DE102008040155A1

DE102008040155A1 - Sensorgehäusedeckel und Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels

Info

Publication number: DE102008040155A1
Application number: DE102008040155A
Authority: DE
Inventors: Ronny Ludwig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-01-07
Also published as: CN102084222A; EP2307858A1; US8707783B2; JP2011526363A; CN102084222B; WO2010000526A1; JP5449338B2; US20110174071A1

Abstract

Es wird ein Sensorgehäusedeckel bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels vorgeschlagen. Der Sensorgehäusedeckel besteht aus einem Grunddeckel, der wenigstens einen Durchbruch aufweist, wobei der Grunddeckel derart mit einem ersten Kunststoff umspritzt wird, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element des Sensorgehäusedeckels bildet und über den wenigstens einem Durchbruch mit dem Grunddeckel formflüssig verbunden ist. Bei der Herstellung wird der Grunddeckel bereitgestellt und dann mit einer Form umschlossen. Das Einspritzen des ersten Kunststoffs in die Form wird zur Herstellung des wenigstens einen Elements des Sensorgehäusedeckels verwendet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Sensorgehäusedeckel bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäusedeckels nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus DE 10 2006 018 031 A1 ist es bekannt, einen Luftdrucksensor in einem Seitenteil eines Fahrzeugs einzubauen, um eine Seitenkollision mittels eines dann auftretenden Luftdruckanstiegs in dem Seitenteil zu erkennen.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Sensorgehäusedeckel bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäusedeckels mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass der Sensorgehäusedeckel lediglich aus einem Grunddeckel und einen umspritzten Kunststoff besteht, wobei die Verbindung zwischen dem umspritzten Kunststoff und dem Grunddeckel durch Formschluss über wenigstens einen Durchbruch erreicht wird. Damit wird die Anzahl von unterschiedlichen Materialien auf zwei reduziert und Adhäsionsprobleme zwischen dem Grunddeckel und dem umspritzten Kunststoff werden durch den Formschluss vermieden. Insbesondere bei der Verwendung der Erfindung für einen Luftdrucksensor, ist die Anzahl der Materialübergänge reduziert, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Undichtigkeit bei der Befestigung eines solchen Luftdrucksensors an einem Anschraubblech in der Tür minimiert wird.
Dieser einfache Aufbau führt zu einer Kostenreduktion. Der umspritzte Kunststoff kann auch die Funktion von einer Dichtung übernehmen. Somit besteht eine Verringerung von möglichen Störstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als einfacher Spritzgussprozess realisiert sein. Endmontageprozesse entfallen, was wiederum zu einer Kostenreduktion führt.
Vorliegend ist der Sensorgehäusedeckel zum Verschließen eines Sensorgehäuses vorgesehen. Dieser Sensorgehäusedeckel ist erfindungsgemäß ausgestaltet.
Der Grunddeckel, der gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgestaltbar ist, weist erfindungsgemäß wenigstens einen Durchbruch auf, sodass der umspritzte Kunststoff mit dem Grunddeckel formschlüssig verbunden wird.
Der Kunststoff, der für ein Spritzgussverfahren geeignet ist, sodass die Wortwahl „umspritzen” damit klar wird, ist gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgestaltbar. Insbesondere ist es durch das Umspritzen möglich, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element des Sensorgehäusedeckels bildet. Dafür ist beim Herstellungsverfahren eine Form vorgesehen, die die Bildung dieses Elements und die Herstellung im Spritzgussverfahren ermöglicht. Das Element ist gemäß den abhängigen Ansprüchen definiert.
Der wenigstens eine Durchbruch kann verschiedenste Ausgestaltungen je nach verwendetem Sensortyp aufweisen. Bei einem Luftdrucksensor ist der wenigstens eine Durchbruch beispielsweise zur Realisierung des Druckeinlasskanals gedacht.
Das Bereitstellen beim Verfahren zur Herstellung des Sensorgehäusedeckels des Grunddeckels bedeutet, dass der Grunddeckel entweder selbst hergestellt wird oder zugekauft wird, sodass der Grunddeckel bereits vorliegt.
Die Form kann verschiedenste Ausgestaltungen annehmen, beispielsweise eine zweiteilige Form. Insbesondere ist es möglich, eine Ober- und Unterform vorzusehen, die dann dicht und geschlossen wird. Weiterhin können Schieber vorge sehen sein, die auf Kontakt ausgefahren werden, um den Druckeinlasskanal beim Spritzgussverfahren zu definieren. Der Druckeinlasskanal weist dabei üblicherweise eine Abwinkelung auf. Diese Schiebelemente oder Schieber werden dann nach dem Abkühlen wieder zurückgezogen und die Ober- und Unterform wird geöffnet, sodass dann der Sensorgehäusedeckel hergestellt ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Sensorgehäusedeckels bzw. Verfahrens zur Herstellung eines solchen Sensorgehäusedeckels möglich.
Es ist vorteilhaft, dass der Grunddeckel im Wesentlichen aus einem hydrolysestabilisiertem Kunststoff besteht. Bei einem solchen hydrolysestabilisiertem Kunststoff werden die Kunststoffe chemisch derart verändert, dass diese beständig gegen Laugen sind. Dabei können beispielsweise im Handel erhältliche Kunststoffe, wie PBT GF30 als Gehäusekunststoff beispielsweise Ultradur von BASF 84300 für Innenraumanwendungen verwendet werden. Werden die Sensoren im Witterungsraum eingesetzt, beispielsweise als sogenannte Upfrontsensoren, die in der Fahrzeugfront als Aufprallsensoren eingesetzt werden, kann hydrolysestabilisiertes PBT GF30 beispielsweise Crastin-CE 2510 oder Raditer B IRV 4008 TKB381 verwendet werden. Problematisch ist nämlich, dass Polybutylenterephthalat (PBT) ab 60° durch Wasser und feuchte Wärme chemisch durch Hydrolyse abgebaut werden kann. Durch eine entsprechende Stabilisierung kann dieses Lagerungsverhalten verbessert werden. Dies ist durch spezielle chemische