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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Drucksensorvorrichtung zum Erfassen eines Drucks eines Messobjekts
und insbesondere eine Drucksensorvorrichtung mit einem Temperatursensor
zum Erfassen sowohl eines Drucks als auch einer Temperatur des Messobjekts.
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Eine Drucksensorvorrichtung mit einem Temperatursensor,
das heißt
eine Drucksensorvorrichtung, die mit dem Temperatursensor integriert
ist, wird zum Beispiel für
ein Fahrzeug verwendet. Die Vorrichtung erfaßt sowohl einen Druck als auch
eine Temperatur einer Ansaugluft als ein Messobjekt in einem Ansaugkanal
des Fahrzeugs, so daß die
Vorrichtung ein Messsignal zu einer Steuervorrichtung ausgibt. Die
Steuereinrichtung berechnet das Steuersignal und gibt es zu einem
Motor, des Fahrzeugs aus, so daß der
Motor gesteuert wird.
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Die Drucksensorvorrichtung beinhaltet
ein Sensorgehäuse,
einen Anschlussstift, einen Drucksensor und einen Temperatursensor.
Der Anschlussstift ist mit einer äußeren Schaltung wie zum Beispiel einer
elektronischen Steuereinheit bzw. ECU, als eine Steuereinrichtung
des Fahrzeugs verbunden. Sowohl der Drucksensor als auch der Temperatursensor
ist elektrisch mit dem Anschlussstift verbunden. Genauer gesagt
ist der Temperatursensor über einen
Leiterdraht an einem Anschlussabschnitt mit dem Anschlussstift verbunden.
Der Leiterdraht steht von dem Anschlussabschnitt hervor. Der Temperatursensor
ist an einem Ende des Leiterdrahtes angeordnet und der Anschlussabschnitt
ist an dem anderen Ende des Leiterdrahtes angeordnet. Daher ist
der Temperatursensor in einem Temperatursensorraum untergebracht,
so daß der
Temperatursensor über den
Leiterdraht durch den Anschlußabschnitt
gehalten wird. Andererseits schwebt der Temperatursensor in den
Temperatursensorraum unter Verwendung des Leiterdrahts als eine
Halterung.
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Jedoch wird der Temperatursensor,
da der Anschlussabschnitt die Halterung des Temperatursensors ist,
symmetrisch zu einem Anschlussabschnitt als einen Haltepunkt in
einem Fall zum schwingen gebracht, indem eine Schwin gung auf die Sensorvorrichtung
ausgeübt
wird. Demgemäß wird eine
Spannung wiederholt an dem Anschlussabschnitt ausgeübt, so daß der Leiterdraht
an dem Anschlussabschnitt brechen kann. Weiterhin kann der Leiterdraht
oder der Temperatursensor gegen eine Innenwand des Temperatursensorraums
stoßen,
so daß der
Leiterdraht oder der Temperatursensor bricht.
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Im Hinblick auf das vorhergehende
Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drucksensorvorrichtung
mit einem Temperatursensor zu schaffen, wobei ein Schwingen von
dessen Temperatursensor eingeschränkt ist.
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Eine Drucksensorvorrichtung mit einem Temperatursensor
weist einen Drucksensor zum Erfassen eines Drucks eines Messobjekts,
einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Messobjekts,
ein Sensorgehäuse
zum Unterbringen des Drucksensors und eines Anschlussstifts, welcher den
Drucksensor und eine äußere Schaltung
elektrisch verbindet, eine Öffnung,
die auf dem Sensorgehäuse
angeordnet ist und eine Druckeinlassöffnung zum Einbringen des Messobjekts
zu dem Drucksensor, der in dem Sensorgehäuse angeordnet ist, auf, und
eine Schwingungsverringerungseinrichtung zum Verringern einer Schwingung
von sowohl dem Temperatursensor und dem Leiter. Der Temperatursensor ist
in der Lufteinlassöffnung
angeordnet und elektrisch über
einen Leiterdraht mit dem Anschlussstift verbunden. Sowohl der Temperatursensor
als auch der Leiterdraht werden durch einen Verbindungsabschnitt
gehalten, welcher zwischen dem Anschlussstift und dem Leiterdraht
angeordnet ist.
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Bei der vorhergehenden Vorrichtung
wird die Schwingung des Leiterdrahts mit dem Temperatursensor durch
die Schwingungsverringerungseinrichtung auch dann verringert, wenn
eine Schwingung auf die Vorrichtung ausgeübt wird. Daher wird eine Haltbarkeit
der Vorrichtung verbessert.
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Vorzugsweise ist die Schwingungsverringerungseinrichtung
durch einen Puffer vorgesehen, der zwischen dem Leiterdraht und
einem Teil der Druckeinlassöffnung
angeordnet ist. In diesem Fall muß der Puffer nicht vollständig die
Druckeinlassöffnung verschließen. Deshalb
geht das Messobjekt derart durch den Puffer, daß der Temperatursensor das neue
eingelassene Messobjekt erfaßt,
das durch die Druckeinlassöffnung
fließt.
