DE3931049A1

DE3931049A1 - Drucksensor, insbesondere fuer kraftfahrzeuge zur ueberwachung des reifendrucks

Info

Publication number: DE3931049A1
Application number: DE3931049A
Authority: DE
Inventors: Lothar Haas; Berthold Dipl Ing Walter; Gerhard Dr Hettich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-09-16
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1991-03-28
Also published as: JPH03111728A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drucksensor nach der Gattung des Hauptanspruchs. solche Drucksensoren werden verwendet, um ein druck abhängiges Schaltsignal zu erzeugen. Dabei werden an die Schaltge nauigkeit und Funktionssicherheit des Drucksensors hohe Anforderun gen gestellt. Bei einem auf dem Markt befindlichen Drucksensor ist deshalb ein mit der Membrane zusammenwirkender, feststehend in der Druckkammer angeordneter Kontaktstift des elektrischen Schalters auf seiner Kontaktfläche mit einer Goldauflage versehen. Ebenso ist die Druckkammerseite der Membrane mit Gold beschichtet. Weil die Vergol dung beim Schweißen der Membrane auf das Druckkammergehäuse jedoch zu Rißbildungen im Bereich der Schweißnaht führte, ist die Beschich tung der ebenso wie das Gehäuse aus nichtrostendem CrNi-Stahl beste henden Membrane mit Gold in einem aufwendigen Herstellungsverfahren auf die dem Kontaktstift zugeordnete Kontaktzone beschränkt worden. Abgesehen vom Edelmetallverbrauch verteuert diese Maßnahme den Drucksensor erheblich.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drucksensor mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit der Nickelbe schichtung nicht nur eine einfache und kostengünstige Herstellung des Drucksensors möglich, sondern auch ein Schichtmaterial gefunden ist, das die Schweißbarkeit der Membrane nicht beeinträchtigt, da Nickel Legierungsbestandteil des für die Membrane und das Druckkam mergehäuse verwendeten Werkstoffs ist, und darüber hinaus die Funk tion des elektrischen Schalters sicherstellt, weil die Nickelbe schichtung kaum oxidiert und daher gut leitfähig bleibt. Beim Schweißvorgang wird die Legierungszusammensetzung im Schweißbereich durch die Nickelbeschichtung nur gering beeinflußt. Die Qualität der Schweißung ist daher hoch und die Dichtheit der Druckkammer bleibt erhalten.

Durch die in den Ansprüchen 2 und 3 aufgeführten Maßnahmen ist eine Erzeugung der Nickelschicht auf vorteilhafte Weise möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Fahrzeugrades mit ei nem in der Felge eingesetzten Drucksensor, Fig. 2 einen Querschnitt durch den eine Druckkammer aufweisenden Drucksensor in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab und Fig. 3 als Einzelheit A in Fig. 1 einen Querschnitt durch die Druckkammer in stark vergrößerter Dar stellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt eines Kraftfahrzeugrades 10 zeigt einen Reifen 11, der auf einer Radfelge 12 befestigt ist. An der Radfelge 12 ist ein Drucksensor 13 in einer Gewindebohrung 14 eingeschraubt. Der Drucksensor 13 ist zur Überwachung des Reifen druckes bestimmt. In geringem Abstand zur Radfelge 12 ist im Bereich des Drucksensors 13 an der nicht dargestellten Radaufhängung des Fahrzeugs ein Signalaufnehmer 15 befestigt. Der Signalaufnehmer 15 koppelt eine hochfrequente Schwingung in den Reifendrucksensor 13 ein, wenn dieser bei jeder Umdrehung des Fahrzeugrades 10 vorbeibe wegt wird. Der Signalaufnehmer 15 nimmt ein vom Drucksensor 13 in Abhängigkeit vom Luftdruck im Reifen 11 ausgelöstes Signal drahtlos auf und bringt dieses über eine nicht dargestellte Auswerteschaltung dem Fahrzeugführer zur Anzeige.

Der Drucksensor 13 hat ein Sensorgehäuse 20, in dem eine Druckkammer 21 zur Überwachung des Reifendruckes angeordnet ist (Fig. 2). Die Druckkammer 21 besteht aus einem Gehäuse 22 aus nichtrostendem CrNi-Stahl und einer mit dem Gehäuse dicht verschweißten Membrane 23. Die Membrane 23 besteht ebenfalls aus nichtrostendem CrNi-Stahl. Ein durch das Gehäuse 22 elektrisch isoliert hindurchgeführter Kon taktstift 24 ragt bis dicht an die Membrane 23 heran und bildet mit dieser einen elektrischen Schalter 25. Die Membrane 23 der gasge füllten Druckkammer 21 ist unter der Wirkung der mit vorgeschriebe nem Druck in den Reifen 11 eingefüllten Luft am Kontaktstift 24 ab gestützt. Beim Absinken des Reifendrucks unter den vorgeschriebenen Wert hebt die Membrane 23 vom Kontaktstift 24 ab, so daß der elek trische Schalter 25 ein Signal abgibt, das in der vorbeschriebenen Weise ausgewertet wird. Der weitere Aufbau des Drucksensors 13 ist in der DE-OS 35 43 866 ausführlich beschrieben, jedoch für die nach folgende Erläuterung der Erfindung bedeutungslos.

Nichtrostender CrNi-Stahl besitzt eine elektrisch schlecht leitende Oberfläche, welche die Funktion des elektrischen Schalters 25 beein trächtigen kann. Erfindungsgemäß ist deshalb die Membrane 23 mit Nickel beschichtet. Die in Fig. 3 in ihrer Dicke übertrieben darge stellte Nickelschicht 30 wird auf die Membrane 23 elektrochemisch oder chemisch aufgetragen. Diese Maßnahme erfolgt zweckmäßigerweise auf der gesamten Oberfläche der Membrane 23. Es kann jedoch auch nur die dem Kontaktstift 24 zugewandte Seite der Membrane 23 beschichtet werden. Die Nickelschicht 30 ist gut leitfähig und oxidiert kaum, so daß eine sichere Funktion des elektrischen Schalters 25 gewährlei stet ist.

zum Verbinden der Membrane 23 mit dem Gehäuse 22 wird diese mit ihrem verstärkten Randbereich 31 auf die freie Stirnseite des Gehäuses 22 aufgesetzt. Anschließend wird die Membrane 23 durch Laserstrahl-Schweißen mit dem Gehäuse 22 verbunden. Dabei wird die Nickelschicht 30 im Schweißbereich der Membrane 23 und des Gehäuses 22 aufgeschmolzen und legiert mit dem Werkstoff der Druckkammer-Bau teile. Da Nickel ohnehin ein Legierungsbestandteil der die Membrane 23 und das Gehäuse 22 bildenden Stähle ist, treten keine Schweiß fehler, wie Risse, Lunker oder dergleichen, auf.

Claims

1. Drucksensor (13), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Überwa chung des Reifendrucks, mit einer Druckkammer (21) mit einem Gehäuse (22) aus nichtrostendem CrNi-Stahl und einer mit diesem Gehäuse ver schweißten Membrane (23) ebenfalls aus nichtrostendem CrNi-Stahl, welche zusätzlich metallisch beschichtet ist und den beweglichen Kontakt eines in der Druckkammer liegenden elektrischen Schalters (25) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (23) mit Nickel beschichtet ist.

2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht (30) elektrochemisch aufgetragen ist.

3. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht (30) chemisch aufgetragen ist.