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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drainagevorrichtung für einen Drucksensor, der in einem Fahrzeug zum Detektieren einer Kollision des Fahrzeugs angeordnet ist, nach dem Anspruch 1.
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Aus der
DE 101 06 311 A1 ist ein Drucksensor zum Detektieren einer Kollision eines Fahrzeugs bekannt, der ein detektierendes Teil zum Detektieren eines Druckes und ein Gehäuse für die Aufnahme des detektierenden Teiles aufweist. Das Gehäuse ist in einem hohlen Körper gelegen, der in einem Teil des Fahrzeugs vorhanden ist und das Gehäuse ist ferner mit einem Durchgangsloch ausgestattet, um eine Kommunikation zwischen einer Innenseite des Gehäuses und dem hohlen Körper zuzulassen.
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Um das Auftreten einer seitlichen Verkehrszusammenstoßkollision zu detektieren, wird vorgeschlagen einen Drucksensor in einem hohlen Körper zu installieren, der in der Innenseite einer Fahrzeugtür vorgesehen ist, um eine Änderung in einem Luftdruck zu messen. Diese Art eines Drucksensors ist beispielsweise in dem
japanischen Patent Nr. 2654428 (
US 5,748,075 ) offenbart.
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Bei solch einem Drucksensor ist ein detektierender Teil zum Detektieren des Luftdruckes in einem Harzgehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist mit einem Kanal ausgestattet, durch den Luft in den hohlen Körper zu dem detektierenden Teil hin eingeleitet wird. Nebenbei bemerkt haftet jedoch Wasser oder Öl an einer Innenwand des Kanals aufgrund einer Kondensation an. Wenn solches Wasser oder Öl einen Film in dem Kanal bildet und zwar aufgrund einer Oberflächenspannung und den Kanal blockiert, wird die Detektionsemfindlichkeit des Sensors verschlechtert.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorangegangen geschilderte Möglichkeit entwickelt und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drainagevorrichtung für einen Drucksensor zu schaffen, die dafür ausgelegt ist, ein Strömungsmittel effektiv auszutragen wie beispielsweise Wasser, welches an einem Durchgangskanal eines Gehäuses anhaftet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Drainagevorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Drainagevorrichtung einen Drucksensor mit einem Detektionsteil zum Detektieren einer Druckänderung und ein Gehäuse für die Aufnahme des Detektionsteiles. Das Gehäuse ist in einem hohlen Körper gelegen, der in einem Teil eines Fahrzeugs vorhanden ist. Das Gehäuse bildet ein Kanalloch, welches auch als Drainagekanal dient, um die Kommunikation zwischen der Innenseite des Gehäuses und dem hohlen Körper zuzulassen. Der Drainagekanal besitzt eine erste Endöffnung benachbart dem Detektionsteil und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende. Ferner ist das zweite Ende an einer Position gelegen, die niedriger ist als diejenige des ersten Endes. Der Drainagekanal definiert einen Kanalbereich, der mit einem Abstand von dem ersten Ende aus zunimmt.
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Wenn eine Masse des hohlen Körpers reduziert wird und ein Druck in dem hohlen Körper bei Auftreten einer seitlichen Kollision ansteigt, wird Luft in dem hohlen Körper in dem Gehäuse durch das Kanalloch eingeleitet. Demzufolge wird eine Änderung in dem Luftdruck durch den Detektierungsteil detektiert. Ferner wird das Auftreten einer seitlichen Kollision basierend auf der detektierten Luftdruckänderung detektiert.
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Bei dieser Art eines Drucksensors kann in einem Fall, bei dem ein Strömungsmittel wie beispielsweise Wasser und Öl an der Innenwand des Kanalloches aufgrund einer Kondensation anhaftet, ein Film gebildet werden, der das Kanalloch blockiert. Da das Kanalloch oder Drainagekanal mit dem Abstand von dem ersten Ende zunimmt, nimmt die Dicke des Filmes ab und zwar mit Zunahme eines Bereiches des Filmes und es erfolgt eine Abwärtsbewegung aufgrund dessen Gewicht. Wenn der Film bricht indem ein Abgleich zwischen einer intermolekularen Kraft und einer Oberflächenspannung verloren geht, wird das Strömungsmittel in einfacher Weise aus dem Kanalloch ausgetragen. Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass der Film in dem Kanalloch verbleibt und dass die Detektionsempfindlichkeit über einen langen Zeitraum nicht verschlechtert wird.
