用于检测压力、尤其是内燃机的燃烧室压力的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于检测压力、尤其是内燃机的燃烧室中的压力的装置。所述装置具有壳体（10）和固定在所述壳体（10）中的适配器元件（26），所述适配器元件用于容纳传感器模块（12）。所述传感器模块（12）包括传递元件（21）、传感器元件（20）和支撑元件（22），其中所述传感器模块（12）借助所述传递元件（21）支撑在与所述适配器元件（26）连接的补偿体（25）上，并且借助所述支撑元件（22）支撑在固定元件（28）上。所述补偿体（25）在指向所述传感器模块（12）的端侧（39）上构造有凹部（42），在所述凹部中对中地容纳有所述传递元件（21）。
【专利说明】用于检测压力、尤其是内燃机的燃烧室压力的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的特征所述的用于检测压力、尤其是内燃机的燃烧室压力的装置。
【背景技术】
[0002]例如由文献DE 10 2010 038 798公开了用于检测内燃机的燃烧室压力的装置。在此介绍了两种实施方式，其中一种实施方式描述了一种用于检测燃烧室压力的单体设备，在该单体设备中在壳体中布置有带有用于检测压力的传感器元件的传感器模块，其中燃烧室的压力通过传感器元件的膜片传递。另一种实施方式涉及一种带有用于检测压力的传感器元件的传感器模块的集成的解决方案，其中将传感器模块集成到预热塞(Gluhstiftkerze)中,其中传感器模块与预热塞的预热棒稱接。燃烧室的压力通过预热棒传递到传感器元件上。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，如此设计传感器模块，从而能够更加简便且高效地装配用于检测压力的装置。
[0004]通过具有权利要求1的特征的按本发明的装置提供了用于传感器模块的对中功能。由此能够更加简便且高效地装配所述装置。
[0005]通过从属权利要求的特征能够实现本发明的有利的改进方案。
[0006]出于制造原因，传感器元件相对于传感器模块的轴向延展呈直角地具有多角的、优选四角的横截面。对于力传递和力分布有利的是，传递兀件相对于传感器模块的轴向延展呈直角地具有多角的横截面，所述横截面基本上与传感器元件的多角的横截面匹配。
[0007]当构造在补偿体上的凹部构造为圆形时，当传递元件的角部设有倒圆部时，当所述倒圆部具有共同的倒圆部圆(Abrundungskreis)时，并且当所述具有倒圆部的传递元件安装在补偿体的圆形凹部中时，实现了将传递元件对中地容纳在补偿体中的有利的实施方案。
[0008]当用于倒圆部的共同的倒圆部圆的直径小于补偿体上的圆形凹部的直径时，使得传感器模块和补偿体的对中接合更容易。由此实现了用于将传递元件容纳在补偿体的圆形凹部中的间隙配合。
[0009]此外，传感器模块具有支撑元件，借助所述支撑元件将传感器模块支撑在固定元件上。为此所述固定元件通过套筒形的连接件与适配器元件固定地连接。
[0010]通过将补偿体支撑在适配器元件的支架上并且通过借助预紧力将传感器模块预紧在补偿体与固定元件之间的方式，实现了通过力路径将力从压力接收器传递到传感器模块上。
[0011]当传感器模块与传递元件、传感器元件和支撑元件借助收缩软管固定并且对中时，由此在装配所述装置时实现了传感器模块的良好的可操作性。【专利附图】
【附图说明】
[0012]在附图中示出了本发明的实施例并且在接下来的描述中对其进行详细地说明。其中:
图1示出用于检测内燃机的燃烧室中的压力的装置的剖面图，
图2示出根据图1的装置的传感器模块的剖面图，
图3示出图2中的传递元件的剖面图，并且 图4示出按照图2中的剖面线IV-1V的剖面图。
【具体实施方式】
[0013]用于检测内燃机的燃烧室中的压力的装置具有至少一个壳体10，在所述壳体中布置有传感器模块12，经由力路径14向所述传感器模块加载燃烧室的压力。
[0014]传感器模块12包括传感器元件20，在所述传感器元件上将传递元件21安置在燃烧室侧并且将支撑元件22安置在对置的侧面上。出于制造原因，设计为压电传感器的传感器元件20相对于传感器模块12的轴向延展呈直角地具有多角的横截面、优选正方形的横截面。传感器元件20具有接触面，所述接触面与电连接导路接触，所述连接导路例如设计为平整的汇流排50。汇流排50沿轴向方向导向未示出的接触位置。
[0015]力路径14包括压力接收器16、用于温度补偿的补偿体25、适配器元件26、套筒形的连接件27和固定元件28。补偿体25优选设计为旋转对称的。
[0016]适配器元件26构造有第一部段件31、第二部段件32以及在其之间基本上径向延伸的弯曲弹性的接片33。适配器元件26与第二部段件32在壳体10上固定地连接。通过第二部段件32与壳体10的内壁固定连接、例如通过焊接连接的方式，实现了适配器元件26与壳体10的连接。此外，适配器元件26在第一部段件31上在燃烧室侧上与压力接收器16连接并且在与其对置的侧面上与补偿体25连接。为此，第一部段件31构造有容纳部35，将压力接收器16安装到所述容纳部上。在所述对置的侧面上，第一部段件31具有支架36，将补偿体25支撑到所述支架上。补偿体25与固定元件28之间的轴向间距借助套筒形的连接件27搭接，所述连接件例如通过焊接一侧与适配器元件26并且另一侧与固定元件28连接。
[0017]除了上文所述的、直接将力、运动和压力接收器16的压力传递到传感器元件20上的力路径14，也考虑经过壳体的路径。因为传递路径中能够接纳能够具有不同热膨胀性的不同材料，因此在出现该装置能够承受的大的温度波动时，会由于上述不同的膨胀性而出现热机械应力。所述热机械应力会导致测量结果失实又或者导致装置的损坏。为了避免这些情况，在力路径14上在传感器模块12之前连接了补偿体25。补偿体25能够例如通过恰当地选择其长度和/或其热膨胀系数进行设置，从而使得至少在所述装置能够承受的、典型的温度范围内不同传递路径的热膨胀性至少大致相同。
