CN107003159B - 应用在机动车中的传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器装置(10)，其特别是应用在机动车中，传感器装置具有用于容纳传感器元件(1)的壳体(11)，其中传感器元件(1)具有接触面(21至23)，该接触面与布置在壳体(11)中的电插接头(27)在贴靠触点(24至26)的区域中导电地连接，其中特别是构造为壳体顶盖的壳体元件(13)朝贴靠触点(24至26)的方向对传感器元件(1)施加力以进行电接触，并且其中在传感器元件(1)和壳体(11)之间构造有呈三点贴靠形式的支撑部。根据本发明规定，传感器元件(1)具有至少两个测量装置(5、6)，并且该至少两个测量装置(5、6)具有构成三点贴靠部的三个接触面(21至23)。

Description

应用在机动车中的传感器装置
技术领域
本发明涉及一种应用在机动车中传感器装置。所述传感器装置具有用于容纳传感器元件的壳体，其中所述传感器元件具有接触面，所述接触面与布置在所述壳体中的电插接头在贴靠触点的区域中导电地连接，其中构造为壳体顶盖的壳体元件朝贴靠触点的方向对所述传感器元件施加力以进行电接触，并且在所述传感器元件和所述壳体之间构造有呈三点贴靠部的形式的支撑部。
背景技术
由申请人的DE 10 2011 079 446 A1已知一种前述传感器装置。该已知的以压力传感器形式构造的传感器装置具有多件式的壳体，在其内部空间中布置有传感器元件。具有传感器表面的传感器元件布置为与通风道有效连接，该通风道构造或成型在壳体内部中并且通向传感器表面区域。这种传感器装置例如用于识别事故。对此例如可将已知的传感器装置布置在车门中，其中由于碰撞或变形位于车门中的空气突然发生压力增大，这可由传感器装置探测到。由此传感器装置例如可用于有针对性地控制安全气囊等。在由所述文献已知的传感器装置中为了简化传感器元件的装配或制造规定，传感器元件具有(电)接触面，该接触面与布置在壳体中的电插接头在贴靠触点区域中导电地连接。特别是仅通过朝插接头的贴靠触点的方向对传感器元件的施力进行该接触。在此呈三点贴靠形式的支撑部用于使传感器元件可靠且限定地贴靠在贴靠触点或壳体处。这种三点贴靠特别是防止传感器元件相对于壳体倾斜，不然在可能的情况下可导致在接触面和贴靠触点之间的电中断。在此三点贴靠所需的三个支撑点中的两个构造在传感器元件的两个接触面和与之共同作用的插接头贴靠触点之间，而第三支撑面通过相应的模制在壳体中的支撑部实现。
发明内容
基于所述现有技术本发明的目的在于，将所述应用于机动车中的传感器装置以如下方式改进，即在保持传感器元件在壳体中简单且可靠地装配或接触的同时也可使用具有多于一个测量装置的传感器元件。这种传感器装置例如可用在制动系统、排放系统或进气系统中检测压力差。换言之这意味着，尤其应实现，在装配时使得传感器元件能够自动接触，其中应通过传感器元件可控制或可读取多个测量装置。
根据本发明该目的在具有权利要求1特征部分的特征的传感器装置中通过以下方式实现，即传感器元件具有至少两个测量装置，并且该至少两个测量装置具有三个构成三点贴靠的接触面。换言之这意味着，不同于开头所述的现有技术，根据本发明不必通过壳体本身构造在壳体和传感器元件之间的贴靠面中的一个。而是三点贴靠式的所有三个支撑部通过电接触面或者说电贴靠面构造。
在从属权利要求中提出了根据本发明的传感器装置的有利改进方案。至少两个在权利要求、说明和/或附图中公开的特征的所有组合均属于本发明的范围。
在优选的三点贴靠式结构设计方案中规定，贴靠触点基本为点状或突起状且接触面优选具有矩形平面形状，并且接触面的尺寸分别大于与接触面相对应的贴靠触点的面积。由此即使当在可能的情况下传感器元件不是百分之百正对插接头的贴靠触点时也始终确保传感器元件的足够精确或可靠的接触。特别是在传感器元件和贴靠触点之间的后来的相对位移也不会导致与传感器元件的电连接的中断。
