專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力傳感組件的制作方法
先有技術(shù)本發(fā)明涉及權(quán)利要求1所述的一種壓力傳感組件。
在先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制中，為了減少燃油加熱和避免燃燒物排放，應(yīng)對(duì)燃油壓力進(jìn)行控制。這時(shí)可用一個(gè)燃油壓力傳感器來(lái)測(cè)量燃油壓力和吸管壓力之間的壓差。作為經(jīng)濟(jì)的燃油壓力傳感器當(dāng)前采用硅基的微機(jī)械傳感器。其中，面離一個(gè)電路的膜一側(cè)供給燃料，而面向該電路的膜一側(cè)與該吸管連接。如果由于制造缺陷或操作錯(cuò)誤而引起該傳感器的膜破裂時(shí)，則燃油通過(guò)破裂的膜直接吸入吸管，并可能由于燃油沖擊而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)破壞。
眾所周知，壓差傳感器在壓力側(cè)附加具有一個(gè)金屬膜，壓力作用到該金屬膜上，而該金屬膜又通過(guò)一種硅油把該壓力傳遞到傳感器的膜上。當(dāng)傳感器的膜因超載而破裂時(shí)，該金屬膜便?？吭谠O(shè)置的支承面上并承受該壓力，所以壓力側(cè)的介質(zhì)不可能進(jìn)入傳感器外殼和/或另一壓力側(cè)的范圍。只有少量硅油進(jìn)入吸管。但這類(lèi)傳感器由于金屬膜的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和硅油密封體積的結(jié)構(gòu)而比較昂貴。這是由于連接技術(shù)、充油和充油后的校準(zhǔn)方面的材料費(fèi)用和過(guò)程費(fèi)用所致。為了保持精度要求，金屬膜必須具有一定的最小尺寸和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸，這是與小型化相矛盾的。
從GB 2264070A1已知一種帶有一個(gè)壓差傳感器和一個(gè)閥的裝置，該閥可連接一根到壓差傳感器的輸入管。這只能通過(guò)一個(gè)電子控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與之比較，本發(fā)明壓力傳感組件則具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即以簡(jiǎn)單的方式方法就能阻止一種介質(zhì)從一根輸入管過(guò)渡到另一根輸入管，而且與介質(zhì)的壓力或流動(dòng)無(wú)關(guān)。
通過(guò)各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中所述的措施可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的壓力傳感組件的有利解決方案和改進(jìn)。
閥門(mén)的一種有利的結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的在一根輸入管的兩個(gè)收縮部之間布置了一個(gè)浮體，并在傳感片不再相互隔開(kāi)這兩根輸入管時(shí)，該浮體通過(guò)貼合在一個(gè)收縮部上而關(guān)閉該輸入管。
一個(gè)收縮部可按有利的方式通過(guò)一個(gè)穿孔網(wǎng)格構(gòu)成。
作為浮體最好用一個(gè)球體，該球體比該輸入管具有較小的橫截面。
本發(fā)明的一種有利結(jié)構(gòu)在權(quán)利要求6中提出，在這種結(jié)構(gòu)中，壓力傳感組件連接在內(nèi)燃機(jī)的一根吸管和一根燃油管上。
壓力傳感組件最好垂直安裝，因?yàn)檫@樣一來(lái)，該浮體就不會(huì)以不希望的方式關(guān)閉輸入管。
