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Stand der Technik
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In verschiedenen Bereichen der Technik müssen eine oder mehrere Eigenschaften fluider Medien erfasst werden. Hierbei kann es sich grundsätzlich um beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaften der fluiden Medien, also der Gase und/oder Flüssigkeiten, handeln, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Strömungseigenschaften oder ähnliches. Ein wichtiges Beispiel, auf welches die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ist die Erfassung eines Drucks des fluiden Mediums. Drucksensoren sind beispielsweise aus Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 128–130 bekannt. Ein wichtiges Anwendungsbeispiel, auf welches die vorliegende Erfindung jedoch ebenfalls nicht beschränkt ist, sind so genannte Raildrucksensoren (RDS), welche im Verteilerrohr (Rail) von Hochdruckspeichereinspritzsystemen (Common-Rail-Systemen) den Kraftstoffdruck messen. Hierzu werden Raildrucksensoren in der Regel axial oder radial in das Verteilerrohr eingeschraubt. Hierbei kann jedoch die Problematik auftreten, dass beim Einschrauben, welches aufgrund der hohen abzudichtenden Drücke in der Regel mit einem hohen Anzugsmoment erfolgen muss, der gesamte Druckstutzen des Sensors, ausgehend von den Gewindeflanken, verspannt und verformt wird. Verformungen, welche im Bereich einer Messbrücke des Sensors auftreten, können sich jedoch auf das Sensorsignal negativ auswirken und dort beispielsweise einen Offset verursachen oder die Genauigkeit beeinflussen.
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Aus
DE 10 2007 042 789 A1 ist ein Steckfühler zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines fluiden Mediums bekannt. Dieser kann insbesondere in Form eines kombinierten Druck-Temperatur-Sensors für den Kühlmittelkreislauf in Klimaanlagen eingesetzt werden. Dabei wird ein Steckfühler mit einem Außengewinde mit mindestens zwei verschiedenen Gewindeabschnitten vorgeschlagen, wobei ein Gewindeabschnitt mit einem durchgehenden Gewindegang und ein zweiter Gewindeabschnitt mit einem unterbrochenen Gewindegang vorgesehen sind. Am oberen Ende eines Sensorkörpers ist ein Sensoransatz vorgesehen, auf welchen ein Drucksensor aufgesetzt werden kann.
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Aus
DE 103 32 284 A1 ist ein Drucksensorelement mit einer integrierten Dichtfläche bekannt. Das Sensorelement umfasst eine Sensormembran, an deren Membranaußenseite piezoresistive Messelemente angeordnet sind. Die Sensormembran liegt einer Dichtfläche zur Abdichtung des Sensorelements gegen ein Gehäuse gegenüber. Dabei ist ein Krafteinleitungsbereich zur Einleitung einer eine Abdichtung erzeugenden Kraft von der Sensormembran des Sensorelements mechanisch entkoppelt. Durch ein von dem Sensorelement unabhängig ausgebildetes Sensorhüllrohr wird das Sensorelement mit der integrierten Dichtfläche in einen Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine eingeschraubt. Trotz der durch diese bekannten Vorrichtungen bewirkten Verbesserungen besteht nach wie vor ein Optimierungspotenzial bekannter Sensoren, insbesondere bekannter Drucksensoren. So sind die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen hinsichtlich ihres Bauraums weiter optimierbar. Weiterhin sind die bekannten, mehrere Komponenten umfassenden Konstruktionen technisch vergleichsweise aufwändig, und nach wie vor besteht ein Verbesserungspotenzial hinsichtlich der Entkopplung von bei der Verbindung der Sensoren mit entsprechenden Gehäusewänden auftretenden mechanischen Belastungen vom eigentlichen Sensorelement.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird dementsprechend ein Sensor zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines fluiden Mediums, also eines Gases und/oder einer Flüssigkeit, vorgeschlagen, welcher die Nachteiler bekannter Sensoren zumindest weitgehend vermeidet. Bei der mindestens einen Eigenschaft kann es sich grundsätzlich um eine beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaft des fluiden Mediums handeln, insbesondere einen Druck. Auch eine Kombination der Erfassung mehrerer Eigenschaften ist möglich.