Weiterhin wird auch dann, wenn eine Verunreinigung in die Druckeinlassöffnung eingebracht
wird, die Verunreinigung durch den Puffer zusammen mit dem dadurch
fließendem
Messobjekt abgegeben.
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Vorzugsweise weist die Druckeinlassöffnung eine
Trennwand zum Trennen mindestens eines Teils der Druckeinlassöffnung in
zwei Teile auf. Die Trennwand ist entlang einer Einlassrichtung
des Messobjekts angeordnet. Ein Teil der Druckeinlassöffnung ist ein
Temperatursensorraum zum Unterbringen des Temperatursensors. In
diesem Fall wird der Puffer einfach zwischen den Leiterdraht und
einen Teil der Druckeinlassöffnung
eingefügt.
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Vorzugsweise ist die Schwingungsverringerungseinrichtung
derart vorgesehen, das mindestens entweder der Temperatursensor
oder der Leiterdraht in die Öffnung
pressgepasst ist, um die Schwingung zu verhindern. Genauer gesagt
schaffen sowohl das Sensorgehäuse
als auch die Öffnung
einen Druckraum zum Einbringen des Messobjekts und sind der Leiterdraht
und der Anschlussstift mit einem Anschlussabschnitt verbunden, welcher
außerhalb
des Druckraums angeordnet ist. In diesem Fall ist mindestens entweder
der Leiterdraht oder der Temperatursensor derart in die Öffnung integriert,
das sowohl der Leiterdraht als auch der Temperatursensor vorläufig an
einer vorbestimmten Position angeordnet sind. Deshalb können der
Leiterdraht und der Anschlussstift mit dem Äußeren des Druckraums verbunden
werden, so daß der
Anschlussabschnitt nicht verunreinigt wird. Daher kann ein Schutz
für den
Anschlussabschnitt aus Epoxidharz oder Siliziumharz ausgebildet
sein, welcher einen geringeren chemischen Widerstand aufweist, aber
billiger ist.
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Weiterhin weist eine Drucksensorvorrichtung mit
einem Temperatursensor einen Drucksensor, einen Temperatursensor,
der an dem Leiterdraht angebracht ist, ein Gehäuse zum Unterbringen des Drucksensors
und einen Anschlussstift zum Verbinden sowohl des Drucksensors als
auch des Temperatursensors mit einer äußeren Schaltung, einen Durchgang, der
in dem Gehäuse
zum Einbringen eines Messobjekts in den Temperatursensor angeordnet
ist, und eine Schwingungsverringerungseinrichtung zum Verringern
einer Schwingung des Leiterdrahts mit dem Temperatursensor auf.
Der Leiterdraht wird durch einen Anschlussabschnitt zwischen dem
Anschlussstift und dem Leiterdraht in der Art gehalten, das der
Leiterdraht in die Öffnung
hervorsteht.
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In der vorhergehenden Vorrichtung
wird die Schwingung des Leiterdrahts mit dem Temperatursensor durch
die Schwingungsverringerungseinrichtung auch dann verringert, wenn
eine Schwingung auf die Vorrichtung ausgeübt wird. Daher wird eine Dauerfestigkeit
der Vorrichtung verbessert.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend aufgrund
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung mit
einem Temperatursensor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2A eine
teilweise quergeschnittene Ansicht der Drucksensorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2B eine
entlang einer Linie II-II genommene Querschnittsansicht der Drucksensorvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2C eine
entlang der Linie II-II in 2 genommene
teilweise quergeschnittene Ansicht gemäß einer Ausgestaltung des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5A und 5B eine Querschnittsansicht
einer Drucksensorvorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einem
Vergleich des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Nachstehend erfolgt die Beschreibung
eines ersten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung.
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Eine Drucksensorvorrichtung 1 mit
einem Temperatursensor gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt.
Die Drucksensorvorrichtung 1 erfaßt zum Beispiel sowohl einen
Druck als auch eine Temperatur einer Ansaugluft als ein Messobjekt
in einem Ansaugkanal eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 1 beinhaltet
ein Sensorgehäuse 3.
Ein verkapseltes IC, d.h. eine integrierte Schaltung, 2 als
ein Druckerfassungselement mit einem Drucksensorchip 5 ist
in dem Sensorgehäuse 3 angeordnet.
Das verkapselte IC 2 beinhaltet einen Befestigungsabschnitt 4 mit
einer Konkavität,
in welcher der Drucksensorchip 5 montiert ist. Der Drucksensorchip 5 erfaßt den Druck des
Messobjekts. Das verkapselte IC 2 beinhaltet weiterhin
ein Signalprozessor-IC 6 und einen Leiterrahmen 7.
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Das Signalprozessor-IC 6 verstärkt ein Messsignal,
das aus dem Drucksensorchip 5 ausgegeben wird. Der Leiterrahmen 7 gibt
ein verstärktes Messsignal
aus dem Signalprozessor-IC 6 aus. Das Signalprozessor-IC 6 und
der Leiterrahmen 7 sind mit einem Gussharz 8,
wie zum Beispiel einem Epoxidharzmaterial derart verkapselt, dass
sowohl der Signalprozessor-IC als auch der Leiterrahmen 7 geschützt sind.
