JP2016035457A - 圧力測定センサの電子モジュール用の支持体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で、信頼できる、効果的な、電子モジュールを固定する手段を提供する。【解決手段】車両シリンダ内に含まれるガスの圧力を測定するセンサ（１）内に挿入されるように形成された、信号を発生させる電子モジュール（７）用の支持体（１７）であって、該支持体は、電子モジュールを収容する部分（１９）と、該収容部分上に前記電子モジュールを保持する手段（２５）とを有していて、電子モジュールはボディ（８）を有しており、収容部分（１９）は、保持手段（２５）を固定する手段（３１ａ，３１ｂ）を有しており、保持手段（２５）は、電子モジュール（７）を収容部分（１９）上に配置することができる開放位置（ＰＯ）と、保持手段（２５）が、支持体（１７）上に電子モジュール（７）のボディ（８）を保持するために前記固定手段（３１ａ，３１ｂ）に固定される閉鎖位置（ＰＦ）との間で旋回するように形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は特に、車両、特に自動車のエンジンシリンダに取り付けられる圧力測定センサの分野で使用される。

燃料燃焼のためにシリンダヘッドでそれぞれ閉鎖されたシリンダを有する自動車においては、このシリンダ内のガスの圧力を測定するために各シリンダのヘッドを貫通してセンサを取り付ける公知の方法がある。

このタイプのセンサは、シリンダ内のガスの圧力を測定し、この圧力の値を示す信号を継続的に発生させる。この信号は、車両の処理モジュールへと送られて、車両の様々なパラメータを制御することができる。従って例えば、センサによって送られた信号は、エンジンの使用を改善し、汚染エミッションを減じ、又は選択的に適切なタイミングでシリンダ内に適量の燃料を噴射するために使用することができる。

この圧力測定センサは、公知のように、細長い形の円筒状ボディを有していて、このボディの端部に、シリンダ内のガスの圧力を測定するためにシリンダの内部へと延在するプローブを有している。

シリンダ内部でプローブによって測定されたガスの圧力値を表すアナログ信号を形成するために、電子モジュールが、ボディの内側に取り付けられていて、一方では複数のピンによってプローブに接続されており、他方では電気ケーブルに接続されている。このケーブルは、発生された信号を処理モジュールへと送るために処理モジュールに接続されている。

電子モジュールをセンサのボディに配置するために、プラスチック材料製の支持体を使用する方法が公知である。この支持体にまず電子モジュールが固定されてから、この支持体がセンサのボディ内に挿入され、その後、プローブがボディの一方の端部に取り付けられ、電気ケーブルが他方の端部に取り付けられる。

既存の手段では、電子モジュールは支持体に、接着によって、又は支持体に一体に形成された横方向のストリップの下方で電気ケーブルに接続するためのピンを挿入することによって固定されている。

接着による取り付けは、複雑であり、コストがかかり、時間がかかることが証明されるだろう。何故ならば接着剤を挿入するには僅かな空間しかなく、主に修理のために支持体から電子モジュールを引き出すのは困難であり、このような方法で行われる接着は、コストがかかり複雑な工業的なプロセスを必要とし、これは多くの欠点を有しているからである。

ストリップの下方における電子モジュールのピンの挿入は、運転中にシリンダの振動にセンサがさらされる場合に、ピンが損傷される恐れがあり、これは大きな欠点である。

本発明の課題は、簡単で、信頼できる、効果的な、電子モジュールを固定する手段を提供することによりこれらの欠点を克服することである。

この課題を解決するために本発明は、まず、車両シリンダ内に含まれるガスの圧力を測定するセンサ内に挿入されるように形成された、信号を発生させる電子モジュール用の支持体であって、該支持体は、前記電子モジュールを収容する部分と、該収容部分上に前記電子モジュールを保持する手段とを有していて、前記電子モジュールはボディを有している支持体に関し、前記収容部分は、前記保持手段を固定する手段を有しており、前記保持手段は、前記電子モジュールを前記収容部分上に配置することができる開放位置と、前記保持手段が、前記支持体上に前記電子モジュールの前記ボディを保持するために前記固定手段に固定される閉鎖位置との間で旋回するように形成されているようにした。

