DE10025322A1 - Druckerfassungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Druckerfassungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, eine Belastungskonzentration an einem Basisbereich eines Vorsprunges eines ersten Gehäuses einzuschränken bzw. zu verhindern, besteht aus Kunstharz und enthält darin ein Sensorelement. Eine Druckerfassungsvorrichtung (100) besteht aus einem Kunstharzsteckergehäuse (3) und einem Stahlgehäuse (7), das mit dem Steckergehäuse zusammengefügt ist. Das Steckergehäuse besitzt einen zylindrischen Hauptkörper (31) und einen Vorsprung (33), der von dem gesamten Umfangsbereich einer äußeren Umfangsoberfläche (32) an einer Seite von einem Ende des Hauptkörpers hervorsteht. Der Vorsprung ist in einen Öffnungsbereich (74), mit dem das Gehäuse ausgestattet ist, eingeführt, um dieses so zu schließen bzw. abzudichten. Ein Verriegelungskantenbereich bzw. Öffnungskantenbereich (75) des Öffnungsbereiches ist geknickt bzw. gebogen (im Gesenk bearbeitet), entlang der Endoberfläche (35) zu der Seitenoberfläche (34) und entlang einer Form eines Eckbereiches, der zwischen der Seitenoberfläche und der Endoberfläche definiert wird. Hierbei ist ein Winkel ( 1), der zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Hauptkörpers und der Seitenoberfläche des Vorsprunges definiert wird, vorteilhafterweise als ein stumpfer Winkel eingestellt, insbesondere zwischen 103-133 Grad.

Description

Diese Erfindung betrifft Druckerfassungsvorrichtungen und insbesondere eine Druckerfassungsvorrichtung, die ein erstes Gehäuse besitzt, das aus Kunstharz besteht, in dem ein Sensorelement zum Erfassen von Druck enthalten ist, und das mit einem zweiten Gehäuse verbunden ist.

In letzter Zeit sind Druckerfassungsvorrichtungen, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, vorgeschlagen worden. Diese Art von Druckerfassungsvorrichtung wird hauptsäch­ lich dafür verwendet, einen Druck von höchstens 7 MPa zu erfassen, beispielsweise der Druck eines Kühlmittels einer Klimaanlage für Fahrzeuge oder der Druck des Öls der Servolenkung eines Fahrzeuges.

Diese Art von Druckerfassungssensor ist ausgestattet mit einem Kunstharzgehäuse (erstes Gehäuse) J2, in das ein Anschluß J1 zum Abrufen von Signalen eingefügt ist; einem metallischen Gehäuse (zweites Gehäuse) J3, das mit dem Kunstharzgehäuse J2 integral zusammengefügt ist; und einem Sensorelement J4 zum Erfassen von Druck, das in dem Kunstharzgehäuse J2 enthalten ist. Ein Druckeinlaßloch J32 des Gehäuses J3 dient zum Einlassen eines zu messen­ den hohen Druckes in das Sensorelement J4.

Das Kunstharzgehäuse J2 und das Gehäuse J3 werden hier zusammengefügt, indem man sie im Gesenk bearbeitet. Das Kunstharzgehäuse J2 ist ausgestattet mit einem Haupt­ körper (Sensorelementbereitstellungsbereich) J21, der in einer im wesentlichen zylindrischen Form, die sich in Fig. 3 vertikal erstreckt, ausgebildet ist; und einem Vorsprung (Verbindungsbereich) J22, der von einer äußeren Umfangsoberfläche des Hauptkörpers J21 aus hervorsteht.

Ein Endbereich J31 des Gehäuses J3 ist im Gesenk bearbei­ tet bzw. eingezogen, so daß er sich mit einer Seitenober­ fläche J23 des Vorsprungs J22 verhakt.

Hier, in der oben beschriebenen Druckerfassungsvor­ richtung (Drucksensor), wird das Kunstharzgehäuse J2 in eine Richtung gedrückt (die obere Richtung bzw. Richtung nach oben in Fig. 3), die von dem Gehäuse J3 als einer Folge des Anliegens des zu messenden Druckes abweicht. In dieser Situation erfährt ein Basisbereich J25 des Vor­ sprungs J22 des Kunstharzgehäuses J2 eine Belastung.

