JP6005298B2 - センサハウジングを製造する方法ならびに対応するセンサハウジング - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つのハウジングシェルと、このハウジングシェルに配置されていて、閉じられて環状に延びる複数のシール部材とを有するセンサハウジングを製造する方法に関する。さらに、本発明は、センサハウジングに関する。

背景技術
センサハウジングは、たとえばセンサアッセンブリ、特に圧力センサアッセンブリの構成要素である。この圧力センサアッセンブリの例では、センサハウジングは、圧力センサを収容するために用いられる。好適には、センサアッセンブリは、自動車の安全装置の構成要素である。特にセンサアッセンブリは、エアバッグ、たとえばサイドエアバッグを制御するために用いられる。この例では、センサハウジングが、好ましくは自動車のサイドドア内の中間壁に配置される。この中間壁は、サイドドアを湿室と乾室とに分割している。センサハウジングは、好ましくは乾室内に配置されている。しかしながら、圧力センサアッセンブリは、湿室内の圧力を検出するために用いられる。たとえば、この湿室内の圧力を監視して、規定された特性での急激な圧力変動、たとえば急激な増圧の際に、エアバッグ、特にサイドエアバッグを作動させることが提案されている。

センサハウジング内に配置されたセンサを外的な影響に対して防護すると共に湿室と乾室との間の分離をも可能にするために、センサハウジングには、複数のシール部材が配置されている。これらのシール部材は、好ましくは閉じられて環状に形成されている、すなわち、特にリング形状で設けられており、したがって、たとえば円形リング状、楕円形またはスタジアム状に形成されている。通常、センサハウジングは、ハウジングシェルが製造されるかもしくは用意され、引き続き、シール部材がその材料の射出成形によりハウジングシェルに個々に固着されることによって製造される。しかしながら、このことには手間がかかってしまう。なぜならば、シール部材の形成が複数回の作業ステップで行われなければならないからである。

発明の開示
従来の方法に比べて、請求項１の特徴を備えた、センサハウジングを製造する方法は、センサハウジング、特にシール部材の簡単で廉価な製造が可能になるという利点を有している。これは、本発明によれば、シール部材の形成時に、複数のシール部材のうちのそれぞれ２つのシール部材を、両シール部材と一体にかつ材料一様に形成される１つの結合ウェブを介して互いに結合することにより達成される。すなわち、複数のシール部材が、互いに別個にセンサハウジングに設けられるのではない。むしろ、複数のシール部材が、少なくとも１つの結合ウェブを介して互いに結合されている。こうして、シール部材を１回の製造ステップの間に形成することが可能となる。原理的には、任意の個数のシール部材が設けられていてよい。しかしながら、特に好適には、ハウジングシェルに少なくとも３つまたは少なくとも４つのシール部材が設けられている。本発明によれば、これらのシール部材のうちのそれぞれ２つのシール部材の間に１つの結合ウェブが設けられているので、相応の個数のシール部材に際して複数の結合ウェブを設けることもできる。

ハウジングシェルは、たとえばプラスチック、特に熱可塑性樹脂から成っている。シール部材は、特にシリコーンから、特にシリコーン射出成形法によって製造され、これによって、シール部材がシリコーン射出成形シール部材として設けられる。結合ウェブもシール部材と同様にハウジングシェルに永続的に固定することができる。しかしながら、結合ウェブをシール部材の形成後に除去することが提案されていてもよい。

本発明の有利な態様では、ハウジングシェルを用意するステップと；このハウジングシェルを注型用型内に入れて、周方向で閉じられて形成された複数のシール部材収容通路を形成し、これらのシール部材収容通路のうちのそれぞれ２つのシール部材収容通路を、溢流通路を介して互いに連通させるステップと；全てのシール部材収容通路に注型材料が充填されるまで、この注型材料を注入点において単一のシール部材収容通路を介して導入して、全てのシール部材収容通路内にシール部材を形成するステップと；を行うことが提案されている。シール部材はその材料の射出成形によりハウジングシェルに固着される。この目的のためには、シール部材収容通路がハウジングシェルに対して、製造すべきシール部材の位置にかつ寸法を有して配置されている。

