| JP2010032239 | PRESSURE SENSOR |
| JP3693890 | FLUCTUATION PRESSURE SENSOR |
| JP2002350267 | PACKAGE FOR PRESSURE DETECTOR |
PLANKL, Christian (Droste-Hülshoff-Weg 24, Burgweinting, 93055, DE)
WEINACHT, Michael (Donaustaufer Str. 206b, Regensburg, 93059, DE)
LECHNER, Michael (Bürgermeister-Jacob-Str.6, Grossheirath, 96269, DE)
NEUMANN, Uwe (Hasengartenstr. 9a, Wiesbaden, 65189, DE)
SCHÄFER, Matthias (Webergasse 26, Coburg, 96450, DE)
CHRISTOPH, Markus (Hintere Keilbergstr. 64, Regensburg, 93055, DE)
PLANKL, Christian (Droste-Hülshoff-Weg 24, Burgweinting, 93055, DE)
WEINACHT, Michael (Donaustaufer Str. 206b, Regensburg, 93059, DE)
LECHNER, Michael (Bürgermeister-Jacob-Str.6, Grossheirath, 96269, DE)
NEUMANN, Uwe (Hasengartenstr. 9a, Wiesbaden, 65189, DE)
SCHÄFER, Matthias (Webergasse 26, Coburg, 96450, DE)
Patentansprüche
1. Drucksensorgehause mit einer Lufteinlassoffnung (9), mit einem ersten, Steckverbinderkontakte (11) aufweisenden Gehauseteil (1) und mit einem zweiten Gehauseteil (2), wobei im ersten Gehauseteil (1) eine Leiterplatte (6) mit einem einen druckempfindlichen Bereich (8) aufweisenden Drucksensorelement (7) angeordnet ist, und wobei die Lufteinlassoffnung (9) in dem zweiten Gehauseteil (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Dichtelement (5) zur Befestigung und Abdichtung einer das Drucksensorgehause aufnehmenden öffnung in einer Montagewand (13) an das Gehauseteil (1; 2), das vorgesehen ist, in die öffnung zu ragen, angespritzt ist.
2. Drucksensorgehause nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und das zweite (2) Gehauseteil durch eine Schnapp- (12), Klebe- oder Schweißverbindung miteinander verbunden sind.
3. Drucksensorgehause nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lufteinlassoffnung (9) des zweiten Gehauseteils (2) und dem druckempfindlichen Bereich (8) des Drucksensorelements (7) ein zweites Dichtelement (3) zur Abdichtung des Gehauseinneren gegen die Umgebung und zwischen dem ersten (1) und dem zweiten (2) Gehauseteil zur Abdichtung des Gehauseinneren gegen die Umgebung ein drittes Dichtelement (4) angeordnet ist.
4. Drucksensorgehause nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Dichtelement (4) an das erste (1) oder das zweite (1) Gehauseteil angespritzt ist,
5. Drucksensorgehause nach einem der Ansprüche 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (3) an das zweite Gehauseteil (2) angespritzt ist.
6. Drucksensorgehause nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappverbindung (12) eine Ringschnappverbindung ist.
7. Drucksensorgehause nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehauseteile
(1, 2) im Wesentlichen rund ausgebildet sind.
8. Drucksensorgehause nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in eine öffnung einer Montagewand (13) ragende Gehauseteil (1; 2) eine unsymmetrische Geometrie an seinem die öffnung durchragenden Umfang aufweist.
9. Verfahren zum Herstellen eines Drucksensorgehäuses nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Gehäuseteil (2) und die Dichtelemente (3, 4, 5) in nur einem Spritzwerkzeug durch aufeinander folgende Spritzvorgänge hergestellt werden. |
Beschreibung
Drucksensorgehäuse und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Drucksensorgehäuse mit einer
Lufteinlassöffnung, mit einem ersten, Steckverbinderkontakte aufweisenden Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil, wobei im ersten Gehäuseteil eine Leiterplatte mit einem einen druckempfindlichen Bereich aufweisenden Drucksensorelement angeordnet ist, und wobei die Lufteinlassöffnung in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, .
Die DE 199 38 868 Al offenbart ein solches
Drucksensorgehäuse. Dieses bekannte Drucksensorgehäuse muss jedoch mittels zweier Schrauben befestigt werden, was eine sehr zeit- und kostenaufwändige Montage erfordert, was insbesondere bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen unerwünscht ist.
Auch die DE 103 33 964 Al offenbart ein gattungsgemäßes Drucksensorgehäuse, das mittels einer selbstklebenden Dichtfolie gegen eine Trennwand geklebt wird. Diese Befestigungsart ist jedoch aufgrund der Alterung des Klebstoffs nicht auf die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs ausgelegt.
