用于探測尤其是內(nèi)燃機的燃燒室的壓力的裝置制造方法
【專利摘要】建議一種用于探測尤其是在內(nèi)燃機的燃燒室中的壓力的裝置，該裝置具有殼體(10)和固定在殼體(10)中的、用于容納傳感器模塊(12)的適配器元件(26)。傳感器模塊(12)包括至少一個傳感器元件(20)和至少一個支撐元件(22)。傳感器元件(20)與在傳感器模塊（12）的軸向上延伸的連接導(dǎo)線(50.1和50.2)電接觸。支撐元件(22)具有一個部分(52)，在該部分處形成用于連接導(dǎo)線(50.1和50.2)的支撐面(55.1，55.2)。
【專利說明】用于探測尤其是內(nèi)燃機的燃燒室的壓力的裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的特征所述的、用于探測尤其是內(nèi)燃機的燃燒室的壓力的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]用于探測內(nèi)燃機的燃燒室壓力的裝置是已知的，例如由DE102010038798中已知。在此處描述了兩個實施方式，其中，一個實施方式描述一種用于探測燃燒室壓力的單獨裝置，其中在外殼中布置具有用于壓力探測的傳感器元件的傳感器模塊，其中，燃燒室的壓力經(jīng)由膜片傳遞到傳感器元件上。另一個實施方式涉及具有用于壓力探測的傳感器元件的傳感器模塊的一種組合的解決方案，其中傳感器模塊被組合到熾熱頭引火塞中，其中，傳感器模塊與熾熱頭引火塞的熾熱頭耦聯(lián)。燃燒室的壓力經(jīng)由熾熱頭傳遞到傳感器元件上。
[0003]本發(fā)明的目的是如此地構(gòu)造傳感器模塊，即可以更簡單并且更高效地安裝用于探測壓力的裝置。
[0004]本發(fā)明的公開
通過具有權(quán)利要求1的特征部分的特征的本發(fā)明的裝置，在預(yù)安裝的傳感器模塊處形成用于連接導(dǎo)線的限定的間距和限定的位置。由此該裝置更簡單并且更高效地安裝。
[0005]本發(fā)明的有利的擴展方案可以通過從屬權(quán)利要求的措施實現(xiàn)。
[0006]—個有利的實施方式由此實現(xiàn)，即與傳感器模塊的縱向延伸垂直的部分具有比傳感器元件的橫截面更大的橫截面并且支撐面布置在該部分的外表面處。
[0007]連接導(dǎo)線在徑向上的布置與傳感器元件的接觸凸起的位置的匹配可以如此地以簡單的方式實現(xiàn)，即外表面由圓柱形的圓周面形成和支撐面在圓柱形的圓周面處構(gòu)造。最后提供，該部分以圓形的端面實施，支撐元件借此支撐在相對于殼體固定的固定元件上。
[0008]為了在具有與傳感器模塊的縱向延伸垂直的較大的橫截面的部分處構(gòu)造支撐面，規(guī)定，該部分在傳感器模塊的軸向上與傳感器元件相間隔地在固定元件側(cè)構(gòu)造在支撐元件處，一個另外的傳感器元件側(cè)的部分設(shè)置在支撐元件處，以及在固定元件側(cè)的部分的橫截面在傳感器模塊的縱向延伸上大于在同一方向上傳感器兀件側(cè)的部分的橫截面。由此在與傳感器元件的接觸凸起相隔一個軸向間距下形成一個限定的間距，其用于連接導(dǎo)線的另一個可靠的位置定向，其中，該限定的間距基本上對應(yīng)于傳感器元件的接觸凸起徑向間距。
[0009]如果支撐元件在燃燒室側(cè)的部分和接頭側(cè)的部分之間具有錐形的過渡部分，那么支撐元件可以簡單并且有利地制造成陶瓷體。
[0010]在裝配裝置時傳感器模塊的良好的可操縱性可以如此地實現(xiàn)，即傳感器元件和支撐元件借助于收縮軟管來固定和對中心，其中，收縮軟管附加地將連接導(dǎo)線壓向支撐面，由此實現(xiàn)將連接導(dǎo)線簡單地固定在傳感器模塊處。連接導(dǎo)線有利地實施成扁平的匯流排。
[0011]傳感器模塊借助于預(yù)緊力被預(yù)張緊在補償體和固定元件之間。為此固定元件借助于套筒形的連接件與適配器元件固定地連接。
[0012]通過使固定元件具有用于軸向引導(dǎo)穿過連接導(dǎo)線的空隙，由此使連接導(dǎo)線獲得在傳感器模塊外部在軸向上附加的導(dǎo)向。實施例
[0013]本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在以下的說明中詳細解釋。
[0014]附圖中所示:
圖1是通過用于探測內(nèi)燃機燃燒室中的壓力的裝置的剖視圖，
圖2是通過按照圖1的裝置的傳感器模塊的剖視圖，
圖3是通過圖2中的傳感器模塊的一部分的剖視圖，
圖4是按照圖3中的IV-1V的剖視圖。
[0015]用于探測內(nèi)燃機燃燒室中的壓力的裝置具有至少一個外殼10，其中布置傳感器模塊12，它經(jīng)由力線路(Kraftpfad) 14被施加燃燒室的壓力。