該浮體最好具有比燃油小的密度，因?yàn)樵摳◇w由于燃油的浮力停靠在第二收縮部上并由此關(guān)閉管路，所以燃油不可能進(jìn)入吸管。
最好收縮部或該浮體具有附加的密封元件，以便進(jìn)行密封。
為了浮體的導(dǎo)向，該輸入管按有利的方式設(shè)置有導(dǎo)軌，這些導(dǎo)軌保證了浮體總是最佳地?？吭谑湛s部并在正常運(yùn)行情況下存在足夠的空間來(lái)進(jìn)行吸管壓力變化時(shí)的介質(zhì)交換。
附圖本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例在附圖中簡(jiǎn)化示出并在下面的描述中詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
附圖表示

圖1本發(fā)明的壓力傳感組件；圖2a、b本發(fā)明另一種傳感組件的斷面；圖2c沿圖2b剖面線剖開(kāi)的一個(gè)斷面；圖3裝入本發(fā)明壓力傳感組件中的一個(gè)傳感元件。
實(shí)施例的說(shuō)明圖1表示一個(gè)本發(fā)明的壓力傳感組件1，該壓力傳感組件由一個(gè)組件外殼8組成，在該外殼中至少部分地布置了一個(gè)傳感元件5。該傳感元件5例如具有一個(gè)傳感片3(圖3)，該傳感片可測(cè)量壓力或壓差。一般來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)硅基微型機(jī)械的傳感器，這種傳感器具有一個(gè)膜片。
在傳感元件5上連接了第一輸入管10和第二輸入管12，其中該第一輸入管例如與內(nèi)燃機(jī)的一根吸管連接，而該第二輸入管則例如與一根燃油管連接。
傳感片3用它的膜片把第一輸入管10和第二輸入管12相互隔開(kāi)，所以介質(zhì)不可能從一根輸入管10、12進(jìn)入另一根輸入管12、10。
例如在第一輸入管10的一個(gè)區(qū)段10b內(nèi)布置一個(gè)閥15，當(dāng)膜破壞時(shí)，第一輸入管10關(guān)閉，第一輸送管10和第二輸入管12相互隔開(kāi)，所以介質(zhì)不可能從第二輸入管12進(jìn)入第一輸入管10中。
閥15例如是具有第一收縮部18和第二收縮部19的第一輸入管10的一個(gè)區(qū)段10b。輸入管10的其余部分用10a表示。
在這兩個(gè)收縮部18、19之間布置了一個(gè)浮體22，該浮體構(gòu)成閥15的活動(dòng)組成部分。
當(dāng)該膜把第一輸入管10和第二輸入管12相互隔開(kāi)時(shí)，浮體22由于其自重而?？炕蛲？吭诘诙湛s部18下，這時(shí)該浮體沒(méi)有關(guān)閉第一輸入管10。就是說(shuō)，第一輸入管10的壓力作用到膜的一側(cè)，而第二輸入管12的壓力則作用到膜的另一側(cè)，所以可測(cè)出一個(gè)壓力差。
第一收縮部18例如是一個(gè)穿孔網(wǎng)格。
第二收縮部19例如是通過(guò)減小第一輸入管10b段的橫截面來(lái)構(gòu)成的。浮體22例如是一個(gè)球體、圓柱體或別的形狀，它們通過(guò)?？吭跇?gòu)成一個(gè)閥座的第二收縮部19上而可關(guān)閉輸入管10并比這兩個(gè)收縮部18、19之間的例如圓形的輸入管段10b具有較小的橫截面。
當(dāng)該膜不再把第一輸入管10和第二輸入管12相互隔開(kāi)時(shí)，例如第二輸入管12內(nèi)的較高的壓力起作用，浮體22通過(guò)第二輸入管12內(nèi)的較高壓力和流動(dòng)介質(zhì)被壓到第二收縮部19，于是第一輸入管10關(guān)閉，從而又把第一輸入管10和第二輸入管12相互隔開(kāi)。
當(dāng)?shù)诙斎牍?2內(nèi)的介質(zhì)為液態(tài)介質(zhì)例如為一種液態(tài)燃料、并在該膜破裂時(shí)，該介質(zhì)通過(guò)第一收縮部18進(jìn)入輸入管段10b的情況下，該浮體產(chǎn)生一個(gè)浮力，這是因?yàn)楦◇w22最好比該液態(tài)燃料具有較小的密度。浮體22通過(guò)浮力和輸入管12內(nèi)的較高的壓力被壓到第二收縮部19上。
