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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Sensoranbringungsstruktur zum Anbringen eines Kraftfahrzeugsensors
(z. B. eines Drucksensors, eines Temperatursensors etc.) und einen
zu verwendenden Halbleiterdrucksensor.
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Es sind verschiedene Arten von Sensoren zum
elektronischen Steuern einer in einem Motorfahrzeug eingebauten
Brennkraftmaschine verwendet worden. Diese konventionellen Sensoren
waren mit Schrauben befestigt. Beispielsweise sind, wie in der japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichung Nr.
Hei 5-172673 veröffentlicht
ist, Klammern an zwei Stellen an einem Kunststoffgussgehäuse befestigt, um
der Drucksensoranbringungsposition einen gewissen Grad an Bewegungsfreiheit
zu verleihen. Der Drucksensor ist mit Schrauben an einer geeigneten Position
durch die Klammer befestigt, und der Sensorabschnitt und eine Druckquelle
sind mittels eines Schlauchs verbunden.
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In den letzten Jahren macht ein Metall-Ansaugluftdurchgang
oder ein aus Metall hergestelltes so genanntes Ansaugrohr zur Verwendung
in der Brennkraftmaschine in Motorfahrzeugen einem Ansaugrohr aus
Kunststoff Platz. Bei einem Kunststoffrohr ist es notwendig, ein
Metallteil zum Aufnehmen einer Befestigungsschraube durch Einsatzgießen auszubilden,
um ein Sensorgehäuse
zum Zeitpunkt des Gießens
des Ansaugrohrs zu befestigen, was zu erhöhten Kosten führt.
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Es ist außerdem notwendig, eine Metalllaufbuchse
an der Gehäuseseite
einzusetzen, um ein Festbeißen
und Lockern der Schraube zu verhindern, was ebenfalls die Kosten
erhöht.
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Um daher das Anbringen des Sensors
zu erleichtern, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, auf Klammer
und Schlauch zum Einführen
des Drucks von der Druckquelle zu verzichten und den Sensor unmittelbar
an der Rohrwand des Ansaugluftdurchgangs zu befestigen, anstatt
die Schraube zu verwenden.
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Beispielsweise wird gemäß der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. Sho 63-215847 ein zylindrischer Abschnitt größeren Durchmessers als der
Sensorhauptteil als Sensoranbringungsabschnitt verwendet. Auf der
Sensorseite ist ein Verriegelungsflanschabschnitt von nicht kreisförmigem Umfang
vorgesehen; und ein Einfügungsloch
wird in dem zylndrischen Abschnitt ausgebildet, um den Sensor einzusetzen.
Das Einsetzloch weist ein Verriegelungsloch zum Einsetzen des Verriegelungsflanschteils
des Sensors unter einem bestimmten Winkel in die Einlassseite auf,
und nach dem Einsetzen kann sich der Verriegelungsflanschabschnitt drehen.
Der Verriegelungsflanschabschnitt des Sensors wird durch Federkraft
auf der inneren Oberfläche
des Verriegelungslochs gesperrt, um dadurch den Sensor anzubringen.
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Dieses Verfahren erfordert jedoch
das Einsetzen eines Federelements neben dem Sensorhauptteil in den
Sensoranbringungsabschnitt (zylindrischen Abschnitt), was sowohl
die Kosten wie auch die Arbeit beim Zusammensetzen vermehrt.
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In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. Sho 63-215846
ist die Sensoranbringungsstruktur veröffentlicht, wonach ein zylindrisches
Teil als Sensoranbringungsabschnitt vorgesehen ist, das größer als
der Sensorhauptteil ist; auf dem zylindrischen Abschnitt oder dem
Sensor ist ein elastischer Verriegelungsschenkel vorgesehen, der in
der Radialrichtung des zylindrischen Teils elastisch deformierbar
ist; auf dem jeweils anderen ist ein feststehendes Verriegelungsteil
zum Sperren und zum Verriegeln des Sensors gegen ein Drehen im Eingriff mit
dem elastischen Verriegelungsschenkel in einem ungebundenen Zustand
vorgesehen; und der elastische Verriegelungsschenkel wird durch
die Kraft einer Tellerfeder gegen das feststehende Verriegelungsteil
gedrückt,
bis er es berührt,
um dadurch ein versehentliches Entfernen des Sensors zu verhindern.