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Der Sensor umfasst einen Sensorkörper, welcher vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Der Sensorkörper ist eingerichtet, um in eine Wand eines Messraums eingebracht zu werden. Der Sensorkörper umfasst dabei, im Gegensatz beispielsweise zu der in
DE 103 32 284 A1 beschriebenen Konstruktion, selbst mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung mit der Wand des Messraums. Bei der Wand des Messraums kann es sich beispielsweise um eine Wand eines Verteilerrohrs (Common Rail) eines Hochdruckspeichereinspritzsystems handeln. Auch andere Anwendungen sind jedoch grundsätzlich möglich. Das Verbindungselement ist eingerichtet, um eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit der Wand einzugehen. Beispielsweise kann das Verbindungselement mindestens ein Gewinde umfassen, vorzugsweise ein Gewinde zur Herstellung einer druckdichten Verbindung.
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Der Sensor weist weiterhin mindestens ein Sensorelement zur Erfassung der Eigenschaft auf. Während der Sensorkörper überwiegend zur Bereitstellung der mechanischen Stabilität des Sensors im Bereich des Sensorelements und für die Verbindung des Sensors mit der Wand des Messraums sorgen kann, ist unter einem Sensorelement ein Element zu verstehen, welches die eigentlichen Messwerte liefert, die zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft des fluiden Mediums genutzt werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um elektrische Messsignale handeln. Dieses Sensorelement, welches auch mehrteilig ausgebildet sein kann, kann einstückig mit dem Sensorkörper ausgebildet sein und/oder kann ganz oder teilweise mit dem Sensorkörper verbunden sein. Beispielsweise kann das Sensorelement einen Drucksensor umfassen oder als Drucksensor ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Drucksensor eine Messbrücke mit einem oder mehreren piezoresistiven Elementen und/oder anderen Arten von sensitiven Elementen umfassen, wie dies bei integrierten Drucksensoren üblich ist. Für weitere mögliche Ausgestaltungen von Drucksensoren kann auf den oben beschriebenen Stand der Technik, insbesondere auf Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 128–130, verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
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In dem Sensorkörper ist mindestens ein Zuführkanal zum Zuführen des fluiden Mediums zu dem Sensorelement ausgebildet. Beispielsweise kann dieser Zuführkanal eine runde und/oder eine polygonale Bohrung umfassen. Das fluide Medium kann dabei direkt zu dem Sensorelement zugeführt werden oder die zu erfassende Eigenschaft kann an ein Zwischenmedium übertragen werden. In dem Sensorkörper ist mindestens ein Entkopplungselement zur Abschirmung von bei der Verbindung des Sensorkörpers mit der Wand mittels des Verbindungselements auftretenden mechanischen Belastungen von dem Zuführkanal und dem Sensorelement angeordnet.
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Der vorgeschlagene Sensor weist gegenüber den bekannten Sensorelementen eine Vielzahl von Vorteilen auf. Insbesondere ist gegenüber der
DE 103 32 284 A1 als vorteilhaft zu vermerken, dass das Verbindungselement selbst Bestandteil des Sensorkörpers ist. Eine nachträgliche Verbindung mit dem Sensorkörper, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, welche selbst beim Verbinden, beispielsweise bei einer Schraubverbindung, mit der Wand des Messraums mechanischen Belastungen und anderen Beanspruchungen ausgesetzt sein kann, kann damit entfallen. Das Entkopplungselement berücksichtigt dabei insbesondere, dass bei einer Integration des mindestens einen Verbindungselements, beispielsweise des Gewindes, in den Sensorkörper beim Verbinden Spannungen, Verformungen oder ähnliche mechanische Belastungen auftreten können, welche durch das Entkopplungselement von dem Zuführkanal und/oder dem Sensorelement abgeschirmt werden können.