従って、保持手段と固定手段とは、電子モジュールを支持体に簡単かつ確実に固定することを可能にする閉鎖機能を有している。従って、接着剤を使用する必要はなく、又は複雑な形式で電子モジュールのピンを保持する必要はない。

好適には、前記保持手段は、前記電子モジュールの壁に接続するように形成された少なくとも１つのカバーを有している。このカバーにより、支持体が取り付けられているセンサに振動が作用した結果として生じる恐れのある損傷の危険を減じるために、支持体に確実に電子モジュールを保持することができる。

カバーが開放位置と閉鎖位置との間又は閉鎖位置と開放位置との間で簡単かつ迅速に動くことができ、かつ電子モジュールの強度と保持力を向上させるために、好適には、保持手段は単一のカバーを有している。

有利には、このカバーは、前記モジュールに環境に対する付加的な保護を与え、支持体への電子モジュールのロックをより堅固にする目的で、電子モジュールのコンタクト壁の大部分を覆っている。

有利には、保持手段は支持体と一体に形成されており、これにより支持体の製造を簡単にすることができ、機械的なパーツ数を減じることができ、従って製造コストを下げることができる。

本発明の１つの特徴によれば、固定手段は、保持手段を固定する突出部を有した少なくとも１つのラグを有している。このようなラグは製造が簡単でありながら、効果的で強固である。

本発明の別の特徴によれば、固定手段は支持体と一体に形成されており、これにより支持体の製造を簡単にすることができ、機械的なパーツ数を減じることができ、従って製造コストを下げることができる。

本発明の好適な実施態様によれば、保持手段は、センサのボディ内に支持体をロックするように配置された少なくとも１つのリブ、又は好適には２つのリブを有している。１つ以上のロックリブにより、支持体をロックするために他の操作を必要することなく、迅速かつ簡単に支持体をロックすることができる。

有利には、このリブは保持手段と一体に形成されており、これにより支持体の製造を簡単にすることができ、機械的なパーツ数を減じることができ、従って製造コストを下げることができる。

本発明の一実施態様によれば、支持体は、電子モジュールを位置決めする手段を有していて、これにより電子モジュールを支持体に簡単かつ迅速に取り付けることができる。

好適には、電子モジュールを位置決めする手段は支持体と一体に形成されており、これにより支持体の製造を簡単にすることができ、機械的なパーツ数を減じることができ、従って製造コストを下げることができる。

本発明の１つの特徴によれば、位置決め手段は少なくとも１つのスパイクを有しており、これにより電子モジュールを簡単かつ効果的に位置決めすることができる。

好適にはスパイクは、支持体に取り付けられるべき電子モジュールのピンをガイドするように形成されており、これにより位置決め機能を提供している。

本発明による支持体の１つの実施態様では、保持手段は再利用可能である。換言すると、保持手段は、例えば電子モジュールのメンテナンス又は交換のために固定手段から取り外すことができ、次いで再び、電子モジュールを支持体に位置固定するために、固定手段に固定することができる。

変化実施例では、保持手段を、固定手段に永続的に接合することもできる。このような場合には、電子モジュールの交換の際には、電子モジュールが固定されている支持体の交換が必要となる。

本発明はさらに、上述したような支持体と、保持手段と収容部分との間で支持体に取り付けられた、圧力信号を発生させる電子モジュールとを有している、車両シリンダ用の圧力測定センサに関する。

本発明はさらに、エンジンと、少なくとも１つのシリンダと、上述したような前記シリンダ内に含まれるガスの圧力を測定する少なくとも１つのセンサとを備えた車両に関する。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下に説明する実施態様により明らかとなろう。この実施態様は、本発明を限定するものでなく、説明において同じ符号は、類似の部材を示している。