Auf diese Weise ist das verkapselte IC 2 ausgebildet und
verkapselt.
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Das Sensorgehäuse 3 besteht aus
einem hitzebeständigen
Harz, wie zum Beispiel Polybutylenterephtlat bzw. PBT oder Polyvinylsulfid
bzw. PPS. Ein Schutzteil 9 bedeckt den Befestigungsabschnitt 4,
so daß der
Drucksensorchip 5 durch das Schutzteil 9 geschützt ist.
Deshalb kann der Drucksensorchip 5 mit einem hervorragendem
Leistungsvermögen
betrieben werden.
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Eine Druckerfassungsoberfläche des
Drucksensorchip 5 liegt einem Öffnungsabschnitt des Befestigungsabschnitts 4 derart
gegenüber,
dass der Druck auch auf die Druckerfassungsoberfläche ausgeübt wird.
Der Drucksensorchip 5 und der Leiterrahmen 7 sind
elektrisch mit einem Draht 10, wie zum Beispiel Gold, durch
ein Drahtkontaktierungsverfahren verbunden. Der Drucksensorchip 5 beinhaltet eine
Membran, die aus einem einkristallinen Silizium besteht, und eine
Mehrzahl von Diffussionswiderständen
die auf der Membran angeordnet sind. Die Diffussionswiderstände sind
mit einer Brückenverbindung
miteinander verbunden. Der Drucksensorchip 5 ist zum Beispiel
durch ein Glaskontaktierungsverfahren und dergleichen an einem Sockel 11 angebracht. Der
Sockel 11 ist ebenso unter Verwendung eines Siliziumharzes
und dergleichen an einer unteren Oberfläche des Befestigungsabschnittes 4 angebracht.
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Der Leiterrahmen 7 ist elektrisch
mit einem Anschlussstift 12 verbunden welcher mit einer äußeren Schaltung
(nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer ECU des Fahrzeugs, verbunden
ist. Der Anschlussabschnitt zwischen dem Leiterrahmen 7 und
dem Anschlussstift 12 ist mit einem Verkapselungsteil 13, aus
einer Fluorverbindung, einem Polyamid, einem Epoxidharz und dergleichen
abgedichtet. Vorzugsweise besteht das Verkapselungsteil 13 aus
einem Fluorharz mit einem hohen chemischen Widerstand.
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Eine Einlassöffnung 14 ist durch
einen Klebstoff 16 derart auf das Sensorgehäuse 3 montiert, dass
ein Druckraum 15 zwischen dem Sensorgehäuse 3 und der Einlassöffnung 14 ausgebildet
ist. Die Einlassöffnung 14 besteht
aus einem Harzmaterial mit einem hohen chemischen Widerstand, wie
zum Beispiel PPT oder PPS. Der Klebstoff 16 weist eine hohe
Elastizität
und einen hohen chemischen Widerstand, wie zum Beispiel ein hartes
Epoxidharz und dergleichen, auf.
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Die Einlassöffnung 14 steht zu
der Außenseite
hervor, welche dem Sensorgehäuse 3 gegenüber liegt.
Eine Druckeinlassöffnung 18 ist
innerhalb der Einlassöffnung 14 ausgebildet.
Die Druckeinlassöffnung 18 führt von
dem hervorstehenden Ende der Einlassöffnung 14 zu dem Druckraum 15.
die Druckeinlassöffnung 18 ist
durch eine Trennwand 17, welche entlang einer Einlassrichtung
des Messobjekts angeordnet ist, in zwei Bereiche geteilt. Ein Bereich der
Druckeinlassöffnung 18 ist
ein Druckeinlassdurchgang 18a zum einbringen des Messobjekts
zu der Druckerfassungsoberfläche
zu dem Drucksensorchip
5. Der andere Bereich der Druckeinlassöffnung ist
ein Temperatursensorraum 18b zum Unterbringen eines Thermistors
als einen Temperatursensorchip 19.
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Ein O-Ring 20 ist innerhalb
der Einlassöffnung 14 angeordnet.
Der Drucksensor 1 ist über
den O-Ring 20 luftdicht in einem Montageabschnitt des Fahrzeugs
(nicht gezeigt) montiert. Der Druckeinlassdurchgang 18a und
der Temperatursensorraum 18b sind durch die Trennwand 17 an
dem Vorsprungsabschnitt der Einlassöffnung 14 geteilt.
Jedoch können
sie innerhalb der Einlassöffnung 14 in dem
Druckraum 15 integriert werden. Die Trennwand 17 ist
integral zusammen mit der Einlassöffnung 14 ausgebildet.
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Der Temperatursensor 19,
der in den Temperatursensorraum 18b angeordnet ist, besteht
aus einem metallischen Material wie zum Beispiel Co, Mn und Ni der
Temperatursensorchip 19 ist elektrisch mit einem Leiterdraht 22 verbunden,
der mit einer Schutzröhre 21 bedeckt
ist. Der Leiterdraht 22 ist unter Verwendung eines Schweißverfahrens
an einem Anschlussabschnitt 23 an dem Anschlussstift befestigt.
