DE102020212876A1

DE102020212876A1 - Sensor device and method for manufacturing a sensor device

Info

Publication number: DE102020212876A1
Application number: DE102020212876.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Smidak
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2022-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (1) mit einem Sensorgehäuse (10), umfassend ein erstes Gehäusebauteil (2) aus Metall mit einem am Außenumfang des ersten Gehäusebauteils (2) ausgebildeten Außengewinde (22) und ein als Spritzgussteil ausgebildetes zweites Gehäusebauteil (3) aus Kunststoff, das an dem ersten Gehäusebauteil (2) angebracht ist. Es wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäusebauteil (2) als Gehäusemantelteil (21) mit einer in einer axialen Richtung (100) des Sensorgehäuses (10) verlaufenden, durchgehenden Innenausnehmung (23) ausgebildet ist und das zweite Gehäusebauteil (3), die durchgehende Innenausnehmung (23) durchdringend, in die Innenausnehmung (23) des ersten Gehäusebauteils (2) eingespritzt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sensorvorrichtung (1).The invention relates to a sensor device (1) with a sensor housing (10), comprising a first housing component (2) made of metal with an external thread (22) formed on the outer circumference of the first housing component (2) and a second housing component (3) designed as an injection molded part Plastic attached to the first housing component (2). It is proposed that the first housing component (2) be designed as a housing shell part (21) with a continuous inner recess (23) running in an axial direction (100) of the sensor housing (10) and the second housing component (3) be designed as a continuous inner recess (23) penetrating, is injected into the inner recess (23) of the first housing component (2). The invention also relates to a method for producing such a sensor device (1).

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Sensorvorrichtungen wie Drucksensoren, Drehzahlsensoren, Temperatursensoren und andere Sensorvorrichtungen bekannt, die ein Sensorgehäuse aufweisen, das vollständig aus Metall gefertigt ist. Das Sensorgehäuse birgt einen sich in der axialen Richtung erstreckenden Gehäuseinnenraum, in dem ein Sensorelement, mit dem Sensorelement verbundene Anschlussleitungen oder mit dem Sensorelement verbundene Schaltungsteile einer elektronischen Auswerteschaltung angeordnet sein können. Ein derartiger Drehzahlsensor ist beispielsweise aus der DE 10 2010 042 253 A1 bekannt.Sensor devices such as pressure sensors, speed sensors, temperature sensors and other sensor devices are known from the prior art, which have a sensor housing that is made entirely of metal. The sensor housing contains a housing interior which extends in the axial direction and in which a sensor element, connection lines connected to the sensor element or circuit parts of an electronic evaluation circuit connected to the sensor element can be arranged. Such a speed sensor is, for example, from DE 10 2010 042 253 A1 famous.

Darüber hinaus sind im Stand der Technik Sensorvorrichtungen bekannt, die ein erstes Gehäusebauteil aus Metall und ein zweites Gehäusebauteil aus Kunststoff aufweisen, die zwischen sich einen Gehäuseinnenraum bergen, in dem ein Sensorelement angeordnet ist. So offenbart beispielsweise die DE10014992 A1 einen Drucksensor mit einem ersten metallischen Gehäusebauteil mit einem mit einem Außengewinde versehenen Druckstutzen. Auf das erste Gehäusebauteil ist ein mit einem elektrischen Außenanschluss versehenes zweites Gehäusebauteils aus Kunststoff aufgebracht ist.In addition, sensor devices are known in the prior art that have a first housing component made of metal and a second housing component made of plastic, which contain a housing interior between them, in which a sensor element is arranged. For example, the DE10014992 A1 a pressure sensor with a first metallic housing component with a pressure port provided with an external thread. A second housing component made of plastic and provided with an external electrical connection is applied to the first housing component.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung mit einem Sensorgehäuse, das wenigstens ein erstes Gehäusebauteil aus Metall mit einem am Außenumfang des ersten Gehäusebauteils ausgebildeten Außengewinde und ein als Spritzgussteil ausgebildetes zweites Gehäusebauteil aus Kunststoff aufweist, das an dem ersten Gehäusebauteil angebracht ist. Erfindungsgemäß ist das erste Gehäusebauteil als Gehäusemantelteil mit einer in einer axialen Richtung des Sensorgehäuses verlaufenden, durchgehenden Innenausnehmung ausgebildet. Das zweite Gehäusebauteil ist, die durchgehende Innenausnehmung durchdringend, in die Innenausnehmung des ersten Gehäusebauteils eingespritzt.The invention relates to a sensor device with a sensor housing, which has at least a first housing component made of metal with an external thread formed on the outer circumference of the first housing component and a second housing component made of plastic, designed as an injection molded part, which is attached to the first housing component. According to the invention, the first housing component is designed as a housing jacket part with a continuous inner recess running in an axial direction of the sensor housing. The second housing component is injected into the internal recess of the first housing component, penetrating the continuous internal recess.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sensorvorrichtung mit den Schritten:

