DE102005035172B4 - Drucksensor - Google Patents

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    • G01L19/0654Protection against aggressive medium in general against moisture or humidity

Abstract

Drucksensor zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums, der Folgendes umfasst:
– ein Gehäuse (10) mit einem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11);
– ein Druckerfassungselement (30), das in dem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) des Gehäuses (10) angeordnet ist, wobei das Druckerfassungselement (30) ein Druckerfassungselement-Loch (32a) aufweist; und
– ein Gel-Element (42), das in das Druckerfassungselement-Loch (32a) gefüllt ist, um das Druckerfassungselement (30) zu verschließen, wobei:
– der Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) des Gehäuses (10) einen Öffnungsabschnitt (12) aufweist, der mit dem Druckerfassungselement-Loch (32a) verbunden ist;
– das in das Druckerfassungselement-Loch (32a) gefüllte Gel-Element (42) an dem Öffnungsabschnitt (12) des Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts in dem Gehäuse (10) offenliegt und so vorgesehen ist, dass der Druck des Druckmediums über das Gel-Element (42) auf das Druckerfassungselement (30) ausgeübt wird, und
– das Gel-Element (42) von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts (12) in dem Gehäuse (10) hervorragt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucksensor, in dem ein Druckerfassungselement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, durch ein Gel-Element versiegelt bzw. dicht verschlossen ist.
  • In dem in der US 6 651 508 B2 ( JP-A-2002-221462 ) beschriebenen Drucksensor ist ein Druckerfassungselement in einem Gehäuse angeordnet, und das Gehäuse ist mit einem Gel-Material gefüllt, um das Druckerfassungselement zu versiegeln bzw. dicht zu verschließen. Das Gel-Material liegt an einem Öffnungsabschnitt des Gehäuses offen, so dass der Druck eines Druckmediums über das Gel auf das Druckerfassungselement wirkt.
  • Da in diesem Drucksensor das Druckerfassungselement durch das Gel-Material verschlossen ist, ist das Druckerfassungselement von Feuchtigkeit und Fremdstoffen, die in dem Druckmedium enthalten sind, geschützt. Jedoch haftet die in dem Druckmedium enthaltene Feuchtigkeit an dem Gehäuse und dem an dem Öffnungsabschnitt des Gehäuses offenliegenden Gel-Material und bleibt dort als kondensiertes Wasser, wenn der Drucksensor in einer Abgasumgebung mit hoher Feuchtigkeit oder in einer stark sauren Umgebung verwendet wird. Wenn in diesem Fall das kondensierte Wasser gefriert, wird auf das Gel-Material eine zusätzliche Kraft ausgeübt, und die Druckübertragung des Gel-Materials ist verschlechtert. Ferner, wenn Wasser, das hoch korrosiv ist, auf dem Gel-Material zurückbleibt, wird das Gel-Material verschlechtert, und der Drucksensor kann nicht mehr exakt den Druck des Druckmediums erfassen.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei ferner auf die JP 2001033326 A und die JP 04370726 A verwiesen. In beiden Druckschriften ist ein Drucksensor („pressure detector”) offenbart, in dem ein in einem Gehäuse angeordnetes Druckerfassungselement von einem Gel-Element über eine Oberfläche eines Öffnungsabschnitts eines Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts bedeckt ist.
  • Angesichts der oben genannten Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, wirksam zu verhindern, dass Wasser auf einem Gel-Element eines Drucksensors haften bleibt, in dem ein Druckerfassungselement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, von dem Gel-Element versiegelt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1) umfasst ein Drucksensor zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums ein Gehäuse mit einem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt, ein Druckerfassungselement, das in dem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Druckerfassungselement ein Druckerfassungselement-Loch aufweist, und ein Gel-Element, das in das Druckerfassungselement-Loch gefüllt ist, um das Druckerfassungselement zu verschließen, wobei der Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt des Gehäuses einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Druckerfassungselement-Loch verbunden ist, das in das Druckerfassungselement-Loch gefüllte Gel-Element an dem Öffnungsabschnitt des Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts in dem Gehäuse offenliegt und so vorgesehen, dass der Druck des Druckmediums über das Gel-Element auf das Druckerfassungselement ausgeübt wird und das Gel-Element von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts in dem Gehäuse hervorragt.
