DE102008000421A1 - Einbaumechanismus für einen Temperatursensor - Google Patents

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Sotoo Kariya Takahashi
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Abstract

Einbaumechanismus zum Einbauen eines Temperatursensors, der mit einer wärmeempfindlichen Vorrichtung und einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet ist, das die wärmeempfindliche Vorrichtung festhält, in einer Außenwand eines Fluidströmungskanals. Der Einbaumechanismus hat eine Montagebasis, die mit dem Fluidströmungskanal zu verbinden ist, einen Aufsatz, der an dem zylindrischen Gehäuse zu sichern ist, ein hohles Befestigungselement, das um das zylindrische Gehäuse herum durch einen Spalt zu platzieren ist. Das Befestigungselement ist so gestaltet, dass es gedreht wird, um eine Schulter des Aufsatzes in konstanten Eingriff seiner sich verjüngenden Wand mit dem Sitz der Montagebasis zu pressen, um das zylindrische Gehäuse an der Montagebasis festzuziehen. Ein Schild ist so angeordnet, dass der Spalt geschlossen wird, um das Eindringen von Fremdkörpern zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Befestigungselement zu vermeiden, wodurch das Entfernen des Befestigungselements zum Abmontieren des Temperatursensors von dem Fluidströmungskanal sichergestellt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung beansprucht die Vorzüge der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-49737 , welche am 28. Februar 2007 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Einbaumechanismus für einen Temperatursensor, der arbeitet, um die Temperatur eines Fluids zu messen, und genauer gesagt auf solch einen Mechanismus, der gestaltet ist, um ein leichtes Entfernen des Temperatursensors von einem Fluidströmungskanal sicher zu stellen.
  • 2. Stand der Technik
  • Die 19 zeigt ein Beispiel eines gewöhnlichen Temperatursensors, der als ein Abgastemperatursensor verwendet wird, um die Temperatur eines Abgases zu messen, das von einer Wärmemaschine wie beispielsweise einer Fahrzeugbrennkraftmaschine emittiert wird.
  • Der Abgastemperatur 500 hat ein Schutzrohr 507. Ein Rohrstutzen 506 ist so angeordnet, dass er um das Schutzrohr 507 drehbar und in einer Längsrichtung des Schutzrohres 507 bewegbar ist. Der Rohrstutzen 506 ist mit einem Ansatz verschraubbar, der an einer Außenwand einer Abgasleitung 600 gesichert ist, die sich von der Maschine aus erstreckt. Das Schutzrohr 507 hat eine Rippe 505, die mit einem Ende von ihm verbunden ist. Der Einbau des Abgastemperatursensors 500 in den Ansatz 601 wird erreicht, indem das Schutzrohr 507 in den Ansatz 601 eingesetzt wird und der Rohrstutzen 506 in dem Ansatz 601 festgezogen wird, um sein oberes Ende in Kontaktanlage mit der Rippe 505 zu bringen, wodurch die Rippe 505 gegen die Innenwand des Ansatzes 601 gepresst wird.
  • Wenn der Abgastemperatursensor 500 an der Abgasleitung 600 gesichert ist, wird er teilweise zu der Außenseite der Abgasleitung 600 oder der Umgebungsluft hin freiliegen. Dies kann dazu führen, dass Fremdkörper in einen Spalt 514 zwischen dem Innenumfang des Rohrstutzens 506 und dem Außenumfang des Schutzrohrs 507 eindringen, welche den Rohrstutzen 506 und das Schutzrohr 507 gegeneinander verklemmen. Solch ein Verklemmen führt zu einer Erschwernis beim Lösen des Rohrstutzens 506, um den Abgastemperatursensor 500 von der Abgasleitung 600 zu entfernen.
