DE8908951U1

DE8908951U1 - Drucksensor

Info

Publication number: DE8908951U1
Application number: DE8908951U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-07-22
Filing date: 1989-07-22
Publication date: 1990-11-22
Anticipated expiration: 1999-07-23

Description

R. 22787 12.7.1989 Sf/Ec

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 Stasi iier Technik

Die &Oacgr;rfindung geht aus von einem Drucksensor nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem bekannten Drucksensor ist das Steckergehäuse auf einer dicken grundplatte befestigt, die gleichzeitig auch die aus einem Dickschichtsubstrat bestehende Membran gegen einen Niederhalter drückt und fixiert. Auf der Membran befinden sich Dehnmeßstreifen, dia bei Verformung der Membran ein elektrisches Meßsignal erzeugen. Die Grundplatte ist relativ dick ausgebildet und mit Hilfe von Schrauben an den Niederhaltern befestigt. Dadurch baut der Drucksensor relativ hoch, so daß seine Einsatzmöglichkeiten begrenzt sind.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drucksensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sein Bauvolumen stark verringert ist. Er kann kostengünstig und in einer einfachen, für die Serienproduktion geeigneten Weise, hergestellt werden. Die Membran ist spannungsfrei eingebaut, so daß Meßfehler verhindert

1 I I I I I I I

- 2 - R. 22787

werden. Durch die unsymmetrisch ausgebildete Druckhülse kann diese rie falsch eingebaut werden. Zur Befestigung des Steckergehäuses an der Bodenplatte des Drucksensor:;· i.st nv.r noch eine einzige Klebenut notwendig. Diese ist zwar tiefer als notwendig ausgebildet, wodurch aber die Fertigungssicherheit in der Serienproduktion erhöht wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen D^ucksensors möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Drucksensor und die Figur 2 eine perspektivische Darstellung mit einem teilweise aufgeschnittenen Deckel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur 1 ist mit 10 das Bodenteil eines Drucksensors 11 bezeichnet, das eine mittige, abgesetzte Bohrung 12 aufweist. In <?ie Bohrung 12 ist eine Platte 12 aus Dickschichtsubstrat, z.B. aus Stahlgrauulat, eingesetzt, die an in die Bohrung 12 ragenden Hasen 14 Jes Bodenteils 10 anliegt. Die Platte 13 weist eine mittige Vertiefung 15 auf, so daß ein dünner, als Membran 16 dienender Bereich entsteht. In die Vertiefunq 3 ·> ist eine unsymmetrisch ausgebildete Druckhülse 17 eingesetzt, die mit Fortsätzen 18 an drr Unterseite der Platte 13 anliegt. Mit Hilfe einer in das Bodenteil 10 eingestemmten, und gegebenenfalls an den Rändern umgebörtelten Scheibe 19 ist die Druckhülse 17 in der Matte 13 und diesp wiederum in dem Bodenteil 10 gesichert. Zur Druckabdichtung ist in ei-

- 3 - R. 22787

ner in der Wand der Platte 13 ausgebildeten Ringnut 20 ein Dichtring Zl angeordnet. Alternativ wäre es a'tch möglich, in der Innenwand des Bodenteils 10 eine Ringnut mit einem Dichtring aur;?.ubi Lden. Ferner sind auch in der Außenwand der Druckhülse 17 Ringnuten 24 mit sich darin befindenden Dichtungen 25 ausgebildet.

Das Bodenteil 10 weist kurze Verlängerungen 26 auf, so daß bei einen auf einer Platte 27 befestigten Drucksensor 11 sich zwischen der Scheibe 19 und der Platte 27 ein kleiner Luftspalt befindet. Dadurcl wird die Platte 13 mit der Membran 16 nicht mechanisch verspannt. Auf der anderen Stirnseite des Bodenteils 10 ist eine Ringnut 30 ausgebildet, in die die Fortsätze 31 ein-.-s Steckergehäuses 32 eingesetzt sind. Die Ringnut 30 ist geringfügig tiefer als die Fortsätze 31, wodurch genügend Raum für den Kleber verbleibt und eine höhere Fertigungssicherheit erreicht wird.

Das Steckergehäuse 32 weist seitlich angebrachte Kontakte 33 auf. Ferner sind mehrere senkrecht 'ur Achsrichtung des Drucksensors 11 ausgerichtete Nasen 34 vorhanden, die in Ausnehmungen 35 der Platte 13 eingreifen, und somit das Steckergehäuse 32 und die Platte 13 relativ zueinander fixieren. Ferner ist auf der Oberseite des Steckergehäuses 32 eine Ringnut 36 ausgebildet, in der die Fortsatz« eines pyramidenförmig ausgebildeten Deckels 38 befestigt sind. Der Deckel 38 weist eine Entlüftungsbohrung 39 auf, die nach dem Verkleben des Deckels 38 durch Eindrücken einer Kugel 40 verschlossen wire

Im Bereich der Membran 16 sind mehrere Dehnmeßstreifen 41 angeordnet, die mit Hilfe von Bonddrähten 42 mit den Kontakten 33 des Steckergehäuses 32 verbunden sind. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen sind die Dehnmeßstreifen 41 und die Bonddrähte 42 durch eine Dichtmasse 43 bedeckt.

