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Technisches Feld
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Druck-Erfassungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Druck-Erfassungsvorrichtung.
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Stand der Technik
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Druck-Erfassungsvorrichtungen wurden zum Messen des Drucks eines Fluids, wie beispielsweise eines Gases oder einer Flüssigkeit, verwendet. Patentdokument 1 offenbart eine Druck-Erfassungsvorrichtung, umfassend: eine metallische Basisplatte, umfassend einen Druckeinlass; einen Drucksensor, welcher einen Fluiddruck durch einen Druckeinlass, welcher in der Basisplatte gebildet ist, empfängt; eine Platine, welche mit dem Drucksensor durch Drahtverbindungen verbunden ist; und Kondensatoren, welche an der Platine angebracht sind und exogenes Rauschen, welches an einem Drucksensor vom Halbleiter-Typ ankommt, entfernen.
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Zitierungsliste
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Patentdokumente
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Patentdokument 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Kokai mit der Veröffentlichungsnummer 2002-257663 .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In der Druck-Erfassungsvorrichtung, welche in dem Patentdokument 1 offenbart ist, sind die Kondensatoren, welche an der Platine angebracht sind, zwischen einem Elektrodenanschluss für eine Stromversorgung und einem Elektrodenanschluss für eine Erdung bzw. zwischen einem Elektrodenanschluss für eine Ausgabe und dem Elektrodenanschluss für eine Erdung verbunden. Demgemäß, da die Druck-Erfassungsvorrichtung die Platine benötigt, sind ein Bauraum und die Anzahl von Komponenten gemäß der Platine erhöht und die Größe der Druck-Erfassungsvorrichtung ist erhöht.
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Die vorliegende Offenbarung wurde unter derartigen vorliegenden Umständen gemacht mit einer Aufgabe eines Bereitstellens: einer Druck-Erfassungsvorrichtung, wobei die Anzahl von Komponenten von dieser klein ist, und welche klein ist; und ein Verfahren zum Herstellen der Druck-Erfassungsvorrichtung.
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Lösung des Problems
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, umfasst eine Druck-Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung:
- eine Basisplatte, welche eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche, welche an einer Rückseite der ersten Hauptfläche angeordnet ist, und ein Durchgangsloch umfasst, in welchem ein Fluid strömt, welches zu messen ist, wobei das Durchgangsloch die Basisplatte von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchtritt;
- einen Drucksensor, welcher über der ersten Hauptfläche angeordnet ist, um das Durchgangsloch der Basisplatte abzudecken, und ein elektrisches Signal ausgibt, welches einem Druck des zu messenden Fluids in dem Durchgangsloch entspricht;
- einen Leitungsanschluss, welcher mit dem Drucksensor elektrisch verbunden ist;
- ein Gehäuse, welches einen ausgenommenen Abschnitt umfasst, welcher die Basisplatte und den Leitungsanschluss hält und einem Teil des Leitungsanschlusses erlaubt, freigelegt zu sein; und einen Kondensatorhalter, welcher eine nach außen geöffnete Ausnehmung umfasst und einen Kondensator hält; und
- den Kondensator, welcher durch den Kondensatorhalter des Gehäuses gehalten ist und mit dem Leitungsanschluss elektrisch verbunden ist.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Druck-Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung:
- einen Schritt eines Durchführens eines Spritzgießens eines Leitungsanschlusses und einer Basisplatte, welche eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche, welche an einer Rückseite der ersten Hauptfläche angeordnet ist, und ein Durchgangsloch umfasst, in welchem ein Fluid strömt, welches zu messen ist, wobei das Durchgangsloch die Basisplatte von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchtritt, und Formen eines Gehäuses, umfassend einen ausgenommenen Abschnitt, welcher einem Teil des Führungsanschlusses erlaubt, freigelegt zu sein; und einen Kondensatorhalter, welcher mit dem ausgenommenen Abschnitt in Verbindung steht;
- ein Schritt eines Befestigens eines Drucksensors über der ersten Hauptfläche der Basisplatte, um das Durchgangsloch abzudecken, wobei der Drucksensor ein elektrisches Signal ausgibt, welches dem Druck des zu messenden Fluids in dem Durchgangsloch entspricht, und eines elektrischen Verbindens des Leitungsanschlusses und des Drucksensors miteinander;
- einen Schritt eines Einsetzens eines Kondensatorkörpers eines Kondensators in den Kondensatorhalter, um ein Leitungselement des Kondensators in dem ausgenommenen Abschnitt anzuordnen; und
- einen Schritt eines Verbindens des Leitungselements und des Leitungsanschlusses miteinander in dem ausgenommenen Abschnitt.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung eliminiert die Verbindung eines Kondensators, welcher durch einen Kondensatorhalter gehalten ist, mit einem Leitungsanschluss, welcher durch einen ausgenommenen Abschnitt gehalten ist, die Notwendigkeit für eine Platine, und daher kann eine kleine Druck-Erfassungsvorrichtung, umfassend wenige Komponenten, und ein Verfahren zum Herstellen der Druck-Erfassungsvorrichtung erhalten werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Aufsicht einer Druck-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie II-II aus 1 genommen worden ist;
- 3 ist eine Aufsicht der Druck-Erfassungsvorrichtung, welche in 1 dargestellt ist, von welcher ein Deckelelement entfernt worden ist;
- 4 ist eine teilweise Bodenansicht einer Druck-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
- 5 ist eine Teilquerschnittsansicht, welche entlang der Linie V-V aus 4 genommen worden ist; und
- 6 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Druck-Erfassungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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(Ausführungsform)
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Eine Druck-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und ein Verfahren zum Herstellen der Druck-Erfassungsvorrichtung wird nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben werden.
