DE19752977A1 - Druckerfassungsgerät - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckerfassungsgerät, das durch Integrieren eines Drucksensors, in dem eine mit einem Meßwiderstand ausgebildete Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung eingebaut ist, und ein Solenoid- bzw. Magnetventils zur Steuerung eines Kanals für ein Meßfluid (d. h. ein zu messendes Fluid, beispielsweise eine Flüssigkeit) in einem einzigen Körper, beispielsweise einem Formkörper, gebildet ist.

Stand der Technik

Ein beispielhafter Stand der Technik wird nachfolgend anhand der Fig. 6 beschrieben. Die Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht auf ein herkömmliches Druckerfassungsgerät. Wie hierin gezeigt ist, ist ein Drucksensor 100 so eingesetzt, daß eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung das Innere eines Sensorbehältnisses 101 in eine Referenzdruckkammer und eine Meßfluideinlaßkammer unterteilt. Des weitere ist am Sensorbehältnis 101 ein Nippel 102 zum Einbringen eines Meßfluids in die Meßfluideinlaßkammer geschaffen.

Der Drucksensor 100 ist auf einer Trägerkonsole 106 angebracht, an dem auch ein Solenoidventil 103 befestigt ist.

Überdies sind der Nippel 102 und ein Auslaß 105 des Solenoidventils 103 über einen Schlauch 107 miteinander verbunden.

Das so ausgebildete herkömmliche Druckerfassungsgerät ist beispielsweise am Chassis eines Fahrzeuges im Motorraum angebracht und eingesetzt. Hierbei ist ein Schlauch eines Motoransaugrohrs mit einem Einlaß 104 des Solenoidventils 103 verbunden. Wenn sich nun das Solenoidventil 103 öffnet, wird im Motoransaugrohr angesaugte Ansaugluft durch den Schlauch hindurch in die Meßfluideinlaßkammer eingebracht, und zwar über den Einlaß 104, den Auslaß 105, den Schlauch 107 und den Nippel 102. Durch die unterschiedlichen Drücke in der Referenzdruckkammer und der Meßfluideinlaßkammer wird dabei die Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung im Drucksensor 100 verformt und hierdurch der Druck der Ansaugluft erfaßt.

Wie zuvor beschrieben wurde, sind bei dem herkömmlichen Druckerfassungsgerät die Trägerkonsole 106 und der Schlauch 107 notwendig, um den Drucksensor 100 und die Solenoidventile 103 in einem Teil zu integrieren, also zueinander zu fixieren, da der Drucksensor 100 und das Solenoidventil 103 separate Einzelteile sind. Somit tritt das Problem auf, daß die hierdurch gebildete Gesamteinheit, das Druckerfassungsgerät, einen großen Umfang besitzt und einen entsprechend großen Einbauraum benötigt.

Da sowohl der Drucksensor 100 wie auch das Solenoidventil 103 jeweils mit einem Stecker für einen elektrischen Anschluß versehen sind, tritt überdies das Problem auf, daß auch auf Seiten des Kabelbaums am Chassis zwei Paar Stecker notwendig sind. Demgemäß ist dann auch das Anschließen des Drucksensors und des Solenoidventils aufwendig und kompliziert, zudem ist können die vielen Steckverbindungen Probleme bereiten.

Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht. Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, ein kompaktes Druckerfassungsgerät zu schaffen.

Dieses technische Problem wird durch ein Druckerfassungsgerät nach dem Anspruch 1 bzw. nach dem Anspruch 5 gelöst. Diese erfindungsgemäßen Druckerfassungsgeräte besitzen den Vorteil, daß ein Drucksensor und ein Solenoidventil in einem Körper integriert bzw. vereinigt sind.

Ein derartiges Druckerfassungsgerät nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt: eine Drucksensoreinheit, die beinhaltet: einen Drucksensor, in welchem eine Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis in eine Referenzdruckkammer und eine Meßfluideinführkammer unterteilt ist, und in dem ein Nippel so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist, eine Schaltungsplatte auf der eine elektronische Schaltung zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind, ein Grundteil, das aus Harz besteht und ein Durchgangsloch besitzt, auf welchem Grundteil die Schaltungsplatte angebracht ist, und wobei der Nippel mit einem O-Ring versehen ist und in das Durchgangsloch eingedrückt ist, eine aus Harz bestehende Kappe, in die ein Drucksensoranschluß für den Drucksensor eingegossen ist, in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt ausgebildet ist und die auf dem Grundteil aufgesetzt ist, um so den Drucksensor in dem Drucksensoraufnahmeabschnitt aufzunehmen, und eine Solenoidventileinheit, die beinhaltet: ein Spulenteil, in welchem eine Spule, die auf einem Spulenkörper aufgewickelt ist, und ein Anschluß für das Solenoidventil, das mit der Spule elektrisch verbunden ist, in einem aus Harz hergestellten Gehäuse eingegossen oder umspritzt sind, und ein Kerneinsetzloch an der Mittelachse der Spule ausgebildet ist, einen aus Harz hergestellten Einlaßabschnitt, in welchem ein Kolbenaufnahmeabschnitt mit einer Öffnung an einer Seite, ein erster Einlaßkanal zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite und zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite geschaffen sind, und der mit dem Spulenteil verbunden ist, so daß die Öffnung des Kolbenaufnahmeabschnitts dem Kerneinsetzloch zugewandt ist, ein Kern, der in das Kerneinsetzloch des Spulenteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter Einlaßkanal zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, einen Kolben, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und ein Ventilelement, das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen, wobei die Drucksensoreinheit und die Solenoidventileinheit in einem Körper vereinigt sind, in welchem das Grundteil mit dem Einlaßabschnitt dergestalt verbunden ist, daß das Durchgangsloch des Grundteils mit dem Auslaßkanal des Einlaßabschnitts in Verbindung steht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Druckerfassungsgerät geschaffen, das umfaßt: eine Drucksensoreinheit, die beinhaltet: einen Drucksensor, in welchem eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis in eine Referenzdruckkammer und eine Meßfluideinführkammer unterteilt ist, und in dem ein Nippel so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist, eine Schaltungsplatte auf der eine elektronische Schaltung zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind, eine aus Harz bestehende Kappe, in der ein Drucksensoranschluß für den Drucksensor eingegossen oder -gespritzt ist und in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt ausgebildet ist, in welchem der Drucksensor untergebracht ist, und eine Solenoidventileinheit, die beinhaltet: ein Harzformteil, in welchem ein Kerneinsetzloch an einer Seite ausgebildet ist, einen Kolbenaufnahmeabschnitt, der am Boden des Kerneinsetzlochs geschaffen ist, ein erster Einlaßkanal zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal an der anderen Seite geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, ein Auslaßkanal von der Oberseite her geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, und ein Spulenwickelrahmen koaxial mit dem Außenumfang des Spuleneinsetzlochs geschaffen ist, eine Spule, die auf den Spulenwickelrahmen aufgewickelt ist, einen Solenoidventilanschluß, der mit der Spule elektrisch verbunden ist, einen Kern, der in das Kerneinsetzloch des Harzformteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter Einlaßkanal zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, einen Kolben, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und ein Ventilelement, das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen, ein aus Harz hergestelltes Gehäuse, in dem das Harzformteil, die Spule, der Anschluß für das Solenoidventil und der Kern eingegossen oder eingespritzt sind und ein Eingriffsabschnitt an dem gesamten oberen Rand geschaffen ist, wobei der Nippel mit einem O-Ring versehen ist und in den Auslaßkanal eingedrückt ist, wobei die Kappe mit dem Eingriffsabschnitt des Gehäuses in Eingriff ist, des weiteren die Kappe mit dem Eingriffsabschnitt des Gehäuses verbunden ist und die Drucksensoreinheit und die Solenoidventileinheit in einem Körper vereinigt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis mehrere Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Druckerfassungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Druckerfassungsgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Druckerfassungsgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Druckerfassungsgerät gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Druckerfassungsgerät gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Druckerfassungsgerätes.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung 1. Ausführungsform

Anhand der Fig. 1 wird nachfolgend eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Drucksensoreinheit 1 durch einen Drucksensor 2 gebildet, der in einem durch ein Grundteil bzw. einen Boden 3 und eine Kappe 4 gebildeten geschlossenen Raum untergebracht ist.

