DE10063326B4

DE10063326B4 - Füllstandsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE10063326B4
Application number: DE2000163326
Authority: DE
Inventors: Klaus Ense
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: DE10063326A1

Abstract

Füllstandsmessvorrichtung, insbesondere eine Ölstandsmessvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Flansch (2), an dem ein becherartiges Gehäuse (3) angesetzt ist, in das ein sich vom Flansch (2) aus erstreckendes, langgestrecktes Messelement (4) eintaucht, von dem an seinem flanschseitigen, hinteren Endbereich Anschlussdrähte (5) abgehen, die am Flansch in eine öldichte Umspritzung eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) bereits am Messelement (4) so zur Seite hin abgekricht werden, dass sie quer zur Längserstreckung des Messelements (4) seitlich abstehend abgeknickt sind, wobei in dem dadurch gebildeten abstehenden Bereich (5b) die öldichte Umspritzung der Anschlussdrähte (5) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Füllstandsmessvorrichtung, insbesondere eine Ölstandsmessvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Flansch, an den ein becherartiges Gehäuse angesetzt ist, in das ein sich vom Flansch aus erstreckendes, langgestrecktes Messelement eintaucht, von dem an seinem flanschseitigen, hinteren Endbereich Anschlussdrähte abgehen, die am Flansch in eine öldichte Umspritzung eingebettet sind.

Derartige Füllstandsmessvorrichtungen sind als thermische Ölstandsgeber zur Messung des Ölstands in einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verbreitet. Das Messgehäuse hat die Form eines langgestreckten, rohrförmigen Bechers, der im wesentlichen senkrechtstehend oder leicht geneigt mit seiner obenliegenden Öffnung an einen Flansch angesetzt ist. Über diesen wird der Becher, der auch als Messgehäuse oder Dämpfungsbecher bezeichnet wird, dynamisch mit Öl beaufschlagt, so dass sich darin ein bestimmter Füllstand einstellt, der abhängig vom Ölstand in der Maschine ist. Diese Füllstandshöhe wird mit einem langgestreckten elektrischen bzw. elektrothermischen Sensorelement erfasst, welches mit seinem hinteren Ende ebenfalls an dem Flansch befestigt ist und praktisch bis zum Grund des Gehäuses reicht. Eine derartige Füllstandsmessvorrichtung ist beispielsweise in der DE 198 37 552 C1 beschrieben.

Das Messelement ist beispielsweise eine Sensorleiterplatte in Form eines länglichen, schmalen Streifens einer Epoxydharz-Platte welche längsseitig empfindliche Sensorbereiche aufweist. Zur elektrischen Verbindung mit der Auswertelektronik sind im hinteren Bereich des Messelements elektrische Anschlussdrähte mit diesen Messbereichen leitend verbunden, beispielsweise durch Verlötung.

Die Anschlussdrähte müssen flanschseitig absolut öldicht aus dem Messbereich herausgeführt werden. Diese Öldichtigkeit erreicht man dadurch, dass die Anschlussdrähte, beispielsweise lackisolierte Kupferdrähte, in dem sich an die Kontaktierung anschließenden Bereich mit dem Kunststoffmaterial des Flansches umspritzt sind, d. h., bei der Fertigung thermoplastisch in das Kunststoffmaterial eingebettet und von diesem dicht umschlossen werden. Um eine ausreichende Dichtigkeit zu erreichen, muss sich die Umspritzung über einen Bereich von einigen Millimetern entlang der Anschlussdrähte erstrecken. Im Stand der Technik, welcher beispielsweise aus der eingangs erwähnten DE 198 37 552 C1 hervorgeht, hat man hierzu die nach oben in Längsrichtung des Gehäuses, also gegen den Flansch gerichteten Drahtabschnitte mit dem Flanschmaterial umspritzt. Die damit einhergehende Vergrößerung der Baulänge bzw, den weniger tiefen Messbereich des Messelements hat man bislang in Kauf genommen. Angesichts des immer knapper werdenden Einbauraums und der daraus resultierenden Forderung nach einer möglichst kurzen Baulänge bei einem gleichzeitig möglichst langen, d. h. tiefen Messbereich ist dies jedoch nachteilig.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Füllstandsmessvorrichtung, insbesondere eine Ölstandsmessvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, dahingehend weiterzubilden, dass eine kurze Baulänge bzw. eine möglichst große Messtiefe des Messelements realisiert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen vor, dass die Anschlussdrähte im Bereich der Umspritzung quer zur Längserstreckung des Messelements seitlich abstehend abgewinkelt sind.

