WO2014102147A1 - Erfassungseinrichtung und verfahren zur herstellung einer erfassungseinrichtung - Google Patents

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WO2014102147A1
WO2014102147A1 PCT/EP2013/077497 EP2013077497W WO2014102147A1 WO 2014102147 A1 WO2014102147 A1 WO 2014102147A1 EP 2013077497 W EP2013077497 W EP 2013077497W WO 2014102147 A1 WO2014102147 A1 WO 2014102147A1
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WO
WIPO (PCT)
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detection device
inlet channel
compensation
volume
housing cover
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/077497
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michel WALZ
Roland Seitz
Wolfgang Woernle
Benjamin BERTSCH
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to JP2015550034A priority patent/JP2016505844A/ja
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Priority to EP13817916.3A priority patent/EP2938988A1/de
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/006—Producing casings, e.g. accumulator cases

Definitions

  • the present invention relates to a detection device and a method for producing such a detection device.
  • Detection devices for detecting a property of a medium are known from the prior art.
  • such detection devices comprise a detection sensor, wherein the detection sensor is arranged in a housing of the detection device.
  • a housing is typically made of plastic, wherein it is manufactured by means of an injection molding process.
  • such a housing has a
  • Housing cover which is also typically made of plastic as a one-piece molded part by means of an injection molding process.
  • the housing cover is then in an assembly step of the detection device together with a seal, for example.
  • a seal for example.
  • Housing attached and the seal protects the detection sensor from disturbing external influences
  • the medium whose properties are to be detected to the detection sensor of the detection device is typically in the
  • housing cover recessed an inlet opening.
  • the housing cover instead of an inlet opening, forms an inlet channel with inlet connection, by way of which the detection device can be brought into communication with the medium.
  • an inlet channel with inlet connection is interesting if, for example, the properties of a medium in a volume, such as, for example, in a hose, which is made of silicone and designed to detect impacts of pedestrians on a vehicle, are to be detected.
  • a compensation element is arranged on the detection device, typically on the housing cover.
  • the compensation element is designed such that it has a defined compensation rate.
  • the compensation rate must be selected so that changes in the properties of the medium are detected in a range relevant to subsequent applications, but other changes are compensated.
  • the compensation element is mounted on or at an opening of the detection device, for example, on the housing cover, which is substantially smaller than the intended inlet opening or, in the present case, smaller than the opening having the inlet channel with inlet nozzle.
  • the compensation opening necessary for the compensation could be formed either with a suitably designed molding tool in one step with the formation of the inlet channel or with a separate molding tool opposite to the molding tool.
  • a channel diameter of 4 mm was selected for the inlet channel and an opening diameter of 0.8 mm for the compensation opening.
  • a compensation element for example, a
  • Adhesive pressure compensation element could be glued to the compensation opening in another process step.
  • a demolding of the inlet channel with the previous manufacturing process is no longer possible.
  • a glued-pressure equalization element with a larger diameter in order to realize the demolding is not effective, since the air flow would be too large and the pressure signal would be distorted.
  • the present invention provides a detection device and a method for producing such a detection device according to the independent claims.
  • Advantageous embodiments emerge from the respective dependent claims and the following description.
  • Housing cover at least one inlet channel with an inlet nozzle for the medium is formed, wherein the inlet channel has a first portion and a second portion, wherein the first portion and the second portion are arranged at a non-zero angle to each other and a closure means the first
  • Section of the inlet channel closes.
  • the inlet nozzle on the housing cover by means of a To design demolding tool in an injection molding process as a one-piece molding.
  • the necessary opening for the removal is closed by a closure means.
  • the function of the detection device remains unchanged despite an inlet channel having a first section and a second section, the sections being arranged at a non-zero angle, in particular at an angle of 90 °, and an efficient production process can be guaranteed.
  • a closure means can be understood as meaning a material such as, for example, a silicone compound or an element such as, for example, a stopper.
  • the opening required for demolding can be closed by press-fitting, welding (e.g., ultrasonic welding, laser welding) or gluing the closure member, and the inlet channel is thus redefined and closed without additional sealing.
  • welding e.g., ultrasonic welding, laser welding
  • the first section of the inlet channel has a compensation opening and, in its longitudinal extension in the direction of the compensation opening, a constant or expanding cross-sectional area.
  • This design of the first section of the inlet channel ensures that the inlet channel can be completely formed by means of a demolding tool in a step of the injection molding process as a one-piece molded part. This can ensure an efficient manufacturing process.
  • the closure means is a closure element and the compensation element is arranged in or on the closure element.
