DE102007051941A1 - Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors, ein durch das Verfahren hergestellter Drucksensor sowie Verwendung eines derartigen Drucksensors - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors, ein durch das Verfahren hergestellter Drucksensor sowie Verwendung eines derartigen Drucksensors Download PDF

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Abstract

Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einer in das Gehäuse (2) einzufügenden Sensoreinheit (3) vorgesehen, wobei die Sensoreinheit (3) ein Sensorgehäuse oder einen Sensorträger (31) mit einem daran angebrachten Druckaufnehmer (34) aufweist und wobei das Gehäuse (2) und die Sensoreinheit (3) formschlüssig miteinander gefügt werden. Erfindungsgemäß wird das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger (31) entlang einer Innenwandung (26) des Gehäuses (2) mit dem Gehäuse (2) verstemmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors mit einem Gehäuse und mit einer in das Gehäuse einzufügenden Sensoreinheit. Die Sensoreinheit weist ein Sensorgehäuse oder einen Sensorträger mit einem daran angebrachten Druckaufnehmer auf. Das Gehäuse und die Sensoreinheit werden formschlüssig miteinander gefügt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen mittels eines derartigen Verfahrens hergestellten Drucksensor.
  • Schließlich betrifft die Erfindung eine geeignete Verwendung eines derartigen Drucksensors.
  • Die betrachteten Drucksensoren dienen zur Druckerfassung insbesondere in Automobilindustrie, wie z. B. zur Druckerfassung im Motorraum. Typischerweise ist das Gehäuse als Einschraubgehäuse zum Einschrauben in das messende Objekt, wie z. B. in den Motorraum oder in die Ölwanne, ausgebildet. Das Gehäuse ist vorzugsweise ein Montage- bzw. ein Druckgehäuse, wie z. B. einer Ölwanne, eines Bremszylinders, einer Getriebeaußenwand oder dergleichen.
  • Das Gehäuse kann alternativ ein Gehäuse bzw. ein Gehäuseteil einer Elektronikeinheit oder eines Funktionsgehäuses im Kraftfahrzeug, wie z. B. eines Bremsaktuators, sein, in welches die Sensoreinheit formschlüssig gefügt ist. Das Gehäuse kann ein Montagegehäuse für die Messzelle sein. Es kann sogar ein Funktionsgehäuse einer beliebigen Baueinheit im Kraftfahrzeug sein, wie z. B. ein Getriebe, ein Bremszylinder, ein Tank und dergleichen. Das Gehäuse kann weiterhin alternativ ein Elektronikgehäuse oder eine Kombination aus einem Elektronikgehäuse und einem derartigen Funktionsgehäuse sein. Die Sensoreinheit ist dabei vorzugsweise ein Teil eines zweiten Gehäuseteils der Elektronikeinheit. Weiterhin kann die Sensoreinheit direkt mit elektronischen Bauelementen der Elektronikeinheit zur messtechnischen Auf- und Weiterverarbeitung verdraht sein, wie z. B. mittels einer sogenannten Bondverdrahtung.
  • Zur vereinfachten Montage weist ein solches Einschraubgehäuse in axialer Richtung abschnittsweise eine sechskantige Außenform in Form eines Schraubenkopfes auf. Mit „axial" sind Richtungen parallel zur Dreh- bzw. Einschraubachse des Drucksensors bezeichnet. Der Drucksensor kann somit als Ganzes vorzugsweise mit einem Steckschlüssel eingeschraubt werden.
  • Die in das Gehäuse einzufügende Sensoreinheit ist vorzugsweise hülsen- oder rohrförmig ausgebildet. Sie weist ein hülsen- oder rohrförmiges Sensorgehäuse auf, an dessen axialem Ende ein Druckaufnehmer angebracht ist. In diesem axialen Endbereich ist üblicherweise eine Membran ausgebildet, auf welcher der Druckaufnehmer, insbesondere in Form einer als Mikrochip ausgebildeten Messzelle, befestigt ist.