- Einsetzen eines als Gehäusemantelteil ausgebildeten ersten Gehäusebauteils aus Metall mit einem am Außenumfang des ersten Gehäusebauteils ausgebildeten Außengewinde und mit einer in einer axialen Richtung verlaufenden, durchgehenden Innenausnehmung in ein Spritzgusswerkzeug,
- Einsetzen eines Werkzeugkerns in die durchgehende Innenausnehmung, so dass in dem Spritzgusswerkzeug zwischen einem Außenumfang des Werkzeugkerns und einer Innenwandung der Innenausnehmung ein Spalt gebildet ist und
- Herstellung eines zweiten Gehäusebauteils durch Spritzgießen von Kunststoff in dem Spritzgusswerkzeug, so dass zumindest der Spalt zwischen dem Werkzeugkern und der Innenwandung vollständig mit dem Kunststoff gefüllt wird und dadurch das zweite Gehäusebauteil die durchgehende Innenausnehmung durchdringend, direkt auf die Innenwandung der Innenausnehmung aufgebracht wird und
- Entfernen des Werkzeugkerns und des Spritzgusswerkzeugs.

Furthermore, the invention relates to a method for producing such a sensor device with the steps:

Insertion of a first housing component made of metal, designed as a housing shell part, with an external thread formed on the outer circumference of the first housing component and with a continuous internal recess running in an axial direction, in an injection molding tool,
- Inserting a tool core into the continuous inner recess, so that a gap is formed in the injection molding tool between an outer circumference of the tool core and an inner wall of the inner recess and
- Production of a second housing component by injection molding of plastic in the injection mold, so that at least the gap between the tool core and the inner wall is completely filled with the plastic and the second housing component is thereby applied directly to the inner wall of the inner recess, penetrating the continuous inner recess, and
- Removal of the tool core and the injection molding tool.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die im Stand der Technik bekannten Sensoren mit einem Sensorgehäuse aus Metall sind in der Fertigung relativ teuer. Andererseits führt die Fertigung aus Metall zu mechanisch besonders stabilen Strukturen, beispielsweise im Bereich des Außengewindes und im Bereich einer zur Anlage an ein Trägerbauteil, an dem das Sensorgehäuse befestigt werden soll, bestimmten Anlagefläche. Kunststoff wiederum ist in der Fertigung als Spritzgussteil deutlich preiswerter und kann gegen chemisch aggressive Stoffe eine verbesserte Resistenz aufweisen. Zudem kann die Verwendung von Kunststoff bei manchen Temperaturbelastungen von Vorteil sein. Die Erfindung geht daher von der Überlegung aus, die Vorteile der hohen mechanischen Stabilität von Metall mit den Vorteilen von Gehäusebauteilen aus Kunststoff zu kombinieren. Im Unterscheid zum Stand der Technik, bei dem ein zweites Gehäusebauteil aus Kunststoff auf ein erstes Gehäusebauteil aus Metall aufgesetzt ist, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung jedoch ein Gehäusemantelteil mit einer in einer axialen Richtung des Sensorgehäuses verlaufenden, durchgehenden Innenausnehmung ausgebildet und das zweite Gehäusebauteil, die durchgehende Innenausnehmung durchdringend, in die Innenausnehmung des ersten Gehäusebauteils eingespritzt.The sensors known in the prior art with a sensor housing made of metal are relatively expensive to manufacture. On the other hand, the production from metal leads to mechanically particularly stable structures, for example in the area of the external thread and in the area of a contact surface intended for contact with a carrier component to which the sensor housing is to be attached. Plastic, on the other hand, is significantly cheaper to manufacture as an injection molded part and can exhibit improved resistance to chemically aggressive substances. In addition, the use of plastic can be advantageous for some temperature loads. The invention is therefore based on the consideration of combining the advantages of the high mechanical stability of metal with the advantages of housing components made of plastic. In contrast to the prior art, in which a second housing component made of plastic is placed on a first housing component made of metal, in the solution according to the invention a housing jacket part is formed with a continuous inner recess running in an axial direction of the sensor housing and the second housing component, which continuous inner recess penetrating, injected into the inner recess of the first housing component.