  • Die erste japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-122486 offenbart zum Beispiel die vorstehend gezeigte Art von Temperatursensor.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Aufbau eines Temperatursensors vorzusehen, der gestaltet ist, um auf ihn übertragene mechanische Vibrationen zu minimieren und seine Dauerhaftigkeit sicher zu stellen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Einbaumechanismus für einen Temperatursensor vorgesehen, der gestaltet ist, um einen Temperatursensor in einer Außenwand eines Fluidströmungskanals einzubauen und ein leichtes Entfernen des Temperatursensors von dem Fluidströmungskanal sicher zu stellen. Der Temperatursensor ist mit einer wärmeempfindlichen Vorrichtung und einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet, das länglich ist und die wärmeempfindliche Vorrichtung festhält. Der Einbaumechanismus weist Folgendes auf: (a) eine Montagebasis, die mit der Außenwand des Fluidströmungskanals zu verbinden ist, wobei die Montagebasis einen Sitz hat; (b) einen Aufsatz, der an dem zylindrischen Gehäuse des Temperatursensors gesichert ist und eine erste und zweite Wand hat; (c) ein hohles Befestigungselement, das um das zylindrische Gehäuse durch einen Spalt zwischen einem Innenumfang des hohlen Befestigungselements und einem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses zu platzieren ist, um um den Außenumfang des zylindrischen Gehäuses herum drehbar zu sein und in einer Längsrichtung des zylindrischen Gehäuses bewegbar zu sein, wobei der Spalt durch eine Öffnung zwischen dem Befestigungselement und dem zylindrischen Gehäuse zur Außenseite des Befestigungselements führt, wobei das Befestigungselement so gestaltet ist, dass es gedreht wird, um die erste Wand des Aufsatzes in konstanten Eingriff der zweiten Wand mit dem Sitz zu pressen, um das zylindrische Gehäuse an der Montagebasis so zu befestigen, dass die wärmeempfindliche Vorrichtung zu dem Inneren des Fluidströmungskanals hin frei liegt; und (d) einen Schild, der angeordnet ist, um zumindest die Öffnung des Spalts zu schließen. Insbesondere arbeitet der Schild als eine Absperrung oder Dichtung, um das Eindringen von Fremdkörpern in den Spalt zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Befestigungselement zu blockieren, wodurch ein ungewünschtes Verklemmen des zylindrischen Gehäuses und des Befestigungselements vermieden wird, was ein leichtes Entfernen des Befestigungselements oder des Temperatursensors von dem Fluidströmungskanal sicher stellt.
  • In der bevorzugten Form der Erfindung hat der Schild eine hohle zylindrische Form. Der Schild kann einen Flansch haben, der im Eingriff mit dem Befestigungselement gebracht wird, wodurch das Vermeiden eines Eindringens von Fremdkörpern zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Befestigungselement und ein Halten des Körpers durch Verformen und Verschieben zu der wärmeempfindlichen Vorrichtung hin, wenn er mechanischen Vibrationen ausgesetzt ist, weiter verbessert wird.
  • Der Schild kann zwischen dem Befestigungselement und dem zylindrischen Gehäuse so vorgesehen sein, dass er den gesamten Spalt belegt.
  • Der Schild kann alternativ so angeordnet sein, dass er einen Abschnitt des Spalts inklusive der Öffnung belegt.
  • Der Schild kann aus einer Ansammlung von Fasern gemacht sein, wodurch die Leichtigkeit eines Einführens des Schildes in den Spalt durch seine Elastizität vereinfacht wird und es zugelassen wird, dass sich der Schild in dem Spalt elastisch ausdehnt, um den Grad einer Abdichtung des Spalts zu verbessern.
  • In dem Befestigungselement kann eine Kammer ausgebildet sein, die ein Abschnitt des Spalts ist und zu der Öffnung hin frei liegt. Der Schild ist zumindest teilweise in die Kammer eingesetzt. Dies hält seinen Körper davon ab, verformt und tief in den Spalt verschoben zu werden, wenn er mechanischen Vibrationen ausgesetzt ist.
  • Der Abstand zwischen einem Innenumfang der Kammer und einem Außenumfang eines zylindrischen Gehäuses ist größer als der zwischen einem Innenumfang eines Befestigungsbauteils und dem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses in einem Abschnitt des Spalts außerhalb der Kammer. Dies stellt den Einbau des Schilds mit einem Flansch sicher.
  • In dem Innenumfang der Kammer kann das Befestigungselement auch eine zweite Kammer ausgebildet haben. Die zweite Kammer ist so gestaltet, dass sie einen größeren Durchmesser als den der Kammer hat. Der Schild ist in sowohl die Kammer als auch die zweite Kammer eingesetzt.
  • Das Befestigungselement kann so gestaltet sein, dass es mit der Montagebasis verschraubbar verbunden ist. Der Aufsatz kann aus einem hohlen Zylinder gemacht sein, der eine ringförmige Schulter, welche die erste Wand definiert, und eine verjüngte Oberfläche hat, die die zweite Wand definiert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung ist aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung verständlich, die nicht herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele zu beschränken, sondern nur der Erklärung und dem allgemeinen Verständnis dienen.