[0018]在图1中示出的、用于检测燃烧室压力的、独立的装置中，压力接收器16与暴露于燃烧室的膜片18连接。所述装置仅用于检测内燃机的燃烧室压力。在另一种未示出的实施方式中，压力接收器16例如由预热塞的预热管构成，所述预热塞暴露于内燃机的燃烧室。
[0019]通过预紧将传感器模块12安装在补偿体25与固定元件28之间。为此由陶瓷材料制成的传递元件21在压力接收器侧支撑在补偿体25上。在固定元件侧，传感器模块12借助支撑元件22支撑在固定元件28上。
[0020]为了更好地实现力传递和力分布，邻接到多角地构造的传感器元件20上的构件相对于传感器模块12的轴向延展垂直地构造有多角的横截面，所述横截面基本上与传感器元件20的多角的横截面匹配，其中所述构件至少在与传感器元件20的接触面上具有传递元件21和支撑元件22。在本实施例中，传感器元件20以正方形的横截面四角地构造。传递元件21同样构造得四角地以正方形的横截面相对于传感器模块12的轴向延展垂直地与传感器元件20的横截面匹配。在与传递元件21对置的侧面上，支撑元件22具有第一部段51，所述第一部段同样构造得四角地以正方形的横截面相对于传感器模块12的轴向延展垂直地与传感器元件的横截面匹配。
[0021]根据图2，为了同轴地定向补偿体25和补偿体25的传感器模块12，在指向传感器模块12的端侧39上设有圆形凹部42，在所述凹部中借助端侧44容纳有传递元件21。为此，根据图3和图4，传递元件21的四个角部设有倒圆部40，所述倒圆部位于共有的、虚拟的倒圆部圆41上。圆形凹部42的直径在此略大于传递元件21上的虚拟的倒圆部圆41的直径。由此在倒圆部圆41和圆形凹部42之间形成了细小的间隙，出于装配原因所述间隙使得将传递元件21插入到圆形凹部42中变得更容易。通过选择倒圆部40的形状实现了使传递元件21在补偿体25内对中。由此，补偿体25的圆形凹部42和传递元件21的虚拟的倒圆部圆41沿轴向处于共有的中心线上。
[0022]除了已经提到的相对于传感器模块12的轴向延展呈直角地与传感器元件20的横截面匹配的第一部段51，支撑元件22还具有拥有更大横截面的第二部段52。第二部段52例如借助外周面54构造为柱形。借助所述柱形的部段52的圆形端面，支撑元件22支撑在固定元件28上。两个汇流排50贴靠在所述柱形部段2的外周面54上，以由此构造出用于轴向导引汇流排50的规定的间距。
[0023]此外,通过由收缩软管(Schrumpfschlauch) 46包围传感器模块12的方式改善了装配过程，其中在装配过程期间借助所述收缩软管固定传感器模块12的构件。在传感器模块12借助收缩软管46收缩了之后，所述收缩软管负责将传递元件21、传感器元件20和支撑元件22固定并且由此对中在传感器模块12的内部。附加地，借助收缩软管46将汇流排50固定在支撑元件22上。
【权利要求】
1.用于检测压力、尤其是内燃机的燃烧室中的压力的装置，所述装置具有至少一个壳体(10)、布置在所述壳体(10)中的传感器模块(12)和固定在所述壳体(10)中的适配器元件(26)，其中所述传感器模块(12)包括至少一个传递元件(21)和传感器元件(20)，并且其中所述传感器模块(12)借助所述传递元件(21)支撑在与所述适配器元件(26)连接的补偿体(25)上，其特征在于，所述补偿体(25)在指向所述传感器模块(12)的端侧(39)上构造有凹部(42)，在所述凹部中对中地容纳有所述传递元件(21)。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传递元件(21)相对于述传感器模块(12)的轴向延展垂直地具有多角的横截面，并且所述传感器模块(12)的角部设有倒圆部(40)。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传递元件(21)的多角的横截面基本上与所述传感器元件(20)的多角的横截面相匹配。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿体(25)的凹部(42)构造为圆形，所述倒圆部(40)具有共有的倒圆部圆(41)，并且所述传递元件(21)借助所述倒圆部(40)安装在所述补偿体(25)的圆形的凹部(26)中。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，用于所述倒圆部(40)的共有的倒圆部圆(41)的直径小于所述补偿体(25)上的圆形的凹部(42)的直径。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿体(25)支撑在所述适配器元件(26)的支架(36)上。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器模块(12)包括支撑元件(22)，所述传感器模块(12)借助所述支撑元件支撑在固定元件(28)上。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述固定元件(28)借助套筒形的连接件(27)与所述适配器元件(26)固定地连接。
9.按照权利要求7或8所述的装置，其特征在于，借助预紧力将所述传感器模块(12)预紧在所述补偿体(25)和所述固定元件(28)之间。
10.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器模块(12)借助收缩软管(23)与所述传递元件(21)、所述传感器元件(20)和所述支撑元件(22)固定并且对中。
【文档编号】G01L7/16GK103492847SQ201280020237
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月8日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】M.戈尔措尔卡, J.沃尔夫, H.肖尔岑 申请人:罗伯特·博世有限公司