Solche Drucksensoren sind zum Einsatz in Kraftfahrzeugen bestimmt, um den bei einem Aufprall erfolgenden Druckanstieg in einem weitgehend abgeschlossenen Hohlraum - beispielsweise dem Türinnenraum - zu erfassen und auszuwerten, um insbesondere einen Seitenaufprall auf das Kraftfahrzeug detektieren und geeignete Schutzmechanismen auslösen zu können. Hierzu muss der Drucksensor an einer Wand der
Fahrzeugtur oder an einem sich in der Tur befindlichen Bauteil, wie z.B. einem Fensterheber, befestigt sein. In manchen Fahrzeugturen befindet sich im Turinneren eine Zwischenwand, die den zum Fahrzeugaußeren hin orientierten Nassraum des Turinnenbereichs von einem zum Turinneren hin orientierten Trockenraum, in dem die häufig vorgesehene Elektrik und Elektronik der Fensterheber und Außenspiegeleinstellung angeordnet sind, trennt.
Seitenaufpralle auf ein Kraftfahrzeug finden zumeist an der Außenhaut der Fahrzeugtur statt, so dass der primäre Druckanstieg im Nassraum des Turinnenbereichs detektiert werden sollte. Hierzu ist es erforderlich, die Lufteinlassoffnung des Drucksensorgehauses möglichst im Nassraum zu platzieren. Prinzipiell kann zu diesem Zweck das ganze Drucksensorgehause im Nassraum angeordnet werden, wobei in diesem Fall jedoch hohe Anforderungen an die Wasserdichtigkeit des Drucksensorgehauses gestellt sind. Vorteilhaft ist es, das eigentliche Drucksensorgehause im Trockenraum des Fahrzeuginnenbereichs anzuordnen und lediglich die Lufteinlassoffnung durch eine öffnung in der Zwischenwand hindurchragen zu lassen. Bei dieser Montagevariante muss nun zwar die öffnung in der Zwischenwand gegenüber dem Trockenraum der Fahrzeugtur abgedichtet werden, allerdings sind deutlich geringere Anforderungen an die Wasserdichtigkeit des Drucksensorgehauses gestellt.
Wenn die Lufteinlassoffnung im Nassraum des
Fahrzeugturinnenbereichs platziert ist, ist es von Vorteil, wenn sie durch eine Abdeckung, die lediglich eine öffnung nach unten aufweist, vor dem direkten Kontakt mit Schmutz und Feuchtigkeit, insbesondere von Tropfwasser, geschützt ist. Ein Drucksensorgehause oder ein Drucksensorgehauseteil, das
eine solche Abdeckung für eine Lufteinlassöffnung aufweist, erfordert jedoch zu seiner Herstellung ein aufwendiges und damit kostenintensives Spritzwerkzeug, da diese Abdeckung eine Hinterschneidung aufweist.
Wenn am selben Gehäuseteil auch die Steckverbinderkontakte angeordnet sind, führt dies jedoch zu einer Vielzahl von erforderlichen teuren Werkzeugen, da üblicherweise für jeden Fahrzeugtyp ein eigener Steckverbinder vorgesehen ist, der sich von anderen durch seine Form und möglicherweise seine Farbe unterscheidet, um eine Verwechslung auszuschließen. Damit wird jedoch ein Drucksensorgehäuse, wie es in der DE 44 26 812 Al vorgeschlagen ist, aufwändig und teuer.
Das Drucksensorgehäuse wird beim Fahrzeughersteller in der Tür, insbesondere an der Türzwischenwand, befestigt. Dies geschieht zum Beispiel durch Schrauben, Nieten oder andere zusätzliche mechanische Befestigungselemente. Da sich wegen dieser Befestigungselemente Durchbrüche in der Trennwand zwischen Nass- und Trockenraum ergeben, müssen diese entweder durch Dichtringe oder aufgeklebte Schaumdichtungen abgedichtet werden. Beispiele hierfür sind in der WO00/71978 Al gezeigt. Dies erfordert jedoch zusätzlichen Montageaufwand.
Aus der DE 43 21 068 Al ist ein anderes Drucksensorgehäuse bekannt. Die Montage des dortigen Drucksensorgehäuses erfolgt dadurch, dass in das erste, die Steckverbinderkontakte aufweisende Gehäuseteil ein Druckfühlerelement mit einem Druckeinlass eingelegt wird. Anschließend wird eine
Verdrahtungsplatte in das erste Gehäuseteil eingelegt, die einen Durchbruch für den Druckeinlass sowie Ausnehmungen für Kontaktstifte des Druckfühlerelements aufweist. Die
Verdrahtungsplatte weist einen Leiterrahmen auf, dessen Leiter in den Ausnehmungen für die Kontaktstifte des Druckfühlerelements freiliegen und dort mit den Kontaktstiften in Kontakt treten. Der Leiterrahmen wird außerdem beim Einlegen der Verdrahtungsplatte in das erste Gehäuseteil mit den dortigen Steckverbinderkontakten elektrisch verbunden. Nun wird ein O-Ring um den durch die Ausnehmung in der Verdrahtungsplatte ragenden Druckeinlass des Druckfühlerelements gelegt und anschließend das eine Lufteinlassöffnung aufweisende zweite Gehäuseteil über den Druckeinlass gestülpt und gegen den O-Ring gedrückt. Abschließend wird der verbleibende Innenraum des Gehäuses mit einem Vergussmaterial vergossen, so dass einerseits eine Abdichtung der beiden Gehäuseteile gegeneinander erfolgt und andererseits das zweite Gehäuseteil mit dem ersten Gehäuseteil verbunden wird.
