WO2014094751A1 - Sensoranordnung und verfahren zur herstellung einer sensoranordnung - Google Patents

Sensoranordnung und verfahren zur herstellung einer sensoranordnung Download PDF

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Jürgen Henniger
Andreas VÖGERL
Matthias Wieczorek
Alexander Wenk
Marion Gebhardt
Herbert Handl
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    • 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 arrangement with a sensor housing and a sensor arranged therein, wherein the sensor housing has a receiving unit for receiving the sensor and a cover element for closing the
  • Recording unit in the region of the arrangement of the sensor comprises.
  • the invention further relates to a method for producing a
  • Sensor arrangement comprising a sensor housing and a sensor arranged therein, wherein the sensor housing comprises a receiving unit for receiving the sensor and a cover element for closing the receiving unit in the region of the arrangement of the sensor.
  • Sensor arrangements are generally known from the prior art, which comprise a sensor arranged in a sensor housing.
  • the sensor housing comprises a receiving unit for the sensor.
  • the receiving unit is provided in the region of the arrangement of the sensor with a cover element.
  • the invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved sensor arrangement and a method for producing a sensor arrangement.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the method by the features specified in claim 9.
  • the sensor arrangement comprises a sensor housing and a sensor arranged therein, wherein the sensor housing comprises a receiving unit for receiving the sensor and a cover element for closing the receiving unit in the region of the arrangement of the sensor.
  • the cover element completely surrounds at least one end portion of a lateral surface of the receiving unit, wherein an additional component surrounding the lateral surface, in particular a wedge ring, is arranged between the cover element and the lateral surface in the partial region at least in sections, the outer side of which tapers in the direction of the cover element the lid member the outside of the
  • Additional component at least partially covered.
  • the surface pressures generated make it possible to carry out a laser welding process. Due to the wedge-shaped additional component and the laser welding process, a fluid-tight and cohesive connection between the additional component and the cover element can be produced with particularly low material and expense. Thus, electromagnetic compatibility and protection of the sensor from electrostatic discharges and mechanical influences and from contamination can be realized in a simple manner. Furthermore, due to the arrangement of the additional component in the joining of the lid member and the
  • the outer side of the additional component tapers step-like.
  • the limitation of the joining force with simultaneous production of the surface pressure in the region of the additional component is realized in a simple and reliable manner.
  • Additional component the realization of the limitation of the joining force while generating the surface pressure in the field of additional component in a simple and secure manner.
  • an inner side of the cover element corresponds in the region of
  • a cross section of an inner side of the additional component corresponds to a cross section of an outer side of the receiving unit in the region of the arrangement of the additional component.
  • the cover element is made of a material used in a laser welding process
  • Lid member at least partially melted, so that between the lid member and the additional component creates a tight weld.
  • An outer shape of the lid member is not changed.
  • Sensor housing and a sensor arranged therein, wherein the sensor housing comprises a receiving unit for receiving the sensor and a lid member for closing the receiving unit in the region of the arrangement of the sensor, the lid member according to the invention at least one end
  • Subarea of a lateral surface of the receiving unit disposed completely unbending.
  • an additional component which surrounds the lateral surface in an annular manner is arranged in the partial region, the outer side of which tapers in the direction of the cover element.
  • the cover element is arranged such that it at least partially covers the outside of the additional component and a surface pressure is generated between the cover element and the additional component.
  • a contact surface is produced by the arrangement of the additional component in the gap formed between the cover member and the receiving unit in a particularly advantageous manner, at which between a particular wedge-shaped auxiliary component and the cover element defined surface pressures occur.
  • a particular wedge-ring-shaped additional component allows the compensation of tolerances between the cover element and the receiving unit.
  • the surface pressures generated allow the implementation of a laser welding process. Due to a particular keilring-shaped additional component and the laser welding process, a fluid-tight and cohesive connection between the additional component and the cover element is produced with particularly low material and cost, so that an electromagnetic compatibility and protection of the sensor against electrostatic discharges and mechanical influences as well as pollution in a simple Way are feasible.