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Die Druck-Erfassungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst: i) eine Basisplatte 10, welche eine erste Hauptfläche 11, eine zweite Hauptfläche 12, welche an der Rückseite der ersten Hauptfläche 11 angeordnet ist, und ein Durchgangsloch 13 umfasst; ii) einen Drucksensor 20, welcher an der ersten Hauptfläche 11 angeordnet ist, um das Durchgangsloch 13 der Basisplatte 10 abzudecken, und welcher ein elektrisches Signal ausgibt, welches dem Druck eines Fluids, welches zu messen ist, in dem Durchgangsloch 13 entspricht; iii) Leitungsanschlüsse 30, welche mit dem Drucksensor 20 elektrisch verbunden sind; iv) ein Gehäuse 40, welches ausgenommene Abschnitte 41 umfasst, welche die Basisplatte 10 und die Leitungsanschlüsse 30 halten, und welche Teilen der Leitungsanschlüsse 30 erlauben, freigelegt zu sein; und v) einen Kondensator 50, welcher den Drucksensor 20 vor statischer Elektrizität schützt.
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Das Gehäuse 40 umfasst: einen Gehäusekörper 43, welcher in einem Zentrum angeordnet ist und in einer etwa zylindrischen Form gebildet ist; wobei die ausgenommenen Abschnitte 41 und Kondensatorhalter 42, welche von dem Zentrum des Gehäusekörpers 43 zu beiden Seiten schräg vorstehen, nach außen angeordnet sind, und im Ganzen etwa rechteckig sind; und Befestigungselemente 44, welche von dem Zentrum des Gehäusekörpers 43 zu beiden Seiten vorstehen und nach außen angeordnet sind, wie in 1 dargestellt. Der Gehäusekörper 43 umfasst ein Deckelelement 45.
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Zur Unterscheidung sind der eine ausgenommene Abschnitt 41 und der eine Kondensatorhalter 42 auf der linken Seite der Zeichnung mit den Bezugszeichen 41a bzw. 42a bezeichnet und der andere ausgenommene Abschnitt 41 und der andere Kondensatorhalter 42 auf der rechten Seite der Zeichnung sind mit den Bezugszeichen 41b bzw. 42b bezeichnet.
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Das Gehäuse 40 ist aus einem Harz mit elektrischen Isolationseigenschaften gebildet, wie beispielsweise einem Polyphenylensulfid (PPS) Harz. Das gesamte Gehäuse 40, umfassend die ausgenommenen Abschnitte 41, die Kondensatorhalter 42, den Gehäusekörper 43 und das Befestigungselement 44, ist integral gebildet.
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Der Gehäusekörper 43 nimmt die Basisplatte 10, den Drucksensor 20 und die Leitungsanschlüsse 30 auf.
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Wie in 1, 3, 4 und 5 dargestellt, ist jeder der ausgenommenen Abschnitte 41a und 41b in der zentralen Achsrichtung des Gehäusekörpers 43 (der Richtung von der ersten Hauptfläche 11 der Basisplatte 10 in Richtung der zweiten Hauptfläche 12) geöffnet und erlaubt Teilen der Leitungsanschlüsse 30, welche in dem Gehäusekörper 43 aufgenommen sind, und den Leitungselementen 52 des Kondensators 50, freigelegt zu sein. In diesem Sinne fungieren die ausgenommenen Abschnitte 41 als Freilegungselemente.
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Wie in 1, 3, 4 und 5 dargestellt, ist jeder der Kondensatorhalter 42a und 42b in einer ausgenommenen Form gebildet und nimmt den Kondensatorkörper 51 des Kondensators 50 auf. Die Ausnehmungen der Kondensatorhalter 42 stehen mit den Öffnungen der ausgenommenen Abschnitte 41 in Verbindung. Die Spitzenabschnitte der Leitungselemente 52 des Kondensators 50, welcher in den Kondensatorhaltern 42 aufgenommen ist, sind in den ausgenommenen Abschnitten 41 angeordnet und freigelegt. Jeder der Kondensatorhalter 42a und 42b ist so eingerichtet, dass der angebrachte Kondensator 50, dessen Umfang durch eine Wand 48 umgeben ist, befestigt werden kann. Wie die ausgenommenen Abschnitte 41, sind die Kondensatorhalter 42a und 42b in der zentralen Achsrichtung des Gehäusekörpers 43 (der Richtung von der ersten Hauptfläche 11 der Basisplatte 10 in Richtung der zweiten Hauptfläche 12) geöffnet. Im Ergebnis kann der Kondensator 50 von der Außenseite (der Rückseite, welche der zweiten Hauptfläche 12 näher ist) von jedem der Kondensatorhalter 42a und 42b montiert werden. Die Kondensatorhalter 42a und 42b sind an Positionen angeordnet, welche zu einander entgegengesetzt sind und jeweils ein Paar von Vorsprüngen 47 und 47 umfassen, welche den montierten Kondensator 50 drücken, wie in 4 dargestellt.