Der Drucksensor 2 ist durch Befestigung eines Sensorbehältnisses 10 auf einem Sockel 11 und derartiges Einsetzen einer Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung 12 gebildet, das das Sensorbehältnis 10 in eine Referenzdruckkammer 13 und eine Meßfluideinlaßkammer 14 unterteilt wird. Überdies ist am Sockel 11 ein Nippel 15 (oder allgemein ein Ansatzstück oder Anschlußstutzen) vorhanden, um die Meßfluideinlaßkammer 14 mit der Außenseite zu verbinden. Die Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung 12 beinhaltet einen Diaphragma- bzw. Membranabschnitt, der durch Verminderung der Dicke eines Teils eines Siliziumsubstrates gebildet ist. Des weiteren sind Meßwiderstände am Membranabschnitt vorhanden, um eine Brückenschaltung zu bilden. Außerdem sind Anschlußelektroden 16 vorhanden, die durch den Sockel 11 hindurchgehen. Jede Elektrode der Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung 12 ist über einen Draht oder ein Kabel 17 mit dem Ende einer jeden Anschlußelektrode 16 verbunden.

Der Drucksensor 2 ist an einem vom Sockel 11 vorstehenden Ende einer jeden Anschlußelektrode 16 mit einer gedruckten Schaltung bzw. bedruckten Schaltplatte 18 (circuit board) angelötet. Eine Keramikschaltplatte 19, die einen U-förmigen Querschnitt besitzt, ist so auf die Schaltplatte 18 aufgesetzt, daß sie den Drucksensor 2 bedeckt. Ein Verstärkungsschaltungsteil 20, das als elektronische Schaltung zur Verstärkung des Ausgangssignals des Drucksensors 2 dient, ist auf der Innenseite der Sensorschaltungsplatte 19 aufgesetzt.

Des weiteren ist der Drucksensor 2 durch die auf der Keramikschaltplatte 19 vorhandenen Leiterbahn 19a und einer aufgedruckten Leiterbahn (nicht dargestellt), die auf der gedruckten Schaltung 18 vorhanden ist, mit dem Verstärkungsschaltungsteil 20 elektrisch verbunden.

Der Boden oder das Grundteil 3 besteht aus Harz, insbesondere Kunstharz, in dem am Rand einer Seite eine Aufnahmenut 3a ausgebildet ist, am gesamten Rand der anderen Seite eine Aufnahmenut 3b geschaffen ist und im Mittelabschnitt ein Durchgangsloch 3c eingeformt ist. Die Kappe 4 wird durch Einspritzen eines Harzes, insbesondere eines Kunstharzes, in eine Form hergestellt, in der ein Anschluß 21 eingesetzt ist. Ferner ist die Kappe 4 mit einem Drucksensoraufnahmeabschnitt 4a und einem Anschlußabschnitt 22 ausgebildet.

Des weiteren ist die Schaltplatte 18 mit dem Drucksensor 2 und der hierauf angebrachten Keramikschaltplatte 19 auf einer Seite des Grundteils 2 eingebaut, während der Nippel 15 mit einem hierauf aufgebrachten O-Ring 23 in das Durchgangsloch 3c eingepreßt ist. Außerdem ist die Kappe 4 so aufgesetzt, daß sie den Drucksensor 2 im Aufnahmeabschnitt 4a der Kappe 4 aufnimmt und der Rand der Kappe 4 in die Aufnahmenut 3a eingesetzt ist. Hiernach wird ein Klebemittel 24 in die Aufnahmenut 3a eingespritzt und trocknen gelassen, wodurch die Drucksensoreinheit 1 fertig zusammengefügt ist. Die Luftdichtigkeit der Drucksensoreinheit 1 wird durch den O- Ring 23 und das Klebemittel 24 gewährleistet.

Eine Solenoidventileinheit 30 umfaßt ein Spulenteil 31, einen Einlaßabschnitt 32, einen Kern 33 und einen Kolben 34.

Das Spulenteil 31 wird durch Spritzgießen, ein Zweistufen- Spritzgießverfahren oder einfach Eingießen eines Spulenkörpers 40, eine um den Spulenkörper 40 herumgewickelte Spule 41 und eines mit der Spule 41 elektrisch verbundenen Anschlusses 42 in einem Gehäuse 43 gebildet. Das heißt, das Spulenteil 31 wird durch Umspritzen oder Spritzgießen oder Eingießen einer Anordnung hergestellt, die durch Aufwickeln der Spule 41 auf dem Spulenkörper 40 und das elektrische Anschließen des Anschlusses 42 an die Spule 41 gebildet ist, wobei das Spritzgießen in einem Formwerkzeug oder einfach einfach einer Form erfolgt. Des weiteren ist im Spulenteil 31 ein Kerneinsetzloch 44 an der Mittelachse der Spule 41 ausgebildet und ein Anschluß 45 ist seitlich geschaffen.

Der Einlaßabschnitt 32 wird durch Umspritzen oder Spritzgießen oder Eingießen eines Metallringes 46 gebildet. Des weiteren steht, obwohl es nicht dargestellt ist, ein Teil des Rings 46 an einer Seite des Einlaßabschnitts 32 vor. Ein Steckvorsprung 47, der in die Aufnahmenut 3b des Grundteils 3 einzusetzen ist, steht an einer Seite des Einlaßabschnitts 32 vor. Des weiteren steht ein zylindrischer Steckvorsprung 48, der in das Kerneinsetzloch 44 einzupassen ist, auf der anderen Seite des Abschnitts 32 vor. Ferner ist ein Kolbenaufnahmeabschnitt 49 mit kreisförmigem Querschnitt zur Aufnahme des Kolbens 34 im Mittelbereich des Steckvorsprungs 48 geschaffen. Ein erster Einlaßkanal 50 zur Aufnahme des ersten Meßfluids ist so angeordnet, daß er dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 an der Seitenwand her zugewandt ist. Ein Auslaßkanal 51 zum Ausführen des aufgenommenen Meßfluids ist so angeordnet, daß er dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 an dieser Seitenwand zugewandt ist.

Der Kern 33 ist aus einem zylindrisch geformten Metallteil hergestellt und dessen Mittelloch 33a dient als zweiter Einlaßkanal zum Einführen des zweiten Meßfluids. Überdies besitzt der Kern 33 eignen abstehenden Abschnitt 33b, der an einer Seite des Kerns 33 absteht.