Modifikation möglich. Dieser Effekt ist quantitativ und graduell, sodass eine grundsätzliche Änderung des Verhaltens nicht möglich ist, da die Estergruppen in Molekülaufbau des PBT eine Schwachstelle darstellen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Grunddeckel einstückig ausgeführt ist, was zu einer besonders einfachen Herstellung beiträgt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass ein erster Durchbruch für einen Druckeinlasskanal und zwei weitere Durchbrüche für den Formschluss vorgesehen sind, wobei der erste Durchbruch größer als die zwei weiteren Durchbrüche ist. Erhöht man die Zahl der weiteren Durchbrüche, dann kann dieser Formschluss noch weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise ist der erste Kunststoff Silikon, der sich für das Spritzgussverfahren bzw. umspritzen sehr gut eignet. Auch der erste Kunststoff, also das Silikon beispielsweise, kann einstückig ausgebildet sein, sodass dann ein lediglich zweiteiliger Sensorgehäusedeckel vorliegt, was Herstellungs- und Kostenvorteile mit sich bringt.
Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Element eine innere Dichtung zum Sensor. Dies ist insbesondere für den Luftdrucksensor von Vorteil. Aber das wenigstens eine Element kann auch der Druckeinlasskanal, wie oben bereits angegeben und/oder eine äußere Dichtung, beispielsweise zum Türblech sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen 1a bis d verschiedenen Ansichten eines erfindungsgemäßen Luftdrucksensors
2 eine Schnittdarstellung des eingebauten Luftdrucksensors und
3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1a zeigt den Sensorgehäusedeckel in einer Ansicht von unten. Sichtbar sind dabei die Stege 103 und 104, sowie die Durchbrüche 101 und 102, die für den Formschluss verwendet werden. Durch Silikon, dass gestrichelt, im Gegensatz zu den durchgezogenen Linien des hydrolysestabilisierten Kunststoffs dargestellt ist, ist die Ausdehnung um die Durchbrüche 101 und 102 für den Formschluss zu sehen und auch die Definition des Druckeinlasskanals 100.
1b zeigt eine Seitenansicht des Sensorgehäusedeckels. Wiederum sind durch die durchgezogenen Linien der Grunddeckel sichtbar mit dem hydrolysestabilisierten Kunststoff. Durch Silikon, das gestrichelt dargestellt ist, ist der Druckeinlasskanal 105 definiert, sowie die Ausdehnungen 106 und 107 um den Formschluss durch die Löcher 101 und 102 zu realisieren. Darüber hinaus ist die Definition des Druckeinlasskanals 110 in das Innere des Sensors sichtbar.
1c zeigt den Sensorgehäusedeckel im Schnitt. Der Grunddeckel ist eng, schräg schraffiert, wobei die Schraffur von links unten nach rechts oben gezogen ist, während das Silikon als der umspritzte Kunststoff ebenfalls schräg schraffiert ist, aber weniger eng und von rechts unten nach links oben gezogen ist. Wiederum ist der Druckeinlassstutzen 105 sichtbar, der durch das Silikon definiert ist. Das Silikon ist vorliegend einstückig und stellt durch die Durchbrüche 101 und 102 mit den Materialteilen 108 und 109 den Formschluss mit dem Grunddeckel her. Mit 103 und 104 sind weiterhin die Stege des Grunddeckels dargestellt. Auch die Definition der des Druckeinlasskanals in das Sensorinnere, sowie die Abdichtungen sind dargestellt.
Die 1d stellt eine Draufsicht des Sensorgehäusedeckels dar. Wiederum sind durchgezogen die Elemente des Grunddeckels dargestellt und gestrichelt die Silikonteile. Der Druckeinlassstutzen oder Kanal 105 und die Abschnitte 106 und 107, die durch die Bohrung 102 und 101 führen um den Formschluss herzustellen, sind dargestellt.
2, zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sensorgehäusedeckels in Kombination mit dem Türanschraubblech und dem Sensorelement dar. Das Türanschraubblech ist durch die Elemente 200 und 203 dargestellt, das Silikon ist wie auch der Grunddeckel in 1c entsprechend schraffiert. Das Sensormodul 202 ist durch eine enge Schraffierung dargestellt und schließt den Druckeinlasskanal 201 ab. Durch abdichten bzw. anpressen, entstehen die Dichtflächen 207 und 208. Der Formschluss wird durch das Durchfließen des Silikons durch die Bohrungen 204 und 205 erreicht. Der Druckeinlassstutzen ist hier als seitlich herausführend in den Nassraum der Tür dargestellt. In dem Trockenraum führt der weitere Teil des Druckeinlasskanals 206.
Durch diese Formgebung ist klar, dass durch den Druckeinlasskanal 206 ein erster Schieber und durch den seitlich herausführenden Teil 201 ein zweiter Schieber hineingeführt wird, um diesen Druckeinlasskanal im Spritzkursverfahren zu definieren. Die Schieber werden sich dann entsprechend am Übergang der Abwinkelung treffen.
3 zeigt in einem Flussdiagramm das Verfahren zur Herstellung des Sensorgehäusedeckels. In Verfahrensschritt 300 wird der Grunddeckel mit dem wenigstens einem Durchbruch bereitgestellt, wobei Bereitstellen auch Herstellen meinen kann. Es ist möglich, dass wie in 1 und 2 gezeigt, mehr als ein Durchbruch vorliegt, um einen besseren Formschluss, d. h. Verkrallen des Silikons mit dem Grunddeckel zu ermöglichen.
In Verfahrensschritt 301 wird der Grunddeckel mit einer zweiteiligen Form und zwar eine Ober- und einer Unterform umschlossen. Diese Formen werden dichtend geschlossen. Die Formen sind notwendig, um die Elemente wie im Spritzkurs wie das Silikon definiert werden soll, entstehen zu lassen.
In Verfahrensschritt 302 werden Schiebelemente auf Kontakt ausgefahren, um die Definition des Druckeinlasskanals 201 und 206 zu ermöglichen. Dies kann beispielsweise an der oben beschriebenen Weise erfolgen.
In Verfahrensschritt 303 erfolgt dann das Einspritzen des Silikons.
In Verfahrensschritt 304 wird zunächst aus dem Einspritzen eine Abkühlzeit vorgesehen und dann werden die Schiebelemente oder Schieber zurückgezogen. Sodann erfolgt die Öffnung der Form und der Sensorgehäusedeckel ist fertig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006018031 A1 [0002]

