WO2010000526A1 - Sensorgehäusedeckel und verfahren zur herstellung eines solchen sensorgehäusedeckels - Google Patents

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housing cover
cover
plastic
sensor
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Ronny Ludwig
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Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors

Definitions

  • the invention relates to a sensor housing cover or a method for producing such a housing cover according to the preamble of the independent patent claims.
  • Sensor housing cover consists only of a base cover and an overmolded plastic, wherein the connection between the overmolded plastic and the base cover is achieved by positive locking over at least one breakthrough.
  • the number of different materials is reduced to two and adhesion problems between the basic cover and the overmoulded plastic are avoided by the positive connection.
  • the overmolded plastic can also take over the function of a seal. Thus, there is a reduction of possible impurities.
  • the method according to the invention can be realized as a simple injection molding process. Final assembly processes are eliminated, which in turn leads to a cost reduction.
  • the sensor housing cover is provided for closing a sensor housing.
  • This sensor housing cover is designed according to the invention.
  • the base cover which is ausgestaltbar according to the dependent claims, according to the invention has at least one breakthrough, so that the overmolded plastic is positively connected to the basic cover.
  • the plastic that is suitable for an injection molding process, so that the wording "overmoulding" becomes clear, can be designed according to the dependent claims
  • the at least one aperture may have a variety of configurations depending on the type of sensor used.
  • the at least one breakthrough is intended, for example, for the realization of the pressure inlet channel.
  • Providing in the method of manufacturing the sensor cover of the base cover means that the base cover is either manufactured by itself or bought in, so that the base cover is already present.
  • the mold can take a variety of configurations, for example a two-part mold.
  • a top and bottom mold which is then sealed and closed.
  • slides can which are extended to contact to define the pressure inlet channel in the injection molding process.
  • the pressure inlet channel usually has a bend.
  • the base cover consists essentially of a hydrolysis-stabilized plastic.
  • the plastics are chemically modified such that they are resistant to alkalis.
  • commercially available plastics are chemically modified such that they are resistant to alkalis.
  • Plastics such as PBT GF30 can be used as housing plastic, for example Ultradur by BASF B4300 for interior applications. If the sensors are used in the atmospheric environment, for example as so-called upfront sensors, which are used as impact sensors in the vehicle front, hydrolysis-stabilized PBT GF30 can, for example, Crastin-CE 2510 or Raditer B
  • I RV 4008 TKB381 can be used.
  • the problem is namely that polybutylene terephthalate (PBT) from 60 ° can be broken down by water and moist heat chemically by hydrolysis. By appropriate stabilization of this storage behavior can be improved. This is possible by special chemical modification. This effect is quantitative and gradual, so that a fundamental change in behavior is not possible, since the ester groups in the molecular structure of PBT represent a weak point.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • the basic cover is made in one piece, which contributes to a particularly simple production.
  • a first opening for a pressure inlet channel and two further openings for positive locking are provided, the first opening being larger than the two further openings.
  • the first plastic is silicone which is very suitable for the injection molding process or overmolding.
  • the first plastic so the silicone, for example, may be integrally formed, so then there is only a two-part sensor housing cover, which brings manufacturing and cost advantages.
  • the at least one element is an inner seal for the at least one element.
  • the at least one element can also be the pressure inlet channel, as already stated above and / or an outer seal, for example to the door panel.
  • FIG. 1 a to d show various views of an air pressure sensor according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of the installed air pressure sensor
  • FIG. 3 shows a flowchart of the method according to the invention.
  • FIG. 1a shows the sensor housing cover in a view from below. Visible here are the webs 103 and 104, as well as the openings 101 and 102, which are used for the positive connection.
  • silicone which is shown in dashed lines, in contrast to the solid lines of the hydrolysis-stabilized plastic, the expansion is to see around the openings 101 and 102 for the positive connection and also the definition of the pressure inlet channel 100th
  • FIG. 1b shows a side view of the sensor housing cover. Again, the solid lines of the basic lid are visible with the hydrolysis-stabilized plastic. By silicone, which is shown in dashed lines, the pressure inlet passage 105 is defined, as well as the expansions 106 and 107 to realize the positive connection through the holes 101 and 102. In addition, the definition of the pressure inlet channel 110 is visible in the interior of the sensor.
  • Figure Ic shows the sensor housing cover in section. The basic lid is narrow, obliquely hatched, with the hatching is drawn from bottom left to top right, while the silicone as the overmolded plastic is also obliquely hatched, but less narrow and drawn from bottom right to top left. Again, the pressure inlet stub 105 is visible, defined by the silicone.
  • the silicone is present in one piece and makes through the apertures 101 and 102 with the material parts 108 and 109 the positive connection with the basic cover ago. With 103 and 104, the webs of the basic lid are still shown. Also, the definition of the pressure inlet channel in the sensor interior, as well as the
  • the figure Id represents a plan view of the sensor housing cover. Again, the elements of the basic cover are shown in solid lines and dashed lines the silicone parts. The pressure inlet port or channel 105 and the sections 106 and 107 that pass through the bores 102 and 101 to make positive engagement are shown.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the sensor housing cover according to the invention in combination with the door mounting plate and the sensor element.
  • the door mounting plate is represented by the elements 200 and 203, the silicone as well as the basic cover in FIG. 1c are correspondingly hatched.
  • the sensor module 202 is represented by a close hatching and closes off the pressure inlet channel 201. By sealing or pressing, the sealing surfaces 207 and 208 are formed. The positive connection is achieved by the passage of the silicon through the holes 204 and 205.
  • the pressure inlet is shown here as leading out into the wet room of the door. In the drying room, the further part of the pressure inlet channel 206 leads.
  • FIG. 3 shows in a flow chart the method for producing the sensor housing cover.
  • the base cover is provided with the at least one aperture, wherein provision may also mean manufacture. It is possible that as shown in Figures 1 and 2, there is more than one breakthrough to allow a better fit, ie clawing of the silicone with the basic cover.
  • the basic lid is enclosed in a two-part form, specifically an upper mold and a lower mold. These forms are closed tightly. The shapes are necessary to let the elements emerge as the sprayed course should be defined as the silicone.
  • step 302 sliding elements are extended to contact to allow definition of the pressure inlet channels 201 and 206. This can be done, for example, in the manner described above.
  • a cooling time is initially provided from the injection and then the sliding elements or slides are withdrawn.

