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Die
Erfindung betrifft einen druckempfindlichen Sensor zum Erfassen
einer äußeren Kraft
mithilfe eines von der äußeren Kraft
verformten Gehäuses
und in dem Gehäuse
vorgesehenen Elektroden, die dabei miteinander im Kontakt kommen,
sowie ein Herstellungsverfahren für solch einen druckempfindlichen
Sensor.
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Das
Patent
DE 197 20 713
C1 offenbart einen druckempfindlichen Sensor in einem Dichtungsprofil
zur Abdichtung einer kraftbetätigten
Schließeinrichtung.
Das Dichtungsprofil ist als Hohlprofil aus einem elastischen Material
ausgebildet, das einen im Wesendlichen ebenen Basisbereich und einen
aufgesetzten gewölbten
Profilbereich unter Einschluss einer Hohlkammer aufweist. Am Basisbereich
sind zwei beabstandete Kontaktelemente vorgesehen, die als koextrudierte,
elektrisch leitfähige
Profilbereiche ausgebildet sind. Weiterhin ist an der Innenseite
des gewölbten
Profilbereichs eine Kontaktfläche
vorgesehen. Durch eine von außen
auf das Dichtungsprofil wirkenden Kraft werden die Kontaktelemente
in Kontakt miteinander gebracht, wodurch eine integrierte Einklemmschutzeinrichtung
ein weiteres Aufbringen der Kraft unterbinden kann.
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Das
Patent
GB 2 304 458
A offenbart ein Hindernis-Detektionmittel für Fahrzeugfenster.
Hierbei sind zwei leitende Elemente auf gegenüberliegenden Seiten and er
Innenwand einer äußeren Röhre angebracht,
sodass sie miteinander in Kontakt kommen, sobald die Röhre aufgrund
einer äußeren Krafteinwirkung
zusammengedrückt
wird. Ein Verbindungsbereich zu einem Steuerungssystem ist durch
ein Isolationselement in zwei Kammern unterteilt. In den Kammern
sind jeweils Leiter auf der Oberfläche des Isolationselementes
angeordnet. Eine elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Elementen
der Röhre und
den Leitern des Steuerungssystems wird durch einen leitfähigen Gummi
geschaffen, der in die Kammern gefüllt ist und der dabei die Röhre abdichtet.
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Es
sind weitere druckempfindliche Sensoren bekannt, in denen eine Mehrzahl
von Elektroden aus Metallplatten, Metallleitungen oder ähnlichem
innerhalb eines elastisch verformbaren Gehäuses im Abstand voneinander
angeordnet sind. Das Gehäuse wird
von einem Druck elastisch verformt, so daß die Mehrzahl von Elektroden
miteinander in Kontakt kommt, wodurch ein elektrischer Stromfluß zwischen den
Elektroden oder ein Kurzschluß erzeugt
wird, so daß der
Druck erfaßt
wird.
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Bei
solch einem druckempfindlichen Sensor sind die Anschlußbereiche
offen, so daß sie
mit einem Verbindungsmittel, wie einer Leitungen verbunden werden
können,
die zu einem Bestimmungsmittel, wie einem Computer, führt. Somit
werden das Verbindungsmittel und die Elektroden normalerweise miteinander
verbunden und dann abgedichtet, um Fehlfunktionen aufgrund von z.
B. einem Eindringen von Wasser zu vermeiden. Um eine verläßliche Dichtung
zu erhalten, wird es bevorzugt, daß die Dichtung Z. B. mit einem
synthetischen Kunstharzmaterial von außen in dem Anschlußbereichen
des druckempfindlichen Sensors einschließlich der Umgebung der Anschlüsse des
Verbindungsmittels ausgebildet wird, wenn die Anschlüsse der
Elektroden mit den Verbindungsmitteln verbunden sind.
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Wird
die Dichtung jedoch unter Verwendung eines synthetischen Kunstharzmaterials
ausgebildet, während
das Verbindungsmittel und die Elektrode miteinander verbunden sind,
sind die Anschlußbereiche
des druckempfindlichen Sensors im Inneren der Gießform angeordnet.
Dabei wird geschmolzenes synthetisches Kunstharzmaterial eingespritzt,
wie Z. B. bei einem Spritzgießverfahren.
Dabei kann es passieren, daß aufgrund
des angelegten Drucks während
des Einspritzens des Kunstharzmaterials die Elektroden derart verschoben
werden, daß sie
miteinander in elektrisch leitenden Kontakt kommen.
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Ferner
ist es möglich,
daß während des
Gießens
das geschmolzene Kunstharzmaterial in die Öffnungen zwischen den Elektroden
eintritt, so daß in dem
druckempfindlichen Sensor Totbereiche gebildet werden.
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Aufgrund
dessen ist es bisher schwierig, für die Herstellung von druckemfpindlichen
Sensoren Gießverfahren
zu verwenden.
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Demgemäß ist es
die Aufgabe der Erfindung, einen druckempfindlichen Sensor und ein
Herstellungsverfahren dafür
bereitzustellen, mit denen eine verläßliche Dichtung, eine hohe
Arbeitseffizienz sowie ein verläßlicher
Sensor erzielbar sind.
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Um
dies zu erreichen, wird gemäß eines
ersten Gesichtspunktes der Erfindung ein druckempfindlicher Sensor
mit den Merkmalen in Anspruch 1 bereitgestellt.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor mit dem oben beschriebenen Aufbau
sind die Anschlußbereiche
des Gehäuses
mit der Dichtung abgedichtet. Somit können keine Fremdmaterialien,
wie Wassertropfen, von den Öffnungen
der Anschlußbereiche
her in das Gehäuse
eindringen, so daß Fehlfunktionen
vermieden werden. Dabei wird ein Abstandshalter zwischen der Mehrzahl
von Elektroden in den Anschlußbereichen
des Gehäuses
bereitgestellt. Somit kommen, selbst falls von außerhalb
ein Druck auf das Gehäuses
und somit auf die Elektroden wirkt, diese nicht miteinander in elektrisch
leitenden Kontakt. Somit ist es einfach, eine Dichtung durch ein
Gießverfahren
unter Verwendung z. B. eines synthetischen Kunstharzmaterials herzustellen,
wodurch die Arbeitseffizienz verbessert und die Kosten verringert
werden.
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Der
druckempfindliche Sensor weist vorzugsweise einen Träger auf,
der Verbindungsbereiche hält,
die Verbindungsmittel und die Mehrzahl von Elektroden miteinander
verbinden, wobei die Verbindungsmittel die Mehrzahl von Elektroden
elektrisch leitend mit einem Bestimmungsmittel auf der Seite der
Anschlußbereiche
des Gehäuses
verbinden, wobei das Bestimmungsmittel bestimmt, ob die Mehrzahl
von Elektroden miteinander in elektrisch leitendem Kontakt stehen.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor mit dem oben beschriebenen Aufbau
ist der Träger,
der das Verbindungsmittel zum elektrischen verbinden der Elektroden
und des Bestimmungsmittels hält,
zusammen mit den Elektroden und dem Abstandhalter mittels der Dichtung
abgedichtet. Somit können
keine Fremdmaterialien, wie Wassertropfen, am Träger an den Verbindungsbereichen
der Elektroden mit dem Verbindungsmittel anhaften, wodurch Fehlfunktionen vermieden
werden. Durch das Abdichten wird ferner Korrosion vermieden, und
die elektrischen Verbindungen als auch die mechanischen Verbindungen werden
stabil aufrechterhalten.
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Falls
die Dichtung z. B. aus synthetischem Kunstharzmaterial hergestellt
wird, unterstützt
die Dichtung die Verbindungsbereiche des Trägers von außen. Somit ist es möglich, die
mechanischen Verbindungen stabil aufrechtzuerhalten. Es ist bevorzugt,
daß der
Träger
mit dem Abstandshalter in dem druckempfindlichen Sensor einstückig ausgebildet ist.
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Dadurch
kann die Anzahl der Bauteile verringert werden und somit werden
die Kosten reduziert. Wenn der Abstandshalter zwischen die Elektroden von
dem Anschlußbereich
des Gehäuses
her eingesteckt wird, kann der Träger auf einfache Weise in der
Nähe des
Anschlußbereichs
angeordnet werden.
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Ein
Herstellungsverfahren für
einen druckempfindlichen Sensor gemäß einem zweiten Gesichtspunkt
der Erfindung ist ein Verfahren gemäß Anspruch 4.
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Gemäß diesem
Verfahren werden die Anschlußbereiche
des Gehäuses
von der Dichtung abgedichtet, wobei der isolierende Abstandshalter
zwischen der Mehrzahl von Elektroden angeordnet wird. Somit beschränkt, selbst
falls auf das Gehäuse
ein Druck wirkt, der Abstandshalter die elastische Verformung des
Gehäuses
im Anschlußbereich,
wodurch vermieden wird, daß die
Elektroden während
des Gießverfahrens
miteinander in Kontakt kommen. Somit ist es möglich, die Dichtung z. B. durch
Gießen mit
einem synthetischen Kunstharzmaterial zu bilden, wodurch die Arbeitseffizienz
erhöht
ist und die Kosten verringert sind.
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Es
ist bevorzugt, daß bei
dem Herstellungsverfahren für
den druckempfindlichen Sensor Trägerverbindungsbereiche
vorgesehen werden, die ein Verbindungsmittel und die Mehrzahl von
Elektroden mittels eines Trägers
verbinden, wobei die Verbindungsmittel die Mehrzahl von Elektroden
mit einem Bestimmungsmittel von der Seite der Anschlußbereiche
des Gehäuses
verbinden, wobei das Bestimmungsmittel bestimmt, ob die Mehrzahl
von Elektroden einander elektrisch leitend berühren, und der Träger, das
Gehäuse
und der Abstandshalter mit der Dichtung abgedichtet werden.
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Gemäß diesem
Verfahren sind die Verbindungsmittel, die mit dem Bestimmungsmittel
elektrisch leitend verbunden sind, mit den Elektroden in den Anschlußbereichen
des Gehäuses
elektrisch leitend verbunden, und die Verbindungsbereiche werden
von dem Träger
unterstützt.
Zusätzlich
werden dabei der Träger,
das Gehäuse
und die Elektroden von der Dichtung abgedichtet. Somit können keine Fremdmaterialien,
wie Wassertropfen, an den Verbindungsbereichen anhaften, wodurch
Fehlfunktionen vermieden werden. Da der Träger selbst mit der Dichtung
abgedichtet wird, ist die Möglichkeit
von Korrosionen verringert, und die elektrischen Verbindungen sowie
die mechanischen Verbindungen können
stabil aufrechterhalten werden.
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Es
wird bevorzugt, daß bei
dem Herstellungsverfahren für
den druckempfindlichen Sensor der Träger mit dem Abstandshalter
einstückig
ausgebildet wird, wobei der Träger
von den Anschlußbereichen
in den Raum zwischen der Mehrzahl von Elektroden derart eingesteckt
wird, daß der
Träger
in der Nähe
der Anschlußbereiche
angeordnet wird.
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Demgemäß werden,
da der Abstandhalter mit dem Träger
einstückig
ausgebildet ist, wenn der Abstandshalter zwischen die Elektroden
eingesteckt wird, der Träger
sowie der Abstandshalter von den Elektroden aufgrund des Abstandshalters
außerhalb des
Anschlußbereichs
gehalten. Auf diese Weise kann der Träger praktisch einstückig mit
den Elektroden und dem Gehäuse
ausgebildet werden, indem einfach der Abstandshalter eingesteckt
wird.
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Auf
diese Weise wird der Einbau erleichtert. Ferner ist es nicht erforderlich,
das Gehäuse
und den Träger
während
des Abdichtens separat zu halten, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert
ist.
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Es
ist ferner die Aufgabe der Erfindung, einen druckempfindlichen Sensor
und ein Herstellungsverfahren dafür bereitzustellen, bei dem
Kurzschlüsse
der Elektroden außerhalb
des Gehäuses vermieden werden.
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Um
dies zu erreichen, wird gemäß einem dritten
Gesichtspunkt der Erfindung ein druckempfindlicher Sensor gemäß Anspruch
7 bereitgestellt mit: einem isolierenden hohlen Gehäuse, das
von einer äußeren Kraft
elastisch verformbar ist; wenigstens vier langgestreckten Elektrodenleitungen,
die innerhalb des Gehäuses
im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung des Gehäuses im
Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede Elektrodenleitung Längsenden
aufweist, die aus dem Gehäuse
herausgeführt
sind, wobei die Elektrodenleitungen zusammen mit dem Gehäuse von
einer äußeren Kraft,
die auf das Gehäuse
einwirkt, derart verbogen werden, daß die Elektroden miteinander
in Kontakt treten können;
einem Widerstand, der an einem Längsende
der Elektrodenleitungen angeordnet ist und dessen beide Anschlüsse mit
den beiden Elektrodenleitungen der wenigstens vier Elektrodenleitungen
elektrisch leitend verbunden sind; Verbindungsbereichen zum Verbinden
eines Längsendes
der beiden Elektrodenleitungen, die mit dem Widerstand verbunden
sind, mit einem Längsenden
einer der wenigstens zwei Elektrodenleitungen, die nicht mit dem
Widerstand verbunden sind, und zum Verbinden eines Längsendes
der anderen der beiden Elektrodenleitungen, die mit dem Widerstand
verbunden sind, mit einem Längsende
des anderen der wenigstens zwei Elektroden, die nicht mit dem Widerstand
verbunden sind; und einem isolierenden Träger, der auf einer Seite des
Gehäuses
derart angeordnet ist, daß er
dem Längsende
der Elektrodenleitungen zugeordnet ist, und die Elektrodenleitungen,
die mit dem widerstand verbunden sind, von den Elektrodenleitungen
trennt, die nicht mit dem Widerstand verbunden sind, sowie die Längsenden
der Elektrodenleitungen hält.
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Bei
einem druckempfindlichen Sensor gemäß der obigen Struktur fließt in einen
normalen Zustand, d. h. in einem Zustand in dem keine äußere Kraft
auf das Gehäuse
einwirkt, Strom von einer von wenigstens zwei Elektrodenleitungen,
mit denen der Widerstand nicht verbunden ist, durch die Verbindungsbereiche
am anderen Längsende
dieser Elektrodenleitungen zu einer der beiden Elektrodenleitungen,
die mit dem Widerstand verbunden sind.
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Ferner
fließt
dieser Strom durch den widerstand zu der anderen der beiden Elektrodenleitungen,
die mit dem Widerstand verbunden sind, und dann durch die Verbindungsbereiche
am anderen Längsende
der Elektrodenleitung zu der anderen der wenigstens zwei Elektrodenleitungen,
die nicht mit dem Widerstand verbunden sind.
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Falls
auf das Gehäuse
von außerhalb
eine äußere Kraft
einwirkt, wird das Gehäuse
elastisch verformt, und einige oder alle der wenigstens vier Elektrodenleitungen
in dem Gehäuse
werden verbogen und derart verschoben, daß sie einander näher kommen.
Somit kommen einige der Elektrodenleitungen miteinander in Kontakt,
und es treten Kurzschlüsse
auf. Dabei fließt
der Strom in den Elektrodenleitungen nicht mehr durch den Widerstand. Dementsprechend
ist der Strom der zu der anderen der wenigstens zwei Elektrodenleitungen
fließt,
die nicht mit dem Widerstand verbunden sind, von dem Strom in dem
Fall verschieden, in dem Strom durch den Widerstand hindurchfließt (normaler
Zustand). Durch Erfassen der Veränderung
des Stromwertes ist es möglich
festzustellen, ob auf den Bereich, in dem das Gehäuse bereitgestellt
wird (der Bereich, in dem der erfindungsgemäße druckempfindliche Sensor
bereitgestellt wird) ein äußerer Druck
wirkt.
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Der
erfindungsgemäße druckempfindliche Sensor
weist einen isolierenden Träger
auf einer Seite des Gehäuses
auf. Der Träger
teilt die Elektrodenleitungen, die mit dem Widerstand verbunden
sind, von denen, die nicht mit dem Widerstand verbunden sind. Die
Elektrodenleitungen, die mit dem Widerstand verbunden sind, und
diejenigen, die nicht mit dem Widerstand verbunden sind, werden
von dem Träger
gehalten. Somit treten während
des Abdichtens, selbst, falls die Längsenden der Elektrodenleitungen
und die diesen benachbarten Bereichen abgedichtet werden, keine
Kurzschlüsse
zwischen den Elektrodenleitungen, die mit dem Widerstand verbunden
sind, und denen auf, die nicht mit dem Widerstand verbunden sind.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor ist es bevorzugt, daß ein Eingriffsbereich,
der in das Gehäuse
eingreifen kann und den Träger
mit dem Gehäuse
verbindet, an dem Träger
vorgesehen ist.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor mit dem obigen Aufbau ist der Eingriffsbereich
am Träger
vorgesehen, und der Träger
ist mit dem Gehäuse
dadurch verbunden, daß der
Eingriffsbereich in das Gehäuse
eingreift. Somit ist das Gehäuse
im wesentlichen einstückig
mit dem Träger
ausgebildet, und die relative Verformung des Trägers relativ zum Gehäuse ist
beschränkt.
Dementsprechend wird keine Kraft, wie eine Zugkraft, auf die Elektrodenleitungen ausgeübt, nachdem
der Träger
derart vorgesehen wurde, daß er
die Elektrodenleitungen unterstützt, wodurch
es möglich
ist, Fehlfunktionen, wie Brüche der
Elektrodenleitungen während
des Herstellungsverfahrens, zu vermeiden.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor ist es bevorzugt, daß der Eingriffsbereich
isolierend ist und in das Gehäuse
von dessen Endbereich her eingesteckt ist.
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Auf
diese Weise ist es z. B. möglich,
daß das Kunstharzmaterial
zum Ausbilden der Dichtung für den
Träger
und die Endbereiche der Elektrodenleitungen daran gehindert wird,
in das Gehäuse
zu gelangen. Ferner treten somit, selbst falls die Bereiche in der
Nähe der
Endbereiche des Gehäuses
verbogen werden, keine Kurzschlüsse
in der Nähe
der Endbereiche des Gehäuses
auf. Es ist bevorzugt, daß der
Sensor eine Dichtung zum Abdichten des Trägers und zum Abdichten eines
Bereichs zwischen dem Träger
und dem Gehäuse
aufweist.
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Demgemäß ist bei
dem druckempfindlichen Sensor mit der obigen Struktur der Träger mit
der Dichtung abgedichtet, und die Dichtung kann die Endbereiche
des Gehäuses
ebenfalls abdichten. Somit ist es möglich, den Träger und
die Bereiche in der Nähe
der Endbereiche der Elektrodenleitungen vor unbeabsichtigten äußeren Kräften zu
schützen.
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Leitungsbrüche können somit
vermieden werden, und das Eindringen von Tropfen oder ähnlichem
in das Gehäuse
von den Endbereichen des Gehäuses
her kann ebenfalls vermieden werden.