  • Laser welding process used laser beams permeable material is used. By means of the laser welding process, it is possible in a simple and accurate manner, the weld between the lid member and the
  • Figure 1 shows schematically a side view of an inventive
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the sensor arrangement according to FIG.
  • FIG. 1 A first figure.
  • FIG. 3 schematically shows a section of the sectional view according to FIG. 2 in a joining region of a cover element and a receiving unit of the sensor arrangement
  • FIG. 4 schematically shows a perspective view of the sensor arrangement according to FIG.
  • FIG. 1 A first figure.
  • the sensor arrangement 1 is designed as a so-called sensor dome and formed of plastic.
  • the sensor arrangement 1 comprises a sensor housing 2 and a sensor housing 2 therein
  • the sensor housing 2 comprises a receiving unit 4 designed as an elongated cylindrical sensor dome body for receiving the sensor 3.
  • the sensor arrangement 1 furthermore comprises an electrical supply line for connecting the sensor 3. To ensure proper operation of the sensor 3, it must be protected against electrostatic discharges, mechanical influences and contamination. Also, an electromagnetic compatibility must be ensured.
  • the sensor housing 2 comprises a cover element 5 for closing the receiving unit 4 in the region of the arrangement of the sensor 3 and the cover of the sensor 3.
  • the cover member 5 surrounds an end portion of a lateral surface of the receiving unit 4 completely, wherein the cover member 5 and Receiving unit 4 have a mutually corresponding geometry.
  • a secure attachment of the cover element 5 is required.
  • This secure fastening is produced by means of a welding of the cover element 5 with the receiving unit 4, which is generated in a laser welding process.
  • the cover element 5 and the receiving unit 4 are formed according to the prior art such that a radial interference fit or press fit between the cover member 5 and the receiving unit 4 is formed.
  • this interference fit requires a certain joining force, which acts on the sensor 3 when the cover element 5 rests on it and thus mechanically loads the sensor 3.
  • the cover element 5 and the receiving unit 4 in the illustrated embodiment of the sensor arrangement 1 according to the invention are designed such that a radial clearance fit between the cover member 5 and the receiving unit 4 is formed.
  • an additional component 6 which surrounds the lateral surface in an annular manner between the cover element 5 and the lateral surface of the receiving unit 4 is arranged Outer side is tapered in the direction of the lid member 5.
  • the additional component 6 is designed as a wedge ring.
  • the additional component 6 is referred to below as a wedge ring 6 and the outside of the additional component 6 hereinafter as a wedge ring outer side.
  • the wedge ring 6 is also formed of plastic.
  • the wedge ring 6 is integrally formed with the receiving unit 4 or is alternatively arranged prior to assembly of the lid member 5 on the receiving unit 4 and non-positively, material and / or positively connected thereto.
  • the connection is generated by means of a welding process, for example laser welding, or by means of a bond.
  • a cross section corresponds to an inner side of the wedge ring 6 with a cross section of a
  • cover element 5 For joining the cover element 5, this is first slipped over the end region of the receiving unit 4 and arranged and aligned such that the cover element partially covers the outer edge of the wedge ring. To produce the surface pressure of the cover element 5 on the wedge ring 6 in the radial direction and to produce a contact surface of the cover element 5 on the wedge ring 6 is an inside of the cover element 5 in the region of
  • the lid member 5 is made of one used for in the laser welding process
  • the wedge ring 6 is at least partially melted on its outer side, with a resulting melt optionally closes existing spaces between the cover member 5 and the wedge ring 6 and after curing of the melt a cohesive and fluid-tight connection between the
  • Cover element 5 and the wedge ring 6 is formed.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1) mit einem Sensorgehäuse (2) und einem darin angeordneten Sensor (3), wobei das Sensorgehäuse (2) eine Aufnahmeeinheit (4) zur Aufnahme des Sensors (3) und ein Deckelelement (5) zum Verschluss der Aufnahmeeinheit (4) im Bereich der Anordnung des Sensors (3) umfasst. Erfindungsgemäß umgibt das Deckelelement (5) zumindest einen endseitigen Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit (4) vollständig, wobei zwischen dem Deckelelement (5) und der Mantelfläche in dem Teilbereich zumindest abschnittsweise ein die Mantelfläche ringförmig umgebendes Zusatzbauteils (6), insbesondere ein Keilring, angeordnet ist, dessen Außenseite sich in Richtung des Deckelelements (5) verjüngt, wobei das Deckelelement (5) die Außenseite des Zusatzbauteils (6) zumindest teilweise überdeckt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung (1).