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Die Befestigungselemente 44 sind an beiden Seiten des Gehäusekörpers 43 angeordnet und ein Montageloch ist in jedem der Befestigungselemente 44 gebildet, wie in 1, 2 und 3 dargestellt. Das Befestigungselement 44 ist ein Abschnitt zum Montieren der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 an einem Körper, welcher zu erfassen ist. Das Befestigungselement 44 wird durch Anbringen eines metallischen Kragens 46 in dem Montageloch verstärkt.
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Die Befestigungselemente 44 können an dem äußeren Umfang des diskoidalen Körpers, welcher zu erfassen ist, durch Anordnen der Befestigungselemente 44 an beiden Seiten des Gehäusekörpers 43 angebracht werden. Es wird ein Spritzgießen der Basisplatte 10 und der Leitungsanschlüsse 30 an den Gehäusekörper 43 durchgeführt. Es wird ein Spritzgießen des metallischen Kragens 46, wie beispielsweise Messing, an dem Befestigungselement 44 durchgeführt.
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Das Deckelelement 45 ist ein Element zum Erlauben einer Seite (welche der ersten Hauptplatte 11 der Basisplatte 10 näher ist) des Gehäusekörpers 43, welche einer Seite entgegengesetzt ist, welche einem zu messenden Fluid näher ist, in einem luftdichten Zustand zu sein, wie in 1 und 2 dargestellt. Das Deckelelement 45 deckt die Rückseite einer Fläche, welche den Druck des zu messenden Fluids aufnimmt, des Drucksensors 20 des Gehäusekörpers 43 ab, wodurch ein abgedichteter Raum gebildet wird und dem Raum erlaubt wird, ein Druckreferenzraum PRR zu sein. Das Deckelelement 45 umfasst zum Beispiel ein Harz, wie beispielsweise ein PPS, welches das gleiche Material ist wie das Material des Gehäuses 40. Das Deckelelement 45 ist an dem Gehäusekörper 43 befestigt, um den Druckreferenzraum PRR, durch zum Beispiel Laserschweißen, abzudichten.
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Die Basisplatte 10 ist ein metallisches Element, welches den Drucksensor 20 haltert. Die Basisplatte 10 ist aus einem metallischen Material, wie zum Beispiel einer 42-Legierung, in einer diskoidalen Form gebildet. Die Basisplatte umfasst die erste Hauptfläche 11 und die zweite Hauptfläche 12, welche die Rückseite der ersten Hauptfläche 11 ist, wie in 2 dargestellt. Die Basisplatte 10 umfasst in dem Zentrum der Basisplatte 10 das Durchgangsloch (Druckeinlass) 13, in welchem ein zu messendes Fluid, wie beispielsweise Öl, strömt. Durch, zum Beispiel Spritzgießen, wird die Basisplatte 10 an das Gehäuse 40 in einem luftdichten Zustand befestigt, so dass der äußere Umfang der Basisplatte 10 in dem Gehäusekörper 43 angeordnet ist. Die Stärke der Basisplatte 10 ist derart gesichert, dass die Basisplatte den Drucksensor 20 haltert und eine Distorsion davon abgehalten wird, aufgrund des Drucks eines zu messenden Fluids erzeugt zu werden.
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Der Drucksensor 20 umfasst einen Drucksensor vom Ein-Chip Halbleiter-Typ. Der Drucksensor 20 umfasst einen Siliziumwafer, welcher anodisch auf eine Glasbasis (erste Isolationsschicht) 21 gebondet ist, wie in 2 und 3 dargestellt. Der Drucksensor 20 umfasst eine Wheatstone-Brückenschaltung, welche an einem Siliziumsubstrat gebildet ist. Die Wheatstone-Brückenschaltung konvertiert einen Distorsionswiderstand, welcher durch eine Änderung in dem Druck des Siliziumsubstrats hervorgerufen wird, in ein Spannungssignal, und gibt das Spannungssignal aus. Der Drucksensor 20 führt eine Stromversorgung und eine Spannungsausgabe durch die Leitungsanschlüsse 30, welche später beschrieben werden, durch. Der Drucksensor 20 ist an der ersten Hauptfläche 11 der Basisplatte 10 angeordnet, um das Durchgangsloch 13 der Basisplatte 10 abzudecken. Die Basis 21 des Drucksensors 20 ist an der Basisplatte 10 durch Die-Bonding luftdicht befestigt.