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In
dem druckempfindlichen Sensor sind die Elektrodenleitungen in deren
Längsrichtung
im Inneren des Gehäuses
vorzugsweise im wesentlichen spiralförmig angeordnet.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
Kurzschlüsse der
Elektrodenleitungen aufgrund des Widerstands zu vermeiden, wenn
eine äußere Kraft
auf das Gehäuse
einwirkt. Es ist somit möglich,
einen Sensor bereitzustellen, der sehr verläßlich feststellt, ob eine äußere Kraft
auf das Gehäuse
einwirkt.
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Gemäß eines
vierten Gesichtspunktes der Erfindung wird ein Verfahren gemäß Anspruch
12 zum Herstellen eines druckempfindlichen Sensors bereitgestellt,
bei dem wenigstens vier Elektrodenleitungen in dem hohlen Gehäuse in Richtung
senkrecht zur ihrer Längsrichtung
im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Elektrodenleitungen zusammen
mit dem Gehäuse
von einem äußeren, auf
das Gehäuse
einwirkenden Druck verbogen werden, so daß die Elektrodenleitungen miteinander
in Kontakt kommen; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Herausführen
der Endbereiche der Mehrzahl von Elektrodenleitungen aus dem Gehäuse; Bereitstellen
eines isolierenden Trägers
an einer Außenseite
des Gehäuses
entsprechend wenigstens einem Endbereich der Mehrzahl von Elektrodenleitungen,
die aus dem Gehäuse
herausgeführt
sind; Bereitstellen einer Mehrzahl elektrisch leitfähiger Verbindungsteile,
die den beiden Endbereichen der Mehrzahl von Elektrodenleitungen
zugeordnet sind, wodurch der Täger
eine Mehrzahl von Verbindungsteilen auf einer Seite hält, die
dem Träger
aus der Mehrzahl von Verbindungsteilen zugeordnet ist, während die
Verbindungsteile auf der dem Träger
entsprechenden Seite mit dem Träger
voneinander getrennt werden und die Elektrodenleitungen von der Mehrzahl
von Verbindungsteilen in Serie miteinander verbunden sind.
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Mit
dieser Anordnung wird erreicht, daß auf der Seite, auf der der
Träger
vorgesehen ist, die von dem Träger
voneinander getrennten Verbindungsmittel einander nicht berühren und
somit nicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Ferner
sind die beiden Endbereiche der Elektrodenleitungen mit diesen Verbindungsmitteln
elektrische leitend verbunden, und die Elektrodenleitungen sind
miteinander in Serie verbunden. Somit kommen, wenn auf das Gehäuse eine äußere Kraft
einwirkt und das Gehäuse und
die Elektrodenleitungen darin elastisch verformt werden, die Elektrodenleitungen
in Kontakt miteinander, und es treten Kurzschlüsse auf. Durch Erfassen der
Veränderung
des Stromwertes, der die Veränderung
des Widerstandswertes in dem Kurzschlußzustand begleitet, ist es
möglich,
eine auf das Gehäuse einwirkende äußere Kraft
zu erfassen.
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Somit
kommt es, selbst wenn die Längsenden
der Elektrodenleitungen und die Bereiche in deren Nähe abgedichtet
sind, beim Herausziehen der Elektrodenleitung während des Abdichtens nicht
zu Kurzschlüssen,
wodurch das Abdichten erleichtert ist.
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Das
Herstellungesverfahren für
einen druckempfindlichen Sensor weist vorzugsweise auf: Verschieben
der Mehrzahl von Verbindungsteilen auf der Seite, auf der der Träger vorgesehen
ist, in Richtungen, die quer zur Richtung stehen, in die die Endbereiche
der Mehrzahl von Elektrodenleitungen auf der Seite, auf der der
Träger
vorgesehen ist, aus dem Gehäuse herausgeführt sind;
Ausbilden einer Mehrzahl von Öffnungsbereichen
in dem Träger,
wobei die Öffnungsbereiche
einen offenen Endbereich aufweisen, der einem der Mehrzahl von Verbindungselementen
in einer Öffnungsrichtung
gegenüberliegt und
die anderen Öffnungsbereich
auf einer Seite offen sind, die dem Verbindungselement mittels dem Träger gegenüberliegen;
und Annähern
einer Elektrode eines Schweißelektrodenpaars
an ein Verbindungspaar der Mehrzahl der Verbindungsteile von einer
Seite her, die dem Verbindungsteil gegenüberliegt, Einstecken einer
anderen Schweißelektrode
in einen der Öffnungsbereiche,
die dem zu schweißenden
Verbindungsteil zugeordnet sind, so daß die andere Schweißelektrode
in die Nähe
des zu schweißenden
Verbindungsteils gebracht wird, und Zusammenschweißen der
beiden zu schweißenden
Verbindungsteile, die zwischen dem Schweißelektrodenpaar gehalten werden.
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Wie
oben beschrieben, werden das eine Verbindungsteil und das andere
Verbindungsteil in eine Richtung verschoben, die quer zur Richtung
steht, in der die Enden der Elektrodenleitungen herausgezogen werden.
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Eine
der Schweißelektroden
wird in die Nähe eines
Verbindungsteils von einer Seite gegenüber dem die Öffnung aufweisenden Öffnungsbereich
gebracht, die dem Verbindungsteil gegenüberliegt. Die andere Schweißelektrode
wird in die andere Öffnung eingeführt und
ebenfalls in die Nähe
des Verbindungsteils gebracht. Während
die Verbindungsteile zwischen den beiden Schweißelektroden festgehalten werden,
wird ein Widerstandspreßschweißen durchgeführt. Auf
diese Weise werden die Verbindungsteile einstückig mit den mit den Verbindungsteilen
verbundenen Elektrodenleitungen ausgebildet.
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Obwohl
der Träger
aus einem isolierenden Material hergestellt wird, wird eine Öffnung in
dem Träger
ausgebildet, und die andere Elektrode des Schweißelektrodenpaars wird in diese Öffnung eingeführt, wodurch
die Verbindungsteile zwischen den Schweißelektrodenpaaren festgehalten
werden. Somit können
die Verbindungsteile mit den Elektrodenleitungen mithilfe des Widerstandspreßschweißens verbunden
werden. Es kommt jedoch auch ein Verfahren in Frage, bei dem der
Träger
und auch das Verbindungsteil zwischen einem Schweißelektrodenpaar
festgehalten werden, während
ein Bereich des Trägers
leitfähig
ist. In diesem Fall muß der
Träger
jedoch sehr stabil ausgebildet sein, um z. B. der Haltekraft des
Schweißelektrodenpaars
zu widerstehen. Wie oben ausgeführt,
werden die Verbindungsteile zwischen dem Schweißelektrodenpaar gehalten, der Träger wird
jedoch nicht dazwischen gehalten. Somit muß der Träger keine so hohe Festigkeit
aufweisen. Auf diese Weise steht eine größere Bandbreite von Materialien
für den
Träger
bereit, wodurch die Kosten verringert werden können. Wie oben beschrieben, werden
die Verbindungsteile, die von dem Träger voneinander getrennt sind,
in eine Richtung quer zu der Richtung verschoben, in die die Elektrodenleitungen
aus dem Gehäuse
herausgeführt
werden. Somit ist die andere Öffnung
des Öffnungsbereichs
an einer Position vorgesehen, die relativ zu den Elektrodenleitungen
und dem Verbindungsteil auf dieser Seite verschoben ist. Somit hindern
die Elektrodenleitungen und die Verbindungsteile auf der anderen
Seite der Öffnung
des Öffnungsbereichs
das Einstecken der Schweißelektroden
in die Öffnungen
nicht, wodurch der Schweißschritt
erleichtert ist.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Schnitt, aus dem der Aufbau eines Anschlußbereichs eines druckempfindlichen Sensors
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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2 einen
Schnitt, aus dem der Aufbau des Anschlußbereichs des druckempfindlichen
Sensors gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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3 einen
Schnitt, aus dem der Aufbau des Anschlußbereichs des druckempfindlichen
Sensors gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Trägers;
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5 einen
Schnitt, aus dem der Aufbau des anderen Anschlußbereichs des druckempfindlichen Sensors
gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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6 einen
Schnitt, aus dem der Aufbau des Anschlußbereichs des druckempfindlichen
Sensors gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht, aus der die Struktur eines Sensorhauptkörpers ersichtlich
ist;
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8 ein
Schnitt, aus dem der Aufbau des Sensorhauptkörpers ersichtlich ist;
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9 ein
Schaltungsdiagramm, aus dem schematisch der Aufbau des druckempfindlichen Sensors
ersichtlich ist;
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10 eine
Seitenansicht, aus der ein Zustand ersichtlich ist, in dem eine
Leitung mit einem Verbindungsteil verschweißt wird;
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11 eine
Seitenansicht, aus der ein Zustand ersichtlich ist, in dem ein Anschluß eines
Widerstands mit dem Verbindungsteil verschweißt wird;
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12 eine
Seitenansicht, aus der ein Zustand ersichtlich ist, in dem eine
Elektrodenleitung mit dem Verbindungsteil verschweißt wird;
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13 eine
perspektivische Explosionsansicht, aus der modifizierte Beispiele
eines Sensorhauptkörpers,
eines Trägers
bzw. eines Abstandshalters ersichtlich sind;
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14 ein
Schnitt, aus dem der Aufbau eines Anschlußbereichs eines druckempfindlichen Sensors
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist;
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15 ein
Schnitt, aus dem der Aufbau eines Anschlußbereichs eines druckempfindlichen Sensors
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich ist.
