DE602005000329T2 - Mehrkreisdruckerfassungsvorrichtung - Google Patents

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L15/00Devices or apparatus for measuring two or more fluid pressure values simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/36Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition including a pilot valve responding to an electromagnetic force
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    • B60T8/3675Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems integrated in modulator units

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Geräte zum Fühlen von Fluid-Drücken einer Mehrzahl von Druckquellen, und insbesondere auf ein Mehrkanal-Drucksensor-Modul für den Gebrauch in einer hydraulischen und elektrischen Steuereinheit eines Fahrzeug-Bremssytems.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Viele Anwendungen bedürfen einer Druckfühlung an einer Mehrzahl von Stellen. Beispielsweise besitzen elektrohydraulische Bremssysteme im Fahrzeugbereich oft eine Mehrzahl von verschiedenen Stellen, an denen Fluid-Druck abgefühlt wird. Zum Beispiel Druckmessung an jedem Rad für geschlossene Bremskraft-Regelkreise, an einer Stelle, um Fahrer-Eingaben zu sensieren und, falls gewünscht, an einem Druckspeicher, um den Reservedruck des Systems zu sensieren. Alle hydraulischen Abfühlpunkte sind durch die hydraulische/elektrische Steuereinheit oder HECU geführt, welche über einen Steuerbaustein, z.B. Mikroprozessor, verfügt, um die verschiedenen, durch die Drücke der hydraulischen Kreise bereitgestellten Eingangsgrößen zu verarbeiten. Die Bereitstellung von diskreten Drucksensoren mit komplett aufbereitender Elektronik resultiert in brauchbarer Funktion, jedoch resultiert sie auch in relativ hohen Drucksensor-Gesamtkosten sowie bedeutenden Platzanforderungen.
  • In dem mit-übertragenen U.S. Patent Nr. 6,687,642, welches am 3. Februar 2004 erteilt wurde, und in der unter US2005/0137821 veröffentlichen, mitanhängigen Anmeldung sind auf Zustände reagierende Systeme beschrieben und beansprucht, bei welchen die Ausgangsgrößen einer Mehrzahl von auf Zustände reagierenden Sensorelementen von einem elektrischen Schaltkreis verarbeitet und einer externen Steuereinheit zum Gebrauch in einem HECU System bereitgestellt werden.
  • US2003/0230146 sieht eine Drucksensorvorrichtung vor, welche eine auf einem gedruckten Schaltkreis und in einem Gehäuse montierte Mehrzahl von Drucksensorelementen besitzt. Die Drucksensorvorrichtung ist ausgelegt, um an einer Oberfläche befestigt zu werden, welche über eine Mehrzahl von Öffnungen verfügt, dergestalt, dass der Druck in jeder dieser Öffnungen von einer der Drucksensorvorrichtungen gemessen wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Gegenstand der Erfindung, eine Vorrichtung zur Zusammenfassung einer Mehrzahl von Sensorelementen und zugehöriger Elektronik in einem Modul zur Verfügung zu stellen, so dass die benötigte Basisfläche oder der benötigte Raum minimiert wird und ebenso die Kosten pro Kanal, im Vergleich zum Raum und den Kosten beim Einsatz einzelner Sensoren, minimiert werden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Mehrkanal-Drucksensormoduls, welches zuverlässig, robust und langlebig ist und leicht in eine hydraulische/elektrische Steuereinheit eines Bremssystems, gegenseitig Verbunden mit einem zentralen Steuergerät über einen Kommunikations-Bus, wie z.B. einen SPI-Bus, integrierbar ist.
  • Kurz ausgedrückt beinhaltet ein Mehrkanal-Drucksensormodul, hergestellt im Einklang mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, vier Haupt-Bauteile oder Baugruppen, einschließlich eines länglichen Sockels oder Mehrfachverteilers, welcher eine Mehrzahl von Sensorelement-Baugruppen in beabstandeten, sich durch den Sockel erstreckenden Bohrungen aufnimmt. Jede Sensorelement-Baugruppe beinhaltet einen rohrförmigen Aufbau, welcher eine druckempfindliche Membran enthält, die ein Ende des rohrförmigen Aufbaus abschließt, und am gegenüberliegenden Ende einen geeigneten Stutzen zum Anschluss an eine zugehörige Flüssigkeits-Quelle, deren Druck zu überwachen ist. Dehnungsmesser sind an der äußeren Oberfläche der Membran angebracht.
