专利名称：压力传感组件的制作方法
先有技术本发明涉及权利要求1所述的一种压力传感组件。
在先进的发动机控制中，为了减少燃油加热和避免燃烧物排放，应对燃油压力进行控制。这时可用一个燃油压力传感器来测量燃油压力和吸管压力之间的压差。作为经济的燃油压力传感器当前采用硅基的微机械传感器。其中，面离一个电路的膜一侧供给燃料，而面向该电路的膜一侧与该吸管连接。如果由于制造缺陷或操作错误而引起该传感器的膜破裂时，则燃油通过破裂的膜直接吸入吸管，并可能由于燃油冲击而导致发动机破坏。
众所周知，压差传感器在压力侧附加具有一个金属膜，压力作用到该金属膜上，而该金属膜又通过一种硅油把该压力传递到传感器的膜上。当传感器的膜因超载而破裂时，该金属膜便停靠在设置的支承面上并承受该压力，所以压力侧的介质不可能进入传感器外壳和/或另一压力侧的范围。只有少量硅油进入吸管。但这类传感器由于金属膜的复杂结构和硅油密封体积的结构而比较昂贵。这是由于连接技术、充油和充油后的校准方面的材料费用和过程费用所致。为了保持精度要求，金属膜必须具有一定的最小尺寸和相应的结构尺寸，这是与小型化相矛盾的。
从GB 2264070A1已知一种带有一个压差传感器和一个阀的装置，该阀可连接一根到压差传感器的输入管。这只能通过一个电子控制器来实现。
本发明的优点与之比较，本发明压力传感组件则具有这样的优点，即以简单的方式方法就能阻止一种介质从一根输入管过渡到另一根输入管，而且与介质的压力或流动无关。
通过各项从属权利要求中所述的措施可实现权利要求1所述的压力传感组件的有利解决方案和改进。
阀门的一种有利的结构是这样实现的在一根输入管的两个收缩部之间布置了一个浮体，并在传感片不再相互隔开这两根输入管时，该浮体通过贴合在一个收缩部上而关闭该输入管。
一个收缩部可按有利的方式通过一个穿孔网格构成。
作为浮体最好用一个球体，该球体比该输入管具有较小的横截面。
本发明的一种有利结构在权利要求6中提出，在这种结构中，压力传感组件连接在内燃机的一根吸管和一根燃油管上。
压力传感组件最好垂直安装，因为这样一来，该浮体就不会以不希望的方式关闭输入管。
该浮体最好具有比燃油小的密度，因为该浮体由于燃油的浮力停靠在第二收缩部上并由此关闭管路，所以燃油不可能进入吸管。
最好收缩部或该浮体具有附加的密封元件，以便进行密封。
为了浮体的导向，该输入管按有利的方式设置有导轨，这些导轨保证了浮体总是最佳地停靠在收缩部并在正常运行情况下存在足够的空间来进行吸管压力变化时的介质交换。
附图本发明的几个实施例在附图中简化示出并在下面的描述中详细进行说明。
附图表示
图1本发明的压力传感组件；图2a、b本发明另一种传感组件的断面；图2c沿图2b剖面线剖开的一个断面；图3装入本发明压力传感组件中的一个传感元件。
实施例的说明图1表示一个本发明的压力传感组件1，该压力传感组件由一个组件外壳8组成，在该外壳中至少部分地布置了一个传感元件5。该传感元件5例如具有一个传感片3(图3)，该传感片可测量压力或压差。一般来说，这是一个硅基微型机械的传感器，这种传感器具有一个膜片。
在传感元件5上连接了第一输入管10和第二输入管12，其中该第一输入管例如与内燃机的一根吸管连接，而该第二输入管则例如与一根燃油管连接。
传感片3用它的膜片把第一输入管10和第二输入管12相互隔开，所以介质不可能从一根输入管10、12进入另一根输入管12、10。
例如在第一输入管10的一个区段10b内布置一个阀15，当膜破坏时，第一输入管10关闭，第一输送管10和第二输入管12相互隔开，所以介质不可能从第二输入管12进入第一输入管10中。