  • 1 ist eine ausschnittartige Schnittansicht, die einen Einbaumechanismus zum Einbauen eines Temperatursensors in eine Abgasleitung einer Maschine gemäß der Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Montagebasis zeigt, die an einer Abgasleitung einer Maschine gemäß der Erfindung gesichert ist;
  • 3 ist eine Längsschnittansicht, die einen Temperatursensor und einen Abschnitt eines Einbaumechanismus gemäß der Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine Längsschnittansicht, die eine Baugruppe aus einem Befestigungselement und einem Schild eines Einbaumechanismus der Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine Längsschnittsansicht, die darstellt, wie ein Schild und ein Befestigungselement eines Einbaumechanismus der Erfindung zusammenzubauen sind;
  • 6 ist eine Längsschnittansicht, die die erste Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt;
  • 7 ist eine Längsschnittansicht, die die erste Abwandlung eines Befestigungselements eines Einbaumechanismus zeigt;
  • 8 ist eine Längsschnittansicht, die die zweite Abwandlung des Befestigungselements eines Einbaumechanismus zeigt;
  • 9 ist eine Längsschnittansicht, die die zweite Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt;
  • 10 ist eine Längsschnittansicht, die die dritte Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt, der gestaltet ist, um in das Befestigungselement eingesetzt zu werden, wie dies in 9 gezeigt ist;
  • 11 ist eine Längsschnittansicht, die die vierte Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt, der gestaltet ist, um in die dritte Abwandlung eines Befestigungselements eingesetzt zu werden;
  • 12 ist eine Längsschnittansicht, die eine Abwandlung des Schilds der 11 zeigt;
  • 13 ist eine Längsschnittansicht, die eine Abwandlung eines Einbaumechanismus zeigt, der eine Kombination des Schilds der 4 und des Befestigungsbauteils der 11 ist;
  • 14 ist eine Längsschnittansicht, die eine Abwandlung des Schilds der 13 zeigt;
  • 15 ist eine Längsschnittansicht, die die fünfte Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt, der gestaltet ist, um in das Befestigungselement der 4 eingesetzt zu werden;
  • 16 ist eine Längsschnittansicht, die die Abwandlung eines Einbaumechanismus zeigt, der eine Kombination des Schilds der 15 und des Befestigungselements der 11 ist;
  • 17 ist eine Längsschnittansicht, die die sechste Abwandlung eines Schilds eines Einbaumechanismus zeigt, das gestaltet ist, um in das Befestigungselement der 4 eingesetzt zu werden;
  • 18 ist eine schematische Ansicht, die einen Temperatursensor der Erfindung zeigt, der in einer Abgasleitung eines Motorfahrzeugs eingebaut ist; und
  • 19 ist eine ausschnittartige Schnittansicht, die ein Beispiel eines gewöhnlichen Einbaumechanismus zum Einbauen eines Temperatursensors in einer Abgasleitung einer Maschine zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 1 bis 3 ist ein Abgastemperatursensor 1 gezeigt, der in einer Abgasleitung 200 einer Brennkraftmaschine einzubauen ist, wie dies in 18 dargestellt ist, um die Temperatur von Abgasemissionen zu messen, die durch die Abgasleitung strömen.
  • Der Abgastemperatursensor 100 hat, wie dies in 3 klar gezeigt ist, im Allgemeinen eine wärmeempfindliche Vorrichtung 10 und ein Gehäuse 20. Der Abgastemperatursensor 100 ist, wie dies aus der 1 ersichtlich ist, in der Abgasleitung 200 durch einen Einbaumechanismus 30 so eingebaut, dass die wärmeempfindliche Vorrichtung 10 dem durch die Abgasleitung 200 strömenden Abgas ausgesetzt ist.
  • Die wärmeempfindliche Vorrichtung 10 hat einen Temperaturmessfühler 101 wie beispielsweise einen Thermistor, ummantelte Drahtstifte 102, die als Leiter dienen, welche sich elektrisch von dem Temperaturmessfühler 101 aus erstrecken, und eine Schutzabdeckung 103, die den Temperaturmessfühler 101 umgibt.
  • Die Schutzabdeckung 103 ist aus einem metallischen hohlen Zylinder mit einem Boden gemacht. Die Schutzabdeckung 103 ist auf einen Außenumfang eines oberen Endes einer hohlen Stifthülse 104 gesetzt. In der Stifthülse 104 sind ummantelten Drahtstifte 102 so angeordnet, dass sie geschützt sind.
  • Die wärmeempfindliche Vorrichtung 10 ist mit dem Gehäuse 20 durch die Stifthülse 104 gekoppelt. Das Gehäuse 20 besteht aus einem Schutzrohr 107 und einem zylindrischen Aufsatz 105. Das Schutzrohr 107 dient als ein hohles Gehäuse, in dem die Stifthülse 104 und Verbindungselemente 108 angeordnet sind, mit denen die ummantelten Drahtstifte 102 verbunden sind.
  • Der zylindrische Aufsatz 105 hat ein zentrales Durchgangsloch und einen Ansatz 105a, der bei einer Betrachtung entsprechend der 3 an seinem oberen Ende ausgebildet ist. Das Schutzrohr 107 ist aus einem metallischen Hohlzylinder gemacht und auf den Ansatz 105a des zylindrischen Aufsatzes 105 gesetzt. Das Schutzrohr 107 ist an den Ansatz 105a geschweißt oder gelötet. Die Stifthülse 104 ist in das zentrale Durchgangsloch des Aufsatzes 105 eingeführt und geschweißt oder gelötet, um dadurch eine enge Verbindung zwischen diesen herzustellen.
