DE102012205280A1

DE102012205280A1 - Pressure sensor assembly for detecting pressure in pressure chamber of motor vehicle transmission, has plate elements, on which printed circuit board is supported and pressure sensor is formed in housing, particularly in form of cavity

Info

Publication number: DE102012205280A1
Application number: DE201210205280
Authority: DE
Inventors: Herbert Wallner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-02

Abstract

The pressure sensor assembly (1) has a pressure sensor (3), which is arranged on a plate element (4), particularly in the form of a partition plate. A printed circuit board (5) stands in connection with an electronic compartment (6) of the pressure sensor assembly. An opening (9) for connecting the pressure sensor with a pressure chamber (2) extending through the plate element. The plate elements (7) are provided, on which the printed circuit board is supported. The pressure sensor is formed in a housing (10), particularly in the form of a cavity.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drucksensoranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a pressure sensor arrangement according to the preamble of claim 1.

Im Stand der Technik sind gattungsgemäße Drucksensoranordnungen bekannt, welche dazu vorgesehen sind, den Druck in einem Druckraum über einen Drucksensor, insbesondere einen Halbleiterdrucksensor, zu erfassen. Derartige Drucksensoranordnungen können z.B. in Verbindung mit einem Getriebe- oder Motorraum eines Kraftfahrzeugs Verwendung finden. Ein Drucksensor beinhaltet hierbei regelmäßig eine Membran, die sich druckabhängig verformt, wobei ein mit der Verformung korrespondierendes Messsignal bereitgestellt wird. In the prior art, generic pressure sensor arrangements are known, which are intended to detect the pressure in a pressure chamber via a pressure sensor, in particular a semiconductor pressure sensor. Such pressure sensor arrangements may e.g. be used in conjunction with a transmission or engine compartment of a motor vehicle use. A pressure sensor in this case regularly includes a membrane which deforms in a pressure-dependent manner, wherein a measurement signal corresponding to the deformation is provided.

Um schädigende Einwirkungen seitens des Druckraums weitmöglich vom Sensor fernzuhalten, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, diesen außerhalb des Druckraumes anzuordnen, wozu eine Verbindung, in Form zumeist eines Durchgangs, vorgesehen wird, welche vom Druckraum zum Sensorelement des Drucksensors geführt ist, wie beispielsweise in der DE 10 2007 042 965 A1 offenbart. Daneben hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Drucksensor unmittelbar in einem Elektronikraum unterzubringen, wodurch sich eine einfache Herstellbarkeit ergibt, insofern als Drucksensor-ICs unmittelbar auf ein Schaltungssubstrat einer externen Schaltung, z.B. eines Steuergeräts, bestückt werden können. Eine derartige Lösung zeigt z.B. die Druckschrift DE 198 30 538 A1 . Nachteilig ist jedoch, dass bei Ausfall der Dichtung der Verbindung zum Druckraum die Elektronik im Elektronikraum zerstört wird. In order to keep harmful effects on the part of the pressure chamber as far as possible from the sensor, it is proposed in the prior art to arrange this outside the pressure chamber, including a connection, in the form mostly a passage, is provided, which is guided from the pressure chamber to the sensor element of the pressure sensor, such as in of the DE 10 2007 042 965 A1 disclosed. In addition, it has proved to be advantageous to accommodate the pressure sensor directly in an electronics compartment, resulting in ease of manufacture, insofar as pressure sensor ICs can be directly fitted to a circuit substrate of an external circuit, eg a control unit. Such a solution shows, for example, the document DE 198 30 538 A1 , The disadvantage, however, is that in case of failure of the seal of the connection to the pressure chamber, the electronics in the electronics compartment is destroyed.

Bei Verwendung gehäuster Drucksensoren, wie beispielsweise in der DE 10 2008 001 509 A1 gezeigt, welche außerhalb des Elektronikraums zur Oberflächen-montage vorgesehen werden und neben einem Sensor-IC einen Schaltungsträger innerhalb des Gehäuses aufweisen können, ist das vorstehende Problem zwar vermieden, doch ist der Drucksensor bzw. dessen Gehäuse hierbei äußeren Kräften ausgesetzt, die seitens seiner Betriebsumgebung auf diesen einwirken und zu einem Versagen der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung oder einer Abdichtung führen können. When using housed pressure sensors, such as in DE 10 2008 001 509 A1 Although it is shown that external circuitry may be provided outside of the electronics space for surface mounting and may have a circuit carrier within the housing besides a sensor IC, the above problem is avoided, but the pressure sensor or its housing is exposed to external forces due to its operating environment act on this and can lead to failure of the electrical and / or mechanical connection or a seal.