本発明による圧力測定センサを部分的に概略的に透明に示した斜視図である。 本発明による支持体の１つの実施態様を示した第１の斜視図である。 図２の実施態様を示した第２の斜視図である。 支持体のカバーが開放位置にある状態で示した図１のセンサの部分的な斜視図である。 支持体のカバーが閉鎖位置にある状態で示した図１のセンサの部分的な斜視図である。 図１のセンサの部分的な縦断面図である。 図６のセンサの第１の視点による横断面図である。 図６のセンサの第２の視点による横断面図である。 図６のセンサの第３の視点による横断面図である。

図１には、本発明による圧力測定センサ１が示されている。この圧力測定センサ１は公知のように、車両、特に自動車のシリンダ内に含まれるガスの圧力の測定に使用されることを意図したものである。使用位置では、シリンダを閉じるシリンダヘッドの壁を貫通する、又はシリンダ自体の壁を貫通する開口内に、圧力測定センサ１を配置することができる。

図１に示されたように、センサ１は、少なくとも部分的に円筒状の、細長い形のボディ２を有している。ボディ２は例えばプラスチック材料から成っており、その端部で軸方向コネクタ３に取り付けられている。この軸方向コネクタ３は、電気的に、一方では信号処理モジュール（図示せず）に接続されていて、他方では３つの金属通信ピン５を介して、圧力測定用の電子モジュール７に接続されている。

この実施態様では、電子モジュール７は、公知の形式で車両シリンダ内のガス圧を測定するように構成されている。

この目的で、電子モジュール７はボディ８を有していて、このボディ８はこの実施態様ではほぼ平行六面体の形状であり、一方では軸方向コネクタ３に接続するための３つのピン９を、他方では、検出モジュール１３に電子モジュール７を接続するための２つの測定ピン１１を有している。

各接続ピン９は例えばはんだ付けにより通信ピン５に接続されており、同様に各測定ピン１１は検出モジュール１３のコネクタ１５（図６参照）に接続されている。

検出モジュール１３は、センサが取り付けられているシリンダ内に含まれるガスの圧力変動を検出するための受感素子である。

このために検出モジュール１３は、例えば公知の形式で、シリンダ内に含まれるガスの圧力変動を提供するピエゾ素子に連結されたダイヤフラムを有している。

電子モジュール７は、検出モジュール１３によって測定された圧力変動に基づきアナログ信号を発生させて、このアナログ信号を、軸方向コネクタ３とケーブル（図示せず）とを介して処理モジュールへと供給するように形成されている。

電子制御ユニット（当業者には「Electronic Control Unit」又はＥＣＵという英語名で公知である）であって良い処理モジュールは、電子モジュール７によって発生された信号を使用して、車両エンジンのいくつかのパラメータを制御する。

例えば、センサによって送られたこの信号は、シリンダの作動を最良にすることで汚染ガスのエミッションを減じるために使用することができ、又は選択的に適切なタイミングでシリンダ内に適量の燃料を噴射するために使用することができる。

電子測定モジュール７は、図１〜図９に示された支持体１７に取り付けられている。この支持体１７は例えばプラスチック材料から成っており、縦長い形状を有しているので、図１に示したように、センサ１のボディ２の円筒部分内に挿入することができる。

通信ピン５は、図１に示されたように軸方向コネクタ３に接続されるように、図２に示されたように支持体１７の第１端部１７ａで並んで取り付けられている。

支持体１７は、電子測定モジュール７を収容する部分１９と、第２端部１７ｂとを有しており、第２端部１７ｂは、図３に示されているように、検出モジュール１３（図４〜図６に示されている）を取り付けるための環状部分２１を有している。

支持体１７が取り付けられているボディ２の円筒部分の内壁２ａに対して支持体１７の端部１７ａと１７ｂとをロックするために、支持体１７の第１端部１７ａは、少なくとも部分的に円形の横断面を有するロック部分２３を有している。ロック部分２３の直径は、ボディ２の前記円筒部分の直径よりもやや小さいので支持体１７のロックが可能である。