  • Eine elektronische Baugruppe wird in der oberen Fläche des Sockels aufgenommen und schließt ein Abstandshalte/Halterungs-Element, welches von einer gedruckten Anschluss-Platine (PCB) sowie von einer gedruckten Sensorelement-Platine (PCB) in Schichtbauweise eingeschlossen wird, ein. Die Umfangs-Bauform der elektronischen Baugruppe entspricht allgemein der Umfangs-Bauform der oberen Fläche des Sockels, wobei ein gewisser Spielraum zur Aufnahme der Haube und eines Klebemittels darum herum freigelassen wird. Die gedruckte Sensorelement-Platine ist mit auf die korrespondierenden Sensorelement-Baugruppen ausfluchtbaren Öffnungen versehen und besitzt an die Öffnungen für Drahtverbindungen anliegende Drahtverbindungs-Kontaktflächen. Die Sensorelement-Baugruppen mit den Dehnungsmessern und den Drahtverbindungs-Kontaktflächen fluchten mit im Abstandshalte/Halterungs-Element geformten, offenen Taschen. Die gedruckte Anschluss-Platine besitzt eine Reihe von Kontaktflächen auf einer dem Abstandshalte/Halterungs-Element abgewendeten Stirnfläche und diskrete elektronische Bauteile auf der dem Abstandshalte/Halterungs-Element zugewendeten Stirnfläche, ausgerichtet auf die im Abstandshalte/Halterungs-Element geformten, offenen Taschen. Das Abstandshalte/Halterungs-Element ist versehen mit einer ersten Gruppe von aufwärts davon ragenden Pressverband-Führungspfosten zur Aufnahme in entsprechenden Führungslöchern in der Anschluss-PCB und mit einer zweiten Gruppe von abwärts davon ragenden Führungspfosten zur Aufnahme in entsprechenden Führungslöchern in der Sensorelement-PCB und der oberen Oberfläche des Sockels zur präzisen Positionierung und Rückhaltung der entsprechenden Anschluss-PCB und zur Positionierung der Sensorelement-PCB sowie der gesamten elektronischen Baugruppe gegenüber dem Sockel. Die Anschluss- und Sensorelement-Platinen sind verbunden durch eine flexible Schaltkreis-Platine welche auf sich selber in einer allgemeinen U-förmigen Gestalt um einen Absatz des Abstandshalte/Halterungs-Elements innerhalb der äußeren Peripherie der Anschluss- und Sensorelement-PCBs zurückgebogen ist. Das Abstandshalte/Halterungs-Element und die Anschluss-PCB sind unter Verwendung konventioneller Befestigungsmittel, wie Schraub-Befestigungen, am Sockel fixiert. Eine Haube mit einer von einer Schürze umgebenen und auf die Verbindungs-Kontaktflächen der Anschluss-PCB ausgerichteten Öffnung wird auf dem Sockel aufgenommen und in den Sockel gesteckt und ist mit einem Wulst von klebendem Material um die Schürze herum versehen, welcher die Anschluss-PCB einnimmt und festhält. Zusätzliches Klebemittel ist am Umfangs-Rand des Sockels bereitgestellt, um eine Umgebungsversiegelung mit der Haube zu bilden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Gegenstände, Vorteile und neuen Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, wobei:
  • 1 eine Aufriss-Vorderansicht auf ein gemäß der Erfindung hergestellten Mehrkanal-Drucksensormodul ist;
  • 2 eine Draufsicht von oben auf das Modul aus 1 ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht entlang Linie 3-3 in 2 ist;