  • Die Verbindungselemente 108 sind an ihren unteren Enden mit den ummantelten Drahtstiften 102 und an ihren oberen Enden mit Leitern 109 verbunden. Die Leiter 109 sind an ihrem Ende in einem oberen Ende des Schutzrohres 107 angeordnet und durch ein flexibles Schutzrohr 112 umschlossen. Die Leiter 109 sind elektrisch mit einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gekoppelt, um eine Sensorausgabe, die die Temperatur des Abgases anzeigt, wie sie durch die wärmeempfindliche Vorrichtung 10 gemessen wird, an die Steuervorrichtung zu übertragen.
  • Der Einbaumechanismus 30 hat einen Rohrstutzen 106 und einen Ansatz 201. Der Rohrstutzen 106 dient als ein Befestigungselement. Der Ansatz 201 dient als eine Montagebasis.
  • Der Rohrstutzen 106 ist aus einem zylindrischen Bauteil mit einem zentralen Loch 160 gemacht, das eine ausreichende Größe hat, um die Schutzrohre 107 und 112 dort hindurch gehen zu lassen. Das Schutzrohr 107 ist in dem Rohransatz 106 angeordnet. Das zentrale Loch 160 ist so geformt, dass es einen Innendurchmesser hat, der einen Luftspalt 114 eines Abstands L1 zwischen der Innenumfangswand des zentralen Lochs 160 und einer Außenumfangswand des Schutzrohrs 107 erzeugt. Dies ermöglicht es, dass sich der Rohrstutzen 106 in einer Längsrichtung des Schutzrohrs 107 bewegt und sich in dem Schutzrohr 107 dreht. Der Rohrstutzen 106 hat einen Flansch 106a und ein Außengewinde 106b, das unterhalb des Flanschs 106 ausgebildet ist, wie dies in der 3 zu sehen ist.
  • Der Ansatz 201 hat, wie dies in den 1 und 2 klar veranschaulicht ist, an seinem Innenumfang ein Innengewinde 201a ausgebildet, das mit dem Außengewinde 106b des Rohrstutzens 106 in Eingriff bringbar ist. Der Einbau der wärmeempfindlichen Vorrichtung 10 und des Gehäuses 20 des Abgastemperatursensors 100 in der Abgasleitung 200 wird mit dem Einbaumechanismus 30 erzielt.
  • Insbesondere wird der Einbau des Abgastemperatursensors 100 in den Ansatz 201 des Einbaumechanismus 30, das heißt die Verbindung des Gehäuses 20 mit dem Ansatz 201, dadurch erzielt, dass ein sich verjüngender Kopf 105a des Ansatzes 105 in Kontaktanlage mit sich verjüngenden Sitz 201b des Ansatzes 201 gebracht wird und der Rohrstutzen 106 relativ zu einem Schild 113 gedreht wird, wie dies später im Detail beschrieben ist, um den Rohrstutzen 106 in dem Ansatz 201 anzuziehen, während das obere Ende (das heißt bei Betrachtung der 3 das untere Ende) des Rohrstutzens 106 auf einer Schulter 105c (das heißt bei einer Betrachtung der 3 der oberen Endfläche) des Aufsatzes 105 platziert gehalten wird, bis es den sich verjüngenden Kopf 105b gegen den sich verjüngenden Sitz 201b des Ansatzes 201 drängt. Dies stellt einen luftdichten Sitz an einem Kontakt zwischen dem sich verjüngenden Kopf 105b des Ansatzes 105 und dem sich verjüngenden Sitz 201b des Ansatzes 201 her, um das Entweichen des Abgases aus dem Loch 201c des Ansatzes 201 zu der Außenseite des Einbaumechanismus 30 zu vermeiden.
  • Der Flansch 106a des Rohrstutzens 106 hat eine zylindrische Vertiefung oder Kammer 106c, die sich an ihrem oberen Ende öffnet. Die Kammer 106c führt zu dem zentralen Loch 160 und ist so geformt, dass sie einen größeren Innendurchmesser als das zentrale Loch 160 hat. Die Kammer 106c ist vorzugsweise durch Fräsen oder Kaltpressvorgänge ausgebildet.
  • Das Schutzrohr 107 ist teilweise in der Kammer 106c angeordnet, um einen ringförmigen Spalt 114a eines Abstands L2 zwischen dem Außenumfang des Schutzrohrs 107 und dem Innenumfang der Kammer 106 zu definieren. Der Abstand L2 ist größer als der Abstand L1. Der ringförmige Spalt 114a öffnet sich an dem oberen Ende des Flanschs 106a.