Der Anschlussstift 12 ist in das Sensorgehäuse 3 eingegossen.
Der Leiterdraht 22 ist ausgenommen des Anschlussabschnitts 23 und
seines umgebenden Abschnitts mit der Schutzröhre 21 bedeckt. Die Schutzröhre 21 besteht
aus Polyamid und dergleichen.
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Daher weist der Temperatursensor 24,
der aus dem Leiterdraht 22 und dem Temperatursensorchip 19 besteht,
lediglich einen Verbindungspunkt auf, welcher der Anschlussabschnitt 23 ist.
Der Temperatursensor 14 steht in dem Temperatursensorraum 18b der
Einlassöffnung 14 hervor,
wobei er von dem Anschlussabschnitt 23 als eine Halterung
gehalten wird. Hierbei sind der Anschlussabschnitt 23 und sein
umgebender Abschnitt mit dem Verkapselungsteil 13 bedeckt,
so daß sie
vor der Gebrauchsumgebung geschützt
sind. Der Temperatursensorchip 19 und sein umgebener Abschnitt
sind mit einem Überzug 25,
wie zum Beispiel Polyamid, zum Schutz abgedeckt.
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Wenn der Druck in eine Richtung eines Pfeils,
der in 1 gezeigt ist,
auf die Drucksensorvorrichtung 1 ausgeübt wird, wird das Messobjekt durch
den Druckeinlassdurchgang 18a der Einlassöffnung 14 in
die Druckerfassungsoberfläche
des Drucksensorchip 5 in dem Sensorgehäuse 3 eingebracht.
Eine Membran des Drucksensorchip 5 wird proportional zu
dem Druck des Messobjekts deformiert. Ein Wert eines Diffusionswiderstands
(nicht gezeigt) des Drucksensorchip 5 ändert sich proportional zu
der Deformation der Membran. Diese Wertänderung wird von einer dritten
Schaltung gemessen, so daß die
dritte Schaltung eine Signalspannung ausgibt. Dann wird die Signalspannung
mit dem Signalprozessor-IC 6 verstärkt und wird die verstärkte Signalspannung
durch den Leiterrahmen 7 und den Anschlussstift 12 zu
der äußeren Schaltung
ausgegeben. Die Temperatur des Messobjekts wird durch den Temperatursensor 24 gemessen,
welcher in der Nähe
eines Flusses des Messobjekts angeordnet ist. Ein Temperatursignal
wird durch den Anschlussstift 12 zu der äußeren Schaltung
ausgegeben.
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Hierbei ist ein anderer Drucksensor 100 mit einem
Temperatursensor als Vergleich des vorhergehenden Temperatursensors
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in 7 gezeigt.
In dem Drucksensor 100 weist der Temperatursensor 24 den
Anschlussabschnitt 23 zum Verbinden zwischen dem Temperatursensor 24 und
dem Anschlussstift 12 als lediglich eine Halterung auf. Wenn
eine Schwingung auf den Drucksensor 1 ausgeübt wird,
schwingt der Temperatursensor 24 symmetrisch unter Verwendung
des Anschlussabschnitts als einen Haltepunkt. Demgemäß wird auf
den Anschlussabschnitt 23 des Leiterdrahts 22 wiederholt eine
Spannung ausgeübt.
Weiterhin kann der Leiterdraht 22 oder der Temperatursensor 24 gegen
eine Innenwand des Temperatursensorraums 18b stoßen, so
daß der
Leiterdraht 22 oder der Temperatursensor 24 bricht.
Anders ausgedrückt
wird der Temperatursensor 100 mit lediglich einer Halterung,
das heißt dem
Anschlussabschnitt 23 derart gehalten, das der Temperatursensor 24 von
dem Anschlussabschnitt 23 in den Temperatursensorraum 18b hängt.
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Jedoch beinhaltet der Drucksensor 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Puffer 26 zum derartigen Schützen der
Schwingung des Temperatursensors 24 auf, dass der Leiterdraht 22 und
der Temperatursensor 24 vor einem Brechen geschützt werden.
Der Puffer 26 besteht aus einem Harzmaterial und ist zwischen
dem Leiterdraht 22 und einem Teil der Innenwand des Temperatursensorraums 18b angeordnet.
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Das Harzmaterial zum Ausbilden des
Puffers 26 ist ein teilweise hydrogeniertes Harz, zum Beispiel Epoxidharz.