  • Der Druckaufnehmer kann als Absolutdrucksensor oder als Differenzdrucksensor ausgebildet sein. Im ersten Fall kann der Druckaufnehmer bereits ein im Bereich des Druckaufnehmers oder im Druckaufnehmer selbst integriertes Referenzvolumen aufweisen. Im zweiten Fall erfolgt die Differenzdruckmessung über die mechanische Durchbiegung der druckdichten Membran zwischen der Hochdruckseite und Niederdruckseite. Typischerweise ist die Niederdruckseite der Umgebungsdruck.
  • Aus dem Stand der Technik ist es weiter bekannt, eine Klebeschicht zwischen der Sensoreinheit und dem Gehäuse einzubringen und dann die Sensoreinheit mit dem Gehäuse für die Dauer der Aushärtezeit des Klebers zu verpressen. Alternativ kann das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger mit dem Gehäuse druckdicht verlötet oder verschweißt werden. In diesem Fall ist eine geeignete Werkstoffpaarung für die verwendeten Gehäuse erforderlich, die eine Lötung bzw. eine Schweißung erlauben. Zusätzlich kann zwischen dem Sensorgehäuse bzw. dem Sensorträger und dem Gehäuse ein Dichtungsring, wie z. B. ein O-Ring, eingebracht werden.
  • Prinzipiell können die zweistückig ausgebildeten Drucksensoren über einen formschlüssigen Umformvorgang wie Verpressen, Bördeln oder durch Verschrauben gefügt werden.
  • Nachteilig an den zuvor beschriebenen bekannten Herstellungsverfahren ist, dass die Sensoreinheit bei einem Überdruck wieder aus dem Gehäuse gedrückt werden kann oder mit der Zeit undicht werden kann.
  • Zur Vermeidung dieses ist Problems sind prozesstechnisch aufwändige Maßnahmen, wie z. B. eine engtolerante Fertigung und Bearbeitung der Drucksensorteile erforderlich. Zumeist sind noch Dichtungsmittel notwendig, um insbesondere bei einer mit dem Gehäuse verpressten Sensoreinheit die geforderten Druck- und Dichtigkeitsvorgaben zu erfüllen.
  • Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein einfacheres und zugleich zuverlässigeres Herstellungsverfahren für einen Drucksensor sowie einen mittels eines derartigen Verfahrens hergestellten Drucksensor anzugeben.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Verwendung eines derartigen Drucksensors anzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 genannt. Im Anspruch 10 ist ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellter Drucksensor angegeben. In den abhängigen Ansprüchen 11 bis 13 sind vorteilhafte Ausführungsformen des Drucksensors genannt. Im Anspruch 14 ist eine geeignete Verwendung des erfindungsgemäßen Drucksensors angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger entlang einer Innenwandung des Gehäuses mit dem Gehäuse verstemmt.
  • Dadurch wird im Vergleich zu einer herkömmlichen Presspassung eine Materialumformung bewirkt, die im Bereich des eingepressten Endes des Sensorgehäuses vorteilhaft einen Dichtungsring ausformt. Die dadurch zwischen dem Gehäuse und dem Sensorgehäuse bzw. Sensorträger entstandene Verbindung ist in Hinblick auf die mechanische und drucktechnische Belastung in etwa mit der einer Schweißung vergleichbar.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Materialeigenschaften, die Oberflächenbeschaffenheiten und die geometrischen Abmessungen des Gehäuses und des Sensorgehäuses bzw. Sensorträgers derart aufeinander abgestimmt, dass das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger beim Einpressen in das Gehäuse durch das dabei abgetragene Material druckdicht und mechanisch fest mit dem Gehäuse verbunden wird. Im Vergleich zu dem eingangs genannten Herstellungsverfahren mittels einer Presspassung können die prozesstechnischen und materialtechnischen Anforderungen vorteilhaft deutlich geringer sein. Eine Materialeigenschaft kann z. B. die Härte des für die Gehäuse verwendeten Werkstoffes sein. Eine Oberflächenbeschaffenheit ist insbesondere die Rauhigkeit der Innenwandung des Gehäuses und/oder die Rauhigkeit der Außenwandung des Sensorgehäuses bzw. des Sensorträgers. Die bearbeitungstechnische Einstellung eines geeigneten Rauhigkeitswert beeinflusst vorteilhaft den Reibwert und somit die Höhe des Materialabtrags beim Einpressen des Sensorteilgehäuses in das Gehäuse.