  • Die Luftspalte 114 und 114a definieren eine zylindrische Kammer, in der, wie dies in der 4 gezeigt ist, der Schild 113 angeordnet ist. Der Schild 113 ist aus einem hohlen zylindrischen Körper und einem Flansch 113a gemacht, der an einem Ende des zylindrischen Körpers ausgebildet ist. Der hohle zylindrische Körper belegt den gesamten Luftspalt 114. In ähnlicher Weise belegt der Flansch 113a den gesamten Luftspalt 114a. Der Luftspalt 114a, der einen größeren Durchmesser als der Luftspalt 114 hat, dient dazu, die Leichtigkeit eines Einführens des Schildes 113 in den Luftspalt 114 zu verbessern.
  • Der Schild 113 ist durch Formgebungsmaterialien wie beispielsweise metallische, keramische und/oder asbestfreie mineralische Materialien gemacht, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit, thermische Widerstandsfähigkeit und Formfähigkeit zu Fasern und Weben und Zusammendrücken von diesen in einen hohlen, mit einem Flansch versehenen zylindrischen Körper hergestellt sind.
  • Der Einbau des Schildes 113, des Rohrstutzens 106 und des Aufsatzes 105 an dem und in den Abgastemperatursensor 100 ist im Folgenden beschrieben.
  • Zuerst werden der Schild 113 und der Rohrstutzen 106 nacheinander auf das Schutzrohr 107 des Abgastemperatursensors 100 gesetzt. Der Aufsatz 105 wird dann mit dem Ende des Schutzrohrs 107 verbunden oder verschweißt.
  • Danach wird, wie dies in der 5 dargestellt ist, der Schild 113, der auf das Schutzrohr 107 gesetzt ist, zu dem Aufsatz 105 gedrückt. Insbesondere wird der Schild 113 von seinem oberen Ende bei einer Betrachtung gemäß der 5 zu der wärmeempfindlichen Vorrichtung 10 hin in den Rohrstutzen 106 gedrängt, bis er die Spalte 114 und 114a vollständig belegt. Diese Baugruppe wird in dem Ansatz 201 montiert, um den Abgastemperatursensor 100 in der Abgasleitung 200 in der vorstehend beschriebenen Weise einzubauen. Der Schild 113 ist so gestaltet, dass er es dem Rohrstutzen 106 ermöglicht, sich in der Längsrichtung des Schutzrohres 107 zu bewegen und sich um das Schutzrohr 107 zu drehen, wodurch es dem Rohrstutzen 106 ermöglicht wird, in dem Ansatz 201 festgezogen zu werden, um den Abgastemperatursensor 100 in der Abgasleitung 200 einzubauen. Der Schild 113 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, aus einer Ansammlung von Fasern hergestellt und zwischen das Schutzrohr 107 und den Rohrstutzen 106 gesetzt. Dies verhindert das Eindringen von Fremdkörpern in die Spalte 114 und 114a, um das Verklemmen des Schutzrohrs 107 und des Rohrstutzens 106 durch die Fremdkörper zu beseitigen, wodurch das Problem behoben wird, dass dann, wenn der Rohrstutzen 106 gelöst wird, um den Abgastemperatursensor 100 von der Abgasleitung 200 zu entfernen, sich das Schutzrohr 112 der Drehung des Rohrstutzens 106 folgend dreht, um das Entfernen des Temperatursensors 100 zu verhindern.
  • Der Flansch 113a des Schildes 113 ist in die Kammer 106c des Rohrstutzens 106 eingesetzt. Insbesondere hat der Flansch 113a den Boden, der auf eine Innenschulter 180 gesetzt oder auf dieser abgesetzt ist, welche in dem Rohrstutzen 106 ausgebildet ist. Der Boden hat eine im Wesentlichen identische Breite zu einer Differenz zwischen dem Abstand L2 des Spalts 114a und dem Abstand L1 des Spalts 114. Dies hält den Schild 113 davon ab, verformt und zu der wärmeempfindlichen Vorrichtung 10 hin verschoben zu werden, wenn er mechanischen Vibrationen während des Fahrens des Fahrzeugs ausgesetzt ist.
  • Der Ort, an dem der Abgastemperatursensor 100 in der Abgasleitung 200 eingebaut ist, ist nahe dem Boden, so dass der Abgastemperatursensor 100 geeignet ist, direkt Wasser, Schmutz oder Sand und in einigen Fällen Schneeschmelzmitteln ausgesetzt zu sein. Zudem ist der Abgastemperatursensor 100 direkt mit der Abgasleitung 200 verbunden, indem der Rohrstutzen 106 in den Ansatz 201 des Einbaumechanismus 30 geschraubt ist, so dass der Rohrstutzen 106 heißem Abgas (zum Beispiel 300°C bis 700°C) ausgesetzt ist. Daher ist es in dem Fall einer Verwendung des Abgastemperatursensors 100 in Fahrzeugen für das Material des Abgastemperatursensors 100 essentiell, dass es zwei Eigenschaften hat: Korrosionsbeständigkeit gegenüber Wasser und Kalziumchlorid, das in dem Schneeschmelzmittel enthalten ist, und Wärmebeständigkeit gegenüber einer Verformung in heißer Umgebung von ungefähr 700°C.