Gemäß dem Kunstharzgehäuse J2 dieses Drucksensors er­ fährt der Basisbereich J25 konzentrisch drumherum eine Belastung, da ein Winkel θ1, der zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche J24 des Hauptkörpers J21 und der Sei­ tenoberfläche J23 des Vorsprungs J22 definiert ist, ein rechter Winkel ist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die konzentrierte Belastung kann Verformungen des Kunstharzgehäuses J2 bei bzw. an dem Basisbereich J25 verursachen, und kann nachteilig eine Sensoreigenschaft bzw. Sensorkennlinie des Sensorelementes J4, das nahe des Basisbereichs J25 angeordnet ist, beeinflussen. Die kon­ zentrierte Belastung kann das Kunstharzgehäuse J2 beschä­ digen.

Wenn diese Art von Drucksensor auf einen Hochdruck­ sensor zum Erfassen des Drucks einer Bremsflüssigkeit oder eines Hochdruckdieselkraftstoffes angewendet wird, können die oben beschriebenen Schwierigkeiten bzw. Nach­ teile leicht hervorgerufen werden, da der Drucksensor zum Erfassen eines Hochdruckes innerhalb eines Bereiches von 0-20 MPa verwendet wird.

Weiterhin besitzt das Kunstharzgehäuse J2 einen Steckerbereich, der den Anschluß J1 umfaßt, um mit einem externen Leitungselement (Verkabelung) verbunden zu wer­ den. Wenn das externe Leitungselement von dem Steckerbe­ reich (Anschluß J1) getrennt wird, erfährt der Basisbe­ reich J25, der einen rechten Winkel besitzt, eine konzen­ trische Belastung, und die Belastung hat einen nachteili­ gen Einfluß auf das Kunstharzgehäuse J2 und des weiteren auf die Sensoreigenschaften. Darüber hinaus würde eine ähnliche Schwierigkeit bzw. ein ähnlicher Nachteil auf­ treten, wenn der Sensor extern mit einem Schock bzw. Stoß beaufschlagt wird, insbesondere das Kunstharzgehäuse J2.

Wie oben beschrieben wurde, kann, gemäß der Drucker­ fassungsvorrichtung, in der das zweite Gehäuse über den bzw. mittels dem wenigstens einen Vorsprung, der von einer Oberfläche des Hauptkörpers hervorsteht, in dem das Sensorelement enthalten ist, mit dem ersten, aus Kunst­ harz bestehenden Gehäuse zusammengefügt ist, die oben be­ schriebene Schwierigkeit bzw. der oben beschriebene Nach­ teil infolge der konzentrierten Belastung auftreten, da der Basisbereich des Vorsprungs den rechten Winkel be­ sitzt.

Hier kann man denken, daß ein Druckaufnahmegebiet des ersten Gehäuses, das den zu erfassenden Druck aufnimmt, der von dem zweiten Gehäuse her eingelassen wird, zu klein eingerichtet ist, um die Belastungskonzentration an dem Basisbereich des ersten Gehäuses zu verhindern. Bei­ spielsweise ist in der in Fig. 3 gezeigten Drucker­ fassungsvorrichtung ein Radius des Hauptkörpers J21 des Kunstharzgehäuses J2 zu klein eingerichtet. Es ist jedoch schwierig, den Radius des Hauptkörpers 321 weiter zu ver­ ringern, da das Kunstharzgehäuse J2 das Sensorelement J4, den Anschluß J1 usw. enthält. Folglich kann der effektive Druckbereich, der erfaßt werden soll, eingeschränkt wer­ den, sogar falls die Druckerfassungsvorrichtung so ent­ worfen ist, daß sie einen hohen Druck erfassen kann.

Diese Erfindung ist angesichts des bis jetzt be­ schriebenen Hintergrundes und Standes der Technik er­ sonnen und ausgedacht worden, und ihre Aufgabe ist es, die Belastungskonzentration an einem Basisbereich eines Vorsprungs eines ersten Gehäuses, das aus Kunstharz be­ steht und darin ein Sensorelement enthält, einzuschrän­ ken.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein erstes Gehäuse einen Hauptkörper mit einer Oberfläche; und einen Vorsprung, der von der einen Oberfläche des Hauptkörpers hervorsteht und eine Seitenoberfläche besitzt, die sich in Richtung einer Vorsprungsrichtung erstreckt. Ein zwei­ tes Gehäuse ist über den bzw. mittels dem Vorsprung mit dem ersten Gehäuse zusammengefügt. Hierbei ist ein Win­ kel, der zwischen der einen Oberfläche des Hauptkörpers und der Seitenoberfläche des Vorsprunges definiert wird, d. h. ein Winkel des Basisbereichs des Vorsprungs, so ein­ gerichtet, daß er ein stumpfer Winkel ist. Als eine Folge kann er die Belastungskonzentration an dem Basisbereich des Vorsprunges im Vergleich zu einem Fall, wo der Basis­ bereich ein rechter Winkel ist, einschränken.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch ein Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und Zeichnungen, die alle Teile dieser Anmeldung bilden, offensichtlich und klar werden. In den Zeichnungen wurden dieselben Teile bzw. Bereiche oder entsprechende Teile bzw. Bereiche mit denselben Be­ zugszeichen gekennzeichnet, um redundante Erklärungen zu eliminieren.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Druckerfassungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die eine Bezie­ hung zwischen einem Biegewinkel θ2 bei einem Gesenkbe­ reich und einer Belastung veranschaulicht; und

