專利名稱：壓力平衡單元的制作方法
壓力平衡單元
背景技術(shù)：
US 5661244涉及一種用于測(cè)量燃料箱的壓力的壓力傳感器。該壓力傳感器包括一 個(gè)由金屬材料制成的壓力輸入管，該壓力輸入管安裝在金屬殼體的壓力入口中并且通過焊 接固定在那里。該殼體包括一個(gè)位于上部區(qū)域中的法蘭區(qū)段，其中，該法蘭區(qū)段與油箱的外 壁連接(該油箱是待測(cè)量的物體)，使得壓力傳感器處于該油箱的內(nèi)側(cè)上。由氟塑料合成材 料制成的多孔過濾器布置在大氣壓入口旁邊。粘接帶可拆卸地固定在大氣壓入口上。該壓 力傳感器允許可靠的運(yùn)行并且在傳感器元件的氣體密封方面實(shí)現(xiàn)非常高的可靠性，在用于 小空間的傳感器的設(shè)計(jì)方面限制少，并且可靠地避免了空氣和水或者灰塵進(jìn)入到傳感器內(nèi) 部。壓力平衡部件被安裝在油箱壓力傳感器內(nèi)部并且用于補(bǔ)償油箱壓力傳感器的基 準(zhǔn)室與周圍環(huán)境之間的壓力差。油箱壓力從下傳導(dǎo)到硅膜的背面上，而周圍環(huán)境的壓力作 為基準(zhǔn)壓力從上例如通過傳感器殼體中的孔作用在硅膜的正面上。為了保護(hù)硅膜的正面不 受水的影響，在基準(zhǔn)壓力孔中安裝透氣的過濾膜。該透氣地構(gòu)造的過濾膜用作壓力平衡元 件。該壓力平衡元件通常疏水地且不透液體地構(gòu)造并且用于使油箱安裝單元的油箱壓力傳 感器的基準(zhǔn)壓力孔相對(duì)于液體密封。通過該解決方案，應(yīng)當(dāng)與壓力平衡元件的安裝位置無(wú) 關(guān)地抑制噴射水以及其它液態(tài)的或固態(tài)的介質(zhì)進(jìn)入到傳感器室中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，保護(hù)差壓傳感器的過濾膜免受過載，同時(shí)導(dǎo)致周圍環(huán)境與傳 感器內(nèi)部空間之間的快速的壓力平衡。根據(jù)按本發(fā)明提出的解決方案，具有組合拱頂?shù)臍んw蓋用作過濾膜的載體。該過 濾膜優(yōu)選構(gòu)造為盤狀的并且優(yōu)選同心地粘接在組合到殼體蓋中的、在那里構(gòu)造的拱頂狀凸 起上。構(gòu)造在拱頂狀凸起中的通流部保證了傳感器內(nèi)部空間中的基準(zhǔn)壓力體積與包圍該基 準(zhǔn)壓力體積的大氣的連通。借助可鎖止在構(gòu)造于殼體蓋中的拱頂狀凸起上的罩使粘接的過 濾膜相對(duì)于環(huán)境影響被屏蔽，以及相對(duì)于機(jī)械損害受保護(hù)。有待鎖止到構(gòu)造于殼體蓋中的 拱頂狀凸起上的罩用于屏蔽過濾膜。組合到拱頂狀凸起上的罩不具有與過濾膜的接觸點(diǎn)并 且不具有與該過濾膜在拱頂狀凸起上的粘接部的接觸點(diǎn)。該實(shí)施變型的特點(diǎn)在于，同心地 粘接的過濾膜從下方通過拱頂狀凸起相對(duì)于載荷例如水受到保護(hù)。此外，通過本發(fā)明基本 構(gòu)思的該實(shí)施變型保證避免了基準(zhǔn)氣孔被進(jìn)入的污染顆粒封閉或者避免了油箱壓力傳感 器的內(nèi)部空間被水填充。在本發(fā)明基本構(gòu)思的另一種實(shí)施方式中，殼體蓋用作過濾膜的載體。所提出的過 濾膜，其優(yōu)選疏水地且不透液體地構(gòu)造，在其邊緣處粘接到殼體蓋上，其中，該過濾膜通過 罩保護(hù)。構(gòu)造在殼體蓋中的隔板阻止平整的過濾膜的下垂。在從上方保護(hù)過濾膜的罩中構(gòu) 造有一些通道。所述罩平整地、直接地支承在過濾膜上并且因此保護(hù)所述過濾膜。這些通 道負(fù)責(zé)足夠的空氣通過，以保證周圍環(huán)境與傳感器的基準(zhǔn)室之間的壓力差。在用作過濾膜 的載體的殼體蓋中構(gòu)造有一些孔，這些孔保證了傳感器內(nèi)部空間中的壓力體積與包圍它的大氣之間的連通。對(duì)于該實(shí)施變型有利的是，這樣地選擇壓力平衡單元的安裝位置，使得自 由的過濾膜通過安裝地點(diǎn)和安裝位置附加地保護(hù)。本發(fā)明基本構(gòu)思的以上所述的第二實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，液態(tài)介質(zhì)并不聚積在過 濾膜上并且因此不會(huì)在基準(zhǔn)氣孔中結(jié)冰。在替代的實(shí)施變型中使用的、在邊緣區(qū)域中粘接 在殼體蓋上的過濾膜通過罩狀蓋元件從上方相對(duì)于過載受保護(hù)。此外，根據(jù)本發(fā)明提出的 壓力平衡單元的特點(diǎn)在于較大的面積和由此在基準(zhǔn)室中獲得更好的壓力平衡。