Der Kolben 34 ist zylindrisch ausgebildet und weist einen Durchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Kolbenaufnahmeabschnitts 49 ist. Am Kolbenumfang ist in Längsrichtung eine Nut 34a ausgebildet. Ferner ist ein Gummiventil 25 im Mittelpunkt des Kolbenbodens des Kolbens 34 eingesetzt und steht sowohl ein- wie auch auswärts vor. Des weiteren wird der Kern 33 von einem Ende her in das Kerneinsetzloch 44 des Spulenteils 31 eingesetzt und ein O-Ring 53a ist zwischen dem Kern 33 und dem Spulenteil 31 eingelegt. Des weiteren wird eine Feder 52 in das Kerneinsetzloch 44 vom anderen Ende des Spulenteils 31 her eingesetzt. Dann wird der Einlaßabschnitt 32, der den Kolben 34 im Kolbenaufnahmeabschnitt 49 aufnimmt, mit dem Spulenteil 31 durch Einsetzen des Steckvorsprungs 48 des Abschnitts 32 in das Kerneinsetzloch 44 zusammengeführt. Hierbei wird ein O-Ring 53b zwischen dem Spulenteil 31 und dem Einlaßabschnitt 32 eingelegt. Dann wird der vorstehende Abschnitt des Rings 46 mit dem abstehenden Abschnitt 33b des Kerns 33 verstemmt und befestigt (oder beispielsweise in Art eines Bajonettverschlusses hiermit zusammengeführt). Damit ist die Solenoidventileinheit 30 fertig zusammengebaut. Die Luftdichtigkeit der Solenoidventileinheit 30 wird durch die O-Ringe 53a und 53b gewährleistet, die durch die Verstemmkräfte des vorstehenden Abschnitts des Rings 46 zusammengedrückt werden.

Die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoideinheit 30, die jeweils für sich zusammengebaut werden, werden als ein Teil durch Einsetzen des Steckvorsprunges 47 des Einlaßabschnitts 32 in die Aufnahmenut 3b des Grundteils 3 und Einspritzen des Klebemittels 24 in die Aufnahmenut 3b sowie Trocknen desselben einteilig ausgebildet (vereinigt), wodurch eine Druckerfassungsvorrichtung geschaffen wird. Bei solch einer Druckerfassungsvorrichtung werden die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoidventileinheit 30 durch das Klebemittel 24 in luftdichter Weise miteinander verbunden und der Auslaßkanal 51 des Einlaßabschnitts 32 wird mit dem Nippel 15 des Drucksensors 2 verbunden. Überdies bilden der Kern 33 und der Ring 46 einen magnetischen Kreis.

Es wird nun die Arbeitsweise dieser Druckerfassungsvorrichtung beschrieben.

Wenn die Spule 41 über den Anschluß 42 angeschaltet und magnetisiert wird, wird eine Magnetanziehungskraft erzeugt. Die magnetische Anziehungskraft wirkt auf den Kolben 34, wodurch der Kolben 34 sich bei der Darstellung in Fig. 1 nach unten bewegt, und zwar gegen die Federkraft der Feder 52, wobei bei diesem Vorgang der Kolbenaufnahmeabschnitt 49 als Führung dient. Ferner gelangt der Kolben 34 in Anlage an den Kern 33 und ein Ventilelement 25 blockiert das Mittelloch 33a des Kerns 33. Dann wird das durch den Einlaßkanal 50 hereinströmende erste Meßfluid in die Meßfluideinlaßkammer 14 eingeführt, und zwar durch den Auslaßkanal 51 und den Nippel 15. Der Membranabschnitt der Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung 12 wird aufgrund des Druckunterschiedes zwischen der Referenzdruckkammer 13 und der Meßfluideinlaßkammer 14 verbogen. Dabei erfolgt durch die Brückenschaltung eine Konvertierung der Auslenkung des Membranabschnitts in eine elektrische Veränderung. Die Ausgabe des Drucksensors 2 wird über die Leitung 17, die Anschlußelektrode 16 und die Schaltplatte 18 dem Verstärkungsschaltungsteil 20 zugeführt, hierin verstärkt und dann durch die Schaltplatte 18 und den Anschluß 21 an eine externe Einheit ausgegeben. Hiermit kann dann der Druck des ersten Meßfluids, das durch den Einlaßkanal 50 eingeführt wurde, erfaßt werden.

Wenn die Spule 41 abgeschaltet wird, wird sie in einen unmagnetisierten Zustand überführt. Aufgrund dessen verschwindet die magnetische Anziehungskraft der Spule 41. Somit bewegt sich der Kolben 34 in der Darstellung in Fig. 1 nach oben, und zwar aufgrund der Federkraft der Feder 52, wobei wiederum der Kolbenaufnahmeabschnitt 49 als Führung dient. Dann blockiert das Ventilelement 25 des Kolbens 34 den Einlaßkanal 50. Somit wird ein zweites Meßfluid, das durch das Mittelloch 33a eintritt, in die Meßfluideinlaßkammer 14 eingeführt, und zwar durch die Nut 34a, den Auslaßkanal 51 und den Nippel 15. Somit kann der Druck des zweiten Meßfluids, das durch das Mittelloch 33a eingeführt wurde, erfaßt und gemessen werden.

Bei dieser vorteilhaften ersten Ausführungsform sind eine Trägerkonsole und ein Schlauch, wie sie bei einem herkömmlichen Gerät eingesetzt wurden, unnötig, was die Verkleinerung ermöglicht und den erforderlichen Platzbedarf reduziert, weil der Einlaßabschnitt 32 der Solenoidventileinheit 30 durch das Klebemittel 24 direkt mit dem Grundteil 3 der Drucksensoreinheit 1 verbunden wird. Da sowohl das Grundteil 3 wie auch der Einlaßabschnitt 32 aus Harz hergestellt sind, und somit Harze miteinander zu verbinden sind, wird eine große Verbindungsfestigkeit erzielt und eine hohe Luftdichtigkeit gewährleistet, die ausreichend ist.

Dadurch, daß die Aufnahmenut 3b zur Aufnahme des Grundteils 3 ringförmig ausgebildet ist, der Steckvorsprung 47 für den Einlaßabschnitt 32 auch ringförmig ausgebildet ist und mit der Aufnahmenut 3b zusammengefügt wird und hiernach beide Elemente mit Hilfe des Klebemittels 24 verbunden werden, wird das Positionieren der beiden Elemente sehr einfach und der Zusammenbau erleichtert und verbessert. Des weiteren verhindert die Aufnahmenut 3b, daß Klebemittel 24 aussickert. Außerdem wird dadurch verhindert, daß der Auslaßkanal 51 durch das Klebemittel 24 blockiert wird.

Da das Mittelloch 33a des Kerns 33 und der Nippel 15 miteinander ausgerichtet werden, wird ferner das zweite Meßfluid, das durch das Mittelloch 33a hereinströmt, fast linear in die Meßfluideinlaßkammer 14 eingebracht. Aufgrund dessen wird ein Einlaßdruckverlust reduziert und die Ansprechcharakteristik verbessert. Außerdem wird der Abstand zwischen dem Drucksensor 2 und der Spule 41 vergrößert, ein durch die Abwärmespule 41 erzeugter Temperaturanstieg des Drucksensors 2 wird verhindert und die Betriebsstabilität des Drucksensors 2 wird verbessert, letzteres heißt, daß Schwankungen aufgrund der Konstruktion des Drucksensors soweit wie möglich vermieden werden.

2. Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt wird ein Einlaßabschnitt 60 durch einen hierin umspritzten oder eingegossenen Metallring 46 gebildet. Des weiteren steht ein Teil des Rings 46 vom Einlaßabschnitt 32 vor, ist hier aber nicht dargestellt. Ein Steckabschnitt 60a, an dem ein Ende einer Kappe 4 einer Drucksensoreinheit 1 aufgesetzt ist, ist auf dem gesamten Rand einer Seite des Einlaßabschnitts 60 ausgebildet. Ein zylindrischer Steckabschnitt 48, der in ein Kerneinsetzloch 44 einzusetzen ist, steht von einer Seitenwandfläche senkrecht vor, und zwar senkrecht zu einer Ebene, auf der eine Aufnahmenut 60a ausgebildet ist. Ein Kolbenaufnahmeabschnitt 49 mit kreisförmigem Querschnitt zur Aufnahme eines Kolbens 34 ist mit dem Steckvorsprung 48 versehen. Ferner ist ein Einlaßkanal 50 zur Aufnahme des ersten Meßfluids dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 von der Seitenwand aus zugewandt geschaffen, die der Seitenwand, für den der Steckvorsprung 48 vorgesehen ist, zugewandt ist. Ein Auslaßkanal 51 zum Ausgeben des aufgenommenen Meßfluids ist an einer Seitenwand geschaffen und dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 zugewandt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Auslaßseite des Auslaßkanals 51 aufgeweitet, so daß ein Nippel 15 eingesetzt werden kann.