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Abstract

Es wird ein Sensorgehäusedeckel bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels vorgeschlagen. Der Sensorgehäusedeckel besteht aus einem Grunddeckel, der wenigstens einen Durchbruch aufweist, wobei der Grunddeckel derart mit einem ersten Kunststoff umspritzt wird, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element des Sensorgehäusedeckels bildet und über den wenigstens einem Durchbruch mit dem Grunddeckel formflüssig verbunden ist. Bei der Herstellung wird der Grunddeckel bereitgestellt und dann mit einer Form umschlossen. Das Einspritzen des ersten Kunststoffs in die Form wird zur Herstellung des wenigstens einen Elements des Sensorgehäusedeckels verwendet.

Description

Beschreibung
Titel
Sensorgehäusedeckel und Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Sensorgehäusedeckel bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäusedeckels nach der Gattung der unabhängigen Pa- tentansprüche.
Aus DE 10 2006 018 031 Al ist es bekannt, einen Luftdrucksensor in einem Seitenteil eines Fahrzeugs einzubauen, um eine Seitenkollision mittels eines dann auftretenden Luftdruckanstiegs in dem Seitenteil zu erkennen.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Sensorgehäusedeckel bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäusedeckels mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass der
Sensorgehäusedeckel lediglich aus einem Grunddeckel und einen umspritzten Kunststoff besteht, wobei die Verbindung zwischen dem umspritzten Kunststoff und dem Grunddeckel durch Formschluss über wenigstens einen Durchbruch erreicht wird. Damit wird die Anzahl von unterschiedlichen Materialien auf zwei re- duziert und Adhäsionsprobleme zwischen dem Grunddeckel und dem umspritzten Kunststoff werden durch den Formschluss vermieden. Insbesondere bei der Verwendung der Erfindung für einen Luftdrucksensor, ist die Anzahl der Materialübergänge reduziert, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Undichtigkeit bei der Befestigung eines solchen Luftdrucksensors an einem Anschraubblech in der Tür minimiert wird. Dieser einfache Aufbau führt zu einer Kostenreduktion. Der umspritzte Kunststoff kann auch die Funktion von einer Dichtung übernehmen. Somit besteht eine Verringerung von möglichen Störstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als einfacher Spritzgussprozess realisiert sein. Endmontageprozesse entfallen, was wiederum zu einer Kostenreduktion führt.
Vorliegend ist der Sensorgehäusedeckel zum Verschließen eines Sensorgehäu- ses vorgesehen. Dieser Sensorgehäusedeckel ist erfindungsgemäß ausgestaltet.
Der Grunddeckel, der gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgestaltbar ist, weist erfindungsgemäß wenigstens einen Durchbruch auf, sodass der umspritzte Kunststoff mit dem Grunddeckel formschlüssig verbunden wird.
Der Kunststoff, der für ein Spritzgussverfahren geeignet ist, sodass die Wortwahl „umspritzen" damit klar wird, ist gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgestaltbar. Insbesondere ist es durch das Umspritzen möglich, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element des Sensorgehäusedeckels bildet. Dafür ist beim Her- stellungsverfahren eine Form vorgesehen, die die Bildung dieses Elements und die Herstellung im Spritzgussverfahren ermöglicht. Das Element ist gemäß den abhängigen Ansprüchen definiert.
Der wenigstens eineDurchbruch kann verschiedenste Ausgestaltungen je nach verwendetem Sensortyp aufweisen. Bei einem Luftdrucksensor ist der wenigstens eine Durchbruch beispielsweise zur Realisierung des Druckeinlasskanals gedacht.
Das Bereitstellen beim Verfahren zur Herstellung des Sensorgehäusedeckels des Grunddeckels bedeutet, dass der Grunddeckel entweder selbst hergestellt wird oder zugekauft wird, sodass der Grunddeckel bereits vorliegt.
Die Form kann verschiedenste Ausgestaltungen annehmen, beispielsweise eine zweiteilige Form. Insbesondere ist es möglich, eine Ober- und Unterform vorzu- sehen, die dann dicht und geschlossen wird. Weiterhin können Schieber vorge- sehen sein, die auf Kontakt ausgefahren werden, um den Druckeinlasskanal beim Spritzgussverfahren zu definieren. Der Druckeinlasskanal weist dabei üblicherweise eine Abwinkelung auf. Diese Schiebelemente oder Schieber werden dann nach dem Abkühlen wieder zurückgezogen und die Ober- und Unterform wird geöffnet, sodass dann der Sensorgehäusedeckel hergestellt ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Sensorgehäusedeckels bzw. Verfahrens zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels möglich.
Es ist vorteilhaft, dass der Grunddeckel im Wesentlichen aus einem hydrolysestabilisiertem Kunststoff besteht. Bei einem solchen hydrolysestabilisiertem Kunststoff werden die Kunststoffe chemisch derart verändert, dass diese bestän- dig gegen Laugen sind. Dabei können beispielsweise im Handel erhältliche
Kunststoffe, wie PBT GF30 als Gehäusekunststoff beispielsweise Ultradur von BASF B4300 für Innenraumanwendungen verwendet werden. Werden die Sensoren im Witterungsraum eingesetzt, beispielsweise als sogenannte Upfrontsen- soren, die in der Fahrzeugfront als Aufprallsensoren eingesetzt werden, kann hydrolysestabilisiertes PBT GF30 beispielsweise Crastin-CE 2510 oder Raditer B
I RV 4008 TKB381 verwendet werden. Problematisch ist nämlich, dass Polybuty- lenterephthalat (PBT) ab 60 ° durch Wasser und feuchte Wärme chemisch durch Hydrolyse abgebaut werden kann. Durch eine entsprechende Stabilisierung kann dieses Lagerungsverhalten verbessert werden. Dies ist durch spezielle chemi- sehe Modifikation möglich. Dieser Effekt ist quantitativ und graduell, sodass eine grundsätzliche Änderung des Verhaltens nicht möglich ist, da die Estergruppen in Molekülaufbau des PBT eine Schwachstelle darstellen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Grunddeckel einstückig ausgeführt ist, was zu einer besonders einfachen Herstellung beiträgt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass ein erster Durchbruch für einen Druckeinlasskanal und zwei weitere Durchbrüche für den Formschluss vorgesehen sind, wobei der erste Durchbruch größer als die zwei weiteren Durchbrüche ist. Erhöht man - A -
die Zahl der weiteren Durchbrüche, dann kann dieser Formschluss noch weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise ist der erste Kunststoff Silikon, der sich für das Spritzgussver- fahren bzw. umspritzen sehr gut eignet. Auch der erste Kunststoff, also das Silikon beispielsweise, kann einstückig ausgebildet sein, sodass dann ein lediglich zweiteiliger Sensorgehäusedeckel vorliegt, was Herstellungs- und Kostenvorteile mit sich bringt.
Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Element eine innere Dichtung zum
Sensor. Dies ist insbesondere für den Luftdrucksensor von Vorteil. Aber das wenigstens eine Element kann auch der Druckeinlasskanal, wie oben bereits angegeben und/oder eine äußere Dichtung, beispielsweise zum Türblech sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen Figur Ia bis d verschiedenen Ansichten eines erfindungsgemäßen Luftdrucksensors Figur 2 eine Schnittdarstellung des eingebauten Luftdrucksensors und
Figur 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur Ia zeigt den Sensorgehäusedeckel in einer Ansicht von unten. Sichtbar sind dabei die Stege 103 und 104, sowie die Durchbrüche 101 und 102, die für den Formschluss verwendet werden. Durch Silikon, dass gestrichelt, im Gegensatz zu den durchgezogenen Linien des hydrolysestabilisierten Kunststoffs dargestellt ist, ist die Ausdehnung um die Durchbrüche 101 und 102 für den Formschluss zu sehen und auch die Definition des Druckeinlasskanals 100.
