用于檢測壓力、尤其是內燃機的燃燒室壓力的裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于檢測壓力、尤其是內燃機的燃燒室中的壓力的裝置。所述裝置具有殼體（10）和固定在所述殼體（10）中的適配器元件（26），所述適配器元件用于容納傳感器模塊（12）。所述傳感器模塊（12）包括傳遞元件（21）、傳感器元件（20）和支撐元件（22），其中所述傳感器模塊（12）借助所述傳遞元件（21）支撐在與所述適配器元件（26）連接的補償體（25）上，并且借助所述支撐元件（22）支撐在固定元件（28）上。所述補償體（25）在指向所述傳感器模塊（12）的端側（39）上構造有凹部（42），在所述凹部中對中地容納有所述傳遞元件（21）。
【專利說明】用于檢測壓力、尤其是內燃機的燃燒室壓力的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種按照權利要求1的特征所述的用于檢測壓力、尤其是內燃機的燃燒室壓力的裝置。
【背景技術】
[0002]例如由文獻DE 10 2010 038 798公開了用于檢測內燃機的燃燒室壓力的裝置。在此介紹了兩種實施方式，其中一種實施方式描述了一種用于檢測燃燒室壓力的單體設備，在該單體設備中在殼體中布置有帶有用于檢測壓力的傳感器元件的傳感器模塊，其中燃燒室的壓力通過傳感器元件的膜片傳遞。另一種實施方式涉及一種帶有用于檢測壓力的傳感器元件的傳感器模塊的集成的解決方案，其中將傳感器模塊集成到預熱塞(Gluhstiftkerze)中,其中傳感器模塊與預熱塞的預熱棒稱接。燃燒室的壓力通過預熱棒傳遞到傳感器元件上。
【發明內容】
[0003]本發明的任務在于，如此設計傳感器模塊，從而能夠更加簡便且高效地裝配用于檢測壓力的裝置。
[0004]通過具有權利要求1的特征的按本發明的裝置提供了用于傳感器模塊的對中功能。由此能夠更加簡便且高效地裝配所述裝置。
[0005]通過從屬權利要求的特征能夠實現本發明的有利的改進方案。
[0006]出于制造原因，傳感器元件相對于傳感器模塊的軸向延展呈直角地具有多角的、優選四角的橫截面。對于力傳遞和力分布有利的是，傳遞兀件相對于傳感器模塊的軸向延展呈直角地具有多角的橫截面，所述橫截面基本上與傳感器元件的多角的橫截面匹配。
[0007]當構造在補償體上的凹部構造為圓形時，當傳遞元件的角部設有倒圓部時，當所述倒圓部具有共同的倒圓部圓(Abrundungskreis)時，并且當所述具有倒圓部的傳遞元件安裝在補償體的圓形凹部中時，實現了將傳遞元件對中地容納在補償體中的有利的實施方案。
[0008]當用于倒圓部的共同的倒圓部圓的直徑小于補償體上的圓形凹部的直徑時，使得傳感器模塊和補償體的對中接合更容易。由此實現了用于將傳遞元件容納在補償體的圓形凹部中的間隙配合。
[0009]此外，傳感器模塊具有支撐元件，借助所述支撐元件將傳感器模塊支撐在固定元件上。為此所述固定元件通過套筒形的連接件與適配器元件固定地連接。
[0010]通過將補償體支撐在適配器元件的支架上并且通過借助預緊力將傳感器模塊預緊在補償體與固定元件之間的方式，實現了通過力路徑將力從壓力接收器傳遞到傳感器模塊上。
[0011]當傳感器模塊與傳遞元件、傳感器元件和支撐元件借助收縮軟管固定并且對中時，由此在裝配所述裝置時實現了傳感器模塊的良好的可操作性。【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]在附圖中示出了本發明的實施例并且在接下來的描述中對其進行詳細地說明。其中:
圖1示出用于檢測內燃機的燃燒室中的壓力的裝置的剖面圖，
圖2示出根據圖1的裝置的傳感器模塊的剖面圖，
圖3示出圖2中的傳遞元件的剖面圖，并且 圖4示出按照圖2中的剖面線IV-1V的剖面圖。
【具體實施方式】
[0013]用于檢測內燃機的燃燒室中的壓力的裝置具有至少一個殼體10，在所述殼體中布置有傳感器模塊12，經由力路徑14向所述傳感器模塊加載燃燒室的壓力。