  • the bis- used glued compensating element are pre-molded and the pre-molded compensating element can be used as a closure element. Due to the constructional dimension of the pre-extrusion of the compensating element, the opening in the inlet channel can now be made larger and the complete first section of the inlet channel can be removed from the mold via the side on which the compensating element is attached.
  • a pre-molded compensation element can be procured as a purchased part or manufactured within the manufacturing process.
  • the function of the detection device remains unchanged despite an inlet channel with inlet connection having a first section and a second section, wherein the two sections are arranged at a non-zero angle, in particular at an angle of 90 ° to one another, and it can be more efficient Manufacturing process can be ensured.
  • the medium is a fluid, in particular a gas
  • the first portion of the inlet channel communicates substantially with a first volume
  • the second portion of the inlet channel communicates substantially with a second volume
  • the compensation element equals the measuring properties of the fluid in the first volume and the corresponding properties of the fluid in the second volume substantially.
  • the detection device is the property to be measured of the
  • Fluids is a pressure or a pressure change and / or a volume or a volume change or a temperature or a temperature change or a mass or a mass change of the fluid.
  • the compensation element is a
  • Pressure equalization element and causes the distribution of the fluid in the first volume and the second volume are substantially equal.
  • the compensation element ensures that the pressure in the first volume continues to correspond approximately to the pressure in the second volume.
  • the compensation via the compensation element is done so slowly that a rapid increase in pressure, for example due to an impact, can still be detected.
  • the invented manufacturing method for a detection device has the features that the first portion of the inlet channel and the second portion of the inlet channel are formed as part of a one-piece molding and that the first portion is closed with a closure means.
  • the inlet channel characterized in that the first portion of the inlet channel is closed with a closure means, it is possible to form the inlet channel on the housing cover by means of a demolding tool in an injection molding process as a one-piece molded part. The necessary opening for the removal is closed by a closure means. As a result, the function of the detection device remains unchanged despite an inlet channel having a first section and a second section, wherein the sections are arranged at a non-zero angle, in particular at an angle of 90 ° to one another, and an efficient production process can be used be guaranteed.
  • the first section of the inlet channel has a compensation opening and the cross-sectional area of the first section is formed to be constant or widening in the direction of the compensation opening in the longitudinal extent of the first section.
  • the closure means is a closure element and the compensation element is arranged in or on the closure element.
  • the inlet nozzle was a first demoulding tool and to demould the equalization opening with a second demolding tool, which causes a smaller opening.
  • the smaller opening was then closed with a closure means, for example, a sealing element was glued to the smaller opening as a closure means.
  • a closure means for example, a sealing element was glued to the smaller opening as a closure means.
  • the manufacturing process can be designed efficiently and it is possible to dispense with a separate demolding tool for the formation of the compensation opening.
  • the closure element for closing the compensation opening of the first section is pressed or welded, for. by ultrasonic welding or laser welding, or glued.
  • this embodiment also represents an efficient variant of the manufacturing process.
  • Fig. 1 is a side view of a section of a detection device according to the prior art
  • Fig. 2 is a side view of a section of a housing cover of a detection device according to the prior art
  • FIG. 3 is a detailed view of a side view of a section of a housing cover of a detection device according to the prior art 4 shows a side view of a section of a housing cover of a detection device according to the invention;
  • FIG. 5 shows a detailed view of a side view of a section of a housing cover of a detection device according to the invention
  • Fig. 1 shows a side view of a section of a detection device 100 according to the prior art.
  • the detection device 100 has a housing cover 110 and a detection sensor 130 in a housing 120.
  • the housing cover 110 forms an inlet channel 113 with an inlet connection 112, which is designed such that a volume V2, for example a silicone tube for detecting an impact, can be attached to the inlet connection.
  • the housing cover 110 also has a compensation opening 114, which is closed by a closure element 116 in the form of a glued-on compensation element.
  • the housing 120 has a plug 124 with a plug contact 126 and holding elements 122 in the form of Verklipsache.
  • the housing 120 and the housing cover 110 are manufactured as one-piece molded parts by injection molding.
  • the detection sensor 130 is disposed in the housing 120, and the housing cover 110 is disposed on the housing by means of the retaining members 122
  • a sealing means 142 is attached to the housing cover 110 so that the detection sensor 130 when assembled with the
  • Plug contact 126 is connected and at the same time sealed against interference. tet is.
  • the housing cover 110 has further sealing means 144, which additionally seal the interior of the detection device 100 from disturbing influences.
  • FIG. 2 shows a side view of a section of a housing cover 110 of a detection device 100 according to the prior art.