[0016]傳感器模塊12包括傳感器元件20，在該傳感器元件處從燃燒室側(cè)安裝傳遞元件21和在相反一側(cè)安裝支撐元件22。實施成壓電傳感器的傳感器元件20出于制造上的原因，與傳感器模塊12的軸向延伸成直角，具有帶棱角的橫截面，最好方形的橫截面。傳感器元件20具有接觸板片38，它們通過接觸凸起39.1和39.2突出于傳感器元件20的橫截面。接觸凸起39.1,39.2與例如實施成平的匯流排的電連接導(dǎo)線50.1和50.2接觸。連接導(dǎo)線50.1和50.2在軸向上通向沒有示出的連接觸頭。
[0017]力線路14包括壓力測頭(壓力傳感器)16，用于溫度補償?shù)难a償體25，適配器元件26，套筒形的連接件27和固定元件28。補償體25最好旋轉(zhuǎn)對稱地實施。
[0018]適配器元件26用第一區(qū)段部分31，第二區(qū)段部分32和在其之間基本上徑向延伸的彎曲彈性的連接條33實施成。適配器元件26以第二區(qū)段部分32固定地連接在外殼10處。適配器元件26與外殼10的連接由此實現(xiàn)，即第二區(qū)段部分32與外殼10的內(nèi)壁固定連接，例如借助于焊接來連接。適配器元件26此外在第一區(qū)段部分31處在燃燒室側(cè)與壓力測頭16連接和在與其相對的一側(cè)處與補償體25連接。為此，第一區(qū)段部分31用容納體35實施成，在容納體上安放壓力測頭16。在相對的一側(cè)處，第一區(qū)段部分31具有支承36，其上支撐補償體25。在補償體25和固定元件28之間的軸向間距用套筒形的連接件27橋接，該連接件一方面與適配器元件26連接和另一方面與固定元件28連接，例如借助于焊接來連接。
[0019]除了上述力線路14以外，經(jīng)由該力線路，力、運動或壓力被直接從壓力測頭16傳遞到傳感器元件20上，還要考慮通過外殼的線路。由于在傳遞線路中可能容納不同的材料，它們可以具有不同的熱膨脹，因此在裝置可能承受的高的溫度波動情況下會由于該不同的膨脹產(chǎn)生熱機械的應(yīng)力。該熱機械的應(yīng)力可以導(dǎo)致測量結(jié)果的歪曲或者也導(dǎo)致裝置的損壞。為了避免這種情況，在傳感器模塊12之前在力線路14處連接有補償體25。補償體25例如可以通過合適地選擇其長度和/或其熱膨脹系數(shù)來設(shè)置，從而至少在裝置可能承受的典型的溫度范圍內(nèi)不同的傳遞線路的熱膨脹至少在很大程度上是相同的。
[0020]在圖1中示出的用于探測燃燒室壓力的獨立的(stand-alone)裝置中，壓力測頭16與膜片18連接，膜片承受燃燒室的作用。該裝置僅僅用于探測內(nèi)燃機的燃燒室壓力。在另一個沒有示出的實施方式中，壓力測頭16例如由熾熱頭引火塞的灼熱管形成，它暴露給內(nèi)燃機的燃燒室。
[0021]傳感器模塊12借助于預(yù)緊力插在補償體25和固定元件28之間。為此由陶瓷材料實施的傳遞元件21從壓力測頭側(cè)支撐在補償體25上。在固定元件側(cè)，傳感器模塊12借助于也是由陶瓷材料實施成的支撐元件22支撐在固定元件28處。
[0022]為了更好地力傳遞和力分布，與棱角(角形)地實施成的傳感器元件20相鄰的、具有傳遞元件21和支撐元件22的部件實施成至少在與傳感器元件20接觸的面處也垂直于具有棱角的橫截面的傳感器模塊12的軸向延伸，該棱角的橫截面基本上與在垂直于傳感器模塊12的軸線延伸處存在的傳感器兀件20的棱角的橫截面相匹配。在本實施例中，傳感器兀件20是以四個棱角的方式用方形的橫截面實施成。與傳感器模塊12的軸向延伸相垂直地、與傳感器元件20的橫截面相匹配地，傳遞元件21也以四個棱角的方式用方形的橫截面實施成。
[0023]按照圖2，為了同軸地定向補償體25和傳感器模塊12，補償體25在指向傳感器模塊12的端面39處設(shè)置圓形的凹部42，其中容納具有端面44的傳遞元件21。為此按照圖3和4的傳遞元件21的四個棱角設(shè)有倒棱40，它們位于一個公共的虛擬的倒棱圓41上。圓形的凹部42的直徑在此稍微大于在傳遞元件41處的虛擬的倒棱圓41的直徑。由此在倒棱圓41和圓形的凹部42之間形成一個很小的間隙，它由于裝配原因方便傳遞元件21插入圓形的凹部42中。通過選擇的倒棱40的形狀，可以將傳遞元件21在補償體25內(nèi)對中心。由此補償體25的圓形的凹部42和傳遞元件21的虛擬的倒棱圓41軸向地位于一個公共的中心線上。
[0024]支撐元件22在與傳感器元件20相鄰處在傳感器元件側(cè)具有六面體形的部分51，它在與傳感器模塊12的軸向延伸相垂直的方向上具有與傳感器兀件20的橫截面匹配的方形橫截面。在相對的一側(cè)處，支撐元件22具有在固定元件側(cè)的部分52，其具有比第一部分51的橫截面更大的、與傳感器模塊20的延伸相垂直的橫截面。在本實施例中，在固定兀件側(cè)的部分52圓柱形地用圓周面56和圓形的端面54實施成，其中，支撐元件22以圓形的端面54支撐在固定元件28處。此外，在傳感器元件側(cè)的部分51和固定元件側(cè)的部分52之間的過渡以錐形的過渡部分53實施成。由此，六面體形的部分51，錐形的過渡部分53和圓柱形的部分52疊合在一起，如在圖2和3所示。