Figur Ib zeigt eine Seitenansicht des Sensorgehäusedeckels. Wiederum sind durch die durchgezogenen Linien der Grunddeckel sichtbar mit dem hydrolysestabilisierten Kunststoff. Durch Silikon, das gestrichelt dargestellt ist, ist der Druckeinlasskanal 105 definiert, sowie die Ausdehnungen 106 und 107 um den Formschluss durch die Löcher 101 und 102 zu realisieren. Darüber hinaus ist die Definition des Druckeinlasskanals 110 in das Innere des Sensors sichtbar. Figur Ic zeigt den Sensorgehäusedeckel im Schnitt. Der Grunddeckel ist eng, schräg schraffiert, wobei die Schraffur von links unten nach rechts oben gezogen ist, während das Silikon als der umspritzte Kunststoff ebenfalls schräg schraffiert ist, aber weniger eng und von rechts unten nach links oben gezogen ist. Wiederum ist der Druckeinlassstutzen 105 sichtbar, der durch das Silikon definiert ist. Das Silikon ist vorliegend einstückig und stellt durch die Durchbrüche 101 und 102 mit den Materialteilen 108 und 109 den Formschluss mit dem Grunddeckel her. Mit 103 und 104 sind weiterhin die Stege des Grunddeckels dargestellt. Auch die Definition der des Druckeinlasskanals in das Sensorinnere, sowie die
Abdichtungen sind dargestellt.
Die Figur Id stellt eine Draufsicht des Sensorgehäusedeckels dar. Wiederum sind durchgezogen die Elemente des Grunddeckels dargestellt und gestrichelt die Silikonteile. Der Druckeinlassstutzen oder Kanal 105 und die Abschnitte 106 und 107, die durch die Bohrung 102 und 101 führen um den Formschluss herzustellen, sind dargestellt.
Figur 2, zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sensorgehäuse- deckeis in Kombination mit dem Türanschraubblech und dem Sensorelement dar. Das Türanschraubblech ist durch die Elemente 200 und 203 dargestellt, das Silikon ist wie auch der Grunddeckel in Figur Ic entsprechend schraffiert. Das Sensormodul 202 ist durch eine enge Schraffierung dargestellt und schließt den Druckeinlasskanal 201 ab. Durch abdichten bzw. anpressen, entstehen die Dicht- flächen 207 und 208. Der Formschluss wird durch das Durchfließen des Silikons durch die Bohrungen 204 und 205 erreicht. Der Druckeinlassstutzen ist hier als seitlich herausführend in den Nassraum der Tür dargestellt. In dem Trockenraum führt der weitere Teil des Druckeinlasskanals 206.
Durch diese Formgebung ist klar, dass durch den Druckeinlasskanal 206 ein erster Schieber und durch den seitlich herausführenden Teil 201 ein zweiter Schieber hineingeführt wird, um diesen Druckeinlasskanal im Spritzkursverfahren zu definieren. Die Schieber werden sich dann entsprechend am Übergang der Ab- winkelung treffen. Figur 3 zeigt in einem Flussdiagramm das Verfahren zur Herstellung des Sensorgehäusedeckels. In Verfahrensschritt 300 wird der Grunddeckel mit dem wenigstens einem Durchbruch bereitgestellt, wobei Bereitstellen auch Herstellen meinen kann. Es ist möglich, dass wie in Figuren 1 und 2 gezeigt, mehr als ein Durchbruch vorliegt, um einen besseren Formschluss, d.h. Verkrallen des Silikons mit dem Grunddeckel zu ermöglichen.
In Verfahrensschritt 301 wird der Grunddeckel mit einer zweiteiligen Form und zwar eine Ober- und einer Unterform umschlossen. Diese Formen werden dich- tend geschlossen. Die Formen sind notwendig, um die Elemente wie im Spritzkurs wie das Silikon definiert werden soll, entstehen zu lassen.
In Verfahrensschritt 302 werden Schiebelemente auf Kontakt ausgefahren, um die Definition des Druckeinlasskanals 201 und 206 zu ermöglichen. Dies kann beispielsweise an der oben beschriebenen Weise erfolgen.
In Verfahrensschritt 303 erfolgt dann das Einspritzen des Silikons.
In Verfahrensschritt 304 wird zunächst aus dem Einspritzen eine Abkühlzeit vor- gesehen und dann werden die Schiebelemente oder Schieber zurückgezogen.
Sodann erfolgt die Öffnung der Form und der Sensorgehäusedeckel ist fertig.

