CN101910813A - 压力平衡单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力平衡单元(10)，其尤其用于机动车油箱中的油箱压力传感器。该压力平衡单元(10)包括一个壳体盖(12，50)和一个透气的过滤膜(26，64)，该过滤膜覆盖一个气孔(24，60)。所述压力平衡单元(10)包括一个罩状盖元件(28，60)，该罩状盖元件覆盖所述过滤膜(26，64)。

Description

压力平衡单元
背景技术
US 5661244涉及一种用于测量燃料箱的压力的压力传感器。该压力传感器包括一个由金属材料制成的压力输入管，该压力输入管安装在金属壳体的压力入口中并且通过焊接固定在那里。该壳体包括一个位于上部区域中的法兰区段，其中，该法兰区段与油箱的外壁连接(该油箱是待测量的物体)，使得压力传感器处于该油箱的内侧上。由氟塑料合成材料制成的多孔过滤器布置在大气压入口旁边。粘接带可拆卸地固定在大气压入口上。该压力传感器允许可靠的运行并且在传感器元件的气体密封方面实现非常高的可靠性，在用于小空间的传感器的设计方面限制少，并且可靠地避免了空气和水或者灰尘进入到传感器内部。
压力平衡部件被安装在油箱压力传感器内部并且用于补偿油箱压力传感器的基准室与周围环境之间的压力差。油箱压力从下传导到硅膜的背面上，而周围环境的压力作为基准压力从上例如通过传感器壳体中的孔作用在硅膜的正面上。为了保护硅膜的正面不受水的影响，在基准压力孔中安装透气的过滤膜。该透气地构造的过滤膜用作压力平衡元件。该压力平衡元件通常疏水地且不透液体地构造并且用于使油箱安装单元的油箱压力传感器的基准压力孔相对于液体密封。通过该解决方案，应当与压力平衡元件的安装位置无关地抑制喷射水以及其它液态的或固态的介质进入到传感器室中。
发明内容
本发明的目的在于，保护差压传感器的过滤膜免受过载，同时导致周围环境与传感器内部空间之间的快速的压力平衡。
根据按本发明提出的解决方案，具有组合拱顶的壳体盖用作过滤膜的载体。该过滤膜优选构造为盘状的并且优选同心地粘接在组合到壳体盖中的、在那里构造的拱顶状凸起上。构造在拱顶状凸起中的通流部保证了传感器内部空间中的基准压力体积与包围该基准压力体积的大气的连通。借助可锁止在构造于壳体盖中的拱顶状凸起上的罩使粘接的过滤膜相对于环境影响被屏蔽，以及相对于机械损害受保护。有待锁止到构造于壳体盖中的拱顶状凸起上的罩用于屏蔽过滤膜。组合到拱顶状凸起上的罩不具有与过滤膜的接触点并且不具有与该过滤膜在拱顶状凸起上的粘接部的接触点。该实施变型的特点在于，同心地粘接的过滤膜从下方通过拱顶状凸起相对于载荷例如水受到保护。此外，通过本发明基本构思的该实施变型保证：避免了基准气孔被进入的污染颗粒封闭或者避免了油箱压力传感器的内部空间被水填充。
在本发明基本构思的另一种实施方式中，壳体盖用作过滤膜的载体。所提出的过滤膜，其优选疏水地且不透液体地构造，在其边缘处粘接到壳体盖上，其中，该过滤膜通过罩保护。构造在壳体盖中的隔板阻止平整的过滤膜的下垂。在从上方保护过滤膜的罩中构造有一些通道。所述罩平整地、直接地支承在过滤膜上并且因此保护所述过滤膜。这些通道负责足够的空气通过，以保证周围环境与传感器的基准室之间的压力差。在用作过滤膜的载体的壳体盖中构造有一些孔，这些孔保证了传感器内部空间中的压力体积与包围它的大气之间的连通。对于该实施变型有利的是，这样地选择压力平衡单元的安装位置，使得自由的过滤膜通过安装地点和安装位置附加地保护。
本发明基本构思的以上所述的第二实施方式的优点在于，液态介质并不聚积在过滤膜上并且因此不会在基准气孔中结冰。在替代的实施变型中使用的、在边缘区域中粘接在壳体盖上的过滤膜通过罩状盖元件从上方相对于过载受保护。此外，根据本发明提出的压力平衡单元的特点在于较大的面积和由此在基准室中获得更好的压力平衡。
附图说明
借助附图紧密地、深入地描述本发明。附图示出：