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Es wird ein Spritzgießen der Leitungsanschlüsse 30 luftdicht an das Gehäuse 40 durchgeführt, wie in 2 bis 5 dargestellt. Die einen Enden der Leitungsanschlüsse 30 sind mit dem Drucksensor 20 in dem Gehäusekörper 43 durch Kabel 31 elektrisch verbunden, wie in 2 dargestellt, und die anderen Enden der Leitungsanschlüsse 30 stehen vor und sind zu den beiden ausgenommenen Abschnitten 41 außerhalb des Gehäusekörpers 43 freigelegt, wie in 1, 2, 4 und 5 dargestellt. Jeder Leitungsanschluss 30 umfasst einen Leitungsanschluss 32 für eine Stromversorgung, einen Leitungsanschluss 33 für eine Erdung und einen Leitungsanschluss 34 für eine Ausgabe. Die Kabel 31, durch welche der Drucksensor 20 und die Leitungsanschlüsse 30 miteinander verbunden sind, umfassen zum Beispiel einen aus Aluminium hergestellten Draht. Jeder der Leitungsanschlüsse 32, 33 und 34 umfasst zum Beispiel Ni-plattierte Phosphor-Bronze oder dergleichen.
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Ein ausgenommener Abschnitt 41a hält den Leitungsanschluss 34 für eine Ausgabe und den Leitungsanschluss 33 für eine Erdung in einem Zustand, in welchem ein Teil des Leitungsanschlusses 34 für eine Ausgabe und ein Teil des Leitungsanschlusses 33 für eine Erdung freigelegt sind. Der andere ausgenommene Abschnitt 41b hält den Leitungsanschluss 32 für eine Stromversorgung und den Leitungsanschluss 33 für eine Erdung in einem Zustand, in welchem ein Teil des Leitungsanschlusses 32 für eine Stromversorgung und ein Teil des Leitungsanschlusses 33 für eine Erdung freigelegt sind. Eine Stromversorgungsspannung wird auf den Leitungsanschluss 32 für eine Stromversorgung appliziert und der Leitungsanschluss 33 für eine Erdung wird geerdet. Dann wird eine konstante Spannung auf den Drucksensor 20 appliziert, wodurch die Wheatstone-Brückenschaltung betrieben wird. Die Wheatstone-Brückenschaltung gibt an den Leitungsanschluss 34 für eine Ausgabe eine Spannung aus, welche der Distorsion des Substrats des Drucksensors 20 entspricht, welche durch den Druck eines zu messenden Fluids in dem Durchgangsloch 13 hervorgerufen wird.
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Der Kondensator 50 ist dazu bestimmt, die Dehngrenze gegen statische Elektrizität des Drucksensors 20 der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 zu sichern. Der Kondensator 50 umfasst zum Beispiel einen Chip-Kondensator. Der Kondensator 50 umfasst den Kondensatorkörper 51 und die Leitungselemente 52. Wie in 4 dargestellt, ist der Kondensator 50 derart gebildet, dass die zwei Leitungselemente 52 angeordnet sind, sich an dem Kondensatorkörper 51 zu erstrecken und in der longitudinalen Richtung des Kondensatorkörpers 51 vorzustehen.
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Die Kondensatoren 50 sind an den Kondensatorhaltern 42a und 42b des Gehäuses 40 von der Rückseite (einer Seite, welche einem zu messenden Fluid näher ist) angebracht und in diesen gehalten, wie in 4 und 5 dargestellt. Die Kondensatoren 50 sind derart gehalten, dass die Leitungselemente 52 und Teile der Leitungsanschlüsse 30, welche zu den ausgenommenen Abschnitten 41a und 41b freigelegt sind, welche mit den Kondensatorhaltern 42a und 42b in Verbindung stehen, auf der Rückseite in Kontakt miteinander kommen. Die Kondensatorkörper 51 sind befestigt, um durch die Wände 48 um die Kondensatorhalter 42a und 42b herum umgeben zu sein.
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In einem derartigen Fall sind die Kondensatorkörper 51 durch die Vorsprünge 47 und 47, welche einander entgegengesetzt sind, der ausgenommenen Abschnitte 41a und 41b, wie in 4 dargestellt, und die Wände 48 in der Front (einer Seite, welche einer Seite entgegengesetzt ist, welche einem zu messenden Fluid näher ist) gehalten, wie in 5 dargestellt.
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Die Leitungselemente 52 der Kondensatoren 50 und die Leitungsanschlüsse 32, 33 und 34 sind miteinander in den ausgenommenen Abschnitten 41a und 41b durch Schweißen oder dergleichen elektrisch verbunden. In dem einen ausgenommenen Abschnitt 41a sind das eine und andere Leitungselemente 52 des Kondensators 50 mit dem Leitungsanschluss 34 für eine Ausgabe bzw. dem Leitungsanschluss 33 für eine Erdung verbunden. In dem anderen ausgenommenen Abschnitt 41b sind das eine und andere Leitungselemente 52 des Kondensators mit dem Leitungsanschluss 32 für eine Stromversorgung bzw. dem Leitungsanschluss 33 für eine Erdung verbunden. Im Ergebnis ist die Dehnungsgrenze gegen statische Elektrizität des Drucksensors 20 gesichert.