Auch in diesem Fall wird es notwendig, ein zylindrisches Teil als
Sensoranbringungsabschnitt auszubilden und ein Federelement neben
dem Sensorhauptteil in den Sensoranbringungsabschnitt (zylindrischen
Teil) einzusetzen, was zu mehr Kosten und Arbeit beim Zusammensetzen
führt.
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In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. Hei 10-122914
ist eine Sensoranbringungsstruktur vorgeschlagen worden, worin ein
elastisches Element (z. B. ein Gummi- bzw. Kautschukelement) mit
einem vorderen Endflansch und einem hinteren Endflansch auf dem
vorstehenden Teil eines Sensors befestigt ist; das elastische Element
wird zusammen mit dem vorstehenden Teil des Sensors in ein auf einem
zu befestigenden Element vorgesehenes Durchgangsloch eingesetzt
wird, wobei der hintere Endflansch uneingesetzt bleibt. Nach dem
Einsetzen ist der vordere Endflansch auf der inneren Oberfläche des
zu befestigenden Elements verriegelt, während der hintere Endflansch
auf der äußeren Oberfläche des
zu befestigenden Elements verriegelt ist. Das vorstehend angeführte Beispiel
erfordert ein elastisches Element zum Anbringen des Sensors, was
die Anzahl der Komponententeile erhöht, und erfordert außer dem einen
Vorgang zum Anbringen des elastischen Elements an dem vorstehenden
Teil des Sensors vor dem Anbringen des Sensors.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, zunächst
eine Sensoranbringungsstruktur für Motorfahrzeuge
zur Verfügung
zu stellen, welche das Anbringen des Sensors an der Wand des Ansaugrohrs
erleichtert, während
auf das Anschrauben des Sensors verzichtet wird, und weiterhin die
Anzahl der Komponententeile zu verringern und die Struktur im Vergleich
mit einem herkömmlichen
Anbringungsstruktursystem, das keine Schrauben benötigt, zu vereinfachen.
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Es ist ein weiteres Ziel, einen Halbleiterdrucksensor
zur Verfügung
zu stellen, der imstande ist, einen Ansaugluftdrucksensor, der einer
der Kraftfahrzeugsensoren ist, an der Wand des Ansaugrohrs unmittelbar
anzubringen und das Druckerfassungsmessgerät des Sensors in dem Ansaugdurchgang
zu installieren, wogegen er auf ein Druckeinlassrohr verzichtet.
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Es ist weiterhin ein anderes Ziel,
eine Sensoranbringungsstruktur vorzusehen, die verhindern kann,
dass durch Kondensation gebildetes Wasser im Druckerfassungsabschnitt
vereist, um die Verlässlichkeit
des Druckerfassungsabschnitts aufrecht zu erhalten, wenn der Halbleiterdrucksensor
unmittelbar an der Wand des Ansaugrohrs angebracht wird, insbesondere,
wenn der Halbleiterdrucksensor mit der Druckeinlassöffnung in
einer horizontalen oder fast horizontalen Position angebracht wird.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um die vorstehend beschriebenen Ziele
zu erreichen, weist die Sensoranbringungsstruktur für Motorfahrzeuge
der vorliegenden Erfindung grundlegend die folgende Konfiguration
auf.
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Gemäß der ersten Erfindung liegt
in der Sensoranbringungsstruktur für Motorfahrzeuge zum Anbringen
an einem Wandabschnitt eines zu erfassenden Teils ein Sensor zur
Erfassung eines physikalischen Werts vor, der zum Betrieb eines
Motorfahrzeugs notwendig ist, wobei der Sensor angebracht wird durch:
Vorsehen
eines Sensoranbringungslochs mit nicht kreisförmigem Umfang zum Einsetzen
eines Teils des Sensors in den Wandabschnitt des zu erfassenden
Teils; und Ausbilden in einem Gehäuse des Sensors einstückig mit
dem Gehäuse
eines ersten Verriegelungsteils durch Gießen, das es ermöglicht,
den Sensor in einer bestimmten Ausrichtung in das Anbringungsloch
einzusetzen und mit der Wandoberfläche, die an der Innenseite
des zu erfassenden Teils liegt, durch Drehen um einen bestimmten
Winkel nach dem Einsetzen in Eingriff zu gelangen, und eines zweiten
Verriegelungsteils, das sich in Eingriff mit der Wandoberfläche, die
an der Außenseite
des zu erfassenden Teils liegt, befindet; wobei der Wandabschnitt
des zu erfassenden Teils zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungsteil
gehalten wird.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen
Konfiguration wird das auf dem Sensorgehäuse vorgesehene erste Vemegelungsteil,