Dadurch wird vorteilhaft nicht nur ein besonders fester Verbund von erstem Gehäusebauteil und zweitem Gehäusebauteil erreicht, sondern es wird auch möglich, die benötigten Sensorelemente, Anschlussleitungen oder Schaltungsteile für eine Auswerteschaltung vollständig innerhalb des zweiten Gehäusebauteils aus Kunststoff anzuordnen. Das metallische erste Gehäuseteil umgibt das zweite Gehäusebauteil wie ein metallischer Mantel, der ein stabiles Außengewinde zum Einschrauben des Sensorgehäuses in eine mit einem Innengewinde versehene Aufnahmeöffnung aufweist. Beim Einschrauben des Sensorgehäuses können daher mechanische Spannungen vorteilhaft vollständig von dem metallischen Gehäusemantelteil aufgenommen werden.This advantageously not only achieves a particularly strong bond between the first housing component and the second housing component, but also makes it possible to arrange the required sensor elements, connection lines or circuit parts for an evaluation circuit completely within the second plastic housing component. The metallic first housing part surrounds the second housing component like a metallic jacket, which has a stable external thread for screwing the sensor housing into one with an internal thread hene receiving opening. When the sensor housing is screwed in, mechanical stresses can therefore advantageously be completely absorbed by the metal housing shell part.

Das zweite Gehäuseteil aus Kunststoff kann wiederum leichter an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. So ist es beispielsweise möglich, das erste Gehäusebauteil mit dem Gehäusemantelteil aus Metall als Standardbauteil für unterschiedliche Anwendungen auszulegen und das Gehäusemantelteil mit einem auf den individuellen Anwendungsfall angepassten zweiten Gehäusebauteil aus Kunststoff im Spritzguss zu versehen. Dabei kann das zweite Gehäusebauteil einfach durch Spritzguss in der Innenausnehmung des Gehäusemantelteils angelegt werden. Das so gebildete Sensorgehäuse ist sehr stabil und dichtet den Gehäuseinnenraum im Inneren des zweiten Gehäusebauteils gut ab. Zudem bietet das Sensorgehäuse einen guten Schutz gegen Manipulationsversuche, da der gesamte Gehäuseinnenraum von dem zweiten Gehäusebauteil aus Kunststoff umgeben wird.The second housing part made of plastic can in turn be more easily adapted to the respective application. For example, it is possible to design the first housing component with the housing shell part made of metal as a standard component for different applications and to provide the housing shell part with a second housing component made of plastic by injection molding that is adapted to the individual application. In this case, the second housing component can be placed in the inner recess of the housing shell part simply by injection molding. The sensor housing formed in this way is very stable and seals the housing interior inside the second housing component well. In addition, the sensor housing offers good protection against attempts at manipulation, since the entire interior of the housing is surrounded by the second housing component made of plastic.

Da das zweite Gehäusebauteil die Innenausnehmung durchdringt kann es zudem an wenigstens einem ersten Ende des erstens Gehäusebauteils und insbesondere auch an den beiden voneinander abgewandten Enden des ersten Gehäusebauteils in der axialen Richtung von dem ersten Gehäusebauteil abstehen. Die abstehenden Endabschnitte können vorteilhaft zur Ausgestaltung des eigentlichen Sensorkopfes der Sensorvorrichtung einerseits oder des elektrischen Anschlusses der Sensorvorrichtung andererseits verwandt werden.Since the second housing component penetrates the inner recess, it can also protrude in the axial direction from the first housing component at at least one first end of the first housing component and in particular also at the two opposite ends of the first housing component. The protruding end sections can advantageously be used to design the actual sensor head of the sensor device on the one hand or the electrical connection of the sensor device on the other hand.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.Advantageous refinements and developments of the invention are made possible by the features contained in the dependent claims.

Dadurch, dass eine Innenwandung der durchgehenden Innenausnehmung zumindest in einem Abschnitt mit einem Innengewinde als Dichtkontur versehen ist und der Kunststoff des zweiten Gehäusebauteils derart auf die Innenwandung aufgebracht ist, dass das Innengewinde mit dem Kunststoff abgedeckt ist, wird vorteilhaft eine besonders stabile Anhaftung des zweiten Gehäusebauteils an der Innenwandung bewirkt. Das Innengewinde ist an der Innenausnehmung des metallischen, ersten Gehäusebauteils einfach und preiswert herstellbar.The fact that an inner wall of the continuous inner recess is provided with an internal thread as a sealing contour in at least one section and the plastic of the second housing component is applied to the inner wall in such a way that the internal thread is covered with the plastic advantageously results in a particularly stable adhesion of the second housing component effected on the inner wall. The internal thread can be produced easily and inexpensively in the internal recess of the metallic, first housing component.