[0014]傳感器模塊12包括傳感器元件20，在所述傳感器元件上將傳遞元件21安置在燃燒室側并且將支撐元件22安置在對置的側面上。出于制造原因，設計為壓電傳感器的傳感器元件20相對于傳感器模塊12的軸向延展呈直角地具有多角的橫截面、優選正方形的橫截面。傳感器元件20具有接觸面，所述接觸面與電連接導路接觸，所述連接導路例如設計為平整的匯流排50。匯流排50沿軸向方向導向未示出的接觸位置。
[0015]力路徑14包括壓力接收器16、用于溫度補償的補償體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優選設計為旋轉對稱的。
[0016]適配器元件26構造有第一部段件31、第二部段件32以及在其之間基本上徑向延伸的彎曲彈性的接片33。適配器元件26與第二部段件32在殼體10上固定地連接。通過第二部段件32與殼體10的內壁固定連接、例如通過焊接連接的方式，實現了適配器元件26與殼體10的連接。此外，適配器元件26在第一部段件31上在燃燒室側上與壓力接收器16連接并且在與其對置的側面上與補償體25連接。為此，第一部段件31構造有容納部35，將壓力接收器16安裝到所述容納部上。在所述對置的側面上，第一部段件31具有支架36，將補償體25支撐到所述支架上。補償體25與固定元件28之間的軸向間距借助套筒形的連接件27搭接，所述連接件例如通過焊接一側與適配器元件26并且另一側與固定元件28連接。
[0017]除了上文所述的、直接將力、運動和壓力接收器16的壓力傳遞到傳感器元件20上的力路徑14，也考慮經過殼體的路徑。因為傳遞路徑中能夠接納能夠具有不同熱膨脹性的不同材料，因此在出現該裝置能夠承受的大的溫度波動時，會由于上述不同的膨脹性而出現熱機械應力。所述熱機械應力會導致測量結果失實又或者導致裝置的損壞。為了避免這些情況，在力路徑14上在傳感器模塊12之前連接了補償體25。補償體25能夠例如通過恰當地選擇其長度和/或其熱膨脹系數進行設置，從而使得至少在所述裝置能夠承受的、典型的溫度范圍內不同傳遞路徑的熱膨脹性至少大致相同。
[0018]在圖1中示出的、用于檢測燃燒室壓力的、獨立的裝置中，壓力接收器16與暴露于燃燒室的膜片18連接。所述裝置僅用于檢測內燃機的燃燒室壓力。在另一種未示出的實施方式中，壓力接收器16例如由預熱塞的預熱管構成，所述預熱塞暴露于內燃機的燃燒室。
[0019]通過預緊將傳感器模塊12安裝在補償體25與固定元件28之間。為此由陶瓷材料制成的傳遞元件21在壓力接收器側支撐在補償體25上。在固定元件側，傳感器模塊12借助支撐元件22支撐在固定元件28上。
[0020]為了更好地實現力傳遞和力分布，鄰接到多角地構造的傳感器元件20上的構件相對于傳感器模塊12的軸向延展垂直地構造有多角的橫截面，所述橫截面基本上與傳感器元件20的多角的橫截面匹配，其中所述構件至少在與傳感器元件20的接觸面上具有傳遞元件21和支撐元件22。在本實施例中，傳感器元件20以正方形的橫截面四角地構造。傳遞元件21同樣構造得四角地以正方形的橫截面相對于傳感器模塊12的軸向延展垂直地與傳感器元件20的橫截面匹配。在與傳遞元件21對置的側面上，支撐元件22具有第一部段51，所述第一部段同樣構造得四角地以正方形的橫截面相對于傳感器模塊12的軸向延展垂直地與傳感器元件的橫截面匹配。
[0021]根據圖2，為了同軸地定向補償體25和補償體25的傳感器模塊12，在指向傳感器模塊12的端側39上設有圓形凹部42，在所述凹部中借助端側44容納有傳遞元件21。為此，根據圖3和圖4，傳遞元件21的四個角部設有倒圓部40，所述倒圓部位于共有的、虛擬的倒圓部圓41上。圓形凹部42的直徑在此略大于傳遞元件21上的虛擬的倒圓部圓41的直徑。由此在倒圓部圓41和圓形凹部42之間形成了細小的間隙，出于裝配原因所述間隙使得將傳遞元件21插入到圓形凹部42中變得更容易。通過選擇倒圓部40的形狀實現了使傳遞元件21在補償體25內對中。由此，補償體25的圓形凹部42和傳遞元件21的虛擬的倒圓部圓41沿軸向處于共有的中心線上。