  • Im Besonderen sind die Materialeigenschaften nach einer weiteren Ausführungsform derart aufeinander abgestimmt, dass das Material im Wesentlichen von einem in das Gehäuse eingepressten Ende des Sensorgehäuses bzw. des Sensorträgers an der Innenwandung des Gehäuses abgetragen wird. Mit anderen Worten ist der Werkstoff für das Sensorgehäuse „härter" als der Werkstoff für das Gehäuse. Der besondere Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, dass für das Sensorgehäuse ein Werkstoff verwendet wird, welcher sowieso notwendig ist, um eine in mechanischer Hinsicht möglichst stressneutrale Montage des Druckaufnehmers an dem Sensorgehäuse zu ermöglichen.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Materialeigenschaften derart aufeinander abgestimmt sein, dass das Material im Wesentlichen von einem in das Gehäuse eingepressten Ende des Sensorgehäuses an einer Außenwandung des Sensorgehäuses abgetragen wird.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist ein in das Gehäuse einzupressendes Ende des Sensorgehäuses bzw. Sensorträgers eine umlaufende Wulst oder Kante bzw. eine ringförmige Erweiterung auf. Diese wirkt beim Einpressen des Sensorgehäuses vorteilhaft wie ein Hobel oder Schaber. Das während des Einpressvorgangs abgetragene Material umfließt diese Wulst oder Kante zur Außenwandung des Sensorgehäuses hin und formt, in Einpressrichtung dahinterliegend, den Dichtungsring aus dem abgetragenen Material.
  • Einer weiteren Ausführungsform zufolge wird die Sensoreinheit gegen einen im Gehäuse angeordneten Anschlag eingepresst. Dadurch wird vorteilhaft die Dichtigkeit weiter erhöht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit auch über eine Kraft-Weg-Kennlinie geregelt in das Gehäuse eingepresst werden. Dadurch wird vorteilhaft die Prozesssicherheit erhöht.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Sensoreinheit von der Hochdruckseite her in das Gehäuse verstemmt. Durch den an der Sensoreinheit anliegenden Hochdruck wird diese immer in Einpressrichtung gedrückt. Ein Herausdrücken der Sensoreinheit aus dem Gehäuse ist folglich erst gar nicht möglich. Die Prozess- und materialtechnischen Anforderungen für den Drucksensor können im Vergleich zu der Lösung, bei welcher die Sensoreinheit von der Niederdruckseite eingefügt wird, deutlich geringer sein. Die Sensoreinheit kann mit dem Gehäuse heiß- oder kaltverstemmt sein.
  • Im ersten Fall ist eine thermische Vorbehandlung der Gehäuseteile erforderlich. Im Vergleich zur Kaltverstemmung ist die Abzugskraft bei der Heißverstemmung vorteilhaft größer. Mit „Abzugskraft" ist die von der Hochdruckseite auf die Sensoreinheit wirkende Kraft bezeichnet, die sozusagen versucht, die Sensoreinheit wieder aus dem Gehäuse herauszupressen. Darüber hinaus ist die Dichtigkeit im Falle der Heißverstemmung vergleichsweise höher.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Drucksensor gelöst, welcher durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt worden ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist das Gehäuse vorzugsweise aus Aluminium, Gusseisen, Messing oder Kupfer gefertigt. Der Sensorträger bzw. das Sensorgehäuse ist vorzugsweise aus einem mechanisch hochbelastbaren und thermisch stabilen, stressarmen Werkstoff, insbesondere aus einem hochvergüteten Stahl, hergestellt. Alternativ kann das Sensorgehäuse z. B. eine mechanisch hochbelastbare und thermisch stabile, stressarme Keramik sein. Der Werkstoff für das Sensorgehäuse ermöglicht einen nahezu stressneutralen Anbau des Druckaufnehmers. Der im Vergleich zu den vorgenannten Werkstoffen härtere Werkstoff des Sensorgehäuses ermöglicht eine gezielte Materialabtragung an der Innenseite bzw. Innenwandung des weicheren Gehäuses.