此外特别优选的是两个测量装置的如下布置或构造方式，即利用在传感器元件的对置端面上的传感器表面布置两个测量装置，并且接触面位于两个端面中的一个端面的边缘区域中。这种布置方式尤其具有的优点是，通过将接触面布置在边缘侧在接触面之间构造出尽可能大的间距，使得由此改善了在3点贴靠中的防倾翻可靠性。将接触面布置在边缘侧同时可提供相对较大的区域，可将与相应端面对应的具有测量表面的测量装置布置在该区域中。
在最后提到的发明构想的结构改进方案中规定，两个测量装置的区域分别由弹性密封元件包围，其中密封元件分别具有至少一个通孔，该通孔将测量装置与构造在壳体中的通风道连接。这种设计方案尤其具有的优点是，通过通风道朝测量装置的方向输送的空气没有泄漏地完全作用到测量装置上。作为密封元件的材料例如可考虑硅或类似的弹性材料。
为了实现尽可能简单而不需要工具的附加连接元件的装配在此规定，壳体元件可通过锁止连接部与壳体的壳体基本件连接，并且在壳体元件和壳体基本件之间设置有另一密封元件，该密封元件使在壳体元件和壳体基本件之间的连接处密封。这种结构的设计方案可使得通过锁止连接部一方面产生所需的朝贴靠面方向作用到传感器元件上的贴靠力，并且同时实现壳体的介质密封的设计，在该设计中尽管所设计的连接相对简单但可避免有害介质(特别是液体)或有害蒸汽进入到壳体内部中。
借助于这种锁止连接部尤其可行的是，借助于锁止连接部和朝向壳体元件的密封元件以及另一密封元件产生朝贴靠触点的方向作用到接触面上的贴靠力。
此外为了简化装配工艺有利的是，壳体具有第一引导件以用于朝支撑部的方向引导和位置正确地定位传感器元件。这种第一引导件例如可实施为模制在基体处的引导肋或引导板的形式，其相互的间距或布置方式选择为仅可将传感器元件朝其支撑部的方向引导或移动到正确的位置。
此外为了安全且可靠地装配规定，壳体具有第二引导件以用于引导和位置正确地定位壳体元件。这种第二引导件可例如以模制在基体处的连接板等形式存在，其与在壳体元件处相应的容纳部共同作用。通过连接板和容纳部的相应定位优选地可实现将壳体元件仅装配在基体处为其设置的唯一位置中。
此外为了将传感器元件与两个测量装置中的一个连接而有利的是，壳体具有固定几何结构，其构造用于将连接元件、特别是空气软管与壳体连接。这种固定几何结构例如可构造为套管的形式，连接元件可推移到该套管上。由此特别是无需附加的固定元件。
附图说明
由以下对优选实施例的说明以及借助于附图得到本发明的其他优点、特征和细节。其中：
图1示出了根据本发明的作为压力传感器装置设置在机动车中的传感器装置的纵截面，
图2示出了在根据图1的传感器装置中使用的传感器元件的立体仰视图，
图3示出了用作根据图1的传感器装置的壳体组成部分的基体的立体视图，并且
图4示出了作为图1传感器装置的壳体组成部分构造为顶盖的壳体元件的立体视图。
相同元件或具有相同功能的元件在附图中具有相同附图标记。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的传感器装置10，如其设置为应用在机动车中的压差传感器。然而本发明不应局限于在机动车中使用的压力传感器，而是可通过相应的调整或修改适用于任意其他的传感器装置。
传感器装置10具有壳体11，该壳体主要由壳体基本件12和壳体顶盖13组成。特别是可借助于图1和图3的总览看出，壳体11包括长形的插接头区域14，在该处连接在俯视图中基本上构造为圆形的容纳区域15以用于容纳在图2中以单独图示出的传感器元件1。基本上构造为块状的传感器元件1在其两个对置的端面2、3处分别具有作为测量装置5、6的组成部分的传感器表面7、8。
在传感器元件1的其中一个端面2区域中设置有三个接触面21至23以用于传感器元件1的电控制或电接触。接触面21至23分别具有至少近似呈矩形的基面，其中两个接触面21、22位于传感器元件1的对置的长边处，即在相应的边缘区域中，并且接触面23在传感器元件1的窄边区域中，窄边区域位于传感器元件1的与接触面21、22对置的一侧。具有其传感器表面8的测量装置6大致位于传感器元件1的中心区域中，也就是说与布置在边缘侧的接触面21至23有间距。