Somit erfüllt in der zweiten Ausführungsform der Einlaßabschnitt 60 der Solenoidventileinheit 30 die Funktion eines Grundteils der Drucksensoreinheit 1. Damit ist auch gemeint, daß hierauf die Drucksensoreinheit 1 aufsetzt werden kann.

Die weiteren strukturellen Merkmale der zweiten Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform, wie sie zuvor beschrieben wurde.

Der Zusammenbau einer Druckerfassungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau erfolgt wie folgt. Zuerst wird ein Kern 33 in das Kerneinsetzloch 44 des Spulenkörpers 31 von einer Stirnseite des Spulenkörpers 31 her eingesetzt und zwischen dem Kern 33 und dem Spulenkörper 31 wird ein O-Ring 53a eingelegt. Dann wird von der anderen Stirnseite des Spulenkörpers 31 her eine Feder 52 in das Kerneinsetzloch 44 eingesetzt. Daraufhin wird der Einlaßabschnitt 60, der den Kolben 34 im Kolbenaufnahmeabschnitt 49 aufnimmt, durch Einsetzen des Steckvorsprungs 48 des Abschnitts 60 in das Kerneinsetzloch 44 in Anlage gebracht. Hierbei wird ein O- Ring 53b zwischen dem Spulenkörper 31 und dem Einlaßabschnitt 32 eingesetzt. Somit wird der vorstehende Abschnitt des Rings 46 verstemmt und an einem abstehenden Abschnitt 33b des Kerns 33 befestigt (oder auch hier herum gebogen oder ähnlich einem Bajonettverschluß verbunden). Damit ist die Solenoidventileinheit 30 fertig zusammengebaut. Die Luftdichtigkeit der Solenoidventileinheit 30 wird durch die O-Ringe 53a und 53b, die aufgrund der Verstemmkräfte der vorstehenden Abschnitte des Rings 46 zusammengedrückt werden, gewährleistet.

Dann wird der Nippel 15, in den O-Ring 23 eingesetzt ist, in die Auslaßseite des Auslaßkanals 51 eingedrückt und ein Ende der Kappe 4 wird in die Aufnahmenut 60a eingesetzt. Hiernach wird ein Klebemittel 24 in die Aufnahmenut 60a eingespritzt und das Klebemittel 24 trocknen gelassen. Somit ist der Zusammenbau der Druckerfassungsvorrichtung fertig. In einer derartigen Druckerfassungsvorrichtung werden die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoidventileinheit 30 durch das Klebemittel 24 luftdicht miteinander verbunden und in einem Körper integriert bzw. vereinigt. Der Auslaßkanal 51 des Einlaßabschnitts 60 wird mit dem Nippel 15 des Drucksensors 2 verbunden.

Auch bei der Druckerfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist es möglich, abwechselnd den Druck des durch den Einlaßkanal 50 eingeführten ersten Meßfluids und den Druck des durch das Mittelloch 33a des Kerns 33 eingeführten zweiten Meßfluids abwechselnd zu messen, indem die Spule 41 zwischen einem magnetisierten und unmagnetisierten Zustand hin- und hergeschaltet wird.

Gemäß der zweiten Ausführungsform sind das Grundteil der Drucksensoreinheit 1 und der Einlaßabschnitt der Solenoidventileinheit 30 in einem Harzformteil ausgebildet, was dazu führt, daß die Teileanzahl abnimmt, die Kosten reduziert werden und der Zusammenbau vereinfacht ist.

Überdies ist die Verbindung zwischen dem Grundteil 3 und dem Einlaßabschnitt 32, der bei der ersten Ausführungsform notwendig war, hier nicht mehr notwendig und eine Leckage eines Meßfluids an der Verbindung wird weiter reduziert, wodurch die Meßgenauigkeit verbessert ist.

3. Ausführungsform

Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist eine konkave Nut 60b auf der Außenwandung eines Einlaßkanals 50 eines Einlaßabschnittes 60 in Umfangsrichtung am Ende der Einlaßseite geschaffen. Ein O-Ring 61 ist in diese konkave Nut 60b eingelegt, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist.

Die weiteren Merkmale und Ausgestaltungen entsprechen der zweiten Ausführungsform.

Mit der dritten Ausführungsform ist es möglich, das erste Meßfluid von einem Gegenstand durch den Einlaßkanal 50 einzuführen, indem der Einlaßabschnitt 60 in eine Ausgabeöffnung des Gegenstandes eingedrückt wird, um den Druck zu messen. Aufgrund dieser Gestaltung ist das zu messende Objekt leicht mit einer Solenoidventileinheit 30 verbindbar, ohne daß irgendein spezielles Anschlußelement oder dergleichen verwendet werden muß. Entsprechend ist eine Kostenreduzierung möglich.

Bei der hier dargestellten dritten Ausführungsform ist ein O- Ring in die Außenwandung des den Einlaßkanal 50 bildenden Einlasses eingelegt. Es ist jedoch auch möglich, den O-Ring an der Außenfläche eines Kerns 33 einzulegen oder den O-Ring sowohl an der Außenfläche des Einlasses, der den Einlaßkanal 50 bildet, und an der Außenfläche des Kerns 33 einzulegen.

4. Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Fig. 4 erläutert. Wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Kappe 4 durch Spritzgießen geschaffen, indem Harz in eine Form eingespritzt wird, in der ein Anschluß 21 eingelegt ist. Dabei wird ein Aufnahmeabschnitt 4a für einen Drucksensor 2 und ein Anschlußhalteabschnitt 62 ausgebildet. Der Anschlußhalteabschnitt 62 erstreckt sich zu einer Seite des Aufnahmeabschnitts 4a in eine Richtung, die senkrecht zur Öffnungsrichtung des Aufnahmeabschnitts 4a liegt und ist mit einer konkaven Nut 62a zum Einlegen eines O-Ringes 63 in die Außenwandfläche des Abschnitts 62 ausgebildet.

Ein Grund- oder Bodenteil 3 ist aus Harz (Kunstharz) hergestellt und eine Aufnahmenut 3a ist an einer Seite am gesamten Rand vorgesehen. Des weiteren ist ein Aufnahmeabschnitt 3f, der an einer Seite des Grundteils 3 offen ist, am Grundteil 3 ausgebildet und ein Einsteckvorsprung 3d steht am gesamten Rand der Öffnung des Aufnahmeabschnitts 3f vor. Ein Durchgangsloch 3c ist am Grundteil 3 an einer Seite ausgebildet, und mündet in den Aufnahmeabschnitt 3f. Des weiteren ist ein Durchgangsloch 3e am Boden des Aufnahmeabschnitts 3f geschaffen.