  • 4 eine Aufriss-Querschnittsansicht ähnlich 3 ist, aber nur vom Sockel des Moduls;
  • 5 eine Draufsicht von oben auf eine Sensorelement-Baugruppe ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht entlang Linie 6-6 in 5 ist;
  • 7 eine Draufsicht von oben auf den Sockel des Moduls mit platzierten Sensorelement-Baugruppen ist;
  • 8 eine Querschnittsansicht entlang Linie 8-8 in 7 ist;
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines Abstandshalte/Halterungs-Elements der elektronischen Baugruppe ist;
  • 10 eine Aufriss-Vorderansicht des Abstandshalte/Halterungs-Elements aus 9 ist;
  • 11 eine Draufsicht von oben auf das Abstandshalte/Halterungs-Elements aus 10 ist;
  • 12 eine Draufsicht von unten auf das Abstandshalte/Halterungs-Elements aus 10 ist;
  • 13 eine Aufriss-Vorderansicht der gedruckten Sensorelement-Schaltkreis-Platine (PCB) ist;
  • 14 eine Draufsicht von oben auf die Sensorelement-PCB aus 13 ist;
  • 15 eine Draufsicht von unten auf die Sensorelement-PCB aus 13 ist;
  • 16 eine Aufriss-Vorderansicht der gedruckten Anschluss-Schaltkreis-Platine (PCB) ist;
  • 17 eine Draufsicht von oben auf die Anschluss-PCB aus 16 ist;
  • 18 eine Draufsicht von unten auf die Anschluss-PCB aus 16 ist;
  • 19 eine Draufsicht von oben auf eine flexible Schaltkreis-Platine ist; und
  • 20 eine Draufsicht von oben ist, die das teilweise zusammengebaute Modul ohne Haube zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Im Folgenden wird auf 13 Bezug genommen. Ein Mehrkanal-Druckfühl-Modul 10, hergestellt im Einklang mit der Erfindung, enthält vier Bestandteile, dazu gehören ein Sensorelement-Aufbau 12, eine elektronische Bauteil-Gruppe 14, ein Sockel bzw. Mehrfachverteiler 16 und eine Haube 18.
  • Wie in 2 und 4 gezeigt, ist der aus geeignetem Material wie Aluminium geformte Sockel 16 länglich und mit einer Mehrzahl von Sensorelement-Aufnahmebohrungen 16a, die sich zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen 16b, 16c erstrecken, versehen. Die Bohrungen sind vorzugsweise im ersten, mit der Stirnfläche 16c in Verbindung stehenden Teilbereich mit einem ersten Durchmesser und im mit der Stirnfläche 16b in Verbindung stehenden Teilbereich mit einem kleineren Durchmesser und dazwischen mit einem konischen Übergang ausgestaltet. Der konische Übergang dient dazu, die Einführung der Vorderkante eines Sensorelement-Aufbaus zu vereinfachen und stellt sicher, dass der Aufbau sich nicht an einer Kante verhakt. Aus den kleineren Bohrungen auf der Stirnfläche 16b resultiert eine größere Oberfläche, die mehr Auflage für eine weiter unten erläuterte Schaltkreisplatine bietet.
  • Eine gestufte Bohrung 16d in den gegenüberliegenden Endbereichen des Sockels ermöglicht eine Ausrichtung auf Montage-Befestigungen und Befestigungsmittel für die weiter unten erläuterte Haube 18. Mehrere Blindbohrungen 16e sind durch die Stirnfläche 16b geformt, zum Gebrauch zur Befestigung einer Schaltkreisplatine und zur Aufnahme von weiter unten erläuterten Ausrichtungs-Pfosten eines Abstandshalte/Halterungs-Elements. Eine Vertiefung 16f zur Aufnahme eines ASIC ist ebenfalls in der Stirnfläche 16b geformt.