  • Demzufolge strömt ein auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts um das Gel-Element in dem Gehäuse kondensiertes Wasser so auf der Oberfläche, dass es das Gel-Element umgeht. Daher kann wirksam verhindert werden, dass Wasser auf dem Gel-Element bleibt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 2) umfasst ein Drucksensor zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums ein Gehäuse mit einem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt, ein Druckerfassungselement, das in dem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt des Gehäuses angeordnet ist, und ein Gel-Element, das in den Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt gefüllt ist, um das Druckerfassungselement zu verschließen, und ein Wasserablaufmittel, um zu verhindern, dass Wasser auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts um den Öffnungsabschnitt in dem Gehäuse zurückbleibt, wobei das Gel-Element an einem Öffnungsabschnitt des Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts in dem Gehäuse offenliegt und so vorgesehen ist, dass der Druck des Druckmediums über das Gel-Element auf das Druckerfassungselement ausgeübt wird, und das Gel-Element von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts in dem Gehäuse hervorragt.
  • Der Umfangsabschnitt weist zum Beispiel Vertiefungen als das Wasserablaufmittel auf, die gegenüber der Oberfläche des Umfangsabschnitts zurückgesetzt sind. Alternativ kann eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die der Oberfläche des Umfangsabschnitts hervorragen, als das Wasserablaufmittel ausgebildet sein. Hier können die Formen der Vertiefungen oder der Vorsprünge in geeigneter Weise geändert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Sensor einen Vorsprungabschnitt, der von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts so hervorragt, dass er das Gel-Element umgibt.
  • Dadurch verhindert der Vorsprungabschnitt, dass das Wasser mit dem Gel-Element in Berührung gelangt. Zum Beispiel ragt ein Teil des Gehäuses von der Oberfläche des Umfangsabschnitts hervor, um den Vorsprungabschnitt zu bilden.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
  • 1A eine schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1B eine schematische perspektivische Ansicht, die die Umgebungen eines Öffnungsabschnitts und eines Vorsprungabschnitts eines Gehäuses in dem in 1A dargestellten Drucksensor zeigt;
  • 2A eine schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2B eine schematische perspektivische Ansicht, die die Umgebungen eines Öffnungsabschnitts eines Gehäuses in dem in 2A gezeigten Drucksensor zeigt; und
  • 3A bis 3C perspektivische Ansichten, die jeweils eine Wasserablaufstruktur eines Drucksensors gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie sie in 1A gezeigt ist, umfasst ein Drucksensor 100 ein Gehäuse 10, das einen Druckerfassungskörper bildet. Das Gehäuse 10 kann aus einem Harz, einer Keramik oder einem Metall gebildet sein. Als das Harz kann zum Beispiel Polybutylen-Terephthalat (PBT) oder Polyphenylen-Sulfid (PPS) verwendet werden.
  • Das Gehäuse 10 umfasst ein Druckelement-Anordnungsabschnitt 11, in dem ein Druckerfassungselement 30 angeordnet ist, und einen ersten und einen zweiten Druckzuführungskanal 21 bzw. 22, die um den Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 herum angeordnet sind.
  • Der erste und der zweite Druckzuführungskanal 21 bzw. 22 sind in dem Gehäuse 10 voneinander getrennt. Der erste Druckzuführungskanal 21 umfasst eine erste Druckzuführungsöffnung 21a, über die ihm ein Druckmedium zugeführt wird, und der zweite Druckzuführungskanal 22 umfasst eine zweite Druckzuführungsöffnung 22a, über die ihm ein Druckmedium zugeführt wird.
  • Mit Hilfe von zum Beispiel Gummischläuchen ist zum Beispiel die erste Druckzuführungsöffnung 21a mit einer Strömungsaufwärtsseite und die zweite Druckzuführungsöffnung 22a mit einer Strömungsabwärtsseite eines Dieselpartikelfilters (DPF) eines Abgasrohres verbunden. In diesem Fall wird das Abgas durch ein Filtermaterial des DPF gefiltert. Daher wird ein relativ stark korrodierendes Druckmedium in den ersten Druckzuführungskanal 21 eingeleitet, und ein relativ gering korrodierendes Druckmedium wird in den zweiten Druckzuführungskanal 22 eingeleitet.
  • Der Druckelement-Anordnungsabschnitt 11, der in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, umfasst eine Druckerfassungselement-Anordnungskammer 11a, in der das Druckerfassungselement 30 aufgenommen ist. Das Druckerfassungselement 30 erzeugt ein elektrische Signal in Übereinstimmung mit einem auf dieses ausgeübten bzw. wirkenden Druck.
  • Beispielsweise kann das Druckerfassungselement 30 aus einem Sensorchip 31, der aus einem Halbleitersubstrat gebildet ist, und einem Glassockel 32, der an einer hinteren, d. h. in 1A linken, Oberfläche des Sensorchips 30 angeordnet ist, gebildet sein. Die Struktur des Drucksensors 100 kann jedoch auch von der oben beschriebenen verschieden sein.
  • Zum Beispiel kann der Sensorchip 31 aus einer Struktur gebildet sein, die eine Piezowiderstand verwendet. In dem in 1A gezeigten Beispiel umfasst der Sensorchip 31 eine Membran und einen diffundierten Widerstand. Der Sensorchip 31 mit der Membran und dem diffundierten Widerstand ist auf der rechten Seite in 1A angeordnet, so dass er mit dem Druck des Druckmediums über den zweiten Druckzuführungskanal 22 beaufschlagt wird.
  • Der Sensorchip 31 ist in der Druckerfassungselement-Anordnungskammer 11a des Gehäuses 10 angeordnet und über den Glassockel 32 an dem Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 befestigt. Der Glassockel 32 ist zum Beispiel unter Verwendung eines Klebemittels wie etwa Silikonkautschuk mit dem Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 verbunden.
  • Ferner kann eine elektrische Verbindungsstruktur des Druckerfassungselements 30 ähnlich wie die elektrische Verbindungsstruktur in der US 6 651 508 gebildet sein.
  • Beispielsweise kann der Drucksensor 30 über Anschlüsse und Drähte mit dem Außenbereich elektrisch verbunden sein. In diesem Fall können Anschlüsse, die aus einem elektrisch leitenden Material (z. B. Kupfer) hergestellt sind, durch Insert-Molding einteilig mit dem Gehäuse 10 geformt sein. Die Anschlüsse werden allgemein in dem Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 durch Insert-Molding eingebettet und in der Druckerfassungselement-Anordnungskammer 11a herausgeführt. Der herausgeführte Abschnitt der Anschlüsse ist mit Hilfe von zum Beispiel Bonddrähten aus Gold oder Aluminium mit dem Sensorchip 31 in dem Drucksensor 30 elektrisch verbunden. Im Gegensatz dazu sind die anderen Enden der Anschlüsse so angeordnet, dass sie mit einer äußeren Schaltung des Gehäuses 10 verbunden werden können.
  • Ein Durchgangsloch 32a ist in dem Glassockel 32, der an der hinteren Oberfläche des Sensorchips 31 anliegt, ausgebildet. Ferner ist ein Öffnungsabschnitt 12 in dem Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 des Gehäuses 10 ausgebildet, und zwar an einer Position, die dem Durchgangsloch 32a des Glassockels 32 entspricht, so dass der Öffnungsabschnitt 12 in dem Druckelement-Anordnungsabschnitt kontinuierlich in das Durchgangsloch 32a des Glassockels 32 übergeht.