Ferner geht mit der Verwendung eines gehäusten Drucksensors regelmäßig ein erheblicher Montageaufwand einher, z.B. durch Vorausrichten und Verschrauben oder Verschweißen des Drucksensors, insbesondere auch im Zuge der elektrischen Anbindung via Folienleiter oder Stanzgitter. Hierbei erwachsen durch die Verwendung von Folienleitern zudem unbeabsichtigte Kosten, z.B. neben den hohen Herstellkosten derselben auch dadurch, dass diese im Fertigungsprozess ein exaktes Auflegen auf die Kontaktstelle und einen gesonderten Laserschweißvorgang erfordern. Stanzgitter sind daneben in nachteiliger Weise starr. Furthermore, the use of a packaged pressure sensor is regularly accompanied by a significant assembly effort, e.g. by pre-aligning and screwing or welding the pressure sensor, in particular also in the course of electrical connection via foil conductor or stamped grid. In addition, by using foil conductors, unintended costs, e.g. in addition to the high production costs of the same also in that they require an exact placement on the contact point and a separate laser welding process in the manufacturing process. Punching grids are next disadvantageous rigid.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Drucksensoranordnung vorzuschlagen, welche vorteilhaft einfach und kostengünstig zu fertigen ist und hohe Ausfallsicherheit gewährleistet. Proceeding from this, it is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art and to propose a pressure sensor arrangement, which is advantageously simple and inexpensive to manufacture and ensures high reliability.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Vorgeschlagen wird eine Drucksensoranordnung zur Erfassung des Druckes in einem Druckraum, insbesondere in einem Druckraum eines Kraftfahrzeuggetriebes, weiterhin insbesondere eines Automobils. Proposed is a pressure sensor arrangement for detecting the pressure in a pressure chamber, in particular in a pressure chamber of a motor vehicle transmission, furthermore, in particular, of an automobile.

Die Drucksensoranordnung weist wenigstens einen Drucksensor auf, welcher bevorzugt als Halbleiter-Drucksensor bzw. mit einem Sensorchip bereitgestellt sein kann, z.B. via eine Membran einen zu erfassenden Druck ermittelt. Bevorzugt ist der Drucksensor als gehäuster Sensor bereitgestellt, z.B. mit einem robusten Metallgehäuse. The pressure sensor arrangement has at least one pressure sensor, which may preferably be provided as a semiconductor pressure sensor or with a sensor chip, e.g. determined via a membrane to be detected pressure. Preferably, the pressure sensor is provided as a housed sensor, e.g. with a sturdy metal housing.

Der Drucksensor ist an einem ersten plattenförmigen Element bzw. Plattenelement angeordnet und steht mit einer Leiterplatte der Drucksensoranordnung in Verbindung. Die Leiterplatte ist bevorzugt eine Leiterplatte eines Elektronikraums der Drucksensoranordnung. Die Verbindung zur Leiterplatte kann als elektrische und mechanische Ankontaktierung realisiert sein. Das erste Plattenelement ist bevorzugt als Trennplatte zu einem Druckraum ausgebildet, insbesondere eine Hydraulikplatte, Aktuatorplatte oder Kühlplatte, weiterhin insbesondere einer Getriebesteuerung. The pressure sensor is arranged on a first plate-shaped element or plate element and communicates with a printed circuit board of the pressure sensor arrangement. The printed circuit board is preferably a printed circuit board of an electronics compartment of the pressure sensor arrangement. The connection to the circuit board can be realized as electrical and mechanical Ankontaktierung. The first plate element is preferably formed as a partition plate to a pressure chamber, in particular a hydraulic plate, actuator plate or cooling plate, further in particular a transmission control.

Die Drucksensoranordnung sieht eine Öffnung bzw. einen Durchgang zur Verbindung des Drucksensors mit einem Druckraum vor, welche sich durch das erste Plattenelement hindurch erstreckt. Über die Öffnung kann der Druck eines Druckraums gegen das Sensorelement des Drucksensors wirken, insbesondere gegen eine Membran desselben. The pressure sensor assembly provides an opening or passage for connecting the pressure sensor to a pressure space extending through the first plate member. About the opening, the pressure of a pressure chamber against the sensor element of the pressure sensor act, in particular against a membrane thereof.

Weiterhin ist vorgesehen, dass das erste und ein zweites plattenförmiges Element bzw. Plattenelement der Drucksensoranordnung den Drucksensor in einer gemeinsam gebildeten Aufnahme, insbesondere in Form eines Hohlraums, fangen. Hierbei bilden die Leiterplatte, das zweite Plattenelement und das erste Plattenelement bevorzugt eine Sandwich-Anordnung, wobei das zweite Plattenelement insbesondere zwischen dem ersten Plattenelement und der Leiterplatte angeordnet ist. Furthermore, it is provided that the first and a second plate-shaped element or plate element of the pressure sensor arrangement catch the pressure sensor in a jointly formed receptacle, in particular in the form of a cavity. In this case, the printed circuit board, the second plate element and the first plate element preferably form a sandwich arrangement, wherein the second plate element is arranged in particular between the first plate member and the circuit board.

Die Leiterplatte ist bevorzugt an dem zweiten Plattenelement abgestützt und bevorzugt unter Bildung des Elektronikraums gedeckelt. Als Leiterplatte ist weiterhin bevorzugt eine robuste, epoxydharzbasierte Leiterplatte bereitgestellt, welche auch in rauhen Getriebeumgebungen beständig ist, insbesondere eine FR4-Leiterplatte, also eine Leiterplatte aus Epoxidharz und Glasfasergewebe, welche üblicherweise unter der Materialbezeichnung FR4 bekannt ist. An derselben kann insbesondere eine Steuerelektronik aufgenommen sein, i.e. innerhalb des Elektronikraumes, welche mit dem Drucksensor zusammenwirkt. Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass der Drucksensor in Richtung vom ersten zum zweiten Plattenelement betrachtet, vor bzw. unterhalb der Leiterplatte in der Aufnahme angeordnet ist. The circuit board is preferably supported on the second plate element and preferably capped to form the electronics compartment. As a printed circuit board further preferably a robust epoxy resin-based printed circuit board is provided which is resistant even in harsh transmission environments, in particular a FR4 printed circuit board, ie a printed circuit board of epoxy resin and glass fiber fabric, which is commonly known under the material designation FR4. In particular, an electronic control unit may be accommodated on the same, i. within the electronics compartment, which interacts with the pressure sensor. It is provided in the context of the present invention that the pressure sensor is viewed in the direction from the first to the second plate element, in front of or below the printed circuit board in the receptacle.