借助附圖緊密地、深入地描述本發(fā)明。附圖示出圖1示出根據(jù)本發(fā)明提出的、組合在油箱壓力傳感器的蓋中的壓力平衡單元的第 一實(shí)施方式的分解視圖；圖2示出所述壓力平衡單元的視圖，展現(xiàn)了空氣傳導(dǎo)路徑；圖3示出根據(jù)本發(fā)明提出的、組合在油箱壓力傳感器的蓋中的壓力平衡單元的另 一實(shí)施變型的分解視圖；圖4示出在安裝好罩狀封閉元件時(shí)建立的空氣流；圖5示出罩狀封閉元件內(nèi)側(cè)的立體圖。
具體實(shí)施例方式從根據(jù)圖1的視圖看到根據(jù)本發(fā)明提出的(組合在油箱壓力傳感器的蓋中的)壓 力平衡單元的第一實(shí)施方式的分解視圖。圖1示出油箱壓力傳感器的殼體蓋12，該殼體蓋具有多個(gè)鎖止鼻頭14。該殼體蓋 12通過這些鎖止鼻頭夾緊在油箱壓力傳感器中。殼體蓋12包括一個(gè)拱頂狀構(gòu)造的凸起16。 該拱頂狀凸起16通過一個(gè)在此圓形構(gòu)造的平面18限定。在該拱頂狀凸起16的圓周上分 布有多個(gè)圓弧狀構(gòu)造的鎖止段20，這些鎖止段各通過一個(gè)中斷部22在圓周方向上相互分 開。此外，在所述拱頂狀凸起16的平面18中存在一個(gè)氣孔24。該殼體蓋12屬于壓力平衡 單元10的壓力平衡部件。在拱頂狀凸起16的平面18上粘接過濾膜26，該過濾膜優(yōu)選構(gòu)造為疏水的且不透 液體的過濾膜。該過濾膜用于保護(hù)油箱壓力傳感器的內(nèi)部空間不受液態(tài)介質(zhì)和灰塵的影 響。因此，可以與油箱壓力傳感器的殼體蓋12的安裝位置無(wú)關(guān)地抑制噴射水以及其它液態(tài) 的或固態(tài)的介質(zhì)進(jìn)入到油箱壓力傳感器的殼體中。粘接在拱頂狀凸起16的平面18上的過濾膜26通過可鎖止在所述鎖止段20上的 罩狀蓋元件28保護(hù)，這些鎖止段構(gòu)造在拱頂狀凸起16的圓周上。該罩狀蓋元件28保護(hù)粘 接的、疏水的、不透液體的、但是透氣的過濾膜26免受環(huán)境影響以及機(jī)械損害。該罩狀蓋元 件28沒有與過濾膜26的接觸點(diǎn)并且沒有與過濾膜在拱頂狀凸起16的平面18上的粘接部 的接觸點(diǎn)。如從根據(jù)圖2的視圖得出，當(dāng)罩狀蓋元件28鎖止在拱頂狀凸起16上時(shí)，通過拱頂 狀凸起16的圓周上的鎖止段20和罩狀蓋元件28的內(nèi)側(cè)形成一個(gè)鎖止部32，在該鎖止部 32的區(qū)域中形成一個(gè)間隙寬度34。以附圖標(biāo)記30表示由外向內(nèi)呈現(xiàn)的空氣流。從根據(jù)圖 2的視圖得出，粘接在平面18的上側(cè)上的過濾膜26通過間隙34被加載周圍環(huán)境壓力，另一方面從拱頂狀凸起16的內(nèi)側(cè)，即通過拱頂狀凸起16中的氣孔24被加載油箱壓力傳感器的 基準(zhǔn)室40內(nèi)部的壓力水平。用作壓力平衡元件的、疏水的、不透液體的、但是透氣的過濾膜26能夠?qū)崿F(xiàn)周圍 環(huán)境和基準(zhǔn)室40之間的快速的壓力平衡。通過拱頂狀凸起16的鎖止段20上的罩狀蓋元 件28，可靠地保護(hù)了粘接在平面18上的過濾膜26免受機(jī)械過載(例如出現(xiàn)的水)的影響。 此外，通過在鎖止部32的范圍內(nèi)可拆卸地固定在鎖止段20上的罩狀蓋元件28保證了沒有 顆?；蝾愃莆锬軌驌p害過濾膜26以及沒有顆粒等等穿過空氣入孔24進(jìn)入到油箱壓力傳感 器的基準(zhǔn)室40中。該過濾膜26的空氣通流面積在尺寸上大于氣孔24的面積。