图1示出根据本发明提出的、组合在油箱压力传感器的盖中的压力平衡单元的第一实施方式的分解视图；
图2示出所述压力平衡单元的视图，展现了空气传导路径；
图3示出根据本发明提出的、组合在油箱压力传感器的盖中的压力平衡单元的另一实施变型的分解视图；
图4示出在安装好罩状封闭元件时建立的空气流；
图5示出罩状封闭元件内侧的立体图。
具体实施方式
从根据图1的视图看到根据本发明提出的(组合在油箱压力传感器的盖中的)压力平衡单元的第一实施方式的分解视图。
图1示出油箱压力传感器的壳体盖12，该壳体盖具有多个锁止鼻头14。该壳体盖12通过这些锁止鼻头夹紧在油箱压力传感器中。壳体盖12包括一个拱顶状构造的凸起16。该拱顶状凸起16通过一个在此圆形构造的平面18限定。在该拱顶状凸起16的圆周上分布有多个圆弧状构造的锁止段20，这些锁止段各通过一个中断部22在圆周方向上相互分开。此外，在所述拱顶状凸起16的平面18中存在一个气孔24。该壳体盖12属于压力平衡单元10的压力平衡部件。
在拱顶状凸起16的平面18上粘接过滤膜26，该过滤膜优选构造为疏水的且不透液体的过滤膜。该过滤膜用于保护油箱压力传感器的内部空间不受液态介质和灰尘的影响。因此，可以与油箱压力传感器的壳体盖12的安装位置无关地抑制喷射水以及其它液态的或固态的介质进入到油箱压力传感器的壳体中。
粘接在拱顶状凸起16的平面18上的过滤膜26通过可锁止在所述锁止段20上的罩状盖元件28保护，这些锁止段构造在拱顶状凸起16的圆周上。该罩状盖元件28保护粘接的、疏水的、不透液体的、但是透气的过滤膜26免受环境影响以及机械损害。该罩状盖元件28没有与过滤膜26的接触点并且没有与过滤膜在拱顶状凸起16的平面18上的粘接部的接触点。
如从根据图2的视图得出，当罩状盖元件28锁止在拱顶状凸起16上时，通过拱顶状凸起16的圆周上的锁止段20和罩状盖元件28的内侧形成一个锁止部32，在该锁止部32的区域中形成一个间隙宽度34。以附图标记30表示由外向内呈现的空气流。从根据图2的视图得出，粘接在平面18的上侧上的过滤膜26通过间隙34被加载周围环境压力，另一方面从拱顶状凸起16的内侧，即通过拱顶状凸起16中的气孔24被加载油箱压力传感器的基准室40内部的压力水平。
用作压力平衡元件的、疏水的、不透液体的、但是透气的过滤膜26能够实现周围环境和基准室40之间的快速的压力平衡。通过拱顶状凸起16的锁止段20上的罩状盖元件28，可靠地保护了粘接在平面18上的过滤膜26免受机械过载(例如出现的水)的影响。此外，通过在锁止部32的范围内可拆卸地固定在锁止段20上的罩状盖元件28保证了没有颗粒或类似物能够损害过滤膜26以及没有颗粒等等穿过空气入孔24进入到油箱压力传感器的基准室40中。该过滤膜26的空气通流面积在尺寸上大于气孔24的面积。
此外，如图1和2所示，通过根据第一实施变型的解决方案防止了油箱压力传感器的基准室40和周围环境之间的气孔24例如被在此聚集的水滴封闭，使得不能在周围环境和油箱压力传感器的基准室40之间产生压力平衡。
在根据图3的视图中示出了根据本发明提出的压力平衡单元的另一个实施变型的分解视图。
图3示出另一个壳体盖50，该另一个壳体盖一方面具有一个处于环境压力水平下的流入孔74，另一方面具有一个壁72，在该壁上构造有多个夹紧鼻头70。所述另一个壳体盖50通过这些夹紧鼻头夹紧在油箱压力传感器的壳体上。
根据图3中的分解视图，所述另一个壳体盖50包括一个凹槽52。该凹槽52一方面被在圆周方向上延伸的壁54，另一方面被底部56限定。在底部56中存在一个孔60，该孔通过隔板58分开。在凹槽52的底部56中还存在至少一个气孔62。过滤膜64在底部56上粘接在孔60的边缘处。优选疏水地且不透液体地构造的过滤膜64通过隔板58支撑，另一方面通过可夹紧在所述另一个壳体盖50的壁54内部的罩状盖元件66保护。该罩状盖元件66在其圆周上包括多个夹紧鼻头68，罩状盖元件66可通过这些夹紧鼻头锁止到限定凹槽52的壁54中。此外，罩状盖元件66可以如图3所示通过粘接部67固定在所述另一个壳体盖50上。