Das zweite Plattenelement bildet bevorzugt eine Bodenplatte des Elektronikraums, insoweit z.B. ein plattenförmiges Tragelement, insbesondere einer Getriebesteuerung bzw. eines Getriebesteuergeräts, z.B. ein Gehäuseelement derselben bzw. desselben. Das erste Plattenelement kann hierbei neben einer Tragfunktion auch eine Entwärmung der Elektronik des Getriebesteuergeräts bewirken. The second plate element preferably forms a bottom plate of the electronics compartment, insofar as e.g. a plate-shaped support element, in particular a transmission control or a gearbox control device, e.g. a housing member of the same. The first plate element can cause this in addition to a support function and a cooling of the electronics of the transmission control unit.

Bevorzugt stützt das erste Plattenelement das zweite Plattenelement ab, i.e. an dessen der Leiterplatte abgewandten Seite. Diese Anordnung, bei welcher das zweite Plattenelement an bzw. auf dem ersten Plattenelement angeordnet ist, ermöglicht insbesondere, eine gemeinsam gebildete Aufnahme für den Drucksensor auf vorteilhaft einfache Weise schaffen zu können. Preferably, the first plate member supports the second plate member, i. on its side facing away from the circuit board. This arrangement, in which the second plate element is arranged on or on the first plate element, in particular makes it possible to provide a jointly formed receptacle for the pressure sensor in an advantageously simple manner.

Zur Bildung der vorgesehen Aufnahme können das erste und/oder das zweite Plattenelement, z.B. im Zuge eines Druckgussprozesses, mit einer Aussparung bzw. Vertiefung gefertigt werden, z.B. je aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an jedem Plattenelement eine Aussparung gebildet, welche mit einer weiteren Aussparung am weiteren Plattenelement korrespondiert. In eine derartige Aussparung kann der Drucksensor auf vorteilhaft einfache Weise eingebracht und vorpositioniert werden, z.B. in eine Aussparung am zweiten Plattenelement. To form the receptacle provided, the first and / or the second plate element, e.g. in the course of a die casting process, are made with a recess, e.g. each made of aluminum or an aluminum alloy. In a preferred embodiment, a recess is formed on each plate element, which corresponds to a further recess on the further plate element. In such a recess, the pressure sensor can be introduced and pre-positioned in an advantageously simple manner, e.g. in a recess on the second plate element.

Bevorzugt ist wenigstens eine wie vorstehend beschriebene Aussparung hierbei an die Abmessungen des Drucksensors adaptiert, insbesondere jene des zweiten Plattenelements. Derart kann bei Einbringen des Sensors in die Aussparung im Zuge einer Vormontage auf vorteilhaft einfache Weise auch bereits die Endlage desselben an der Drucksensoranordnung gesichert werden. Eine Festlegung erfolgt insbesondere durch Formschluss und/oder Kraftschluss des Sensors bzw. dessen Gehäuses mit der Aussparung bzw. deren Wandung und weiterhin insbesondere ausschließlich hierdurch, so dass vorteilhaft keine weiteren Befestigungsmaßnahmen für den Sensor erforderlich sind, i.e. an den Plattenelementen bzw. der Aufnahme. At least one recess as described above is preferably adapted to the dimensions of the pressure sensor, in particular that of the second plate element. In this way, upon insertion of the sensor into the recess in the course of a pre-assembly, the end position thereof can advantageously be secured to the pressure sensor arrangement in an advantageously simple manner. A determination is made in particular by positive locking and / or frictional connection of the sensor or its housing with the recess or its wall and furthermore in particular exclusively thereby, so that advantageously no further attachment measures for the sensor are required, ie. on the plate elements or the recording.

Ergänzend kann der Drucksensor bzw. dessen Gehäuse Eingriffselemente aufweisen, z.B. Flügel, und/oder einen Flansch, welche mit der hierbei entsprechend ausgeformten Aussparung zusammenwirken, z.B. mit Taschen oder Nuten derselben. Der Drucksensor kann folglich in der Aufnahme, insbesondere über die Aufnahme, in seiner Endlage festgelegt sein bzw. werden, insbesondere dauerhaft, d.h. über das erste und/oder zweite Plattenelement. In addition, the pressure sensor or its housing can have engagement elements, e.g. Wing, and / or a flange, which cooperate with the correspondingly shaped recess, e.g. with pockets or grooves of the same. The pressure sensor can consequently be fixed in the receptacle, in particular via the receptacle, in its end position, in particular permanently, i. over the first and / or second plate element.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drucksensor an dem zweiten Plattenelement festgelegt. Zur Festlegung in der Endlage kann im Rahmen der Erfindung allgemein vorgesehen sein, den Drucksensor mit Presspassung, durch Heiß- oder Kalt-Verstemmen, oder auf andere Weise an einem Plattenelement bzw. dessen Aussparung anzuordnen. In a preferred embodiment, the pressure sensor is fixed to the second plate element. For fixing in the end position can be provided within the scope of the invention in general, to arrange the pressure sensor with press fit, by hot or cold caulking, or otherwise on a plate member or its recess.