  • the arrows indicate extension directions for demolding tools that are placed in the mold prior to injection molding and are pulled out of the workpiece after the injection process for demolding the sections. In this way, the inlet passage 113 and the equalizing port 114 are formed. Due to the procedure, the
  • Fig. 3 shows a detail view of a side view of a section of a
  • housing cover 110 of a detection device 100 according to the prior art. It can be clearly seen in FIG. 3 that the cross-sectional area of the compensation opening 114 is significantly smaller than the cross-sectional area of the inlet channel 113. This is necessary in order to regulate the flow rate through the compensation element 116.
  • the flow rate of the balance element 116 determines the rate at which compensation of the medium in the inlet channel 113 or in the connected volume V2 occurs with the medium in the environment around the sensor VI. It should be noted that the compensation takes place so quickly that the recorded values are not distorted. For example, if pressure changes due to an impact are to be measured, compensation must not take place so rapidly that a pressure change due to an impact by the compensation element is compensated immediately.
  • FIG. 4 shows a side view of a section of a housing cover 410 of a detection device 100 according to the invention.
  • the housing cover 410 forms an inlet channel 413, which has a first section 413a and a second section 413b.
  • the two sections 413a, 413b are arranged at a non-zero angle, in this case at a 90 ° angle to one another.
  • the inlet channel 413 can no longer be completely removed from the mold by means of a single demoulding tool.
  • the inlet channel 413 is now removed from the mold by means of two demolding tools.
  • the extension directions of the demolding tools are indicated by the arrows.
  • the compensation opening 414 is substantially larger than necessary or helpful for the compensation process. Therefore, in this embodiment, the compensation opening 414 is closed by means of a closure element 450 in which the compensation element 416 is arranged.
  • the opening required in the first section 413a of the inlet channel 413 is closed by a simple procedure and at the same time the compensation element 414 with a defined compensation rate necessary for a reliable function of the detection device 100 is attached.
  • the closure element 450 in which the compensation element 414 is arranged, is pressed or welded into the inlet channel 413 for closing the compensation opening 416, in particular by means of ultrasonic welding or laser welding, or glued.
  • the cross-sectional area or the diameter of the end portion of the first section 413a of the inlet channel 413 in the region of the compensation opening 416 can be made larger than the cross-sectional area or the diameter of the
  • FIG. 6 shows a flowchart of a production method 600 according to the invention for a detection device 100.
  • a step 610 the
  • Housing cover 410 with inlet channel 413 which has a first portion 413a and a second portion 413b, which are arranged at a non-zero angle, in particular at a 90 ° angle to each other, formed as a one-piece molded part.
  • the first section 413a of the inlet channel 413 is closed with a closure element 450.
  • a detection is made.
  • sensor housing 130 is arranged in a housing 120 and the housing cover 410 is fastened by means of sealing elements 142, 144 and holding elements 122 to the housing 120, so that the detection sensor 130 contacts the plug contact 126.

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Abstract

Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Eigenschaft eines Mediums, aufweisend mindestens einen Erfassungssensor, wobei der Erfassungssensor in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen Gehäusedeckel aufweist, wobei der Gehäusedeckel ein einstückiges Formteil ist und an oder in dem Gehäusedeckel ein Ausgleichselement angeordnet ist und der Gehäusedeckel mindestens einen Einlasskanal mit einem Einlassstutzen für das Medium ausbildet, wobei der Einlasskanal einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind und ein Verschlussmittel den ersten Abschnitt des Einlasskanals verschließt.

Description

Beschreibung
Titel
Erfassungseinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Erfassungseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Erfassungseinrichtung.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Erfassungseinrichtungen zur Erfassung einer Eigen- schaff eines Mediums bekannt.
Typischerweise weisen solche Erfassungseinrichtungen einen Erfassungssensor auf, wobei der Erfassungssensor in einem Gehäuse der Erfassungseinrichtung angeordnet ist. Ein solches Gehäuse besteht typischerweise aus Kunststoff, wobei es mittels eines Spritzgussverfahrens gefertigt wird. Daneben weist ein solches Gehäuse einen
Gehäusedeckel auf, der typischerweise ebenfalls aus Kunststoff als ein einstückiges Formteil mittels eines Spitzgussverfahrens gefertigt wird.
Der Gehäusedeckel wird dann in einem Zusammenbauschritt der Erfassungseinrich- tung zusammen mit einer Dichtung, bspw. einer angespritzten Silikondichtung an dem
Gehäuse angebracht und die Dichtung schützt den Erfassungssensor vor störenden Fremdeinflüssen Um das Medium, dessen Eigenschaften erfasst werden sollen, an den Erfassungssensor der Erfassungseinrichtung heranzuführen, wird typischerweise in dem
Gehäusedeckel eine Einlassöffnung ausgespart. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bildet der Gehäusedeckel anstelle einer Einlassöffnung einen Einlasskanal mit Einlassstutzen aus, über den die Erfassungseinrichtung mit dem Medium in Verbindung gebracht werden kann. Interessant ist ein solcher Einlasskanal mit Einlassstutzen dann, wenn beispielsweise die Eigenschaften eines Mediums in einem Volumen, wie beispielsweise in einem Schlauch, der beispielsweise aus Silikon gefertigt ist und zur Erfassung von Anprallen von Fußgängern an ein Fahrzeug ausgestaltet ist, erfasst werden sollen.
Um die Erfassung der Eigenschaften des Mediums nicht zu verfälschen wird an der Erfassungseinrichtung, typischerweise am Gehäusedeckel ein Ausgleichselement angeordnet. Das Ausgleichselement ist derart gestaltet, dass es eine definierte Aus- gleichsrate aufweist. Die Ausgleichsrate muss so gewählt werden, dass Änderungen der Eigenschaften des Mediums in einem für die nachfolgenden Anwendungen relevanten Bereich detektiert werden, andere Änderungen allerdings ausgeglichen werden. Typischerweise bedeutet dies bei der Erfassung von Aufprallen, dass schnelle Druckerhöhungen aufgrund von Aufprallen erfassbar bleiben müssen, langsame Druckän- derungen aufgrund von Temperatur- oder Höhenänderungen ausgeglichen werden müssen. Dazu wird das Ausgleichselement auf oder an einer Öffnung der Erfassungseinrichtung bspw. an dem Gehäusedeckel angebracht, die wesentlich kleiner ausfällt als die vorgesehene Einlassöffnung bzw., in dem vorliegenden Fall, kleiner als die Öffnung, die der Einlasskanal mit Einlassstutzen aufweist.
Bisher konnte die für den Ausgleich notwendig Ausgleichsöffnung entweder mit einem entsprechend ausgestalteten Ausformungswerkzeug in einem Schritt mit der Ausformung des Einlasskanals ausgeformt werden oder mit einem separaten Ausformungswerkzeug entgegengesetzt zum Ausformungswerkzeug. Dabei wurde bspw. für den Einlasskanal ein Kanaldurchmesser von 4 mm gewählt und für die Ausgleichsöffnung ein Öffnungsdurchmesser von 0,8 mm. Ein Ausgleichselement, bspw. ein
eingeklebbares Druckausgleichselement, konnte auf die Ausgleichöffnung in einem weiteren Verfahrensschritt eingeklebt werden. Durch eine Ausgestaltung des Einlasskanals, sodass ein erster Abschnitt des Einlasskanals und ein zweiter Abschnitt des Einlasskanals in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind, ist eine Entformung des Einlasskanals mit dem bisherigen Fertigungsverfahren nicht mehr möglich. Ein eingeklebtes Druckausgleichselement mit größerem Durchmesser, um die Entformung zu realisieren, ist jedoch nicht zielführend, da der Luftdurchsatz zu groß würde und das Drucksignal verfälscht werden würde.
Offenbarung der Erfindung
Eine Erfassungseinrichtung in einem Fahrzeug optimal anzubringen, stellt hohe Anforderungen an die geometrischen Eigenschaften der Erfassungseinrichtung. Diese hohen Anforderungen schlagen sich in komplexen Herstellungsverfahren nieder. Um die Herstellungsverfahren effizient und kostengünstig realisieren zu können, sind Anpas- sungen an der Erfassungseinrichtung unerlässlich.
Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung eine Erfassungseinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Erfassungseinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Eigenschaft eines Mediums weist folgende Merkmal auf; mindestens einen Erfassungssensor, wobei der Erfassungssensor in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen Gehäusedeckel aufweist, wobei der Gehäusedeckel ein einstückiges Formteil ist und an oder in dem Gehäusedeckel ein Ausgleichselement angeordnet ist und der
Gehäusedeckel mindestens einen Einlasskanal mit einem Einlassstutzen für das Medium ausbildet, wobei der Einlasskanal einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind und ein Verschlussmittel den ersten
Abschnitt des Einlasskanals verschließt.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Gehäusedeckels der Erfassungseinrichtung ist es möglich den Einlassstutzen am Gehäusedeckel mittels eines Entformungswerkzeugs in einem Spritzgussverfahren als einstückiges Formteil auszugestalten. Die für die Entformung notwendige Öffnung wird durch ein Verschlussmittel verschlossen. Dadurch bleibt die Funktion der Erfassungseinrichtung trotz eines Einlasskanals mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei die Ab- schnitte in einem von Null verschiedenen Winkel, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander angeordnet sind, unverändert bestehen und ein effizienter Fertigungs- prozess kann gewährleistet werden.