  • Der Vorteil dabei ist, dass eine im Vergleich zu einer Schweißung nahezu gleiche mechanische Verbindungsqualität erzielt wird, wobei für das erfindungsgemäße Verstemmen Werkstoffe verwendet werden können, welche prinzipiell zum Verschweißen miteinander nicht geeignet sind. Dadurch kann für das Gehäuse ein kostengünstiger Werkstoff, wie z. B. Gusseisen, verwendet werden.
  • Der erfindungsgemäße Drucksensor kann zur Erfassung von Absolutdruckwerten oder zur Erfassung von Differenzdruckwerten ausgebildet sein. Je nach Druckerfassungsart kann hierzu die im Sensorgehäuse ausgebildete Membran eine Öffnung bzw. Bohrung aufweisen oder nicht.
  • Der mittels des erfindungsgemäßen hergestellte Drucksensor ist vorteilhaft in der Automobiltechnik verwendbar.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen
  • 1, 2 einen Drucksensor nach dem Stand der Technik, des sen Gehäuse und Sensoreinheit durch eine Klebeverbindung zusammengefügt werden,
  • 3, 4 einen Drucksensor nach dem Stand der Technik, des sen Gehäuse und Sensoreinheit durch eine Schweißverbindung zusammengefügt werden,
  • 5, 6 beispielhaft einen mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Drucksensor,
  • 7 eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen Gehäuse und Sensoreinheit des erfindungsgemäßen Drucksensors gemäß 6 und
  • 8, 9 beispielhaft einen mit einer Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Drucksensor.
  • 1 und 2 zeigen einen Drucksensor 1 nach dem Stand der Technik, dessen Gehäuse 2 und Sensoreinheit 3 durch eine Klebeverbindung 5 zusammengefügt werden. Ein derartig aufgebauter Drucksensor 1 wird vorzugsweise in der Automobiltechnik, insbesondere zur Druckerfassung des Motorraums, verwendet. Er kann je nach messtechnischer Anforderung zur Erfassung von Absolutdruckwerten oder von Differenzdruckwerten ausgebildet sein.
  • In 1 ist die Sensoreinheit 3 noch nicht in das Gehäuse 2 eingefügt dargestellt. Der in 1 eingetragene Pfeil zeigt die Einschubrichtung 4 der Sensoreinheit 3 an. Das Einschieben erfolgt im vorliegenden Fall von der Niederdruckseite her. Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine gemeinsame Symmetrieachse des Drucksensors 1 sowie des Gehäuses 2 und eines Sensorgehäuses 31 bzw. Sensorträgers 31 bezeichnet. Der Einfachheit halber wird im Folgenden für das Sensorgehäuse bzw. für den Sensorträger 31 nur der Begriff „Sensorgehäuse" verwendet.
  • Das Gehäuse 2 weist beispielhaft die Form einer Schraubenmutter auf. Es weist am axialen unteren Endstück 22 ein Außengewinde 23 zum Einschrauben des Drucksensors 1 in eine entsprechende Öffnung mit Gewinde eines zu messenden Objektes auf. Die Öffnung ist z. B. eine Bohrung mit Innengewinde in einer Ölwanne. Weiterhin weist das Gehäuse 2 am oberen axialen Ende eine sechskantige, schraubenkopfförmige Außenform als Montagehilfe 21 für den Drucksensor 1 auf. Im Gehäuse 2 ist wei terhin eine zylindrische Ausnehmung 25 in Form einer Bohrung vorhanden, deren Bohrachse mit der Symmetrieachse 10 zusammenfällt. Die Ausnehmung 25 ist im oberen axialen Endbereich zylindrisch erweitert, um die im Schnitt gezeigte T-förmige Sensoreinheit 3 aufnehmen zu können.
  • Im Sensorgehäuse 31 der Sensoreinheit 3 ist eine axial verlaufende zylindrische Öffnung 32 ausgespart, die sich bis zum unteren axialen Ende, welches dem Gehäuse 2 gegenüberliegt, erstreckt. Im eingefügten Zustand des Sensorgehäuses 31 bilden die zylindrische Öffnung 32 und die zylindrische Ausnehmung 25 im Gehäuse 2 einen gemeinsamen Hohlraum. Dieser Hohlraum ist dann im eingeschraubten Zustand des Drucksensors 1 mit dem zu messenden Objekt, wie z. B. dem Motorraum, verbunden. Die zylindrische Öffnung 32 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung, das heißt in axialer Richtung weg vom Gehäuse 2, nicht ganz bis zum gezeigten oberen axialen Ende. Es verbleibt im Sensorgehäuse 31 eine dünne Membran 33, auf deren gegenüberliegenden Seite ein Druckaufnehmer 34 angeordnet ist. Der Druckaufnehmer 34 ist vorzugsweise ein Mikrochip.
  • Eine im Übergangsbereich der zylindrischen Erweiterung ausgebildete ringförmige Stufe bildet einen Anschlag 24 für die Sensoreinheit 3. Mit dem Bezugszeichen 35 ist die dem Anschlag 24 gegenüberliegende Flanschseite des Sensorgehäuses 31 bezeichnet. Auf der Oberfläche des Anschlags 24 ist ein Klebstoff 5 aufgebracht, welcher nach Einfügen der Sensoreinheit 3 in das Gehäuse 2 das Sensorgehäuse 31 mit dem Gehäuse 2 verklebt. 2 zeigt den fertigen Zustand des Drucksensors 1.
  • 3 und 4 zeigen einen Drucksensor 1 nach dem Stand der Technik, dessen Gehäuse 2 und Sensoreinheit 3 durch eine Schweißverbindung 6 zusammengefügt werden. Typischerweise ist diese eine in Bezug auf die Symmetrieachse 10 tangential verlaufende geschlossene Schweißnaht, welche beide Gehäuseteile 2, 31 druckdicht miteinander verbindet. Mit „tangential" sind Richtungen um die Symmetrieachse 10 herum bezeichnet.
  • 5 und 6 zeigen beispielhaft einen mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Drucksensor 1.
  • Erfindungsgemäß wird das Sensorgehäuse 31 entlang einer Innenwandung 26 des Gehäuses 2 mit dem Gehäuse 2 verstemmt. Die Verstemmung erfolgt in der gezeigten Einschubrichtung 4 mittels eines geeigneten, in den Figuren selbst nicht dargestellten Werkzeugs. Dieses kann beispielsweise ein mechanischer Stempel sein, der das Sensorgehäuse 31 am axialen radialen oberen Ende umgreift. Mit „radial" sind Richtungen hin und weg zur Symmetrieachse 10 bezeichnet. Vorzugsweise wird das Sensorgehäuse 31 mit dem Gehäuse 2 kaltverstemmt. Alternativ ist auch eine Warmverstemmung möglich. Die Sensoreinheit 3 wird dabei gegen den im Gehäuse 2 angeordneten bzw. ausgeformten Anschlag 24 eingepresst. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit 3 über eine Kraft-Weg-Kennlinie geregelt in das Gehäuse 2 eingepresst werden.