  • Sensorelement-Baugruppen 12, am besten in 5 und 6 dargestellt, schließen jeweils einen, allgemein zylindrischen, aus geeignetem Material, wie rostfreiem Stahl, geformten Fuß, mit einer Aushöhlung 12d darin, ein. Ein Kopf 12a ist an einem Ende mit einer allgemein ebenen, äußeren Membran-Endoberfläche 12b, auf der Silizium-Dehnungsmesser 12c, im Einklang mit konventionellen Verfahren, auf Glas montiert sind, geformt. Der Fuß ist an einem gegenüberliegenden Ende mit einer Öffnung 12e versehen, die geeignet ist für den Anschluss einer Fluid-Quelle, deren Druck zu überwachen ist. Im Folgenden wird auf 6 und 8 Bezug genommen. Der Fuß ist vorzugsweise mit einem zylindrischen, an die Öffnung angrenzenden Flansch-Teil 12f ausgestaltet, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als der der Bohrung 16a des Sockels, so dass beim Einführen des zylindrischen Fußes in die Bohrung 16a das härtere Material des Flansch-Teils das weichere Aluminium des Sockels in und um den Teilbereich der Stopfbuchse 12k, mit reduziertem Durchmesser, verpreßt, um eine effektive Abdichtung ohne die Notwendigkeit einer O-Ring-Dichtung, oder ähnlichem, zu bilden. Der Durchmesser des Kopfes 12a ist so gewählt, dass er sich in geringfügigem Abstand zu der Seitenwand des Teils der Bohrung 16a mit kleinerem Durchmesser befindet. Ferner, wie aus 8 ersichtlich, befindet sich die End-Oberfläche 12b unterhalb der Stirnfläche 16b des Sockels und axial in Abstand zu diesem, so dass die Dehnungsmesser sich ebenfalls unterhalb der Stirnfläche 16b befinden und eine Schaltkreisplatine, welche auf der Stirnfläche 16b montiert werden soll, nicht berühren. Vorzugsweise ist ein Halsbereich 12g, welcher einen reduzierten Außendurchmesser und eine reduzierte Wandstärke besitzt, zur Spannungs-Entkopplung zwischen dem Körper des Fußes und dem Kopf 12a vorgesehen.
  • Weitere Details eines ähnlichen, einzelnen Dehnungsmesser-Drucksensors sind im U.S. Patent Nr. 6,453,747, übertragen auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung, zu finden.
  • Die elektronische Bauteil-Gruppe 14 ist auf dem Sockel 16 montiert und schließt ein längliches Abstandshalte/Halterungs-Element 20, 912, und Schaltkreisplatinen 2226, 1319, ein. Im Folgenden wird besonders auf auf 912 Bezug genommen. Das Abstandshalte/Halterungs-Element 20 ist ein längliches, rippenähnliches Element, welches aus elektrisch isolierendem Material geformt ist und eine Höhe besitzt, die so gewählt ist, um die weiter unten erläuterten Kontaktflächen auf einer gewünschten Höhe über dem Sockel anzuordnen, und um brauchbare elektrische Isolation zwischen den Schaltkreisplatinen 22, 24, welche auf der oberen und der gegenüberliegenden unteren Oberfläche des Abstandshalte/Halterungs-Elements montiert sind, sowie den auf den Platinen montierten Komponenten zu bieten. Eine erste Gruppe von Führungspfosten 20c ragt aufwärts von den gegenüberliegenden Enden der oberen Oberfläche 20a, und eine zweite Gruppe von Führungspfosten ragt abwärts von den gegenüberliegenden Enden der unteren Oberfläche 20b. Wie gezeigt, enthält jede Gruppe von Führungspfosten ein Paar, welche vorzugsweise spitz zulaufend sind, und bildet eine Presspassung mit Gegenbohrungen, um die Ausrichtung zu optimieren. Die Pfosten können in jeder beliebigen Bauform gestaltet werden, so wie die allgemein dreieckige, in den Zeichnungen gezeigte Querschnitts-Bauform. Taschen 20e sind auf einer länglichen Seite geformt, und 20f sind auf der gegenüberliegenden länglichen Seite in dem Abstandshalte/Halterungs-Element geformt, geöffnet zu den äußeren Seiten, der oberen und der unteren, um Aussparungen für diskrete Bauteile, die auf den Schaltkreisplatinen montiert sind, bereitzustellen. Eine Führungsbahn, die einen sich seitlich erstreckenden Absatz 20g, mittig zwischen der oberen und der unteren Oberfläche positioniert, einschließt, ist für einen weiter unten erläuterten flexiblen Schaltkreis 26 vorgesehen. Eine Befestigungs-Bohrung 20h ist an einem Teil des Abstandshalte/Halterungs-Elements mit reduzierter Dicke an jedem der zwei gegenüberliegenden Enden vorgesehen.