[0022]除了已經提到的相對于傳感器模塊12的軸向延展呈直角地與傳感器元件20的橫截面匹配的第一部段51，支撐元件22還具有擁有更大橫截面的第二部段52。第二部段52例如借助外周面54構造為柱形。借助所述柱形的部段52的圓形端面，支撐元件22支撐在固定元件28上。兩個匯流排50貼靠在所述柱形部段2的外周面54上，以由此構造出用于軸向導引匯流排50的規定的間距。
[0023]此外,通過由收縮軟管(Schrumpfschlauch) 46包圍傳感器模塊12的方式改善了裝配過程，其中在裝配過程期間借助所述收縮軟管固定傳感器模塊12的構件。在傳感器模塊12借助收縮軟管46收縮了之后，所述收縮軟管負責將傳遞元件21、傳感器元件20和支撐元件22固定并且由此對中在傳感器模塊12的內部。附加地，借助收縮軟管46將匯流排50固定在支撐元件22上。
【權利要求】
1.用于檢測壓力、尤其是內燃機的燃燒室中的壓力的裝置，所述裝置具有至少一個殼體(10)、布置在所述殼體(10)中的傳感器模塊(12)和固定在所述殼體(10)中的適配器元件(26)，其中所述傳感器模塊(12)包括至少一個傳遞元件(21)和傳感器元件(20)，并且其中所述傳感器模塊(12)借助所述傳遞元件(21)支撐在與所述適配器元件(26)連接的補償體(25)上，其特征在于，所述補償體(25)在指向所述傳感器模塊(12)的端側(39)上構造有凹部(42)，在所述凹部中對中地容納有所述傳遞元件(21)。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳遞元件(21)相對于述傳感器模塊(12)的軸向延展垂直地具有多角的橫截面，并且所述傳感器模塊(12)的角部設有倒圓部(40)。
3.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述傳遞元件(21)的多角的橫截面基本上與所述傳感器元件(20)的多角的橫截面相匹配。
4.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述補償體(25)的凹部(42)構造為圓形，所述倒圓部(40)具有共有的倒圓部圓(41)，并且所述傳遞元件(21)借助所述倒圓部(40)安裝在所述補償體(25)的圓形的凹部(26)中。
5.按照權利要求4所述的裝置，其特征在于，用于所述倒圓部(40)的共有的倒圓部圓(41)的直徑小于所述補償體(25)上的圓形的凹部(42)的直徑。
6.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述補償體(25)支撐在所述適配器元件(26)的支架(36)上。
7.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳感器模塊(12)包括支撐元件(22)，所述傳感器模塊(12)借助所述支撐元件支撐在固定元件(28)上。
8.按照權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述固定元件(28)借助套筒形的連接件(27)與所述適配器元件(26)固定地連接。
9.按照權利要求7或8所述的裝置，其特征在于，借助預緊力將所述傳感器模塊(12)預緊在所述補償體(25)和所述固定元件(28)之間。
10.按照前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述傳感器模塊(12)借助收縮軟管(23)與所述傳遞元件(21)、所述傳感器元件(20)和所述支撐元件(22)固定并且對中。
【文檔編號】G01L7/16GK103492847SQ201280020237
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年4月28日
【發明者】M.戈爾措爾卡, J.沃爾夫, H.肖爾岑 申請人:羅伯特·博世有限公司