Description

Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit einem Sensorgehäuse und einem darin angeordneten Sensor, wobei das Sensorgehäuse eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Sensors und ein Deckelelement zum Verschluss der
Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Sensors umfasst.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer
Sensoranordnung mit einem Sensorgehäuse und einem darin angeordneten Sensor, wobei das Sensorgehäuse eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Sensors und ein Deckelelement zum Verschluss der Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Sensors umfasst.
Aus dem Stand der Technik sind allgemein Sensoranordnungen bekannt, welche ein in einem Sensorgehäuse angeordneten Sensor umfassen. Das Sensorgehäuse umfasst eine Aufnahmeeinheit für den Sensor. Zur Realisierung einer
elektromagnetischen Verträglichkeit und zum Schutz des Sensors vor
elektrostatischen Entladungen, mechanischen Einflüssen und Verschmutzungen ist die Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Sensors mit einem Deckelelement versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Sensoranordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung anzugeben.
Hinsichtlich der Sensoranordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Sensoranordnung umfasst ein Sensorgehäuse und einen darin angeordneten Sensor, wobei das Sensorgehäuse eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Sensors und ein Deckelelement zum Verschluss der Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Sensors umfasst.
Erfindungsgemäß umgibt das Deckelelement zumindest einen endseitigen Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit vollständig, wobei zwischen dem Deckelelement und der Mantelfläche in dem Teilbereich zumindest abschnittsweise ein die Mantelfläche ringförmig umgebendes Zusatzbauteil, insbesondere ein Keilring, angeordnet ist, dessen Außenseite sich in Richtung des Deckelelements verjüngt, wobei das Deckelelement die Außenseite des
Zusatzbauteils zumindest teilweise überdeckt.
Die Anordnung des insbesondere als ein Keilring ausgebildeten Zusatzbauteils in einem zwischen dem Deckelelement und der Aufnahmeeinheit ausgebildeten Spalt erzeugt in besonders vorteilhafter Weise eine Anlagefläche, an welcher zwischen dem Zusatzbauteil und dem Deckelelement definierte
Flächenpressungen auftreten. Weiterhin ermöglicht das Zusatzbauteil, insbesondere ein Keilring, den Ausgleich von Toleranzen zwischen dem
Deckelelement und der Aufnahmeeinheit. Die erzeugten Flächenpressungen ermöglichen die Durchführung eines Laserschweiß Verfahrens. Aufgrund des keilringförmigen Zusatzbauteils und des Laserschweißprozesses ist eine fluiddichte und stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Deckelelement mit besonders geringem Material- und Kostenaufwand erzeugbar. Somit sind eine elektromagnetische Verträglichkeit und ein Schutz des Sensors vor elektrostatischen Entladungen und mechanischen Einflüssen sowie vor Verschmutzung in einfacher Weise realisierbar. Weiterhin sind aufgrund der Anordnung des Zusatzbauteils beim Fügen des Deckelelements und der
Aufnahmeeinheit keine großen Fügekräfte erforderlich. Auch führt das
Zusatzbauteil dazu, dass die Fügekräfte von den zur Erzeugung der
Flächenpressungen erforderlichen Kräften entkoppelt sind, so dass keine den Sensor schädigende Fügekraft auf diesen aufgebracht wird und eine mechanische Belastung des Sensors minimiert ist.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung verjüngt sich die Außenseite des Zusatzbauteils stufenförmig. Insbesondere bei einer dazu korrespondierenden Ausbildung einer Innenseite des Deckelelements im Bereich der Überdeckung mit dem Zusatzbauteil wird in einfacher und sicherer Weise die Begrenzung der Fügekraft bei gleichzeitiger Erzeugung der Flächenpressung im Bereich des Zusatzbauteils realisiert.