Vorzugsweise ist das Harzmaterial ein heiß schmelzender Klebstoff, welcher
ein thermoplastischer Harzklebstoff ohne irgendein Lösungsmittel
ist. Hierbei weist der heißschmelzende
Klebstoff eine geringe Viskosität
in dem Fall eines Schmelzzustandes auf. Deshalb kann der heißschmelzende Klebstoff
in dem Fall eines Schmelzzustands in einen vorbestimmten Abschnitt
gefüllt
werden, so daß eine Spannung
des Leiterdrahts 22, die in dem Fall eines Füllens des
heiß schmelzenden
Klebstoffs erzeugt wird, verringert wird. Weiterhin wird der heißschmelzende
Klebstoff unmittelbar durch Kühlen
der Innenwand der Einlassöffnung 14 und
der Kontaktoberfläche
des Leiterdrahtes 22 in der Atmosphäre gehärtet, so daß es beschränkt wird, dass der heißschmelzende
Klebstoff aus der Einlassöffnung 14 fließt. Der heißschmelzende
Klebstoff ist zum Beispiel Polyester und Polyamid. Ein anderes Material
kann als das Material zum Ausbilden des Puffers 26 verwendet werden
solange das Material einen ausreichenden Widerstand bezüglich der
Gebrauchsumgebung aufweist und die Schwingung des Temperatursensors 24 unterdrückt.
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Das Harzmaterial zum Ausbilden des
Puffers 26 kann von den Temperatursensorraum 18b der Einlassöffnung aufgefüllt werden.
Jedoch ist es, wenn ein Abstand zwischen der Oberseite der Einlassöffnung 14 und
dem Puffer 26 groß ist
und der Temperatursensorchip 19 dazwischen angeordnet ist, schwierig,
das Harzmaterial von dem Temperatursensorraum 18b aufzufüllen. In
diesem Fall beinhaltet der Drucksensor 1 weiterhin eine
Einlassöffnung 27,
die in einem Teil des Einlassabschnittes 14 angeordnet
ist, wie es in den 2A und 2B gezeigt ist. Das Harzmaterial
ist zwischen dem Leiterdraht 22 und der Innenwand des Temperatursensorraums 18b über die
Einlassöffnung 27 eingefüllt.
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Hierbei wird der Vorsprungsabschnitt
der Einlassöffnung 14 in
den Montageabschnitt (nicht gezeigt) eingeführt. Der Drucksensor 1 ist
unter Verwendung des O-Rings 20 luftdicht auf den Montageabschnitt
montiert, welcher außerhalb
der Einlassöffnung 14 angeordnet
ist. Deshalb ist es erforderlich, dass die Einlassöffnung 27 auf
der Druckeinlassöffnungsseite
von dem O-Ring 20 angeordnet ist, um dem Druck in dem Druckraum 15 des
Drucksensors 1 zu halten. Anders ausgedrückt ist
die Einlassöffnung 27 abwärts von
dem O-Ring 20 in 2A angeordnet.
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Vorzugsweise ist der Puffer 26 zwischen
einem Teil des Drucksensorraums 18b die Einlassöffnung 14 und
dem Leiterdraht 22 angeordnet. Anders ausgedrückt ist
die Querschnittsfläche
des Temperatursensorraums 18b nicht vollständig geschlossen, so
daß der
Puffer 26 ein Verbindungsloch 28 zum Leiten des
Messobjekts dadurch aufweist. Wenn die Querschnittsfläche des
Temperatursensorraums 18b vollständig geschlossen ist, wird
in einem Fall, in dem eine Verunreinigung von Öl oder Kraftstoff in die Druckkammer 15 dringt,
die Verunreinigung auf dem Puffer 26 abgelagert. Der Puffer 26 und
die Schutzröhre 21 des
Leiterdrahts 22 werden durch die Verunreinigung verunreinigt.
Daher werden der Puffer 26 und die Schutzröhre 21 des
Leiterdrahtes 22 beschädigt,
so daß der
Temperatursensor 24 schwingen kann oder aufgrund der Beschädigung ausfallen kann.
Jedoch weist der Puffer 26 das Verbindungsloch 28 auf,
so daß die
Verunreinigung durch das Verbindungsloch 28 abgegeben wird.
Deshalb wird es beschränkt,
dass der Puffer 26 und die Schutzröhre 21 des Leiterdrahtes 22 beschädigt werden.
Weiterhin kann das Messobjekt unter Verwendung des Verbindungsloches 28 durch
den Temperatursensorraum 18b gehen, so daß der Temperatursensor 24 immer
das Messobjekt erfaßt,
welches neu in den Temperatursensorraum 18b eingebracht
wird. Anders ausgedrückt
erfaßt
der Temperatursensor 24 immer das Messobjekt, welches weitestgehend
den gleichen Zustand wie das Messobjekt aufweist, das von dem Drucksensorchip 5 erfaßt wird.
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Daher ist in der Drucksensorvorrichtung 1 mit dem
Temperatursensor der Puffer 26 zwischen den Leiterdraht 22 des
Temperatursensors 24 und der Innenwand des Temperatursensorraums 18b der
Einlassöffnung 14 angeordnet,
so daß die
Schwingung des Temperatursensors 24 verringert wird und
die Dauerhaltbarkeit des Temperatursensors 24 erhöht wird.
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Hierbei wird, um die Herstellungskosten
zu verringern, die Einlassöffnung 27 gleichzeitig
mit der Einlassöffnung 14 ausgebildet,
welche integral aus Harz ausgebildet ist. Jedoch kann die Einlassöffnung 27 ausgebildet
werden, nachdem die Einlassöffnung 14 ausgebildet
worden ist.