  • Eine längliche, relativ steife gedruckte Sensorelement-Schaltkreisplatine (PCB) 22, 1315, ist versehen mit einem Ausrichtungs-Loch 22a an jedem der zwei gegenüberliegenden Enden und mit einer etwas länglichen Öffnung 22b für jede zugehörige Sensorelement-Baugruppe, so positioniert dass sie auf diese ausgerichtet werden kann. Eine Reihe von Sensorelement-Baugruppen-Drahtverbindungs-Kontakttlächen 22c ist nebenliegend zu jeder Öffnung 22b auf der Stirnfläche 22d positioniert. Eine Gruppe von Anschluss-Kontaktflächen 22m, für die gegenseitige Verbindung mit dem weiter unten erläuterten flexiblen Schaltkreis 26, ist ebenfalls auf der Stirnfläche 22d, an einer allgemein mittigen Stelle zwischen zwei Öffnungen 22b, positioniert. Einige diskrete elektronische Bauteile 22f sind ebenso zwischen den selben beiden Öffnungen 22b auf der Stirnfläche 22d aufgelegt, während auf der gegenüberliegenden Stirnfläche 22e ein ASIC U1 an einer Stelle plaziert ist, die auf die Vertiefung 16f des Sockels 16 ausrichtbar ist. Ein Befestigungs-Loch 22g ist den beiden gegenüberliegenden Enden nebenliegend geformt, und auf Löcher 20h des Abstandshalte/Halterungs-Elements 20 sowie auf zwei der Bohrungen 16e des Sockels 16 ausrichtbar.
  • Die Stirnfläche 22d der gedruckten Schaltkreisplatine wird aufgenommen von der unteren Oberfläche 20b des Abstandshalte/Halterungs-Elements mittels der zweiten Gruppe von Führungs-Pfosten 20d, welche durch die Führungs-Löcher 22a aufgenommen werden, und folglich mit jeder Öffnung 22b und mit zugehörigen Drahtverbindungs-Kontaktflächen 22c und mit diskreten elektronischen Bauteilen, ausgerichtet auf eine der Taschen 22e oder 20f. Die untere Oberfläche der Rippe ist bei 20n, an einer auf die Anschlussflächen 22m ausgerichteten Stelle, weggeschnitten, um eine weiter unten erläuterte Oberfläche mit erhöhter Unterseite, die sich seitlich in Form eines Absatzes 20g erstreckt, zur Verfügung zu stellen.
  • Eine zweite längliche, relativ steife gedruckte Kontakt-Schaltkreisplatine (PCB) 24, 1618, mit einer oberen und einer unteren Stirnfläche 24a, 24b besitzt eine Mehrzahl von in der Mitte der Stirnfläche 24a in einer Reihe ausgerichteten Kontaktflächen 24c124c6. Wie weiter oben beschrieben, besitzt die im Modul 10 verwendete Elektronik, in der mit-anhängigen, als US2005/0137821 veröffentlichten Anmeldung detailliert beschrieben, einen SPI Kommunikations-Bus mit vier zugehörigen Leitungen, einer Takt-Leitung (CLK), einer Chip-Auswahl-Leitung (CS_N eine invertierte Chip-Auswahl), einen Slave-Eingang/Master-Ausgang (SIMO) und einen Slave-Ausgang/Master-Eingang (SOMI). Diese Kontaktflächen von 24c1 bis 24c6 sind dementsprechend bestimmt für den Takt (CLK), Slave-Eingang/Master-Ausgang (SIMO), invertierte Chip-Auswahl (CS_N), Slave-Ausgang/Master-Eingang (SOMI), Stromversorgung (PWR) und Masse (GND). Ein Führungs-Loch 24d ist durch die Platine 24 neben jedem der gegenüberliegenden Enden geformt. Auf der gegenüberliegenden oder unteren Stirnfläche 24b sind Gruppen von diskreten elektronischen Komponenten 24e, ausrichtbar auf die Taschen 20e, 20f, montiert. Anschluss- Kontaktflächen 24m für den flexiblen Schaltkreis sind ebenso auf der Stirnfläche 24b geformt.
  • Die flexible Schaltkreisplatine 26, 19, besitzt Anschlüsse 26a, 26b, angeordnet an entsprechenden, entgegengesetzten Enden der Platine. Eine Gruppe der Anschlüsse 26a, 26b wird elektrisch verbunden mit den Verbindungs-Kontaktflächen 22m, vorzugsweise vor der Montage der Sensorelement-PCB 22 auf dem Abstandshalte/Halterungs-Elements 20, und die andere Gruppe der Anschlüsse 26a, 26b wird verbunden mit den Anschluss-Kontaktflächen 24m auf der Anschluss-PCB 24.