- 4 - R. 22787 &ggr;

Die Funktion eines Drucksensors ist hinreichend bekannt und braucht deshalb hier nicht ausführlich beschrieben zu werden. Der zu bestimmende Druck, der bis zu 200 bar hoch sein kann, wird mit Hilfe der Druckhülse 17 der Membran 16 zugeführt. Die Dichtringe 25 dichten dabei die Ausnehmung 15 ab. Aufgrund des einwirkenden Drucks wird die Membran 16 durchgebogen, so daß auch die Dehnmeßstreifen? 41 in ihrem elektrischen Verhalten beeinflußt werden. Das dadurch erzeugte "

elektrische Meßsignal kann über die Bonddrähte 42 und die Kontakte 33 des Steckergehäuses 32 einer nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt werden.

Das Bodenteil 10 ist symmetrisch aufgebaut und kann somit als Drehteil hergestellt werden oder aus einem Strangpressprofil herausgesägt weiden. Die Platte 13 wird bei der Herstellung in die Bohrung 12 des Bodenteils 10 eingesetzt, so daß sich dadurch eine Materialersparnis des Bodenteils 10 ergibt, und zugleich Bauraum eingespart werden kann. Da zu den Ausführungen im Stand der Technik eine aufwendige zusätzliche Bodenplatte entfällt, sollte die Platte 13 höhere mechanische Festigkeit aufweisen, um eine höhere Stabilität '■'

gegen verspannungen und somit y«yen Meßfehler zu erreichen. Die U

Dichtringe 21 können in einfacher Weise vor dem Einsetzen der Plat- ,_r;

te 13 in die Bohrung 12 in die Ringnut 20 eingesetzt werden. Sie :Hl

sind somit geschützt angeordnet und können nicht mehr verrutschen. Dadurch wird eine sichere Abdichtung nach außen hin erreicht. Um den Drucksensor 11 nach unten hin abzuschließen und die Platte 13, die Druckhülse 17 und das Bodenteil 10 ineinander zu fixieren, wird die Platte 19 zwischen die Verlängerungen 26 des Bodenteils 10 eingepreßt und gegebenenfalls am Hand umgebörtelt. In entsprechender Seihenfolge wird anschließend das Steckergehäuse 32 in das Bodenteil 10 und der Deckel 37 in das Steckergehäuse 32 eingesetzt.

Claims

R. 22787
12.7.1989 Sf/Ec

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10

Ansprüche

fl' 1. Drucksensor (11) mit einem elektrische Kontakte (33) aufweisenden

i% Steckergehause (32) und einer in einem Gehäuseteil (13) ausgebildeten, druckabhängig deformierbaren Membran (16), deren Verformung mit ■tv Hilfe von Dehnmeßstreifen (41) erfaßt wird, wobei das Gehäuse-

;/- teil (13) in einer Bohrung (12) eines Bodenkörpers (10) eingesetzt

ist und an Vorsprüngen (14) des Bodenkörpers (10) anliegt, dadurch •i gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (13) im Bodenkörper (10) mit

&igr;&ggr; Hilfe einer Scheibe (19) fixiert ist.

k, 2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der

£j Außenwand des Gehäuseteils (12) eine Ringnut (20) ausgebildet ist,

■" in der ein Dichtring (21) angeordnet ist.

if 3. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der

jj Innenwand des Bodenkörpers (10) eine Ringnut ausgebildet ist, in der

B ein Dichtring angeordnet ist.

4. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberseite des Bodenkörpers (10) eine Ringnut (30) ausgebildet ist, in die Fortsätze (31) des Steckergehäuses (32) ragen.

- 2 - R. c2787

5. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (31) in die Ringnut (30) eingeklebt sind.

0. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenkörper (10) Verlängerungen (7fi) aufweist, die Über die ijnfrurkanto der Scheibe (19) hinausragen.

7. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen (41) mit Hilfe von Bonddrähten (42) mit den elektrischen Kontakten (33) des Steckergehäuses (32) verbunden sind.

8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichent, daß in eine Ausnehmung (15) des Gehäuseteils (15) eine zur Membran (16) führende Druckhülse (17) ragt, die unsymmetrisch ausgebildet i->t.

9. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichent, daß das Steckergehause (32) mindestens einen in axiale Richtung ausgebildeten Noppen (34) aufweist, die in im Gehäuseteil (13) ausgebildeten Ausnehmungen (35) ragen.

10. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (38) pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist.