HERRMANN, Reinhold (Wiener Str. 5, Stuttgart, 70469, DE)
KOLTERMANN, Marc (Augustenstr. 114, Stuttgart, 70197, DE)
HERRMANN, Reinhold (Wiener Str. 5, Stuttgart, 70469, DE)
| Patentansprüche
1. Sensorgehäuse (1 ) mit einem ersten Gehäuseteil (2), das eine Sensorvorrichtung (15) und ein mit der Sensorvorrichtung (15) elektrisch in Kontakt stehendes erstes Kontaktelement (4) aufweist, und mit einem zweiten Gehäuseteil (3), das deckelartig und dichtend auf das erste Gehäuseteil (2) aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zweite Gehäuseteil (3) ein vom ersten Kontaktelement (4) separates zweites Kontaktelement (5) aufweist, das mit dem ersten Kontaktelement (4) elektrisch leitend in Kontakt gebracht ist, wenn das zweite Gehäuseteil (3) mit dem ersten Gehäuseteil (2) verbunden ist.
2. Sensorgehäuse (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das erste Kontaktelement (4) in dem aus Kunststoff gefertigten ersten Gehäuseteil (2) umspritzt eingebettet ist.
3. Sensorgehäuse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Kontaktelement (5) in dem aus Kunststoff gefertigten zweiten Gehäuseteil (3) umspritzt eingebettet ist.
4. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste und das zwei- te Kontaktelement (4 und 5) über eine Kaltkontaktstelle miteinander in Verbindung stehen.
5. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen dem ersten Gehäuseteil (2) und dem zweiten Gehäuseteil (3) eine Presspassung vorliegt.
6. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) auf deren Außenseiten miteinander verschweißt sind, vorzugsweise laserverschweißt sind.
7. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Kontaktelement (4) ein stiftförmiges Ende aufweist, das passgenau in eine Ausnehmung (12) des zweiten Kontaktelementes (5) passt.
8. Sensorgehäuse (1 ) nach Anspruch 7, wobei das stiftförmige Ende einen viereckigen Querschnitt, vorzugsweise einem quadratischen Querschnitt aufweist.
9. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Kontaktelement (5) so in sich abgewinkelt ausgestattet ist, dass das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) entlang einer gemeinsamen Längsachse(I O) fluchten.
0. Sensorgehäuse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im ersten Gehäuseteil (2) eine Luftöffnung (6) vorgesehen ist und die Sensorvorrichtung auf der der Luftöffnung (6) abgewandten Seite einer fest in das erste Gehäuseteil (2) eingearbeiteten Trennwand angeordnet ist. |
BESCHREIBUNG
Titel
ZWEITEILIGES SENSORGEHAUSE MIT KONTAKTELEMENTEN IN BEIDEN GEHAUSETEILEN
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil, das eine Sensorvorrichtung und ein mit der Sensorvorrichtung elektrisch in Kontakt stehendes erstes Kon- taktelement aufweist, und mit einem zweiten Gehäuseteil, das deckelartig und dichtend auf das erste Gehäuseteil aufsetzbar ist.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Sensorgehäuse aus einem Teil mittels Kunststoffspritzguss hergestellt werden. Bei diesen Sensorgehäusen wird ein Sensorgehäuse und ein Steckergehäuse zusammen mit Steckerpins in einem Kunststoffwerkzeug gespritzt hergestellt. Allerdings sind die mit den Steckerpins gebildeten Steckerschnittstellen hochgenaue Teile, weswegen das gesamte Sensorgehäuse hohen Genauigkeitsanforderungen genügen muss. Hinzu kommt, dass bei der Sensorherstellung das einteilige Gehäuse durch einen Aushärteofen laufen muss, um eventuell verwendete Klebstoffe auszuhärten, wodurch es zu einem sog. Thermo-Verzug kommt, welcher die Steckermaße beein- flusst. Dieser Verzug ist für ein großes Gehäuse besonders schwierig zu handhaben. Auch existiert bei bestehenden Sensorgehäusen nur eine geringe Flexibilität bezüglich des An- ordnens eines ausgehenden Steckerabschnittes, zur weitergehenden Kontaktierung. Es muss vielmehr für jedes zu entwickelnde Sensorgehäuse ein komplett eigenes Sensorgehäuse aufwendig hergestellt werden.
Aus dem Stand der Technik, etwa der DE 10 2007 001995 A1 ist auch ein Anschlussadapter für Sensoren und Aktuatoren bekannt. Der dort offenbarte Gegenstand betrifft einen Anschlussadapter, der dazu ausgestaltet und ausgebildet ist, zwischen der Anschlussseite eines Sensors oder eines Aktuators und der Eingangsseite eines Steckverbinders geschaltet zu werden, um unterschiedliche Steckgesichter des Sensors oder des Aktuators und des Steckverbinders einander anzupassen. Dabei ist in einem Sensorgehäuse eine Aufnahme
vorhanden, die von einem Anschlussadapter abgedeckt wird. Mehrere einteilige Kontakte sind in dieser Vorrichtung vorgesehen.
Offenbarung der Erfindung
Ein gattungsgemäßes Sensorgehäuse ist erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass das zweite Gehäuseteil ein vom ersten Kontaktelement separates zweites Kontaktelement aufweist, das mit dem ersten Kontaktelement elektrisch leitend in Kontakt gebracht ist, wenn das zweite Gehäuseteil mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist.
Vorteile der Erfindung
Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es nicht mehr zwingend notwendig für je- des Sensorgehäuse ein eigenes Werkzeug vorzuhalten. So ist es möglich, dass das erste Gehäuseteil immer mit ein und demselben Werkzeug gefertigt wird und das zweite Gehäuseteil mit einem kundenwunsch-abhängig-variierendem zweiten Werkzeug hergestellt wird. Dies vermindert die Kosten zur Werkzeugherstellung. Ferner wird die Flexibilität zur Erzeugung unterschiedlicher Steckervarianten, also unterschiedlichen Sensorgehäusen in Ab- hängigkeit vom Kundenwunsch, erhöht. Die für die Herstellung des ersten und zweiten Gehäuseteils notwendigen Werkzeuge können einfacher gestaltet werden. Auf komplexe Einlegeteile, die bisher bei einteiligen Sensorgehäusen notwendig waren, kann verzichtet werden.
Die Steckerschnittstellen werden ferner präziser positionierbar und ausgestaltbar. Zwischen Genauigkeitsanforderungen für das erste und das zweite Gehäuseteil kann unterschieden werden. Je nach Genauigkeitsanforderungen, können die jeweiligen Werkzeuge kostengünstiger, einfacher und schneller hergestellt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher beschrieben.
So ist es von besonderem Vorteil, wenn das erste Kontaktelement in dem aus Kunststoff gefertigten ersten Gehäuseteil umspritzt eingebettet ist. Das Kontaktelement ist in einer solchen Ausführungsform nicht mehr relativ zum ersten Gehäuseteil verschieblich, wodurch letztendlich die Kontaktiergenauigkeit erhöht wird.
Die Kontaktiergenauigkeit wird auch erhöht, wenn das zweite Kontaktelement in dem aus Kunststoff gefertigten zweiten Gehäuseteil umspritzt eingebettet ist, da auch dieses Teil relativ zu dem zweiten Gehäuseteil nicht mehr verschieblich ist.
Wenn das erste und zweite Kontaktelement über eine kalte Kontaktstelle miteinander in Verbindung stehen, so kann auf die Zufuhr erhöhter Temperatur zum Herstellen einer Kontaktverbindung verzichtet werden, was dazu führt, dass keine zusätzlichen Temperaturspannungen in das Druckgehäuse und die im Druckgehäuse vorhandene Sensorvorrichtung ausgeübt wird. Die Genauigkeit des Sensorgehäuses wird dadurch erhöht und die Ausfallsicherheit der Sensorvorrichtung ebenfalls verbessert.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel liegt zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil eine Presspassung vor. Auf diese Weise, insbesondere bei einer entsprechenden Ausgestaltungsart, ist das zweite Gehäuseteil einfach in das erste Gehäuseteil einschiebbar, so dass das erste Gehäuseteil von dem zweiten Gehäuseteil nicht mehr einfach trennbar ist. Ein diesbezüglicher Montageprozess wird so vereinfacht.