Bei einer Montage des ersten am zweiten Plattenelement können jeweilige Aussparungen zu der gemeinsam gebildeten Aufnahme mit dem darin aufgenommenen Drucksensor zusammengeführt werden. Mittels des weiteren Plattenelements wird eine jeweilige Aussparung mit dem darin aufgenommenen Drucksensor unter Fertigstellung der Aufnahme insoweit gedeckelt, der Drucksensor folglich dauerhaft und verliersicher und insbesondere in der Endlage festgelegt gefangen. Insbesondere kann die Drucksensoranordnung vorteilhaft ohne stoffschlüssige Verbindungen des Drucksensors mit einem Plattenelement gefertigt werden. In besonderem Maße vorteilhaft können bei der vorgesehenen Anordnung des Drucksensors in der gemeinsam gebildeten Aufnahme jene Umgebungskräfte, die ansonsten auf den Drucksensor wirken würden, von dem ersten und/oder zweiten Plattenelement aufgenommen werden, so dass die Beanspruchung einer Abdichtung und Ankontaktierung reduziert ist. Bevorzugt ist neben dem Drucksensor eine Dichtung, z.B. ein O-Ring, an der Verbindungsöffnung zum Druckraum in der Aufnahme aufgenommen. Ein solcher kann von dem ersten Plattenelement gegen den Drucksensor gedrängt werden, so dass eine gute Abdichtung ermöglicht ist. When mounting the first on the second plate member respective recesses can be merged to the jointly formed recording with the pressure sensor received therein. By means of the further plate element, a respective recess with the pressure sensor accommodated therein is capped with the completion of the recording insofar as the pressure sensor is consequently caught permanently and captively and in particular fixed in the end position. In particular, the pressure sensor arrangement can advantageously be manufactured without integral connections of the pressure sensor with a plate element. Particularly advantageous in the proposed arrangement of the pressure sensor in the jointly formed recording those environmental forces that would otherwise act on the pressure sensor, are absorbed by the first and / or second plate member, so that the stress of a seal and Ankontaktierung is reduced. Preferably, in addition to the pressure sensor, a seal, e.g. an O-ring, received at the connection opening to the pressure chamber in the recording. Such a can be urged by the first plate member against the pressure sensor, so that a good seal is possible.

Von der Aufnahme kann sich hierbei sowohl die Verbindung zum Druckraum wegerstrecken, z.B. als Bohrung, als auch – durch die zweite Platte hindurch – eine Öffnung zur Anbindung des Drucksensors an die Leiterplatte, d.h. an einer vom Druckraum abgewandten Seite des zweiten Plattenelements. Of the recording, in this case both the connection to the pressure chamber wegerstrecken, eg as a bore, as well as - through the second plate through - an opening for connecting the Pressure sensor to the circuit board, ie at a side remote from the pressure chamber side of the second plate member.

In bevorzugter Weise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Aufnahme mittels eines Fortsatzes des zweiten Plattenelements, welcher sich über die Abmes-sungen der Leiterplatte und/oder des Elektronikraumes seitlich hinaus erstreckt, gebildet ist. Ein solcher Fortsatz kann auf einfache Weise bei einem Spritzgussschritt geformt werden, insbesondere derart, dass ein jeweiliger Drucksensor unmittelbar benachbart zur Leiterplatte, insbesondere einer Multilayer-Leiterplatte, angeordnet und verbunden werden kann. It is preferably provided in the context of the present invention for the receptacle to be formed by means of an extension of the second plate element, which extends laterally beyond the dimensions of the printed circuit board and / or the electronics compartment. Such an extension can be easily formed in an injection molding step, in particular such that a respective pressure sensor immediately adjacent to the printed circuit board, in particular a multilayer printed circuit board, can be arranged and connected.

Bevorzugt ist der Drucksensor außerhalb eines Elektronikraumes der Drucksensoranordnung angeordnet, insbesondere in dem vorstehend erwähnten Fortsatz, und/oder mit der Leiterplatte verbunden, insbesondere mechanisch und elektrisch, so dass der Elektronikraum nicht der Gefahr potentieller Schädigung durch eindringendes Fluid aus dem Druckraum über den Drucksensor oder dessen Dichtung ausgesetzt ist. Preferably, the pressure sensor is arranged outside of an electronics compartment of the pressure sensor arrangement, in particular in the above-mentioned extension, and / or connected to the circuit board, in particular mechanically and electrically, so that the electronics compartment not the risk of potential damage from ingress of fluid from the pressure chamber via the pressure sensor or whose seal is exposed.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Drucksensor Kontaktfahnen bzw. Kontaktelemente zur Verbindung mit der Leiterplatte aufweist, welche insbesondere federelastisch sind, insbesondere als Federbügel gebildet sind. Die Kontaktelemente sind bevorzugt thermisch verformbar und können aufgrund ihrer Flexibilität auftretende Toleranzen und Schwingungen vorteilhaft ausgleichen. Die Kontaktelemente sind bevorzugt aus einem federelastischen Metall als insbe-sondere dünne Streifen gebildet. In the context of the present invention, it is preferably provided that the pressure sensor has contact lugs or contact elements for connection to the printed circuit board, which in particular are resilient, in particular formed as spring clips. The contact elements are preferably thermally deformable and can compensate for tolerances and vibrations due to their flexibility advantageous. The contact elements are preferably formed of a resilient metal as insbe-special thin strips.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Drucksensor-Kontaktelemente gebogen, insbesondere im Wesentlichen S-förmig. Dies ermöglicht eine einfache Anbindung des Drucksensors und eine einfache Anbindung an korrespondierenden Kontaktelemente an der Leiterplatte. In a preferred embodiment, the pressure sensor contact elements are bent, in particular substantially S-shaped. This allows a simple connection of the pressure sensor and a simple connection to corresponding contact elements on the circuit board.