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In der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 sind Teile der Leitungsanschlüsse 30, welche in dem Gehäuse 40 durch Spritzgießen angeordnet sind, zu den ausgenommenen Abschnitten 41 freigelegt, und die Leitungselemente 52 der Kondensatoren 50, welche durch die Kondensatorhalter 42 gehalten sind, sind in den freigelegten Leitungsanschlüssen 30 angeordnet und mit diesen verbunden. Demgemäß sind das Gehäuse einer Platine in dem Gehäuse 40 und das Bonden der Kondensatoren 50 durch die Platine, da zuvor durchgeführt, nicht erforderlich. Selbst wenn die Kondensatoren 50, welche eine Druckresistenz gegen exogenes Rauschen erlauben, zu sichern sind, kann das Gehäuse 40 kompakt hergestellt werden und die Größe der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 selbst kann reduziert werden.
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Die Druck-Erfassungsvorrichtung 100 ist entlang des diskoidalen äußeren Umfangs eines zu erfassenden Körpers angeordnet, wie zum Beispiel eine Öldruckpumpe. Die Druck-Erfassungsvorrichtung 100 ist mit Bolzen (nicht dargestellt) befestigt, welche durch die metallischen Krägen 46 der Befestigungselemente 44 hindurch treten, und ist in einem abgedichteten Zustand durch ein Dichtmittel befestigt, welches nicht dargestellt ist, so dass ein zu messendes Fluid auf das Durchgangsloch 13 der Basisplatte 10 einwirkt. Der Drucksensor 20 wird abhängig von einer Differenz zwischen dem Druck des zu messenden Fluids, welches auf das Durchgangsloch 13 einwirkt, und dem Druck (Referenzdruck) eines Fluids (Atmosphärenluft) in dem Druckreferenzraum PRR auf der Rückseite des Drucksensors 20 verwunden (deformiert), und der Widerstandswert der Brückenschaltung variiert abhängig von der Distorsion (Deformation), wobei eine Ausgabespannung variiert. Die Variation in einer Ausgabespannung wird als ein Messsignal an den Leitungsanschluss 34 für eine Ausgabe ausgegeben. In anderen Worten gibt der Drucksensor 20 ein Spannungssignal aus, welches dem Druck des zu messenden Fluids entspricht.
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Ein Verfahren zum Herstellen der Druck-Erfassungsvorrichtung 100, umfassend die oben beschriebene Konfiguration, wird nun beschrieben werden.
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Als Erstes wird ein Spritzgießen der Basisplatte 10 und der Leitungsanschlüsse 30 durchgeführt und das Gehäuse 40, umfassend die ausgenommenen Abschnitte 41, die Kondensatorhalter 42 und die Befestigungselemente 44, wird gebildet. Der Drucksensor 20 ist an der Basis 21 befestigt. Die Basis 21 ist an der Basisplatte 10 befestigt. Die Basis 21 kann an der Basisplatte 10 befestigt werden, gefolgt von einem Bonden/Verbinden des Drucksensors 20 mit der Basis. Der Drucksensor 20 und die Leitungsanschlüsse 30 sind miteinander durch die Kabel 31 elektrisch verbunden.
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Die Kondensatorkörper 51 und 51 sind von der Öffnung der Rückseite in die Kondensatorhalter 42a und 42b eingesetzt. Jeder Kondensatorkörper 51 ist durch die Vorsprünge 47 und 47 und die Wand 48 befestigt. Zusätzlich sind die Leitungselemente 52 der Kondensatoren 50 in die ausgenommenen Abschnitte 41a und 41b eingesetzt. Die Leitungselemente 52 sind an die Leitungsanschlüsse 30 durch Schweißen, Löten oder dergleichen befestigt.
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Das Deckelelement 45 ist an den Gehäusekörper 43 durch Laserschweißen luftdicht befestigt.
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Die Reihenfolge der oben beschriebenen Schritte kann gegebenenfalls geändert werden und mehrere Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden.
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Die Befestigungselemente 44 sind mit einem Bolzen oder dergleichen an einem zu erfassenden Körper befestigt.
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(Alternatives Beispiel)
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Leitungselemente 52 angeordnet, um sich von dem Kondensatorkörper 51 zu erstrecken, und sind linear gebildet. Jedoch ist diese Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.
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Zum Beispiel ist die Form eines Gehäuses 40 optional. Zum Beispiel wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform die Form mit einer bilateralen Liniensymmetrie, wie in 1 dargestellt, dargestellt. Jedoch sind die Form und Anordnung von jedem Abschnitt optional.