  • Ein Vorsprungabschnitt (Wallabschnitt) 13 ist so ausgebildet, dass er von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in den ersten Druckzuführungskanal 21 des Druckelement-Anordnungsabschnitts 11 hineinragt. Gemäß dieser Ausführungsform ragt ein Teil des Gehäuses 10 hervor, um so den Vorsprungabschnitt 13 zu bilden, und der Vorsprungabschnitt 13 ist zylindrisch ausgebildet, wie es in 1B gezeigt ist.
  • Das Druckerfassungselement 30 ist durch Gel-Elemente 41, 42 innerhalb des Druckelement-Anordnungsabschnitts 11 des Gehäuses 10 versiegelt bzw. eingekapselt bzw. abgeschlossen. Die Gel-Elemente 41, 42 sind aus einem elektrisch isolierenden Gel-Material gebildet, das chemisch beständig ist. Ferner weisen die Gel-Elemente 41, 42 eine geeignete Elastizität auf, so dass keine zusätzlichen Spannungen auf die jeweiligen in den Gel-Elementen 41, 42 eingeschlossenen Komponenten wirken. Als das Gel-Material zur Bildung der Gel-Elemente 41, 42 kann ein Fluor-Gel verwendet werden.
  • Das erste Gel-Element 41 ist in die Druckerfassungselement-Anordnungskammer 11a gefüllt, um die vordere (in 1A rechte) Oberfläche des Druckerfassungselements 30 zu verschließen. Das heißt, das erste Gel-Element 41 verschließt die Oberfläche des Sensorchips 31. Das zweite Gel-Element 42 ist in das Durchgangsloch 32a des Glassockels 32 und den Öffnungsabschnitt 12 im Innern des Vorsprungabschnitts 13 gefüllt, um die hintere Oberfläche des Druckerfassungselement 30, d. h. die hintere Oberfläche des Sensorchips 31 zu verschließen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform sind das Druckerfassungselement 30, die Anschlüsse und die Bonddrähte mit den Gel-Elementen 41, 42 bedeckt. Daher sind das Druckerfassungselement 30, die Anschlüsse und die Bonddrähte von der Außenseite geschützt und elektrisch isoliert, so dass verhindert wird, dass sie korrodiert werden.
  • Wie es in den 1A und 1B gezeigt ist, ist das zweite Gel-Element 42 an dem Öffnungsabschnitt 12 offengelegt, um so von einer Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Druckelement-Anordnungsabschnitt 11 des Gehäuses 10 hervorzuragen. Ferner ist der Vorsprungabschnitt 13 auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 so ausgebildet, dass er das zweite Gel-Element 42 umschließt.
  • Im Folgenden ist ein Herstellungsverfahren des Drucksensors 100 beschrieben. Zuerst wird ein Gehäuse 10, in dem Anschlüsse durch Insert-Molding eingebettet sind, hergestellt. Anschließend wird das Druckerfassungselement 30 an einer vorbestimmten Position in dem Gehäuse unter Verwendung von zum Beispiel einem Klebemittel befestigt. Nach der elektrischen Verbindung zwischen dem Druckerfassungselement 30 und den Anschlüssen mittels Drahtbonden oder dergleichen, wird ein Gel-Material zur Bildung der Gel-Elemente 41, 42 eingefüllt und zum Beispiel thermisch ausgehärtet.
  • Der Drucksensor 100 ist allgemein in einem Fahrzeug so befestigt, dass die vertikale Richtung des Drucksensors 100 in 1 vertikal bezüglich des Fahrzeugs positioniert ist. Ferner wird ein relativ stark korrodierendes Druckmedium an der Strömungsaufwärtsseite des DPF in den ersten Druckzuführungskanal 21 eingeleitet, und ein relativ gering korrodierendes Druckmedium wird an der Strömungsabwärtsseite des DPF in den zweiten Druckzuführungskanal 22 eingeleitet.