In einer alternativen Weiterbildung verjüngt sich die Außenseite des
Zusatzbauteils kontinuierlich, insbesondere linear. Auch diese Ausbildung ermöglicht, insbesondere bei einer dazu korrespondierenden Ausbildung der Innenseite des Deckelelements im Bereich der Überdeckung mit dem
Zusatzbauteil, die Realisierung der Begrenzung der Fügekraft bei gleichzeitiger Erzeugung der Flächenpressung im Bereich des Zusatzbauteils in einfacher und sicherer Weise.
Zur Erzeugung einer großen Anlagefläche zwischen dem Deckelelement und dem Zusatzbauteil korrespondiert gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung eine Innenseite des Deckelelements im Bereich der
Überdeckung mit dem Zusatzbauteil mit der Außenseite des Zusatzbauteils. Aus der Erzeugung der großen Anlagefläche resultiert einerseits die Möglichkeit einer sicheren und reproduzierbaren Ausrichtung des Deckelelements zur
Aufnahmeeinheit und andererseits eine große Fläche zur Erzeugung einer Schweißnaht zwischen dem Deckelelement und dem Zusatzbauteil.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung korrespondiert ein Querschnitt einer Innenseite des Zusatzbauteils mit einem Querschnitt einer Außenseite der Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Zusatzbauteils. Somit ist einerseits eine sichere und reproduzierbaren Ausrichtung des Zusatzbauteils, insbesondere eines Keilrings, an der Aufnahmeeinheit möglich und andererseits entsteht zwischen dem Zusatzbauteil und der Aufnahmeeinheit eine Anlagefläche zur Erzeugung einer Schweißnaht zwischen dem Zusatzbauteil und der Aufnahmeeinheit.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist das Deckelelement aus einem für in einem Laserschweißprozess verwendete
Laserstrahlen durchlässigen Material gebildet. Somit ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, das Deckelelement mit dem Zusatzbauteil in einem Laserschweißprozess zu verschweißen. Dabei wird aufgrund der Durchlässigkeit des Deckelelements das Zusatzbauteil an der Anlagefläche mit dem
Deckelelement zumindest partiell aufgeschmolzen, so dass zwischen dem Deckelelement und dem Zusatzbauteil eine dichte Schweißnaht entsteht. Eine äußere Form des Deckelelements wird dagegen nicht verändert.
In dem Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung mit einem
Sensorgehäuse und einem darin angeordneten Sensor, wobei das Sensorgehäuse eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Sensors und ein Deckelelement zum Verschluss der Aufnahmeeinheit im Bereich der Anordnung des Sensors umfasst, wird erfindungsgemäß das Deckelelement zumindest einen endseitigen
Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit vollständig ungebend angeordnet. Zwischen dem Deckelelement und der Mantelfläche wird in dem Teilbereich zumindest abschnittsweise ein die Mantelfläche ringförmig umgebendes Zusatzbauteil angeordnet, dessen Außenseite sich in Richtung des Deckelelements verjüngt. Dabei wird das Deckelelement derart angeordnet, dass dieses die Außenseite des Zusatzbauteils zumindest teilweise überdeckt und zwischen dem Deckelelement und dem Zusatzbauteil eine Flächenpressung erzeugt wird.
Gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von Sensoranordnungen, bei welchen die erforderlichen Flächenpressungen mittels einer radialen Übermaßpassung des Deckelelements mit der Aufnahmeeinheit erzeugt werden, so dass eine hohe Fügekraft zur Anordnung des Deckelelements an der Aufnahmeeinheit erforderlich ist, welche bei einem Aufliegen des Deckelelements auf dem in der Aufnahmeeinheit angeordneten Sensor auf diesen wirkt, sind bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung eine Kraft beim Fügen und eine Kraft zur Erzeugung der Flächenpressung voneinander entkoppelt. Somit wird in vorteilhafter Weise keine den Sensor schädigende Fügekraft auf diesen aufgebracht und eine mechanische Belastung des Sensors wird minimiert. Weiterhin wird durch die Anordnung des Zusatzbauteils in dem zwischen dem Deckelelement und der Aufnahmeeinheit ausgebildeten Spalt in besonders vorteilhafter Weise eine Anlagefläche erzeugt, an welcher zwischen einem insbesondere keilringförmigen Zusatzbauteil und dem Deckelelement definierte Flächenpressungen auftreten. Dabei ermöglicht ein insbesondere keilringförmiges Zusatzbauteil den Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Deckelelement und der Aufnahmeeinheit. Die erzeugten Flächenpressungen ermöglichen die Durchführung eines Laserschweißverfahrens. Aufgrund eines insbesondere keilringförmigen Zusatzbauteils und des Laserschweißprozesses wird eine fluiddichte und stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Deckelelement mit besonders geringem Material- und Kostenaufwand erzeugt, so dass eine elektromagnetische Verträglichkeit und ein Schutz des Sensors vor elektrostatischen Entladungen und mechanischen Einflüssen sowie vor Verschmutzung in einfacher Weise realisierbar sind.
Insbesondere werden das Deckelelement mit dem Zusatzbauteil und das
Zusatzbauteil mit dem Aufnahmeelement in jeweils einem Laserschweißprozess verschweißt, wobei als Material des Deckelelements ein für in dem
Laserschweißprozess verwendete Laserstrahlen durchlässiges Material verwendet wird. Mittels des Laserschweißprozesses ist es in einfacher und exakter Art und Weise möglich, die Schweißnaht zwischen dem Deckelelement und dem
Zusatzbauteil zu erzeugen. Aufgrund der Durchlässigkeit des Deckelelements wird dabei das Zusatzbauteil an der Anlagefläche mit dem Deckelelement zumindest partiell aufgeschmolzen, so dass zwischen dem Deckelelement und dem Zusatzbauteil eine dichte Schweißnaht entsteht. Eine äußere Form des Deckelelements wird hingegen nicht verändert. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von
Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
Figur 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Sensoranordnung,
Figur 2 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß
Figur 1,
Figur 3 schematisch einen Ausschnitt der Schnittdarstellung gemäß Figur 2 in einem Fügebereich eines Deckelelements und einer Aufnahmeeinheit der Sensoranordnung, und
Figur 4 schematisch eine perspektivische Ansicht der Sensoranordnung gemäß
Figur 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 bis 4 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Sensoranordnung 1 ist dabei als so genannter Sensordom ausgebildet und aus Kunststoff gebildet.
Die Sensoranordnung 1 umfasst ein Sensorgehäuse 2 und einen darin
angeordneten Sensor 3. Das Sensorgehäuse 2 umfasst eine als länglicher zylindrischer Sensordomkörper ausgebildete Aufnahmeeinheit 4 zur Aufnahme des Sensors 3. In nicht näher dargestellter Weise umfasst die Sensoranordnung 1 weiterhin eine elektrische Zuleitung zur Verbindung des Sensors 3. Um eine einwandfreie Funktion des Sensors 3 sicherzustellen, muss dieser vor elektrostatischen Entladungen, mechanischen Einflüssen und Verschmutzung geschützt sein. Auch muss eine elektromagnetische Verträglichkeit sichergestellt sein.
Zu diesem Zweck umfasst das Sensorgehäuse 2 ein Deckelelement 5 zum Verschluss der Aufnahmeeinheit 4 im Bereich der Anordnung des Sensors 3 und zur Abdeckung des Sensors 3. Dabei umgibt das Deckelelement 5 einen endseitigen Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit 4 vollständig, wobei das Deckelelement 5 und die Aufnahmeeinheit 4 eine zueinander korrespondierende Geometrie aufweisen. Um den Schutz in jeder Situation der Verwendung der Sensoranordnung 1 sicherzustellen, ist eine sichere Befestigung des Deckelelements 5 erforderlich.
Diese sichere Befestigung wird mittels einer in einem Laserschweißprozess erzeugten Verschweißung des Deckelelements 5 mit der Aufnahmeeinheit 4 erzeugt.