Ein Drucksensor 2 ist durch Anlöten an ein Ende einer jeden Anschlußelektrode 16, die von einem Sockel 11 vorsteht, mit einer integrierten Schaltung (Schaltplatte) 18 angebracht. Ein Keramiksubstrat 19 ist auf die Schaltplatte 18 aufgesetzt, um den Drucksensor 2 zu bedecken. Dann wird die Kappe 4 auf die Schaltplatte 18 gesetzt, um den Drucksensor 2 im Aufnahmeabschnitt 4a aufzunehmen. Jedes Ende der Anschlüsse 21 wird mit der Schaltplatte 18 verlötet. Überdies wird der Rand der Kappe 4 in die Aufnahmenut 3a eingesetzt, wobei ein Nippel 15, auf den ein O-Ring 23 aufgebracht ist, in das Durchgangsloch 3c eingedrückt wird. Hiernach wird ein Klebemittel 24 in die Aufnahmenut 3a eingespritzt. Nach Trocknung des Klebemittels 24 ist die Drucksensoreinheit 1 vorgefertigt und zusammengebaut. Die Luftdichtigkeit der Drucksensoreinheit 1 wird durch den O-Ring 23 und das Klebemittel 24 sichergestellt. Des weiteren stimmt die Erstreckungsrichtung des Anschlußhalteabschnitts 62 mit der des Einsteckvorsprungs 3d des Grundteils 3 überein.

Ein Spulenteil 31 wird durch ein im Zweistufen- Spritzgießverfahren oder einfach Spritzgießen oder Eingießen hergestellten Spulenkörper 40, eine auf den Spulenkörper 40 aufgewickelte Spule 41 und ein mit der Spule 41 elektrisch verbundenen Anschluß 42 in einem Gehäuse 43 gebildet. Das heißt, die zusammengebaute Anordnung, die durch Aufwickeln der Spule 41 auf den Spulenkörper 40 und durch das elektrische Anschließen des Anschlusses 42 an die Spule 41 gebildet ist, wird in eine Spritzgießform eingelegt und durch Einspritzen eines Harzes in die Spritzgießform wird das Spulenteil 31 hergestellt. Außerdem wird bei diesem Spulenteil 31 ein Kerneinsetzloch 44 auf der Symmetrieachse der Spule 41 ausgebildet. Des weiteren wird ein Anschluß 45 nahe der Spule 41 ausgebildet und mit einem Durchgangsloch 45a versehen, das als Anschlußhalteabschnitt dient und in den der Anschlußhalteabschnitt 62 eingesetzt wird.

Ein Einlaßabschnitt 32 wird durch Umspritzen oder Eingießen oder Herstellen im Zweistufen-Spritzgießverfahren eines Metallringes 46 in den Abschnitt 32 gebildet. Ein Teil des Rings 46 steht vom Einlaßabschnitt 32 vor (hier nicht dargestellt). Eine Aufnahmenut 64, in dem der Steckvorsprung 3d des Grundteils 3 eingesetzt wird, ist an einer Seite des Einlaßabschnitts 33 ausgebildet und ein zylindrischer Steckvorsprung 48, der in das Kerneintrittsloch 45 einzusetzen ist, steht an der anderen Seite vor. Ein Kolbenaufnahmeabschnitt 49 mit kreisförmigem Querschnitt zur Aufnahme eines Kolbens 34 ist im Mittelteil des zylindrischen Steckvorsprungs 48 geschaffen. Ein Einlaß 65 steht an einer Seite koaxial ausgerichtet mit dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 vor. Ein Einlaßkanal 50 ist am Einlaß 65 ausgebildet, um den Kolbenaufnahmeabschnitt 49 mit der Außenseite zu verbinden. Ein Auslaßkanal 51 ist an einer Seitenwand dem Kolbenaufnahmeabschnitt 49 zugewandt geschaffen.

Des weiteren wird ein Kern 33 von einer Stirnseite des Spulenteils 31 her in das Kerneinsetzloch 44 des Spulenteils 31 eingesetzt. Ein O-Ring 53a wird zwischen dem Kern 33 und dem Spulenteil 33 eingelegt. Ferner wird eine Feder 52 von der anderen Stirnseite des Spulenteils 31 her in das Kerneinsetzloch 44 eingesetzt. Dann wird durch Einsetzen des Steckvorsprungs 48 des Abschnitts 32 in das Kerneinsetzloch 44 der Einlaßabschnitt 32, der den Kolben 34 im Kolbenaufnahmeabschnitt 49 aufnimmt, mit dem Kolbenteil 31 in Anlage gebracht. Hierbei wird ein O-Ring 53b zwischen dem Spulenteil 31 und dem Einlaßabschnitt 32 eingelegt. Damit wird der vorstehende Abschnitt des Rings 46 aufgeweitet und am beabstandeten Abschnitt 33b des Kern 33 festgelegt. Damit ist die Solenoidventileinheit 30 zusammengebaut und vorgefertigt.

Bei der derart zusammengebauten Drucksensoreinheit 1 und der Solenoidventileinheit 30 wird ein Einlaß 64 in das Durchgangsloch 3e das Grundteils 3 eingesetzt, der Anschlußhalteabschnitt 62 wird in das Durchgangsloch 45a eingedrückt und überdies wird der Steckvorsprung 3d des Grundteils 3 in die Aufnahmenut 64 des Einlaßabschnitts 32 eingepaßt. Ferner wird das Klebemittel 24 in die Aufnahmenut 64 eingespritzt und dann getrocknet, was zur Vereinigung in einem Körper führt, so daß eine Druckerfassungsvorrichtung erhalten wird. Bei dieser Druckerfassungsvorrichtung wird ein O-Ring 66 zwischen den Einlaß 65 und das Grundteil 3 eingelegt und beim Zusammenfügen zusammengedrückt. Somit werden die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoidventile 31 in luftdichter Weise miteinander verbunden. Überdies wird der Auslaßkanal 51 des Einlaßabschnitts 32 mit dem Nippel 15 des Drucksensors 2 verbunden.

Die vierte Ausführungsform ist so gebildet, daß der Anschlußhalteabschnitt 62 der Drucksensoreinheit 1 in den Anschlußabschnitt 45 der Solenoidventile 31 eingeführt wird. Aufgrund dessen ist auf der Kabelbaumseite der Karosserie nur ein Paar Stecker notwendig, das Anschließen ist vereinfacht, die Funktionsprüfung der Drucksensoreinheit 1 und die elektrische Prüfung der Solenoidventileinheit 30 werden beim Zusammenbauen ausgeführt. Entsprechend ist die Gesamtfertigung kostengünstiger.

Bei der vierten Ausführungsform sind das Grundteil 3 und der Einlaßabschnitt 32 in unterschiedlichen Harzformen gebildet. Es ist jedoch auch in ähnlicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform möglich, das Grundteil 3 und den Einlaßabschnitt 32 in einer einzigen Form herzustellen.

5. Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 5 erläutert. Wie in der Fig. 5 gezeigt ist, wird eine Kappe im Zweistufen- Spritzgießverfahren oder einfach Spritzgießverfahren oder durch Eingießen hergestellt, wobei ein Anschluß 21 in die Form eingelegt ist. Hierbei wird ein Aufnahmeabschnitt 4a für einen Drucksensor 2 und einen Anschlußabschnitt 22 ausgebildet. Der Anschlußabschnitt 22 ist an einer Seite des Aufnahmeabschnitts 4a geschaffen, und zwar dergestalt, daß Öffnungen des Anschlußabschnitts 22 und des Aufnahmeabschnitts 4a in einander entgegengesetzte Richtungen liegen.