Zur vorteilhaft einfachen Anbindung an den Drucksensor ist vorgesehen, dass die Leiterplatte der Drucksensoranordnung aus dem Elektronikraum heraus geführt ist. Dies ermöglicht, an der Leiterplatte Kontaktfahnen bzw. Kontaktelemente anordnen zu können – benachbart zum Drucksensor –, insbesondere randseitig, welche zur Verbindung mit den Kontaktelementen des Drucksensors bereitgestellt sind. Die Kontaktelemente der Leiterplatte, je von bevorzugt L-förmigem Querschnitt, können mit Innenlagen der Leiterplatte verschweißt sein. Vorgesehen ist, dass die Kontaktelemente quer zur Leiterplattenebene bzw. von der Leiterplattenoberfläche abragende Abschnitte aufweisen, i.e. an der dem zweiten Plattenelement abgewandten Seite, welche mit komplementären Abschnitten der Drucksensor-Kontaktelemente dauerhaft verbunden sind, insbesondere verschweißt. Diese Anordnung ermöglicht einen vorteilhaft einfachen Einsatz eines Schweißwerkzeugs, z.B. einer Schweißzange. For advantageously simple connection to the pressure sensor is provided that the circuit board of the pressure sensor assembly is guided out of the electronics compartment. This makes it possible to arrange on the printed circuit board contact lugs or contact elements - adjacent to the pressure sensor -, in particular at the edge, which are provided for connection to the contact elements of the pressure sensor. The contact elements of the circuit board, depending on preferably L-shaped cross-section, may be welded to inner layers of the circuit board. It is envisaged that the contact elements have portions projecting transversely to the circuit board plane or from the surface of the circuit board, i. on the side facing away from the second plate member, which are permanently connected to complementary sections of the pressure sensor contact elements, in particular welded. This arrangement allows an advantageously simple use of a welding tool, e.g. a welding gun.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings showing essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch eine Ansicht einer Drucksensoranordnung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; 1 an example of a view of a pressure sensor arrangement according to a possible embodiment of the invention;

2 exemplarisch eine Ansicht der Drucksensoranordnung gemäß 1 in einem teilfertiggestellten Zustand sowie einen Drucksensor mit Dichtring; 2 an example of a view of the pressure sensor assembly according to 1 in a partially finished state as well as a pressure sensor with sealing ring;

3 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht der Drucksensoranordnung gemäß 1; und 3 exemplary and schematically a sectional view of the pressure sensor assembly according to 1 ; and

4 exemplarisch eine teilgeschnittene Ansicht der Drucksensoranordnung gemäß 1. 4 an example of a partially sectioned view of the pressure sensor assembly according to 1 ,

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals.

Die 1 bis 4 zeigen je beispielhaft eine Drucksensoranordnung 1 zur Erfassung des Druckes in einem Druckraum 2, insbesondere in einem Druckraum 2 eines Kraftfahrzeuggetriebes. Die Drucksensoranordnung 1 weist zwei, alternativ auch drei oder mehr, Drucksensoren 3 auf, welche je an einem ersten Plattenelement 4 in Form einer Hydraulikplatte angeordnet sind, und je mit einer Leiterplatte 5 eines Elektronikraums 6 der Drucksensoranordnung 1 in Verbindung stehen. Mittels des Elektronikraums 6 ist ein Getriebesteuergerät bereitgestellt. The 1 to 4 each exemplify a pressure sensor arrangement 1 for detecting the pressure in a pressure chamber 2 , especially in a pressure room 2 a motor vehicle transmission. The pressure sensor arrangement 1 has two, alternatively also three or more, pressure sensors 3 on, which ever on a first plate element 4 are arranged in the form of a hydraulic plate, and each with a printed circuit board 5 an electronics room 6 the pressure sensor arrangement 1 keep in touch. By means of the electronics room 6 a transmission control unit is provided.

Die Leiterplatte 5 ist als Multilayer-Leiterplatte mittels FR4-Trägermaterial gebildet und seitlich aus dem Elektronikraum 6 herausgeführt, wobei die Leiterplatte 5 auf einem zweiten Plattenelement 7 in Form einer Kühl- und Tragplatte des an der Leiterplatte 5 gebildeten Elektronikraums 6 abgestützt ist. Der Elektronikraum 6 ist mittels eines Deckelelements 8 gedeckelt bzw. definiert. Das zweite Plattenelement 7 ist mit seiner der Leiterplatte 5 abgewandten Seite auf dem ersten Plattenelement 4 angeordnet bzw. abgestützt, insbesondere mit diesem verschraubt. The circuit board 5 is formed as a multilayer printed circuit board by means of FR4 carrier material and laterally from the electronics compartment 6 led out, with the circuit board 5 on a second plate element 7 in the form of a cooling and support plate on the circuit board 5 formed electronics room 6 is supported. The electronics room 6 is by means of a cover element 8th capped or defined. The second plate element 7 is with his the circuit board 5 facing away Page on the first plate element 4 arranged or supported, in particular bolted to this.