  • Ferner wird in dem Gehäuse 10 der Druck des Druckmediums an der Strömungsabwärtsseite des DPF auf das erste Gel-Element 41 übertragen, so dass der ausgeübte Druck von dem ersten Gel-Element 41 auf die Oberfläche des Druckerfassungselements 30, d. h. auf die Oberfläche des Sensorchips 31 übertragen wird.
  • Im Gegensatz dazu wird der Druck des Druckmediums an der Strömungsaufwärtsseite des DPF auf das zweite Gel-Element 42 ausgeübt und über das zweite Gel-Element 42 auf die hintere (in 1A linke) Oberfläche des Druckerfassungselements 30 übertragen. Daher kann ein Differenzdruck zwischen der vorderen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des Sensorchips 31 erfasst werden.
  • Eine mechanische Spannung der vorderen Oberfläche des Sensorchips 31 aufgrund des ausgeübten Drucks wird durch eine Umwandlungsschaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das elektrische Signal von dem Sensorchip 31 wird durch die Schaltung über die Anschlüsse nach außen gegeben.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der Drucksensor 100 das Gehäuse 10, das in dem Gehäuse untergebrachte Druckerfassungselement 30 und wenigstens das Gel-Element 42, das in das Gehäuse 10 eingefüllt ist, um das Druckerfassungselement 30 zu verschließen. Das Gel-Element 42 ist an dem Öffnungsabschnitt 42 des Gehäuses 10 offengelegt, und ein Druck in einem Druckmedium wird durch das Gel-Element 42, das an dem Öffnungsabschnitt 12 offenliegt, auf das Druckerfassungselement 30 ausgeübt. In dem Drucksensor 100 ragt das Gel-Element 42 von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 hervor und liegt an dem Öffnungsabschnitt 12 offen.
  • Da das Gel-Element 42 von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 hervorragt, fließt kondensiertes Wasser auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts um das Gel-Element 42 so, dass das Gel-Element 42 umgangen wird. Demzufolge kann verhindert werden, dass Wasser auf dem Gel-Element 42 stehenbleibt bzw. zurückbleibt.
  • Ferner ist der Vorsprungabschnitt (Wallabschnitt) 13 auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 so vorgesehen, dass er das Gel-Element 42, das von dem Öffnungsabschnitt 12 hervorragt, umgibt. Daher kann er verhindern, dass Wasser, das so um das Gel-Element 42 fließt, dass das Gel-Element 42 umgangen wird, in Kontakt mit dem Vorsprungabschnitt 13 gelangt. In diesem Fall kann wirksam verhindert werden, dass das kondensierte Wasser auf dem Gel-Element 42 stehen bleibt.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend mit Bezug auf die 2A und 2B beschrieben.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie sie in den 2A und 2B gezeigt ist, ist das zweite Gel-Element 42 an dem Öffnungsabschnitt 12 so offengelegt, dass es direkt gegenüber der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 hervorragt. Das heißt, gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Vorsprungabschnitt 13 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform nicht vorgesehen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann er verhindern, dass Wasser auf dem Gel-Element 42 verbleibt, indem eine Oberflächenspannung des Gel-Elements 42 ausgenützt wird. Demzufolge fließt, selbst wenn das Gel-Element 42 von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 so hervorragt, dass es bei dem Öffnungsabschnitt 12 offenliegt, Wasser so um das Gel-Element 42, dass das Gel-Element 42 umflossen wird, wie es in 2B gezeigt ist.
  • Ferner bleibt das kondensierte Wasser nicht auf dem Gel-Element 42, da das hervorragende Ende des Gel-Elements 42 so ausgebildet ist, dass es eine runde Oberfläche aufweist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform können die weiteren Teile des Drucksensors ähnlich wie jene der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ausgebildet sein.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Nachfolgend ist die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3A3C beschrieben.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform ragt das Gel-Element 42 von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 hervor. Ferner ist eine Wasserablaufstruktur 14 zur Verhinderung, dass das Wasser auf dem Umfangsabschnitt bleibt, auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 vorgesehen.