Claims

Ansprüche
1. Sensorgehäusedeckel mit einem Grunddeckel, der wenigstens einen Durchbruch aufweist, wobei der Grunddeckel derart mit einem ersten Kunststoff umspritzt wird, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element (105) des Sensorgehäusedeckels bildet und über den wenigstens einen Durchbruch
(101, 102) mit dem Grunddeckel formlüssig verbunden ist.
2. Sensorgehäusedeckel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel im Wesentlichen aus einem zweiten hydrolysestabilisiertem Kunststoff besteht.
3. Sensorgehäusedeckel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel einstückig ausgeführt ist.
4. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel einen ersten Durchbruch für einen Druckeinlasskanal und zwei weitere Durchbrüche (101, 102) für den Form- schluss aufweist, wobei der erste Durchbruch größer als die zwei weiteren Durchbrüche (101, 102) sind.
5. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff Silikon ist.
6. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff einstückig ist.
7. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element eine innere Dichtung zum Sensor ist.
8. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element der Druckeinlasskanal ist.
9. Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element eine äußere Dichtung zum Türblech ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäusedeckels mit folgenden Ver- fahrensschritten:
Bereitstellen eines Grunddeckels mit wenigstens einem Durchbruch (101, 102)
Umschließen des Grunddeckels mit einer Form
Einspritzen eines Kunststoffs in die Form, zur Herstellung wenigstens eines Elements des Sensorgehäusedeckels, wobei der eingespritzte
Kunststoff formflüssig über den wenigstens einen Durchbruch (101, 102) mit dem Grunddeckel verbunden ist.
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