JP2018521325A - 容量性シリンダ圧力センサ - Google Patents
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Abstract
Description
・弾性的に屈曲可能な電極は、底面の少なくとも一部分を形成する。
・静止電極は、弾性的に屈曲可能な電極と略平行である。
・底面は、燃焼機関のシリンダに露出されるように構成される。
・弾性的に屈曲可能な電極は、燃焼機関のシリンダに露出されるように構成される。
・容量性圧力センサは、底面と回路との間に少なくとも部分的に配置された断熱構成部品を更に備える。
・弾性的に屈曲可能な電極は、底面にかけられた2MPa(20bar)、5MPa(50bar)、8MPa(80bar)、10MPa(100bar)、20MPa(200bar)、30MPa(300bar)、又は40MPa(400bar)より小さい圧力で弾性的に屈曲可能である。
・底面と回路との間の熱伝導率は、3.5(W/(m・K))未満である。
・静止電極は、低温同時焼成セラミック(LTCC)などのセラミックから構成される。
・容量性圧力センサは、静止電極に電気的に接続された第1の伝導構造体と、弾性的に屈曲可能な電極に電気的に接続された第2の伝導構造体とを更に備える。
12 底面
14 外面
20 可変キャパシタ
22 静止電極
24 弾性的に屈曲可能な電極
30 回路
32 ワイヤ
34 同軸ワイヤ
40 ねじ山
50 断熱構成部品
52 絶縁体
60 電気的接触子
62 第1の伝導構造体
64 第2の伝導構造体
66 締め付け接触子
70 プリント回路基板(PCB)
72 支持プレート
74 ばね
76 圧縮ナット
78 構造材料の層
80 接着剤
82 締めねじ
100 圧力センサ
P 圧力
Claims (25)
- − 内燃機関のシリンダヘッドに取り付け可能なシリンダ形状筐体であって、外面と、底面とを有するシリンダ形状筐体と、
− 静止電極と、弾性的に屈曲可能な電極とを有する可変キャパシタであって、前記静止電極が、前記筐体の中に配置され、前記弾性的に屈曲可能な電極が、前記底面にかけられた圧力に反応して曲げられるように配設され、これにより、前記可変キャパシタの可変キャパシタンスが、前記底面にかけられた前記圧力を表す、可変キャパシタと
を備える容量性圧力センサ。 - 前記弾性的に屈曲可能な電極が、前記底面の少なくとも一部分を形成する、請求項1に記載の容量性圧力センサ。
- 前記静止電極が、前記弾性的に屈曲可能な電極と略平行である、請求項1又は2に記載の容量性圧力センサ。
- 前記静止電極が、前記筐体の前記外面に対し略垂直に配置される、請求項1から3までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記底面が、前記燃焼機関のシリンダに露出されるように構成される、請求項1から4までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記弾性的に屈曲可能な電極が、前記燃焼機関の前記シリンダに露出されるように構成される、請求項1から5までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記可変キャパシタの前記可変キャパシタンスに基づく信号を生成するように構成された回路を備え、前記信号が、前記底面にかけられた前記圧力を表す、請求項1から6までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記底面と前記回路との間に少なくとも部分的に配置された断熱構成部品を更に備える、請求項7に記載の容量性圧力センサ。
- 前記弾性的に屈曲可能な電極が、前記底面にかけられた2MPa(20bar)より小さい圧力で弾性的に屈曲可能である、請求項1から8までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記底面(12)と前記回路(30)との間の熱伝導率が、3.5W/(m・K)未満である、請求項7から9までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記静止電極(22)が、低温同時焼成セラミック(LTCC)などのセラミックから構成される、請求項1から10までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記静止電極に電気的に接続された第1の伝導構造体と、前記弾性的に屈曲可能な電極に電気的に接続された第2の伝導構造体とを更に備える、請求項1から11までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記静止電極を、前記可変キャパシタの前記可変キャパシタンスに基づく信号を生成するように構成された回路と電気的に接続するための接続手段、好ましくは同軸ワイヤを更に備え、前記信号が、前記底面にかけられた前記圧力を表す、請求項1から12までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 前記外面が、ねじ切りされた外面を備える、請求項1から13までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ。
- 請求項1から14までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサの設置方法であって、前記容量性圧力センサを内燃機関のシリンダヘッドに、前記容量性圧力センサのインターフェースを介し固定させるステップを含む方法。
- 機関のシリンダ内の圧力を測定するための容量性圧力センサ装置であって、前記センサ装置が、
− 前記内燃機関のシリンダヘッドに取り付け可能なシリンダ形状筐体であって、側壁と、底壁とを有するシリンダ形状筐体と、
− 前記筐体の中に配置された静止電極と露出され、前記シリンダ内の圧力変化に反応する弾性電極であって、前記圧力変化に従って変化するキャパシタンスを有する可変キャパシタを形成する、電極と、
− 前記変化するキャパシタンスを表す信号を生成するための、前記可変キャパシタに接続された回路と
を備える、容量性圧力センサ装置。 - 前記弾性電極が、前記筐体の前記底壁の少なくとも一部分を形成する、請求項16に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記静止電極が、前記弾性電極と略平行であり、好ましくは、前記静止電極は、前記筐体の前記側壁に対し略垂直に配置される、請求項16又は17に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記筐体の前記底壁が、前記燃焼機関の前記シリンダに露出されるように構成される、請求項16から18までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記弾性電極が、前記燃焼機関の前記シリンダに露出されるように構成される、請求項16から19までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記底壁と前記回路との間に少なくとも部分的に配置された断熱構成部品を更に備える、請求項16から20までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記弾性的に屈曲可能な電極が、前記底壁にかけられた2MPa(20bar)、5MPa(50bar)、8MPa(80bar)、10MPa(100bar)、20MPa(200bar)、30MPa(300bar)、又は40MPa(400bar)より小さい圧力で弾性的に屈曲可能である、請求項16から21までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記静止電極が、低温同時焼成セラミック(LTCC)などのセラミックから構成される、請求項16から22までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記静止電極に電気的に接続された第1の伝導構造体と、前記可動電極に電気的に接続された第2の伝導構造体とを更に備える、請求項16から23までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
- 前記静止電極を、前記可変キャパシタの前記可変キャパシタンスに基づく信号を生成するように構成された回路と電気的に接続するための接続手段、好ましくは同軸ワイヤを更に備え、前記信号が、前記底面にかけられた前記圧力を表す、請求項16から23までのいずれか一項に記載の容量性圧力センサ装置。
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