Ein Drucksensor 2 wird durch Anlöten eines jeden Endes der Anschlußelektroden 16, die von einem Sockel 11 vorstehen, an eine integrierte Schaltung (Schaltungsplatte) 18 befestigt. Außerdem wird ein Keramiksubstrat 19 auf die integrierte Schaltung 18 aufgesetzt, um so den Drucksensor 2 zu schützen. Ferner wird eine Drucksensoreinheit 1 gebildet, indem die Kappe 4 auf die integrierte Schaltung 18 aufgesetzt wird, so daß der Drucksensor 2 im Aufnahmeabschnitt 4a aufgenommen wird. Jedes Ende der Anschlüsse 21 wird mit der integrierten Schaltung 18 verlötet.

Ein Harzkörper 70 wird durch Integrierung eines Spulenkörpers und eines Einlaßabschnittes als ein Teil ausgebildet. Ein Metall- oder Eisenring 46 wird in den Harzkörper 70 mit umspritzt. Außerdem ist am Kunstharzkörper 70 ein Kerneinsatzloch 44 an einer Seite ausgebildet. Ein Kolbenaufnahmeabschnitt 49 ist am Boden des Kerneinsetzlochs 44 geschaffen und mit dem Kerneinsatzloch 44 in Verbindung stehend. Ein erster Einlaßkanal 50 zum Einbringen des ersten Meßfluids ist an der anderen Seite ausgebildet und stellt die Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts 49 mit der Außenseite her. Ein Auslaßkanal 51 ist von der Oberseite her an dem Kunstharzkörper 70 ausgebildet, so daß der Kolbenaufnahmeabschnitt 49 mit der Außenseite in Verbindung steht. Des weiteren ist ein Spulenwicklungsrahmen 71 an der Außenseite des Kerneinsetzlochs 44 koaxial mit dem Kerneinsatzloch 44 geschaffen. Die Ausgabeseite des Auslaßkanals 51 ist aufgeweitet.

Des weiteren wird eine Spule 41 auf dem Spulenaufwickelrahmen 71 aufgewickelt, eine Feder 52 und Kolben 34 werden durch das Kolbeneinsetzloch 44 Kolbenaufnahmeabschnitt 49 eingesetzt und ein Kern 33 wird in das Kerneinsetzloch 44 eingeführt. Des weiteren wird der Anschluß 42 mit der Spule 41 elektrisch verbunden. Eine Solenoidventileinheit 30 wird im Spritzgießverfahren, insbesondere im Zweistufen- Spritzgießverfahren hergestellt, indem die obige zusammengebaute Anordnung in eine Form eingelegt wird und Harz in die Form eingespritzt wird. Das heißt, die Solenoidventileinheit 30 wird durch Spritzgießen des Harzkörpers 70, der Spule 41, des Anschlusses 42 und des Kerns 33 in dem Gehäuse 72 als einteilig bzw. integriert ausgebildetes Teil gebildet. Überdies ist an der Oberseite des Gehäuses 72 an dessen Rand eine Aufnahmenut 72a ausgebildet, die als Eingriffsabschnitt dient. Schließlich erstreckt sich der Anschluß 72 vom Gehäuse 72 aufwärts.

Die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoidventileinheit 30, die jeweils in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt und zusammengefügt werden, werden als ein Teil miteinander verbunden, indem der Nippel 15 mit einem O-Ring 23 an der Auslaßseite des Auslaßkanals 51 eingedrückt wird, ein Ende der Kappe 4 in die Aufnahmenut 72a des Gehäuses 72 eingesetzt wird, ein Klebemittel 24 in die Aufnahmenut 72a eingespritzt wird und dann das Klebemittel 24 trocknen gelassen wird. Hierbei erstreckt sich der Anschluß 42 in den Anschlußabschnitt 22 und die Anschlüsse 21 und 42 sind in einem Anschlußteil vorhanden.

Eine derartige Druckerfassungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksensoreinheit 1 und die Solenoidventileinheit 30 durch das Klebemittel 24 in luftdichter Weise miteinander verbunden werden, der Auslaßkanal 51 mit dem Nippel 15 des Drucksensors 2 durch den O-Ring 23 luftdicht verbunden wird.

Auch bei der fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckerfassungsvorrichtung ist es möglich, abwechselnd den Druck eines ersten Meßfluids, das durch den Einlaßkanal 50 eingeführt wurde, zu messen, und dann in den Druck des zweiten Meßfluids, das durch das Mittelloch 33a des Kerns 33 eingeführt wurde, zu messen, indem die Spule 41 vom magnetischen Zustand in dem unmagnetischen hin- und hergeschaltet wird.

Gemäß der fünften Ausführungsform kann kein Meßfluid aussickern, daß der Einlaßabschnitt und der Spulenkörper im Harzkörper 70 integriert ausgebildet sind. Damit wird die Meßgenauigkeit verbessert, die Teileanzahl vermindert, die Kosten reduziert und der Zusammenbau vereinfacht und verbessert. Da des weiteren die Solenoidventileinheit 30 durch Umspritzen jedes Bauteils im Gehäuse 72 gebildet wird, wird vorteilhafterweise eine Luftdichtigkeit gewährleistet und es ist möglich, das Eindringen von Wasser zu verhindern.

Da ferner die Drucksensoreinheit 1 direkt mit dem Gehäuse 72 der Solenoidventileinheit 30 verbunden ist, ist kein Grund- oder Bodenteil notwendig, die Teileanzahl kann vermindert werden und die Kosten werden reduziert und auch der Zusammenbau vereinfacht. Des weiteren ist eine Verbindung zwischen dem Grundteil 3 und dem Einlaßabschnitt 32, die bei der ersten Ausführungsform notwendig ist, hier nicht notwendig, wodurch ein Aussickern eines Meßfluids an der Verbindung verhindert wird und damit die Meßgenauigkeit verbessert ist.

Da die Anschlüsse 21 und 42 in einem Anschlußteil ausgebildet sind, muß nur ein Steckerpaar an der Kabelbaumseite der Karosserie verwendet werden, der Anschlußvorgang selbst ist vereinfacht, die Funktionsüberprüfung der Drucksensoreinheit 1 und die elektrische Durchgangsprüfung der Solenoidventileinheit 30 werden bereits beim Zusammenbau ausgeführt. Damit sind die Gesamtfertigungskosten verringert.

Bei der ersten bis vierten Ausführungsform werden der Einlaßabschnitt und ein Spulenkörper aus Harzkörpern gebildet, die sich voneinander unterscheiden. Es ist jedoch auch möglich, den Einlaßabschnitt und den Spulenkörper in einem Harzkörper auszubilden, ähnlich zu der fünften Ausführungsform.

Durch den Aufbau, wie er zuvor beschrieben wurde, weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein derartiges Druckerfassungsgerät nach einem ersten Aspekt der Erfindung eine Drucksensoreinheit, die beinhaltet: einen Drucksensor, in welchem eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis in eine Referenzdruckkammer und eine Meßfluideinführkammer unterteilt ist, und in dem ein Nippel so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist, eine Schaltungsplatte auf der eine elektronische Schaltung zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind, ein Grundteil, das aus Harz besteht und ein Durchgangsloch besitzt, auf welchem Grundteil die Schaltungsplatte angebracht ist, und wobei der Nippel mit einem O-Ring versehen ist und in das Durchgangsloch eingedrückt ist, eine aus Harz bestehende Kappe, in die ein Drucksensoranschluß für den Drucksensor eingegossen ist, in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt ausgebildet ist und die auf dem Grundteil aufgesetzt ist, um so den Drucksensor in dem Drucksensoraufnahmeabschnitt aufzunehmen, und eine Solenoidventileinheit, die beinhaltet: ein Spulenteil, in welchem eine Spule, die auf einem Spulenkörper aufgewickelt ist, und ein Anschluß für das Solenoidventil, das mit der Spule elektrisch verbunden ist, in einem aus Harz hergestellten Gehäuse eingegossen oder umspritzt sind, und ein Kerneinsetzloch an der Mittelachse der Spule ausgebildet ist, einen aus Harz hergestellten Einlaßabschnitt, in welchem ein Kolbenaufnahmeabschnitt mit einer Öffnung an einer Seite, ein erster Einlaßkanal zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite und zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite geschaffen sind, und der mit dem Spulenteil verbunden ist, so daß die Öffnung des Kolbenaufnahmeabschnitts dem Kerneinsetzloch zugewandt ist, ein Kern, der in das Kerneinsetzloch des Spulenteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter Einlaßkanal zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, einen Kolben, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und ein Ventilelement, das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen, wobei die Drucksensoreinheit und die Solenoidventileinheit in einem Körper vereinigt sind, in welchem das Grundteil mit dem Einlaßabschnitt dergestalt verbunden ist, daß das Durchgangsloch des Grundteils mit dem Auslaßkanal des Einlaßabschnitts in Verbindung steht.