  • Die Wasserablaufstruktur 14 ist so ausgebildet, dass sie das kondensierte Wasser durch Kapillarwirkung schnell über die Oberfläche des Gehäuses 10 ausbreitet, oder dass sie eine Kontaktfläche des Wassers mit dem Gehäuse 10 vergrößert. Durch Vergrößern des Benetzungsvermögens der Oberfläche des Gehäuses 10 kann die Kontaktfläche zwischen der Oberfläche des Gehäuses 10 und dem Wasser vergrößert werden, so dass die Oberfläche des Gehäuses 10 schnell getrocknet wird.
  • In dem in 3A gezeigten Beispiel sind gitterförmige Vertiefungen auf der Oberfläche des Gehäuses 10 um den Öffnungsabschnitt 12 herum gebildet, um die Wasserablaufstruktur 14 zu bilden. In diesem Fall kann das kondensierte Wasser unter Ausnützung der Kapillarwirkung leicht verbreitet bzw. abgeführt werden. Hier kann die Form der rillenförmigen Vertiefungen zur Bildung der Wasserablaufstruktur 14 zu einer anderen Form verändert sein oder auch keine bestimmte Form aufweisen.
  • In dem in 3B gezeigten Beispiel sind sich radial erstreckende Vertiefungen um den Öffnungsabschnitt 12 auf der Oberfläche des Gehäuses 10 ausgebildet, um die Wasserablaufstruktur 14 zu bilden. In diesem Fall wird Wasser leicht durch die sich radial erstreckenden Vertiefungen unter Ausnützung der Kapillarwirkung verbreitet bzw. abgeführt.
  • In dem in 3C gezeigten Beispiel sind eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 gebildet, um die Wasserablaufstruktur 14 zu bilden. In diesem Fall ist die Oberflächenspannung des kondensierten Wassers auf der Oberfläche des Gehäuses 10 verringert, so dass die Benetzung der Oberfläche des Gehäuses mit Wasser erhöht ist.
  • In dem in 3A gezeigten Beispiel kann ein das Gel-Element 42 umgebender Vorsprungabschnitt 13 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform vorgesehen sein. Ebenso kann der das Gel-Element 42 umgebende Vorsprungabschnitt 13 in dem in den 3B und 3C gezeigten Beispiel gebildet sein.
  • Demzufolge kann gemäß der dritten Ausführungsform, wenn das Wasser auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 so fließt, dass es das Gel-Element 42 umgeht, das Wasser durch die Wasserablaufstruktur 14 auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts 12 in dem Gehäuse 10 leicht verbreitet bzw. abgeführt werden. Das heißt, da das Wasser von dem Gel-Element 42 durch die Wasserablaufstruktur 14 verbreitet wird, kann sie wirksam verhindern, dass Wasser auf der Oberfläche des Gehäuses 10 um das Gel-Element 42 verbleibt.
  • [Weitere Ausführungsformen]
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einigen bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sind.
  • Zum Beispiel wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Wasserablaufstruktur für das zweite Gel-Element 42 verwendet, dem das relativ stark korrodierende Druckmedium über den ersten Druckzuführungskanal 21 zugeführt wird. Jedoch kann die Wasserablaufstruktur 14 auch für das erste Gel-Element 41 auf der Seite des Sensorchips 31 des Druckerfassungselements 30 verwendet werden. Das heißt, ähnlich wie die Struktur des zweiten Gel-Elements 42 kann das erste Gel-Element 41 von der Oberfläche eines Öffnungsabschnitts in dem Gehäuse 10 hervorragen.
  • Die Struktur des Drucksensorelements 30 ist nicht auf die Halbleiter-Membranstruktur begrenzt, sondern kann beliebig verändert werden.