此外，如圖1和2所示，通過根據(jù)第一實(shí)施變型的解決方案防止了油箱壓力傳感器 的基準(zhǔn)室40和周圍環(huán)境之間的氣孔24例如被在此聚集的水滴封閉，使得不能在周圍環(huán)境 和油箱壓力傳感器的基準(zhǔn)室40之間產(chǎn)生壓力平衡。在根據(jù)圖3的視圖中示出了根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元的另一個(gè)實(shí)施變型 的分解視圖。圖3示出另一個(gè)殼體蓋50，該另一個(gè)殼體蓋一方面具有一個(gè)處于環(huán)境壓力水平下 的流入孔74，另一方面具有一個(gè)壁72，在該壁上構(gòu)造有多個(gè)夾緊鼻頭70。所述另一個(gè)殼體 蓋50通過這些夾緊鼻頭夾緊在油箱壓力傳感器的殼體上。根據(jù)圖3中的分解視圖，所述另一個(gè)殼體蓋50包括一個(gè)凹槽52。該凹槽52 —方 面被在圓周方向上延伸的壁54，另一方面被底部56限定。在底部56中存在一個(gè)孔60，該 孔通過隔板58分開。在凹槽52的底部56中還存在至少一個(gè)氣孔62。過濾膜64在底部 56上粘接在孔60的邊緣處。優(yōu)選疏水地且不透液體地構(gòu)造的過濾膜64通過隔板58支撐， 另一方面通過可夾緊在所述另一個(gè)殼體蓋50的壁54內(nèi)部的罩狀蓋元件66保護(hù)。該罩狀 蓋元件66在其圓周上包括多個(gè)夾緊鼻頭68，罩狀蓋元件66可通過這些夾緊鼻頭鎖止到限 定凹槽52的壁54中。此外，罩狀蓋元件66可以如圖3所示通過粘接部67固定在所述另 一個(gè)殼體蓋50上。圖4示出根據(jù)圖3中的分解視圖的壓力平衡單元中的空氣傳導(dǎo)的側(cè)視圖。從圖4得出，罩狀蓋元件66夾緊在凹槽52 (參見圖3的視圖)中并且以其夾緊鼻 頭68貼靠在限定凹槽52的壁54的內(nèi)側(cè)上。在孔60上方在所述另一個(gè)蓋50中存在過濾 膜64，罩狀蓋元件66在過濾膜64上方延伸。如可以從根據(jù)圖4的視圖得出，空氣流30從 流入孔74開始穿過透氣地構(gòu)造的過濾膜64、經(jīng)通道80，82穿過氣孔62延伸到油箱壓力傳 感器的基準(zhǔn)室40中。間隙84限定在所述另一個(gè)殼體蓋50和罩狀蓋元件66的內(nèi)側(cè)78之 間。通過將孔60連同隔板58 —起覆蓋的、透氣的過濾膜64 (該過濾膜用作壓力平衡元件) 能夠?qū)崿F(xiàn)在所述另一個(gè)殼體蓋50的流入孔74上的周圍環(huán)境壓力與基準(zhǔn)室40中的壓力水 平之間的壓力平衡。如從根據(jù)圖4的視圖得出，該視圖再現(xiàn)了處于夾緊且粘接在凹槽52內(nèi) 的狀態(tài)中的罩狀蓋元件66，過濾膜64被有效地保護(hù)不但不受機(jī)械損害而且不受由出現(xiàn)在 過濾膜上的噴射水引起的過載影響。罩狀蓋元件66的位置允許從流入孔74開始穿過透氣 的過濾膜64向著間隙84的方向的空氣流30。該罩狀蓋元件66優(yōu)選沿著其圓周粘接到所 述另一個(gè)殼體蓋50上側(cè)上的凹槽52中，參見圖4中的附圖標(biāo)記67。該罩狀蓋元件66以構(gòu) 造在其內(nèi)側(cè)78上的凸起81直接地支承在過濾膜64上(見根據(jù)圖5的視圖)。圖5示出根據(jù)圖3和4中的視圖的罩狀蓋元件66的內(nèi)側(cè)的立體視圖。
優(yōu)選構(gòu)造為壓力鑄造構(gòu)件的該罩狀蓋元件66在其圓周上具有多個(gè)夾緊鼻頭68。 罩狀蓋元件66借助這些夾緊鼻頭68在凹槽52的壁54內(nèi)部定位?？諝馔ǖ?0，82在罩狀 蓋元件66的內(nèi)側(cè)78上延伸。以參考標(biāo)記80表示的空氣通道在縱向方向上、即平行于隔板 58延伸，該隔板構(gòu)造在殼體件50中的凹槽52的底部56中的孔60內(nèi)部。以附圖標(biāo)記82表 示罩狀蓋元件66的內(nèi)側(cè)78上的在橫向方向上延伸的空氣通道，該空氣通道82使在縱向方 向上延伸的空氣通道80相互連接。通過這些空氣通道80，82將在內(nèi)側(cè)78上升高的、突起 超過內(nèi)側(cè)的凸起81相互分開。