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Weiterhin kann, obgleich die Einlassöffnung 27 an
einer bestimmten Position angeordnet ist, die in 2B gezeigt ist, die Einlassöffnung 27 an
einer anderen Position angeordnet sein, solange das Harzmaterial,
das den Puffer 26 bildet, in den Temperatursensorraum 18b gefüllt werden
kann. Obgleich die Trennwand 17 vollständig den Druckeinlassdurchgang 18a und
den Temperatursensorraum 18b trennt, trennt die Trennwand 17 teilweise
die Druckeinlass öffnung 18b,
wie es in 2C gezeigt
ist. In diesem Fall steht der Druckeinlassdurchgang 18a mit einem
Teil des Drucksensorraums 18b in Verbindung.
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In diesem Ausführungsbeispiel teilt die Trennwand 17 die
Druckeinlassöffnung 18 in
zwei Bereiche. Ein Bereich ist der Drucksensorraum 18b zum
Unterbringen des Temperatursensors 24. Jedoch kann die
Einlassöffnung 14 mindestens
eine Druckeinlassöffnung 18 aufweisen.
In diesem Fall ist der Temperatursensor 24 mit dem Puffer 26 zwischen dem
Drucksensor 5 und der Druckeinlassöffnung 18 angeordnet.
Deshalb wird ein Durchlauf des Messobjekts zu dem Drucksensorchip 5,
durch den Temperatursensor 24 mit dem Puffer 26 unterbrochen.
Daher ist das Verbindungsloch 28 erforderlich, um das Messobjekt
zu der Druckerfassungsoberfläche
des Sensorchip 5 einzubringen.
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Nachgehen erfolgt die Beschreibung
eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Eine Drucksensorvorrichtung 200 mit
einem Temperatursensor gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt.
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Der Leiterdraht 22 des Temperatursensors 24 folgt
der Innenwand des Temperatursensorraums 18b. Ein elastisches
Teil 29 mit einer Kugelform ist derart in den Temperatursensorraum
angeordnet, dass das elastische Teil 29 die Vibration des
Leiterdrahts 22 unterdrückt.
Das elastische Teil 29 ist über die Einlassöffnung 29 in
den Temperatursensorraum 18b eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt deformiert
sich das elastische Teil 29, um in den Temperatursensorraum 18b eingeführt zu werden.
Das elastische Teil 29 ist zwischen dem Leiterdraht 22 und
dem inneren Ende der Einlassöffnung 27 angeordnet,
so daß der Leiterdraht 22 mit
der Innenwand des Temperatursensorraums 18b druckkontaktiert
ist. Daher wird die Schwingung des Temperatursensors 24 verringert. Das
elastische Teil 29 weist keine Fluidität, wie zum Beispiel das Harzmaterial,
auf, so daß das
elastische Teil 29 nicht aus den Temperatursensorraum 18b der Einlassöffnung 14 fließt, wenn
das elastische Teil 29 über
die Einlassöffnung 27 eingeführt wird.
Die Einlassöffnung 27 ist
außerhalb
von den O-Ring 20 der in 3 gezeigt
ist, angeordnet, so daß der
Druck in der Druckkammer stabilisiert ist.
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Das elastische Teil 29 besteht
aus Gummi, wie zum Beispiel einem Acrylnitril-Gummi bzw. NPR, einem
hydrogenierten Gummi bzw. H-NBR, Fluorgummi, Silikongummi und Acrylgummi.
Jedoch kann das elastische Teil aus einem anderen Material hergestellt
werden solange das Material eine ausreichende Elastizität aufweist.
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Daher kann das elastische Teil 29 die Schwingung
des Temperatursensors 24 unterdrücken, so daß die Dauerhaltbarkeit des
Temperatursensors 24 verbessert wird.
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Obgleich das elastische Teil 29 eine
Kugelform aufweist, kann das elastische Teil 29 eine andere
Form aufweisen, solange das elastische Teil 29, das eine
ausreichende Elastizität
aufweist, den Leiterdraht 22 an der Innenwand des Temperatursensorraums 18b befestigt.
Vorzugsweise schließt
das elastische Teil 29 nicht vollständig die Querschnittsebene
des Temperatursensorraums 18b.
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Obgleich das elastische Teil 29 über die
Einlassöffnung 27 in
den Temperatursensorraum 18b eingeführt ist, wird das elastische
Teil einleitend in den Leiterdraht 22 eingeführt. Danach
wird die Einlassöffnung 14 mit
dem Sensorgehäuse
verklebt.
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Nachstehend erfolgt die Beschreibung
eines dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Eine Drucksensorvorrichtung 300 mit
einem Temperatursensor gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 4 gezeigt.
Mindestens einer des Temperatursensorchip 19 oder des Leiterdrahts 22 ist
in die Einlassöffnung 14 eingegossen.
Deshalb wird der Temperatursensor 24 durch sowohl die Einlassöffnung 14 als
auch den Anschlussabschnitt 23 gehalten, so daß eine Schwingung
des Temperatursensors 24 verringert wird. Demgemäß wird die
Dauerhaltbarkeit des Temperatursensors 24 erhöht.
