CN111141449B - 带保持器件的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是一种压力传感器(1)，用于安装在发动机接口元件(3)上以测量车辆热力发动机中的压力，包括：保护壳体(2)，其中容纳基板和连接至基板的压力探测器，测量头(4)，在保护壳体(2)上突出并用于插入发动机接口元件(3)的由圆形的壁(7)界定的孔口(6)中，测量头(4)包括连接到保护壳体(2)的圆形固定部分(9)，且固定部分包括至少两个固定凸耳(5)，每个固定凸耳用于插入设置在发动机接口元件(3)的壁(7)中的凹槽(8)中，以将压力传感器(1)固定在发动机接口元件(3)上，压力传感器(1)在发动机接口元件(3)的孔口中的沿固定方向(B)的旋转导致固定凸耳(5)在其相应的凹槽(8)中滑动，并导致压力传感器(1)朝向发动机接口元件(3)平移直到固定位置。测量头(4)包括径向密封器件。根据本发明，压力传感器(1)包括用于将压力传感器(1)保持在固定位置的保持器件(10)，允许当将压力传感器固定在发动机接口元件(3)上时，锁止压力传感器沿与固定方向(B)相反的旋转方向的旋转运动。

Description

带保持器件的压力传感器

技术领域

本发明涉及一种压力传感器，其尤其用于安装在机动车辆的进气分配器上。

背景技术

这种类型的传感器包括用于测量在车辆的热力发动机的进气分配器中流通的气态混合物的压力的压力探测器。

例如，它也可用于EGR(Exhaust Gaz Recirculation：废气再循环)回路。该传感器通常称为MAP(Manifold Air Pressure：“歧管空气压力”)传感器。

该压力传感器还可以可选地包括温度探测器，该温度探测器用于测量基本上由空气组成的气态混合物的温度，但是该气态混合物还可以包括在进气中再流通的排气、来自机壳气体的再循环的油蒸气以及可能来自油箱的燃油蒸气。这种类型的传感器通常称为TMAP(Temperature Manifold Air Pressure：“温度歧管空气压力”)传感器。

压力和温度的测量使得控制热力发动机的控制系统能够尤其确定进气密度。该信息可优化发动机控制，以减少污染物排放并提高性能。

压力传感器包括安装在基板上的压敏元件，该基板可以是PCB型印刷电路或陶瓷。

该敏感元件/基板组件安装在保护壳体中。

保护壳体包括与压力探测器连通的压力捕获孔口。

在TMAP传感器的情况下，温度探测器定位于该压力捕获孔口附近，并在保护壳体上在其压力和温度被探究的介质的方向上朝外突出。

压力传感器包括保护元件，通常称为保护拱件，该保护元件围绕压力捕获孔口和温度探测器以保护后者免受机械冲击。

温度探测器和保护元件形成测量头，该测量头在保护壳体上突出，并用于插入到发动机接口元件的孔口中，以将压力传感器连固体到后者。

该发动机接口元件通常由法兰和与发动机的管状部分(例如进气歧管或分配器)联结的圆形间隔件形成。

通过长而令人厌烦的螺钉将压力传感器固定在该发动机接口元件上。

另外，这需要添加额外的金属部件，例如法兰和间隔件，从而导致模制复杂。

这也需要使用螺丝刀。

有基于“推动-旋转”原理的快速安装式压力传感器。将测量头引入发动机接口元件中，然后在旋转运动的同时向压力传感器施加压力，以将其固定在发动机接口元件上。

但是，该系统需要使用两个法兰以在高度上正确地定位压力传感器。

还知道灯泡型的标准的卡接系统。

通过设置在发动机接口元件上的一个或两个凹槽进行固定，设置在压力传感器上的两个相应的凸耳接合在凹槽中。

压力传感器的旋转导致凸耳在其相应的凹槽中滑动至固定位置，并且导致压力传感器平向着动机接口元件平移。

也存在类似的解决方案，包括发动机接口元件上的至少有一个凹口。设置压力传感器上的凸耳通过轴向密封式密封件的弹性作用被带入该凹口中。凹口允许防止压力传感器旋转。由于轴向密封件的弹性作用，凸耳进入并保留在凹口中。

但是，包括径向密封式密封件的MAP/TMAP压力传感器不能使用需要轴向密封以受益于弹性作用的这些解决方案。

还存在这样的解决方案，其中压力传感器包括三个凸耳，以防止旋转接合到设置在发动机接口元件上的一个或多个凹槽中。

但是，该解决方案涉及使用模具来制造复杂的发动机接口元件。

另外，该解决方案不能防止压力传感器在固定在发动机接口元件上时旋转。

发明内容

因此，本发明旨在通过提供一种卡接型的压力传感器来克服现有技术的这些缺点，该压力传感器具有设计简单的径向密封件，并允许避免压力传感器在固定在发动机接口元件上之后旋转。