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Aus 7 ist
eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines Drucksensorhauptkörpers 11 eines
druckempfindlichen Sensors 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich. Wie aus 7 ersichtlich,
weist der Sensorhauptkörper 11 des
druckempfindlichen Sensors 10 gemäß dieser Ausführungsform
ein langgestrecktes Gehäuse 12 aus
einem isolierenden Gummimaterial, wie Silikongummi, Ethylen-Propylen-Gummi, Styrol-Butadien-Gummi
oder Chloropen-Kautschuk, oder aus einem isolierenden elastischen
Material, wie Polyethylen, Ethylen-Vinylacetat, Ethylenethylacrylat-Copolymer,
Ethylmethylmethacrylsäureesther-Copolymer,
Polyvinylchlorid oder thermoplastischen Elastomeren mit Olephinen
oder Styrolen auf. Wie aus 8 ersichtlich,
ist in dem Gehäuse 12 in
dessen Längsrichtung
eine Kreuzausnehmung 14 mit kreuzuförmigem Querschnitt ausgebildet.
Die Kreuzausnehmung 14 ist im Bereich der Mitte des Gehäuses 12 in
dessen Längsrichtung
leicht verformt. Zusätzlich
sind in dem Gehäuse 12 Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 aus
langen, flexiblen Drähten
vorgesehen, die z. B. aus zwei verdrillten Drähten, wie Kupferdrähten, hergestellt
sind. Die Elektrodenleitungen 16 bis 22 sind aufgrund
der Kreuzausnehmung 14, an dessen innerem Randbereich sie
fest anhaften, im Abstand voneinander angeordnet. Somit werden die
Elektrodenleitungen 16 bis 20 gebogen, falls die
Kreuzausnehmung 14 elastisch verformt wird. Falls das Gehäuse 12 derart
elastisch verformt wird, daß die
Kreuzausnehmung 14 zusammengedrückt wird, treten einige oder
alle Elektrodenleitungen 16 bis 22 miteinander
in Kontakt. Wenn die Kreuzausnehmung 14 wieder in ihre
ursprüngliche
Form zurückkehrt,
kehren die Elektrodenleitungen 16 bis 22 ebenfalls
in ihre ursprüngliche Form
zurück.
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Wie
aus dem aus 9 ersichtlichen Schaltbild ersichtlich,
sind bei dem druckempfindlichen Sensor 10 gemäß dieser
Ausführungsform
die Elektrodenleitungen 16 und 22 an einem ihrer
jeweiligen Längsenden
elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Elektrodenleitungen 18 und 22 sind
ebenfalls an ihren jeweiligen Längsenden
mittels eines Widerstandes 24 elektrisch leitend miteinander
verbunden. Ferner sind die Elektrodenleitungen 16 und 22 an
ihren anderen Längsenden
mit der Stromversorgung mittels einer Leitung 26 verbunden.
Die Elektrodenleitung 22 ist jedoch mit der Stromversorgung
mittels eines Stromwerterfassungsmittels 28 verbunden, das
zum Trennen des Stromkreises dient, wenn der Strom einen vorbestimmten
Wert erreicht oder übersteigt.
Das heißt,
daß der
durch die Elektrodenleitung 22, die Elektrodenleitungen 18 und 20 von
der Elektrodenleitung 16 her kommende Strom normalerweise
durch den Widerstand 24 läuft. Falls das Gehäuse 12 zusammengedrückt wird,
und entweder die Elektrodenleitungen 16 oder 20 mit
den Elektrodenleitungen 18 oder 22 in elektrischen
Kontakt treten und somit einen Kurzschluß bilden, fließt der Strom
nicht durch den Widerstand 24. Somit verändert sich
die Stromstärke,
falls der Strom in diesen Stromkreis bei einer festgelegten Spannung
fließt.
Der druckempfindliche Sensor 10 gemäß dieser Ausführungsform weist
somit einen Aufbau auf, mit dem erfaßt werden kann, ob das Gehäuse 12 zusammengedrückt wird oder
nicht, d. h. ob eine äußere Kraft
auf den Sensor 10 wirkt, indem die Veränderung des Stromwertes zu diesem
Zeitpunkt erfaßt
wird. In diesem Fall fließt, falls
zwischen den Elektrodenleitungen 16 und 18 oder
zwischen den Elektrodenleitungen 20 und 22 ein
Kurzschluß auftritt,
der Strom durch den Widerstand 24. Mit solch einem Aufbau
kann keine äußere Kraft
erfaßt
werden. Trotzdem sind die Elektrodenleitungen 16 bis 22 spiralförmig innerhalb
des Gehäuses 12 angeordnet,
wie oben beschrieben. Deshalb kommen alle Elektrodenleitungen 16 bis 22 miteinander
in Kontakt, wenn eine äußere Kraft
aus gleichbleibender Richtung ununterbrochen auf einen Bereich, z.
B. einen vorbestimmten Bereich innerhalb des Gehäuses 12, wirkt, der
sich im wesentlichen halb um das Gehäuse 12 herum erstreckt.
Der Bereich, in dem entweder die Elektrodenleitung 16 oder
die Elektrodenleitung 20 entweder die Elektrodenleitung 18 oder
die Elektrodenleitung 22 kontaktiert, während die Elektrodenleitungen 16 und 18 einander kontaktieren
oder die Elektrodenleitungen 20 und 22 einander
kontaktieren, kann enger sein als der Bereich des vorbestimmten
Bereichs innerhalb des Gehäuses 12,
der sich im wesentlichen halb um den vorbestimmten Bereich herum
erstreckt.
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Es
ist sehr unwahrscheinlich, daß nur
die Elektrodenleitungen 16 und 18 oder die Elektrodenleitungen 20 und 22 miteinander
in Kontakt kommen. Somit ist der druckempfindliche Sensor gemäß dieser
bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung im wesentlichen immer in der Lage, eine äußere Kraft
zu erfassen. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist
an einem Längsende
des Gehäuses 12 ein
Träger 30 vorgeshen.
Die Breite des Trägers 30 ist
gleich dem Außendurchmesser
des Gehäuses 12 oder
etwas größer. Die
Dicke des Trägers 30 ist
geringer als der Außendurchmesser
des Gehäuses 12.
Der Träger 30 ist
somit plättchenförmig und
z. B. aus hartem, isolierenden Kunstharzmaterial hergestellt. Der
oben genannten Widerstand 24 ist auf dem Gehäuse 12 relativ
zum Längsbereich
des Trägers 30 (in
der Richtung des Pfeils A in 2) vorgesehen.
Zwei Paare vertikaler Wände 32 und 34 sind
an der Gehäuseseitenfläche relativ
zum Längsbereich
des Trägers 30 parallel
zur Querrichtung des Trägers 30 vorgesehen.
Die Abstände
zwischen den vertikalen Wänden 32 und 34 sind
derart eingestellt, daß sie
gleich oder größer als
der Abstand sind, der es ermöglicht,
daß Leitungen 36 und 38 angeordnet
werden können,
die von den Längsenden
der Elektrodenleitungen 18 und 20 und von beiden
Enden des Widerstandes 24 hervorstehen.
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Ein
Paar Kontaktstücke 40,
die als Verbindungselemente dienen, sind zwischen den vertikalen Wänden 32 und 34 auf
der Vorderseite des Trägers 30 (d.
h. auf der Seite, auf der der Widerstand 24 angeordnet
ist) vorgesehen sind. Jedes der Kontaktstücke 40 ist ein dünnes, flaches
Plättchen
aus einem leitfähigen
Material, wie Metall. Falls die Elektrodenleitung 18 und
die Leitung 36 in die vertikale Wand 32 eingepaßt sind und
mit einem der Kontaktstücke 40 in
Kontakt stehen, fließt
zwischen der Elektrodenleitung 18 und der Leitung 36 Strom.
Falls die Elektrodenleitung 20 und die Leitung 38 mit
dem anderen Kontaktstück 40 in
Kontakt stehen, während
die Leitung 20 und die Leitung 38 zwischen den
vertikalen Wänden 32 und 34 angeordnet
sind, fließt
zwischen der Elektrodenleitung 20 und der Leitung 38 Strom. Somit
ist die Elektrodenleitung 18 mit der Elektrodenleitung 20 mittels
des Widerstandes 24 verbunden.
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An
beiden Enden des Kontaktstücks 40 ist
jeweils ein breiter Stemmbereich ausgebildet. Die Kontaktstücke 40 können an
dem Träger 30 derart
befestigt werden, daß die
Elektrodenleitungen 18, 20 und die Leitungen 36, 38 miteinander
in elektrisch leitendem Kontakt stehen, indem die Stemmbereiche 42 verstemmt
und verschweißt
werden, so daß diese
die Elektrodenleitungen 18, 20 oder die Leitungen 36, 38 umgeben.
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Auf
der anderen Seite sind ein Paar vertikaler Wände 48 und eine vertikale
Wand 50 zwischen den vertikalen Wänden 48 parallel zur
Rückfläche des
Trägers 30 in
dessen Längsrichtung
vorgesehen. Der Abstand zwischen den vertikalen Wänden 48 und 50 ist
so groß,
daß die
Elektrodenleitungen 16 und 22 angeordnet werden
können.
Der Abstand zwischen den vertikalen Wänden 48 und 50 auf
der Leitungenseite ist größer als
zwischen den Elektrodenleitungen 16 und 22. Der
leitfähige
Bereich 52 der Leitung 26, der größer als
die Elektrodenleitungen 16, 22 ist, kann zwischen
den vertikalen Wänden 48 und 50 angeordnet
werden.
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Vertikale
Wände 58 sind
an beiden Seiten des Trägers 30 in
dessen Querrichtung relativ zu den vertikalen Wänden 48 und 50 angeordnet.