图4示出根据图3中的分解视图的压力平衡单元中的空气传导的侧视图。
从图4得出，罩状盖元件66夹紧在凹槽52(参见图3的视图)中并且以其夹紧鼻头68贴靠在限定凹槽52的壁54的内侧上。在孔60上方在所述另一个盖50中存在过滤膜64，罩状盖元件66在过滤膜64上方延伸。如可以从根据图4的视图得出，空气流30从流入孔74开始穿过透气地构造的过滤膜64、经通道80，82穿过气孔62延伸到油箱压力传感器的基准室40中。间隙84限定在所述另一个壳体盖50和罩状盖元件66的内侧78之间。通过将孔60连同隔板58一起覆盖的、透气的过滤膜64(该过滤膜用作压力平衡元件)能够实现在所述另一个壳体盖50的流入孔74上的周围环境压力与基准室40中的压力水平之间的压力平衡。如从根据图4的视图得出，该视图再现了处于夹紧且粘接在凹槽52内的状态中的罩状盖元件66，过滤膜64被有效地保护不但不受机械损害而且不受由出现在过滤膜上的喷射水引起的过载影响。罩状盖元件66的位置允许从流入孔74开始穿过透气的过滤膜64向着间隙84的方向的空气流30。该罩状盖元件66优选沿着其圆周粘接到所述另一个壳体盖50上侧上的凹槽52中，参见图4中的附图标记67。该罩状盖元件66以构造在其内侧78上的凸起81直接地支承在过滤膜64上(见根据图5的视图)。
图5示出根据图3和4中的视图的罩状盖元件66的内侧的立体视图。
优选构造为压力铸造构件的该罩状盖元件66在其圆周上具有多个夹紧鼻头68。罩状盖元件66借助这些夹紧鼻头68在凹槽52的壁54内部定位。空气通道80，82在罩状盖元件66的内侧78上延伸。以参考标记80表示的空气通道在纵向方向上、即平行于隔板58延伸，该隔板构造在壳体件50中的凹槽52的底部56中的孔60内部。以附图标记82表示罩状盖元件66的内侧78上的在横向方向上延伸的空气通道，该空气通道82使在纵向方向上延伸的空气通道80相互连接。通过这些空气通道80，82将在内侧78上升高的、突起超过内侧的凸起81相互分开。凸起81指的是平整区域，所述平整区域在罩状盖元件66的图4所示的安装状态中直接地支承在过滤膜64的顶面上。罩状盖元件66在凹槽52内部与所述另一个壳体盖50的空气密封的连接通过沿着罩状盖元件66的圆周的粘接部67实现。由于这样制成的空气密封的连接，基准压力室40和大气之间的压力平衡仅通过被过滤膜64覆盖的、通向基准压力室40的孔60实现。
如在图5中所示，当罩66定位且粘接在所述另一个壳体盖50的凹槽52中时，由于罩状盖元件66的内侧78的构造得到在图4中所示的空气流30的可能性。在罩状盖元件66安装于透气地构造的过滤膜64上方的状态中，空气流30通过罩状盖元件66内侧78上的空气通道80，82向着在图4中所示的、位于所述另一个壳体盖50和空气密封地安装在凹槽52中的罩状盖元件66之间的间隙84的方向延伸。
与罩状盖元件66一样，在图4中所示的另一个盖50在注塑方法的过程中制成。这意味着在根据本发明提出的压力平衡单元10的所述另一个盖50上可以在一个工作过程中与用于接收罩状盖元件66的凹槽52一样地浇铸流入孔74。当在该注塑工艺的过程中制造所述另一个壳体盖50时，气孔62、分割所述孔60的隔板58、夹紧鼻头70、壁54、凹槽52的底部56可以在一个加工步骤中制成。根据图4的剖视图示出：所述另一个壳体盖50的壁36和罩状盖元件66可以视机械要求而定以不同的厚度设计。
在根据本发明提出的压力平衡单元的在图1和2所示的第一实施变型中，过滤膜26从下通过拱顶状凸起16保护以免受载荷(例如喷射水)的影响并且由于疏水的过滤膜消除了气孔24被水封闭；在根据本发明提出的压力平衡单元10的在图3，4和5中所示的第二实施变型中，过滤膜26通过空气密封地安装在凹槽52中的罩状盖元件66保护以免受过载和聚积的喷射水的影响。根据在图3和4中所示的第二实施变型的油箱压力传感器被这样地安装，使得敞开的流入孔74并不指向上方。根据本发明提出的压力平衡单元的在图3，4和5中所示的第二实施变型优选这样地安装，使得在内侧78上设有空气通道80，82的罩66位于上方并且覆盖位于下方的过滤膜64，从而避免了水在流入孔中的聚积及其结冰。