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Unter einem Entkopplungselement kann dabei grundsätzlich ein beliebiges Element verstanden werden, welches in der Lage ist, mechanische Belastungen, welche bei der Verbindung auftreten, aufzunehmen und nicht oder nur in verringertem Maße an den Zuführkanal und/oder das Sensorelement weiterzuleiten. Beispielsweise kann es sich bei dem Entkopplungselement selbst um ein verformbares Element handeln, welches als mechanischer ”Puffer” wirkt und dementsprechend eingerichtet ist, um mechanische Belastungen wie Druckbelastungen, Zugbelastungen, Biegebelastungen, Scherbelastungen oder Verformungen aufzunehmen. Beispielsweise kann es sich um ein Entkopplungselement handeln, welches eine höhere Verformbarkeit aufweist als das Material des Sensorkörpers. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Entkopplungselement mindestens einen in dem Sensorkörper angeordneten Hohlraum umfasst. Unter einem Hohlraum kann dabei ein geschlossener oder auch ein teilweise geöffneter Hohlraum verstanden werden. Der Hohlraum kann vollständig ungefüllt ausgestaltet sein, kann jedoch auch mit einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff, jeweils vorzugsweise mit einer höheren Verformbarkeit als das Material des Sensorkörpers, ausgefüllt sein. Der Hohlraum kann beispielsweise zu einer Umgebung hin geöffnet sein, beispielsweise zu einer Umgebung, welche von dem Messraum getrennt ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Hohlraum, alternativ oder zusätzlich zu einem vollständig geschlossenen und innerhalb des Sensorkörpers angeordneten Hohlraum, einen Freistich umfassen, insbesondere einen Freistich, welcher in radialer Richtung, also parallel zu einer Achse des Zuführkanals, angeordnet ist. Unter einem Freistich ist dabei eine Abtragung an einer rotationssymmetrischen Innenkante in einer bestimmten Form und nach festgelegten Maßen zu verstehen. Dabei können Außenfreistiche und/oder Innenfreistiche eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich zu einem Freistich können jedoch auch andere Arten von Hohlräumen und/oder andere Arten von Entkopplungselementen eingesetzt werden.
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Das Sensorelement kann insbesondere, wie oben ausgeführt, mindestens ein mit dem Sensorkörper verbundenes Drucksensorelement umfassen. Die Verbindung mit dem Sensorkörper kann dabei insbesondere einstückig erfolgen, beispielsweise indem der Zuführkanal Sensorelement-seitig durch eine Messbrücke abgeschlossen wird, wie dies bei Drucksensoren häufig der Fall ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Drucksensorelement jedoch auch mit dem Sensorkörper, beispielsweise einer Kanalwand des Zuführkanals, nachträglich verbunden sein, beispielsweise durch eine stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung, wobei eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung, bevorzugt ist.
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Der Zuführkanal kann insbesondere eine Kanalwand aufweisen. Diese Kanalwand kann mit dem Sensorelement verbunden sein. Das Entkopplungselement kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass dieses die Kanalwand zumindest in einem Entkopplungsabschnitt des Zuführkanals ringförmig umschließt. Beispielsweise kann das Entkopplungselement als ein Ringspalt ausgestaltet sein, vorzugsweise als ein zu dem Zuführkanal koaxial ausgebildeter Ringspalt, so dass sich die Spalte des Ringspalts parallel zu einer Achse des Zuführkanals erstrecken. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich. Beispielsweise kann sich der Ringspalt von einer von dem fluiden Medium weg weisenden Gegenseite des Sensorkörpers aus in den Sensorkörper hinein erstrecken und den Zuführkanal zumindest teilweise umschließen. Unter einem ringförmigen Umschließen ist dabei beispielsweise ein kreisringförmiges Umschließen zu verstehen, wobei jedoch, alternativ oder zusätzlich zu einer Kreisringform, auch andere ringförmige Geometrien möglich sind, beispielsweise polygonale Geometrien.
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Das Entkopplungselement kann insbesondere zwischen dem Verbindungselement und dem Zuführkanal angeordnet sein. Beispielsweise kann das Entkopplungselement auf einer Verbindungslinie zwischen dem Verbindungselement und dem Zuführkanal angeordnet sein, insbesondere in einem Entkopplungsabschnitt des Zuführkanals. Der Sensorkörper kann eine dem fluiden Medium zuweisende Beaufschlagungsseite und eine von dem fluiden Medium weg weisende Gegenseite aufweisen. Der Zuführkanal kann von der Beaufschlagungsseite in Richtung zu der Gegenseite verlaufen, endet jedoch vorzugsweise vor Erreichen der Gegenseite. Das Sensorelement kann an der Gegenseite mit einer Kanalwand des Zuführkanals verbunden sein, beispielsweise wiederum durch eine einstückige Ausgestaltung mit der Kanalwand und/oder durch eine nachträgliche Verbindung des Sensorelements mit der Kanalwand, beispielsweise eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung. Das Sensorelement kann den Zuführkanal auf der Gegenseite beispielsweise vollständig abschließen, so dass durch den Zuführkanal kein fluides Medium aus dem Messraum austreten kann.