Bei der Erfindung werden die Anschlussdrähte bereits am Messelement zur Seite hin abgeknickt, wobei in dem dadurch gebildeten abstehenden Bereich die Umspritzung der Anschlussdrähte mit dem Material des Flansches vorgesehen wird. Dies bildet einen wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik, wo die Anschlussdrähte in Längsrichtung am Messelement entlang nach hinten herausgeführt worden sind und die Umspritzung in dem längs ausgerichteten Bereich erfolgte.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung resultiert daraus, dass der Bereich der Anschlussdrähte mit der öldichten Umspritzung erfindungsgemäß in die Flanschebene, d. h. die Öffnungsebene des Gehäuses gelegt wird. Dadurch wird erreicht, dass vom Flansch aus gesehen in Längsrichtung ein größerer aktiver Messbereich des Messelements zur Verfügung steht. Außerdem ist es möglich, die Baulänge der Füllstandsmessvorrichtung um die Länge der Umspritzung zu verkürzen. Damit werden die Forderungen nach einem kompakteren Aufbau bzw. einem tieferen Messbereich des Messelements erfüllt.

Vorteilhaft ist es, dass die Anschlussdrähte bündig mit dem Ende des Messelements abgewinkelt sind. Durch die bezüglich des senkrecht stehenden Messelements waagerechte Drahtabwinkelung am äußersten Ende des Messelements ergibt sich eine maximale Verkürzung der Bauform um die Länge der Umspritzung der Anschlussdrähte. Entsprechend kann der Messbereich um diese Länge vergrößert werden.

Die Anschlussdrähte können mit Abstand vom hinteren Ende mit dem Messelement kontaktiert sein und bis zur seitlichen Abwinklung an dem Messelement anliegend entlanggeführt werden. Dies ist für eine optimale Positionierung der Lötstellen vorteilhaft. Diese können dadurch nach wie vor beim Kunststoff-Spritzvorgang mittels eines gekühlten, beispielsweise luftdurchströmten Schiebers gekühlt werden. Durch die beim Kunststoffspritzen auftretenden Temperaturen von bis zu über 300° C könnten nämlich ansonsten die Lötstellen gefährdet werden. Die Anpassung des gekühlten Werkzeugs an die erfindungsgemäß seitlich abgewinkelten Drähte ist problemlos dadurch möglich, dass der gekühlte Werkzeugschieber geneigt angesetzt wird auf der Seite des Messelements, welche der Umspritzung gegenüberliegt, also wo die Lötpunkte liegen.

Bevorzugt können die Anschlussdrähte am äußeren Ende des seitlich abstehenden Bereichs in Längsrichtung nach hinten abgewinkelt sein. Dadurch wird eine zweite Abwinklung realisiert, so dass die Anschlussdrähte sich wieder parallel zur Längserstreckung des Messelements nach hinten erstrecken. Damit kann die weitere Integration in den Flansch wie gewohnt erfolgen. Dieser zweite abgewinkelte Bereich kann ebenfalls in die Umspritzung eingebettet sein.

Im Anschluss an die vorgenannte zweite Abwinklung können die Anschlussdrähte eine dritte Abwinklung quer zur Seite haben. Dieser Abschnitt, welcher außerhalb der Umspritzung durch das Flanschmaterial liegen kann, kann entgegen dem ersten abgewinkelten Abschnitt ausgerichtet sein. Dadurch wird bezüglich der im Flansch angeordneten weiteren Anschlussmittel der seitlich abstehende umspritzte Bereich wieder ausgeglichen.

Das Messelement kann eine Sensor-Leiterplatte sein. Diese hat die Form eines länglichen schmalen Streifens, wobei die eigentlichen empfindlichen Messflächen auf den Seitenflächen liegen. Die Anschlussdrähte, zumeist drei Drähte, sind im hinteren Endbereich dieser Leiterplatte parallel nebeneinander mittels Lötstellen kontaktiert.