Die vertikalen Wände 58 stehen
mit dem Gehäusebereich
der Leitung 26 in Kontakt, wobei der leitfähige Bereich 52 zwischen
den vertikalen Nuten 48 und 50 ausgebildet ist.
Aufgrund der vertikalen Wand 58, die mit dem Gehäusebereiche
der Leitung 26 in Kontakt steht, wird eine zu starke Verbiegung
des leitfähigen
Bereichs 52 in solchen Bereichen vermieden, die von dem
Gehäuse
nicht bedeckt sind.
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Ein
Paar Kontaktstücke 44,
die als Verbindungselemente dienen, sind zwischen den vertikalen Wänden 48 und 50 vorgesehen.
Jedes Kontaktstück 44 ist
ein schmales, dünnes
Plättchen
aus einem leitfähigen
Material, wie Metall, wie im Fall des oben beschriebenen Kontaktstücks 40.
Ein Stemmbereich 46, der dem Stemmbereich 42 des
Kontaktstücks 40 entspricht,
ist an jedem Ende des Kontaktstücks 44 ausgebildet.
Durch Verstemmen und Verschweißen der
Stemmbereiche 46 derart, daß diese die Elektrodenleitungen 16, 22 oder
die leitfähigen
Bereiche 52, die Elektrodenleitungen 16, 22 und
deren leitfähige Bereiche 52 umschließen, kann
der Träger 30 befestigt
werden, während
die Leitungen 16, 22 und der leitfähige Bereich 52 miteinander
in elektrisch leitendem Kontakt stehen.
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Die
vertikalen Wände 32, 34 und 48, 15 sind derart
ausgebildet, daß der
Stemmbereich 46 des Kontaktstücks 44 nicht derart
angeordnet ist, daß der Stemmbereich 42 des
Kontaktstücks 44 in
Querrichtung des Trägers 30 verläuft und
der Stemmbereich 46 relativ zum Stemmbereich 42 in
Querrichtung des Trägers 30 verformt
wird.
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Ferner
ist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 54, 56 in Querrichtung
im Träger 30 vorgesehen.
Ein offenes Ende der Ausnehmung 54 liegt dem Stemmbereich 42 gegenüber (das
bedeutet, daß beim
Hindurchblicken durch die Ausnehmung 54 von derem anderen
Ende her der Stemmbereich 42 gesehen werden kann). Ein
offenes Ende der Ausnehmung 56 liegt dem Stemmbereich 46 gegenüber (das
bedeutet, daß beim
Hindurchblicken durch die Ausnehmung 56 von derem anderen
Ende her der Stemmbereich 46 gesehen werden kann). Wie
oben beschrieben, wird der Stemmbereich 46 entlang der
Querrichtung des Trägers 30 relativ
zum Stemmbereich 42 verformt, und die Ausnehmung 46 wird
entlang der Querrichtung des Trägers 30 relativ
zur Ausnehmung 54 verformt. Aufgrund dessen überlappt
die Ausnehmung 56 die Ausnehmung 54 nicht, und
die anderen offenen Endbereiche der Ausnehmungen 54 und 56 liegen
dem Stemmbereich 46 bzw. 42 nicht gegenüber.
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Ein
Abstandhalter 60, der als Eingriffsbereich dient, ist derart
vorgesehen, daß er
vom Ende des Trägers 30 auf
der Seite des Sensorhauptkörpers 11 hervorsteht.
Wie aus 4 ersichtlich, ist der Abstandshalter 60 im
Querschnitt kreuzförmig.
Der Abstandshalter 60 verläuft derart konisch, daß seine
Dicke (d. h. die Breite in Richtung des Pfeils C in 4) in
Richtung zur Spitze (in Richtung des Pfeils B in 4)
hin abnimmt. Die Breite am hinteren Endbereich des Abstandshalter 60 entspricht
der Breite der Kreuzausnehmung 14. Wenn der Abstandshalter 60 in
die Kreuzausnehmung 14 der Buchse des Gehäuses 12 eingeführt wird,
bis der Seitenendbereich des Trägers 30 den
Endbereich des Gehäuses 12 berührt, füllt der
Abstandshalter 60 die Kreuzausnehmung 14 aus.
Selbst wenn das Gehäuse 12 in
Querrichtung zum Abstandshalter 60 gedrückt wird, wenn dieser eingesteckt
ist, wird von dem Abstandshalter 60 vermieden, daß die Leitungen 16 bis 22 miteinander
in Kontakt kommen. Bei dem druckempfindlichen Sensor 10 wird
somit der Bereich der Buchse des Gehäuses 12, in die der
Abstandshalter 60 eingesteckt wird, zum Totbereich.
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Ferner
ist, wie aus den 1 bis 3 ersichtlich,
eine Dichtung 62 im Anschlußbereich des Gehäuses 12 ausgebildet.
Die Dichtung 62 ist aus einem isolierenden Material, wie
aus thermoplastischem Kunstharz oder Kautschukmaterial, das beim Erhitzen
flüssig
wird. Die Dichtung 62 bedeckt den Bereich in der Nähe des Anschlußbereichs
des Gehäuses 12,
den gesamten Bereich des Trägers 30 und
den Bereich der Leitung 26 in der Nähe des Trägers 30. Der Anschlußbereich
des Gehäuses 12 als auch
der Träger 30 sind
somit abgedichtet. (Im folgenden wird ein Fall beschrieben, bei
dem ein synthetisches Kunstharzmaterial als Material für die Dichtung 62 verwendet
wird. Dies bedeutet jedoch nicht, daß nicht mich andere Materialien,
wie Kautschukmaterialien, für
die Dichtung 62 verwendet werden können.) Die Dichtung 62 ist
vom Bereich in der Nähe
des Anschlußbereichs
des Gehäuses 12 bis zum
Bereich der Leitung 26 in der Nähe des Trägers 30 vorgesehen
und nach dem Schmelzen des synthetischen Kunstharzmaterials ausgehärtet, wie
weiter unten detailliert beschrieben. Aufgrund dessen dringt das
synthetische Kunstharzmaterial selbst in kleinste Öffnungen
um den entsprechenden Bauteilen, wie dem Widerstand 24, herum ein,
so daß die entsprechenden
Bauteile an ihren vorbestimmten Positionen gehalten werden.
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Wie
aus den 5 und 6 ersichtlich,
ist am anderen Längsende
des Gehäuses 12 ein
Träger 64 vorgesehen.
Wie der Träger 30,
ist der Träger 64 ein
dünnes
plättchenförmiges Bauteil,
dessen Breite gleich dem Außendurchmesser
des Gehäuses 12 oder
etwas größer und
dessen Dicke geringer als der Außendurchmesser des Gehäuses 12 ist.
Der Träger 64 ist
z. B. aus einem harten und isolierenden Kunstharzmaterial hergestellt.
Eine vertikale Wand 68, die zwischen einem Paar vertikaler
Wände 66 vorgesehen
ist, ist parallel zur Längsrichtung
des Trägers 64 auf
dessen Vorderseite vorgesehen. Der Abstand zwischen den vertikalen
Wänden 66 und 68 ist
derart eingestellt, daß dieser
nicht geringer als ein solcher Abstand ist, der es ermöglicht,
daß die
anderen Längsenden
der Elektrodenleitungen 16 und 20 angeordnet werden
können.
Ein dünnes,
plättchenförmiges Kontaktstück 70 ist
am Träger 64 vorgesehen, um
als Verbindungselement zu dienen. Das Kontaktstück 70 ist im wesentlichen
U-förmig
und aus einem leitfähigen
Material, wie Metall hergestellt. Die beiden Enden des U-förmigen Stücks 70 sind
zwischen den vertikalen Wänden 66,
und 68 angeordnet. Breite Stemmbereiche 72 sind
an beiden Enden des Kontaktstücks 70 vorgesehen
und mit dem Träger 64 mit den
Elektrodenleitungen 16 und 20 elektrisch leitend durch
Verstemmen und Verschweißen
der Stemmbereiche 72 verbunden, so daß die Elektrodenleitungen 16 und 20 vollkommen
eingefaßt
sind.
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Eine
zwischen dem Paar vertikaler Wände 80 vorgesehene
vertikale Wand 82 ist parallel zur Längsrichtung des Trägers 64 auf
dessen Rückseite vorgesehen.
Der Abstand zwischen den vertikalen Wänden 80 und 82 ist
derart eingestellt, daß er
nicht weniger als ein solcher Abstand beträgt, der die Anordnung der Längsenden
der Elektrodenleitungen 18 und 22 erlaubt. Ein
Kontaktstück 74,
das als Verbindungselement dient, ist auf der Rückseite des Trägers 64 vorgesehen.
Das Kontaktstück 74 kann
an dem Träger 64 mit
den Elektrodenleitungen 18 und 20 elektrisch leitend
verbunden werden, indem die Stemmbereiche 76, die an dem
Kontaktstück 74 vorgesehen
sind, derart verstemmt und verschweißt werden, daß sie die
Elektrodenleitungen 18 und 22 umfassen.
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Dabei
werden die vertikalen Wände 66, 68 und 80, 82 derart
ausgebildet, daß der
Stemmbereich 76 des Kontaktstücks 74 nicht derart
angeordnet ist, daß der
Stemmbereich 76 dem Stemmbereich 72 des Kontaktstücks 70 in
Querrichtung des Trägers 60 gegenüberliegt,
sondern daß der
Stemmbereich 76 in Querrichtung des Trägers 74 relativ zum
Stemmbereich 72 verformt wird.