Abgesehen davon, dass aufgrund der verschiedenen Materialien und der damit verbundenen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieses Drucksensorgehäuse nicht vollständig dicht zu bekommen ist, weist es auch eine Vielzahl von Einzelteilen auf, die in einem aufwendigen Montageprozess zusammengefügt werden müssen.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es somit, ein
Drucksensorgehäuse, das aus möglichst wenig Einzelteilen gebildet ist und einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung anzugeben .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemaße Drucksensorgehause weist ein erstes Gehauseteil auf, das die Steckverbinderkontakte umfasst. Die Lufteinlassoffnung ist in vorteilhafter Weise in einem zweiten Gehauseteil angeordnet, wodurch dieses aufwandig herzustellende Gehauseteil für alle Fahrzeugtypen gleich sein kann und somit nur ein komplizierteres Werkzeug für alle Fahrzeugtypen erforderlich ist. Es müssen dann lediglich die fahrzeugtypspezifischen ersten, die Steckverbindinderkontakte aufweisenden Gehauseteile mit speziellen, jedoch wesentlich einfacher aufgebauten Werkzeugen hergestellt werden.
Bei dem erfindungsgemaßen Drucksensorgehause ist ein erstes Dichtelement sowohl zur mechanischen Befestigung als auch zur Abdichtung einer das Drucksensorgehause aufnehmenden öffnung in einer Montagewand an das Gehauseteil angespritzt, das vorgesehen ist, in die öffnung zu ragen. Wenn das Drucksensorgehause vom Trockenraum her in die Zwischenwand der Fahrzeugtur montiert wird, wird das erste Dichtelement vorzugsweise am zweiten, die Lufteinlassoffnung aufweisenden Gehauseteil angespritzt. Es ist aber auch möglich, das erste Dichtelement am ersten, die Steckverbinderkontakte aufweisenden Gehauseteil anzuspritzen.
Es ist jedoch ebenso möglich, das Drucksensorgehause vom
Nassraum her in eine öffnung der Zwischenwand zu stecken, so dass es hier vorteilhaft sein kann, das erste Dichtelement am ersten, die Steckverbinderkontakte aufweisenden Gehauseteil anzuspritzen. Durch eine geeignete Formgebung des ersten Dichtelements kann das Drucksensorgehause für unterschiedliche Starken der Zwischenwand verwendet werden. Zugleich kann durch die Formgebung (z.B oval) der lagerichtige Verbau gewahrleistet werden. Durch den Aufbau
ist sowohl eine Montage im Nass- als auch im Trockenraum möglich. Es ist nur die geeignete öffnung für die außen liegende Dichtung vorzusehen.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind das erste und das zweite Gehauseteil durch eine Schnapp-, Klebe- oder Schweißverbindung miteinander verbunden.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemaßen Drucksensorgehauses ist zwischen der Lufteinlassoffnung des zweiten Gehauseteils und dem druckempfindlichen Bereich des Druckfuhlerelements ein zweites Dichtelement zur Abdichtung des Gehauseinneren gegen die Umgebung und zwischen dem ersten und dem zweiten Gehauseteil zur Abdichtung des Gehauseinneren gegen die Umgebung ein drittes Dichtelement angeordnet.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Dichtelement an das erste oder das zweite Gehauseteil angespritzt. Besonders vorteilhaft findet der Spritzvorgang im Werkzeug für die Herstellung des jeweiligen Gehauseteils statt, so dass kein Werkzeugwechsel notig ist. Es werden also zwei verschieden harte Kunststoffe in einem Werkzeug aneinandergeformt .
In gleicher Weise kann in vorteilhafter Weiterbildung das zweite Dichtelement an das zweite Gehauseteil angespritzt werden .
Vorteilhaft wird für die Schnappverbindung eine Ringschnappverbindung verwendet, da diese zu einer besonders guten Wasserdichtigkeit und Festigkeit der Verbindung fuhrt. Vorteilhaft sind für die Gehauseteile runde Formen, da sich
diese sehr gut abdichten lassen und auch die Ringschnappverbindung sehr gut wirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses,
Figur 2 eine Querschnittsdarstellung des zusammengebauten Gehäuses gemäß Figur 1 im in einer Zwischenwand montierten Zustand,
Figur 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses
Figur 4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses und
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des
Drucksensorgehäuses gemäß Figur 4.