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Figurenliste
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Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind und in welchen zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeugtür, die einen Drucksensor darin aufnimmt gemäß einer als Beispiel gewählten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Tür, der durch einen Pfeil II in 1 angegeben ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Drucksensors gemäß der als Beispiel gewählten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Durchgangsloches, welches in einem Gehäuse des Drucksensors gemäß der als Beispiel gewählten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
- 5 eine erläuternde Schnittansicht der Tür, um einen Zustand zu zeigen, wenn an der Tür eine Kollision auftritt;
- 6 eine erläuternde Ansicht eines Durchgangsloches, um eine Bedingung oder Zustand darzustellen, wenn ein Film das Durchgangsloch blockiert und nach unten bewegt wird;
- 7 eine schematische perspektivische Ansicht des Durchgangsloches als eine abgewandelte Ausführungsform der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform;
- 8 eine erläuternde Ansicht des Durchgangsloches gemäß einer anderen abgewandelten Ausführungsform der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform;
- 9 eine erläuternde Ansicht eines Durchgangsloches als ein Vergleichsbeispiel zum Vergleich mit dem Beispiel der Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist; und
- 10 eine erläuternde Ansicht des Durchgangsloches als Vergleichsbeispiel zu dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ALS BEISPIEL GEWÄHLTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine als Beispiel gewählte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Hinweis auf die 1 bis 5 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Drucksensor 1 der als Beispiel gewählten Ausführungsform beispielsweise in einem hohlen Körper 23 gelegen, der in einer Seitentür 20 eines Fahrzeugs V vorhanden ist. Die Tür 20 besitzt eine innere Konsole 21, an einer Innenseite des Fahrzeugs gelegen ist, und besitzt eine äußere Konsole 22, die an einer Außenseite des Fahrzeugs gelegen ist. Die innere Konsole 21 und die äußere Konsole 22 legen einen hohlen Raum (hohlen Körper) 23 zwischen denselben fest. Der Drucksensor 1 ist an der inneren Konsole 21 innerhalb des holen Körpers 23 fixiert.
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Wie in 2 gezeigt ist umfasst der Drucksensor 1 einen detektierenden Teil 2, einen Schaltungsteil 3 und ein Gehäuse 4 für die Aufnahme des detektierenden Teiles 2 und des Schaltungsteiles 3. Der detektierende Teil 2 besteht aus einer Sensorvorrichtung, die eine Änderung im Luftdruck detektiert. Die Sensorvorrichtung besteht beispielsweise aus einem Drucksensor vom Halbleitertyp.
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Der Schaltungsteil 3 enthält eine elektrische Schaltung, die ein elektrisches Signal erzeugt, welches sich auf eine Änderung im Luftdruck bezieht, der durch den detektierenden Teil 2 detektiert wird. Die elektrische Schaltung ist mit einer Kollision-Detektor-ECU (nicht gezeigt) über ein Kabel verbunden, welches mit einem Steckerabschnitt 43 verbunden ist. Das elektrische Signal wird zu der Kollision-Detektor-ECU gesendet.
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Das Gehäuse 4 besteht beispielsweise aus einem gegossenen Harz. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, hat das Gehäuse 4 eine im Wesentlichen Kasten- oder Boxgestalt, wenn man von einer Frontseite aus blickt. Das Gehäuse 4 umfasst einen Körperabschnitt 41, einen Fixierungsabschnitt 42, der an dem Körperabschnitt 41 ausgebildet ist, und den Steckerabschnitt 43, der unter dem Körperabschnitt 41 ausgebildet ist. Der Körperabschnitt 41 nimmt den detektierenden Teil 2 und den Schaltungsteil 3 darin auf. Der Fixierungsabschnitt 42 ist mit einem Fixierloch 42a ausgestattet, um einen Bolzen oder Schraube hindurchzuführen, die an der inneren Konsole 21 fixiert wird. Der Steckerabschnitt 43 empfangt den Code oder Schlüssel der Kollision-Detektor-ECU. Der detektierende Teil 2 und der Schaltungsteil 3 empfangen über den Steckerabschnitt 43 elektrische Energie.
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Der Körperabschnitt 41 ist mit einem Durchgangsloch 412 und einer Öffnung 411 ausgestattet. Die Öffnung 411 ist an einem unteren Eckenabschnitt des Körperabschnitts 41 gelegen und ist nach unten hin geöffnet. Das Durchgangsloch 412 ermöglicht eine Kommunikation zwischen der Innenseite des Körperabschnitts und dem hohlen Körper 23. Es wird nämlich Luft in dem hohlen Körper 23 zu dem detektierenden Teil 2 über das Durchgangsloch 412 bei Änderung des Luftdruckes eingeleitet.