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Druckerfassungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die eine Druckerfassungsvorrichtung (Drucksensor) 100 einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Drucker­ fassungsvorrichtung 100 ist als eine, auf einem Fahrzeug angebrachte bzw. montierte Hochdruckerfassungsvorrichtung geeignet, die, beispielsweise, den Druck einer Brems­ flüssigkeit, den Druck eines unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes, usw., erfassen kann.

In Fig. 1 ist ein Sensorelement (integriertes Senso­ relement) 1 zum Umwandeln eines Drucksignals in ein elek­ trisches Signal anodisch mit einer Befestigungsfläche 2, die aus Glas besteht, verbunden bzw. kontaktiert. Die Be­ festigungsfläche 2 ist an einem Unterdruckbereich 30 eines Steckergehäuses (erstes Gehäuse) 3 mittels Verwen­ dung eines Klebstoffes wie z. B. einem Silikongummi be­ festigt.

Das Steckergehäuse 3 wird mittels Gießen von Kunst­ harz (in dieser Ausführungsform PPS (Polyphenylensulfid)) hergestellt. Ein Steckerstift bzw. Pin 4 zum Ausgeben des elektrischen Signales ist in dem Steckergehäuse 3 mittels Verwenden eines Einspritzgießverfahrens integral damit ausgebildet und somit bereitgestellt. Das Steckergehäuse 3 besitzt einen Verbindungsbereich 3a zum elektrischen Verbinden des einen Endes des Steckerstiftes 4 mit einem externen Schaltkreis (beispielsweise einem elektronischen Steuergerät, ECU) durch eine, beispielsweise, nicht ge­ zeigte Leitungsverkabelung (externes Leitungselement). Hierbei ist das andere Ende des Steckerstiftes 4 in dem Unterdruckbereich des Steckergehäuses 3 unter Verwendung eines Grenzflächendichtungsstoffes 5 wie z. B. einem Sili­ kongummi bzw. Silikonkleber hermetisch eingesiegelt bzw. versiegelt.

Weiterhin ist bei dem Unterdruckbereich 30 des Steckergehäuses 3 das Sensorelement 1 mit dem anderen En­ de des Steckerstiftes 4 durch einen Kontaktierungsdraht 6, der aus einer Drahtkontaktierung oder dergleichen be­ steht, elektrisch verbunden. Elektrische Signale von dem Sensorelement 1 werden durch den Kontaktierungsdraht 6 und den Steckerstift 4 hindurch zu dem externen Schalt­ kreis übertragen.

Ein Gehäuse (zweites Gehäuse) 7 ist mit einem Haupt­ körperbereich 71, der aus Metall besteht (beispielsweise Eisen oder Stahl wie z. B. plattierter Kohlenstoffstahl) ausgestattet. Der Hauptkörperbereich 71 besitzt ein Druckeinlaßloch 72, durch das der zu erfassende Druck eingelassen bzw. angelegt wird, und einen Schraubenbe­ reich 73 zum Befestigen der Vorrichtung in einer bevor­ zugten Position.

Weiterhin, in dem Gehäuse 7, sind eine Dichtungsmem­ bran 8, die aus einem dünnen Metall wie z. B. SUS (rostfreier Stahl gemäß dem Japanischen Industriestandard (JIS)) besteht, und ein Preßelement (Schweißring) 9 mit dem gesamten Umfangsbereich des Hauptkörperbereiches 71 verschweißt, so daß die Dichtungsmembran 8 und das Preß­ element 9 flüssigkeitsdicht mit dem einen Ende des Druck­ einlaßloches 72 verbunden sind.