Insbesondere anhand von 4 ist ersichtlich, dass sich je eine Öffnung bzw. Durchgangsöffnung 9 zur kommunizierenden Verbindung eines Drucksensors 3 mit dem Druckraum 2 durch das erste Plattenelement 4 hindurch erstreckt, so dass der Druck im Druckraum 2 gegen das Sensorelement des Drucksensors 3 wirken kann, d.h. gegen dessen Membranelement bzw. Sensorchip. Der gehäuste Drucksensor 3 weist hierzu je eine Öffnung auf, welche über der Durchgangsöffnung 9 angeordnet ist, nicht dargestellt. In particular, based on 4 it can be seen that each have an opening or through opening 9 for communicating connection of a pressure sensor 3 with the pressure room 2 through the first plate element 4 extends through it, so that the pressure in the pressure chamber 2 against the sensor element of the pressure sensor 3 can act, ie against the membrane element or sensor chip. The housed pressure sensor 3 For this purpose, each has an opening which over the passage opening 9 is arranged, not shown.

Insbesondere aus 3 kann weiterhin entnommen werden, dass das erste 4 und das zweite 7 Plattenelement der Drucksensoranordnung 1 einen jeweiligen Drucksensor 3 in je einer gemeinsam gebildeten Aufnahme 10, insbesondere in Form eines Hohlraums, aufnehmen und insbesondere fangen. In particular from 3 can be further deduced that the first 4 and the second 7 Plate element of the pressure sensor arrangement 1 a respective pressure sensor 3 in each case a jointly formed recording 10 , in particular in the form of a cavity, record and catch in particular.

Die Aufnahmen 10 sind einerseits je mittels Aussparungen 11a in einem Fortsatz bzw. Vorsprung 12 des zweiten Plattenelements 7 gebildet, welcher sich seitlich über die Leiterplatte 5 hinaus erstreckt, i.e. über den aus dem Elektronikraum 6 herausgeführten Randbereich der Leiterplatte 5 hinaus, wobei die Aussparungen 11a je als Durchgangsöffnung mit je zwei verschiedenen Querschnitten gebildet sind. Den größeren Querschnitt weist die Aussparung 11a hierbei an der dem ersten Plattenelement 4 zugewandten Seite auf, während der kleinere Querschnitt der Leiterplatte 5 zugewandt ist. Durch diese Ausgestaltung kann ein Drucksensor 3 in einer mittels der jeweiligen Aussparung 11a gebildeten Aufnahme 10 sowohl gefangen als auch mit der Leiterplatte 5 verbunden werden(3). The pictures 10 are on the one hand ever by means of recesses 11a in an extension or projection 12 of the second plate member 7 formed, which laterally over the circuit board 5 extends beyond, ie over the from the electronics room 6 led out edge region of the circuit board 5 out, with the recesses 11a are each formed as a passage opening with two different cross sections. The larger cross section has the recess 11a in this case on the first plate element 4 facing side, while the smaller cross-section of the circuit board 5 is facing. By this configuration, a pressure sensor 3 in a means of the respective recess 11a formed recording 10 both caught and with the circuit board 5 get connected( 3 ).

Andererseits sind die Aufnahmen 10 mittels korrespondierender Aussparungen 11b im ersten Plattenelement 4, i.e. an dessen dem zweiten Plattenelement 7 zugewandter Seite gebildet, insbesondere je als einfach herzustellendes Sackloch. Bei der Montage der Drucksensoranordnung 1 werden die korrespondierenden Aussparungen 11a, und 11b zusammengeführt, definieren folglich paarweise je eine Aufnahme 10. Vom Grund der jeweiligen Aussparung 11b erstreckt sich hierbei eine jeweilige Verbindungsöffnung 9 zum Druckraum 2, (4). On the other hand, the shots 10 by means of corresponding recesses 11b in the first plate element 4 , ie on the second plate element 7 formed side facing, in particular depending easy to be produced blind hole. When mounting the pressure sensor assembly 1 become the corresponding recesses 11a , and 11b merged, thus define in pairs each a shot 10 , From the bottom of each recess 11b in this case, a respective connection opening extends 9 to the pressure room 2 , ( 4 ).

Diese Ausgestaltung – bei welcher die Drucksensoren 3 je außerhalb des Elektronikraums 6 angeordnet sind – erlaubt, die Drucksensoren 3 mittels des Ansatzes 12 nahe der Leiterplatte 5 anordnen zu können, so dass sich kurze Ankontaktierstrecken ergeben und die Drucksensoren 3 zudem vorteilhaft einfach montiert werden können. Des Weiteren ermöglicht diese Anordnung, durch die geschützte Unterbringung des jeweiligen Sensors 3 in einer Aufnahme 10, dass potentiell schädigende Kräfte von den Drucksensoren 3 durch die Plattenelemente 4 bzw. 7 vorteilhaft ferngehalten werden. This embodiment - in which the pressure sensors 3 outside the electronics room 6 are arranged - allowed, the pressure sensors 3 by means of the approach 12 near the circuit board 5 to order, so that there are short Ankontaktierstrecken and the pressure sensors 3 In addition, advantageously easy to install. Furthermore, this arrangement allows, by the sheltered housing of the respective sensor 3 in a recording 10 that potentially damaging forces from the pressure sensors 3 through the plate elements 4 respectively. 7 be kept advantageous advantage.