wenn der Sensor an dem Wandabschnitt eines zu erfassenden Teils
befestigt ist, in eine bestimmte Ausrichtung gebracht, wobei das
erste Verriegelungsteil und die in dem Wandabschnitt des zu erfassenden
Teils gefertigten Anbringungslöcher
ausgerichtet werden. In diesem Zustand wird das Sensorgehäuse in die
so ausgerichteten Anbringungs löcher
eingesetzt (bis das erste Verriegelungsteil durch den Auslass des
Anbringungslochs hindurchgeht oder, mit anderen Worten, bis das
zweite Verriegelungsteil die Wandoberfläche, die an der Außenseite
des zu erfassenden Teils liegt, berührt). Danach kommt, wenn das
Sensorgehäuse um
einen bestimmten Winkel gedreht wird, das erste Verriegelungsteil
auf der Wandoberfläche,
die an der Innenseite des zu erfassenden Teils liegt, in Eingriff, während das
zweite Verriegelungsteil auf der Wandoberfläche, die auf der Außenseite
des zu erfassenden Teils liegt, in Eingriff kommt. Das erste und
das zweite Verriegelungsteil halten den Wandabschnitt des zu erfassenden
Teils, wodurch sie den Sensor unmittelbar an dem Wandabschnitt des
zu erfassenden Teils anbringen, ohne die Schraube zu verwenden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Erläuterungsansicht,
die im Querschnitt ein in dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine
für Motorfahrzeuge
vorgesehenes Anbringungsloch zeigt;
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2 ist
eine Ansicht der 1 von
unten;
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3 ist
eine Erläuterungsansicht,
die den Sensor im Verlauf des Anbringens zeigt;
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4 ist
eine Ansicht der 3 von
unten;
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5 ist
eine Längsschnittansicht
des Halbleiterdrucksensors zur Verwendung in der vorstehend angeführten Ausführungsform;
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6 ist
eine Ansicht des Anbringungslochs zum Befestigen des Drucksensors
von oben;
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7 ist
eine Ansicht der Sensoranbringungsstruktur der vorliegenden Erfindung
von oben;
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8 ist
eine Längsschnittansicht,
die ein Beispiel des Anbringens des Ansaugrohrs zeigt, das in einem
Winkel installiert ist, der sich von jenem in 1 unterscheidet;
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9 ist
eine Erläuterungsansicht,
die den Sensoranbringungszustand einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 ist
eine Erläuterungsansicht,
die den Sensoranbringungszustand einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eines Halbleiterdrucksensors
für ein
Beispiel erläutert.
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1 ist
eine Erläuterungsansicht,
die eine Ausführungsform
der Sensoranbringungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung
im teilweisen Längsschnitt
an dem in einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine für Motorfahrzeuge
gefertigten Anbringungsloch zeigt; 2 ist
eine Ansicht derselben von unten; 3 ist
eine Erläuterungsansicht,
die den Sensor auf dem Weg des Anbringens zeigt; 4 ist eine Ansicht desselben von unten; 5 ist eine Längsschnittansicht
des Halbleiterdrucksensors; und 6 ist
eine An sicht des Anbringungslochs, in dem der Drucksensor angebracht
wird, von oben.
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Zuerst wird unter Bezugnahme auf
die 1, 3 und 5 die
Struktur des gesamten Gehäuses, das
den Hauptteil des Halbleiterdrucksensors darstellt, erläutert. Der
ganze Hauptteil des Gehäuses 1 ist
größtenteils
in zwei Teile geteilt, wie in 5 gezeigt
ist; einer ist ein Sensorhalter 1A einschließlich eines
Verbinders 10, während
der andere eine zylindrische Kappe 1B ist, die den darin
eingesetzten Sensorhalter 1A enthält. Der Sensorhalter 1A und
die Kappe 1B sind beide durch ein Kunststoff-Gießverfahren
hergestellt.
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Der Sensorhalter 1A ist
eine Gusskasten genannte Basis zum Anbringen und Halten eines Chips 13 einschließlich des
Halbleitermessgeräts
zur Druckerfassung und einer elektronischen Schaltung wie einer
Verstärkerschaltung,
sowie einem Schaltungssubstrat 14, das bei Bedarf vorbereitet
und außen
angebracht wird.