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Der Sensorkörper kann insbesondere mindestens ein Verbindungsteil mit dem Verbindungselement und mindestens eine Kanalwand des Zuführkanals aufweisen. Das Verbindungsteil kann die Kanalwand in zumindest einem Entkopplungsabschnitt umschließen. Diese Umschließung kann über einen vollen Winkelbereich erfolgen oder zumindest über einen Teilwinkelbereich. Das Entkopplungselement kann in dem Entkopplungsabschnitt zwischen dem Verbindungsteil und der Kanalwand angeordnet sein. Wie oben ausgeführt, kann es sich hierbei beispielsweise um einen Freistich und/oder einen Ringspalt handeln, welcher zwischen dem Verbindungsteil mit dem Verbindungselement und der Kanalwand ausgebildet ist und welcher beispielsweise die Kanalwand ringförmig umgibt, wobei der Ringspalt sich beispielsweise von der Gegenseite aus in den Sensorkörper hinein erstrecken kann. Das Verbindungsteil und die Kanalwand können insbesondere einstückig ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass das Verbindungsteil und die Kanalwand aus ein und demselben Block eines Materials des Sensorelements herausgearbeitet sein können, beispielsweise indem lediglich zwischen das Verbindungsteil mit dem Verbindungselement, beispielsweise dem Gewinde, ein Hohlraum eingebracht wird, beispielsweise in Form eines Ringspalts und/oder eines Freistiches. Das Sensorelement kann in dem Entkopplungsabschnitt mit der Kanalwand verbunden sein, wiederum einstückig oder auch durch nachträgliches Verbinden. Auch in diesem Fall kann das Sensorelement beispielsweise den Zuführkanal auf der Gegenseite abschließen. Die Kanalwand kann dabei auf der Gegenseite über das Verbindungsteil hinausragen oder auch bündig mit dem Verbindungsteil abschließen. Alternativ kann die Kanalwand auch ins Innere des Sensorkörpers hinein zurückversetzt sein, so dass das Sensorelement ebenfalls von dem Verbindungsteil umschlossen wird.
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Der Sensorkörper kann, wie oben ausgeführt, vorzugsweise als Ganzes einstückig ausgebildet sein, also beispielsweise aus demselben Block eines Materials, beispielsweise eines metallischen Materials, beispielsweise Stahl, herausgearbeitet oder hergestellt sein. Das Verbindungselement kann insbesondere, wie oben ausgeführt, mindestens ein Gewinde umfassen, insbesondere ein druckdichtes Gewinde.
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Ein Sensor gemäß einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausgestaltungen kann insbesondere, wie oben ausgeführt, als Drucksensor in Kraftstoffsystemen eingesetzt werden, beispielsweise als Raildrucksensor in Hochdruckspeichereinspritzsystemen. Auch andere Anwendungen sind jedoch grundsätzlich denkbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung eines bekannten Raildrucksensors;
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2 und 3 verschiedene Ausführungsformen bekannter Druckstutzen eines Raildrucksensors; und
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4 bis 6 verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Druckstutzen für den Einsatz in einem Raildrucksensor.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines bekannten Sensors 110 zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines fluiden Mediums gezeigt, welcher in diesem Fall als Drucksensor 112, speziell als Raildrucksensor 114, ausgebildet ist. Raildrucksensoren (RDS) 114 messen im Verteilerrohr (Rail) den Kraftstoffdruck. Ein Raildrucksensor 114 wird hierzu in das Rail oder eine Wand des Rails entweder axial oder radial eingeschraubt. Das in 1 in Explosionsdarstellung gezeigte Ausführungsbeispiel eines Raildrucksensors 114 entspricht einem kommerziellen Raildrucksensor vom Typ 4.x der Robert Bosch GmbH, Deutschland.
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Der Sensor 110 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel optional ein Steckergehäuse 116 sowie einen oder mehrere Schaltungsträger 118, beispielsweise eine oder mehrere Leiterplatten. Weiterhin umfasst der Raildrucksensor 114 ein Gehäuseunterteil 120 sowie einen Druckstutzen 122 mit einem Sensorkörper 124 und einem Sensorelement 126. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt das Sensorelement 126 in eine zentrale Bohrung 128 in dem Gehäuseunterteil 120 hinein, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss.