亦即無(wú)需附加的輔助手段就實(shí)現(xiàn)了閥15的控制，因?yàn)檩斎牍?2內(nèi)的介質(zhì)或輸入管10、12內(nèi)的壓力差實(shí)現(xiàn)了閥15的關(guān)閉。
此外，壓力傳感組件1具有電連接元件25，它是一個(gè)插頭27的一部分，該插頭用來(lái)把一根電連接線連接到一個(gè)外部電源和/或控制單元上。
例如至少一根輸入管10、12在其外圓周上具有一個(gè)密封圈29，該密封圈在壓力傳感組件1引入另一個(gè)構(gòu)件時(shí)起密封作用。
此外，壓力傳感組件1具有一個(gè)固定法蘭盤(pán)31，該法蘭盤(pán)用來(lái)把壓力傳感組件1固定以該構(gòu)件上。
圖2a表示本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的一個(gè)斷面。
這里主要示出了閥15的另一種結(jié)構(gòu)。
第一收縮部18例如通過(guò)傳感元件3的外殼37的一個(gè)孔來(lái)構(gòu)成(圖3)，該孔比浮體22具有較小的橫截面。
第二收縮部19象圖1那樣通過(guò)第一輸入管段10b的橫截面縮小來(lái)構(gòu)成。
浮體22通過(guò)一個(gè)具有貫通縱槽35的元件33來(lái)構(gòu)成。通過(guò)縱槽35確保了第一輸入管10到傳感元件5的連接，即使元件33的圓周面完全與這兩個(gè)縮小部18、19之間的第一輸入管段10b的橫截面相等。
例如在這兩個(gè)范圍內(nèi)的輸入管段10b具有一個(gè)圓形橫截面和浮體22通過(guò)一個(gè)圓柱體來(lái)構(gòu)成，該圓柱體具有一個(gè)相應(yīng)的貫通縱槽35。圓柱體33部分地直接貼合在輸入管段10b上，但通過(guò)縱槽35保證了一個(gè)從第一輸入管10到傳感元件5的通道。象在圖1時(shí)所述的那樣，當(dāng)膜破裂和圓柱體33的一個(gè)面向收縮區(qū)19的端面配合收縮部19，例如該端面和收縮部19呈圓錐形時(shí)，圓柱體33便關(guān)閉輸入管10。
圖2b表示一個(gè)通過(guò)導(dǎo)軌17導(dǎo)向的球體作為浮體22。一個(gè)圓柱體或別的形狀也可通過(guò)導(dǎo)軌進(jìn)行導(dǎo)向。導(dǎo)軌17保證了該球體總是最佳地貼合在收縮部19上，因?yàn)橐粋€(gè)由導(dǎo)軌17的自由端構(gòu)成的圓的直徑大致相當(dāng)于該球體的外直徑。
為了實(shí)現(xiàn)收縮部19和浮體22之間的密封，在收縮部19的范圍內(nèi)設(shè)置了至少一個(gè)密封元件16例如一個(gè)環(huán)形的橡膠凸出圓盤(pán)。密封元件16可產(chǎn)生彈性變形，所以可獲得一個(gè)大的密封面。
密封元件16也可設(shè)置在浮體22上。圖2b表示一個(gè)球體作為浮體22，該球體用一個(gè)密封元件16包住。
圖2c表示沿圖2b剖面線剖開(kāi)的一個(gè)斷面。例如橫截面為三角形或棒形的導(dǎo)軌17之間的空間構(gòu)成輸入管10的一部分，通過(guò)該部分可把輸入管10的壓力作用到傳感片3的膜上。
圖3表示一個(gè)裝在本發(fā)明壓力傳感組件1中的傳感元件5。傳感元件5具有一個(gè)傳感器外殼37，在該外殼中，在一個(gè)玻璃座39上布置了一個(gè)傳感片3。傳感片3在傳感器外殼37內(nèi)例如通過(guò)凝膠進(jìn)行保護(hù)。傳感片3用壓焊絲41與電傳感連接元件43連接，而該傳感連接元件又與電連接元件25連接。外殼37具有一個(gè)孔，該孔設(shè)置在第一收縮部18的范圍內(nèi)或甚至構(gòu)成該第一收縮部(圖2)，且該孔連通輸入管10。傳感片3的另一側(cè)與輸入管12連接，如虛線所示。
權(quán)利要求
1.測(cè)量壓力差的壓力傳感組件，它至少由一個(gè)測(cè)量壓力差的傳感片和一個(gè)組件外殼組成，該外殼具有至少兩根輸入管，這兩根輸入管被該傳感片相互隔開(kāi)，且在該輸入管內(nèi)至少暫時(shí)地存在不同的壓力，其特征為，在至少一根輸入管(10、12)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)閥門(mén)(15)，當(dāng)傳感片(3)不再相互隔開(kāi)輸入管(10、12)時(shí)，該閥關(guān)閉該輸入管(10、12)。
2.按權(quán)利要求1的壓力傳感組件，其特征為，閥(15)由其中一根輸入管(10、12)的至少兩個(gè)收縮部(18、19)和一個(gè)布置在該輸入管(10、12)內(nèi)的活動(dòng)浮體(22)組成，其中該浮體布置在兩個(gè)收縮部(18、19)之間；該浮體貼合在第一收縮部(18)上；該浮體由于其橫截面而不關(guān)閉輸入管(10)；當(dāng)傳感片(3)不再相互隔開(kāi)這兩根輸入管(10、12)時(shí)，該浮體通過(guò)它貼合在第二收縮部(19)上而關(guān)閉輸入管(10)。
3.按權(quán)利要求2的壓力傳感組件，其特征為，第一收縮部(18)由穿孔網(wǎng)格構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求2的壓力傳感組件，其特征為，浮體(22)是一個(gè)球體，該球體比輸入管(10、12)具有較小的橫截面。
5.按權(quán)利要求2或4的壓力傳感組件，其特征為，該浮體(22)由一個(gè)具有縱槽(35)的元件(33)構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求1的壓力傳感組件，其特征為壓力傳感組件(1)具有第一根輸入管(10)和第二根輸入管(12)；第一根輸入管(10)連接在內(nèi)燃機(jī)的一根吸管上；第二根輸入管(12)連接在燃油管路上；閥(15)布置在第一根輸入管(10)內(nèi)。
7.按權(quán)利要求2的壓力傳感組件，其特征為，輸入管(10、12)的至少一部分的縱軸線大致垂直延伸，在該部分內(nèi)布置了浮體(22)。
8.按權(quán)利要求2、4、5或7的壓力傳感組件，其特征為，浮體(22)比液態(tài)燃料具有較小的密度。
9.按權(quán)利要求1、2或6的壓力傳感組件，其特征為，設(shè)置了兩根輸入管(10、12)，且在其中的一根輸入管(10、12)中至少暫時(shí)存在這樣一個(gè)壓力，該壓力大于或等于另一根輸入管(12、10)內(nèi)的壓力。
10.按權(quán)利要求2或6的壓力傳感組件，其特征為，在兩個(gè)收縮部(18、19)之間的那根輸入管(10、12)至少部分地具有導(dǎo)軌(17)。
11.按權(quán)利要求2、4、5、7或8的一項(xiàng)或多項(xiàng)的壓力傳感組件，其特征為，浮體(22)至少具有一個(gè)密封元件(16)。
12.按權(quán)利要求2的壓力傳感組件，其特征為，在該浮體密封輸入管(10、12)的收縮部(18、19)的范圍內(nèi)至少有一個(gè)密封元件(16)。
全文摘要
按先有技術(shù)用于測(cè)量壓力差的壓力傳感組件具有另一個(gè)金屬膜和另一種工作介質(zhì)例如油，以便在一個(gè)膜破裂時(shí)，阻止至少暫時(shí)存在不同壓力的兩根輸入管相互連通。本發(fā)明的壓力傳感組件(1)則在一根輸入管中具有一個(gè)簡(jiǎn)單的閥(15)，當(dāng)傳感器的膜破裂時(shí)，該閥無(wú)需別的輔助手段就可阻止這兩根輸入管相互連通。
文檔編號(hào)G01L19/06GK1394277SQ01803235
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
發(fā)明者J·維爾辛格, M·馬斯特 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司