阀15例如是具有第一收缩部18和第二收缩部19的第一输入管10的一个区段10b。输入管10的其余部分用10a表示。
在这两个收缩部18、19之间布置了一个浮体22，该浮体构成阀15的活动组成部分。
当该膜把第一输入管10和第二输入管12相互隔开时，浮体22由于其自重而停靠或停靠在第二收缩部18下，这时该浮体没有关闭第一输入管10。就是说，第一输入管10的压力作用到膜的一侧，而第二输入管12的压力则作用到膜的另一侧，所以可测出一个压力差。
第一收缩部18例如是一个穿孔网格。
第二收缩部19例如是通过减小第一输入管10b段的横截面来构成的。浮体22例如是一个球体、圆柱体或别的形状，它们通过停靠在构成一个阀座的第二收缩部19上而可关闭输入管10并比这两个收缩部18、19之间的例如圆形的输入管段10b具有较小的横截面。
当该膜不再把第一输入管10和第二输入管12相互隔开时，例如第二输入管12内的较高的压力起作用，浮体22通过第二输入管12内的较高压力和流动介质被压到第二收缩部19，于是第一输入管10关闭，从而又把第一输入管10和第二输入管12相互隔开。
当第二输入管12内的介质为液态介质例如为一种液态燃料、并在该膜破裂时，该介质通过第一收缩部18进入输入管段10b的情况下，该浮体产生一个浮力，这是因为浮体22最好比该液态燃料具有较小的密度。浮体22通过浮力和输入管12内的较高的压力被压到第二收缩部19上。
亦即无需附加的辅助手段就实现了阀15的控制，因为输入管12内的介质或输入管10、12内的压力差实现了阀15的关闭。
此外，压力传感组件1具有电连接元件25，它是一个插头27的一部分，该插头用来把一根电连接线连接到一个外部电源和/或控制单元上。
例如至少一根输入管10、12在其外圆周上具有一个密封圈29，该密封圈在压力传感组件1引入另一个构件时起密封作用。
此外，压力传感组件1具有一个固定法兰盘31，该法兰盘用来把压力传感组件1固定以该构件上。
图2a表示本发明另一实施例的图1的一个断面。
这里主要示出了阀15的另一种结构。
第一收缩部18例如通过传感元件3的外壳37的一个孔来构成(图3)，该孔比浮体22具有较小的横截面。
第二收缩部19象图1那样通过第一输入管段10b的横截面缩小来构成。
浮体22通过一个具有贯通纵槽35的元件33来构成。通过纵槽35确保了第一输入管10到传感元件5的连接，即使元件33的圆周面完全与这两个缩小部18、19之间的第一输入管段10b的横截面相等。
例如在这两个范围内的输入管段10b具有一个圆形横截面和浮体22通过一个圆柱体来构成，该圆柱体具有一个相应的贯通纵槽35。圆柱体33部分地直接贴合在输入管段10b上，但通过纵槽35保证了一个从第一输入管10到传感元件5的通道。象在图1时所述的那样，当膜破裂和圆柱体33的一个面向收缩区19的端面配合收缩部19，例如该端面和收缩部19呈圆锥形时，圆柱体33便关闭输入管10。
图2b表示一个通过导轨17导向的球体作为浮体22。一个圆柱体或别的形状也可通过导轨进行导向。导轨17保证了该球体总是最佳地贴合在收缩部19上，因为一个由导轨17的自由端构成的圆的直径大致相当于该球体的外直径。
为了实现收缩部19和浮体22之间的密封，在收缩部19的范围内设置了至少一个密封元件16例如一个环形的橡胶凸出圆盘。密封元件16可产生弹性变形，所以可获得一个大的密封面。
密封元件16也可设置在浮体22上。图2b表示一个球体作为浮体22，该球体用一个密封元件16包住。
图2c表示沿图2b剖面线剖开的一个断面。例如横截面为三角形或棒形的导轨17之间的空间构成输入管10的一部分，通过该部分可把输入管10的压力作用到传感片3的膜上。