Unter einem Verschlussmittel kann vorliegend ein Material wie bspw. eine Silikonver- bindung oder ein Element wie beispielsweise ein Stopfen verstanden werden.
Wird als Verschlussmittel ein Element verwendet, dann kann die für die Entformung notwendige Öffnung nach dem Entformungsschritt durch Einpressen, Einschweißen (z.B. Ultraschallschweißen, Laserschweißen) oder Einkleben des Verschlusselements verschlossen werden und der Einlasskanal wird somit wieder definiert und ohne zusätzliche Abdichtungsmaßnahme geschlossen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung weist der erste Abschnitt des Einlasskanals eine Ausgleichsöffnung und in seiner Längserstreckung in Richtung zu der Ausgleichsöffnung hin eine gleichbleibende oder eine sich erweiternde Querschnittsfläche auf.
Durch diese Gestaltung des ersten Abschnitts des Einlasskanals wird sichergestellt, dass der Einlasskanal komplett mittels eines Entformungswerkzeugs in einem Schritt des Spritzgussverfahrens als einstückiges Formteil ausgebildet werden kann. Dadurch kann ein effizienter Fertigungsprozess kann gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung ist
das Verschlussmittel ein Verschlusselement und ist das Ausgleichselement in oder an dem Verschlusselement angeordnet.
Um die Entformung Einlasskanals mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei die beiden Abschnitte in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind, zu realisieren, kann in dieser vorteilhaften Ausgestaltung das bis- her verwendete eingeklebte Ausgleichselement vorumspritzt werden und das vorumspritzte Ausgleichselement als Verschlusselement verwendet werden. Durch die bauliche Abmessung der Vorumspritzung des Ausgleichselements kann nun die Öffnung in dem Einlasskanal größer gestaltet werden und der komplette erste Abschnitt des Einlasskanals kann über die Seite, an der bzw. in der das Ausgleichselement angebracht wird, entformt werden.
Ein vorumspritztes Ausgleichselement kann als Zukaufteil beschafft werden oder im Rahmen des Fertigungsverfahrens gefertigt werden.
Dadurch bleibt die Funktion der Erfassungseinrichtung trotz eines Einlasskanals mit Einlassstutzen mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei die beiden Abschnitte in einem von Null verschiedenen Winkel, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander angeordnet sind, unverändert bestehen und es kann ein effizienter Fertigungsprozess gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung ist das Medium ein Fluid, insbesondere ein Gas, und der erste Abschnitt des Einlasskanals kommuniziert im Wesentlichen mit einem ersten Volumen und der zweite Abschnitt des Einlasska- nals kommuniziert im Wesentlichen mit einem zweiten Volumen und das Ausgleichselement gleicht die zu messenden Eigenschaften des Fluids in dem ersten Volumen und die korrespondierenden Eigenschaften des Fluids in dem zweiten Volumen im Wesentlichen aus. In einer Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung ist die zu messende Eigenschaft des
Fluids ein Druck bzw. eine Druckänderung und/oder ein Volumen bzw. eine Volumenänderung bzw. eine Temperatur bzw. eine Temperaturänderung bzw. eine Masse bzw. eine Massenänderung des Fluids ist. In einer Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung ist das Ausgleichselement ein
Druckausgleichselement und bewirkt, dass die Verteilung des Fluid in dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen im Wesentlich gleich sind. Durch die Ausgleichung der Eigenschaften des Mediums wird gewährleistet, dass störende Fremdeinflüsse die Eigenschaften, die erfasst werden sollen, nicht verfälschen. Soll beispielsweise ein Druck aufgrund eines Aufpralls erfasst werden, steigt aber der Druck bedingt durch eine Temperatur- oder Höhenänderung im ersten Volumen an, so sorgt das Ausgleichselement dafür, dass der Druck im ersten Volumen weiterhin in etwa dem Druck im zweiten Volumen entspricht. Allerdings geschieht der Ausgleich über das Ausgleichselement so langsam, dass ein schneller Druckanstieg, beispielsweise bedingt durch einen Aufprall, weiterhin erfasst werden kann.
Das erfindungsgemäß Herstellungsverfahren für eine Erfassungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale auf, dass der erste Abschnitt des Einlasskanals und der zweite Abschnitt des Einlasskanals als Teil eines einstückigen Formteils ausgebildet werden und dass der erste Abschnitt mit einem Verschlussmittel ver- schlössen wird.