  • In den oben genannten Ausführungsformen wird der Drucksensor zur Erfassung eines Differenzdrucks verwendet. Jedoch kann der Drucksensor auch zur Erfassung eines Absolutdrucks verwendet werden, indem ein Referenzdruck wie etwa ein Vakuum verwendet wird. Ferner kann der Drucksensor in geeigneter Weise zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums mit hoher Feuchtigkeit verwendet werden.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Claims (12)

  1. Drucksensor zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums, der Folgendes umfasst: – ein Gehäuse (10) mit einem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11); – ein Druckerfassungselement (30), das in dem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) des Gehäuses (10) angeordnet ist, wobei das Druckerfassungselement (30) ein Druckerfassungselement-Loch (32a) aufweist; und – ein Gel-Element (42), das in das Druckerfassungselement-Loch (32a) gefüllt ist, um das Druckerfassungselement (30) zu verschließen, wobei: – der Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) des Gehäuses (10) einen Öffnungsabschnitt (12) aufweist, der mit dem Druckerfassungselement-Loch (32a) verbunden ist; – das in das Druckerfassungselement-Loch (32a) gefüllte Gel-Element (42) an dem Öffnungsabschnitt (12) des Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts in dem Gehäuse (10) offenliegt und so vorgesehen ist, dass der Druck des Druckmediums über das Gel-Element (42) auf das Druckerfassungselement (30) ausgeübt wird, und – das Gel-Element (42) von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts (12) in dem Gehäuse (10) hervorragt.
  2. Drucksensor zur Erfassung eines Drucks eines Druckmediums, der Folgendes umfasst: – ein Gehäuse (10) mit einem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11); – ein Druckerfassungselement (30), das in dem Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) des Gehäuses (30) angeordnet ist; und – ein Gel-Element (42), das in den Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) gefüllt ist, um das Druckerfassungselement (30) zu verschließen, und – ein Wasserablaufmittel (14), um zu verhindern, dass Wasser auf der Oberfläche des Umfangsabschnitts um den Öffnungsabschnitts (12) in dem Gehäuse (10) zurückbleibt, wobei – das Gel-Element (42) an einem Öffnungsabschnitt (12) des Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitts (11) in dem Gehäuse (10) offenliegt und so vorgesehen ist, dass der Druck des Druckmediums über das Gel-Element (42) auf das Druckerfassungselement (30) ausgeübt wird, und – das Gel-Element (42) von einer Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts (12) in dem Gehäuse (10) hervorragt.
  3. Drucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Vorsprungabschnitt (13) umfasst, der von der Oberfläche des Umfangsabschnitts des Öffnungsabschnitts (12) so hervorragt, dass er das Gel-Element (42) umgibt.
  4. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel-Element (42) von der Oberfläche des Umfangsabschnitts in zylindrischer Gestalt hervorragt.
  5. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel-Element (42) von der Oberfläche des Umfangsabschnitts in runder Gestalt hervorragt.
  6. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberfläche des Umfangsabschnitts im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt.
  7. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel-Element aus einem Gel-Material hergestellt ist.
  8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsabschnitt Vertiefungen (14) aufweist, die gegenüber der Oberfläche des Umfangsabschnitts zurückgesetzt sind.
  9. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, die von der Oberfläche des Umfangsabschnitts hervorragen.
  10. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckerfassungselement (30) einen Sensorchip (31) zum Erfassen des Drucks des Druckmediums und einen Sockel (32) zum Stützen des Sensorchips (31) umfasst, und dass das Druckerfassungselement-Loch (32a) ein Durchgangsloch umfasst, das den Sockel (32) durchdringt.
  11. Drucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) eine Druckerfassungselement-Anordnungskammer (11a) umfasst, in der der Sensorchip (31) und der Sockel (32) aufgenommen sind, wobei der Drucksensor ferner ein weiteres Gel-Element (41) umfasst, das in den Druckerfassungselement-Anordnungsabschnitt (11) gefüllt ist, um den Sensorchip (31) und den Sockel (32) zu verschließen.