图3表示一个装在本发明压力传感组件1中的传感元件5。传感元件5具有一个传感器外壳37，在该外壳中，在一个玻璃座39上布置了一个传感片3。传感片3在传感器外壳37内例如通过凝胶进行保护。传感片3用压焊丝41与电传感连接元件43连接，而该传感连接元件又与电连接元件25连接。外壳37具有一个孔，该孔设置在第一收缩部18的范围内或甚至构成该第一收缩部(图2)，且该孔连通输入管10。传感片3的另一侧与输入管12连接，如虚线所示。
权利要求
1.测量压力差的压力传感组件，它至少由一个测量压力差的传感片和一个组件外壳组成，该外壳具有至少两根输入管，这两根输入管被该传感片相互隔开，且在该输入管内至少暂时地存在不同的压力，其特征为，在至少一根输入管(10、12)内设置了一个阀门(15)，当传感片(3)不再相互隔开输入管(10、12)时，该阀关闭该输入管(10、12)。
2.按权利要求1的压力传感组件，其特征为，阀(15)由其中一根输入管(10、12)的至少两个收缩部(18、19)和一个布置在该输入管(10、12)内的活动浮体(22)组成，其中该浮体布置在两个收缩部(18、19)之间；该浮体贴合在第一收缩部(18)上；该浮体由于其横截面而不关闭输入管(10)；当传感片(3)不再相互隔开这两根输入管(10、12)时，该浮体通过它贴合在第二收缩部(19)上而关闭输入管(10)。
3.按权利要求2的压力传感组件，其特征为，第一收缩部(18)由穿孔网格构成。
4.按权利要求2的压力传感组件，其特征为，浮体(22)是一个球体，该球体比输入管(10、12)具有较小的横截面。
5.按权利要求2或4的压力传感组件，其特征为，该浮体(22)由一个具有纵槽(35)的元件(33)构成。
6.按权利要求1的压力传感组件，其特征为压力传感组件(1)具有第一根输入管(10)和第二根输入管(12)；第一根输入管(10)连接在内燃机的一根吸管上；第二根输入管(12)连接在燃油管路上；阀(15)布置在第一根输入管(10)内。
7.按权利要求2的压力传感组件，其特征为，输入管(10、12)的至少一部分的纵轴线大致垂直延伸，在该部分内布置了浮体(22)。
8.按权利要求2、4、5或7的压力传感组件，其特征为，浮体(22)比液态燃料具有较小的密度。
9.按权利要求1、2或6的压力传感组件，其特征为，设置了两根输入管(10、12)，且在其中的一根输入管(10、12)中至少暂时存在这样一个压力，该压力大于或等于另一根输入管(12、10)内的压力。
10.按权利要求2或6的压力传感组件，其特征为，在两个收缩部(18、19)之间的那根输入管(10、12)至少部分地具有导轨(17)。
11.按权利要求2、4、5、7或8的一项或多项的压力传感组件，其特征为，浮体(22)至少具有一个密封元件(16)。
12.按权利要求2的压力传感组件，其特征为，在该浮体密封输入管(10、12)的收缩部(18、19)的范围内至少有一个密封元件(16)。
全文摘要
按先有技术用于测量压力差的压力传感组件具有另一个金属膜和另一种工作介质例如油，以便在一个膜破裂时，阻止至少暂时存在不同压力的两根输入管相互连通。本发明的压力传感组件(1)则在一根输入管中具有一个简单的阀(15)，当传感器的膜破裂时，该阀无需别的辅助手段就可阻止这两根输入管相互连通。
文档编号G01L19/06GK1394277SQ01803235
公开日2003年1月29日 申请日期2001年10月19日 优先权日2000年10月20日
发明者J·维尔辛格, M·马斯特 申请人:罗伯特-博希股份公司