シール部材収容通路は、ハウジングシェルと注型用型とによって一緒に形成される。少なくとも１つのシール部材収容通路の少なくとも所定の領域が、ハウジングシェルにシール部材収容溝として形成されていることが提案されていてよい。シール部材収容通路の別の領域は、注型用型によって提供される。また、ハウジングシェルが、シール部材を形成すべき領域で平らに形成されており、シール部材収容通路が、完全に注型用型に設けられていることが提案されていてもよい。さらにまた、ハウジングシェルが、注型用型に設けられたシール部材収容通路の領域に、このシール部材収容通路内に突出する突出部を有していてもよい。

結合ウェブを製造するためには、それぞれ２つのシール部材収容通路を互いに連通させる溢流通路が設けられている。すなわち、１つのシール部材収容通路内への注型材料の供給に際して、シール部材収容通路に注型材料が十分に充填されると、この注型材料が溢流通路を介して、連通されたシール部材収容通路内に溢流し、このシール部材収容通路を同じく埋め尽くす。こうして、これらのシール部材収容通路内に設けられるかもしくは形成すべきシール部材を１回の作業ステップで製造することができる。溢流通路は、シール部材収容通路に類似して、完全にハウジングシェルに設けられていてもよいし、完全に注型用型に設けられていてもよいし、ハウジングシェルと注型用型とにそれぞれ一部ずつ形成されていてもよい。

好ましくは、溢流通路は、ハウジングシェルと注型用型とによって一緒に形成され、特に画定される。しかしながら、特に溢流通路が、ハウジングシェルを貫通する貫通孔の形態で設けられている場合には、溢流通路が、少なくとも部分的に完全にハウジングシェルによって画定されていることが提案されていてもよい。

すでに前述したように、ハウジングシェルを注型用型内に入れた後、注型材料が導入される。このことは、単に１つのシール部材収容通路でしか行われず、このシール部材収容通路を起点として、注型材料が少なくとも１つの溢流通路を介して、流れ技術的に後続するシール部材収容通路内に分配される。注入点での注型材料の導入は、全てのシール部材収容通路に注型材料が充填されるまで、特に完全に充填されるまで行われる。注型材料の導入と、これに続く完全硬化とによって、シール部材がシール部材収容通路内に形成される。注型材料は、ハウジングシェルに結合されるように選択されている。すなわち、完全硬化後、シール部材がハウジングシェルに結合されて、注型用型を難なく離型することができるものの、シール部材はハウジングシェルに残されて、そこに確実にかつ持続的に保持されている。

本発明の別の態様は、少なくとも２つのシール部材収容通路を、ハウジングシェルの互いに反対の側に形成し、少なくとも１つの溢流通路を少なくとも部分的に、ハウジングシェルを貫通する貫通孔の形態で形成することを提案している。センサハウジングの可能な組付け状況に関して、これは、１つのシール部材収容通路ひいては対応するシール部材が、自動車のサイドドアの中間壁に向けられているのに対して、別のシール部材収容通路もしくは対応するシール部材は、ハウジングシェルの、中間壁と反対の側に設けられていることを意味している。

このことを達成するためには、ハウジングシェルを貫通していて、このとき、横断面で見て、ハウジングシェルによって完全に取り囲まれている貫通孔を設けることが必要となる。当然ながら提案することができるにせよ、貫通孔が溢流通路全体を形成していることは不要である。むしろ、貫通孔は、溢流通路の一部しか形成していなくてよい。

本発明の別の好適な態様では、少なくとも２つのシール部材収容通路を、鉛直方向でかつ／または半径方向で、それぞれ異なる位置に形成することが提案されている。同じく組付け状況で見て、鉛直方向とは、中間壁に対して垂直に延びる軸線に沿った方向を意味している。この鉛直方向に対して垂直に半径方向が設定されている。シール部材収容通路ひいてはシール部材は、基本的にそれぞれ異なって配置されていてよい。特に両者は鉛直方向および／または半径方向での配置もしくは相応の寸法の点で異なっている。たとえば、シール部材収容通路がそれぞれ異なる寸法を有していて、平面図で見て、互いに入れ子式に配置されていることが提案されていてよい。それぞれ異なる鉛直位置でのシール部材収容通路の配置に対する一例は、すでに前述してある。シール部材もしくはシール部材収容通路をハウジングシェルの互いに反対の側に設けるべき場合には、シール部材もしくはシール部材収容通路が鉛直方向でそれぞれ異なる位置に設けられている。