Aufgrund dessen ist keine Trägerkonsole oder Schlauch notwendig, eine Verkleinerung wird realisiert und es wird eine Druckerfassungsvorrichtung erhalten, die weniger Einbauraum benötigt. Überdies ist eine große Verbindungsfestigkeit und eine vollständige Luftdichtigkeit erzielt, da ein Grund- bzw. Bodenteil und ein Einlaßabschnitt durch Harze miteinander verbunden sind.

Des weiteren wird ein Druckverlust beim Einbringen des Drucks reduziert und die Ansprechkennlinie ist verbessert, weil die Drucksensoreinheit und die Solenoidventileinheit in einem Körper integriert sind, wobei die Mittelachse des Nippels und die des Kerns miteinander fluchten.

Da das Grundteil und der Spulenkörper in einem Harzformkörper gebildet sind, ist die Teileanzahl vermindert, die Kosten reduziert, der Zusammenbau verbessert, ein Aussickern von Meßfluid an einer Verbindung reduziert und insgesamt hierdurch die Meßgenauigkeit verbessert.

Da der Einlaßabschnitt und der Spulenkörper in einem Harzformteil ausgebildet sind, werden wiederum die Teileanzahl vermindert, die Kosten reduziert, der Zusammenbau verbessert, das Aussickern einer Meßflüssigkeit an einer Verbindung reduziert und auch die Meßgenauigkeit verbessert.

Des weiteren beinhaltet gemäß der vorliegenden Erfindung eine Drucksensoreinheit, einen Drucksensor, in welchem eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung, so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis in eine Referenzdruckkammer und eine Meßfluideinführkammer unterteilt ist, und in dem ein Nippel so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist, eine Schaltungsplatte auf der eine elektronische Schaltung zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind, eine aus Harz bestehende Kappe, in die ein Drucksensoranschluß für den Drucksensor eingegossen oder eingespritzt ist, in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt ausgebildet ist, in welchem der Drucksensor untergebracht ist, und eine Solenoidventileinheit, die beinhaltet: ein Harzformteil, in welchem ein Kerneinsetzloch an einer Seite ausgebildet ist, einen Kolbenaufnahmeabschnitt, der am Boden des Kerneinsetzlochs geschaffen ist, ein erster Einlaßkanal zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal an der anderen Seite geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, ein Auslaßkanal von der Oberseite her geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, und ein Spulenwickelrahmen koaxial mit dem Außenumfang des Spuleneinsetzlochs geschaffen ist, eine Spule, die auf den Spulenwickelrahmen aufgewickelt ist, einen Solenoidventilanschluß, der mit der Spule elektrisch verbunden ist, einen Kern, der in das Kerneinsetzloch des Harzformteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter Einlaßkanal zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden, einen Kolben, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und ein Ventilelement, das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen, ein aus Harz hergestelltes Gehäuse, in dem das Harzformteil, die Spule, der Anschluß für das Solenoidventil und der Kern eingegossen sind und ein Eingriffsabschnitt an dem gesamten oberen Rand geschaffen ist, wobei der Nippel mit einem O-Ring versehen ist und in den Auslaßkanal eingedrückt ist, wobei die Kappe mit dem Eingriffsabschnitt des Gehäuses in Eingriff ist, des weiteren die Kappe mit dem Eingriffsabschnitt des Gehäuses verbunden ist und die Drucksensoreinheit und die Solenoidventileinheit in einem Körper vereinigt sind.

Aufgrund dessen sind sowohl ein Trägerkonsole wie auch ein Schlauch nicht mehr notwendig, es kann eine Verkleinerung realisiert werden und es wird eine Druckerfassungsvorrichtung geschaffen, die weniger Platz benötigt. Überdies wird eine Solenoidventileinheit gebildet, die als einteiliger Körper ausgebildet ist, deren Zusammenbaubarkeit verbessert ist und bei der eine vollständige Luftdichtigkeit erzielt wird.

Da ein O-Ring auf den Außenumfang an zumindest einem der Einlaßöffnungen, die den ersten Einlaßkanal bzw. den zweiten Einlaßkanal bilden, aufgesetzt ist, können ein Anschlußstück und eine Solenoidventileinheit miteinander verbunden werden, ohne daß spezielle Verbindungselemente vernetzt werden müssen.

Des weiteren ist nur ein Steckerpaar für einen externen Kabelbaum erforderlich und aufgrund dessen ist die Anschlußverbindung vereinfacht, da der Drucksensoranschluß und der Solenoidventilanschluß im gleichen Stecker (bzw. Steckerbuchse) ausgebildet sind.

Weil der Stecker bzw. die Steckerbuchse durch einen Anschlußhalteabschnitt gebildet ist, in welchem der Drucksensoranschluß für die Kappe eingegossen ist, der Steckerabschnitt bzw. Anschlußabschnitt, in welchem der Solenoidventilanschluß für das Gehäuse des Spulenteils eingegossen ist, vorgesehen ist und ein Anschlußhalteabschnitteinsatzloch zum Einsetzen des Anschlußhalteabschnitts für den Steckerabschnitt geschaffen ist und der Anschlußhalteabschnitt in das Einsetzloch eingesetzt wird, werden die Funktionsüberprüfungen der Drucksensoreinheit und die elektrische Durchgangsprüfung der Solenoidventileinheit beim Zusammenbau ausgeführt, wodurch die Gesamtkosten verringert sind.

Da der Stecker durch eine Steckerabschnitt gebildet ist, in welchem der Drucksensoranschluß für die Kappe eingegossen ist und der abstehende Abschnitt des Solenoidventilanschlusses, der im Gehäuse des Spulenkörpers eingegossen ist, an den Anschlußabschnitt reicht, ist wiederum die Funktionsüberprüfung der Drucksensoreinheit und die elektrische Überprüfung der Solenoidventileinheit bereits beim Zusammenbau auszuführen und somit insgesamt der Zusammenbau vereinfacht, was die Gesamtkosten verringert.