本発明によれば、支持体１７は、収容部分１９上に電子モジュール７を保持する手段を有しており、収容部分１９は前記保持手段を固定する手段を有している。

保持手段は、図４に示された、電子モジュール７を収容部分１９上に配置することができる開放位置ＰＯと、図５に示された、保持手段が固定手段に取り付けられる閉鎖位置ＰＦとの間で旋回するように形成されている。

図示した例では、保持手段は、支持体１７と一体に形成されたカバー２５の形をしており、２つの接続ラグ２７によって電子モジュール７の収容部分１９に接続されている。

閉鎖位置では、電子モジュール７を確実に保持するために、カバー２５は電子モジュール７の壁２９の大部分を覆うように、この壁２９に接続される。

この実施態様では、カバー２５は、固定手段に接続するための突出部２６を有している。

図２〜図９に示されたように、この実施態様における固定手段は２つのキャッチラグ３１ａと３１ｂを有している。これらのキャッチラグ３１ａと３１ｂは支持体１７の収容部分１９と一体に形成されていて、カバー２５のキャッチ突出部２６をそれぞれ保持するために、それぞれ突出部３３ａと３３ｂを有している。

特に図４、図５、図７に示されているように、支持体１７の第１端部１７ａの近傍に位置するキャッチラグ３１ａは、電子モジュール７の接続ピン９を位置決めするという第２の機能を行う。つまり、キャッチラグ３１ａは接続ピン９を、ひいては電子モジュール７を位置決めするために使用することができる。

支持体１７はさらに、電子モジュール７を位置決めするための手段を有しており、この手段は、この実施態様では、支持体１７と一体に形成された２つの位置決めスパイク３５ａと３５ｂの形を有している。

ボディ２の内側円筒壁に対してカバー２５をロックするために、カバー２５は、このカバー２５と一体に成形された２つのリブ３７を有している。これらのリブ３７は、ボディ２の円筒部分内への支持体１７の挿入を容易にするために、支持体１７の第１端部１７ａの側で傾斜をつけられたプロフィールを有している。

センサ１の組み立て中である図４に示されたように、電子モジュール７はまず、支持体１７の収容部分１９上に配置され、カバー２５は開放位置ＰＯにあり、検出モジュール１３は支持体１７の第２端部１７ｂ上に取り付けられている。

この操作中、接続ピン９はキャッチラグ３１ａと位置決めスパイク３５ａとによってガイドされ、測定ピン１１は位置決めスパイク３５ｂによってガイドされる。

電子モジュール７が支持体１７の収容部分１９上に位置決めされた場合、接続ピン９と測定ピン１１とを、例えばパルスレーザ溶接によって、支持体１７の通信ピン５と検出モジュール１３のコネクタ１５にそれぞれ溶接することができる。

次いでカバー２５は閉鎖位置ＰＦへと旋回させられる。閉鎖位置ＰＦでは、カバー２５の接続突出部２６は、支持体１７の収容部分１９のキャッチラグ３１ａと３１ｂの保持突出部３３ａと３３ｂにそれぞれ係合する。

電子モジュール７が支持体１７上でロックされたら、支持体１７をセンサ１のボディ２内に挿入することができる。この挿入中に、支持体１７のロック部分２３がボディ２の内壁２ａに接続するようになる。

同様に、カバー２５に設けられたリブ３７は支持体１７をロックさせ、電子モジュール７を確実に保持し、支持体１７内で動くことを阻止させることができる。

センサ１のメンテナンス中、電子モジュール７を取り外さなければならない場合には、支持体１７をボディ２から引き出すことができる。その後、カバー２５の接続突出部２６を、固定突出部３３ａと３３ｂから取り外すことができ、カバー２５を開放位置ＰＯへと旋回させることができる。この段階では、接続ピン９と測定ピン１１とを、支持体１７の通信ピン５と検出モジュール１３のコネクタ１５とから取り外すことができる。そして電子モジュール７を引き出し、必要に応じて修理又は交換することができる。