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Zum Beispiel sind die Formen eines ausgenommenen Abschnitts 41 und eines Kondensatorhalters 42 optional, solange ein Kondensator 50 von der Außenseite montiert werden kann.
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Zum Beispiel sind die Durchgangslöcher in den ausgenommenen Abschnitten 41 in der oben beschriebenen Ausführungsform gebildet. Jedoch ist auch eine Ausnehmung, welche sich zu einer Unterfläche öffnet, anstelle der Durchgangslöcher akzeptabel. Mehrere Durchgangslöcher und mehrere Ausnehmungen können auch gemäß der Anzahl der Leitungselemente 52 des Kondensators 50 gebildet werden.
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Die Konfiguration, in welcher die Wände 48 an den Rückflächen für die Kondensatorhalter 42 vorhanden sind, wurde dargestellt. Jedoch ist diese Offenbarung nicht auf die Konfiguration limitiert. Die Konfiguration ist optional, solange die Konfiguration einen nach außen geöffneten Abschnitt umfasst, der Kondensator 50 von dem Abschnitt montiert werden kann und der montierte Kondensator 50 gehalten werden kann. Zum Beispiel ist eine Konfiguration, umfassend eine Seitenwand und eine vordere Wand 49, auch akzeptabel, wie in 6 dargestellt. In dieser Konfiguration ist ein Kondensatorkörper 51 von der Rückfläche eines Gehäuses 40 in einen Kondensatorhalter 42 eingesetzt.
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Es ist nicht notwendig, dass ein Kondensatorhalter 42 eine Größe aufweist, in welcher die Gesamtheit eines Kondensatorkörpers 51 aufgenommen werden kann. Die Größe und Konfiguration, in welchen ein Teil des Kondensatorkörpers 51 aufgenommen wird, sind auch akzeptabel. Ein Verfahren zum Befestigen des Kondensatorkörpers 51 an den Kondensatorhalter 42 ist nicht auf eine Druckkraft, ein Einpassen oder dergleichen beschränkt, sondern ist optional. Zum Beispiel kann der Kondensatorkörper 51 mit einem Adhäsionsmittel an den Kondensatorhalter 42 befestigt werden.
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Der longitudinalen Richtung des Kondensatorkörpers 51 und der longitudinalen Richtung des Leitungselements 52 wird erlaubt, die gleiche Richtung zu sein. Jedoch kann der longitudinalen Richtung des Kondensatorkörpers 51 und der longitudinalen Richtung des Leitungselements 52 erlaubt werden, orthogonal zueinander zu sein. Zum Beispiel, wie in 6 dargestellt, kann ein Kondensatorkörper 51 in einer aufgerichteten Position angeordnet sein und ein Leitungselements 52 kann ausgebildet sein, sich in einer horizontalen Richtung orthogonal zu dem Kondensatorkörper 51 durch eine Biegung 53 zu erstrecken.
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Diese Konfiguration ermöglicht einem ausgenommenen Abschnitt 41 und einem Kondensatorhalter 42, kompakt zu sein, da der Kondensatorkörper 51, welchem erlaubt ist, in einer aufrechten Position zu sein, aufgenommen ist. Demgemäß kann ein Projektionsbereich in dem Gehäuse eines Anbringens einer Druck-Erfassungsvorrichtung 100A an einen zu erfassenden Körper reduziert werden.
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So wie die bereits beschriebene Druck-Erfassungsvorrichtung 100, kann auch eine derartige Druck-Erfassungsvorrichtung 100A einen Druck erfassen und den Druck als ein elektrisches Signal ausgeben.
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In der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 sind die ausgenommenen Abschnitte 41 an Positionen angeordnet, welche dem Zentrum des Gehäusekörpers 43 in Bezug auf die Kondensatorhalter 42 näher sind, den Leitungselementen 52 der Kondensatoren 50 wird erlaubt, näher zu dem Zentrum zu sein, und den Kondensatorkörpern 51 wird erlaubt, näher zu der Außenseite zu sein (näher zu dem äußeren Umfang). In der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 können die Kondensatorkörper 51 und die Leitungselemente 52 der Kondensatoren 50 jedoch angeordnet sein, umgedreht zu sein, wodurch die Kondensatorkörper 51 an einer Position angeordnet sein können, welche näher zu dem Zentrum ist, und die Leitungselemente 52 können an einer Position angeordnet sein, welche näher zu der Außenseite ist (näher zu dem äußeren Umfang). In einer derartigen Weise kann eine Verbindungsbedienung, wie beispielsweise ein Schweißen der Leitungselemente 52 und jedes der Leitungsanschlüsse 32, 33 und 34 des Leitungsanschlusses 30, in den ausgenommenen Abschnitten 41 in den Enden durchgeführt werden, ohne durch das Gehäuse 40 gestört zu werden. Die Verbindungselemente für eine Stromversorgung und für eine Ausgabe und dergleichen können auch in den Enden angeordnet sein.