凸起81指的是平整區(qū)域，所述平整區(qū)域在罩狀蓋元件66的 圖4所示的安裝狀態(tài)中直接地支承在過濾膜64的頂面上。罩狀蓋元件66在凹槽52內(nèi)部 與所述另一個(gè)殼體蓋50的空氣密封的連接通過沿著罩狀蓋元件66的圓周的粘接部67實(shí) 現(xiàn)。由于這樣制成的空氣密封的連接，基準(zhǔn)壓力室40和大氣之間的壓力平衡僅通過被過濾 膜64覆蓋的、通向基準(zhǔn)壓力室40的孔60實(shí)現(xiàn)。如在圖5中所示，當(dāng)罩66定位且粘接在所述另一個(gè)殼體蓋50的凹槽52中時(shí)，由 于罩狀蓋元件66的內(nèi)側(cè)78的構(gòu)造得到在圖4中所示的空氣流30的可能性。在罩狀蓋元 件66安裝于透氣地構(gòu)造的過濾膜64上方的狀態(tài)中，空氣流30通過罩狀蓋元件66內(nèi)側(cè)78 上的空氣通道80，82向著在圖4中所示的、位于所述另一個(gè)殼體蓋50和空氣密封地安裝在 凹槽52中的罩狀蓋元件66之間的間隙84的方向延伸。與罩狀蓋元件66 —樣，在圖4中所示的另一個(gè)蓋50在注塑方法的過程中制成。這 意味著在根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元10的所述另一個(gè)蓋50上可以在一個(gè)工作過程中 與用于接收罩狀蓋元件66的凹槽52 —樣地澆鑄流入孔74。當(dāng)在該注塑工藝的過程中制造 所述另一個(gè)殼體蓋50時(shí)，氣孔62、分割所述孔60的隔板58、夾緊鼻頭70、壁54、凹槽52的 底部56可以在一個(gè)加工步驟中制成。根據(jù)圖4的剖視圖示出所述另一個(gè)殼體蓋50的壁 36和罩狀蓋元件66可以視機(jī)械要求而定以不同的厚度設(shè)計(jì)。在根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元的在圖1和2所示的第一實(shí)施變型中，過濾膜 26從下通過拱頂狀凸起16保護(hù)以免受載荷(例如噴射水)的影響并且由于疏水的過濾膜 消除了氣孔24被水封閉；在根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元10的在圖3，4和5中所示的 第二實(shí)施變型中，過濾膜26通過空氣密封地安裝在凹槽52中的罩狀蓋元件66保護(hù)以免受 過載和聚積的噴射水的影響。根據(jù)在圖3和4中所示的第二實(shí)施變型的油箱壓力傳感器被 這樣地安裝，使得敞開的流入孔74并不指向上方。根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元的在圖 3，4和5中所示的第二實(shí)施變型優(yōu)選這樣地安裝，使得在內(nèi)側(cè)78上設(shè)有空氣通道80，82的 罩66位于上方并且覆蓋位于下方的過濾膜64，從而避免了水在流入孔中的聚積及其結(jié)冰。根據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡單元在以上深入描述的實(shí)施方式中保證了流體介質(zhì) 不會(huì)聚積在過濾膜26，64上并且由此引起尤其氣孔60的結(jié)冰。過濾膜26，64通過罩28， 66從上方有效地保護(hù)以防止載荷例如出現(xiàn)的噴射水的影響。此外，通過根據(jù)本發(fā)明提出的 解決方案可以顯著地增大過濾膜26，64的面積，因此水不能潤(rùn)濕孔24，60和過濾膜26，64。 因此可以避免孔24，60被結(jié)冰的水封閉。
權(quán)利要求