Das Steckergehäuse 3 und das Gehäuse 7 werden be­ festigt, indem sie unter Verwendung von Verstemmen oder dergleichen zusammengefügt werden. Eine Druckerfassungs­ kammer 10 wird zwischen dem Unterdruckbereich des Steckergehäuses 3 und der Dichtungsmembran 8 des Gehäuses 7 definiert. Öl 11 als ein- bzw. versiegelte Flüssigkeit ist als ein Druckübertragungsmedium in der Drucker­ fassungskammer 10 hermetisch eingesiegelt bzw. versie­ gelt, und eine Flüssigkeitsdichtungsstruktur wird durch die Dichtungsmembran 8 und den Grenzflächendichtungsstoff 5 definiert.

Als nächstes werden das Steckergehäuse 3, das Gehäuse 7 und eine Verbindungsstruktur zwischen dem Steckergehäu­ se 3 und dem Gehäuse 7 ausführlich erläutert werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt das Steckergehäuse 3 einen Hauptkörper 31 und einen Vorsprung 33. Der Haupt­ körper ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und enthält das Sensorelement 1 und den Steckerstift 4. Der Vorsprung 33 steht bzw. ragt von dem gesamten Umfangsbe­ reich einer äußeren Umfangsoberfläche (einer Oberfläche des Hauptkörpers) 32 an einer Seite von einem Ende (Unterdruckbereich 30) des Hauptkörpers 31 hervor. Ein Winkel θ1 wird zwischen bzw. durch die äußere Umfangs­ oberfläche 32 des Hauptkörpers 31 und die Seitenoberflä­ che 34 des Vorsprungs 33 definiert, der von der äußeren Umfangsoberfläche 32 des Hauptkörpers 31 in einer Vor­ sprungsrichtung hervorsteht bzw. wegragt. Hierbei ist der Winkel θ1 ein stumpfer Winkel größer als 90 Grad. Der Vorsprung 33 des Steckergehäuses 3 besitzt des weiteren eine Endoberfläche 35 in der Vorsprungsrichtung.

Das Gehäuse 7 ist bei einer Seite eines Verbindungs­ bereiches mit dem Steckergehäuse 3 (einer Endseite des zweiten Gehäuses) mit einem Öffnungsloch 74 ausgestattet. Der Vorsprung 33 des Steckergehäuses 3 ist in das Öff­ nungsloch 74 eingeführt, um so das Öffnungsloch 74 zu schließen. Ein Öffnungskantenbereich bzw. Verriegelungs­ kantenbereich 75 des Öffnungsbereiches 74 ist entlang der Endoberfläche 35 zu der Seitenoberfläche 34 und entlang einer Form eines Eckbereiches, der zwischen der Seiten­ oberfläche 34 und der Endoberfläche 35 definiert wird, geknickt bzw. gebogen (im Gesenk bearbeitet bzw. eingezo­ gen).

Ein Biegewinkel (Gesenkwinkel) θ2 beträgt vorteilhaf­ terweise 103-133 Grad, und noch vorteilhafterweise 111-121 Grad.

In dieser Ausführungsform ist die Seitenoberfläche 34 des Vorsprungs 33 linear von einem Basisbereich zu dem Eckbereich der Endoberfläche 35 hin ausgebildet, und wei­ terhin ist der Winkel θ1 im wesentlichen derselbe wie der Biegewinkel θ2. Folglich beträgt der Winkel θ1 vorteil­ hafterweise 103-133 Grad, und vorteilhaftererweise 111-121 Grad.

Weiterhin, an einem äußeren Umfangsbereich der Druckerfassungskammer 10, ist ein O-Ring 12 zum flüssig­ keitsdichten Versiegeln bzw. Abdichten der Drucker­ fassungskammer 10 in eine Nut (O-Ring-Nut) 13 eingeführt bzw. eingefügt. Die Nut 13 ist an einer Endoberfläche des Steckergehäuses 3 an einer äußeren bzw. peripheren Posi­ tion ausgebildet, die sich am bzw. beim äußeren Umfangs­ bereich der Druckerfassungskammer 10 befindet. Der Nutbe­ reich 13 ist in einer Ringform entsprechend einer äußeren Form des O-Ringes 12 ausgebildet. Der O-Ring 12 ist in diesen Nutbereich 13 eingeführt und wird von dem Stecker 3 und dem Preßelement 9 des Gehäuses 7 eingeschlossen und zusammengepreßt.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der Druckerfassungsvorrichtung 100 mit der oben beschriebenen Struktur erläutert werden.