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Der Drucksensor 20 ist nicht auf einen Drucksensor vom Halbleiter-Typ limitiert. Ein bekannter optionaler Drucksensor kann als der Drucksensor 20 verwendet werden. Eine Technik zum Befestigen des Drucksensors 20 an die Basisplatte 10 ist auch optional. Falls der Druckreferenzraum PRR gebildet werden kann, ist ein Verfahren zum Befestigen des Deckelelements 45 an die Halter optional. Eine Technik zum Verbinden des Drucksensors 20 und der Leitungsanschlüsse 30 miteinander ist nicht auf eine Technik unter Verwendung der Kabel 31 limitiert, sondern ist optional. Die flachen Formen der Leitungsanschlüsse 30 (32 bis 34) sind optional, solange die Leitungsanschlüsse mit dem Drucksensor 20 verbunden werden können und Teile der Leitungsanschlüsse in den ausgenommenen Abschnitten 41 freigelegt sind.
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Wie oben beschrieben, umfasst eine Druck-Erfassungsvorrichtung 100: eine Basisplatte 10, welche eine erste Hauptfläche 11, eine zweite Hauptfläche 12, welche an der Rückseite der ersten Hauptfläche 11 angeordnet ist, und ein Durchgangsloch 13, umfasst welches die Basisplatte von der ersten Hauptfläche 11 zu der zweiten Hauptfläche 12 durchdringt, und in welchem ein zumessen des Fluid strömt; einen Drucksensor 20, welcher über der ersten Hauptfläche 11 angeordnet ist, um das Durchgangsloch 13 der Basisplatte 10 abzudecken, und welcher ein elektrisches Signal ausgibt, welches dem Druck des zu messenden Fluids in dem Durchgangsloch 13 entspricht; einen Leitungsanschluss 30, welcher mit dem Drucksensor 20 elektrisch verbunden ist; ein Gehäuse 40, welches umfasst: einen ausgenommenen Abschnitt 41, welcher die Basisplatte 10 und den Leitungsanschluss 30 hält und einem Teil des Leitungsanschlusses 30 erlaubt, freigelegt zu sein; und einen Kondensatorhalter 42, welcher mit dem ausgenommenen Abschnitt 41 in Verbindung steht; und einen Kondensator, welcher den Drucksensor 20 vor exogenem Rauschen schützt. Der Kondensator 50 kann von der Außenseite an den Kondensatorhalter 42 angebracht werden, welcher nach außen geöffnet ist. Das Leitungselement 52 des Kondensators 50, welcher an den Kondensatorhalter 42 montiert ist, ist in den ausgenommenen Abschnitt 41 eingesetzt und mit dem Leitungsanschluss 30 elektrisch verbunden. In anderen Worten ist der Kondensator 50, welcher durch den Kondensatorhalter 42 gehalten ist, mit dem Leitungsanschluss 30 verbunden, welcher in dem ausgenommenen Abschnitt 41 gehalten ist. Demgemäß ist der Kondensator 50 ohne Verwendung einer Platine angeordnet, wodurch eine Dehnungsgrenze gegen exogenes Rauschen gesichert werden kann, die Anzahl von Komponenten reduziert werden kann und eine Herabskalierung erreicht werden kann. Der Leitungsanschluss 30 und der Kondensator 50 können miteinander einfach in dem ausgenommenen Abschnitt 41 elektrisch verbunden werden. Die Anbringung des Kondensators 50 kann durch Montage des Kondensators 50 von der Außenseite des Gehäuses 40 auch vereinfacht werden.
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Im Einklang mit der Druck-Erfassungsvorrichtung 100, welche oben beschrieben worden ist, erstreckt sich der Leitungsanschluss 30 zu der Außenseite der Basisplatte 10 in Richtung einer Richtung, welche von einer zentralen Achse beabstandet ist, welche sich in der Richtung einer Durchdringung des Zentrums des Durchgangslochs 13 erstreckt. Der ausgenommenen Abschnitt 41 ist außerhalb der Basisplatte 10 angeordnet und steht mit dem Kondensatorhalter 42 in Verbindung. Demgemäß ermöglicht das Halten des Kondensators 50 in dem Kondensatorhalter 42 dem Kondensator 50 und dem Leitungsanschluss 30, welcher sich von dem Zentrum der Basisplatte 10 in Richtung der Außenseite erstreckt, miteinander in dem ausgenommenen Abschnitt 41 elektrisch verbunden zu sein, welcher mit dem Kondensatorhalter 42 in Verbindung steht.
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Im Einklang mit der Druck-Erfassungsvorrichtung 100, welche oben beschrieben worden ist, sind der Kondensatorhalter 42 und der ausgenommene Abschnitt 41 in einer Richtung von der ersten Hauptfläche 11 in Richtung der zweiten Hauptfläche 12 geöffnet. Demgemäß kann der Kondensator 50 von den offenen Seiten der ersten Hauptfläche 11 und der zweiten Hauptfläche 12 montiert werden und kann mit dem Leitungsanschluss 30 elektrisch verbunden werden.