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Auf einer Seite dieses Sensorhalters 1A sind eine
Tasche 11 zum Unterbringen des Halbleitermessgeräts und des
Chips (Druckerfassungsgeräts) 13 der
Verstärkerschaltung
und eine Tasche 12 zum Unterbringen eines Schaltungssubstrats 14 ausgebildet.
Der Chip 13 ist in der Tasche 11 befestigt, während sich
das Schaltungssubstrat 14 in der Tasche 12 befindet.
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Der Chip 13, aus dem das
Halbleitermessgerät
besteht, ist ein Mikrochip im Millimeterbereich zur Verwendung als
Sensor vom Kapazitätstyp,
der beispielsweise durch Oberflächen-Mikro-Materialbearbeitung
ausgebildet ist, wovon keine Details in der Zeichnung gezeigt sind.
Das Prinzip der Oberflächen-Mikro-Materialbearbeitung
besteht darin, dass der Chip 13 eine erste Elektrode (feststehende
Elektrode), die aus einem Aluminiumsputterfilm auf einem einkristallinen
Siliciumsubstrat (auf einer Seite) ausgebildet ist, und eine zweite
Elektrode (bewegliche Elektrode) vom Membrantyp, die aus einem elektrisch
leitenden polykristallinen Silicium ausgebildet und gegenüber der
ersten Elektrode über
eine Lücke positioniert
ist, umfasst. Mit der Versetzung der zweiten Elektrode durch Druck
verändert
sich die elektrische Kapazität,
um dadurch den Druck zu erfassen.
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Da das Halbleitermessgerät aus einem
solchen Mikrochip (der auch als Halbleitermessgerät oder Druckerfassungsgerät bezeichnet
wird) 13 ausgebildet sein kann, der unmittelbar auf dem Ansaugrohr
eines Motors mithilfe der Sensorgehäusestruktur und die nachstehend
beschriebene Sensoranbringungsstruktur angebracht und teilweise
darin eingesetzt ist, ist es möglich,
den Druck durch den Chip 13 zu erfassen.
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Der Sensorhalter 1A umfasst
die Tasche 11, die Tasche 12 und den Verbinder 10,
die in der Reihenfolge ihrer Aufzählung, gesehen von der Seite des
Verbinders 10 an der Rückseite,
angeordnet sind. Zwischen der Tasche 11 und der Tasche 12 ist eine
Trennwand (ein plattenähnlicher
Vorsprung) 18 einstöckig
mit dem Sensorhalter 1A ausgebildet, um diese Taschen voneinander
zu trennen.
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Die Kappe 1B ist ein zylindrischer
Typ, in dem ein axialer Durchgangsraum vorgesehen ist, um darin
den Sensorhalter 1A einzusetzen. Auf der Innenwand des
Durchgangsraums sind Stufenteile 30, 31 und 32 vorgesehen,
um mit dem Sensorhalter 1A in Eingriff zu kommen. Ein Verriegelungsteil 19,
der sich mit dem Stufenteil 32 in Eingriff befindet, ist flanschförmig und
zwischen dem Verbinder 10 des Sensorhalters 1A und
der Tasche 12 positioniert. In der Kappe 1B ist
ein Aufnahmeteil (Stufenteil) 33 zum Aufnehmen einer Trenn wand 18,
wenn der Sensorhalter 1A eingesetzt wird, ausgebildet.
Wenn der Sensorhalter 1A in die Kappe 1B eingesetzt
wird, ist er mit der Kappe 1B verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist
auch die Trennwand 18 mit dem Aufnahmeteil 33 der
Kappe 1B verbunden, so dass sie dadurch die Tasche 11 von
der Tasche 12 trennt, während
sie die Luftundurchlässigkeit
bewahrt.
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Ein Druckeinlassteil 17 ist
durch die Form der Tasche (Halbleitermessgerätgehäuseabschnitt) 11 und
das vordere Ende der Kappe 1B ausgebildet.
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Die Taschen 11 und 12 des
Sensorhalters 1A sind mit Gel zum Schutz des Druckerfassungsgeräts (Chips) 13 und
des Schaltungssubstrats 14 gefüllt. Das Gel in der Tasche 11 ist
Phlorosilikongel, das eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit
gegen Chemikalien wie beispielsweise im Ansaugrohr gebildetes Wasser,
Benzin und Säure
aufweist, und wird durch Einspritzen in die Tasche 11 eingebracht.