Die Stabilität kann noch dadurch verbessert werden, dass die durchgehende Innenausnehmung des ersten Gehäusebauteils an der Innenwandung der Innenausnehmung mit wenigstens einer Aussparung versehen ist, in welche der Kunststoff des zweiten Gehäusebauteils eingreift. Dabei kann die wenigstens eine Aussparung beispielsweise auch wenigstens teilweise in den mit dem Innengewinde versehen Abschnitt der Innenwandung eingebracht sein, so dass diese eine möglichst lange Axialerstreckung aufweist. In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die durchgehende Innenausnehmung an der Innenwandung mit mehreren über den Innenumfang verteilten Aussparungen (beispielsweise mit vier um 90° versetzten Aussparungen) versehen, in welche der Kunststoff des zweiten Gehäusebauteils eingreift. Durch die Aussparungen wird die mechanische Stabilität vorteilhaft bei einer Scher- oder Torsionsbelastung des Sensorgehäuses erhöht. Durch den festen Eingriff des als Spritzgussmasse in die Aussparungen eingespritzten Kunststoffs wird ein Abscheren des ersten Gehäusebauteils von dem zweiten Gehäusebauteil vorteilhaft vermieden.The stability can be further improved in that the continuous inner recess of the first housing component is provided with at least one recess on the inner wall of the inner recess, into which the plastic of the second housing component engages. The at least one recess can, for example, also be made at least partially in the section of the inner wall provided with the internal thread, so that it has the longest possible axial extension. In a particularly advantageous exemplary embodiment, the continuous inner recess on the inner wall is provided with a plurality of recesses distributed over the inner circumference (for example with four recesses offset by 90°), into which the plastic of the second housing component engages. The mechanical stability is advantageously increased by the recesses in the event of a shearing or torsional load on the sensor housing. The firm engagement of the plastic injected into the recesses as an injection molding compound advantageously prevents the first housing component from shearing off from the second housing component.

Da das zweite Gehäusebauteil, die durchgehende Innenausnehmung durchdringend, in die Innenausnehmung des ersten Gehäusebauteils eingespritzt ist, ist es vorteilhaft, wenn die Innenausnehmung des ersten Gehäusebauteils in der axialen Richtung einen mit einem Innengewinde versehenen ersten Abschnitt mit einem ersten Innendurchmesser aufweist und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser aufweist, wobei der zweite Innendurchmesser kleiner als der erste Innendurchmesser ist, und dass die Innenwandung der Innenausnehmung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt eine sich stetig verjüngende Kontur aufweist. Die Kontur kann beispielsweise durch einen Konus gebildet werden. Die sich stetig verjüngende Kontur ermöglicht einen verbesserten Fluss der Spritzgussmasse durch die Innenausnehmung während des Spritzgussvorgangs.Since the second housing member, penetrating the through inner recess, is injected into the inner recess of the first housing member, it is advantageous if the inner recess of the first housing member has, in the axial direction, an internally threaded first portion with a first inner diameter and a second portion with has a second inner diameter, wherein the second inner diameter is smaller than the first inner diameter, and that the inner wall of the inner recess between the first section and the second section has a continuously tapering contour. The contour can be formed by a cone, for example. The continuously tapering contour enables an improved flow of the injection molding compound through the inner recess during the injection molding process.

Das erste Gehäusebauteil kann in einer Querschnittsebene senkrecht zu der axialen Richtung an einem von der Innenausnehmung abgewandten Außenmantel vorteilhaft eine Formgebung als regelmäßiges Vieleck, insbesondere als Sechskant aufweisen. Der Sechskant dient als Werkzeugeingriff beim Eindrehen des Außengewindes in eine Aufnahmeöffnung eines Trägerbauteils.The first housing component can advantageously have a shape as a regular polygon, in particular as a hexagon, in a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction on an outer casing facing away from the inner recess. The hexagon serves as a tool grip when turning the external thread into a receiving opening of a carrier component.

Vorteilhaft kann das zweite Gehäusebauteil aus Kunststoff an wenigstens einem ersten Ende des erstens Gehäusebauteils in der axialen Richtung des Sensorgehäuses von dem ersten Gehäusebauteil abstehen. Der abstehende Bereich kann beispielsweise ein Sensorelement bergen und als Sensorkopf ausgebildet sein, wobei die Ausgestaltung als Spritzgussteil aus Kunststoff vorteilhaft zusätzliche Freiheitsgrade beinhaltet.Advantageously, the second housing component made of plastic can protrude from the first housing component at at least one first end of the first housing component in the axial direction of the sensor housing. The protruding area can, for example, house a sensor element and be designed as a sensor head, with the design as an injection molded part made of plastic advantageously including additional degrees of freedom.