  • Die Sensorelement-PCB 22 und das Abstandshalte/Halterungs-Element 20 werden dann mit der zweiten Gruppe von Führungs-Pfosten, welche durch Ausrichtungs-Löcher 22a der Schaltkreisplatine hindurch in Ausrichtungs-Bohrungen 16e des Sockels aufgenommen werden, auf dem Sockel 16 montiert, und Befestigungsmittel, wie selbstschneidende Schrauben, werden durch Befestigungslöcher 20h des Abstandshalte/Halterungs-Elements und 22g der Sensorelement-PCB 22 eingeführt. Wie aus 3 ersichtlich, wird das ASIC U1 von der Vertiefung 16f des Sockels aufgenommen, mit der ihrerseits auf der oberen Stirnfläche 16b des Sockels 16 aufliegenden und an ihr befestigten unteren Stirnfläche 22e, dadurch wird eine sichere Umgebung für Draht-Verbindungen (nicht gezeigt) der Sensorelement-Baugruppen-Dehnungsmesser mit den Drahtverbindungs-Kontaktflächen auf der Sensorelement-PCB 22 zur Verfügung gestellt. Eine weitere Schraube wird durch eine Öffnung 22k in der Platine 22 in der Bohrung 16e des Sockels aufgenommen, um eine Verbindung mit der Gehäuse-Masse herzustellen.
  • Im Folgenden wird auf 20 Bezug genommen. Die Anschluss-PCB 24 und die flexible Schaltkreisplatine 26 werden dann umgedreht, so dass die flexible Schaltkreisplatine, um den Absatz 20g herum gelegt, eine allgemein U-förmige Gestalt annimmt, und mit der ersten Gruppe von Führungs-Pfosten, die in den Führungs-Löchern 24d der gedruckten Schaltkreisplatine 24 aufgenommen wird.
  • Die Haube 18, 13, ist länglich, vorzugsweise aus spritzbarem Plastik-Material geformt und besitzt eine obere Wand 18a und eine davon herabhängende Seitenwand 18b. Ein zugespitzter Pfosten 18c, der in den entsprechenden, gestuften Bohrungen 16d des Sockels 16 aufgenommen werden kann, ragt an jedem der entgegengesetzten Enden abwärts aus der Seitenwand 18b. Die Pfosten 18c werden mit dem Teilbereich größeren Durchmessers gesteckt, sie stellen so eine Fläche zur Befestigung des Steck-Kopfes zur Verfügung. Eine Schürze 18d erstreckt sich aufwärts aus einer auf die Kontaktflächen der Anschluss-PCB 24 ausgerichteten Öffnung in der oberen Wand 18a. Die untere Oberfläche der oberen Wand 18a besitzt auch einen oval geformten Oberflächen-Teilbereich 18e an der Unterseite der Schürze 18d, ausgerichtet auf und nahe anliegend an die Anschluss-PCB 24. Zusätzlich ist ein abwärts ragender Vorsprung 18f, an jedem der gegenüberliegenden Enden der oberen Wand 18a anliegend, geformt und auf die Anschluss-PCB 24 ausgerichtet. Der ovale Oberflächen-Teilbereich 18e und die Vorsprünge 18f sind vorzugsweise mit einer zentrierten Rille zur Aufnahme eines Klebemittels (nicht gezeigt) versehen. Dieses Klebemittel kann vor oder nach dem Zusammenbau ausgehärtet werden. Wenn es vor dem Zusammenbau ausgehärtet wird, dient das Klebemittel als nachgiebige Dichtung, die gegen die Anschluss-PCB 24 gepresst wird und die Anschluss-PCB eng in Position hält, wenn die Haube aufgesetzt wird. Wenn das Klebemittel nach dem Zusammenbau ausgehärtet wird, werden die Klebe-Eigenschaften des Materials die Platine 24 in Position halten. Dieses Klebemittel stellt auch eine zweite Versiegelung zwischen der Haube 18 und der Schaltkreisplatine 24 zur Verfügung. Sobald die Einheit in einem HECU verbaut ist, steht die Schürze 18d der Haube mit einer Tasche von Versiegelungs-Gel in Verbindung, welches dann die Anschluss-Kontaktflächen durch die Schürze des Verbinders vor der Umgebung schützt. Die erste Klebe-Versiegelung (nicht gezeigt) wird durch ein Klebemittel zur Verfügung gestellt, welches auf der oberen Oberfläche 16b des Sockels um den äußeren Umfangs-Bereich herum platziert ist, der mit einem weggeschnittenen Umfangs-Teilbereich 18k auf der Innenseite der Wand 18b der Haube zusammenwirkt.