Die Dichtigkeit wird erhöht, wenn das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil auf deren Außenseiten miteinander verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt oder verklebt sind. Selbst wenn das zweite Gehäuseteil durch eine Variante ersetzt wird, kann durch eine entsprechende Laserschweißnaht, oder eine andere Schweißnaht oder eine Klebung, die Dichtigkeit wieder hergestellt werden, ohne dass das komplette Sensorgehäuse ersetzt werden müsste.
Um die elektrischen Ströme besonders gut übertragen zu können, ist es von Vorteil, wenn das erste Kontaktelement ein stiftförmiges Ende aufweist, das passgenau in eine Ausnehmung des zweiten Kontaktelementes passt.
Besonders robust gegen Schwingungsbelastung ist das Druckgehäuse dann, wenn das stiftförmige Ende einen viereckigen Querschnitt, vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt aufweist. Auch wird eine genaue Positionierung vorgegeben und eine Verdrehung der zwei Gehäuseteile relativ zueinander vermieden. Die Ausfallsicherheit des Sensorgehäuses und der darin enthaltenen Sensorvorrichtung wird erhöht. Ferner werden die erhaltenen Daten präziser.
Um möglichst viele Steckervarianten zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn das zweite Kontaktelement so in sich abgewinkelt ausgestaltet ist, dass das erste Gehäuseteil und das
zweite Gehäuseteil entlang einer gemeinsamen Längsache fluchten. Ein eventuell nur entlang der Längsachse vorhandener Bauraum kann so optimal genutzt werden.
Die Montage lässt sich weiter vereinfachen, wenn im ersten Gehäuseteil eine Luftöffnung vorgesehen ist und die Sensorvorrichtung auf der der Luftöffnung abgewandten Seite einer fest in das erste Gehäuseteil eingearbeiteten Trennwand angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf eine Zeichnung zurückgegriffen. In dieser Zeichnung sind fünf Figuren dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sen- sorgehäuses,
Fig. 2 eine isolierte schematische, perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseteils des Sensorgehäuses, wie es in Fig. 1 dargestellt ist,
Fig. 3 eine schematische, perspektivische Darstellung des zweiten Gehäuseteils gemäß des erfindungsgemäßen Sensorgehäuses aus Fig. 1 , wobei die Blickrich- tung von der Oberseite des ersten Gehäuseteils gewählt ist,
Fig. 4 eine isolierte, perspektivische Detaildarstellung eines ersten und zweiten Kontaktelementes aus dem Sensorgehäuse gemäß Fig. 1 in einem in Kontakt befindlichen Zustand und
Fig. 5 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des zusammengebauten Sensorgehäuses aus Fig. 1 entlang der Linie V aus Fig. 1 , wobei das erste Gehäuse nur partiell dargestellt ist.
Ausführungsformen der Erfindung
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sensorgehäuse 1 dargestellt. Das Sensorgehäuse 1 weist ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 auf. Das Sensorgehäuse 1 ist dabei ein Drucksensorgehäuse.
Das erste Gehäuseteil 1 weist zumindest ein erstes Kontaktelement 4 auf. Das erste Kontaktelement 4 ist mit einer nicht dargestellten Sensorvorrichtung elektrisch in Verbindung stehend. Diese Sensorvorrichtung ist ein Sensor zum Druckmessen.
Das zweite Gehäuseteil 3 weist zumindest ein zweites Kontaktelement 5 auf. Das erste und das zweite Kontaktelement 4 und 5 sind miteinander elektrisch in Verbindung bringbar, wenn das zweite Gehäuseteil 3 in das erste Gehäuseteil 1 eingesteckt wird. Sind die zwei Gehäuseteile 2 und 3 miteinander über eine Presspassung, Klebung oder Schweißung ver- bunden, so kontaktiert das erste Kontaktelement 4 das zweite Kontaktelement 5.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei erste Kontaktelemente 4 und drei zweite Kontaktelemente 5 dargestellt und verwendet.