Das zweite Gehäusebauteil aus Kunststoff kann einen als Hohlraum ausgebildeten Gehäuseinnenraum aufweisen, der sich in der axialen Richtung erstreckt. Ein Sensorelement und/oder mit dem Sensorelement verbundene Anschlussleitungen oder Schaltungsteile einer elektronischen Schaltung können vorteilhaft geschützt in dem Gehäuseinnenraum angeordnet werden.The second housing component made of plastic can have a housing interior designed as a cavity, which extends in the axial direction extends. A sensor element and/or connection lines or circuit parts of an electronic circuit connected to the sensor element can advantageously be arranged in a protected manner in the interior of the housing.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung,
2 einen Schnitt durch 1 entlang der Linie A-A,
3 eine Querschnittsdarstellung des ersten Gehäusebauteils der Sensorvorrichtung,
4 eine Draufsicht auf 3.

Possible embodiments of the invention are explained below with reference to the attached drawing. Show in the drawing:

1 a plan view of an embodiment of a sensor device according to the invention,
2 a cut through 1 along line AA,
3 a cross-sectional view of the first housing component of the sensor device,
4 a top view 3 .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 und 2 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1. Die Sensorvorrichtung 1 weist ein Sensorgehäuse 10 auf, das beispielsweise rotationssymmetrisch um eine in axialer Richtung 100 verlaufende Längserstreckungsachse aufgebaut ist. Das Sensorgehäuse 10 weist ein erstes Gehäusebauteil 2 aus Metall und ein zweites Gehäusebauteil 3 aus Kunststoff auf. 1 and 2 show a top view and a cross section through an exemplary embodiment of a sensor device 1 according to the invention. The sensor housing 10 has a first housing component 2 made of metal and a second housing component 3 made of plastic.

Das erste Gehäusebauteil 2 aus Metall ist beispielswiese hülsenförmig, als insbesondere rotationsymmetrisches Gehäusemantelteil 21 mit einem Außenmantel 26 und einer Innenwandung 24 ausgebildet. Das Metall kann beispielsweise Stahl oder Aluminium sein. Vorzugsweise kann ein unter der Bezeichnung N28 NR4104 S001 vertriebener Stahl verwandt werden. Wie in 2 zu erkennen ist, begrenzt die Innenwandung 24 eine in dem ersten Gehäusebauteil 2 vorgesehene, sich in axialer Richtung erstreckende durchgehende Innenausnehmung 23, welche beispielsweise als durchgehende Bohrung in dem ersten Gehäusebauteil 2 ausgebildet ist.The first housing component 2 made of metal is, for example, sleeve-shaped, in particular designed as a rotationally symmetrical housing shell part 21 with an outer shell 26 and an inner wall 24 . The metal can be steel or aluminum, for example. A steel sold under the designation N28 NR4104 S001 can preferably be used. As in 2 As can be seen, the inner wall 24 delimits a continuous inner recess 23 which is provided in the first housing component 2 and extends in the axial direction, which is designed, for example, as a continuous bore in the first housing component 2 .

Wie am besten in 3 zu sehen ist, erstreckt sich die Innenausnehmung 23 von einem ersten Ende 31 des ersten Gehäusebauteils 2 durchgehend bis zu dem von dem ersten Ende 31 abgewandten zweiten Ende 32, weist also an beiden Enden Öffnungen auf. Wie in 3 weiterhin zu erkennen ist, kann die Innenausnehmung 23 des ersten Gehäusebauteils 2 in der axialen Richtung 100 einen mit einem Innengewinde 25 versehenen ersten Abschnitt 29 mit einem ersten Innendurchmesser D1 aufweisen. Das Innengewinde 25 kann in einfacher Weise durch spanende Bearbeitung oder Fräsen in der Innenausnehmung 24 ausgebildet werden. Weiterhin kann die Innenausnehmung 23 einen zweiten Abschnitt 28 mit einem zweiten Innendurchmesser D2 aufweisen, wobei der zweite Innendurchmesser D2 kleiner als der erste Innendurchmesser D1 ist. Die Innenwandung 24 weist zwischen dem ersten Abschnitt 29 und dem zweiten Abschnitt 28 eine sich stetig verjüngende Kontur 27 auf, die beispielsweise als Konus, beziehungsweise Flachkonus ausgebildet ist. Der Außenmantel 26 des ersten Gehäusebauteils 2 kann etwa auf der Höhe des zweiten Abschnitts 28 eine Stufe mit einer als Anlagefläche dienenden kreisringförmigen Stirnfläche 34 aufweisen, welche eine umlaufende Nut 35 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungsringes aufweist. Von der Stirnfläche 34 ragt ein Anschlussstutzen 36 ab. Der Außenmantel 26 des ersten Gehäusebauteils 2 ist im Bereich des Anschlussstutzens 36 mit einem Außengewinde 22 versehen.As best in 3 As can be seen, the inner recess 23 extends continuously from a first end 31 of the first housing component 2 to the second end 32 facing away from the first end 31, ie it has openings at both ends. As in 3 It can also be seen that the inner recess 23 of the first housing component 2 in the axial direction 100 can have a first section 29 which is provided with an inner thread 25 and has a first inner diameter D1. The internal thread 25 can be formed in the internal recess 24 in a simple manner by machining or milling. Furthermore, the inner recess 23 can have a second section 28 with a second inner diameter D2, the second inner diameter D2 being smaller than the first inner diameter D1. The inner wall 24 has a continuously tapering contour 27 between the first section 29 and the second section 28, which is designed, for example, as a cone or flat cone. The outer casing 26 of the first housing component 2 can have a step approximately at the level of the second section 28 with an annular end face 34 serving as a contact surface, which has a circumferential groove 35 for receiving a sealing ring (not shown). A connecting piece 36 protrudes from the end face 34 . The outer casing 26 of the first housing component 2 is provided with an external thread 22 in the area of the connecting piece 36 .