Als erstes wird das Steckergehäuse 3 mittels Gießen unter Verwendung von Thermoplasten wie z. B. PPS (Polyphenylensulfid) (Gießformprozeß) unter Verwendung von mehreren teilbaren Gießformen ausgebildet.

Als nächstes werden die Befestigungsfläche 2 und das Sensorelement 1 auf dem Unterdruckbereich des Steckerge­ häuses 3 bereitgestellt. Das Sensorelement 1 wird mittels Kontaktieren bzw. Verbinden des Kontaktierungsdrahtes 6 mit dem Pin bzw. Steckerstift 4 elektrisch verbunden. Da­ nach wird der O-Ring auf der Innenseite des Nutbereiches 13 angebracht. Das Steckergehäuse 3 wird so angeordnet, daß das Sensorelement 1 an der oberen Seite positioniert ist. Als nächstes wird das Öl 11 von der oberen Seite des Unterdruckbereichs des Steckergehäuses 3 eingespritzt, eine konstante Menge unter Verwendung eines Verteilers bzw. Spenders oder dergleichen.

Danach wird das Gehäuse 7, an dessen gesamten Um­ fangsgebieten die Dichtungsmembran 8 angeschweißt ist, nach unten bewegt und es dabei horizontal gehalten, so daß das Steckergehäuse 3 in das Gehäuse 7 eingeführt und mit dem Gehäuse 7 zusammengefügt wird. Das Gehäuse 7 und das Steckergehäuse 3 werden befestigt bzw. miteinander verbunden, indem die Endoberfläche 7d des Gehäuses 7 an den gesamten Umfangsgebieten verstemmt wird, während das Gehäuse 7 nach unten gedrückt wird, so daß eine obere Endoberfläche des Steckergehäuses 3 in hinreichendem Aus­ maß mit dem Preßelement 9 des Gehäuses 7 in Kontakt kommt. Auf diese Weise werden das Steckergehäuse 3 und das Gehäuse 7 zusammengefügt, und die Druckerfassungs­ kammer 10, die mittels des O-Ringes 12 versiegelt bzw. abgedichtet wird, wird vervollständigt. Daher ist die Druckerfassungsvorrichtung 100 vervollständigt.

Die Operations- bzw. Funktionsweise dieser Drucker­ fassungsvorrichtung 100 wird erläutert werden. Die Druckerfassungsvorrichtung 100 wird, beispielsweise, an einem geeigneten Bereich in einer Bremsflüssigkeitslei­ tung eines Fahrzeuges unter Verwendung eines Schraubenbe­ reiches 73 des Gehäuses 7 und einem O-Ring 14, der an dem Schraubenbereich 73 befestigt ist, angebracht, so daß die Druckerfassungsvorrichtung 100 mit dem Inneren der Brems­ flüssigkeitsleitung in Verbindung steht. Der Öldruck der Bremsflüssigkeit in der Bremsflüssigkeitsleitung bzw. die Bremsflüssigkeit wird durch ein Druckeinlaßloch 72 des Gehäuses 7 hindurch in die Druckerfassungsvorrichtung 100 eingelassen.

Als nächstes wird der Öldruck über die Dichtungsmem­ bran 8 und über das Öl 11 in der Erfassungskammer 10 zu dem Sensorelement 1 hin übertragen. Wenn das Sensorele­ ment 1 den Druck (den zu erfassenden Druck) in Überein­ stimmung mit dem Öldruck aufnimmt, wandelt das Sensorele­ ment 1 dieses Drucksignal in ein elektrisches Signal um. Das von dem Sensorelement 1 ausgegebene elektrische Signal wird durch den Kontaktierungsdraht 6 und den Steckerstift 4 hindurch zu einem externen Schaltkreis (ECU etc. des Fahrzeuges) übertragen. Der externe Schalt­ kreis erfaßt den Druck der Bremsflüssigkeit auf der Grundlage des elektrischen Signales.

Gemäß dieser Ausführungsform kann, da der Winkel θ1, der zwischen bzw. von der äußeren Umfangsoberfläche 32 des Hauptkörpers 31 und der Seitenoberfläche 34 des Vor­ sprunges 33 definiert wird, als ein stumpfer Winkel ein­ gerichtet bzw. ausgebildet wird, der Basisbereich des Vorsprunges 33 an dem Steckergehäuse 3 ebenfalls ein stumpfer Winkel sein bzw. besitzen. Als eine Folge kann er eine Belastungskonzentration an dem Basisbereich ein­ schränken bzw. verhindern, verglichen mit einem Fall, wo der Basisbereich ein rechter Winkel ist bzw. besitzt.