Claims

Sensorgehäusedeckel mit einem Grunddeckel, der wenigstens einen Durchbruch aufweist, wobei der Grunddeckel derart mit einem ersten Kunststoff umspritzt wird, dass der erste Kunststoff wenigstens ein Element (105) des Sensorgehäusedeckels bildet und über den wenigstens einen Durchbruch (101, 102) mit dem Grunddeckel formschlüssig verbunden ist.
Sensorgehäusedeckel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel im Wesentlichen aus einem zweiten hydrolysestabilisiertem Kunststoff besteht.
Sensorgehäusedeckel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel einstückig ausgeführt ist.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grunddeckel einen ersten Durchbruch für einen Druckeinlasskanal und zwei weitere Durchbrüche (101, 102) für den Formschluss aufweist, wobei der erste Durchbruch größer als die zwei weiteren Durchbrüche (101, 102) sind.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff Silikon ist.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff einstückig ist.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element eine innere Dichtung zum Sensor ist.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element der Druckeinlasskanal ist.
Sensorgehäusedeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element eine äußere Dichtung zum Türblech ist.
Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäusedeckels mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Grunddeckels mit wenigstens einem Durchbruch (101, 102) – Umschließen des Grunddeckels mit einer Form – Einspritzen eines Kunststoffs in die Form, zur Herstellung wenigstens eines Elements des Sensorgehäusedeckels, wobei der eingespritzte Kunststoff formschlüssig über den wenigstens einen Durchbruch (101, 102) mit dem Grunddeckel verbunden ist.