[0025]固定元件側(cè)的部分52具有兩個支撐面55.1和55.2，兩個連接導(dǎo)線50.1和50.2支撐在該支撐面上。在本實施例中，兩個支撐面55.1和55.2由在圓柱形的圓周面56處的兩個部位形成。支撐面55.1,55.2在與傳感器元件20的接觸凸起39.1,39.2的軸向間距下形成用于連接導(dǎo)線50.1,50.2的限定的徑向的位置定向。該通過支撐面55.1和55.2限定的徑向的位置定向基本上通過接觸凸起39.1，39.2的徑向的位置定向來預(yù)先給定。
[0026]傳感器模塊12此外由收縮軟管46圍住，借此在裝配過程期間固定傳感器模塊12的部件。在傳感器模塊12用收縮軟管46包圍收縮之后，該收縮軟管承擔(dān)在傳感器模塊12內(nèi)部對傳遞元件21，傳感器元件20和支撐元件22的固定并且因此對中心的作用。收縮軟管46除了使傳感器模塊12的部件固定和對中心以外附加地承擔(dān)將連接導(dǎo)線50.1和50.2鎖止在支撐面55.1和55.2處，其中連接導(dǎo)線50.1和50.2被壓到圓柱形的圓周面56上。
[0027]通過將兩個連接導(dǎo)線50.1和50.2頂貼在固定元件側(cè)的部分52的較大的橫截面上，針對兩個連接導(dǎo)線50.1和50.2在預(yù)裝配的傳感器模塊12上形成一個限定的間距和一個限定的位置，其中該限定的位置通過收縮軟管56附加地獲得一個固定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于探測尤其是在內(nèi)燃機的燃燒室中的壓力的裝置，該裝置具有至少一個殼體(10),設(shè)置在殼體(10)中的傳感器模塊(12)和固定在殼體(10)中的適配器兀件(26),其中，傳感器模塊(12)包括至少一個傳感器元件(20)和至少一個支撐元件(22)，并且傳感器元件(20)與大致上在傳感器模塊(12)的軸向上延伸的連接導(dǎo)線(50.1和50.2)電接觸，其特征在于，支撐元件(22)具有一個部分(52)，在該部分處形成用于連接導(dǎo)線(50.1和50.2)的支撐面(55.1,55.2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，與傳感器模塊(12)的縱向延伸垂直的所述部分(52)具有比傳感器元件(20)的橫截面更大的橫截面，并且支撐面(55.1,55.2)設(shè)置在所述部分(52)的外表面(56)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述外表面(56)由所述部分(52)的圓柱形的圓周面形成并且所述支撐面(55.1,55.2)構(gòu)造在圓柱形的圓周面(56)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述部分(52)的較大的橫截面在固定元件側(cè)具有圓形的端面(54)，所述支撐元件(22)借此進行支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述部分(52)在軸向上與傳感器元件(20)相間隔地在固定元件側(cè)構(gòu)造在所述支撐元件(22)處，在所述支撐元件(22)處設(shè)置一個另外的傳感器元件側(cè)的部分(51)，并且在垂直于傳感器模塊(12)的軸向延伸的方向上，固定元件側(cè)的部分(52)的橫截面大于傳感器元件側(cè)的部分(51)的橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述支撐元件(22)在接頭側(cè)的部分(51)和燃燒室側(cè)的部分(52)之間具有錐形的過渡部分(53)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器元件(20)和支撐元件(22)借助于收縮軟管(46)被如此地固定，即所述收縮軟管(46)將連接導(dǎo)線(50.1,50.2)壓向所述支撐面(55.1,55.2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，連接導(dǎo)線(50.1和50.2)實施成匯流排。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器模塊(12)借助于預(yù)緊力被預(yù)張緊在一個補償體(25)和固定元件(28)之間，并且所述固定元件(28)借助于套筒形的連接件(27)與適配器元件(26)固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述固定元件(28)具有用于軸向地穿過連接導(dǎo)線(50.1和50.2)的空隙(57)。
【文檔編號】G01L23/22GK103492848SQ201280020236
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】M.戈佐爾卡, J.沃爾夫, H.肖爾岑 申請人:羅伯特·博世有限公司