壓力平衡單元(10)，尤其用于機(jī)動(dòng)車的油箱壓力傳感器，該壓力平衡單元具有一個(gè)殼體蓋(12，50)和一個(gè)透氣的過濾膜(26，64)，該過濾膜覆蓋一個(gè)氣孔(24，60)，其特征在于，所述壓力平衡單元(10)包括一個(gè)罩狀蓋元件(28，66)，該罩狀蓋元件覆蓋所述過濾膜(26，64)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述過濾膜(26，64)由疏水的、 不透液體的材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述過濾膜(26)固定在一個(gè)拱 頂狀凸起(16)的平面(18)上，所述罩狀蓋元件(28)可卡鎖在所述拱頂狀凸起上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的壓力平衡單元(10)，其特征在于，在所述拱頂狀凸起(16)的圓周 上設(shè)有卡鎖段(20)，所述卡鎖段在圓周方向上通過中斷部(22)相互分開，所述中斷部形成 用于空氣流(30)的間隙寬度(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的壓力平衡單元(10)，其特征在于，在所述罩狀蓋元件(28)的卡鎖 狀態(tài)(32)中，所述過濾膜(26)受到保護(hù)并且在一個(gè)基準(zhǔn)壓力室(40)和周圍環(huán)境之間形成 連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述殼體蓋(50)具有一個(gè)通過 所述過濾膜(64)覆蓋的、通向大氣的孔(60，74)以及至少一個(gè)通向所述基準(zhǔn)壓力室(40) 的孔(62)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述孔(60，62)構(gòu)造在所述殼 體件(50)中的凹槽(52)的底部(56)中，在所述凹槽中空氣密封地粘接(67) —個(gè)罩狀蓋 元件(66)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的壓力平衡單元(10)，其特征在于，在所述罩狀蓋元件(66)的內(nèi)側(cè) (78)上構(gòu)造有用于空氣流(30)的通道(80，82)并且在所述內(nèi)側(cè)(78)上構(gòu)造有用于支撐所 述過濾膜(64)的凸起(81)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的壓力平衡單元(10)，其特征在于，在所述罩狀蓋元件(66)安裝到 所述凹槽(52)內(nèi)的狀態(tài)中，所述罩狀蓋元件(66)的內(nèi)側(cè)(78)上的所述通道(80，82)引導(dǎo) 從所述流入孔(74)通向所述基準(zhǔn)壓力室(40)中的所述至少一個(gè)孔(62)的空氣流(30)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述過濾膜(64)通過所述凸 起(81)支撐在所述內(nèi)側(cè)(78)上并且通過所述通道(80，82)實(shí)現(xiàn)空氣通過。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的壓力平衡單元(10)，其特征在于，所述過濾膜(26)通過直接貼 靠在所述平面(18)上相對(duì)于過壓受支撐并且通過氣孔(24)實(shí)現(xiàn)空氣通過。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)的壓力平衡單元(10)與油箱壓力傳感器、尤其機(jī) 動(dòng)車燃料箱中的油箱壓力傳感器結(jié)合的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力平衡單元(10)，其尤其用于機(jī)動(dòng)車油箱中的油箱壓力傳感器。該壓力平衡單元(10)包括一個(gè)殼體蓋(12，50)和一個(gè)透氣的過濾膜(26，64)，該過濾膜覆蓋一個(gè)氣孔(24，60)。所述壓力平衡單元(10)包括一個(gè)罩狀蓋元件(28，60)，該罩狀蓋元件覆蓋所述過濾膜(26，64)。
文檔編號(hào)G01L19/06GK101910813SQ200880124837
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者M·哈比比, M·奧特, R·伊斯拉米, T·費(fèi)塞勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司