  • Die Materialeigenschaften, Oberflächenbeschaffenheiten und die geometrischen Abmessungen des Gehäuses 2 und des Sensorgehäuses 31 sind derart aufeinander abgestimmt, dass das Sensorgehäuse 31 beim Einpressen in das Gehäuse 2 durch das dabei abgetragene Material 7 druckdicht und mechanisch fest mit dem Gehäuse 2 verbunden wird (siehe auch 7 im Detail). Das Material 7 wird im Wesentlichen von einem in das Gehäuse 2 eingepressten Ende 37 des Sensorgehäuses 31 an der Innenwandung 26 des Gehäuses 2 abgetragen. Vorzugsweise ist dann das Gehäuse 2 aus Aluminium, Gusseisen, Messing oder Kupfer gefertigt. Das Sensorgehäuse 31 ist aus einem mechanisch hochbelastbaren Werkstoff, insbesondere aus einem hochvergüteten Stahl, hergestellt.
  • Wie 5 und 6 weiter zeigen, weist das einzupressende Ende 37 des Sensorgehäuses 31 eine umlaufende Wulst oder Kan te 7 bzw. eine ringförmige Erweiterung auf. Diese Wulst oder Kante 7 kann z. B. bei der Herstellung des Sensorgehäuses 31 berücksichtigt werden, insbesondere wenn dieses Teil 31 ein „gedrehtes" Teil ist. Alternativ kann die Wulst oder Kante 7 durch Stauchen oder Formen des einzupressenden Endes 37 ausgeformt werden.
  • 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen Gehäuse 2 und Sensoreinheit 3 des mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Drucksensors 1 gemäß 6.
  • In dieser Darstellung ist besonders gut die geometrische Form der am einzupressenden Ende 36 ausgeformten ringförmigen Wulst 37 zu sehen. Diese Wulst 37 wirkt beim Einpressen des Sensorgehäuses 31 in das Gehäuse 2 wie ein Hobel oder Schaber, der Werkstoffmaterial an der Innenseite 26 des Gehäuses 2 abschleift bzw. abreibt. In Einschubrichtung 4 dahinterliegend ist im Schnitt ein an der radialen Innenseite 26 bzw. an der Innenwandung des Gehäuses 2 gebildeter Dichtungsring 7 zu sehen, welcher aus dem durch das Verstemmen bewirkten Materialabtrag gebildet wird. Dieser Dichtungsring 7 verbindet die Innenwandung 26 des Gehäuses 2 sowie die Außenwandung 38 des Sensorgehäuses 31 in mechanischer und drucktechnischer Hinsicht wie eine Verschweißung.
  • 8 und 9 zeigen beispielhaft einen mit einer Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Drucksensor 1.
  • In diesem Fall wird die Sensoreinheit 3 von der Hochdruckseite 8 her in das Gehäuse 2 verstemmt, wobei das Sensorteil 3 mit dem Druckaufnehmer 34 voran in das Gehäuse 2 eingepresst wird. Der besondere Vorteil bei dieser Verfahrensvariante ist, dass die Sensoreinheit 3 durch den anliegenden Hochdruck 8 ständig in die Einpressrichtung 4 gedrückt wird. Die Sen soreinheit 3 kann somit nicht wieder aus dem Gehäuse 2 herausgepresst werden.
  • Bei der gezeigten Variante ist vorzugsweise die ringförmige Wulst bzw. Kante 7 im Bereich des Druckaufnehmers 34 und der Membran 33 ausgebildet. Nach Verstemmen der Sensoreinheit 3 ist diese formschlüssig im Gehäuse 2 gegen den im Gehäuse 2 ausgeformten Anschlag 27 eingefügt.
  • 9 zeigt den mittels der Verfahrensvariante fertig herstellten Drucksensor 1. Die Sensoreinheit 3 ist gänzlich im Gehäuse 2 eingefügt. Im oberen Teil der 9 ist mit dem Bezugszeichen 9 ein Kabelanschlussraum im Gehäuse 2 ausgespart. Dort kann der Druckaufnehmer 34 elektrisch kontaktiert werden.