Die in der Figur 1 dargestellte erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses weist ein erstes Gehäusesteil 1 auf, an das ein Steckverbinder angeformt ist, der Steckverbinderkontakte 11 umfasst. Diese ragen vom Steckverbinder in das Gehäuseinnere und dienen der Kontaktierung von Bauteilen - insbesondere einem
Druckfühlerelement 7 -, die auf einer Leiterplatte 6 angeordnet sind. Die in das Gehäuseinnere ragenden Teile der Steckverbinderkontakte 11 fungieren als Einspresspins und
werden in die Leiterplatte 6 eingepresst, wenn die Leiterplatte 6 in das erste Gehäuseteil 1 eingebaut wird.
Ein zweites Gehäuseteil 2 weist eine Lufteinlassöffnung 9 auf, die von einer Abdeckung 10, die an das zweite
Gehäuseteil 2 angeformt ist zum Schutz vor Schmutz und Feuchtigkeit, abgedeckt ist. An das zweite Gehäuseteil 2 sind ein zweites Dichtelement 3 und ein drittes Dichtelement 4 angebracht, vorzugsweise angespritzt. Beim Zusammenbau der beiden Gehäuseteile 1, 2 drückt das zweite Dichtelement 3 auf das Druckfühlerelement 7 und umschließt einen druckempfindlichen Bereich 8 des Druckfühlerelements 7, wodurch das Gehäuseinnere gegen die Umgebung aufgrund der Lufteinlassöffnung 9 abgedichtet wird. Das dritte Dichtelement 4 dient der Abdichtung des Gehäuseinneren gegenüber der Umgebung an einem Berührungspunkt der beiden Gehäuseteile 1, 2.
Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 weisen hierzu eine Schnappverbindung 12 auf, die in dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als entlang des Umfangsverlaufs des ersten Gehäuseteils 1 ausgebildete Nase und eine entsprechende Vertiefung im zweiten Gehäuseteil 2 ausgebildet ist. Es wäre aber auch möglich, lediglich einzelne Nasen mit korrespondierenden Vertiefungen vorzusehen. Außerdem könnte eine Vertiefung am ersten Gehäuseteil und entsprechende Nasen am zweiten Gehäuseteil 2 vorgesehen werden. Alternativ zur Schnappverbindung wäre auch ein Verkleben oder Verschweißen der Teile möglich.
Durch eine runde oder ovale Umfangsform des Gehäuses, wie es in der Figur 1 dargestellt ist kann bei einer Schnappverbindung eine besonders gute Dichtgeometrie und
damit Wasserdichtigkeit erzielt werden. Eine z.B. ovale Umfangsform hat dabei den Vorteil, dass das Drucksensorgehäuse lagerichtig in eine entsprechende Ausnehmung einer Montagewand eingeführt werden muss.
In erfindungsgemäßer Weise ist an das Drucksensorgehäuse, im dargestellten Ausführungsbeispiel an das zweite Gehäuseteil 2 ein erstes Dichtelement 5 angebracht, in vorteilhafter Weise angespritzt, das sowohl zur mechanischen Fixierung an einer Montagewand 13 als auch zur Abdichtung der beiden Bereiche des durch die Montagewand 13 geteilten Raumes dient.
In Figur 2 ist das zusammengebaute und an eine Montagewand 13, die üblicherweise die Zwischenwand einer Fahrzeugtür darstellt, montierte Drucksensorgehäuse im Querschnitt dargestellt. Das erste Dichtelement 5 weist dabei einen Vorsprung auf, der durch die Ausnehmung der Montagewand 13 hindurchgedrückt werden muss und im Endzustand die Montagewand hintergreift. Hierdurch ist eine einfache Montage möglich, die ohne Schrauben, Nieten oder sonstiger Befestigungsmittel auskommt.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses ist in der Figur 3 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im dortigen Ausführungsbeispiel weist das zweite Gehäuseteil 2 eine Form auf, die es erlaubt, den Drucksensor unter einem Winkel an einer Montagewand zu befestigen.
Es ist auch möglich, wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, den Steckverbinder unter einem anderen Winkel an das erste Gehäuseteil 1 anzuformen.
Allen Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass sie aus nur wenigen Einzelteilen bestehen und sehr einfach zusammengebaut werden können. Außerdem ist eine einfache Montage im Fahrzeug möglich, wodurch erhebliche Kosten eingespart werden können.
Next Patent: DISPLAY DEVICE FOR POSITIONING A TOOL ON A WORKPIECE