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Eine
Mehrzahl Ausnehmungen 84 und 86 ist in dem Träger 64 in
Querrichtung ausgebildet. Eine Öffnung
der Ausnehmung 84 liegt dem Stemmbereich 72 in Öffnungsrichtung
gegenüber
(das heißt, daß beim Hindurchblicken
durch die Ausnehmung 84 von deren anderen Seite her der
Stemmbereich 72 gesehen wird). Eine Öffnung der Ausnehmung 86 liegt
dem Stemmbereich 76 gegenüber (das heißt, daß beim Hindurchblicken
durch die Ausnehmung 86 von deren anderen Seite her der
Stemmbereich 76 gesehen werden kann). Wie oben beschrieben,
wird der Stemmbereich 76 in Querrichtung des Trägers 64 relativ
zum Stemmbereich 72 verschoben, wobei die Ausnehmung 86 in
Querrichtung des Trägers 64 relativ
zur Ausnehmung 84 verschoben wird. Die Ausnehmungen 84 und 86 überlappen
einander nicht.
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Zusätzlich ist
ein Abstandhalter 60 am Seitenendbereich des Trägers 64 ausgebildet.
Der Abstandshalter 60 wird in die Ausnehmung 14 eingesteckt.
Eine Dichtung 62 ist in der Nähe des anderen Anschlußbereichs
der Gehäuses 12 und
um dem Träger 64 herum
vorgesehen. Die Dichtung 62 dichtet den anderen Anschlußbereich
des Gehäuses 12 und
den Träger 64 ab,
wobei das Gehäuse 12 mit dem
Träger 64 einstückig ausgebildet
ist.
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Als
nächstes
wird der Zusammenbau des Sensors 10 beschrieben. Die Funktionen
und Vorteile dieser Ausführungsform
werden ebenfalls beschrieben.
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Beim
Zusammenbau des druckempfindlichen Sensors 10 werden die
Enden eines Paars von Leitungenn 26 zwischen den vertikalen
Enden 48 und 50 auf dem Stemmbereich 46 des
leitfähigen
Paars 44 angeordnet, bevor der Bereich 46 verstemmt
wird. In diesem Zustand wird, wie aus 10 ersichtlich, eine
Elektrode 90 zum Widerstandpreßschweißen in die Nähe des Stemmbereichs 46 und
der Leitung 26 von der Seite gegenüber dem Träger 30 her gebracht.
Gleichzeitig wird eine mit der Elektrode 90 verbundene
Elektrode 88 zum Widerstandspreßschweißen in die Nähe des Stemmbereichs 46 und der
Leitungen 26 durch die andere Ausnehmung hindurch in das
Innere der Ausnehmung 56 entsprechend dem Stemmbereich 46 gebracht.
Der Stemmbereich 46 und die Enden der Leitungen 26 werden zwischen
den Elektroden 90 und 88 gehalten, zwischen denen
ein Strom fließt.
Durch die entstehende Hitze werden der Stemmbereich 46 und
die Endbereiche der Leitungen 26 miteinander verschweißt, so daß sie schließlich einstückig ausgebildet
sind.
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Wie
aus 11 ersichtlich, wird die Elektrode 88 in
der Nähe
des Stemmbereichs 42 und der Leitungen 36 oder 38 des
Widerstands 24 von der Seite gegenüber dem Träger 30 her angeordnet. Gleichzeitig
wird die Elektrode 90 in der Nähe des Stemmbereichs 42 und
der Leitungen 36 oder 38 angeordnet. Der Stemmbereich 42 und
die Leitungen 36 oder 38 werden zwischen den Elektroden 88 und 90 gehalten,
zwischen denen ein Strom fließt.
Durch die entstehende Hitze werden der Stemmbereich 42 und
die Leitungen 36 oder 38 miteinander verschweißt, so daß sie dann
einstückig
miteinander ausgebildet sind.
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Bei
dem Träger 30,
der, wie beschrieben, mit der Leitung 36 und dem Widerstand 24 versehen
ist, wird der Abstandshalter 60 von einem Längsende des
Sensorhauptkörpers 11 her
in die Kreuzausnehmung 14 eingeführt. Wenn der Abstandshalter 60 in die
Kreuzausnehmung 14 eingeführt wird, bis der Seitenendbereich
des Trägers 30 mit
dem Endbereich des Sensorhauptkörpers 11 in
Kontakt tritt, wird die Kreuzausnehmung 14 von dem Abstandshalter 60 in
der Nähe
des Endes des Sensorhauptkörpers 11 ausgefüllt. In
diesem Zustand wird der Abstandshalter 60 von dem Gehäuse 12 in
der Kreuzausnehmung 14 unterstützt, wodurch ein Verkippen
des Abstandshalters 60 relativ zur Axialrichtung des Gehäuses 12 und
ein Verschieben des Abstandshalters 60 in radialer Richtung
des Gehäuses 12 vermieden wird.
Dabei werden Elektrodenleitungen 16 und 22 zwischen
den vertikalen Wänden 32 und 34 und
auf dem Stemmbereich 42 des Kontaktstücks 40 vor dem Verstemmen
angeordnet. Dabei wird die Elektrode 88 zum Widerstandspreßschweißen in der
Nähe des Stemmbereichs 42 und
entweder der Elektrodenleitung 16 oder 22 von
der Seite gegenüber
dem Träger 30 her
angeordnet. Außerdem
wird die Elektrode 90 zum Widerstandspreßschweißen in der
Nähe des Stemmbereichs 42 und
entweder der Elektrodenleitung 16 oder 22 angeordnet,
indem die Elektrode 90 in das Innere der Ausnehmung 54 eingeführt wird. Der
Stemmbereich 42 und entweder die Elektrodenleitung 16 oder 22 werden
zwischen den Elektroden 88 und 90 gehalten. Unter
Verwendung der Haltekraft wird der Stemmbereich 42 verstemmt.
Dann fließt zwischen
den Elektroden 88 und 90 Strom. Unter Verwendung
der damit erzeugten Hitze werden der Stemmbereich 42 und
entweder die Elektrodenleitung 16 oder 22 miteinander
verschweißt
(siehe 12).
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Praktisch
gleichzeitig mit dem Anbringen der Elektrodenleitungen 16 und 22 an
den Träger 30 werden
die Elektrodenleitungen 18 und 20 zwischen den vertikalen
Wänden 48 und 50 angeordnet.
Wie im Fall des oben beschriebenen Schweißschritts, wird der Stemmbereich 42 des
Kontaktstücks 40 mithilfe der
Elektroden 88 und 90 verstemmt und verschweißt. Die
Elektroden 16 und 22 sind somit mit dem Träger 30 fest
verbunden.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
steht der Abstandshalter 60 von dem Träger 30 ab. Dadurch
wird beim Einstecken des Abstandshalters 60 in die Kreuzausnehmung 14 der
Träger 30 gleichzeitig
an dem Sensorhauptkörper 10 befestigt.
Nebenbei ist, wie oben ausgeführt,
dadurch daß der
Abstandshalter 60 in die Kreuzausnehmung 14 eingesteckt
ist, der Träger 30 mit
dem Gehäuse 12 im
wesentlichen einstückig
ausgebildet. Dadurch ist die Stabilität des Trägers 30 während des
Betriebs verbessert und die Arbeitseffizienz ist erhöht. Ferner
sind, da die Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
der Widerstand 24 und die Leitung 26 fest mit
dem Träger 30 verbunden sind,
die flexiblen und sehr dünnen
Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
der Widerstand 24 und die Leitung 26 aufgrund
der Verbindung stabil angeordnet. Auf diese Weise wird die Arbeitseffizienz
ebenfalls verbessert. Ferner ist, auch wenn der Abstandshalter 60 nicht
eingesteckt ist, der Träger 30 im
wesentlichen fest mit dem Gehäuse 12 verbunden.
Daher sind die Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
der Widerstand 24 und die Leitung 26 auch dann
stabil angeordnet, wenn der Abstandshalter 60 nicht eingesteckt
ist. Somit ist es möglich,
Defekte, wie einen Bruch der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
des Widerstands 24 der Leitung 26 und ähnlicher
Bauteile zu vermeiden, während
z. B. der druckempfindliche Sensor transportiert wird, nachdem der
Verbindungsschritt fertiggestellt wurde. Somit ist die Qualität des Produktes
verbessert.
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Da
das Widerstandspreßschweißen durchgeführt wird,
indem die Elektroden 88 und 90 jeweils in eine
der Ausnehmungen 54 oder 56 in dem Träger 30 eingeführt werden,
ist es nicht erforderlich, einen Bereich des Trägers 30 bereitzustellen,
der leitfähig ist,
um auf diese Weise die Herstellung des Trägers 30 zu erleichtern.
Außerdem
ist es, da die Haltekraft der Elektroden 90 und 88 nicht
auf den Träger 30 wirken,
nicht erforderlich, daß die
Festigkeit des Materials für
den Träger 30 besonders
hoch ist, so daß eine größere Bandbreite
für die
Auswahl der Materialien für
den Träger 30 zur
Verfügung
steht. Ferner ist der Stemmbereich 46 des Kontaktstücks 44 in
Querrichtung des Trägers 30 relativ
zum Stemmbereich 42 des Kontaktstücks 40 verschiebbar,
und die Ausnehmung 46 ist in der Querrichtung des Trägers 30 relativ
zur Ausnehmung 44 entsprechend verschiebbar. Die Ausnehmungen 54 und 56 überlappen
einander nicht. Daher hindern, falls die Elektrode 88 oder 90 von
der anderen Seite der Ausnehmungen 54 und 56 eingesteckt
ist, der Stemmbereich 46 und 42 auf der anderen
Seite der Ausnehmung ein Einstecken der Elektrode 88 oder 90 nicht.