本发明涉及一种压力传感器，其用于安装在发动机接口元件上以测量车辆的热力发动机中的压力，该压力传感器包括：

-保护壳体，其中容纳基板和连接至该基板的压力探测器，

-在保护壳体上突出的测量头，该测量头用于插入发动机接口元件的由圆形壁界定的孔口中。测量头包括圆形的固定部分，该固定部分连接到保护壳体并且包括至少两个固定凸耳，每个固定凸耳用于插入设置在发动机接口元件的壁中的凹槽中，以将压力传感器固定在发动机接口元件上。压力传感器在发动机接口元件的孔口中的沿固定方向B的旋转导致固定凸耳在其相应的凹槽中滑动，并导致压力传感器朝向发动机接口元件平移直到固定位置。测量头包括径向密封器件。

根据本发明，压力传感器包括用于将压力传感器保持在固定位置的保持器件，其允许当将压力传感器固定在发动机接口元件上时，锁止压力传感器沿与固定方向B相反的旋转方向的旋转运动。

根据一个可行的实施例，保持器件包括与保护壳体联结的柔性舌片。

舌片包括用于接合在设置在发动机上的锁止元件中的锁止端。

舌片与保护壳体的侧壁联结并沿着该侧壁延伸。

压力传感器包括用于将其连接到车辆的外部电子控制装置的连接器，所述侧壁定位于与该连接器相反的一侧。

锁止元件包括平坦的第一面和平坦的第二面，所述第一面用于在压力传感器朝向固定位置进行旋转运动时使舌片弯曲，所述第二面与所述第一面平行，在所述固定位置中，所述舌片的锁止端接触在所述第二面上。