  • Prinzipiell kann zur Steigerung der Dichtigkeit und der mechanischen Festigkeit, insbesondere bei der Messung von besonders hohen Drücken ab einem dreistelligen Barbereich, ein Dichtungsring und/oder ein Klebstoff zwischen dem Sensorgehäuse 31 und dem Gehäuse 2 eingebracht werden.
  • 1
    Drucksensor
    2
    Gehäuse, Montagegehäuse, Druckgehäuse, Funktionsgehäuse, Elektronikgehäuse
    3
    Sensorteil
    4
    Einschubrichtung, Einpressrichtung
    5
    Klebstoff
    6
    Schweißnaht, Schweißverbindung
    7
    abgetragenes Material, Verbindungsring, Dichtungsring
    8
    Hochdruckrichtung
    9
    Kabelanschlussraum
    10
    Symmetrieachse
    21
    Schraubenkopf, Montagehilfe
    22
    Einschraubende des Gehäuses
    23
    Außengewinde
    24, 27
    Anschlag
    25
    zylindrische Ausnehmung, Bohrung
    26
    radiale Innenseite des Gehäuses
    31
    Sensorgehäuse, Sensorträger
    32
    zylindrische Öffnung, Bohrung
    33
    Membran
    34
    Druckaufnehmer, Messchip, Mikrochip
    35
    Flansch
    36
    einzupressendes Ende des Sensorgehäuses
    37
    Wulst, Kante, ringförmige Erweiterung
    38
    Außenseite, Außenwandung des Sensorteils

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einer in das Gehäuse (2) einzufügenden Sensoreinheit (3), wobei die Sensoreinheit (3) ein Sensorgehäuse oder einen Sensorträger (31) mit einem daran angebrachten Druckaufnehmer (34) aufweist und wobei das Gehäuse (2) und die Sensoreinheit (3) formschlüssig miteinander gefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger (31) entlang einer Innenwandung (26) des Gehäuses (2) mit dem Gehäuse (2) verstemmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialeigenschaften, die Oberflächenbeschaffenheiten und die geometrischen Abmessungen des Gehäuses (2) und des Sensorgehäuses bzw. des Sensorträgers (31) derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger (31) beim Einpressen in das Gehäuse (2) durch das dabei abgetragene Material (7) druckdicht und mechanisch fest mit dem Gehäuse (2) verbunden wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialeigenschaften derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Material (7) im Wesentlichen von einem in das Gehäuse (2) eingepressten Ende (37) des Sensorgehäuses bzw. Sensorträgers (31) an der Innenwandung (26) des Gehäuses (2) abgetragen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialeigenschaften derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Material (7) im Wesentlichen von einem in das Gehäuse (2) eingepressten Ende (37) des Sensorgehäuses bzw. Sensorträgers (31) an einer Außenwandung (39) des Sensorgehäuses (31) abgetragen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Gehäuse (2) einzupressendes Ende (37) des Sensorgehäuses bzw. Sensorträgers (31) eine umlaufende Wulst oder Kante (7) aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (3) gegen einen im Gehäuse (2) angeordneten Anschlag (24, 27) eingepresst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (3) über eine Kraft-Weg-Kennlinie geregelt in das Gehäuse (2) eingepresst wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (3) von der Hochdruckseite (8) her in das Gehäuse (2) verstemmt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (3) mit dem Gehäuse (2) heiß- oder kaltverstemmt wird.
  10. Drucksensor, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  11. Drucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Aluminium, Gusseisen, Messing oder Kupfer gefertigt ist und dass das Sensorgehäuse bzw. der Sensorträger (31) aus einem mechanisch hochbelastbaren und ther misch stabilen, stressarmen Werkstoff, insbesondere aus einem hochvergüteten Stahl, hergestellt ist.
  12. Drucksensor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor zur Erfassung von Absolutdruckwerten ausgebildet ist.
  13. Drucksensor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor zur Erfassung von Differenzdruckwerten ausgebildet ist.
  14. Verwendung eines Drucksensors (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 in der Automobiltechnik.
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