Somit ist der Schweißschritt
vereinfacht. Bei dem anderen Anschlußbereich des Sensorhauptkörpers 11 wird
der Abstandshalter 60 in die Kreuzausnehmung 40 eingesteckt, und
die Elektrodenleitungen 16 und 20 werden zwischen
den vertikalen Wänden 66 und 68 angeordnet. Der
Stemmbereich 72 des Kontaktstücks 70 wird dann verstemmt
und verschweißt,
so daß die
Elektrodenleitungen 16 und 20 und der Träger 64 befestigt werden
und die vertikale Wand 66 und die vertikale Wand 68 miteinander
in elektrisch leitenden Kontakt kommen. Praktisch gleichzeitig mit
der Befestigung der Elektrodenleitungen 16 und 20 werden
die Elektrodenleitungen 18 und 22 zwischen den
vertikalen Wänden 80 und 82 angeordnet,
und der Stemmbereich 72 des Kontaktstücks 70 wird verstemmt
und verschweißt.
Dann werden die Elektrodenleitungen 18 und 22 thermisch
auf dem Kontaktstück 40 befestigt,
um somit die Elektrodenleitungen 18 und 20 mit dem
Träger 64 zu
verbinden und einen elektrischen Kontakt zwischen den Elektrodenleitungenn 18 und 22 herzustellen.
Dieses Verfahren ist im wesentlichen das gleiche, wie das zum Anbringen
des Trägers 30.
Es können
die gleichen Funktionen erzielt werden, wie oben beschrieben, und
es werden im wesentlichen auch die gleichen Vorteile erzielt.
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Als
nächstes
werden in diesem Zustand der Bereich in der Nähe des Anschlußbereichs
des Längsendes
des Sensorhauptkörpers 11,
der gesamte Träger 30 und
der Bereich der Leitungen 26 in der Nähe des Trägers 30 in eine Form,
wie z. B. eine Hohlzylinderform (nicht gezeigt), gebracht. Ein isolierendes,
thermoplastisches Kunstharzmaterial für die Dichtung 62 wird
in die Form eingespritzt, während ein
Druck aufgebracht wird, der zum Formen des Kunstharzmaterials geeignet
ist (mithilfe eines Spritzgießverfahrens
oder mittels Preßspritzen).
Dabei wirkt der Druck des synthetischen Kunstharzmaterials derart,
daß das
Gehäuse 12 im
Anschlußbereich des
Sensorhauptkörpers
in radialer Richtung nach innen gedrückt wird. Der Abstandshalter 60 wird
in die Kreuzausnehmung 14 im Anschlußbereich des Sensorhauptkörpers 11 eingesteckt.
Somit kommen, selbst falls das Gehäuse 12 elastisch verformt
wird, die Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 nicht
in elektrisch leitenden Kontakt miteinander. Da der Endbereich der
Kreuzausnehmung 14 durch das Einstecken des Abstandshalters 60 verschlossen
wird, wird ein Eindringen des Kunstharzmaterials in die Kreuzausnehmung 14 stark
beschränkt
oder vollkommen verhindert. Somit wird abgesehen vom Anschlußbereich
des Sensorhauptkörpers 11 kein
Totbereich ausgebildet, der nicht als Sensor wirkt, wodurch die Verläßlichkeit
der Vorrichtung verbessert ist.
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Zusätzlich wird
gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig
mit dem Gießverfahren
unter Verwendung des synthetischen Kunstharzmaterials, wie oben
beschrieben, auch am anderen Anschlußbereich des Sensorhauptkörpers 11 ein
Gießverfahren durchgeführt. Im
letzteren Fall werden die gleichen Funktionen und die gleichen Vorteile,
wie oben, erzielt.
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Wie
oben erläutert,
wird der Endbereich der Kreuzausnehmung 14 vollständig von
der Dichtung 62 abgedichtet. Somit können keine Fremdmaterialien,
wie Wassertropfen, eindringen, wodurch eine Fehlfunktion verhindert
wird. Da die Träger 30 und 64 von
der Dichtung 62 eingeschlossen sind, können Tropfen oder ähnliches
nicht an den Verbindungsbereichen z. B. der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 anhaften,
wodurch Fehlfunktionen und Korrosion verhindert wird. Das synthetische
Kunstharzmaterial für
die Dichtung 62 ist vor dem Abkühlen und Aushärten flüssig und
kann somit in alle Öffnungen
(wie die zwischen dem Widerstand 24 und dem Träger 30) eindringen.
Wenn das synthetische Kunstharzmaterial ausgehärtet ist, kann die Dichtung 62 selbst
die entsprechenden Bauteile, wie den Widerstand 24, mit
dem Träger 30 fest
verbinden, so daß die
Haltbarkeit der Vorrichtung verbessert ist. Die Dichtung 62 wird
ausgebildet, indem lediglich eine vorbestimmte Menge des synthetischen
Kunstharzmaterials in die Form eingefüllt wird. Somit ist auch in
diesem Sinne eine hohe Arbeitseffizienz erzielbar.
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Wie
oben beschrieben, wird zum Ausbilden der Dichtung 62 Kunstharzmaterial
in die Form eingespritzt. Aufgrund dessen wirkt der Druck zum Einspritzen
des synthetischen Kunstharzmaterials ebenfalls auf die Elektrodenleitungen 16, 18, 22 und 23 ein,
so daß diese
sowie der Widerstand 25 verschoben werden können. Am
Längsende
des Gehäuses 12 sind
die Elektrodenleitungen 18, 20, der Widerstand 26 und
die Elektrodenleitungen 16 und 22 von dem Träger 30 gehalten
und voneinander getrennt. Die Enden der Elektrodenleitungen 18 und 20 am Längsende
des Gehäuses 12 kommen
somit mit den Elektrodenleitungen 16 und 20 nicht
in Kontakt, so daß kein
Kurzschluß entsteht.
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Dementsprechend
sind am anderen Längsende
des Gehäuses 12 die
Elektrodenleitungen 16, 20 und 18 und 22 von
dem Träger 64 gehalten
und voneinander getrennt. Die Enden der Elektrodenleitungen 18 und 20 am
Längsende
des Gehäuses 12 können somit
mit den Elektrodenleitungen 16 und 22 nicht in
elektrisch leitenden Kontakt kommen, so daß kein Kurzschluß entsteht.
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Da
somit Kurzschlüsse
vermeidbar sind, ist eine gleichbleibende Produktqualität erzielbar.
Es werden somit keine fehlerbehafteten Produkte hergestellt, was
die Herstellungskosten mindert. Dies erleichtert die Massenherstellung,
was ebenfalls die Herstellungskosten vermindert.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird das thermisch geschmolzene synthetische Kunstahrzmaterial in
die Form eingespritzt, und durch das Abkühlen des Materials wird die
Dichtung 62 ausgebildet. Das Verfahren zum Ausbilden der
Dichtung 62 ist jedoch nicht auf ein solches Verfahren
beschränkt. Die
Dichtung 62 kann z. B. durch Einfüllen eines thermisch aushärtbaren
synthetischen Kunstharzmaterials in die Form nach Heizen und Aushärten des
Materials gebildet werden. Sogenannte Tauchverfahren können ebenfalls
angewandt werden. Dabei wird ein Bereich, in dem die Dichtung 62 ausgebildet werden soll,
z. B. in ein synthetisches Kunstharzmaterial oder in ein Kautschukmaterial,
das flüssig,
gelartig, oder pastös
ist, eingetaucht und dann wieder herausgezogen. Das synthetische
Kunstharz oder der Kautschuk, die in dem Bereich anhaften, härten dann
aus oder gelieren.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Abstandshalter 60 mit einem kreuzförmigen Querschnitt
verwendet. Die Form des Abstandshalters 60 ist jedoch nicht
darauf beschränkt.
Der Abstandshalter 60 kann z. B. im Querschnitt im wesentlichen
zylindrisch oder auch konisch sein, falls der Abstandshalter 60 nur
in den Zentralbereich der Kreuzausnehmung 14 eingesteckt
wird. Vier Abstandshalter 60 mit im wesentlichen zylindrischer Form,
im wesentlichen konischer Form, als schmale Platte oder mit Blockform
können
in den entsprechenden Endbereichen der Kreuzaunehmung 14 ausgebildet
und in diese eingesteckt werden. Der Abstandshalter kann plattenförmig (wie
z. B. in 13 gezeigt) sein. Wird der Abstandhalter
mit solche einer Formen gebildet, kann er leichter eingesteckt werden,
und der Träger 30 kann
somit bei eingestecktem Abstandhalter 60 seine Funktion
besser ausübern, und
die Herstellungskosten für
den Träger 30 sind
somit verringert.
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Ferner
sind erfindungsgemäß die Elektrodenleitungen 16 bis 22 innerhalb
des Gehäuses 12 spiralförmig angeordnet.
Wie z. B. aus 13 ersichtlich, kann der Sensorhauptkörper 11 durch
einen Sensorhauptkörper 102 ersetzt
sein, wodurch dünne und
lange plattenförmige
Elektrodenplatten 104 und 106 derart angeordnet
sind, daß sie
einander gegenüberliegen
und zwischen ihnen eine Öffnung
gebildet ist, und ein plattenförmiger
Abstandshalter 108 entsprechend der Öffnung zwischen den Elektrodenplatten 104 und 106 kann
eingesteckt werden.
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Wie
aus 13 ersichtlich, ist bei dieser modifizierten Ausführungsform
der Träger
von dem Abstandhalter 108 getrennt ausgebildet. Diese getrennte
Struktur erfordert einen geringeren Arbeitsaufwand als die einstückige Struktur.