Für eine übliche Kunststofflaserschweißung ist es jedoch erforderlich, dass im Bereich der zu erzeugenden Schweißnaht eine Flächenpressung zwischen den zu verschweißenden Bauteilen vorliegt. Um die erforderliche Flächenpressung zu erzeugen, Spalte sind hierbei zu vermeiden, werden das Deckelelement 5 und die Aufnahmeeinheit 4 nach dem Stand der Technik derart ausgebildet, dass eine radiale Übermaßpassung bzw. Presspassung zwischen dem Deckelelement 5 und der Aufnahmeeinheit 4 entsteht. Diese Übermaßpassung erfordert jedoch eine gewisse Fügekraft, welche beim Aufliegen des Deckelelements 5 auf dem Sensor 3 auf diesen wirkt und den Sensor 3 somit mechanisch belastet.
Um eine Richtung der Kraft für das Fügen von Deckelelement 5 und
Aufnahmeeinheit 4 von einer Richtung der Kraft zur Erzeugung der
Flächenpressung im Bereich der Erzeugung der Schweißnaht zu begrenzen, d. h. die Fügekräfte von den zur Erzeugung der Flächenpressungen erforderlichen Kräften zu entkoppeln, sind das Deckelelement 5 und die Aufnahmeeinheit 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 derart ausgebildet, dass eine radiale Spielpassung zwischen dem Deckelelement 5 und der Aufnahmeeinheit 4 entsteht.
Da zur Durchführung des Laserschweißprozesses und zur Erzeugung einer Schweißnaht bzw. Schweißverbindung zwischen dem Deckelelement 5 und der Aufnahmeeinheit 4 jedoch eine Flächenpressung erforderlich ist, ist in einem zwischen dem Deckelelement 5 und der Mantelfläche der Aufnahmeeinheit 4 ein die Mantelfläche ringförmig umgebendes Zusatzbauteil 6 angeordnet, dessen Außenseite in Richtung des Deckelelements 5 verjüngt ausgebildet ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Zusatzbauteil 6 als ein Keilring ausgeführt. Der besseren Übersichtlichkeit wird daher das Zusatzbauteil 6 im Weiteren als Keilring 6 und die Außenseite des Zusatzbauteils 6 im Weiteren als Keilring- Außenseite bezeichnet.
Der Keilring 6 ist ebenfalls aus Kunststoff gebildet. Der Keilring 6 ist einteilig mit der Aufnahmeeinheit 4 ausgebildet oder wird alternativ vor der Montage des Deckelelements 5 an der Aufnahmeeinheit 4 angeordnet und kraft-, stoff- und/oder formschlüssig mit dieser verbunden. Die Verbindung wird dabei mittels eines Schweißverfahrens, beispielsweise Laserschweißen, oder mittels einer Verklebung erzeugt. In der alternativen Ausführung, in welcher der Keilring 6 nachträglich an der Aufnahmeeinheit 4 angeordnet wird, korrespondiert ein Querschnitt einer Innenseite des Keilrings 6 mit einem Querschnitt einer
Außenseite, d. h. der Mantelfläche, der Aufnahmeeinheit 4.
Zum Fügen des Deckelelements 5 wird dieses zunächst über den Endbereich der Aufnahmeeinheit 4 gestülpt und derart angeordnet und ausgerichtet, dass das Deckelelement die Keilring- Außenseite teilweise überdeckt. Zur Erzeugung der Flächenpressung des Deckelelements 5 am Keilring 6 in radialer Richtung und zur Erzeugung einer Anlagefläche des Deckelelements 5 am Keilring 6 ist eine Innenseite des Deckelelements 5 im Bereich der
Überdeckung korrespondierend zu der Keilring- Außenseite ausgebildet, wobei die Keilring- Außenseite sich im dargestellten Ausführungsbeispiel stufenförmig verjüngt. Alternativ ist auch eine kontinuierliche Verjüngung möglich.
Nach der Anordnung und Ausrichtung des Deckelelements 5 wird dieses in einem Laserschweißprozess mit dem Keilring 6 verbunden. Zu diesem Zweck ist das Deckelelement 5 aus einem für in dem Laserschweißprozess verwendete
Laserstrahlen durchlässigen Material gebildet. Dadurch wird der Keilring 6 zumindest teilweise an seiner Außenseite aufgeschmolzen, wobei eine entstehende Schmelze gegebenenfalls vorhandene Freiräume zwischen dem Deckelelement 5 und dem Keilring 6 verschließt und nach einer Aushärtung der Schmelze eine stoffschlüssige und fluiddichte Verbindung zwischen dem
Deckelelement 5 und dem Keilring 6 entsteht.
Durch das Fügen des Keilrings 6 von unten und das Fügen des Deckelelements 5 von oben neutralisieren sich die Kräfte zum Fügen des Deckelelements 5 und die Kraft zur Erzeugung der Flächenpressungen zumindest teilweise, so dass der mit dem Deckelelement 5 abgedeckte Sensor 3 definiert mechanisch belastet wird.
BEZUGSZEICHENLISTE Sensoranordnung
Sensorgehäuse
Sensor
Aufnahmeeinheit
Deckelelement
Zusatzbauteil

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Sensoranordnung (1) mit einem Sensorgehäuse (2) und einem darin
angeordneten Sensor (3), wobei das Sensorgehäuse (2) eine
Aufnahmeeinheit (4) zur Aufnahme des Sensors (3) und ein
Deckelelement (5) zum Verschluss der Aufnahmeeinheit (4) im Bereich der Anordnung des Sensors (3) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (5) zumindest einen endseitigen Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit (4) vollständig umgibt, wobei zwischen dem Deckelelement (5) und der Mantelfläche in dem Teilbereich zumindest abschnittsweise ein die
Mantelfläche ringförmig umgebendes Zusatzbauteil (6) angeordnet ist, dessen Außenseite sich in Richtung des Deckelelements (5) verjüngt, wobei das Deckelelement (5) die Außenseite des Zusatzbauteils (6) zumindest teilweise überdeckt.
2. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Außenseite Zusatzbauteils (6) stufenförmig verjüngt.
3. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Außenseite des Zusatzbauteils (6) kontinuierlich, insbesondere linear, verjüngt.
4. Sensoranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenseite des Deckelelements (5) im Bereich der Überdeckung mit dem Zusatzbauteil (6) mit der Außenseite des Zusatzbauteils (6) korrespondiert.
5. Sensoranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt einer Innenseite des
Zusatzbauteils (6) mit einem Querschnitt einer Außenseite der
Aufnahmeeinheit (4) im Bereich der Anordnung des Zusatzbauteils (6) korrespondiert.
6. Sensoranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzbauteil (6) mit der
Aufnahmeeinheit (4) verschweißt ist.
7. Sensoranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzbauteil (6) mit dem
Deckelelement (5) verschweißt ist.
8. Sensoranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (5) aus einem für in einem Laserschweißprozess verwendete Laserstrahlen durchlässigen Material gebildet ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung (1) mit einem
Sensorgehäuse (2) und einem darin angeordneten Sensor (3), wobei das Sensorgehäuse (2) eine Aufnahmeeinheit (4) zur Aufnahme des Sensors (3) und ein Deckelelement (5) zum Verschluss der Aufnahmeeinheit (4) im Bereich der Anordnung des Sensors (3) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (5) zumindest einen endseitigen Teilbereich einer Mantelfläche der Aufnahmeeinheit (4) vollständig ungebend angeordnet wird, wobei zwischen dem
Deckelelement (5) und der Mantelfläche in dem Teilbereich zumindest abschnittsweise ein die Mantelfläche ringförmig umgebendes
Zusatzbauteil (6) angeordnet wird, dessen Außenseite sich in Richtung des Deckelelements (5) verjüngt, wobei das Deckelelement (5) derart angeordnet wird, dass dieses die Außenseite des Zusatzbauteils (6) zumindest teilweise überdeckt und zwischen dem Deckelelement (5) und dem Zusatzbauteil (6) eine Flächenpressung erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (5) mit dem
Zusatzbauteil (6) und das Zusatzbauteil (6) mit dem Aufnahmeelement (4) in jeweils einem Laserschweißprozess verschweißt werden, wobei als Material des Deckelelements (5) ein für in dem Laserschweißprozess verwendete Laserstrahlen durchlässiges Material verwendet wird.
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