Insbesondere anhand von 3 ist auch ersichtlich, dass ein jeweiliger Drucksensor 3 in der jeweiligen Aufnahme 10, insbesondere über die Aufnahme 10, auch in seiner Endlage festgelegt ist. Zur Festlegung ist die jeweilige Aussparung 11a hierbei an die Form des Drucksensors 3 adaptiert, wobei die Aussparung 11a einen Presssitz des Drucksensors 3 ermöglicht. Im Zuge eines Einbringens in die Aussparung 11a, insbesondere im Zuge einer Vormontage der Anordnung 1, wird bzw. ist der Drucksensor 3 somit auf einfache Weise in seiner Endlage bereits festgelegt. Zur Einnahme bzw. Festlegung in der beabsichtigten Position unterstützt hierbei ein Ringflansch 13 am jeweiligen Drucksensor 3, welcher gegen ein mittels der zwei unterschiedlichen Querschnitte gebildetes Stufenprofil 14 in der Aussparung 11a wirken kann. Flügel 15 am Ringflansch 13 unterstützen bei der Ausrichtung und/oder Festlegung. In particular, based on 3 It can also be seen that a respective pressure sensor 3 in the respective recording 10 , especially about the recording 10 , is also set in its final position. To define the respective recess 11a this to the shape of the pressure sensor 3 adapted, with the recess 11a a press fit of the pressure sensor 3 allows. In the course of an insertion into the recess 11a , in particular in the course of a pre-assembly of the arrangement 1 , is or is the pressure sensor 3 thus already established in a simple manner in its final position. For taking or fixing in the intended position supports an annular flange 13 at the respective pressure sensor 3 , which against a formed by means of the two different cross sections step profile 14 in the recess 11a can work. wing 15 at the ring flange 13 assist in alignment and / or determination.

In der jeweiligen Aufnahme 10 bzw. der Aussparung 11b ist neben dem jeweiligen Drucksensor 3 ferner je ein Dichtring 16 aufgenommen, z.B. 2 und 3, welcher gegenüber dem Druckraum 2 abdichtet. Dieser ist dichtend zwischen dem Drucksensor 3 und dem ersten Plattenelement 4 die Mündung der Öffnung 9 in der Aussparung 11b umgebend geklemmt. In the respective recording 10 or the recess 11b is next to the respective pressure sensor 3 Furthermore, each a sealing ring 16 recorded, eg 2 and 3 which is opposite the pressure chamber 2 seals. This is sealing between the pressure sensor 3 and the first plate element 4 the mouth of the opening 9 in the recess 11b surrounding clamped.

Im Rahmen der bereitgestellten Drucksensoranordnung 1 sind die Drucksensoren 3 je über Kontaktelemente 17 mit der Leiterplatte 5 verbunden, welche als Federbügel gebildet sind. Die elastischen Kontaktelemente 17 erstrecken sich von dem der Leiterplatte 5 zugewandten Anschlussende 3a, welches über den kleineren Querschnitt der jeweiligen Aussparung 11a zugänglich ist, des jeweiligen Drucksensors 3 im Wesentlichen S-förmig zu korrespondierenden, ebenfalls federelastischen Kontaktelementen 18 je im Wesentlichen L-förmigen Querschnitts, welche zum jeweiligen Drucksensor 3 benachbart randseitig an der Leiterplatte 5 bereitgestellt sind. Die L-förmigen Kontaktelemente 18 sind hierbei am freien Ende des langen L-Schenkels je auf die Leiterplatte 5 geschweißt. As part of the provided pressure sensor arrangement 1 are the pressure sensors 3 depending on contact elements 17 with the circuit board 5 connected, which are formed as a spring clip. The elastic contact elements 17 extend from the circuit board 5 facing terminal end 3a , Which over the smaller cross-section of the respective recess 11a is accessible, the respective pressure sensor 3 essentially S-shaped to corresponding, also resilient contact elements 18 each substantially L-shaped cross-section, which to the respective pressure sensor 3 adjacent edge of the circuit board 5 are provided. The L-shaped contact elements 18 are here on the free end of the long L-leg ever on the circuit board 5 welded.