Diese getrennte Struktur weist einen derartigen Vorteil auf, daß der Abstandshalter 108 mit
verschiedenen Formen und der Träger 30 mit
verschiedenen Größen und
Formen frei gewählt
werden können,
abhängig
von den jeweiligen Anforderungen, was mit einer Struktur, bei der
der Träger 30 mit
dem Abstandshalter 108 einstückig ausgebildet ist, nicht
möglich
ist.
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Ferner
sind bei der vorliegenden Ausführungsform
die Enden der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 durch
Widerstandspreßschweißen mit
den Kontaktstücken 40, 44, 70 und 74 verbunden,
während
ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen durch Verlöten erzielt
wird. Die Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 können mithilfe
der Kontaktstücke 40, 44, 70 und 74 in
Serie miteinander verbunden werden. Alternativ dazu können die
Enden der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 direkt
durch Verlöten
miteinander verbunden werden, so daß die Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 ebenfalls
in Serie miteinander verbunden sind.
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Ein
Teil oder die gesamte Dichtung 62 oder Bereiche in der
Nähe der
Dichtung 62 und des Gehäuses 12 können mit
einem Verstärkungsmittel
bedeckt sein, daß eine
höhere
Festigkeit des Materials bzw. der Struktur als die oben beschriebene
Dichtung 62 aufweist. Das Verstärkungsmittel kann auch in die Dichtung 62 eingebracht
werden, wodurch deren Festigkeit verbessert ist.
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Im
folgenden wird eine andere Ausführungsform
der Erfindung erläutert,
bei der solch ein Verstärkungsmittel
verwendet wird. Dabei werden gleiche Bereiche bzw. Bauteile mithilfe
der gleichen Bezugszeichen benannt, und eine Widerholung der Beschreibung
dieser Bereiche bzw. Bauteile erfolgt nicht.
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Aus 14 ist
ein Schnitt des Aufbaus des Endes eines druckempfindlichen Sensors 120 gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung errsichtlich.
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Wie
aus 14 ersichtlich, weist der druckempfindliche Sensor 120 gemäß dieser
Ausführungsform
als Verstärkungsmittel
eine dünne
und im wesentlichen zylindrische Hülle 122 auf. Die Hülle 122 ist
aus einem harten, auf Polyolephin basierenden Kunstharzmaterial
hergestellt, wie Polyethylen, Polypropylen oder ähnlichem, das z. B. durch Bestrahlung
vernetzbar ist. Die Innenwand der Hülle 122 ist mit der
Außenwand
der Dichtung 62 fest verbunden. Ein Endbereich der Hülle 122 steht
in axialer Richtung relativ zum entsprechenden Endbereich der Dichtung 62 über. Der
andere Endbereich der Hülle 122 weist
einen geringeren Durchmesser als der Restbereich auf. In 14 ist
die Anordnung der Hülle 122 vor
dem Erhitzen mittels einer Strich-Punkt-Linie gezeigt. Der Innendurchmesser
der Hülle 122 vor dem
Erhitzen ist größer als
der Außendurchmesser der
Dichtung 62. Durch Erhitzen der Hülle 122 wird diese
im wesentlichen in Querrichtung zusammengezogen, was dazu führt, daß sowohl
der Innendurchmesser als auch der Außendurchmesser verringert werden.
Dementsprechend liegt der Innenbereich der Hülle 122 nach dem Erhitzen
am Außenbereich der
Dichtung 62 bzw. des Gehäuses 12 an. Die Hülle 122 wird
somit aus einem sogenannten thermokontrahierbaren synthetischen
Kunstharzmaterial hergestellt. Bei dem druckempfindlichen Sensor 120 mit dem
oben beschriebenen Aufbau wird auch der Grenzbereich zwischen dem
Gehäuse 12 und
der Dichtung 62 abgedichtet, wodurch die Dichtungseigenschaften
der Dichtung 62 weiter verbessert sind. Im Bereich des
Gehäuses 12 weist
die Hülle 122 einen
geringeren Durchmesser als im Bereich der Dichtung 62 auf.
Somit kann in diesem Zustand die Hülle 122 auch nicht
in axialer Richtung der Dichtung 62 und des Gehäuses 12 verschoben
werden, wodurch die Hülle 122 vor
einem Ablösen
geschützt
ist.
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Die
Hülle 122 weist
nach dem Erhitzen eine größere Festigkeit
als die Dichtung 62 auf, wie oben beschrieben. Somit werden
die Verbindungsbereiche der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
der Widerstand 24 und die Leitungen 38 von der
Dichtung 62 noch besser gehalten. Somit werden Leitungsbrücke oder
Leitungsunterbrechnungen der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 aufgrund
eines Stoßes oder ähnlichem
beim Einbauen des druckempfindlichen Sensors 120 verhindert.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird für
die Hülle 122 als
Verstärkungsmittel
ein auf Polyolephin basierendes synthetisches Kunstharzmaterial
verwendet, das mittels Bestrahlung vernetzbar ist. Das Material für das Verstärkungsmittel
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das Verstärkungsmittel
soll eine höhere Festigkeit
als die Dichtung 62 betreffend deren Struktur und deren
Material aufweisen. Es ist nicht erforderlich, daß das synthetische
Kunstharzmaterial für die
Hülle 22 vernetzbar
ist. Es kann somit auch ein anderes als ein auf Olephinen basierendes
synthetisches Kunstharzmaterials für die Hülle 122 verwendet
werden. Es kann z. B. ein Hartgummimaterial oder auch ein Metallmaterial
für die
Hülle 122 verwendet
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist nur ein Verstärkungsmittel,
nämlich
die Hülle 122,
vorgesehen. Es kann jedoch eine Mehrzahl von Verstärkungsmitteln
vorgesehen sein, die zusammen als Verstärkungsmittel zu dienen. Eine
solche Kombination einer Mehrzahl von Verstärkungsmitteln wird im folgenden
anhand der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
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Aus 15 ist
ein Schnitt der Struktur des Anschlußbereichs eines druckempfindlichen
Sensors 140 gemäß der dritten
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ersichtlich.
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Wie
aus dieser Figur ersichtlich, weist der druckempfindliche Sensor 140 gemäß dieser
Ausführungsform
eine als Verstärkungsmittel
dienende Hülle 142 sowie
eine Röhre 144 auf,
die als zusätzliches Dichtungsmittel
dient. Somit weist das Verstärkungsmittel
die Hülle 142 (Verstärkungsmittel)
und die Röhre 144 (zusätzliches
Dichtungsmittel) auf.
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Die
Hülle 142 ist
aus einer dünnen
Metallröhre
gebildet. Der Innendurchmesser der Hülle 142 ist etwas
größer als
der Außendurchmesser
der Dichtung 62, so daß die
Hülle 142 die
Dichtung 62 aufnehmen kann. Die Festigkeit der Hülle 142 ist
größer als
die der aus einem synthetischen Kunstharz gebildeten Dichtung 62.
Der mittlere Bereich der Hülle 142 wird
radial nach innen gedrückt,
so daß eine
Hervorstehung 146 gebildet wird, die in die Dichtung 62 eingreift,
wodurch verhindert wird, daß sich
die Hülle 142 von
der Dichtung 62 ablösen
kann.
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Die
Röhre 144 ist
aus einem auf Polyolephin basierenden synthetischen Kunstharzmaterial
gebildet, das mithilfe von Strahlung vernetzbar ist, wie im Fall
der Hülle 122 des
druckempfindlichen Sensors 120 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Wenn die Röhre 144 erhitzt
wird, zieht sie sich im wesentlichen in Querrichtung zusammen. Im
Unterschied zur Hülle 122 des
druckempfindlichen Sensors 120 gemäß der oben beschriebenen zweiten
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung liegt die Röhre 144 am
Außenbereich des
Gehäuses 12 an
einem Endbereich anstatt in der Mitte sowie am Endbereich der Hülle 142 am
anderen Ende der Röhre 144 an.
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Somit
ist die Außenseite
der Dichtung 62 von der Hülle 142 bedeckt. Somit
können
die Verbindungsbereiche der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22,
der Widerstand 24 und die Leitungen 36 und 38 in
der Dichtung 62 noch fester gehalten werden. Somit werden
Leitungsbrüche
und Leitungsunterbrechnungen der Elektrodenleitungen 16, 18, 20 und 22 aufgrund
eines Stoßes
oder ähnlichem
während des
Einbaus des druckempfindlichen Sensors 120 noch besser
vermieden.
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Bei
dem druckempfindlichen Sensor 140 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
liegt die Röhre 144 sowohl
an der Hülle 142 als
auch am Gehäuse 12 an,
so daß der
Grenzbereich zwischen der Dichtung 62 und dem Gehäuse 12 von
der Röhre 144 abgedichtet
wird. Die Dichtungseigenschaft der Dichtung 62 kann somit
weiter verbessert sein.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
werden die Hülle 122 bzw.
die Hülle 142 als Verstärkungsmittel
außerhalb
der ausgehärteten Dichtung 62 verwendet.
Somit können
die Verstärkungsmittel
den Außenbereich
der Dichtung 62 bedecken. Dabei kann eine dünne zylindrische
Hülle, die
als Verstärkungsmittel
dienen soll und aus einem Metall hergestellt ist, wobei deren axiale
Länge größer als
die der Dichtung 62 ist, an einem Enden, das das Ende des
Gehäuses 12 überragt,
verstemmt werden. Das synthetische Kunstharzmaterial wird dann von
der Öffnung
her eingegeossen, die dem verstemmten Bereich gegenüberliegt.
Das synthetische Kunstharzmaterial härtet dann in der zylindrischen
Hülle aus,
so daß die
Dichtung 62 ausgebildet wird.