本発明の別の態様では、全てのシール部材収容通路が１つの共通の仮想軸線を周方向で完全に取り囲むように、シール部材収容通路を形成することが提案されている。共通の仮想軸線は、たとえば、すでに前もって定義した鉛直方向に延びている。シール部材収容通路は、のちに形成されるシール部材が全て共通の軸線を中心として周方向に巡るように延びていて、この軸線を、特に完全に取り囲んでおり、これによって、閉じられて環状に延びるシール部材が形成されているように配置されている。好適には、シール部材収容通路は、平面図で見て、すなわち、共通の軸線の方向で見て、半径方向に互いに間隔を置いて配置されている、すなわち、互いに重なり合っていないことが提案されている。

本発明の改良態様は、シール部材収容通路に対して付加的に、溢流室を形成し、注型材料の流れ方向で見て最も下流に配置されたシール部材収容通路を、別の溢流通路を介して溢流室に連通させることを提案している。シール部材収容通路に類似して、溢流室は、完全にハウジングシェルに設けられていてもよいし、完全に注型用型に設けられていてもよいし、ハウジングシェルと注型用型とに設けられていてもよい。しかしながら、溢流室もハウジングシェルと注型用型とによって一緒に形成される、すなわち、両者によってそれぞれ少なくとも部分的に画定される。溢流室は、全てのシール部材収容通路への注型材料の完全な充填後、余剰の注型材料を収容するために役立つ。

こうして、注型材料内の空洞、空気封入物およびこれに類するものが、シール部材収容通路から溢流室内に押し退けられる。また、射出成形の際のシール部材収容通路の不完全な充填も阻止される。相応して、シール部材収容通路内、これに続いて、溢流室内への注型材料の導入によって、シール部材を高い品質でかつ極めて確実に製造することができる。溢流室は溢流通路を介して、最も下流に設けられた、すなわち、流れ技術的に注入点から最も離れて設けられたシール部材収容通路に接続されている。別の溢流通路には、溢流通路に対してすでに前述したことが適用される。したがって、別の溢流通路も同じく前述したような溢流通路を成している。

本発明の好適な態様では、注入点を、この注入点と同一のシール部材収容通路に割り当てられた溢流通路に対向させて配置することが提案されている。最も上流に配置されたシール部材収容通路は、注入点および溢流通路もしくは複数の溢流通路のうちの１つの溢流通路を有している。シール部材収容通路への可能な限り完全な充填を可能にするためには、溢流通路もしくはシール部材収容通路への溢流通路の開口が、流れ技術的に注入点から可能な限り遠ざけられて配置される。注型材料が導入の間に溢流通路に達すると、シール部材収容通路には、注型材料が相応にすでに完全にまたは少なくともほぼ完全に充填されている。

本発明の別の態様は、同一のシール部材収容通路に開口箇所が開口する２つの溢流通路を、両開口箇所が当該シール部材収容通路に関して互いに対向するように形成することを提案している。この態様では、１つのシール部材収容通路が２つの溢流通路を有している。この場合、前述した別の溢流通路もこのような溢流通路と解釈することができる。原則的には、注入点と溢流通路との相互の配置態様と同じことが当てはまる。両溢流通路もしくは両溢流通路の開口箇所は、流れ技術的に互いに可能な限り遠ざけられてシール部材収容通路に設けられることが望ましい。相応して、両溢流通路もしくは両開口箇所は当該シール部材収容通路に対して互いに対向して位置している。こうして、シール部材収容通路への注型材料のすでに前述した完全な充填が保証される。

最後に、組立て時に、ハウジングカバーを少なくとも１つのシール部材にシール接触させ、このシール部材を貫通孔の方向に押し退けて、密な被覆を達成することが提案されていてよい。ハウジングカバーは、組立て時にハウジングシェルに固定される。組立て後、ハウジングカバーは、ハウジングシェルに配置された複数のシール部材のうちの１つのシール部材にシール接触している。特にハウジングカバーは、シール部材に密に全面接触している。このシール部材は、好適には、少なくとも部分的に貫通孔として設けられた溢流通路に対応配置されている。貫通孔を通した異物の侵入を阻止するためには、ハウジングカバーが、組立て後にシール部材を貫通孔の方向に押し退け、しかも、シール部材が貫通孔に密に被さって、この貫通孔を閉鎖するようになっている。