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Wie in 4 gezeigt ist, besitzt ein erstes Ende 412a des Durchgangsloches 412, welches benachbart dem detektierenden Teil 2 innerhalb des Körperabschnitts 41 gelegen ist, einen Kanalbereich (Querschnittsbereich), der kleiner ist als derjenige eines zweiten Endes 412b, welches die Öffnung 411 festlegt. Der Kanalbereich oder Durchgangsbereich des Durchgangsloches 412 nimmt allmählich von dem ersten Ende 412a zu dem zweiten Ende 412b hin zu.
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Beispielsweise besitzt das Kanalloch oder Durchgangsloch 412 ein rechteckförmig gestalteten Querschnitt. Das erste Ende 412a besitzt einen Durchgangsbereich oder Durchgangsfläche von 3 mm x 2 mm. Das zweite Ende 412b besitzt einen Durchgangsbereich oder Durchgangsfläche von 8 mm x 5 mm. Auch beträgt eine Länge des Durchgangsloches 412 von dem ersten Ende 412a zu dem zweiten Ende 412b hin 20 mm. Der Durchgangsbereich erweitert sich allmählich mit zunehmendem Abstand von dem ersten Ende 412a und zwar in Bezug auf zwei Richtungen, das heißt einer longitudinalen Seite und einer kürzeren Seite der rechteckförmigen Gestalt. Die Abmessungen des Durchgangsloches 412 sind nicht auf die zuvor erläuterten Maße beschränkt, sondern können auch auf unterschiedliche Werte entsprechend einer Gesamtabmessung des Drucksensors 1 eingestellt werden.
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Als nächstes wird die Betriebsweise des Drucksensors 1 unter Hinweis auf 5 beschrieben, wenn an der Tür 20 eine seitliche Kollision auftritt.
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Wenn die seitliche Kollision an der Tür 20 auftritt (Pfeil A1 in 5), wird das Volumen innerhalb des hohlen Körpers 23 reduziert und ein Luftdruck in dem hohlen Körper 23 steigt an. In 5 bezeichnet eine strichlierte Linie d1 eine ursprüngliche Gestalt der Tür 20 vor der Kollision. Zu diesem Zeitpunkt wird Luft in den hohlen Körper 23 zu dem Detektionsteil 2 über die Öffnung 411 und das Kanalloch 412 eingeleitet, wie durch einen Pfeil A2 in 5 gezeigt ist.
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Somit detektiert der detektierende Teil 2 die Änderung des Luftdruckes. Der Schaltungsteil 3 erzeugt ein elektrisches Signal entsprechend der Änderung im Luftdruck, die durch den detektierenden Teil 2 detektiert wurde. Die Kollision-Detektor-ECU empfängt das elektrische Signal über den Code oder Schlüssel bzw. Stecker, der an den Steckerabschnitt 23 angeschlossen ist. Demzufolge detektiert die Kollision-Detektor-ECU das Auftreten einer seitlichen Kollision basierend auf dem elektrischen Signal, welches von dem Drucksensor 1 gesendet wird. Als nächstes wird die Wirkung des Kanalloches oder Durchgangsloches 412 der als Beispiel gewählten Ausführungsform unter Hinweis auf 6 beschrieben und es wird ein Vergleichsbeispiel unter Hinweis auf die 9 und 10 beschrieben.
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In dem Drucksensor 1 kann beispielsweise ein Strömungsmittel wie Wasser und Öl an der inneren Wand des Kanalloches 412 aufgrund einer Kondensation anhaften. Wenn das Strömungsmittel einen Film F1 bildet und das Kanalloch oder Durchgangsloch 412 durch den Film F1 blockiert wird, wird die Detektionsempfindlichkeit des detektierenden Teiles 2 verschlechtert.
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Die 9 und 10 zeigen ein Durchgangsloch 512 mit einem Kanalbereich, der in der longitudinalen Richtung des Kanalloches 512 konstant ist und zwar als Vergleichsbeispiel zu der als Beispiel gewählten Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist. In dem Kanalloch 512 der 9 und 10 ändert sich die Oberflächenspannung des Films F1 nicht und zwar selbst dann nicht, wenn sich der Film F1 zu der Öffnung 411 aufgrund der Schwere (F2 in 10) bewegt. Daher bricht der Film F2 nicht auf und verbleibt auch in dem Durchgangsloch oder Kanalloch.