在传感器元件1的安装状态下传感器元件1的接触面21至23在壳体11中导电地与贴靠触点24至26连接，这些贴靠触点构成布置在壳体11中的插接头27的端部区域，其中在附图中图1仅示出了唯一的插接头27。在制造壳体11或壳体基本件12时插接头27被壳体基本件12的塑料材料局部地注塑包封，然而其中贴靠触点24至26的区域保持没有壳体基本件12的材料。朝向接触面21至23的贴靠触点24至26特别是构造为点状或突起状，如根据图1和图3可见。
特别是借助于图3进一步可见，壳体基本件12在容纳区域15中还具有第一引导件28，其例如六个呈从容纳区域15底部突出的连接板状引导肋29的形式，引导肋的布置以如下方式适配于传感器元件1的横截面或形状，即仅可在一个位置或部位中将传感器元件1嵌入或引入到壳体基本件12的容纳区域15中，该位置可实现接触面21至23与贴靠触点24至26在为此设置的位置中的接触。
壳体基本件12与壳体顶盖13的连接通过锁止连接部30进行。根据图3所示，锁止连接部30具有分别以120°相对彼此偏移的三个锁止凸块31至33以及与该三个锁止凸块31至33在壳体顶盖13处共同作用的三个锁止容纳部34至36。此外壳体11具有第二引导件38，如根据图3可见第二引导件例如包括两个相对彼此偏移布置的导轨39、40以及两个构造在壳体顶盖13处的引导容纳部41、42。通过导轨39、40和引导容纳部41、42的相应定位确保壳体顶盖13在壳体基本件12上的装配仅可以相对于彼此特定的角位置进行。
此外壳体顶盖13具有两个布置成相对彼此偏移180°的具有通孔45、46的翼状固定凸耳43、44，利用其可在嵌接状态下将传感器装置10例如拧固在车辆的一个车身件处。
在壳体基本件12和壳体顶盖13之间设置有呈环形密封件49形式的第一密封装置。密封件49用于密封壳体11以防止介质、特别是液体从周围环境渗透到容纳区域15中。在通过锁止连接部30将壳体顶盖13装配到壳体基本件12上时，设置在壳体顶盖13中的密封件49与壳体基本件12的相应贴靠面获得有效连接，使得密封件49在发挥密封作用时局部变形。
在壳体顶盖13的区域中其具有第一通风道51，该第一通风道与测量装置5的传感器表面7处于有效连接。特别是通过第一通风道51可检测环境压力。在壳体顶盖13装配在壳体基本件12上的状态下，在壳体基本件12和壳体顶盖13之间设置有第二密封装置52，该第二密封装置根据图4所示构造为至少近似呈矩形并且在第一通风道51的区域中具有通孔53。在通过锁止连接部30将壳体顶盖13装配到壳体基本件12上时，壳体顶盖13压缩第二密封装置52，使得该第二密封装置朝第一通风道51的方向密封测量装置6的传感器表面8。
此外壳体基本件12具有第二通风道55，其在朝向传感器元件1的一侧通向测量装置5的传感器表面7的区域中。第二通风道55与机动车的另一总成有效连接，例如与制动系统的一个元件、排气监测系统等有效连接。为此使用未示出的连接元件，例如软管，其可通过在壳体基本件12处构造在外圆周处的固定几何结构56与壳体11连接。
此外在壳体基本件12的区域中设置有第三密封装置58，其以喷溅或嵌入的密封件59的形式构造。密封件59具有通孔60，该通孔构造为对准第二通风道55并且在将传感器元件1已装配在壳体11中的情况下可实现朝第二通风道55的方向无泄漏的连接。
在装配传感器装置10的零部件时首先将传感器元件1引入到壳体基本件12的容纳区域15中。然后通过锁止连接部30将壳体顶盖13与壳体基本件12有效连接。在此由于零件公差锁止连接部30通过壳体顶盖13且通过两个密封装置48和52产生朝传感器元件1的方向作用的轴向支撑力，该支撑力使传感器元件1的接触面21至23与插接头27的贴靠面24至26导电地连接。同时通过传感器元件1压缩与第二通风道55对应的第三密封装置58或密封件59，使得其可实现其密封作用。