さらに、本発明は、少なくとも１つのハウジングシェルと、このハウジングシェルに配置されていて、閉じられて環状に延びる複数のシール部材とを備えた、特に前述した態様により製造されたセンサハウジングに関する。本発明では、複数のシール部材のうちのそれぞれ２つのシール部材が、両シール部材と一体にかつ材料一様に形成された１つの結合ウェブを介して互いに結合されていることが提案されている。センサハウジングのこのような構成の利点もしくはこのような手順の利点については、すでに述べてある。センサハウジングならびに相応の方法は、前述した態様により改良することができるので、これについては、前述した態様から明らかである。シール部材と結合ウェブとは、一体にかつ材料一様に形成されている。これは、両者が互いに材料接続的に結合されていて、同一の材料から成っていることを意味している。好適には、シール部材と結合ウェブとは、１回の作業ステップの間に製造される。この製造は、１回の注型工程の間にほぼ同時に行われる。

本発明を以下に図示の実施の形態に基づき詳しく説明する。なお、この実施の形態は、本発明を限定するものではない。

少なくとも１つのハウジングシェルとハウジングカバーとを有するセンサハウジングと、センサとを備えたセンサアッセンブリの分解図である。 ハウジングシェルの詳細図である。 組み立てられたセンサアッセンブリを示す図である。

図１には、センサアッセンブリ１、特に圧力センサアッセンブリ１の分解図が示してある。このセンサアッセンブリ１は、特にセンサハウジング２とセンサ３、特に圧力センサとを有している。センサハウジング２は、ハウジングシェル４とハウジングカバー５とから成っている。センサアッセンブリ１の組立て時には、センサ３がセンサハウジング２内に入れられて、ハウジングカバー５がハウジングシェル４を閉鎖する。センサハウジング２、特にハウジングシェル４は固定点６を有していて、この固定点６を介して、ハウジングシェル４は、たとえば自動車のサイドドアの中間壁に固定可能となる。

センサハウジング２もしくはハウジングシェル４は、複数のシール部材７，８，９を有している。これらのシール部材７，８，９は、それぞれ閉じられて環状に形成されている。全てのシール部材７，８，９は、１つの共通の仮想軸線１０を（まさにこの軸線１０を基準として）周方向で完全に取り囲んでいる。シール部材７は、センサアッセンブリ１の組立て後、たとえばサイドドアの中間壁の所定の領域によって形成された対応面に接触する接触シール部材として形成されている。他方、ハウジングシェル４とハウジングカバー５との間の密閉は、シール部材８によって実現される。すなわち、ハウジングシェル４へのハウジングカバー５の組付け時に、このハウジングカバー５のシール面が全面でかつ全周にわたってシール部材８にシール結合され、これによって、センサハウジング２の、特にセンサ３が設けられた内室（符号なし）が、センサアッセンブリ１の周辺に対して密閉されている。

シール部材９は、センサ３に対する接触面として用いられるかもしくは外部周辺からセンサ３に通じる流体接続部をセンサハウジング２の内室に対して密封するために用いられる。なお、流体接続部は、ハウジングシェル４の、シール部材９によって周方向で完全に取り囲まれた貫通孔１１を介して設けられている。センサ３がシール部材９に配置されると、引き続き、センサ３の、貫通孔１１に向けられた領域だけが、貫通孔１１を介して外部周辺に流体接続される。貫通孔１１は、センサ３を起点として軸線１０の方向でハウジングシェル４を完全に貫いている、すなわち、センサハウジング２の内室と反対の側も開口箇所で貫いている。この開口箇所は、好ましくは周方向で完全にシール部材７によって取り囲まれている。

図２には、ハウジングシェル４の詳細図が示してある。この詳細図では、シール部材８，９を認めることができるようにするために、個々の領域が透視できる形で示してある。基本的なことは、前述した形態から明らかである。相応して、一方ではシール部材７が、他方ではシール部材８，９が、ハウジングシェル４の互いに反対の側に配置されていることが明らかになっている。認めることができるように、シール部材７は結合ウェブ１２を介してシール部材８に、このシール部材８は結合ウェブ１３を介してシール部材９に、このシール部材９は別の結合ウェブ１４を介して溢流部１５に、それぞれ一体にかつ材料一様に結合されている。シール部材７，８，９は、ハウジングシェル４の互いに反対の側に設けられているので、結合ウェブ１２がハウジングシェル４の貫通孔１６を貫通している。この貫通孔１６は、たとえばハウジングシェル４のシール部材７の側では、このシール部材７の直ぐ下側で開口しているのに対して、ハウジングシェル４の他方の側では、シール部材８の直ぐ下側で開口している。