Wie in 3 weiterhin zu erkennen ist, kann die durchgehende Innenausnehmung 23 des ersten Gehäusebauteils 2 an der Innenwandung 24 mit wenigstens einer, vorzugsweise mit mehreren Aussparungen 40 versehen werden. Die Aussparungen 40 erstrecken sich in der axialen Richtung 100 und können innerhalb des mit dem Innengewinde 25 versehen Abschnitts 29 der Innenwandung 24 angeordnet sein. Wie am besten in der Draufsicht von 4 zu erkennen ist, können beispielsweise vier um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnete Aussparungen 40 über den Innenumfang der Innenwandung 24 verteilt sein. In der Ebene der 4, also senkrecht zur axialen Richtung 100 können die Aussparungen 40 beispielsweise als Nut mit C-förmigen Querschnitt ausgebildet sein.As in 3 can also be seen, the continuous inner recess 23 of the first housing component 2 on the inner wall 24 can be provided with at least one, preferably with several recesses 40. The recesses 40 extend in the axial direction 100 and can be arranged inside the section 29 of the inner wall 24 provided with the internal thread 25 . As best seen in the top view of 4 As can be seen, for example four recesses 40 offset from one another by 90° can be distributed over the inner circumference of the inner wall 24 . In the level of 4 , ie perpendicular to the axial direction 100, the recesses 40 can be formed, for example, as a groove with a C-shaped cross section.

Zur Herstellung des Sensorgehäuses 10 kann zunächst beispielsweise das in 3 dargestellte Gehäusemantelteil 21 aus Metall hergestellt werden. Das Gehäusemantelteil 21 wird in ein nicht dargestelltes Spritzgusswerkzeug eingesetzt. Schließlich kann ein ebenfalls nicht dargestellter Werkzeugkern in die durchgehende Innenausnehmung 23 eingesetzt werden, so dass in dem Spritzgusswerkzeug zwischen einem Außenumfang des Werkzeugkerns und der Innenwandung 24 der Innenausnehmung 23 ein Spalt gebildet ist. Sodann kann das zweite Gehäusebauteil 3 durch Spritzgießen von Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt werden, wobei der Spalt zwischen dem Werkzeugkern und der Innenwandung 24 vollständig mit dem Kunststoff der Spritzgussmasse gefüllt wird und dadurch das zweite Gehäusebauteil 3 die durchgehende Innenausnehmung 23 durchdringend, direkt auf die Innenwandung 24 der Innenausnehmung 23 aufgebracht wird. Dabei fließt der Kunststoff insbesondere auch über das Innengewinde 25 und füllt die Aussparungen 40 auf. Dadurch verkrallt sich der Kunststoff des zweiten Gehäusebauteils 3 an der Innenwandung 24 und bildet eine feste Verbindung. Zum Schluss wird der Werkzeugkern und das Spritzgusswerkzeug entfernt.To produce the sensor housing 10, for example, the in 3 housing shell part 21 shown can be made of metal. The housing shell part 21 is inserted into an injection molding tool, not shown. Finally, a tool core (also not shown) can be inserted into the continuous inner recess 23 so that a gap is formed in the injection molding tool between an outer circumference of the tool core and the inner wall 24 of the inner recess 23 . The second housing component 3 can then be produced by injection molding of plastic, for example a thermoplastic plastic, with the gap between the mold core and the inner wall 24 being completely filled with the plastic of the injection molding compound and the second housing component 3 thereby penetrating the continuous inner recess 23 directly onto it the inner wall 24 of the inner recess 23 is applied. In this case, the plastic also flows in particular over the internal thread 25 and fills the recess gene 40 on. As a result, the plastic of the second housing component 3 grips the inner wall 24 and forms a firm connection. Finally, the tool core and the injection molding tool are removed.