Ersichtlich, z.B. 1 oder 4, weisen die Federbügel 17 als auch die Kontaktelemente 18 an der Leiterplatte 5 hierbei je einen quer zur Leiterplattenoberfläche in Richtung vom ersten 4 zum zweiten 7 Plattenelement abragenden Endabschnitt 17a bzw. 18a auf, über welchen dieselben miteinander verschweißt sind. Diese Ausgestaltung der Kontaktelemente 17 bzw. 18 ermöglicht einerseits eine vorteilhaft einfache Verschweißung, insbesondere mittels einer Schweißzange, als auch einen Toleranz- und Schwingungsausgleich aufgrund deren Elastizität. Darüber hinaus sind die Kontaktelemente 17 bzw. 18 kostengünstig herstellbar und zeichnen sich im Fertigungsprozess durch gute Handlingeigenschaften aus. Obvious, eg 1 or 4 , show the spring clips 17 as well as the contact elements 18 on the circuit board 5 each one transverse to the PCB surface in the direction of the first 4 second 7 Plate element projecting end portion 17a respectively. 18a over which they are welded together. This embodiment of the contact elements 17 respectively. 18 allows on the one hand an advantageously simple welding, in particular by means of welding tongs, as well as a tolerance and vibration compensation due to their Elasticity. In addition, the contact elements 17 respectively. 18 inexpensive to produce and are characterized in the manufacturing process by good handling properties.

Mittels der erfindungsgemäßen Drucksensoranordnung 1, bei welcher der jeweilige Drucksensor 3 außerhalb des abgedichteten Elektronikraumes 6 angeordnet ist, ist insbesondere bei aggressiven und/oder sehr heißen Druckmedien durch die Beabstandung des Sensors 3 von dem Elektronikraum 6 eine erhöhte Lebensdauer gewährleistet. By means of the pressure sensor arrangement according to the invention 1 in which the respective pressure sensor 3 outside the sealed electronics room 6 is arranged, in particular in aggressive and / or very hot media by the spacing of the sensor 3 from the electronics room 6 ensures a longer life.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Drucksensoranordnung Pressure sensor assembly
2 2: Druckraum pressure chamber
3 3: Drucksensor pressure sensor
3a 3a: Anschlussende 3 terminal end 3
4 4: erstes Plattenelement first plate element
5 5: Leiterplatte circuit board
6 6: Elektronikraum electronics compartment
7 7: zweites Plattenelement second plate element
8 8th: Deckel 6 cover 6
9 9: Öffnung opening
10 10: Aufnahme admission
11a 11a: Aussparung 7 recess 7
11b 11b: Aussparung 4 recess 4
12 12: Fortsatz extension
13 13: Flansch flange
14 14: Stufenprofil step profile
15 15: Eingriffselement engaging member
16 16: Dichtung poetry
17 17: Kontaktelement 3 contact element 3
18 18: Kontaktelement 5 contact element 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007042965 A1 [0003]
DE 19830538 A1 [0003]
DE 102008001509 A1 [0004]

Claims

Pressure sensor arrangement ( 1 ) for detecting the pressure in a pressure chamber ( 2 ), in particular in a pressure chamber ( 2 ) of a motor vehicle transmission, wherein at least one pressure sensor ( 3 ) of the pressure sensor arrangement ( 1 ) on a first plate element ( 4 ), in particular in the form of a separating plate, and with a printed circuit board ( 5 ), in particular an electronics room ( 6 ) of the pressure sensor arrangement ( 1 ), wherein an opening ( 9 ) for connecting the pressure sensor ( 3 ) with a pressure chamber ( 2 ) through the first plate element ( 4 ), characterized in that the first ( 4 ) and a second one ( 7 ) Plate element of the pressure sensor arrangement ( 1 ), on which in particular the printed circuit board ( 5 ), the pressure sensor ( 3 ) in a jointly formed recording ( 10 ), in particular in the form of a cavity catch.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) in the recording ( 10 ), in particular the inclusion ( 10 ), is set in its final position.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) no material connection with a plate element ( 4 . 7 ) received.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) on at least one of the first ( 4 ) and second ( 7 ) Plate element is permanently fixed, in particular positive and / or non-positive.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receptacle ( 10 ) by means of an extension ( 12 ) of the second plate element ( 7 ), which extends over the printed circuit board ( 5 ) and / or an electronics room ( 6 ) of the pressure sensor arrangement ( 1 ) extends laterally, is formed.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) outside an electronics room ( 6 ) of the pressure sensor arrangement ( 1 ) and / or with the circuit board ( 5 ), in particular adjacent to the printed circuit board ( 5 ).

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) Contact elements ( 17 ) for connection to the printed circuit board ( 5 ), which are in particular resilient.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the pressure sensor contact elements ( 17 ) are bent, in particular substantially S-shaped.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the circuit board ( 5 ) edge contact elements ( 18 ) for connection to the pressure sensor contact elements ( 17 ) are arranged, in particular resilient and / or with L-shaped cross-section, wherein the circuit board ( 5 ) at the edge, in particular from an electronics room ( 6 ) of the pressure sensor arrangement ( 1 ) is led out.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the contact elements ( 18 ) of the printed circuit board ( 5 ) transversely to the circuit board plane projecting portions, which with complementary portions of the pressure sensor contact elements ( 17 ) are permanently connected, in particular welded.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 3 ) is housed, wherein the housing in particular engaging elements ( 13 . 15 ) for inclusion in the photograph ( 10 ) having.

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board ( 5 ), the second plate element ( 7 ) and the first plate element ( 4 ) form a sandwich arrangement, wherein the second plate element ( 7 ) in particular between the first plate element ( 4 ) and the printed circuit board ( 5 ).

Pressure sensor arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first plate element ( 4 ) a separating plate to a pressure chamber ( 2 ) is a transmission control, in particular a hydraulic plate, an actuator plate or a cooling plate and / or the second plate element ( 7 ) a support and / or base plate of an electronics compartment ( 6 ) is a transmission control, in particular a control device.