Weiterhin ist gemäß dieser Ausführungsform der Öff­ nungskantenbereich 75 des Öffnungsbereiches 74 als ein Teil des Gehäuses 7 geknickt bzw. gebogen (im Gesenk be­ arbeitet bzw. eingezogen), entlang der Endoberfläche 35 hin zu der Seitenoberfläche 34 und entlang bzw. in Über­ einstimmung mit einer Form des Eckbereiches, der zwischen bzw. durch die Seitenoberfläche 34 und die Endoberfläche 35 definiert wird. Folglich kann das Gehäuse (zweites Ge­ häuse) 7 auf einfache Weise mit dem Steckergehäuse 3 über bzw. mittels des Vorsprunges 33 ohne Verwendung eines se­ paraten Verbindungselementes zusammengefügt werden.

Da der bevorzugte bzw. vorteilhafte Bereich des Bie­ gewinkels (Gesenkwinkels) θ2 zwischen 103 und 133 Grad liegt, noch vorteilhafter bzw. noch bevorzugter zwischen 111 und 121 Grad, kann die Belastungskonzentration an dem Gehäuse 7 an bzw. bei dem Gesenkbereich auf unterhalb einer Verformungsbelastung bzw. Grenzbelastung des Gehäu­ ses 7 eingeschränkt bzw. gehalten werden, sogar wenn die Druckerfassungsvorrichtung 100 verwendet wird (wenn der Druck angewendet bzw. beaufschlagt wird) oder die Druckerfassungsvorrichtung 100 irgendwie gehandhabt wird (wenn sie von dem externen Leitungselement getrennt bzw. an dieses nicht angeschlossen ist).

Folglich kann, sogar wenn das Steckergehäuse 3 mit dem Sensorelement 1 ausgestattet und es in der Nähe des Basisbereichs des Vorsprunges 33 positioniert bzw. ange­ ordnet wird, der schädliche und nachteilige Einfluß auf die Sensoreigenschaften verhindert werden. Es kann ver­ hindert werden, daß der Basisbereich des Vorsprunges 33 während der Verwendung der Druckerfassungsvorrichtung 100 beschädigt wird, und es kann verhindert werden, daß der Gesenkbereich locker wird. Folglich kann die Drucker­ fassungsvorrichtung einen relativ hohen Druck (beispielsweise 20 MPa) erfassen. Weiterhin, sogar wenn der Pin bzw. Steckerstift 4 des Steckergehäuses 3 mit dem äußeren Leitungselement verbunden wird oder von diesem getrennt wird, oder sogar wenn der Sensor (insbesondere der Steckersensor bzw. das Sensorelement) von außen mit einem Schock bzw. Stoß beaufschlagt wird, kann ein schäd­ licher und nachteiliger Einfluß auf die Sensoreigenschaf­ ten bzw. die Kennlinie des Sensors oder eine Beschädigung des Steckergehäuses 3 verhindert werden.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläu­ tert werden, warum es vorteilhaft ist, den bevorzugten bzw. vorteilhaften Bereich des Biegewinkels θ2 so wie oben angegeben auszuwählen. Ein Diagramm, das in Fig. 2 gezeigt ist, wurde mittels einer Simulation un­ ter Verwendung von FEM (Methode der finiten Elemente) be­ rechnet. Im Detail veranschaulicht dieses Diagramm eine Belastung (nach oben in Fig. 1), mit der der Basisbereich des Vorsprunges 33 des Steckergehäuses 3 beaufschlagt wird, wenn der zu erfassende Druck eingelassen wird oder wenn die Druckerfassungsvorrichtung 100 von dem externen Leitungselement getrennt wird. In dieser Simulation ist angenommen, daß ein Material des Steckergehäuses 3 PPS ist, und daß ein Material des Gehäuses 7 als Stahl S10C ist.

In Fig. 2 repräsentiert die horizontale Achse den Biegewinkel θ2 (Grad). Hier, wie oben beschrieben wurde, in dieser Ausführungsform, da der Winkel θ1 im wesentli­ chen als derselbe wie der Biegewinkel θ2 eingerichtet ist, repräsentiert die horizontale Achse ebenfalls den Winkel θ1 (Grad). Die vertikale Achse repräsentiert die Belastung (MPa), mit der der Gesenkbereich des Gehäuses 7 beaufschlagt werden soll. Eine Linie L1 mit Schraffierung repräsentiert die Verformungsbelastung bzw. Grenzbela­ stung eines Materials, das im Gesenk bearbeitet bzw. ein­ gezogen werden soll (in diesem Fall S10C).

Wie man Fig. 2 entnehmen kann, kann die Belastung, die angelegt werden soll, unterhalb der Verformungsbe­ lastung bzw. Grenzbelastung L1 eingestellt bzw. gehalten werden, wenn der Biegewinkel θ2 innerhalb des Bereichs von 103-133 Grad eingestellt wird. Dann kann dies ver­ hindern, daß der Basisbereich des Vorsprunges 33 während der Verwendung bzw. Benutzung der Druckerfassungsvorrich­ tung 100 beschädigt wird, und kann verhindern, daß der Gesenkbereich locker wird. Hier ist die Belastung, die angewendet werden soll, am kleinsten, wenn der Biegewin­ kel θ2 116 Grad beträgt. Die Belastungskonzentration kann in Abhängigkeit von einer Genauigkeit des Ausbildens des Kunstharzes fluktuieren, welches das Steckergehäuse 3 bildet. Unter diesem Gesichtspunkt wird der Biegewinkel θ 2 bevorzugt bzw. vorteilhafterweise innerhalb eines Be­ reiches von 111-121 Grad eingestellt.

Die in Fig. 2 gezeigte Kennlinie kann allgemein auf die oben beschriebene Druckerfassungsvorrichtung 100 an­ gewendet werden. Das heißt, das Gehäuse 7 wird im Gesenk zu dem Steckergehäuse 3 bearbeitet, welches aus Kunstharz besteht und mit dem Vorsprung 33 ausgestattet ist, der von der äußeren Umfangsoberfläche 32 des zylindrischen Hauptkörpers 31 hervorsteht, der das Sensorelement 1 ent­ hält, über (mittels Verwendung) des Vorsprunges 33.

Hierbei können das Steckergehäuse 3 und das Gehäuse 7 miteinander verbunden (befestigt) werden, mittels Verwen­ dung eines Klebstoffes oder dergleichen über (mittels Verwendung) des Vorsprunges 33, anstelle der Verwendung der Verarbeitung im Gesenk. Das Steckergehäuse 3 kann aus einem anderen Kunstharz als PPS hergestellt werden. Wei­ terhin kann der andere Bereich modifiziert werden, solan­ ge wie der Winkel θ1 als stumpfer Winkel eingestellt wird bzw. bleibt.

Zusammengefaßt wird eine Druckerfassungsvorrichtung bereitgestellt, die dazu geeignet ist, eine Belastungs­ konzentration an einem Basisbereich eines Vorsprunges eines ersten Gehäuses einzuschränken bzw. zu verhindern. Diese besteht aus Kunstharz und enthält darin ein Sensor­ element. Eine Druckerfassungsvorrichtung 100 besteht aus einem Kunstharzsteckergehäuse 3 und einem Stahlgehäuse 7, das mit dem Steckergehäuse zusammengefügt ist. Das Steckergehäuse besitzt einen zylindrischen Hauptkörper 31 und einen Vorsprung 33, der von dem gesamten Umfangsbe­ reich einer äußeren Umfangsoberfläche 32 an einer Seite von einem Ende des Hauptkörpers hervorsteht. Der Vor­ sprung ist in einen Öffnungsbereich 74, mit dem das Ge­ häuse ausgestattet ist, eingeführt, um dieses so zu schließen bzw. abzudichten. Ein Verriegelungskantenbe­ reich bzw. Öffnungskantenbereich 75 des Öffnungsbereiches ist geknickt bzw. gebogen (im Gesenk bearbeitet), entlang der Endoberfläche 35 hin zu der Seitenoberfläche 34 und entlang einer Form eines Eckbereiches, der zwischen der Seitenoberfläche und der Endoberfläche definiert wird. Hierbei ist ein Winkel θ1, der zwischen der äußeren Um­ fangsoberfläche des Hauptkörpers und der Seitenoberfläche des Vorsprunges definiert wird, vorteilhafterweise als ein stumpfer Winkel eingestellt, insbesondere zwischen 103-133 Grad.