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Dagegen ist in die Tasche 12 ein
Dimethylsilikongel zum Schutz des Schaltungssubstrats 14 gefüllt. Das
Schaltungssubstrat 14, das nicht in der Druckeinlassöffnung 17 erscheint,
kann nicht durch Wasser, Benzin und Säure beeinträchtigt werden, und daher ist
es nicht notwendig, die chemische Widerstandsfähigkeit in Betracht zu ziehen.
Die Taschen 11 und 12 können entweder auf derselben Oberfläche oder
auf einer unterschiedlichen Oberfläche positioniert sein; und
außerdem
ist es nicht notwendig, die Tasche 12 von der Tasche 11 durch
die Trennwand zu trennen, sofern das Druckerfassungsgerät und das
Schaltungssubstrat durch das Phlorosilikongel mit hoher chemischer
Widerstandsfähigkeit geschützt sind.
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Der als Druckerfassungsgerät verwendete Chip 13,
das externe Schaltungssubstrat 14 und der Verbinder 10 sind
durch Verbinden eines Zuleitungsdrahts 15 zwischen Anschlusspunkten
von dessen Zuleitungsrahmen elektrisch verbunden. Am Druckerfassungsgerät 13 wird
der Ausschlagbetrag des Messgeräts,
das sich in Ansprechung auf den Ansaugrohrdruck bewegt, in ein elektrisches
Signal umgewandelt, das von einer Verstärkerschaltung verstärkt wird
und dann als Sensorausgabe von einem Anschlusspunkt 16 des
Verbinders 10 herausgenommen werden kann.
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Als nächstes folgt eine Erläuterung
der Sensoranbringungsstruktur zum Anbringen des Drucksensors an
der Rohrwand (dem Wandabschnitt) 6 des Ansaugrohrs (eines
zu erfassenden Teils).
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Wie in den 1 bis 6 gezeigt
ist, sind Anbringungslöcher 60 zum
Anbringen des Drucksensors in der Rohrwand 6 des Ansaugrohrs
ausgebildet. Das Anbringungsloch 60 umfasst ein rundes Loch 60A zum
Aufnehmen des zylindrischen Schaftteils des Sensorgehäuses 1 und
ein Loch 60B zum Aufnehmen des vorderen Endes des Sensorgehäuses 1,
um dadurch die Spenklinke 4 auf dem vorderen Ende des Sensorgehäuses 1 in
die runde Vertiefung 61 in der Innenwand des Ansaugrohrs 6 zu
führen.
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Das Loch 60B ist ein nicht
kreisförmiges Sensoranbringungsloch,
das einen zentralen Teil 60B-1, das auf den äußeren Umfang
des vorderen Endes des Sensorgehäuses 1 passt,
und ein Spenklinken-Einsetzloch 60B-2, das sich von dem
zentralen Teil in einem Abstand von 180 Grad nach außen erstreckt,
umfasst. Nachstehend wird das Loch 60B, da es vom Schlüsselloch-Typ
ist, als Schlüsselloch bezeichnet.
Am Umfangsrand des Lochs 60A des Ansaugrohrs (des Wandabschnitts) 6 sind
zwei Eingriffshaken (elastische Elemente) 8 in einem Abstand von
180 Grad angeordnet. Eine Nut 9 ist ausgebildet, die eine
elastische Deformation der Haken 8 nach außen gestattet.
Innerhalb der Haken 8 sind konisch zulaufende Vorsprünge 7 ausgebildet,
um in Vertiefungen 3 zu gelangen, die im Schaftteil des
Sensorgehäuses 1 ausgebildet
sind. Die Vertiefungen 3 sind in einem Abstand von 180
Grad angeordnet. Es sollte bemerkt werden, dass die Anzahl und Anordnung
der Haken 8 und der Vertiefungen 3 nicht darauf
beschränkt
sind. Auf dem Schaftteil des Sensorgehäuses 1 ist ein O-Ring 5 befestigt,
um die Luftundurchlässigkeit
zu bewahren, wenn das Sensorgehäuse 1 in
das Anbringungsloch 60 eingesetzt wird. Der O-Ring 5 gelangt
in eine ringförmige
Nut 50, die auf dem äußeren Umfang
des Sensorgehäuses 1 ausgebildet
ist.