第一面和第二面在深度上偏移并且由垂直于第一面和第二面的中间面连接，以便在它们之间形成台阶。

中间面形成用于舌片的锁止端的止挡。

根据另一实施例，保持器件包括定位在压力传感器的固定部分上的至少一个锁止凸耳。

锁止凸耳被布置成使得当压力传感器到达固定位置时，锁止凸耳通过压力接合在发动机接口元件的凹槽中的一个中，以锁止压力传感器的旋转。

锁止凸耳靠近固定凸耳，并且定位在保护壳体的下部面上，使得锁止凸耳接合在上部开口中，凹槽通过该上部开口敞开。

因此，本发明提供了一种卡接式压力传感器，其具有设计简单的径向密封件，并且允许在将压力传感器固定在发动机接口元件上之后阻止其旋转。

该压力传感器具有符合标准的固定系统。

另外，简化了制造过程。用于发动机接口元件的待模制件较少，用于制造压力传感器的模具也得到了简化。

本发明还提供了一种与压力传感器配合的发动机接口元件，其设计更简单(零件更少)并且制造更简单。

附图说明

将参考附图更详细地描述本发明的特征：

图1是根据本发明的一个实施例的压力传感器的示意图；

图2是该压力传感器的示意图，该压力传感器在固定在发动机接口元件上之前将其测量头引入发动机接口元件中；

图3是该压力传感器固定在发动机接口部件上并被保持器件锁止后的示意图；

图4是根据本发明的另一实施例的固定在发动机接口元件上的压力传感器的示意图。

具体实施方式

图1至图3示意性地示出了根据本发明的可行实施例的用于测量热力发动机的进气歧管中的压力的压力传感器1。

压力传感器1包括压敏元件或压力探测器。

该压力传感器1是称为TMAP的压力传感器，因为例如还包括用于测量发动机中的温度的温度探测器22。

本发明还适用于测量车辆发动机的导管或软管中的压力和/或温度的所有类型的传感器，例如MAP传感器。

压力传感器1包括基板(未示出)，其可以是陶瓷、金属基板或PCB型的印刷电路。

压敏元件包括例如用于处理ASSIC或ASSD类型的压力信号的处理器件。

压敏元件(未示出)固定在基板上。

压力传感器1包括用于将基板电连接到压力探测器的连接器件。连接器件可以是金属接线片或线。

压力传感器1包括保护壳体2，压力探测器容纳在该保护壳体中。保护壳体2有利地由聚合物制成。

保护壳体2包括接收压敏元件的容置部。

压力传感器1可以是绝对压力传感器或差压传感器。

压力传感器包括用于测量发动机的待测量介质中的压力的表面。

该表面经由形成在保护壳体2中的压力井或通道与待测量的介质接触，并通过压力捕获孔口敞开，其因此与压力探测器连通。

待测量的介质对应于要探究其中的压力的发动机环境(例如，进气歧管)的内部。

压力传感器1包括在保护壳体2上突出的测量头4。

测量头4旨在插入发动机接口元件3的孔口6中，以将压力传感器1固定在发动机接口元件3上。孔口6由圆形壁7界定。

测量头4包括圆形的固定部分9，该固定部分9连接至保护壳体2，并且专用于将压力传感器1固定在发动机接口元件3上。

固定部分9在其外表面24上包括至少两个固定凸耳5，其旨在每个插入设置在发动机接口元件3的壁7中的凹槽8中以将压力传感器1固定在其上。

两个固定凸耳5相对于测量头4的中心轴线相对地布置。

两个固定凸耳5具有圆形截面并且在固定部分9的外表面24上突出。

如上所述，压力传感器1包括温度传感器22。它在固定部分9上并且朝向固定部分的外部突出。

温度探测器22电连接到基板。

压力传感器1包括保护元件23或拱件，该保护元件23或拱件定位于压力捕获孔口的出口处并且完全围绕压力捕获孔口和温度探测器22。

测量头4由固定部分9，温度探测器22，压力阱和保护元件23形成。

测量头4包括径向密封器件25，例如密封件25，当压力传感器1固定在发动机接口元件3上时，该密封件25确保测量头4和发动机接口元件3之间的径向密封。

密封件25定位于固定部分9和保护元件23之间。

发动机接口元件3固定到发动机的导管，例如进气分配器。它确保该管道与压力传感器1之间的接口。

发动机接口元件3具有管状形状。发动机接口元件3的壁7的两个凹槽8彼此相对并且具有弯曲或曲线的形状。

每个凹槽8包括上部开口21，该上部开口21通过发动机接口元件3的外凸缘26沿与方向A相反的方向向外敞开。

当压力传感器1固定在发动机接口元件3上时，外凸缘26与保护壳体2的下部面20接触。

每个凹槽8还包括与上部开口21相对的封闭端27。

图2是压力传感器1的示意图，该压力传感器1在固定在发动机接口元件3上之前将其测量头4引入发动机接口元件3中。

为了将压力传感器1固定在发动机接口元件3上，压力传感器1的两个固定凸耳5接合在发动机接口元件3的相应的两个凹槽8中。

压力传感器1在发动机接口元件3的孔口6中的沿固定方向B的旋转导致固定凸耳5在其相应的凹槽8中滑动，并导致压力传感器1沿方向A朝向发动机接口元件3平移，直到固定位置，如图3所示。

进行旋转直到压力传感器1的两个固定凸耳5与发动机接口元件3的相应的两个凹槽8的封闭端27邻接。

根据本发明，压力传感器1包括用于将压力传感器1保持在固定位置的保持器件10，使得当将压力传感器1固定在发动机接口元件3上时，锁止压力传感器1沿与固定方向B相反的旋转方向的旋转运动。