Claims (11)

1. Druckerfassungsvorrichtung mit:
einem ersten Gehäuse (3), das aufweist:
einen Hauptkörper (31), der ein Sensorelement (1) zum Erfassen eines zu erfassenden Druckes enthält und der eine Oberfläche (32) besitzt; und
einen Vorsprung (33), der von der einen Oberfläche des Hauptkörpers hervorsteht und der eine Seitenoberflä­ che (34) besitzt, die sich in Richtung einer Vorsprungs­ richtung erstreckt; und
einem zweiten Gehäuse (7), das mit dem ersten Ge­ häuse über den Vorsprung zusammengefügt ist,
wobei ein Winkel (θ1), der zwischen der einen Ober­ fläche des Hauptkörpers und der Seitenoberfläche des Vor­ sprunges definiert wird, als ein stumpfer Winkel einge­ stellt ist.

2. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:
der Vorsprung (33) an der Vorsprungsrichtung eine Endoberfläche (35) besitzt, und
ein Teil (75) des zweiten Gehäuses (7) entlang einer Form eines Eckbereiches, der zwischen der Seitenoberflä­ che und der Endoberfläche definiert wird, von der End­ oberfläche hin zu der Seitenoberfläche (34) gebogen ist, so daß das zweite Gehäuse mit dem ersten Gehäuse (3) zu­ sammengefügt ist.

3. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:
der Hauptkörper (31) des ersten Gehäuses (3) eine zylindrische Form besitzt, und einen Unterdruckbereich (30) zum Aufnehmen des Sensorelementes (1) besitzt, der an einer Endseite des Hauptkörpers ausgebildet ist;
der Vorsprung (33) des ersten Gehäuses von der einen Endseite des Hauptkörpers hervorsteht;
das zweite Gehäuse (7) einen Öffnungsbereich (74) an einer Endseite des zweiten Gehäuses besitzt, in den der Vorsprung eingeführt ist; und
ein Öffnungskantenbereich (75) des Öffnungsbereiches des zweiten Gehäuses entlang einer Form des Eckbereiches, der zwischen der Seitenoberfläche und der Endoberfläche definiert wird, von der Endoberfläche (35) hin zu der Seitenoberfläche (34) gebogen ist.

4. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Biegewinkel (θ2) des zweiten Gehäuses (7), der an dem Eckbereich lokalisiert ist, der zwischen der Seitenoberfläche (34) und der End­ oberfläche (35) des ersten Gehäuses (3) definiert wird, innerhalb eines Bereiches von 103-133 Grad eingestellt ist.

5. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegewinkel (θ2) innerhalb eines Bereiches von 111-121 Grad eingestellt ist.

6. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (θ1), der zwischen der einen Oberfläche (32) des Hauptkörpers (31) und der Seitenoberfläche (34) des Vorsprunges (33) definiert wird, im wesentlichen gleich dem Biegewinkel (θ2) einge­ stellt ist.

7. Druckerfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (7) aus Eisen oder Stahl besteht.

8. Druckerfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (3) aus Polyphenylensulfid besteht.

9. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement dafür geeignet ist, einen Druck von mehr als 10 MPa zu erfassen.

10. Druckerfassungsvorrichtung mit:
einem ersten Gehäuse (3), das aufweist:
einen Hauptkörper (31), der einen Stecker zum lösba­ ren Verbinden mit einer externen Leitung und eine Ober­ fläche (32) besitzt; und
einen Bereich (33) mit großem Durchmesser zum Auf­ nehmen eines Sensorelementes (1) zum Erfassen eines zu erfassenden Druckes, der integral mit dem Hauptkörper verbunden ist, der, verglichen mit einem Durchmesser des Hauptkörpers, einen großen Durchmesser besitzt und der einen sich verjüngenden Bereich (34) besitzt, der glatt mit der einen Oberfläche des Hauptkörpers verbunden ist; und
einem zweiten Gehäuse (7), das mit dem ersten Ge­ häuse über den Bereich mit großem Durchmesser zusammenge­ fügt ist.

11. Druckerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß:
der sich verjüngende Bereich (34) eine Seitenober­ fläche (34) besitzt, die glatt mit der einen Oberfläche des Hauptkörpers verbunden ist, und
ein Winkel (θ1), der zwischen der einen Oberfläche des Hauptkörpers und der Seitenoberfläche des Vorsprunges definiert wird, als ein stumpfer Winkel eingestellt ist.