Claims (7)

  1. Mehrkanal-Drucksensor-Gerät, enthaltend: einen länglichen Sockel (16) mit gegenüberliegenden Stirnflächen (16a, 16b) und einer Mehrzahl von Sensorelement-Aufnahmebohrungen (16e), die zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen (16a, 16b) geformt sind, und mit einer Mehrzahl von durch die eine Stirnfläche (16b) im Sockel geformten Führungs-Löchern und Befestigungs-Löchern (16e), ein Sensorelement (12), aufgenommen in jeder der Sensorelement-Aufnahmebohrungen (16e), wobei jedes Sensorelement (12) gegenüberliegende Enden mit einer Bohrung (12d) besitzt, die sich von einer Öffnung (12e) an einem Ende bis zu einem geschlossenen Kopf (12a) am anderen Ende erstreckt, wobei der geschlossene Kopf eine äußere Membran-Oberfläche (12b) und einen auf der äußeren Durchmesser-Oberfläche montierten, an der genannten Stirnfläche des Sockels anliegenden Dehnungs-Messer (12c) enthält, eine elektronische Baugruppe (14) mit einem länglichen, relativ steifen Abstandshalte/Halterungs-Element (20) aus elektrisch isolierendem Material und mit einer oberen und einer unteren Oberfläche und mit einer Mehrzahl von offenen Taschen, wobei das Abstandshalte/Halterungs-Element eine erste Gruppe von beabstandeten, aufwärts aus dem Abstandshalte/Halterungs-Element ragenden Führungs-Pfosten (20c) und eine zweite Gruppe von beabstandeten, abwärts aus dem Abstandshalte/Halterungs-Element ragenden Führungs-Pfosten (20d) besitzt, einer relativ steifen, länglichen, gedruckten Anschluss-Schaltkreis-Platine (PCB) (24) mit Leiterbahnen und mit einem durch sie geformten Führungs-Loch (24d), für und ausrichtbar auf jeden Führungs-Pfosten der ersten Gruppe, wobei die Anschluss-PCB gegenüberliegende Stirnflächen mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen auf der einen Stirnfläche (24c124c6) besitzt, einer relativ steifen, länglichen, gedruckten Sensorelement-Schaltkreis-Platine (PCB) (22) mit Leiterbahnen und mit Sensorelement-Drahtverbindungs-Kontaktflächen (22c) und mit einer Mehrzahl von durch sie geformten Befestigungs-Löchern und mit einem durch sie geformten und auf jeden der Führungs-Pfosten der zweiten Gruppe (20d) ausrichtbaren Führungs- Loch (22g), wobei die Sensorelement-PCB gegenüberliegende Stirnflächen mit einer Öffnung (22b), für und ausrichtbar auf jedes entsprechende Sensorelement, durch sie hindurch besitzt und mit den Sensorelement-Drahtverbindungs-Kontaktflächen auf einer ersten Stirnfläche für elektrische Drahtverbindung mit Dehnungs-Messern der entsprechenden Sensorelemente, wobei die Stirnfläche der Sensorelement-PCB, auf der die Drahtverbindungs-Kontaktflächen bereitgestellt sind, auf der unteren Oberfläche des Abstandshalters aufgenommen wird, wobei jeder Führungs-Pfosten der zweiten Gruppe (20d) durch ein entsprechendes Führungs-Loch (24d) der Sensorelement-PCB aufgenommen wird und die Sensorelement-Öffnungen und die Sensorelement-Drahtverbindungen auf eine Tasche des Abstandshalters ausgerichtet sind; eine flexible, gedruckte Schaltkreis-Platine (PCB) (26) mit gegenüberliegenden End-Bereichen und mit einer Mehrzahl von Leiterbahnen, wobei jeder End-Bereich der flexiblen PCB mit einem entsprechenden Anschluss- (24) und Sensorelement-PCB (22) verbunden ist, wobei die Leiterbahnen in elektrischer Verbindung mit den Leiterbahnen auf den entsprechenden Anschluss- und Sensorelement-PCBs stehen, wobei die flexible PCB mit den auf dem Abstandshalter montierten Anschluss- und Sensorelement-PCBs in einen allgemein U-förmigen Zustand gebogen ist, wobei die Führungs-Pfosten der zweiten Gruppe (20d) in entsprechenden Führungs-Löchern in der genannten Stirnfläche des Sockels aufgenommen sind und wobei Befestigungsmittel durch die Befestigungs-Löcher der Sensorelement-PCB hindurch in Befestigungs-Bohrungen des Sockels aufgenommen sind, um die Sensorelement-PCB steif mit dem Sockel zu verbinden, und eine Haube (18), die über die elektronische Baugruppe in den Sockel aufgenommen und mit diesem verbunden ist, wobei die Haube eine von einer Schürze (18d) umgebene, auf die Verbindungs-Kontaktflächen der Anschluss-PCB ausgerichtete Öffnung besitzt.
  2. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach Anspruch 1, in dem die Taschen zur oberen und zur unteren Oberfläche sowie zu einer Seite des Abstandshalters geöffnet sind, und in dem die Anschluss-PCB (24) eine Mehrzahl von diskreten elektronischen Bauteilen (24e) besitzt, welche auf der anderen Stirnfläche an den Verbindungs- Kontaktflächen (24c124c6) montiert sind und so positioniert sind, dass die diskreten elektronischen Bauteile bei der Aufnahme der Anschluss-PCB auf der oberen Stirn des Abstandshalte/Halterungs-Elements, wobei die Führungs-Pfosten in entsprechenden Führungs-Löchern aufgenommen werden, in den im Abstandshalte/Halterungs-Element geformten Taschen aufgenommen werden.
  3. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem die erste und die zweite Gruppe von Führungs-Pfosten (20c, 20d) einen Festsitz mit den entsprechenden Führungs-Löchern bilden.
  4. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach Anspruch 3, in dem die erste und die zweite Gruppe von Führungs-Pfosten (20c, 20d) eine Längsachse besitzen, wobei die äußere Form der Pfosten in einem senkrecht zur Längsachse gemachten Querschnitt allgemein dreieckig ist.
  5. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner einen sich seitlich vom Abstandshalte/Halterungs-Element zwischen dessen oberer und unterer Oberfläche erstreckenden Absatz enthält, wobei der Absatz eine Führungsbahn bildet, über die sich der flexible Schaltkreis erstreckt.
  6. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem eine ASIC-Aufnahme-Vertiefung (16f) durch die genannte Stirnfläche des länglichen Sockels (16) geformt ist und in dem ein ASIC (U1) auf der zweiten Stirnfläche der Sensorelement-PCB der Stirnfläche, auf der die Drahtverbindungs-Kontaktflächen bereitgestellt sind, gegenüberliegend montiert ist, wobei das ASIC in der Vertiefung aufgenommen ist und wobei der Rest der Sensorelement-PCB der auf der genannten Stirnfläche des länglichen Sockels aufliegt.
  7. Ein Mehrkanal-Drucksensor-Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem das Material des Sockels (16) relativ weicher ist als das Material der Sensorelemente (12), wobei die Sensorelemente (12) jeweils geformt sind mit einem sich ringförmig radial erstreckenden Flansch, der einen etwas größeren Durchmesser besitzt als der Durchmesser der Sensorelement-Aufnahmebohrungen, und in dem ein ringförmiger Bereich mit reduziertem Durchmesser in jedem Sensorelement geformt ist, der an den Flansch angrenzt, wobei das Material des Sockels in den Bereich mit reduziertem Durchmesser hinein verpreßt wird, um eine Flüssigkeits-Druck-Versiegelung zu bilden.
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