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In den 2 und 3 sind bekannte Ausgestaltungen des Druckstutzens 122 dargestellt, wie sie beispielsweise in dem Sensor 110 gemäß 1 zum Einsatz kommen können.
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Der Sensorkörper kann in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere als Gewindestück 130 ausgestaltet sein und kann ein oder mehrere Verbindungselemente 132 in Form eines oder mehrerer Gewinde 134 umfassen.
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Das eigentliche Sensorelement 126 umfasst in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Messbrücke 136, welche einen Zuführkanal 138 abschließt. Der Zuführkanal 138 erstreckt sich von einer dem fluiden Medium zuweisenden Beaufschlagungsseite 140, an welcher der Zuführkanal 138 eine Öffnung 142 aufweist, hin zu einer der Beaufschlagungsseite 140 gegenüberliegenden Gegenseite 144, an welcher der Zuführkanal 138 durch die Messbrücke 136 verschlossen ist. Auf der Messbrücke 136 können beispielsweise auf der dem Zuführkanal abgewandten Seite ein oder mehrere sensitive Elemente aufgebracht sein, beispielsweise piezoresistive Elemente und/oder andere Arten von sensitiven Elementen.
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Bei den dem Stand der Technik entsprechenden Druckstutzen 122 in den 2 und 3 ragt das Sensorelement 126 als Sensorfortsatz aus dem Druckstutzen 122 heraus. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement mit der Messbrücke 136 auf das Gewindestück 130 mittels einer Schweißverbindung 146 aufgeschweißt. Bei dem in 3 gezeigten Aufbau, welcher im Wesentlichen dem Aufbau gemäß 2 entspricht, ist der Druckstutzen 122 hingegen einteilig ausgestaltet, und das Sensorelement 126 ist einstückig bzw. einteilig mit dem Gewindestück 130 ausgestaltet. Diese einteilige Ausgestaltung schließt nicht aus, dass auf der Messbrücke 136 weitere Bestandteile des Sensorelements 126 zusätzlich aufgebracht werden, wie beispielsweise piezoresistive Sensorelemente.
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Bei den in den 2 und 3 dargestellten, dem Stand der Technik entsprechenden Ausgestaltungen des Druckstutzens 122 muss das Einschrauben des Sensors 110 in die Wand des Messraums, beispielsweise des Rails, in der Regel aufgrund der hohen, abzudichtenden Drücke mit einem großen Anzugsmoment erfolgen. Dabei wird der gesamte Druckstutzen 122, ausgehend von den Gewindeflanken des Gewindes 134, verspannt und verformt. Diese Verformungen können sich bis hin zum Sensorelement 126 und insbesondere bis hin zur Messbrücke 136 erstrecken und sich im Sensorsignal beispielsweise als Offset auswirken und die Genauigkeit des Sensors 110 verschlechtern. Um den Offset beim Einschrauben möglichst gering zu halten, werden bei bisherigen Sensoren 110 die Durchmesser des Sensorelements 126 möglichst klein gehalten, und die gesamte Bauhöhe des Sensors 110 und insbesondere des Druckstutzens 122 entlang seiner Achse 148 möglichst hoch gewählt. Der restliche Aufbau des Sensors 110, beispielsweise des Schaltungsträgers 118, eines Gehäusebodens oder ähnlicher Bauelemente, setzen hierbei allerdings Grenzen.
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In den 4 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Druckstutzen 122 gezeigt, welche anstelle der bekannten Druckstutzen in den 2 und 3 in Sensoren 110, beispielsweise gemäß 1, eingesetzt werden können. Diese sind zunächst grundsätzlich ähnlich zu den Druckstutzen in den 2 und 3 ausgebildet. Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen weisen jedoch den Vorteil auf, dass der Einfluss einer Verspannung beim Einschrauben reduziert wird, wodurch die Sensorgenauigkeit des Sensors 110 verbessert wird. Dies erfolgt dadurch, dass der Druckstutzen 122 in dem Sensorkörper 124, welcher beispielsweise wieder als Gewindestück 130 ausgestaltet sein kann, mindestens ein Entkopplungselement 150 aufweist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist dieses Entkopplungselement 150 als Freistich 152 oder Ringspalt 154 ausgebildet, welcher sich von der Gegenseite 144 her ins Innere des Sensorkörpers 124 hinein erstreckt und auf einem Entkopplungsabschnitt 156 eine Kanalwand 158 des Zuführkanals 138 ringförmig und koaxial zur Achse 148 umschließt. Dementsprechend ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen das Entkopplungselement 150 zwischen der Kanalwand 158 in dem Entkopplungsabschnitt 156 und einem Verbindungsteil 160 mit dem Verbindungselement 132 angeordnet.