Dadurch, dass der erste Abschnitt des Einlasskanals mit einem Verschlussmittel verschlossen wird, ist es möglich den Einlasskanal am Gehäusedeckel mittels eines Entformungswerkzeugs in einem Spritzgussverfahren als einstückiges Formteil auszu- bilden. Die für die Entformung notwendige Öffnung wird durch ein Verschlussmittel verschlossen. Dadurch bleibt die Funktion der Erfassungseinrichtung trotz eines ein- lasskanals mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei die Abschnitte in einem von Null verschiedenen Winkel, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander angeordnet sind, unverändert bestehen und es kann eine effizienter Fertigungsprozess gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens weist der erste Abschnitt des Einlasskanals eine Ausgleichsöffnung auf und die Querschnittsfläche des ersten Abschnitts wird gleichbleibend oder sich in Längserstreckung des ersten Ab- Schnitts in Richtung der Ausgleichsöffnung erweiternd ausgeformt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens ist das Verschlussmittel ein Verschlusselement und das Ausgleichselement wird in oder an dem Verschlusselement angeordnet. Zuvor war es notwendig den Einlassstutzen mit einem ersten Entformungswerkzeug zu entformen und die Ausgleichsöffnung mit einem zweiten Entformungswerkzeug, das eine kleinere Öffnung bewirkt, zu entformen. Die kleinere Öffnung wurde dann mit ei- nem Verschlussmittel verschlossen, beispielsweise wurde als Verschlussmittel ein Ausgleichselement auf die kleinere Öffnung aufgeklebt. Nun ist es möglich den kompletten Einlasskanal durch die ohnehin notwendige Öffnung für das Ausgleichselement zu entformen. Die für die Entformung des kompletten Einlasskanals notwendige größere Öffnung wird dann durch das Verschlusselement, in dem das Ausgleichselement angeordnet ist, verschlossen. So lässt sich das Herstellungsverfahren effizient gestalten und es wird auf kann auf ein separates Entformungswerkzeug zur Ausbildung der Ausgleichsöffnung verzichtet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens, wird das Verschluss- element zum Verschließen der Ausgleichsöffnung des ersten Abschnitts eingepresst bzw. eingeschweißt, z.B. mittels Ultraschallschweißen oder Laserschweißen, bzw. eingeklebt.
Durch Verschließen der Ausgleichsöffnung des ersten Abschnitts mit dem Verschluss- element sind keine weiteren Abdichtmaßnahmen für den Einlasskanal notwendig. Damit stellt diese Ausgestaltung ebenfalls eine effiziente Variante des Herstellungsverfahrens dar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft nä- her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schnitts einer Erfassungseinrichtung nach dem Stand der Technik Fig. 2 eine Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels einer Erfassungseinrichtung nach dem Stand der Technik
Fig. 3 eine Detailansicht einer Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels einer Erfassungseinrichtung nach dem Stand der Technik Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung Fig. 5 eine Detailansicht einer Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Schnitts einer Erfassungseinrichtung 100 nach dem Stand der Technik. Die Erfassungseinrichtung 100 weist einen Gehäusedeckel 110 und einen Erfassungssensor 130 in einem Gehäuse 120 auf. Der Gehäusedeckel 110 bildet einen Einlasskanal 113 mit einem Einlassstutzen 112 aus, der derart gestaltet ist, dass an den Einlassstutzen ein Volumen V2, beispielsweise ein Silikonschlauch zur Erfassung eines Aufpralls, angebracht werden kann. Der Gehäusedeckel 110 weist zudem eine Ausgleichsöffnung 114 auf, die durch ein Verschlusselement 116 in Form eines aufgeklebten Ausgleichselements verschlossen ist. Das Gehäuse 120 weist einen Stecker 124 mit einer Steckerkontaktierung 126 sowie Haltelemente 122 in Form von Verklipsungen auf.
Das Gehäuse 120 und der Gehäusedeckel 110 werden als einstückige Formteile im Spritzgussverfahren gefertigt.
In einem Zusammenbauverfahren wird der Erfassungssensor 130 in dem Gehäuse 120 angeordnet und der Gehäusedeckel 110 mittels der Halteelemente 122 am Gehäuse
120 befestigt. Dabei wird ein Dichtmittel 142 so an dem Gehäusedeckel 110 angebracht, dass der Erfassungssensor 130 bei dem Zusammenbauen mit der
Steckerkontaktierung 126 verbunden wird und gleichzeitig vor Störeinflüssen abgedich- tet wird. Darüber hinaus weist der Gehäusedeckel 110 weitere Dichtmittel 144 auf, die zusätzlich das Innere der Erfassungseinrichtung 100 vor Störeinflüssen abdichten.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels 110 einer Erfas- sungseinrichtung 100 nach dem Stand der Technik. Die Pfeile geben Ausfahrrichtungen für Entformungswerkzeuge an, die vor dem Spritzgießen in der Gussform platziert werden und nach dem Spritzvorgang zum Entformen der Abschnitte aus dem Werkstück gezogen werden. Auf diese Weise werden der Einlasskanal 113 und die Ausgleichsöffnung 114 ausgebildet. Durch das Verfahren bedingt müssen die
Querschnittsflächen der zu entformenden Abschnitte in Ausfahrrichtung der
Entformungswerkzeuge gleichbleibend oder sich erweiternd sein. Andernfalls ließe sich das Entformungswerkzeug nach dem Spritzvorgang nicht mehr aus dem Werkstück entfernen. Fig. 3 zeigt eine Detailansicht einer Seitenansicht eines Schnitts eines
Gehäusedeckels 110 einer Erfassungseinrichtung 100 nach dem Stand der Technik. In Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, dass die Querschnittsfläche der Ausgleichsöffnung 114 deutlich kleiner ausfällt als die Querschnittsfläche des Einlasskanals 113. Dies ist notwendig, um die Durchflussrate durch das Ausgleichselement 116 zu regulieren. Die Durchflussrate des Ausgleichselements 116 bestimmt die Geschwindigkeit, mit der ein Ausgleich des Mediums in dem Einlasskanal 113 bzw. in dem angeschlossenen Volumen V2 mit dem Medium in der Umgebung um den Sensor VI geschieht. Dabei ist zu beachten, dass der Ausgleich so schnell stattfindet, dass die erfassten Werte nicht verfälscht werden. Sollen beispielsweise Druckänderungen aufgrund eines Aufpralls gemessen werden, darf ein Ausgleich nicht so schnell stattfinden, dass eine Druckänderung aufgrund eines Aufpralls durch das Ausgleichselement sofort ausgeglichen wird. Druckänderungen dagegen, die beispielsweise aufgrund von Temperatur- oder Höhenänderungen stattfinden, sollen möglichst gleichmäßig und zügig ausgeglichen werden. Dabei spielt die Abstimmung der Querschnittsflächen des Einlasskanals 113 und der Ausgleichsöffnung 114 eine entscheidende Rolle. In dem angeführten Beispiel betragen der Durchmesser des Einlasskanals 113 4 mm und der Durchmesser der Ausgleichsöffnung 0,8 mm. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines Schnitts eines Gehäusedeckels 410 einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 100. Der Gehäusedeckel 410 bildet einen Einlasskanal 413 aus, der einen ersten Abschnitt 413a und einen zweiten Abschnitt 413b aufweist. Die beiden Abschnitte 413a, 413b sind in einem von Null verschiedenen Win- kel, hier in einem 90° Winkel, zueinander angeordnet. Dadurch kann der Einlasskanal 413 nicht mehr komplett mittels eines einzigen Entformungswerkzeugs entformt werden. Dazu wird der Einlasskanal 413 nun mittels zweier Entformungswerkzeuge entformt. Die Ausfahrrichtungen der Entformungswerkzeuge sind durch die Pfeile angegeben. Dadurch fällt die Ausgleichsöffnung 414 wesentlich größer aus als für den Ausgleichsvorgang notwendig bzw. hilfreich. Daher wird die Ausgleichsöffnung 414 in dieser Ausführungsform mittels eines Verschlusselements 450 in dem das Ausgleichselement 416 angeordnet ist verschlossen. Dadurch wird durch ein einfaches Vorgehen die für die Entformung notwendige Öffnung im ersten Abschnitt 413a des Einlasskanals 413 geschlossen und gleichzeitig das für eine zuverlässige Funktion der Erfassungs- einrichtung 100 notwendig Ausgleichselement 414 mit definierte Ausgleichsrate angebracht.
Fig. 5 zeigt eine Detailansicht einer Seitenansicht eines Schnitts eines
Gehäusedeckels 410 einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 100. Das Ver- Schlusselement 450, in dem das Ausgleichselement 414 angeordnet ist, wird in den Einlasskanal 413 zum Verschließen der Ausgleichsöffnung 416 eingepresst bzw. eingeschweißt, insbesondere mittels Ultraschallschweißens oder Laserschweißens, bzw. eingeklebt wird. Dazu kann die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des Endabschnitts ersten Abschnitts 413a des Einlasskanals 413 im Bereich der Ausgleichsöff- nung 416 größer gestaltet sein, als die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des
Einlasskanals 413 bzw. des ersten Abschnitts 413a des Einlasskanals 413.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens 600 für eine Erfassungseinrichtung 100. Dabei wird in einem Schritt 610 der
Gehäusedeckel 410 mit Einlasskanal 413, der einen ersten Abschnitt 413a und einen zweiten Abschnitt 413b aufweist, die in einem von Null verschiedenen Winkel, insbesondere in einem 90° Winkel zueinander angeordnet sind, als einstückiges Formteil ausgeformt. In einem Schritt 620 wird der erste Abschnitt 413a des Einlasskanals 413 mit einem Verschlusselement 450 verschlossen. In einem Schritt 630 wird ein Erfas- sungssensor 130 in einem Gehäuse 120 angeordnet und der Gehäusedeckel 410 wird mittels Dichtelementen 142, 144 und Halteelementen 122 an dem Gehäuse 120 befestigt, sodass der Erfassungssensor 130 die Steckerkontaktierung 126 kontaktiert. Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer ande- ren als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Erfassungseinrichtung (100) zur Erfassung einer Eigenschaft eines Mediums, aufweisend mindestens einen Erfassungssensor (130), wobei der Erfassungssensor (130) in einem Gehäuse (120) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (120) einen Gehäusedeckel (110, 410) aufweist, wobei der Gehäusedeckel (110, 410) ein einstückiges Formteil ist und an oder in dem Gehäusedeckel (110, 410) ein Ausgleichselement (116, 416) angeordnet ist und der Gehäusedeckel (110, 410) mindestens einen Einlasskanal (113, 413) mit einem Einlassstutzen (112) für das Medium ausbildet, wobei der Einlasskanal (113, 413) einen ersten Abschnitt (413a) und einen zweiten Abschnitt (413b) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Abschnitt (413a) und der zweite Abschnitt (413b) in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind und
ein Verschlussmittel (450) den ersten Abschnitt des Einlasskanals (413a) verschließt.
2. Erfassungseinrichtung (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Abschnitt des Einlasskanals (413a) eine Ausgleichsöffnung (414) aufweist und dass der erste Abschnitt (413a) in seiner Längserstreckung in einer Richtung zu der Ausgleichsöffnung (414) eine gleichbleibende oder eine sich erweiternde Querschnittsfläche aufweist.
3. Erfassungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlussmittel ein Verschlusselement (450) ist und dass das Ausgleichselement (116, 416) in oder an dem Verschlusselement (450) angeordnet ist.
4. Erfassungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Medium ein Fluid, insbesondere ein Gas, ist und dass
der erste Abschnitt des Einlasskanals (413a) im Wesentlichen mit einem ersten
Volumen (VI) kommuniziert und dass
der zweite Abschnitt des Einlasskanals (413b) im Wesentlichen mit einem zweiten Volumen (V2) kommuniziert und dass
das Ausgleichselement (116, 416) die zu messenden Eigenschaften des Fluids in dem ersten Volumen (VI) und die korrespondierenden Eigenschaften des Fluids in dem zweiten Volumen (V2) im Wesentlichen ausgleicht.
5. Erfassungseinrichtung (100) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zu messende Eigenschaft des Fluids ein Druck und/oder eine Druckänderung und/oder ein Volumen und/oder eine Volumenänderung und/oder eine Temperatur und/oder eine Temperaturänderung und/oder eine Masse und/oder eine Massenänderung des Fluids ist.
6. Erfassungseinrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ausgleichselement (116, 416) ein Druckausgleichselement ist und bewirkt, dass die Verteilung des Fluid in dem ersten Volumen (VI) und dem zweiten Volumen (V2) im Wesentlich gleich ist.
7. Verfahren (600) zur Herstellung einer Erfassungseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Abschnitt des Einlasskanals (413a) und der zweite Abschnitt des Einlasskanals (413b) als Teil eines einstückigen Formteils (110, 410) ausgebildet werden und dass der erste Abschnitt (413a) mit einem Verschlussmittel (450) verschlossen wird.
8. Verfahren (100) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Abschnitt des Einlasskanals (413a) eine Ausgleichsöffnung (114, 414) aufweist und dass die Querschnittsfläche des ersten Abschnitts (413a) gleichbleibend oder sich in Längserstreckung des ersten Abschnitts (413a) in Richtung der Ausgleichsöffnung (114, 414) erweiternd ausgeformt wird.
9. Verfahren (600) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass das Verschlussmittel ein Verschlusselement (450) ist und dass das Ausgleichselement (116, 416) in oder an dem Verschlusselement (450) angeordnet wird.
10. Verfahren (600) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement (450) zum Verschließen der Ausgleichsöffnung (116, 416) des ersten Abschnitts (413a) eingepresst und/oder eingeschweißt, insbesondere mittels Ultraschallschweißens oder Laserschweißens, und/oder eingeklebt wird.
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