JP6113366B2 - 圧力測定グロープラグ用のセンサモジュール - Google Patents
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Description
本発明は、1つ又は複数の圧力測定グロープラグ用のセンサモジュールに関し、より詳細には、自己着火式内燃機関の所定の室、例えば空気圧縮式自己着火式ディーゼルエンジンの、又は自己着火式HCCIオットーエンジンの、又は「通常の」オットーエンジン用の、予燃焼室、渦流室、又は燃焼室に配置するための圧力測定グロープラグ用の構成スペース的に最適化された絶縁体を備えた燃焼室圧センサモジュールに関する。さらに本発明は、このようなセンサモジュールを備えた圧力測定グロープラグ、又はこれとは択一的にこのようなセンサモジュールを備えたスタンドアロン型(単独動作型)燃焼室圧センサに関する。
本発明によれば、好適には自己着火式内燃機関用の又は火花点火式内燃機関用の請求項1の特徴を備えた圧力測定グロープラグのセンサモジュールが提案されている。より正確に言うと、本発明によるセンサモジュールはこの場合とりわけ、センサハウジングと、該センサハウジング内に配置された少なくとも1つのピエゾ電気的変換素子と、同様に前記センサハウジング内に前記変換素子の側方に配置された少なくとも1つの絶縁体と、を有している。絶縁体は、熱保護絶縁体として燃焼室温度による高い熱作用から変換素子を保護するように、並びに電気絶縁体として高い絶縁破壊保護性と高い電気的表面抵抗を変換素子に持たせるように設けられている。絶縁体は特に、セラミック材料、好適には酸化アルミニウム(Al203)から形成することができる。変換素子に作用する力の測定のために、変換素子のコンタクトを、即ちピエゾ電気的変換素子との電気的接続を可能にするために、絶縁体にはその外周面に少なくとも1つの凹部が設けられていて、この凹部には、好適には1つ又は複数のケーブルの形の変換素子の電気的コンタクト部が延在しており、変換素子に接触されている。
本発明によるセンサモジュール及びその内部に配置された絶縁体により、構成スペース的に最良にされた絶縁体を使用することにより正方形の横断面を有する安価なピエゾ電気的変換素子の使用が可能であるので、安価なセンサモジュールの構成が可能である。さらに上述したような絶縁体の特別な形状により、隣接する構成部材の半径方向の入れ子状の配置を達成することができ、これによりセンサモジュールの全体的な直径を減じることができ、ひいては圧力測定グロープラグにより必要な構成スペースを減じることができる。さらに、丸みづけられた角隅と直線的な側面とを有した構成スペース的に最良にされた絶縁体の形状により、センサハウジングへの最良の嵌め込みを側方の整合性をもって達成することができ、これにより適当な装置を用いて絶縁体の半径方向の位置を整合させることができ、これにより製造誤差を最小にすることができる。
図1には、本発明によるセンサモジュール1の好ましい形態が、部分的に断面された斜視図で示されている。センサモジュール1は、好適には鋼、例えば材料番号1.4016を有する鋼から製造された中空円筒の形のセンサハウジング2を有していて、該センサハウジング2内には機械電気的変換素子3、即ち機械的な形状変化を電気信号に、かつ電気信号を機械的な形状変化に変換することができる変換素子が中央に配置されている。特にこの変換素子は、この実施形態では、正方形のピエゾ電気的変換素子3である。図2にも示されているように、変換素子3は、(側面ではない)その各底面に、好適には鋼、例えば材料番号1.4301を有する鋼から成る電極5をコンタクトエレメントとして有しており、各電極5は、コンタクトプレートとしての電極プレート51と、コンタクトアームとしての電極アーム52とから成っている。各電極プレート51にはその外周面に少なくとも1つの凹部511が設けられており、この場合この凹部は、半球状の凹み部として形成されている。変換素子3及びここに配置された電極5は、絶縁体4の間に配置されている、若しくは取り付けられている。さらに、変換素子3、絶縁体4、電極5から成る装置は、一方の側では、好適には鋼、例えば材料番号1.4301を有する鋼から成る第1の固定ピン6によって、他方の側では、同じく好適には鋼から成る第2の固定ピン7によってセンサハウジング2内に固定されている。この場合、固定ピン6,7は、センサハウジング2を外部に対して少なくとも部分的に閉鎖するカバーエレメントとして機能する。
Claims (12)
- 圧力測定グロープラグ(9)であって、
ハウジング(91)と、
前記ハウジング(91)内に配置された電子モジュール(92)と、
前記ハウジング(91)内に配置された燃料室圧センサモジュール(1)と、
前記燃料室圧センサモジュール(1)に機械的に接続され、少なくとも部分的に前記ハウジング(91)の外側に配置されたグローピン(93)と、
を備え、
前記燃料室圧センサモジュール(1)は、
中空円筒形を有するセンサハウジング(2)と、
前記センサハウジング(2)内に配置された少なくとも1つのピエゾ電気的変換素子(3)と、
前記センサハウジング(2)内で前記変換素子(3)の側方に配置された少なくとも1つの絶縁体(4)と、
前記センサハウジング(2)の各端部に設けられているカバーエレメント(6,7)であって、その外周面に少なくとも1つの凹部(61,71)を有し、内部に位置する絶縁体・変換素子ユニットを位置固定している、カバーエレメント(6,7)と、
を有し、
前記絶縁体(4)はその外周面に少なくとも1つの凹部(41)を有していて、該凹部(41)には前記変換素子(3)のコンタクト部(8)が延在しており、
前記グローピン(93)と前記電子モジュール(92)との間のコンタクト部(94)は、少なくともカバーエレメント(6,7)と絶縁体(4)のそれぞれ外周面側の凹部(41,61,71)によって形成された、前記燃料室圧センサモジュール(1)の内周面側の通路(41,511,61,71)内に少なくとも部分的に延在している、圧力測定グロープラグ(9)。 - 前記絶縁体(4)は各辺に1つの凹部(41)を備えたほぼ正方形の形を有しており、これにより前記絶縁体(4)は対称形状となっている、請求項1記載圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記変換素子(3)の前記コンタクト部(8)は2つの凹部に延在している、請求項2記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記絶縁体(4)は複数の丸みづけられた角隅(44)を有している、請求項2又は3記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記角隅の丸みの延長は同じ円周(45)上に位置している、請求項4記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記凹部の形状は丸みづけられた形である、請求項1から5までのいずれか1項記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記変換素子(3)は、ほぼ正方形の形状を有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記絶縁体(4)と前記変換素子(3)との間に少なくとも1つのコンタクトエレメント(5)が配置されており、該コンタクトエレメントは前記コンタクト部(8)と接続されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記絶縁体(4)はセラミック材料から成っている、請求項1から8までのいずれか1項記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記絶縁体(4)は酸化アルミニウムから成っている、請求項9記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記燃料室圧センサモジュール(1)はさらに1つの別の絶縁体(4)を有していて、前記変換素子(3)は前記両絶縁体(4)の間に配置されている、請求項1から10までのいずれか1項記載の圧力測定グロープラグ(9)。
- 前記別の絶縁体(4)は、前記変換素子(3)への力伝達のために設けられている、請求項11記載の圧力測定グロープラグ(9)。
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