  • Der Schild 113 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, aus Materialien wie beispielsweise metallischen, keramischen und asbestfreien mineralischen Materialien, gemacht, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und thermische Widerstandsfähigkeit haben, und widersteht daher harten Umgebungsbedingungen, in denen der Abgastemperatursensor 100 heißem Abgas ausgesetzt ist, das von der Fahrzeugmaschine emittiert wird.
  • Der Schild 113 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, aus einer Ansammlung von Fasern oder Gewebe gemacht, so dass eine Gesamtkontaktfläche zwischen ihm und dem Außenumfang des Schutzrohrs 107 oder dem Innenumfang des Rohrstutzens 106 im Vergleich mit dem Fall, in dem der Schild 113 aus Metall gemacht ist, kleiner sein wird. Der Schild 113 hat daher eine kleinere Reibung in dem Spalt 114, wodurch die Leichtigkeit eines Einführens eines Schildes 113 in den Spalt 114 verbessert wird. Wenn der Rohrstutzen 106 von dem Ansatz 201 entfernt wird, um den Abgastemperatursensor 100 von der Abgasleitung 200 zu entfernen, behindert der Schild 113 zudem nicht die Drehung und die axiale Bewegung des Rohrstutzens 106.
  • Es ist empfehlenswert, dass das Schutzrohr 107, der Aufsatz 105 und der Rohrstutzen 106 aus Materialien gemacht sind, die einen identischen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zueinander haben, um ein Lösen von diesen zu vermeiden, das dadurch entsteht, dass sie einem thermischen Schock ausgesetzt sind. Der Schild 113 ist elastisch, so dass Effekte einer Wärmeverformung, das heißt seines Ausdehnens und Zusammenziehens, auf andere Teilen des Abgastemperatursensors 100 niedrig sind. Der Schild 113 ist daher nicht notwendigerweise aus Material gemacht, das einen identischen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem des Schutzrohrs 107, des Rohrstutzens 106 und des Aufsatzes 105 hat, und hat daher einen größeren Freiheitsgrad für eine Auswahl seiner Materialien.
  • Der Schild 113 wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, verwendet, um die Spalte 114 und 114a zwischen dem Innenumfang des Rohrstutzens 106 und dem Außenumfang des Schutzrohrs 107 vollständig abzudichten, aber kann auch nur den Spalt 114a belegen, wodurch das Einführen von Fremdkörpern in den Rohrstutzen 106 ausreichend minimiert wird. Der Schild 113 kann wie folgend abgewandelt werden.
  • Die 6 zeigt die erste Abwandlung des Schilds 113. Der Schild 113 ist so geformt, dass er den Spalt 114a vollständig belegt, aber den Luftspalt 114 teilweise belegt, ohne etwa eine untere Hälfte des Luftspaltes 114 abzudichten.
  • Die Kammer 106c, die in dem Rohrstutzen 106 ausgebildet ist, kann alternativ dazu, wie dies in der 7 gezeigt ist, im Querschnitt eine kegelstumpfförmige Form haben, mit anderen Worten kann sie so geformt sein, dass sie eine sich verjüngende Innenumfangswand hat. Die Kammer 106c kann auch, wie dies in der 8 gezeigt ist, so geformt sein, dass sie eine gekrümmte Innenumfangswand hat. Der Schild 113 kann eine solche Kontur haben, dass sie mit der Kammer 106c übereinstimmt, so dass der Spalt zwischen dem Innenumfang des Rohrstutzens 106 und dem Außenumfang des Schutzrohrs 107 vollständig belegt oder abgedichtet wird. Es ist essentiell, die Kammer 106c so auszuformen, dass der Flansch 113a des Schilds 113 in Eingriff mit der Kammer 106c kommt, um den zylindrischen Körper des Schilds 113 davon abzuhalten, tief in den Luftspalt 114 hinein zu schlüpfen.