従って、本発明による支持体は、センサ１が、運転中の車両エンジンのシリンダにより発生させられる振動のように、著しい振動にさらされている場合には特に、センサ１内に電子モジュール７を確実に保持するためのシンプルかつ信頼できる効果的な解決手段である。

本発明は上述した例に限定されるものではなく、当業者の能力の範囲で複数の変化形が可能である。特に、使用されるセンサ１、通信ピン５、接続ピン９、測定ピン１１、電子モジュール７、検出モジュール１３、支持体１７、保持手段、固定手段の形式と寸法とは、限定されるものとして考えるべきではない。特に、本発明による支持体は、別の適当なタイプの全てのセンサにおいて使用することができる。

１ センサ、 ２ センサのボディ、 ２ａ 内壁、 ３ 軸方向コネクタ、 ５ 通信ピン、 ７ 電子モジュール、 ８ 電子モジュールのボディ、 ９ 接続ピン、 １１ 測定ピン、 １３ 検出モジュール、 １５ コネクタ、 １７ 支持体、 １７ａ 第１端部、 １７ｂ 第２端部、 １９ 収容部分、 ２１ 環状部分、 ２３ ロック部分、 ２５ カバー、 ２６ 突出部、 ２９ 壁、 ３１ａ，３１ｂ キャッチラグ、 ３３ａ，３３ｂ 突出部、 ３５ａ，３５ｂ スパイク、 ３７ リブ

Claims (10)

1. 車両シリンダ内に含まれるガスの圧力を測定するセンサ（１）内に挿入されるように形成された、信号を発生させる電子モジュール（７）用の支持体（１７）であって、該支持体（１７）は、前記電子モジュール（７）を収容する部分（１９）と、該収容部分（１９）上に前記電子モジュール（７）を保持する手段（２５）とを有していて、前記電子モジュール（７）はボディ（８）を有している支持体（１７）において、
   前記収容部分（１９）は、前記保持手段（２５）を固定する手段（３１ａ，３１ｂ）を有しており、前記保持手段（２５）は、前記電子モジュール（７）を前記収容部分（１９）上に配置することができる開放位置（ＰＯ）と、前記保持手段（２５）が、前記支持体（１７）上に前記電子モジュール（７）の前記ボディ（８）を保持するために前記固定手段（３１ａ，３１ｂ）に固定される閉鎖位置（ＰＦ）との間で旋回するように形成されていることを特徴とする、電子モジュール用の支持体。
2. 前記保持手段は、前記電子モジュール（７）の壁（２９）に接続するように形成された少なくとも１つのカバー（２５）を有している、請求項１記載の支持体。
3. 前記保持手段は単一のカバー（２５）を有している、請求項２記載の支持体。
4. 前記保持手段（２５）は前記支持体（１７）と一体に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の支持体。
5. 前記固定手段は、前記保持手段（２５）を固定する突出部（３３ａ，３３ｂ）を有した少なくとも１つのラグ（３１ａ，３１ｂ）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の支持体。
6. 前記固定手段（３１ａ，３１ｂ）は前記支持体（１７）と一体に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の支持体。
7. 前記保持手段（２５）は、センサ（１）のボディ（２）内に前記支持体（１７）をロックするように配置された少なくとも１つのリブ（３７）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の支持体。
8. 前記電子モジュール（７）を位置決めする手段（３１ａ，３５ａ，３５ｂ）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の支持体。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載の支持体（１７）と、前記保持手段（２５）と前記収容部分（１９）との間で前記支持体（１７）に取り付けられた、圧力信号を発生させる電子モジュール（７）とを有している、車両シリンダ用の圧力測定センサ。
10. エンジンと、少なくとも１つのシリンダと、請求項９記載の、前記シリンダ内に含まれるガスの圧力を測定する少なくとも１つのセンサ（１）とを備えた車両。

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