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Die vorstehend genannte Spenklinke 4 fungiert
als erstes Verriegelungsteil, das, wenn es in einer bestimmten Ausrichtung
positioniert ist, in das Schlüsselloch 60B des
Anbringungslochs 60 eingesetzt werden kann und nach dem
Einsetzen um einen bestimmten Winkel gedreht wird, um mit der Innenoberfläche (einer
auf der Innenseite liegenden Oberfläche) des Wandabschnitts 6 des
Ansaugrohrs in Eingriff zu kommen. Das heißt, die Spenklinke 4 befindet
sich mit der Innenoberfläche
des Wandabschnitts 6 des Ansaugrohrs in Eingriff, um das
Sensorgehäuse 1 gegen
ein Hinausrutschen zu sperren, nachdem das Sensorgehäuse 1 um
den bestimmten Winkel (beispielsweise 90 Grad) gedreht worden ist.
Um diesen Vorgang sicherzustellen, hat das Loch 60B die
Konfiguration eines Schlüssellochs.
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Am Schaftteil des Sensorgehäuses 1 ist
das zweite Verriegelungsteil 2 aus einem Flansch ausgebildet,
um den Sensor auf der äußeren Oberseite
(einer Oberfläche
auf der Außenseite)
des Wandabschnitts 6 des Ansaugrohrs zu sperren, wenn der
Sensor so tief wie die Anbringungsposition in das Anbringungsloch 60 eingesetzt
wird.
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Als nächstes wird ein Verfahren zum
Anbringen des Sensors des vorliegenden Beispiels unter Bezugnahme
auf die 1 bis 4 erläutert.
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Zunächst wird, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, das Sensorgehäuse 1 eingesetzt
und in einer bestimmten Ausrichtung positioniert, so dass der erste
Verriegelungsteil (die Spenklinke) 4 in das Schlüsselloch 60B eingesetzt
werden kann. Zu diesem Zeitpunkt ist die in dem Sensorgehäuse 1 vorgesehene
Vertiefung 3 um 90 Grad von dem in dem Anbringungsloch 60 angeordneten
Haken 8 entfernt positioniert. Der Schaftteil des Sensorgehäuses 1,
in welcher Position die Vertiefung 3 ausgebildet ist, hat einen
größeren Durchmesser
als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 7, 7 des
Hakenpaars 8, die in einem Abstand von 180 Grad angeordnet
sind. Da der Vorsprung 7 konisch zuläuft, wird außerdem durch
die Elastizität
des Hakens, die erzeugt wird, wenn das Sensorgehäuse 1 nach innen gedrückt wird,
der Haken 8 gedrückt,
so dass er sich nach außen öffnet, wie
durch den Pfeil b angegeben ist.
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Als nächstes gelangt, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, die Vertiefung 3 auf
den Vorsprung 7 des Hakens 8, wenn das Sensorgehäuse 1 um
einen bestimmten Winkel (in diesem Fall 90 Grad) gedreht wird; und
der Haken 8 wird, wie durch den Pfeil a in 1 angegeben ist, durch die Federeigenschaften zurück in die
Ursprungsposition bewegt, wodurch er das Sensorgehäuse verriegelt.
Wenn das Sensorgehäuse 1 um
90 Grad gedreht wird, dreht sich die Spenklinke 4 zusammen
mit dem Sensorgehäuse 1 in
der in der Innenwand des Ansaugrohrs ausgebildeten Vertiefung 61.
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In diesem Zustand halten die Spenklinke (das
erste Verriegelungsteil) des Sensorgehäuses 1 und der Flansch
(das zweite Vemegelungsteil) 2 die Ansaugrohrwand 6,
um dadurch die Axialbewegung des Sensors zu beschränken.
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Wenn in einem solchen Anbringungszustand kein
Fixierungssystem dieser Art angewendet wird, dass der erste und
zweite Verriegelungsteil (die Spenklinke 4 und der Flansch 2)
durch die Federkraft insbesondere gegen das Ansaugrohr (den Wandabschnitt 6)
gedrückt
werden, arbeitet ein von einem negativen Druck, der sich in dem
Ansaugrohr aufgebaut hat, bewirkter Sog an dem Sensorgehäuse 1,
wenn die Brennkraftmaschine betrieben wird; und daher wird der Flansch 2 gegen
die Außenoberfläche des
Ansaugrohrs gepresst und fixiert dadurch den Sensor sicher ohne
Spielraum. Desgleichen arbeitet, wenn ein Sog auf den Sensor (das
Gehäuse 1) wirkt,
weil ein positiver Druck im Durchgang herrscht oder weil ein an
dem Verbinder 10 angeschlossener Kabelbaum gezogen wird,
die im Inneren befindliche Spenklinke 4 wie ein Anschlag,
um ein versehentliches Entfernen des Sensors zu verhindern. Wenn eine
Kraft in Richtung der Rotation aufgrund von Vibration von der Brennkraftmaschine
angewendet wird, wird zuerst die Vibration in Richtung der Rotation vom
O-Ring 5 absorbiert,
und daher wird die auf das Sensorgehäuse 1 wirkende Kraft
verringert, und außerdem
wird sich das Gehäuse 1,
das gegen ein Drehen fest gesperrt ist, nicht drehen.