  • Die 9 veranschaulicht die zweite Abwandlung des Schilds 113. Der Schild 113 hat den Innendurchmesser, der identisch zu dem Außendurchmesser des Schutzrohrs 107 ist, und den Außendurchmesser, der identisch zu dem Innendurchmesser der Kammer 106c ist. Der Flansch 113a des Schilds 113 hat eine ringförmige Lippe 113b, die sich von seinem Außenumfang aus erstreckt. Der Rohrstutzen 106 hat auch eine ringförmige Kammer oder Nut 106d, die in der Innenumfangswand ausgebildet ist, welche die Kammer 106c definiert. Die Lippe 113b ist in die Nut 106d eingesetzt. Insbesondere belegt der Schild 113 den gesamten Spalt zwischen dem Schutzrohr 107 und dem Rohrstutzen 106 vollständig. Der Eingriff der Lippe 113b mit der Nut 106d verbessert die Verbindung des Schildes 113 mit dem Rohrstutzen 106, wodurch ein Entfernen des Schildes 113 von dem Rohrstutzen 106 minimiert wird, wenn der Abgastemperatursensor 100 an dem Fahrzeug eingebaut ist und eine vertikale Bewegung infolge dessen erfährt, dass er mechanischen Vibrationen während des Fahrens des Fahrzeugs ausgesetzt ist, was das Verhindern des Eintretens von Fremdkörpern in den Rohrstutzen 106 sicher stellt.
  • Die 10 veranschaulicht die dritte Abwandlung des Schilds 113. Der Schild 113 ist aus einer elastischen Scheibe gemacht. Insbesondere ist der Schild 113 so gemacht, dass er nur den Flansch hat. Der Rohrstutzen 106 ist im Aufbau identisch mit dem in der 9 gezeigten. Der Schild 113 ist in die Nut 106d der Kammer 106c durch seine Elastizität fest eingesetzt. Insbesondere wird der Schild 113 verformt, um mit der Nut 106d in Eingriff zu gelangen. Der Schild 113 kann alternativ wie der in der 9 so gestaltet sein, dass er die Rippe 113b hat.
  • Die 11 veranschaulicht die vierte Abwandlung des Schildes 113. Der Schild 113 ist nur aus einem hohlen zylindrischen Körper gemacht. Der Rohrstutzen 106 ist so geformt, dass er keine Kammer 106 hat, wie dies in der 3 veranschaulicht ist. Der Schild 113 ist nur in den Spalt 114 zwischen dem Schutzrohr 107 und dem Rohrstutzen 106 gesetzt. Der Schild 113 kann, wie dies in der 12 dargestellt ist, so gestaltet sein, dass er in etwa eine obere Hälfte des Spalts 114 abdichtet.
  • Die 13 veranschaulicht eine Kombination des Rohrstutzens 106, wie er in der 11 dargestellt ist, und des Schilds 113, wie dies in der 4 dargestellt ist. Insbesondere ist der Schild 113 in den Spalt 114 mit dem Flansch 113a eingesetzt, wobei der Flansch 113a an der oberen Endfläche des Rohrstutzens 106 platziert ist.
  • Die 14 veranschaulicht eine Abwandlung des Aufbaus der 13. Der Schild 113 ist in dem Rohrstutzen 106 so angeordnet, dass er in etwa eine obere Hälfte des Spalts 114 abdichtet.
  • Die 15 zeigt die fünfte Abwandlung des Schilds 113. Der Schild 113 ist aus einer ringförmigen Scheibe gemacht und nur in den Spalt 114a eingesetzt. Der Rohrstutzen 106 kann alternativ ausgebildet sein, wie dies in der 16 gezeigt ist, aber ohne die Kammer 106c zu haben. Der Schild 113 ist an der oberen Endfläche des Rohrstutzens 106 platziert, um nur einen Einlass (ein oberes Ende) des Spalts 114 zwischen dem Schutzrohr 107 und dem Rohrstutzen 106 abzudichten.
  • Der Rohrstutzen 106 kann so gestaltet sein, dass er zwei oder mehr ringförmige Nuten hat, wie die Nut 106d in der 9, die entweder an der Innenwand, die die Kammer 106c definiert (das heißt den Spalt 114a), oder der Innenwand, die den Spalt 114 definiert, oder an beiden ausgebildet ist. Die Nuten sind so ausgebildet, dass sie sich auf einer Ebene rechtwinklig zu der axialen Richtung des Rohrstutzens 106 erstrecken.
  • Die 17 zeigt die sechste Abwandlung des Schilds 113. Der Flansch 113a des Schilds 113 hat eine innere sich verjüngende Fläche 113t, die dem Umfang des Schutzrohrs 107 zugewandt ist. Der Schild 113 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, aus einer Baugruppe von Fasern oder Gewebe gemacht und infolge seines Einführens in den Rohrstutzen 106 verformt, so dass sein Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Schutzrohrs 107 wird. Dies kann das Einführen des Schutzrohrs 107 in den Schild 113 beeinflussen, so dass eine Schwierigkeit beim Zusammenbau des Schutzrohrs 107 und des Rohrstutzens 106 miteinander erhöht wird. Die innere sich verjüngende Fläche 113t beseitigt solch einen Nachteil und verbessert die Einfachheit des Einführens des Schutzrohrs 107 in den Schild 113.
  • Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart wurde, um ein leichteres Verständnis zu ermöglichen, sollte beachtet werden, dass die Erfindung auf zahlreiche Art und Weisen ausgeführt werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher ist die Erfindung so zu verstehen, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst, die ausgeführt werden können, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
  • Einbaumechanismus zum Einbauen eines Temperatursensors, der mit einer wärmeempfindlichen Vorrichtung und einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet ist, das die wärmeempfindliche Vorrichtung festhält, in einer Außenwand eines Fluidströmungskanals. Der Einbaumechanismus hat eine Montagebasis, die mit dem Fluidströmungskanal zu verbinden ist, einen Aufsatz, der an dem zylindrischen Gehäuse zu sichern ist, ein hohles Befestigungselement, das um das zylindrische Gehäuse herum durch einen Spalt zu platzieren ist. Das Befestigungselement ist so gestaltet, dass es gedreht wird, um eine Schulter des Aufsatzes in konstanten Eingriff seiner sich verjüngenden Wand mit dem Sitz der Montagebasis zu pressen, um das zylindrische Gehäuse an der Montagebasis festzuziehen. Ein Schild ist so angeordnet, dass der Spalt geschlossen wird, um das Eindringen von Fremdkörpern zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Befestigungselement zu vermeiden, wodurch das Entfernen des Befestigungselements zum Abmontieren des Temperatursensors von dem Fluidströmungskanal sicher gestellt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-49737 [0001]
    • - JP 2002-122486 [0006]

Claims (12)

  1. Einbaumechanismus zum Einbauen eines Temperatursensors, der mit einer wärmeempfindlichen Vorrichtung und einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet ist, das länglich ist und die wärmeempfindliche Vorrichtung festhält, in einer Außenwand eines Fluidströmungskanals mit: einer Montagebasis, die mit der Außenwand des Fluidströmungskanals zu verbinden ist, wobei die Montagebasis einen Sitz hat; einem Aufsatz, der an dem zylindrischen Gehäuse des Temperatursensors gesichert ist und eine erste und eine zweite Wand hat; einem hohlen Befestigungselement, das um das zylindrische Gehäuse herum durch einen Spalt zwischen einem Innenumfang des hohlen Befestigungselements und einem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses zu platzieren ist, um um den Außenumfang des zylindrischen Gehäuses herum drehbar und in einer Längsrichtung des zylindrischen Gehäuses bewegbar zu sein, wobei der Spalt durch eine Öffnung zwischen dem Befestigungselement und dem Gehäuse zu einer Außenseite des Befestigungselements führt, wobei das Befestigungselement gestaltet ist, um gedreht zu werden, so dass die erste Wand des Aufsatzes in konstanten Eingriff der zweiten Wand mit dem Sitz gepresst wird, um das zylindrische Gehäuse an der Montagebasis festzuziehen, so dass die wärmeempfindliche Vorrichtung zu der Innenseite des Fluidströmungskanals hin freiliegt; und einem Schild, das angeordnet ist, um den Spalt zu schließen.
  2. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Schild eine hohle zylindrische Form hat.
  3. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 2, wobei der Schild einen Flansch hat, der in Eingriff mit dem Befestigungselement platziert ist.
  4. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Schild zwischen dem Befestigungselement und dem zylindrischen Gehäuse so angeordnet ist, dass er den gesamten Spalt belegt.
  5. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Schild so angeordnet ist, dass er einen Abschnitt des Spalts einschließlich der Öffnung belegt.
  6. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Schild aus einer Ansammlung von Fasern gemacht ist.
  7. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei in dem Befestigungselement eine Kammer ausgebildet ist, die ein Abschnitt des Spalts ist und zu der Öffnung hin freiliegt, und wobei der Schild zumindest teilweise in die Kammer eingesetzt ist.
  8. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 7, wobei ein Abstand zwischen einem Innenumfang der Kammer und einem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses größer als jener zwischen einem Innenumfang des Befestigungselements und dem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses in einem Abschnitt des Spalts mit Ausnahme der Kammer ist.
  9. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 8, wobei in dem Innenumfang der Kammer des Befestigungselements auch eine zweite Kammer ausgebildet ist, wobei die zweite Kammer so gestaltet ist, dass sie einen größeren Durchmesser als den der Kammer hat.
  10. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 8, wobei der Schild in sowohl die Kammer als auch die zweite Kammer eingesetzt ist.
  11. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei das Befestigungselement gestaltet ist, um mit der Montagebasis schraubbar verbunden zu werden.
  12. Einbaumechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Aufsatz aus einem hohlen Zylinder gemacht ist, der eine ringförmige Schulter, die die erste Wand definiert, und eine sich verjüngende Fläche hat, die die zweite Wand definiert.
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