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Im Gegensatz dazu nimmt bei der als Beispiel gewählten Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, der Durchgangsbereich des Kanalloches 412 allmählich von dem oberen Ende 412a zu dem unteren Ende 412b hin zu. Wenn sich der Film F1 zu dem unteren Ende 412b aufgrund seiner Gravitationskraft bewegt, nimmt der Bereich oder Fläche des Filmes F1 zu und die Dicke des Filmes F1 wird reduziert. Als ein Ergebnis bricht der Film F1 auf, da eine Ausgewogenheit zwischen intermolekularen Kräften und einer Oberflächenspannung verloren geht. Daher wird ein Strömungsmittel wie Wasser und Öl glatt aus der Öffnung 411 ausgetragen und zwar im Vergleich zu dem Fall, der in den 9 und 10 gezeigt ist. Da demzufolge das Strömungsmittel an der Innenwand des Kanalloches 412 anhaftet und effektiv aus der Öffnung 411 ausgetragen wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Zustand, dass die Detektionsempfindlichkeit des detektierenden Teiles 2 aufgrund des Filmes F2 verschlechtert wird, für eine lange Zeit anhält.
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Da ferner das Durchgangsloch oder Kanalloch 412 einen rechteckförmig gestalteten Querschnitt besitzt, bei dem beide Seiten mit zunehmendem Abstand von dem ersten Ende 412a größer werden, wird die Flüssigkeit, die an der Innenwand des Kanalloches 412 anhaftet, effektiv aus der Öffnung 411 ausgetragen. Das Durchgangsloch oder Kanalloch 412 mit diesem Merkmal besitzt eine Rate der Zunahme des Durchgangsbereiches in der longitudinalen Richtung des Durchgangsloches 412, die größer ist als diejenige eines Kanalloches, welches einen rechteckförmig gestalteten Querschnitt besitzt und bei dem nur eine Seite größer wird und die verbleibende Seite desselben konstant bleibt. Wenn die Zunahmerate des Durchgangsbereiches nicht ausreichend ist, ist die Änderung der Oberflächenspannung des Films klein und zwar selbst dann, wenn sich der Film zu der Öffnung 411 hin bewegt.
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Bei dem Durchgangsloch oder Kanalloch 412 der als Beispiel gewählten Ausführungsform ist die Zunahmerate des Durchgangsbereiches groß und die Änderung der Oberflächenspannung des Filmes F1 ist ebenfalls groß. Daher ist es wahrscheinlich, dass der Film F1 leicht brechen kann, indem der Abgleich zwischen intermolekularen Kräften und der Oberflächenspannung verloren geht. Demzufolge strömt Flüssigkeit aus der Öffnung 411 leicht heraus.
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Es wurde zuvor ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch auf andere Arten implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Querschnittsgestalt des Kanalloches oder Kanaldurchgangs 412 kann irgendeine andere Gestalt haben anstelle der rechteckförmigen Gestalt. Beispielsweise kann das Kanaldurchgangsloch 412 einen elliptischen Querschnitt aufweisen, wobei eine Hauptachse und eine kleinere Achse kontinuierlich mit wachsendem Abstand von dem ersten Ende 412a zunehmen, wie in 7 gezeigt ist.
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Bei dem in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen nimmt der Durchgangsbereich des Kanalloches 412 kontinuierlich mit dem Abstand von dem ersten Ende 412a zu. Alternativ kann das Kanalloch 412 einen Kanalraum aufweisen, der stufenweise zunimmt und zwar mit wachsendem Abstand von dem ersten Ende 412a, wie dies in 8 gezeigt ist. Auch bei der modifizierten Ausführungsform, die in 8 gezeigt, nimmt der Durchgangsbereich mit zunehmendem Abstand von dem ersten Ende 412a zu. Daher ist es wahrscheinlich, dass der Film F1 leicht bricht, wenn er sich nach unten bewegt und dann aus der Öffnung 411 ausgetragen werden kann.
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Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Drucksensor 1 in dem hohlen Körper 23 montiert, der in der Seitentür 20 festgelegt ist. Jedoch kann der Drucksensor 4 auch in einem hohlen Körper montiert sein, der in einem anderen Teil des Fahrzeugs vorgesehen ist.