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Wenn das Sensorgehäuse 1 in
dem Anbringungsloch 60 befestigt ist, wird ein Raum zwischen dem
Sensorgehäuse 1 und
dem Anbringungsloch 60 durch den O-Ring 5 abgedichtet,
wodurch ermöglicht wird,
die Luftundurchlässigkeit
des Ansaugrohrs vorzusehen. In diesem Fall kann etwas anders als
der O-Ring an der Kappe 1B befestigt sein; beispielweise wird
ein balgenförmiger
Kautschuk eingesetzt oder an der Kappe 1B befestigt, der
Kautschuk wird gegen die Innenoberfläche des Anbringungslochs 60 gedrückt, wodurch
ermöglicht
wird, die Luftundurchlässigkeit
zur Verfügung
zu stellen.
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Wenn der Vorsprung 7 des
Hakens 8 in die Vertiefung 3 gelangt, wird dem
Haken 8 nicht ständig eine
Belastung hinzugefügt,
und daher wird niemals ein Problem wie Kriechen und Nachlassen der
Belastung des Hakens 8 mit Federeigenschaft auftreten.
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Der Sensor kann, wenn er aus dem
Ansaugrohr entfernt werden muss, abgezogen werden, indem das Sensorgehäuse 1 in
der zum Anbringen entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um den
Vorsprung 7 des Hakens 8 aus der Vertiefung 3 zu
lösen, bis
das Sensorgehäuse 1 in
die in den 3 und 4 gezeigte Position kommt.
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In diesem Fall ist wird vorgeschlagen,
wie in 7 (einer Ansicht
der Sensoranbringungsstruktur der vorliegenden Erfindung von oben)
gezeigt ist, ein Beobachtungsfenster 21 in dem Flansch 2 des
Sensorgehäuses 1 vorzusehen,
um den Einpassabschnitt zu sehen, wo der Vorsprung 7 des
Hakens 8 in die in der Seite des Gehäuses 1 ausgebildete
Vertiefung 3 gelangt; und durch dieses Beobachtungsfenster 21 wird
eine Vorrichtung zum Dehnen des Hakens 8 eingesetzt, um
das Gehäuse 1 ein
wenig zu drehen, um den Vorsprung 7 aus der Vertiefung 3 zu entfernen.
Danach kann nach dem Entfernen der Vorrichtung das Gehäuse 1 leicht
gedreht werden, um es in die Position vor dem Einsetzen herauszuziehen.
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In dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist
der erläuterte
Sensor der Ansaugrohr-Drucksensor. Es sollte jedoch bemerkt werden,
dass der Sensor nicht darauf beschränkt ist und ein Ansauglufttemperatursensor,
ein Kühlwassertemperatursensor, der
in etwas anderem als das Ansaugrohr verwendet werden soll, und verschiedene
andere Arten von am Auspuffkrümmer
anzubringenden Sensoren sein kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bietet
die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile.
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Da der Sensor für
Motorfahrzeuge ohne Verwendung einer Schraube befestigt werden kann, kann
die Anzahl der Komponententeile zum Befestigen des Sensors reduziert
werden; insbesondere wenn das Ansaugrohr oder dergleichen aus einem
Kunststoff hergestellt ist, ist es möglich, den Sensor am aus dem
Kunststoff hergestellten Ansaugrohr oder dergleichen leicht mit
geringen Kosten zu installieren.
- (2) Da der Drucksensor am Ansaugrohr befestigt ist und das Halbleitermessgerät zur Druckerfassung
unmittelbar im Ansaugrohr ausgesetzt ist, wird kein Druckeinlassrohr
benötigt.
Im Übrigen kann,
wenn ein Schaltungssubstrat wie etwa eine elektronische Schaltung
im Sensorgehäuse
angebracht ist, das Eintreten von Wasser und Benzin verhindert werden,
wodurch ermöglicht
wird, Sensorzuverlässigkeit
zur Verfügung
zu stellen.