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Das Entkopplungselement 150, insbesondere der Freistich 152, kann beispielsweise umlaufend innerhalb des Druckstutzens 122 zwischen dem Zuführkanal 138, welcher beispielsweise als Druckbohrung ausgestaltet sein kann, und dem Verbindungsteil 160, insbesondere den Gewindeflanken des Gewindes 134, ausgebildet sein. Der Freistich 152 bzw. das Entkopplungselement 150 können insbesondere, wie in den Figuren gezeigt, auf der Gegenseite 144, also auf der Seite des Sensorelements 126 mit der Messbrücke 136, geöffnet sein. Das Entkopplungselement 150, insbesondere der Freistich 152, entkoppelt bereits bei geringer Tiefe die Verformung an den Gewindeflanken des Gewindes 134 von dem Sensorelement 126, insbesondere der Messbrücke 136. Je tiefer der Freistich 152 ausgebildet wird, desto höher ist die Entkopplungswirkung. In 4 sind symbolisch Dehnungen, welche beispielsweise bei einer Verschraubung auftreten können, mit den Bezugsziffern 162 bezeichnet. Diese werden durch das Entkopplungselement 150 von dem Sensorelement 126 vollständig oder zumindest teilweise entkoppelt. Alternativ oder zusätzlich zu Dehnungen können jedoch auch andere Arten mechanischer Belastungen auftreten. Die Breite des Freistichs 152, senkrecht zur Achse 148, und dessen genaue Lage, also beispielsweise der Durchmesser des Ringspalts 154, sind dabei in der Regel von sekundärer Bedeutung.
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Die Ausführungsbeispiele in den 4 bis 6 unterscheiden sich im Wesentlichen in der Ausgestaltung und Anordnung des Sensorelements 126. So stellt 4 ein Ausführungsbeispiel dar, in welchem das Sensorelement 126 als separates Sensorelement ausgebildet ist. Das Sensorelement 126 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der Kanalwand 158 des Zuführkanals 138 verbunden, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung wie z. B. eine Schweißverbindung 146. Das Sensorelement 126 kann, wie in 4 dargestellt, auf der Gegenseite 144 über den Sensorkörper 124 hinausragen, kann jedoch auch ins Innere des Sensorkörpers 124 hinein zurückversetzt sein oder bündig mit der Gegenseite 144 abschließen.
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Alternativ oder zusätzlich zu der Ausgestaltung des Sensorelements als separates Sensorelement 126 gemäß 4 kann das Sensorelement 126 jedoch auch ganz oder teilweise einstückig mit dem Sensorkörper 124, insbesondere der Kanalwand 158, ausgebildet sein. Dies ist in den 5 und 6 gezeigt. In diesem Fall kann die Messbrücke 136 beispielsweise einstückig mit der Kanalwand 158 ausgebildet sein und den Zuführkanal 138 auf der Gegenseite 144 verschließen. Zusätzlich können weitere Bestandteile des Sensorelements 126 auf die Messbrücke 136 aufgebracht sein, beispielsweise piezoresistive Elemente. Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 das Sensorelement 126 auf der Gegenseite 144 über den Sensorkörper 124 hinausragt, zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 6, dass auch ein bündiges Abschließen möglich ist, oder (nicht dargestellt) auch wiederum eine zurückversetzte Ausgestaltung, bei welcher das Sensorelement 126 ins Innere des Sensorkörpers 124 zurückversetzt ist. Durch das Entkopplungselement 150 und insbesondere den Freistich 152 ist es ohne einen extremen Offset beim Verschrauben auch möglich, analog zu 6, die Messbrücke 136 plan zur oberen Fläche auf der Gegenseite 144 des Druckstutzens 122 auszubilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007042789 A1 [0002]
- DE 10332284 A1 [0003, 0005, 0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 128–130 [0001]
- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 128–130 [0006]