Vorteilhaft ist es weiterhin, dass das Messelement, beispielsweise die vorgenannte Sensor-Leiterplatte bis zumindest zu den Anschlussstellen, d. h, den Lötstellen der Anschlussdrähte in die Umspritzung zumindest einseitig eingebettet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ölstandsmessvorrichtung;
2 einen Längsschnitt durch die Sensorleiterplatte der Ölstandsmessvorrichtung gemäß 1 in unmontiertem Zustand.
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ölstandsmessvorrichtung, nämlich einen thermischen Ölstandsgeber zur Messung des Ölstands in Kraftfahrzeugen, der als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Anzumerken ist, daß die Anbaulage der Ölstandsmessvorrichtung im Kraftfahrzeug entgegengesetzt (um 180° gedreht) zur Darstellung in der Zeichnung ist.
Der Ölstandsgeber 1 umfasst einen Flansch 2, an dem von unten ein senkrecht stehendes, becherförmiges Gehäuse 3 mit seiner oben liegenden Öffnung angeflanscht ist. Sowohl der Körper des Flansches 2 als auch das Gehäuse 3 sind als Kunststoff-Spritzgussteile ausgeführt.
Von dem Flansch 2 erstreckt sich, in der vorliegenden Darstellung senkrecht nach unten ein langgestrecktes Messelement 4, nämlich eine Sensor-Leiterplatte bis zum Grund in das Gehäuse 3. Dieses Messelement 4 weist im einzelnen nicht dargestellte Sensorflächen auf, so dass dadurch eine elektronische Erfassung des in dem Gehäuse 3 im unteren Bereich anstehenden Flüssigkeitspegels, d. h. des Ölstands möglich ist.
Im oberen Bereich, d. h. hinten an dem Messelement 4, ist dieses an Anschlussdrähte 5 angeschlossen. In der Regel liegen 3 dieser Anschlussdrähte parallel zueinander, d. h. in der gezeigten Schnittdarstellung deckungsgleich übereinander.
Die Anschlussdrähte 5 sind durch eine mit Abstand vom oberen Rand des Messelements 4 angebrachte Lötstelle 6 elektrisch damit kontaktiert. Von dieser Lötstelle werden Sie zunächst in einem ersten Bereich 5a entlang des Messelements 4 bis zu dessen oberer Kante geführt. Dort sind sie bündig mit der Oberkante seitlich abstehend abgewinkelt, so dass ein waagerechter, abstehender Bereich 5b gebildet wird. An diesen Bereich 5b schließt sich eine zweite Abwinklung an, so dass der Bereich 5c wiederum parallel zur Längserstreckung des Messelements 4 verläuft.
Dieser Fertigungszustand des Messelements 4 mit den Anschlussdrähten 5, welche bevorzugt mehrfach lackisolierte Kupferdrähte sind, geht deutlich aus 2 hervor. Dabei ist die Länge des abstehenden Abschnitts 5b so bemessen, dass beim Umspritzen mit dem Material des Flansches 2 eine weitestgehend öldichte Einbettung erfolgt.
In dem montierten Zustand in 1 ist erkennbar, dass das Messelement 4 von seinem oberen Ende aus auf der Lötstelle 6 abgewandten Seite, also wo die Anschlussdrähte 5 entlang geführt sind, bis hinunter zur Lötstelle 6 umspritzt sind. Daraus geht auch deutlich hervor, dass der zur Erreichung der optimalen Dichtlänge bemessene Abschnitt 5b vollständig in der Umspritzung liegt, wobei jedoch wegen seiner quer liegenden Anordnung weder die Baulänge des Ölstandsgebers 1 bzw. des Gehäuses 3 verlängert wird, noch der frei vorstehende Messbereich des Messelements 4 verkürzt wird. Ein Teil des parallel längs ausgerichteten Abschnitts 5c ist ebenfalls umspritzt. Das aus der Umspritzung nach oben aus dem Flansch heraustretende Ende der Anschlußdrähte ist in der gezeigten Ausführungsform nochmals abgewinkelt, so dass es entgegen dem Abschnitt 5b ausgerichtet ist. Dort ist es außerhalb der Umspritzung mit Anschlussmitteln 7 und dergleichen verbunden.
Dank der erfindungsgemäßen Formgebung der Anschlussdrähte 5 ist problemlos eine verkürzte Bauweise eines thermischen Ölstandsgebers 1 realisierbar, wobei ebenfalls ein tieferer Messbereich des Messelements 4 realisierbar ist, ohne dass die Dichtigkeit im Bereich der Umspritzung beeinträchtigt wird.

Claims

Füllstandsmessvorrichtung, insbesondere eine Ölstandsmessvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Flansch (2), an dem ein becherartiges Gehäuse (3) angesetzt ist, in das ein sich vom Flansch (2) aus erstreckendes, langgestrecktes Messelement (4) eintaucht, von dem an seinem flanschseitigen, hinteren Endbereich Anschlussdrähte (5) abgehen, die am Flansch in eine öldichte Umspritzung eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) bereits am Messelement (4) so zur Seite hin abgekricht werden, dass sie quer zur Längserstreckung des Messelements (4) seitlich abstehend abgeknickt sind, wobei in dem dadurch gebildeten abstehenden Bereich (5b) die öldichte Umspritzung der Anschlussdrähte (5) vorgesehen ist.
Füllstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) bündig mit dem Ende des Messelements (4) abgewinkelt sind.
Füllstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) mit Abstand zum Messelement-Ende mit dem Messelement (4) kontaktiert sind und bis zur seitlichen Abwinklung (5b) an dem Messelement (4) anliegend entlang geführt sind.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) am äußeren Ende des seitlich abstehenden Bereichs (5b) in Längsrichtung nach hinten abgewinkelt sind.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) am hinteren Ende ihres längs nach hinten abgewinkelten Bereichs (5c) eine weitere Abwinklung quer zur Seite haben.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (4) eine Sensor-Leiterplatte ist.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (5) jeweils mit einer Lötstelle (6) an dem Messelement (4) angeschlossen sind.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (4) zumindest bis zu den Anschlussstellen (6) der Anchlussdrähte (5) in die Umspritzung eingebettet ist.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschluss drähte (5) lackisoliert sind.
Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (2) und das Gehäuse (3) Kunststoff-Spritzgussteile sind.