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8 zeigt
ein Beispiel des Drucksensors der vorliegenden Erfindung, der auf
dem Ansaugrohr in einem von der 1 unterschiedlichen
Winkel angebracht ist.
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Das Drucksensorgehäuse 1 ist
an der horizontal oder fast horizontal positionierten Druckeinlassöffnung angebracht.
In diesem Anbringungszustand wird das Messgerät (der Chip 13), das
(der) als Druckerfassungsgerät
dient, im oberen Teil des Inneren der Druckeinlassöffnung 17 platziert.
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Innerhalb des Ansaugrohrs schlägt sich manchmal
Wasserdampf nieder. Wenn das Sensorgehäuse 1 vertikal angebracht
ist, wie in 1 gezeigt
ist, ist die Druckeinlassöffnung 17 nach
unten gerichtet, um ein problemloses Ablassen von Wasser zu ermöglichen.
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Tatsächlich jedoch ist es in einigen
Fällen
erforderlich, das Sensorgehäuse 1 horizontal
oder fast horizontal anzubringen. In diesem Fall ist die Druckeinlassöffnung 17 horizontal
oder fast horizontal positioniert, was bewirkt, dass durch Schwitzen
entstehendes Wasser in die Druckeinlassöffnung 17 eindringt.
Wenn das Wasser eindringt und einfriert, wird das Messgerät (der Chip 13),
das (der) das Druckerfassungsgerät
darstellt, wahrscheinlich ausfallen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
läuft bei
dem Druckerfassungsmessgerät 13,
das im oberen Teil in der Druckeinlassöffnung 17 angeordnet
ist, Wasser, wenn es in der Druckeinlassöffnung 17 vorhanden ist,
nach unten ab. Des Weiteren ist, wie in 8 gezeigt ist, das Innere der Druckeinlassöffnung 17 mit einer
Neigung 17' versehen,
die ein störungsfreies Ablassen
von Wasser in das Ansaugrohr (den Ansaugluftdurchgang) erlaubt,
wodurch ermöglicht
wird, die Verursachung von Frostschäden am Messgerät zu verhindern.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, welche sich von den Ausführungen in den 1 bis 8 dahingehend
unterscheidet, dass der Haken 8 mit dem Vorsprung 7 und die
Nut 9 auf der Seite des Sensorgehäuses 1 vorgesehen
sind und die Vertiefung 3 auf der Seite des Anbringungslochs 60 ausgebildet
ist. Gemäß dieser Konfiguration
ist es auch möglich,
das Sensorgehäuse ähnlich wie
bei der vorgenannten Ausführungsform
zu sperren.
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10 zeigt
ebenfalls eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, worin auf den Flansch 2 verzichtet
wird, und anstatt des Flansches 2 greift ein Teil 101 des
Schaftteils der Kappe 1B des Sensorgehäuses 1 in eine gestufte
Oberfläche 62 ein,
die außen
an einem Anbringungsloch 60 liegt. Der Teil 101 der Kappe 1B und
die Spenklinke 4 sind so gestaltet, dass sie die Ansaugrohrwandoberfläche um das
Schlüsselloch 60B halten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann der Kraftfahrzeugsensor, wie bisher beschrieben wurde, leicht
in die Ansaugrohrwand oder dergleichen ohne Verwendung von Schrauben
installiert werden. Im Übrigen
ist es möglich,
die Sensoranbringungsstruktur zu realisieren, die die Komponentenzahl
reduzieren und die Struktur im Vergleich zu einem herkömmlichen
Anbringungsstruktursystem, das auf Schrauben verzichtet, vereinfachen
kann.
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Des Weiteren ist es möglich, einen
Halbleiterdrucksensor vorzusehen, der den Ansaugluftdrucksensor,
der einer der Kraftfahrzeugsensoren ist, unmittelbar an der Ansaugrohrwand
anzubringen und des Weiteren das Druckerfassungsmessgerät des Sensors,
der auf das Druckeinlassrohr verzichten kann, frei in den Ansaugluftdurchgang
zu platzieren.
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Wenn der Halbleiterdrucksensor unmittelbar an
der Ansaugrohrwand befestigt ist, insbesondere, wenn der Halbleiterdrucksensor
mit der horizontal oder fast horizontal angeordneten Druckeinlassöffnung befestigt
ist, ist es außerdem
möglich,
zu verhindern, dass durch Kondensation gebildetes Wasser auf dem
Halbleitermessgerät
vereist und somit eine Beeinträchtigung
des Druckerfassungsgeräts
zu verhindern.