Das Ergebnis ist in 1 und 2 dargestellt. Durch den Spritzgussvorgang ist das zweite Gehäusebauteil 3, die durchgehende Innenausnehmung 23 durchdringend, in die Innenausnehmung 23 des ersten Gehäusebauteil 2 eingespritzt. Nach Entfernen des Werkzeugkerns weist das zweite Gehäusebauteil 3 einen als Sackloch ausgebildeten Gehäuseinnenraum 33 auf, in dem ein Sensorelement 5, mit dem Sensorelement 5 verbundene Anschlussleitungen oder Schaltungsteile einer elektronischen Schaltung angeordnet werden können, beziehungsweise angeordnet sein können. Der Gehäuseinnenraum 33 kann als Hohlraum vorgesehen sein, oder auch mit einem dichtenden Füllstoff oder anderen Baukomponenten ganz oder teilweise gefüllt sein.The result is in 1 and 2 shown. As a result of the injection molding process, the second housing component 3 is injected into the internal recess 23 of the first housing component 2 , penetrating the continuous internal recess 23 . After removing the tool core, the second housing component 3 has a housing interior 33 designed as a blind hole, in which a sensor element 5, connection lines connected to the sensor element 5, or circuit parts of an electronic circuit can be arranged. The housing interior 33 can be provided as a hollow space, or it can also be completely or partially filled with a sealing filler or other structural components.

Wie in 2 zu erkennen ist, steht das zweite Gehäusebauteil 3 aus Kunststoff mit einem ersten Endabschnitt 37 an dem ersten Ende 31 des erstens Gehäusebauteils 2 in der axialen Richtung 100 des Sensorgehäuses 10 von dem ersten Gehäusebauteil 2 ab. Der erste Endabschnitt 37 aus Kunststoff kann das Sensorelement 5 aufweisen und dazu bestimmt sein, beispielsweise als Sensorkopf in eine Messöffnung eingeführt zu werden. Das zweite Gehäusebauteil 3 aus Kunststoff kann außerdem mit einem von dem ersten Endschnitt 37 abweisenden zweiten Endabschnitt 38 an dem zweiten Ende 32 des erstens Gehäusebauteils 2 in der axialen Richtung 100 des Sensorgehäuses 10 von dem ersten Gehäusebauteil 2 abstehen. Der zweite Endabschnitt 38 kann ein weiteres Außengewinde 39 aufweisen und als elektrischer Anschluss für einen externen Kabelbaum vorgesehen sein. Wie in 2 gut zu erkennen ist, kann die Form des ersten Endabschnitts 37 und des zweiten Endabschnitts 38 unabhängig von dem ersten Gehäusebauteil 2 durch Anpassung des Spritzgusswerkzeugs ausgestaltet werden. So sind unterschiedliche Anpassung an das letztlich gewünschte Anforderungsprofil ohne Änderungen des ersten Gehäusebauteils 2 möglich.As in 2 As can be seen, the second housing component 3 made of plastic protrudes from the first housing component 2 with a first end section 37 at the first end 31 of the first housing component 2 in the axial direction 100 of the sensor housing 10 . The first end section 37 made of plastic can have the sensor element 5 and can be intended to be inserted into a measurement opening, for example as a sensor head. The second housing component 3 made of plastic can also protrude from the first housing component 2 in the axial direction 100 of the sensor housing 10 with a second end section 38 facing away from the first end cut 37 at the second end 32 of the first housing component 2 . The second end section 38 can have a further external thread 39 and can be provided as an electrical connection for an external cable harness. As in 2 is clearly visible, the shape of the first end portion 37 and the second end portion 38 can be designed independently of the first housing component 2 by adapting the injection molding tool. In this way, different adaptations to the profile of requirements that is ultimately desired are possible without changes to the first housing component 2 .