与固定方向B相反的旋转方向称为断开连接方向。

保持器件10包括与保护壳体2联结的柔性舌片11。舌片11优选是塑料的。其可以在模制操作期间与保护壳体2同时获得。

保持器件10还包括设置在车辆的发动机上、靠近发动机接口元件3的锁止元件13。

舌片11包括旨在接合在锁止元件13中的锁止端12。

在图1至图4中，舌片11通常是V形的，其锁止端12的宽度小于连端28的宽度，舌片11通过该连接端28连接到保护壳体2。其他形式也是可行的。

舌片11与保护壳体2的侧壁14联结并沿着该侧壁延伸。

压力传感器1包括用于将其连接至车辆的外部电子控制装置(未示出)的连接器15。

侧壁14定位于与连接器15相反的一侧。

具有较大宽度的舌片11的连接端28定位于侧壁14的第一边缘29的位置。

舌部11具有弯曲区域30，以朝向侧壁14弯曲，以沿着其大致平行地延伸直至侧壁14的与第一边缘29相对的第二边缘31的附近。

弯曲区域30允许舌片11具有柔韧性。

侧壁14包括沿第二边缘31延伸的止动件32，舌片11的锁止端12抵接在该止动件32上，以防止舌片11过度变形及其劣化。

舌片11具有接触面33，该接触面用于在压力传感器1沿固定方向B旋转器件以及当压力传感器1几乎到达其固定位置时与锁止元件13接触。

图2示出了与锁止元件13断开连接的舌片11。

图3示出了保持在锁止元件13中的舌片11。

当压力传感器1沿固定方向B径向旋转运动时并且当压力传感器1几乎到达固定位置时，舌片11的锁止端12沿锁止元件13的平坦的第一面16摩擦并弯曲。

当压力传感器1的旋转继续时，舌片11的锁止端12与锁止元件13的平行于第一面16的平坦的第二面17相遇。然后，舌片11夹入锁止元件13中。

第一面16和第二面17在深度上偏移以在它们之间形成台阶，当压力传感器1到达固定位置时，舌11恢复到其原始形状。

第一面16和第二面17通过垂直于第一面16和第二面17的中间面18连接。

中间面18形成用于舌片11的锁止端12的止挡，从而防止压力传感器1沿与固定方向B相反的方向(称为断开连接方向)旋转。

舌片11的接触面33与锁止元件13的第二面17接触。

然后，压力传感器1被保持器件10阻挡或保持在固定位置。其在与固定方向B相反的方向上的旋转被阻止。凹槽8的封闭端27也阻止了其在固定方向B上的旋转。

为了解锁保持器件10，操作者在舌片11的接触面33上并朝向保护壳体2的侧壁14施加压力。

这允许舌片11的锁止端12从阻挡元件13脱离接合。

然后，操作者沿与固定方向B相反的方向转动压力传感器1，以将其与发动机接口元件3断开连接。

图4是根据本发明另一实施例的压力传感器1的示意图。

发动机接口元件3与先前实施例的发动机接口元件相同。

压力传感器1压是相同的，其中区别在于，保持器件10包括定位在压力传感器1的固定部分9的外表面24上的至少一个锁止凸耳19。

锁止凸耳19靠近固定凸耳5，并且定位在保护壳体2的下部面20上，使得锁止凸耳19接合在上部开口21中，凹槽8通过该上部开口21敞开。

上部开口21具有与锁止凸耳19的宽度相同或较小的宽度，以允许对其进行保持。

优选地，保持器件10包括两个锁止凸耳19，每个锁止凸耳19均与发动机接口元件3的凹槽8中的一个配合。

锁止凸耳19被布置成使得当压力传感器1到达固定位置时，每个锁止凸耳19通过压力接合在发动机接口元件3的凹槽8中的一个中，以锁止压力传感器1的沿与固定方向B相反的方向的旋转。

实际上，必须在行程结束时强制压力传感器1旋转，以将锁止凸耳19容纳在凹槽8的上部开口21中。

压力传感器1沿旋转方向B的旋转的阻挡通过凹槽8的封闭端27获得。

发动机接口元件3的外凸缘26与保护壳体2的下部面20接触。

在该示例中，锁止凸耳19具有半圆形的形状。其他形式也是可行的。

压力传感器1的解锁是通过在与固定方向B相反的方向上旋转压力传感器1并在与方向A相反的方向上施加平移力来执行的。这使得可以将锁止凸耳19从凹槽8的上部开口21移开。

根据该第二实施例的保持器件10比第一实施例的保持器件制造更简单，并且不需要发动机上存在诸如锁止元件13之类的附加件。

Claims (1)

1.一种压力传感器（1），用于安装在发动机接口元件（3）上以测量车辆的热力发动机中的压力，所述压力传感器包括：

保护壳体（2），其中容纳基板和连接至所述基板的压力探测器，

测量头（4），在所述保护壳体（2）上突出并用于插入所述发动机接口元件（3）的由圆形的壁（7）界定的孔口（6）中，所述测量头（4）包括圆形的固定部分（9），所述固定部分连接到所述保护壳体（2）并包括至少两个固定凸耳（5），每个固定凸耳用于插入设置在所述发动机接口元件（3）的所述壁（7）中的凹槽（8）中，以将所述压力传感器（1）固定在所述发动机接口元件（3）上，所述压力传感器（1）在所述发动机接口元件（3）的所述孔口（6）中的沿固定方向（B）的旋转导致所述固定凸耳（5）在它们的相应的凹槽（8）中滑动，并导致所述压力传感器（1）朝向所述发动机接口元件（3）平移直到固定位置，所述测量头（4）包括径向密封器件（25），

所述压力传感器的特征在于其包括：

用于将所述压力传感器（1）保持在固定位置的保持器件（10），允许当将所述压力传感器（1）固定在所述发动机接口元件（3）上时，锁止所述压力传感器沿与所述固定方向（B）相反的旋转方向的旋转运动，

其中，所述保持器件（10）包括定位在所述压力传感器（1）的所述固定部分（9）上的至少一个锁止凸耳（19），所述锁止凸耳（19）被布置为使得，当所述压力传感器（1）到达所述固定位置时，所述锁止凸耳（19）通过压力接合在所述发动机接口元件（3）的凹槽（8）中的一个中，以锁止所述压力传感器（1）的旋转，

其中，所述锁止凸耳（19）靠近所述固定凸耳（5），并且定位在所述保护壳体（2）的下部面（20）上，使得所述锁止凸耳（19）接合在上部开口（21）中，所述凹槽（8）通过所述上部开口（21）敞开，所述上部开口（21）具有与所述锁止凸耳（19）的宽度相同或较小的宽度，以允许对所述锁止凸耳进行保持。