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Obgleich der Leiterdraht 22 des
Temperatursensors 24 in die Einlassöffnung 14 eingeführt ist, sind
sowohl der Temperatursensorchip 19 als auch der Leiterdraht 22 in
die Einlassöffnung 14 eingeführt. In
diesem Fall wird, da der Temperatursensorchip 19 die Temperatur über die
Innenwand der Einlassöff nung 14 erfaßt, das
Ansprechen des Temperatursensorchip 19 verringert. Deshalb
ist es bevorzugt, das der Temperatursensor 24 derart in
die Einlassöffnung 14 eingeführt wird,
das er die Temperatur direkt durch den Temperatursensorchip 19 erfaßt.
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Wie es in 4 gezeigt ist, ist der Anschlussabschnitt 23 zum
Verbinden des Leiterdrahts 22 und des Anschlussstifts 12 außerhalb
des Druckraums 15 angeordnet. In den Drucksensor 1,
der in 1 gezeigt ist,
ist der Anschlussabschnitt 23 in dem Druckraum 15 angeordnet.
In diesem Fall besteht das Verkapselungsteil 13 aus einem
Fluorharz, das einen hohen chemischen Widerstand aufweist, zum Schützen des
Anschlussabschnitts 23 vor einer Verunreinigung wie zum
Beispiel Öl
oder Feuchtigkeit, die über
den Druckeinlassdurchgang 18a in den Druckraum 15 eingebracht
wird.
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Jedoch ist in dem Drucksensor 300 der
Temperatursensor 24 in die Einlassöffnung 14 eingegossen.
Deshalb ist es nicht erforderlich, dass der Temperatursensor 24 eine
Position des Temperatursensors 24 in den Drucksensorraum 18b bestimmt.
Daher dehnt sich der Leiterdraht des Temperatursensors 24 über dem
Klebstoff 16, welcher die Einlassöffnung 14 an den Sensorgehäuse 3 befestigt,
zu einem Unterbringungsabschnitt 30 aus. Der Unterbringungsabschnitt 30 ist
in dem Sensorgehäuse 3 angeordnet.
Der Leiterdraht 22 ist einfach an den Unterbringungsabschnitt 30 mit
dem Anschlussstift 12 verbunden. Deshalb ist der Anschlussabschnitt 23 durch den
Klebstoff 16 von dem Druckraum 15 getrennt, so daß der Anschlussabschnitt 23 nicht
durch die Verunreinigung wie zum Beispiel Öl oder Feuchtigkeit, verunreinigt
wird. Daher kann das Verkapselungsteil 13 aus Epoxidharz
oder Siliziumharz ausgebildet werden, welches einen niedrigeren
chemischen Widerstand aufweist der niedriger als der des Fluorharzes ist,
und weniger teuer als das Fluorharz ist.
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Obgleich der Leiterdraht 22 über den
Klebstoff 16 an dem Unterbringungsabschnitt 30 mit
dem Anschlussstift 12 verbunden ist, kann der Leiterdraht 22 ohne
Durchgang durch den Klebstoff 16 direkt mit dem Anschlussstift 12 verbunden
sein. Hierbei dehnt sich der Leiterdraht 22 von der Einlassöffnung 14 zu dem
Unterbringungsabschnitt 30 aus.
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Nachstehend erfolgt die Beschreibung
eines vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Eine Drucksensorvorrichtung 400 mit
einem Temperatursensor gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt.
Der Leiterdraht 22 des Temperatursensors 24 weist
einen Vorsprung 31 zum Unterdrücken der Schwingung des Temperatursensors 24 auf.
Genauer gesagt ist der Vorsprung 31 auf der Schutzröhre 32 des
Leiterdrahts 22 angeordnet und steht in eine Richtung hervor,
die senkrecht zu einer Längsrichtung
des Leiterdrahts 22 ist. Der Vorsprung 31 besteht
aus dem gleichen Material, aus der die Schutzröhre 21 besteht, so
daß sowohl
der Vorsprung als auch die Schutzröhre 21 integral aus
einem Harz wie zum Beispiel Polyamid, ausgebildet sind.
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Eine Länge des Vorsprungs in der senkrechten
Richtung ist gleich zu einem Abstand zwischen dem Leiterdraht 22 und
der Innenwand des Temperatursensorraums 18b. Vorzugsweise
ist die Länge
des Vorsprungs ein bißchen
kleiner als der Abstand zwischen dem Leiterdraht 22 und
der Innenwand. Dies ist so, da der Leiterdraht 22 mit dem
Vorsprung 31 einfach in einem voll montiert wird, in dem
der Temperatursensor 24 in den Temperatursensorraum 18b gesetzt
wird. In diesem Fall ist eine Schwingungsamplitude des Temperatursensors
24 im wesentlichen null, so dass die Schwingung des Temperatursensors 24 verringert
wird.