シール部材７，８，９と、結合ウェブ１２，１３，１４と、溢流部１５とは、１つの注型用型（図示せず）によって形成される。センサハウジング２もしくはハウジングシェル４の製造のために、注型用型がハウジングシェル４内に入れられ、これによって、周方向で閉じられて形成された複数のシール部材収容通路が形成されている。これらのシール部材収容通路のうちのそれぞれ２つのシール部材収容通路は、１つの溢流通路を介して互いに連通される。引き続き、全てのシール部材収容通路に注型材料が充填されるまで、この注型材料が、注入点１７において単一のシール部材収容通路を介して導入される。

シール部材収容通路の領域にシール部材７，８，９が設けられているのに対して、結合ウェブ１２，１３，１４は溢流通路によって形成されている。余剰の注型材料もしくは注型材料中にまだ含まれている空気封入物または空洞は、結合ウェブ１４を形成する溢流通路を介して、のちに溢流部１５を形成する溢流室内に押し退けられる。こうして、シール部材７，８，９を１回の作業ステップで形成することができる。注型材料の導入は、図２に例示したにすぎない注入点１７において行われる。

図３には、センサアッセンブリ１が、組み立てられた形態で示してある。図３では、センサ３がシール部材９に載置されていることが明らかになっている。センサ３は、複数の接続部１８，１９を介して電気的に接触接続されている。したがって、これらの接続部１８，１９は、特に自動車のサイドドアの乾室内に配置されている。図３では、シール部材７，８，９が、鉛直方向で、すなわち、軸線１０に沿ってかつ半径方向で、それぞれ異なる位置に形成されている。

Claims (10)

1. 少なくとも１つのハウジングシェル（４）と、
   ハウジングシェル（４）に配置されていて、閉じられて環状に延びる複数のシール部材（７，８，９）と、
   を有するセンサハウジング（２）を製造する方法であって、
   シール部材（７，８，９）の形成時に、複数のシール部材（７，８，９）のうちのそれぞれ２つのシール部材を、両シール部材（７，８，９）と一体にかつ材料一様に形成される１つの結合ウェブ（１２，１３）を介して互いに結合することを特徴とする、センサハウジングを製造する方法。
2. ハウジングシェル（４）を用意するステップと、
   ハウジングシェル（４）を注型用型内に入れて、周方向で閉じられて形成された複数のシール部材収容通路を形成し、該複数のシール部材収容通路のうちの２つのシール部材収容通路をそれぞれ、溢流通路を介して互いに連通させるステップと、
   全ての前記シール部材収容通路に注型材料が充填されるまで、該注型材料を注入点（１７）において単一のシール部材収容通路内に導入して、全ての前記シール部材収容通路内にシール部材（７，８，９）を形成するステップと、
   を有する、請求項１記載の方法。
3. 少なくとも２つの前記シール部材収容通路を、ハウジングシェル（４）の互いに反対の側に形成し、少なくとも１つの溢流通路を少なくとも部分的に、ハウジングシェル（４）を貫通する貫通孔（１６）の形態で形成する、請求項２記載の方法。
4. 少なくとも２つの前記シール部材収容通路を、鉛直方向でかつ／または半径方向で、それぞれ異なる位置に形成する、請求項２または３記載の方法。
5. 全ての前記シール部材収容通路が１つの共通の仮想軸線（１０）を周方向で完全に取り囲むように、前記シール部材収容通路を形成する、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記シール部材収容通路に対して溢流室をさらに形成し、注型材料の流れ方向で見て最も下流に配置されたシール部材収容通路を、別の溢流通路を介して溢流室に連通させる、請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 注入点（１７）を、該注入点（１７）を有する前記シール部材収容通路に割り当てられた溢流通路に対向させて配置する、請求項２から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記シール部材収容通路の各々にそれぞれ１つの開口箇所が開口する２つの溢流通路を、両開口箇所が当該シール部材収容通路に関して互いに対向するように形成する、請求項２から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 組立て時に、ハウジングカバー（５）を少なくとも１つのシール部材（７）にシール接触させ、該シール部材（７）を貫通孔（１６）の方向に押し退けて、密閉を達成する、請求項３記載の方法。
10. 少なくとも１つのハウジングシェル（４）と、
    ハウジングシェル（４）に配置されていて、閉じられて環状に延びる複数のシール部材（７，８，９）と、
    を有するセンサハウジング（２）であって、
    複数のシール部材（７，８，９）のうちのそれぞれ２つのシール部材は、両シール部材（７，８，９）と一体にかつ材料一様に形成された１つの結合ウェブ（１２，１３）を介して互いに結合されていることを特徴とする、センサハウジング。

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