Bei der Montage des Sensorgehäuses 10 an einem Trägerbauteil, an dem die Sensorvorrichtung 1 befestigt werden soll, kann das Sensorgehäuse 10 mit dem ersten Endabschnitt 37 in eine mit einem Innengewinde versehene Aufnahmeöffnung des Trägerbauteils eingeführt und mit dem Außengewinde 22 in das Innengewinde eingeschraubt werden, bis die Stirnfläche 34 mit dem daran angeordneten Dichtungsring gegen das Trägerbauteil angepresst wird. Die erforderliche Spannkraft beim Einschrauben wird dabei mittels eines am Sechskant 41 angreifenden Werkzeugs aufgebracht. Das Sensorgehäuse 10 wird zwischen dem Außengewinde 22 und der Stirnfläche 34 eingespannt, so dass die Spannkraft vorteilhaft von dem ersten Gehäusebauteil 2 aus Metall aufgenommen werden kann.When mounting the sensor housing 10 on a carrier component to which the sensor device 1 is to be attached, the first end section 37 of the sensor housing 10 can be inserted into a receiving opening of the carrier component provided with an internal thread and the external thread 22 can be screwed into the internal thread until the end face 34 with the sealing ring arranged thereon is pressed against the carrier component. The clamping force required when screwing in is applied by means of a tool acting on the hexagon 41 . The sensor housing 10 is clamped between the external thread 22 and the end face 34 so that the clamping force can advantageously be absorbed by the first housing component 2 made of metal.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102010042253 A1 [0001]
DE 10014992 A1 [0002]

Claims

Sensor device (1) with a sensor housing (10), comprising a first housing component (2) made of metal with an external thread (22) formed on the outer circumference of the first housing component (2) and a second housing component (3) made of plastic, formed as an injection molded part, which attached to the first housing component (2), characterized in that the first housing component (2) is designed as a housing jacket part (21) with a continuous internal recess (23) running in an axial direction (100) of the sensor housing (10), and the second Housing component (3), the continuous inner recess (23) penetrating, is injected into the inner recess (23) of the first housing component (2).

sensor device claim 1 , characterized in that an inner wall (24) of the continuous inner recess (23) is provided with an internal thread (25) as a sealing contour at least in a section (29) and the plastic of the second housing component (3) is applied to the inner wall (23) in this way is that the internal thread (25) is covered with the plastic.

sensor device claim 1 or 2 , characterized in that the continuous inner recess (23) of the first housing component (2) on the inner wall (24) of the inner recess (23) is provided with at least one recess (40) into which the plastic of the second housing component (3) engages.

sensor direction according to the claims 2 and 3 , characterized in that the at least one recess (40) is introduced at least partially into the section of the inner wall (24) provided with the internal thread (25).

sensor device claim 3 or 4 , characterized in that the continuous inner recess (23) on the inner wall (24) is provided with a plurality of recesses (40) distributed over the inner circumference, into which the plastic of the second housing component (3) engages.

Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal recess (23) of the first housing component (2) in the axial direction (100) has an internal thread (25) provided with a first section (29) with a first internal diameter (D1). and a second section (28) with a second inner diameter (D2), wherein the second inner diameter (D2) is smaller than the first inner diameter (D1), and that the inner wall (24) of the inner recess (23) between the first section ( 29) and the second section (28) has a section with a continuously tapering contour (27).

Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the first housing component (2) in a cross-sectional plane perpendicular to the axial direction (100) on an outer casing (26) facing away from the inner recess (23) has a shape as a regular polygon, in particular as a hexagon (41).

Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing component (3) made of plastic is separated from the first housing component ( 2) protrudes.

Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing component (3) has a housing interior (33) which extends in the axial direction (100), wherein a sensor element (5) and/or connecting lines connected to the sensor element or Circuit parts of an electronic circuit are arranged in the housing interior (33).

Method for producing a sensor device according to one of Claims 1 until 9 , characterized by the steps: - Insertion of a first housing component (2) made of metal and designed as a housing jacket part (21) with an external thread (22) designed on the outer circumference (26) of the first housing component (2) and with an in an axial direction (100) running, continuous inner recess (23) in an injection mold, - inserting a tool core into the continuous inner recess (23), so that a gap is formed in the injection mold between an outer circumference of the tool core and an inner wall (24) of the inner recess (23) and - Production of a second housing component (3) by injection molding of plastic in the injection mold, so that at least the gap between the tool core and the inner wall (24) is completely filled with the plastic and the second housing component (3) penetrates the continuous inner recess (23). , is applied directly to the inner wall (24) of the inner recess (23) and - removing the tool core and the injection molding tool.

procedure after claim 10 , characterized in that the inner wall (24) of the continuous inner recess (23) before step of inserting the first housing component (2) is provided at least in sections with an internal thread (25) as a sealing contour and the plastic of the second housing component (3) is applied to the internal wall (24) during injection molding in such a way that the internal thread (25) the plastic is covered.