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Vorzugsweise weist der Vorsprung 31 eine Mehrzahl
von Ansätzen
auf. Wenn der Vorsprung 31 lediglich einen einzigen Ansatz
aufweist, wird in einem Fall, indem der Temperatursensor 24 schwingt, die
Spannung auf lediglich einen Ansatz ausgeübt. Deshalb kann der Vorsprung 31 leicht
brechen. Genauer gesagt ist eine Mehrzahl von Ansätzen in
einer gleichen Ebene angeordnet, die senkrecht zu der Längsrichtung
des Leiterdrahts 22 ist. Weiterhin ist vorzugsweise jeder
Vorsprung in der Ebene in gleichmäßigen Winkelintervallen angeordnet,
das heißt
jeder Vorsprung ist symmetrisch angeordnet. In diesem Fall kann
der Vorsprung die Schwingung des Temperatursensors 24 auch
dann unterdrücken, wenn
der Temperatursensor 24 in jeder Richtung schwingt.
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Wie es in 5A gezeigt ist, ist es, wenn der Temperatursensorraum 18b,
der in der Nähe
des Vorsprungs 31 angeordnet ist, den konstanten Durchmesser
aufweist, und der Vorsprung 31 eine Mehrzahl von Ansätzen aufweist,
die in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, bevorzugt, dass
die Länge
jedes Vorsprungs, die ja von dem Leiterdraht 22 hervorsteht,
kürzer
wird, wenn der Vorsprung in der Nähe des hinteren Endes des Leiterdrahts 22 angeordnet
ist, welches zu dem Anschlussabschnitt 23 gegenüber liegt.
In diesem Fall wird die Spannung auf eine Mehrzahl von Ansätzen ausgeübt, die
auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, wenn der Temperatursensor 24 schwingt.
Deshalb stößt eine
Mehrzahl von Ansätzen
gegen die Innenwand des Temperatursensorraums 18b, so daß die Spannung
auf eine Mehrzahl von Ansätzen
verteilt wird.
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Daher beinhaltet der Leiterdraht 22 den
Vorsprung 31, so daß die
Schwingung des Temperatursensorraums 24 verringert wird.
Demgemäß wird die Dauerhaltbarkeit
des Temperatursensors 400 erhöht.
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Obgleich der Vorsprung 31 eine
nadelähnliche
Form aufweist, kann der Vorsprung 31 eine andere Form,
wie zum Beispiel eine Scheibenform aufweisen, welche zwischen dem
Leiterdraht 22 und der Innenwand des Temperatursensorraums 18b angeordnet
ist, so daß die
Schwingung des Temperatursensors 24 verringert wird.
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In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung steht der Vorsprung 31 in der Richtung, die senkrecht
zu der Längsrichtung
des Leiterdrahts 22 ist von der Schutzröhre 21 des Leiterdrahts 22 hervor.
Der Vorsprung 31 ist aus dem gleichen Material ausgebildet,
wie die Schutzröhre 21 ausgebildet
ist, und der Vorsprung 31 und die Schutzröhre 21 sind
integral ausgebildet. Jedoch kann der Vorsprung 31 in irgendeiner
Richtung, nicht nur der senkrechten Richtung, hervorstehen, und
kann aus einem unterschiedlichen Material ausgebildet sein, das
sich von dem der Schutzröhre 21 unterscheidet. Weiterhin
kann der Vorsprung 31 unabhängig von der Schutzröhre 21 ausgebildet
werden.
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Wie es in 5b gezeigt ist, wird eine Halterung 23 anstelle
des Vorsprungs 31 zum Verringern der Schwingung des Temperatursensors 24 verändert. Die
Schutzröhre 21 durchdringt
die Halterung 32, das heißt, die Halterung 32 bedeckt
die Schutzröhre 21.
In diesem Fall steht die Halterung von dem Leiterdraht 22 hervor,
so daß die
Schwingung des Temperatursensors 24 verringert wird. Daher
wird die Dauerhaltbarkeit des Temperatursensors 24 erhöht.
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Nachstehend erfolgt die Beschreibung
eines fünften
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Eine Drucksensorvorrichtung 500 mit
einem Temperatursensor gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 6 gezeigt.
Die Drucksensorvorrichtung 500 beinhaltet eine Klemme 33 zum
Klemmen des Leiterdrahts 22. Die Klemme 33 und
die Einlassöffnung 14 sind
integral aus einem Harzmaterial ausgebildet. Der Leiterdraht 22 wird
wie folgt geklemmt. Die Klemme 33 wird derart erwärmt, das
die Klemme 33 schmilzt und den Leiterdraht 22 klemmt.
Daher wird die Schwingung des Temperatursensors 24 verringert.
Weiterhin kann die Klemme 33 aus einem anderen Teil ausgebildet sein,
welches unabhängig
von der Einlassöffnung 14 ist.
Anders ausgedrückt
ist ein anderes Teil zwischen dem oberen Ende des Leiterdrahts 22 und
der Unterseite der Einlassöffnung 14 angeordnet.
Ein anderes Teil wird derart erwärmt,
das es schmilzt, und sowohl an der Einlassöffnung 14 und dem
Leiterdraht 22 klebt, so daß der Leiterdraht 22 mit
der Einlassöffnung 14 verklemmt
ist. Daher wird die Schwingung des Temperatursensors 24 verringert.