Claims (9)

1. Druckerfassungsgerät, umfassend:

• - eine Drucksensoreinheit (1), die beinhaltet:
  • - einen Drucksensor (2), in welchem eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung (12) so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis (10) in eine Referenzdruckkammer (13) und eine Meßfluideinführkammer (14) unterteilt ist, und in dem ein Nippel (15) so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist,
  • - eine Schaltungsplatte (18) auf der eine elektronische Schaltung (20) zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind,
  • - ein Grundteil (3), das aus Harz besteht und ein Durchgangsloch (3c) besitzt, auf welchem Grundteil (3) die Schaltungsplatte angebracht ist,
  • - und wobei der Nippel mit einem O-Ring (23) versehen ist und in das Durchgangsloch eingedrückt ist,
  • - eine aus Harz bestehende Kappe (4), in die ein Drucksensoranschluß (21) für den Drucksensor eingegossen ist, in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt (4a) ausgebildet ist und die auf dem Grundteil aufgesetzt ist, um so den Drucksensor in dem Drucksensoraufnahmeabschnitt aufzunehmen, und
• - eine Solenoidventileinheit (30), die beinhaltet:
  • - ein Spulenteil (31), in welchem eine Spule (41), die auf einem Spulenkörper (40) aufgewickelt ist, und ein Anschluß (42) für das Solenoidventil, das mit der Spule elektrisch verbunden ist, in einem aus Harz hergestellten Gehäuse (43) eingegossen oder umspritzt sind, und ein Kerneinsetzloch (44) an der Mittelachse der Spule ausgebildet ist,
  • - einen aus Harz hergestellten Einlaßabschnitt (32), in welchem ein Kolbenaufnahmeabschnitt (49) mit einer Öffnung an einer Seite, ein erster Einlaßkanal (50) zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite und zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal (51) zur Herstellung der Verbindung des Kolbenaufnahmeabschnitts mit der Außenseite geschaffen sind, und der mit dem Spulenteil verbunden ist, so daß die Öffnung des Kolbenaufnahmeabschnitts dem Kerneinsetzloch zugewandt ist,
  • - ein Kern (33), der in das Kerneinsetzloch des Spulenteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter Einlaßkanal (33a) zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden,
  • - einen Kolben 34, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und
  • - ein Ventilelement (25), das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen,
  wobei
• - die Drucksensoreinheit (1) und die Solenoidventileinheit (30) in einem Körper vereinigt sind, in welchem das Grundteil (3) mit dem Einlaßabschnitt (32) dergestalt verbunden ist, daß das Durchgangsloch (3c) des Grundteils mit dem Auslaßkanal (51) des Einlaßabschnitts in Verbindung steht.

2. Druckerfassungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Drucksensoreinheit (1) und die Solenoidventileinheit (30) in einem Körper integriert sind, so daß die Mittelachse des Nippels (15) und des Kerns (33) miteinander fluchten.

3. Druckerfassungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Grundteil und der Einlaßabschnitt als einteiliges Harzformteil (60) ausgebildet sind.

4. Druckerfassungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Einlaßabschnitt und der Spulenkörper als einteiliges Harzformteil (70) ausgebildet sind.

5. Druckerfassungsgerät, umfassend:

• - eine Drucksensoreinheit (1), die beinhaltet:
  • - einen Drucksensor (2), in welchem eine Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung (12) so eingesetzt ist, daß ein Sensorbehältnis (10) in eine Referenzdruckkammer (13) und eine Meßfluideinführkammer (14) unterteilt ist, und in dem ein Nippel (15) so festgelegt ist, daß die Meßfluideinlaßkammer mit der Außenseite in Verbindung steht, wobei die Halbleiter- Druckerfassungsvorrichtung einen Membranabschnitt besitzt, der durch Verringerung der Dicke eines Teilbereichs eines Substrats und durch eine aus um den Membranabschnitt herum angeordnete Meßwiderstände bestehende Brückenschaltung gebildet ist,
  • - eine Schaltungsplatte (18) auf der eine elektronische Schaltung (20) zur Verstärkung und Verbesserung eines elektrischen Signals der Halbleiter-Druckerfassungsvorrichtung sowie der Drucksensor angebracht sind,
  • - eine aus Harz bestehende Kappe (4), in der ein Drucksensoranschluß (21) für den Drucksensor eingegossen oder eingespritzt ist und in der ein Drucksensoraufnahmeabschnitt (4a) ausgebildet ist, in welchem der Drucksensor untergebracht ist, und
• - eine Solenoidventileinheit (30), die beinhaltet:
  • - ein Harzformteil (70), in welchem ein Kerneinsetzloch (44) an einer Seite ausgebildet ist,
  • - einen Kolbenaufnahmeabschnitt (49), der am Boden des Kerneinsetzlochs geschaffen ist,
  • - ein erster Einlaßkanal (50) zum Einbringen eines ersten Meßfluids und ein Auslaßkanal (51) an der anderen Seite geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden,
  • - ein Auslaßkanal (51) von der Oberseite her geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden,
  • - und ein Spulenwickerahmen koaxial mit dem Außenumfang des Spuleneinsetzlochs geschaffen ist,
  • - eine Spule (41), die auf den Spulenwickelrahmen aufgewickelt ist,
  • - einen Solenoidventilanschluß (42), der mit der Spule elektrisch verbunden ist,
  • - einen Kern (33), der in das Kerneinsetzloch des Harzformteils eingesetzt ist und in dem ein zweiter, Einlaßkanal (33a) zum Einbringen eines zweiten Meßfluids an der Mittelachse des Kerns geschaffen ist, um so den Kolbenaufnahmeabschnitt mit der Außenseite zu verbinden,
  • - einen Kolben 34, der in dem Kolbenaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und hierin aufgrund der magnetischen Anziehung durch die Spule hin- und herbewegbar ist, und
  • - ein Ventilelement (25), das am Kolben festgelegt ist, um entweder den ersten Einlaßkanal oder den zweiten Einlaßkanal gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu verschließen,
  • - ein aus Harz hergestelltes Gehäuse (72), in dem das Harzformteil, die Spule, der Anschluß für das Solenoidventil und der Kern eingegossen sind und ein Eingriffsabschnitt (72a) an dem gesamten oberen Rand geschaffen ist,
  wobei
• - der Nippel (15) mit einem O-Ring (23) versehen ist und in den Auslaßkanal (51) eingedrückt ist, wobei die Kappe (4) mit dem Eingriffsabschnitt (72a) des Gehäuses (72) in Eingriff ist, des weiteren die Kappe mit dem Eingriffsabschnitt des Gehäuses verbunden ist und die Drucksensoreinheit (1) und die Solenoidventileinheit (30) in einem Körper vereinigt sind.

6. Druckerfassungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein O-Ring (61) auf der Außenfläche zumindest einer der Einlässe vorhanden ist, die den ersten Einlaßkanal (50) bzw. den zweiten Einlaßkanal (33a) bilden.

7. Druckerfassungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drucksensoranschluß (21) und der Solenoidventilanschluß (42) in dem gleichen Stecker oder der gleichen Steckerbuchse ausgebildet sind.

8. Druckerfassungsgerät nach Anspruch 7, bei dem der Stecker oder die Steckerbuchse dadurch gebildet ist, daß ein Anschlußhalteabschnitt (62) vorhanden ist, in dem der Drucksensoranschluß (21) für die Kappe (4) eingegossen ist, in dem ein Steckerabschnitt (45) ausgebildet ist, in welchem der Solenoidventilanschluß (42) beim Formen des Gehäuses (43) des Spulenteils (31) eingegossen wird, in welchem ein Anschlußhalteabschnitteinführloch (45a) zum Einführen des Anschlußhalteabschnitts für den Steckerabschnitt geschaffen ist, und in dem der Anschlußhalteabschnitt in das Anschlußhalteabschnitteinsetzloch eingeführt ist.

9. Druckerfassungsgerät nach Anspruch 7, bei dem der Stecker dadurch gebildet ist, daß ein Steckerabschnitt (22) geschaffen ist, indem der Drucksensoranschluß (21) bei der Herstellung der Kappe (4) eingegossen wird und der abstehende Abschnitt des Solenoidventilanschlusses (42), der in dem Gehäuse (72) des Spulenteils (31) eingegossen ist, zum Steckerabschnitt herausgeführt ist.