至此所说明的传感器装置10可以各种不同的方式改变或修改，而不会偏离本发明构想。例如可规定，在壳体顶盖13中设置或构造压力补偿元件。对此例如可参考且不局限于申请人的DE 10 2013 208 537 A1，这就此而言应为本申请的组成部分。

Claims (11)

1.一种应用在机动车中的传感器装置(10)，所述传感器装置具有用于容纳传感器元件(1)的壳体(11)，其中所述传感器元件(1)具有接触面(21至23)，所述接触面与布置在所述壳体(11)中的电插接头(27)在贴靠触点(24至26)的区域中导电地连接，其中构造为壳体顶盖的壳体元件(13)朝贴靠触点(24至26)的方向对所述传感器元件(1)施加力以进行电接触，并且在所述传感器元件(1)和所述壳体(11)之间构造有呈三点贴靠部的形式的支撑部，
其特征在于，
所述传感器元件(1)具有至少两个测量装置(5、6)，并且所述至少两个测量装置(5、6)具有构成所述三点贴靠部的三个接触面(21至23)。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，三个所述贴靠触点(24至26)为点状或突起状，且所述三个接触面(21至23)具有矩形的平面形状，并且所述三个接触面(21至23)的尺寸分别大于与所述三个接触面(21至23)对应的三个贴靠触点(24至26)的面积。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其特征在于，所述测量装置(5、6)的传感器表面(7、8)布置在所述传感器元件(1)的对置的端面(2、3)上，并且所述三个接触面(21至23)位于所述两个端面(2、3)的其中一个的边缘区域中。
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其特征在于，两个所述传感器表面(7、8)的区域分别由弹性密封元件(52、58)包围，其中所述密封元件(52、58)分别具有至少一个通孔(53、60)，该通孔将所述传感器表面(7、8)与构造在所述壳体(11)中的通风道(51、55)连接。
5.根据权利要求4所述的传感器装置，其特征在于，所述壳体元件(13)能通过锁止连接部(30)与所述壳体(11)的壳体基本件(12)连接，并且在所述壳体元件(13)和所述壳体基本件(12)之间设置有另一密封元件(48)，该另一密封元件使在所述壳体元件(13)和所述壳体基本件(12)之间的连接处密封。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，借助于所述锁止连接部(30)和朝向所述壳体元件(13)的密封元件(52)以及所述另一密封元件(48)产生朝三个所述贴靠触点(24至26)的方向作用到所述三个接触面(21至23)上的贴靠力。
7.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其特征在于，所述壳体(11)具有第一引导件(28)以用于将所述传感器元件(1)朝所述三点贴靠部的方向引导并且位置正确地定位。
8.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其特征在于，所述壳体(11)具有用于引导且位置正确地定位所述壳体元件(13)的第二引导件(38)。
9.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其特征在于，所述壳体(11)具有固定几何结构(56)，其构造成用于将连接元件与所述壳体(11)连接。
10.根据权利要求9所述的传感器装置，其特征在于，所述连接元件是空气软管。
11.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其特征在于，所述插接头(27)在三个所述贴靠触点(24至26)区域中被注塑包封在所述壳体(11)中，但留出三个所述贴靠触点(24至26)。
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