  12. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel-Element (42) zu einer dem Druckerfassungselement (30) gegenüberliegenden Seite vorragt.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4848904B2 (ja) * 2006-09-13 2011-12-28 株式会社デンソー 圧力センサ
JP5292687B2 (ja) * 2006-10-12 2013-09-18 株式会社デンソー 圧力センサ
JP4375460B2 (ja) * 2007-08-08 2009-12-02 株式会社デンソー 圧力センサ
US7992441B2 (en) * 2008-07-31 2011-08-09 Sensata Technologies, Inc. Pressure sensor for measuring pressure in a medium
EP2184594B1 (de) * 2008-07-31 2019-02-13 Sensata Technologies, Inc. Drucksensor zur Druckmessung in einem Medium
DE102008041943A1 (de) * 2008-09-10 2010-03-11 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung
JP2011013178A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Yamatake Corp 圧力センサ及び製造方法
US8245575B2 (en) * 2009-12-08 2012-08-21 Jen-Huang Albert Chiou Pressure sensor device with breakwater to reduce protective gel vibration
JP5541106B2 (ja) * 2010-11-16 2014-07-09 株式会社デンソー 圧力センサ
DE102012016395A1 (de) * 2011-08-24 2013-02-28 Marquardt Mechatronik Gmbh Sensor
DE102012213916A1 (de) * 2011-11-08 2013-05-08 Robert Bosch Gmbh Elektronikmodul für ein Steuergerät
US10458872B2 (en) * 2016-03-09 2019-10-29 Flo Technologies, Inc. Electronic pressure sensor for measurement of pressure in a fluid media
US11047756B2 (en) 2016-03-09 2021-06-29 Flo Technologies, Inc. Electronic pressure sensor for measurement of pressure in a fluid media
US11225409B2 (en) 2018-09-17 2022-01-18 Invensense, Inc. Sensor with integrated heater
US11280651B2 (en) 2019-03-25 2022-03-22 Flo Technologies, Inc. Thin film thermal mass flow sensor in fluid applications
US11624636B2 (en) 2019-05-07 2023-04-11 Fortune Brands Water Innovations LLC Turbine design for flow meter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04370726A (ja) * 1991-06-19 1992-12-24 Fujikura Ltd 半導体圧力センサ
JP2001033326A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Nippon Seiki Co Ltd 圧力検出器
JP2002221462A (ja) * 2000-11-27 2002-08-09 Denso Corp 圧力センサ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475933U (de) * 1990-11-15 1992-07-02
JP2760924B2 (ja) * 1991-09-06 1998-06-04 株式会社東海理化電機製作所 流体圧測定器
JPH0736031U (ja) * 1993-12-08 1995-07-04 三菱電機株式会社 圧力センサ
US5747694A (en) * 1995-07-28 1998-05-05 Nippondenso Co., Ltd. Pressure sensor with barrier in a pressure chamber
JP3588899B2 (ja) * 1996-03-12 2004-11-17 株式会社デンソー 半導体装置
JPH10267778A (ja) 1997-03-24 1998-10-09 Chichibu Onoda Cement Corp 半導体圧力センサ
JPH1146846A (ja) * 1997-08-08 1999-02-23 Yoshida Kogyo Kk <Ykk> コンパクト容器
JPH11132882A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Matsushita Electric Works Ltd 圧力センサ
JP4380028B2 (ja) * 1999-11-02 2009-12-09 株式会社デンソー 圧力センサ
JP2003034346A (ja) * 2001-07-26 2003-02-04 Sankei Sangyo Kk ドラム缶用カバー、その製造方法及び同方法に用いる切断装置
JP2003042885A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Nippon Soken Inc 圧力検出構造
DE10331967A1 (de) * 2003-07-15 2005-02-03 Robert Bosch Gmbh Sensoreinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04370726A (ja) * 1991-06-19 1992-12-24 Fujikura Ltd 半導体圧力センサ
JP2001033326A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Nippon Seiki Co Ltd 圧力検出器
JP2002221462A (ja) * 2000-11-27 2002-08-09 Denso Corp 圧力センサ

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US7284435B2 (en) 2007-10-23
FR2874088A1 (fr) 2006-02-10

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