Das erste Gehäuseteil 2 weist zumindest eine Luftöffnung 6 auf, die als Tülle oder Hülse ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei orthogonal zueinander be- züglich deren jeweiligen Längsachsen angeordnete Hülsen verwendet, die auf ihren Außenseiten mehrere hintereinander angeordnete Rillen oder Riefen aufweisen, um mit nachfolgenden Anschlusselementen, wie Schläuchen, verbunden zu werden.
Die Sensorvorrichtung ist unterhalb einer Trennwand 7 auf der einer Luftöffnung 6 zugewandten Seite der Trennwand 7 angeordnet. Als Verbindungsarten der Kontaktelemente 4 und 5 bieten sich sog. Crimp-Verbindungen, Lötverbindungen oder Steckverbindungen an. Auch Klebverbindungen sind grundsätzlich möglich.
In allen Figuren werden für dieselben Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet.
In Fig. 2 ist das erste Gehäuseteil 2 ohne die deckelartige Abdeckung durch das zweite Gehäuseteil 3 dargestellt. In dem Bauraum 8 sind nicht nur die drei ersten Kontaktelemente 4 angeordnet, sondern auch zahlreiche nicht näher dargestellte elektrische Bauteile, wie Transistoren, Kondensatoren oder ähnliches.
Die dem zweiten Gehäuseteil 3 zugewandten Enden der ersten Kontaktelemente sind stiftartig ausgebildet und haben einen quadratischen Querschnitt, der pyramidenförmig spitz zuläuft.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Längsachsen 9 parallel zu einer Längsachse 10 ausgerichtet, welche als eine Symmetrieachse durch die Luftöffnung 6 und das erste Gehäuseteil 1 verläuft.
Wie schon in der Fig. 1 dargestellt, weisen das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 dieselbe Längsachse 10 auf.
So ist in Fig. 3 auf der dort dargestellten Unterseite des zweiten Gehäuseteils offenbart, dass die drei zweiten Kontaktelemente 5 flächig in einer Endfläche 1 1 des zweiten Gehäuseteils 3 eingespritzt sind. Die Oberflächen, die den ersten Kontaktelementen 4 gegenüberliegen, sind plan und blank ausgestaltet, weisen jedoch eine Ausnehmung auf, die unter plastischer Verformung der ersten Kontaktelemente 4 diese aufnehmen. Da die Ausnehmungen 12 einen runden Querschnitt haben und die stiftförmigen Enden der ersten Kontaktelemente 4 einen eckigen Querschnitt aufweisen, ist die pyramidale Spitze der ersten Kontaktelemente 4 wertvoll, damit nach einem vereinfachten Einführen der ersten Kontaktelemente in die zweiten Kontaktelemente 5 eine nachfolgende Verformung besonders ein- fach folgen kann.
In Fig. 4 ist die Verbindung der ersten und zweiten Kontaktelemente 4 und 5 miteinander dargestellt. Auch ist die rechtwinklige Abkantung der zweiten Kontaktelemente in sich dargestellt.
In der in Fig. 5 dargestellten Teilschnittzeichnung ist die hergestellte Kontaktierung zwi- sehen den ersten und zweiten Kontaktelementen 4 und 5 besonders gut erkennbar. Auch ist erkennbar, dass die zweiten Kontaktelemente 5 in zumindest einem Kontaktpin 13 enden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Kontaktpins 13 oberhalb eines in dieser Figur nicht dargestellten Verbindungsbereiches 14 vorhanden, die von einer Schürze 16 mit Abstand umgeben sind.
In dem Verbindungsbereich 14 ist eine nicht näher dargestellte lasererzeugte Schweißnaht vorhanden. Neben der zwischen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem zweiten Gehäuseteil 3 vorhandenen Presspassung sorgt diese Schweißnaht für eine hervorragende Dichtigkeit des gesamten Sensorgehäuses 1.
In Fig. 5 ist die Sensorvorrichtung, die dort mit dem Bezugszeichen 15 versehen ist, auf der der Luftöffnung 6 gegenüberliegenden Seite der Trennwand 7 angeordnet dargestellt. Dabei ist in der Trennwand 7 eine öffnung vorhanden, durch welche die Sensorvorrichtung 15 mit einem Druckraum kommunizieren kann. Eine Anordnung auf der anderen Seite der Trennwand 7 ist auch möglich.