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Im Einklang mit der Druck-Erfassungsvorrichtung 100, welche oben beschrieben worden ist, umfasst der Kondensator 50 einen Kondensatorkörper 51 und ein Leitungselement 52, und der Kondensatorkörper 51 ist so angeordnet, dass die longitudinale Richtung des Kondensatorkörpers 51 entlang der erweiterten Linie des Leitungsanschlusses 30 ist. Demgemäß sind der Kondensatorkörper 51 und das Leitungselement 52 linear angeordnet, wodurch es möglich ist, durch den Kondensatorhalter 42 mit einer reduzierten Dicke gehalten zu werden und die Dicke der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 zu reduzieren.
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Im Einklang mit der Druck-Erfassungsvorrichtung 100A der vorliegenden Offenbarung, ist der Kondensatorkörper 51 so platziert, dass die longitudinale Richtung des Kondensatorkörpers 51 orthogonal zu der erweiterten Linie des Leitungsanschlusses 30 ist. Demgemäß können die Gesamtlängen des Kondensatorkörpers 51 und des Leitungsanschlusses 52A reduziert werden und ein Projektionsbereich in dem Gehäuse eines Anbringens der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 an einen zu messenden Körper kann reduziert werden, wodurch eine Kompaktheit ermöglicht wird.
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Im Einklang mit der Druck-Erfassungsvorrichtung 100 der vorliegenden Offenbarung, umfasst das Gehäuse 40 ein Deckelelement 45, welches einen abgedichteten Druckreferenzraum PRR bildet, welcher die Rückseite einer Fläche des Drucksensors 20 abdeckt, welche den Druck eines zu messenden Fluids aufnimmt. Demgemäß ermöglicht der Druckreferenzraum PRR eine Erfassung einer Variation in einem Druck in Bezug auf einen Referenzdruck.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Gehäuse als ein Beispiel beschrieben, in welchem die Basisplatte 10 eine diskoidale Form aufweist. Jedoch ist die Form der Basisplatte 10 eine optionale Form, wie beispielsweise eine rechteckige Form, falls der Drucksensor 20 stabil gehaltert werden kann. Die Formen der Basisplatte 10 und des Gehäuses 40 sind nicht auf ebene Formen limitiert, solange es möglich ist, mit einem zu messenden Körper in engen Kontakt gebracht zu werden. Eine Niveaudifferenz kann zwischen der Basisplatte 10 und dem Gehäuse 40 angeordnet sein, so dass eine Packung, welche an den zu messenden Körper angebracht ist, zuverlässig komprimiert sein kann. Der Drucksensor vom Ein-Chip Halbleiter-Typ wurde als ein Beispiel des Drucksensors beschrieben. Jedoch ist die Konfiguration des Drucksensors eine optionale Konfiguration, umfassend einen anderen Typ.
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Das Vorangehende beschreibt manche beispielhafte Ausführungsformen für beispielhafte Zwecke. Obwohl die vorangehende Beschreibung spezifische Ausführungsformen dargelegt hat, wird ein Fachmann erkennen, dass Änderungen in Form und Detail gemacht werden können, ohne von dem breiteren Sinn und Umfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen eher als darstellend als in einem restriktiven Sinne zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem limitierenden Sinn zu erfassen und der Umfang der Erfindung ist nur durch die umfassten Ansprüche definiert, zusammen mit dem vollständigen Bereich von Äquivalenten, welchen diese Ansprüche entsprechen.
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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2016-023709 , welche am 10. Februar 2016 angemeldet wurde, wobei die gesamte Offenbarung dieser hierin durch Referenz mit einbezogen ist.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung ist für eine Druck-Erfassungsvorrichtung geeignet, welche an ein Geschwindigkeit-Wechselgetriebe angebracht ist, welches in einem beweglichen Körper, wie beispielsweise einem Automobil, einem Motorrad oder einem Schiff installiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Druck-Erfassungsvorrichtung
- 100A
- Druck-Erfassungsvorrichtung
- 10
- Basisplatte
- 11
- Erste Hauptfläche
- 12
- Zweite Hauptfläche
- 13
- Durchgangsloch
- 20
- Drucksensor
- 21
- Basis
- 30
- Leitungsanschluss
- 31
- Kabel/Draht
- 32
- Leitungsanschluss für eine Stromversorgung
- 33
- Leitungsanschluss für eine Erdung
- 34
- Leitungsanschluss für eine Ausgabe
- 40
- Gehäuse
- 41 (42a, 41b)
- Ausgenommener Abschnitt
- 42 (42a, 42b)
- Kondensatorhalter
- 43
- Gehäusekörper
- 44
- Befestigungselement
- 45
- Deckelelement
- 46
- metallischer Kragen
- 47
- Projektion
- 48
- Wand
- 50
- Kondensator
- 51
- Kondensatorkörper
- 52
- Leitungselement
- 52A
- Leitungselement
- 53
- Biegung
- PPR
- Druckreferenzraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002257663 [0003]
- JP 2016023709 [0055]