根据本发明提出的压力平衡单元在以上深入描述的实施方式中保证了流体介质不会聚积在过滤膜26，64上并且由此引起尤其气孔60的结冰。过滤膜26，64通过罩28，66从上方有效地保护以防止载荷例如出现的喷射水的影响。此外，通过根据本发明提出的解决方案可以显著地增大过滤膜26，64的面积，因此水不能润湿孔24，60和过滤膜26，64。因此可以避免孔24，60被结冰的水封闭。

Claims (12)

1.压力平衡单元(10)，尤其用于机动车的油箱压力传感器，该压力平衡单元具有一个壳体盖(12，50)和一个透气的过滤膜(26，64)，该过滤膜覆盖一个气孔(24，60)，其特征在于，所述压力平衡单元(10)包括一个罩状盖元件(28，66)，该罩状盖元件覆盖所述过滤膜(26，64)。
2.根据权利要求1的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述过滤膜(26，64)由疏水的、不透液体的材料制成。
3.根据权利要求1的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述过滤膜(26)固定在一个拱顶状凸起(16)的平面(18)上，所述罩状盖元件(28)可卡锁在所述拱顶状凸起上。
4.根据权利要求3的压力平衡单元(10)，其特征在于，在所述拱顶状凸起(16)的圆周上设有卡锁段(20)，所述卡锁段在圆周方向上通过中断部(22)相互分开，所述中断部形成用于空气流(30)的间隙宽度(34)。
5.根据权利要求3的压力平衡单元(10)，其特征在于，在所述罩状盖元件(28)的卡锁状态(32)中，所述过滤膜(26)受到保护并且在一个基准压力室(40)和周围环境之间形成连通。
6.根据权利要求1的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述壳体盖(50)具有一个通过所述过滤膜(64)覆盖的、通向大气的孔(60，74)以及至少一个通向所述基准压力室(40)的孔(62)。
7.根据权利要求1的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述孔(60，62)构造在所述壳体件(50)中的凹槽(52)的底部(56)中，在所述凹槽中空气密封地粘接(67)一个罩状盖元件(66)。
8.根据权利要求7的压力平衡单元(10)，其特征在于，在所述罩状盖元件(66)的内侧(78)上构造有用于空气流(30)的通道(80，82)并且在所述内侧(78)上构造有用于支撑所述过滤膜(64)的凸起(81)。
9.根据权利要求8的压力平衡单元(10)，其特征在于，在所述罩状盖元件(66)安装到所述凹槽(52)内的状态中，所述罩状盖元件(66)的内侧(78)上的所述通道(80，82)引导从所述流入孔(74)通向所述基准压力室(40)中的所述至少一个孔(62)的空气流(30)。
10.根据权利要求8的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述过滤膜(64)通过所述凸起(81)支撑在所述内侧(78)上并且通过所述通道(80，82)实现空气通过。
11.根据权利要求5的压力平衡单元(10)，其特征在于，所述过滤膜(26)通过直接贴靠在所述平面(18)上相对于过压受支撑并且通过气孔(24)实现空气通过。
12.根据以上权利要求中一项或多项的压力平衡单元(10)与油箱压力传感器、尤其机动车燃料箱中的油箱压力传感器结合的应用。
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