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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.
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Die
DE 199 38 868 A1 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.
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Auch
die
DE 103 33 964
A1 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.
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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 Fahrzeugtür
oder an einem sich in der Tür
befindlichen Bauteil, wie z. B. einem Fensterheber, befestigt sein.
In manchen Fahrzeugtüren
befin det sich im Türinneren
eine Zwischenwand, die den zum Fahrzeugäußeren hin orientierten Nassraum
des Türinnenbereichs
von einem zum Türinneren
hin orientierten Trockenraum, in dem die häufig vorgesehene Elektrik und
Elektronik der Fensterheber und Außenspiegeleinstellung angeordnet sind,
trennt.
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Seitenaufpralle
auf ein Kraftfahrzeug finden zumeist an der Außenhaut der Fahrzeugtür statt,
so dass der primäre
Druckanstieg im Nassraum des Türinnenbereichs
detektiert werden sollte. Hierzu ist es erforderlich, die Lufteinlassöffnung des
Drucksensorgehäuses
möglichst
im Nassraum zu platzieren. Prinzipiell kann zu diesem Zweck das
ganze Drucksensorgehäuse
im Nassraum angeordnet werden, wobei in diesem Fall jedoch hohe
Anforderungen an die Wasserdichtigkeit des Drucksensorgehäuses gestellt sind.
Vorteilhaft ist es, das eigentliche Drucksensorgehäuse im Trockenraum
des Fahrzeuginnenbereichs anzuordnen und lediglich die Lufteinlassöffnung durch
eine Öffnung
in der Zwischenwand hindurchragen zu lassen. Bei dieser Montagevariante muss
nun zwar die Öffnung
in der Zwischenwand gegenüber
dem Trockenraum der Fahrzeugtür
abgedichtet werden, allerdings sind deutlich geringere Anforderungen
an die Wasserdichtigkeit des Drucksensorgehäuses gestellt.
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Wenn
die Lufteinlassöffnung
im Nassraum des Fahrzeugtürinnenbereichs
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 Drucksensorgehäuse oder
ein Drucksensorgehäuseteil,
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.
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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 A1 vorgeschlagen ist, aufwändig und teuer.
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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
A1 gezeigt. Dies erfordert jedoch zusätzlichen Montageaufwand.
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Aus
der
DE 43 21 068 A1 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 Steck verbinderkontakten
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.
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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.
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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.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Drucksensorgehäuse weist
ein erstes Gehäuseteil
auf, das die Steckverbinderkontakte umfasst. Die Lufteinlassöffnung ist
in vorteilhafter Weise in einem zweiten Gehäuseteil angeordnet, wodurch
dieses aufwändig
herzustellende Gehäuseteil
für alle
Fahrzeugtypen gleich sein kann und somit nur ein komplizierteres
Werkzeug für
alle Fahrzeug typen erforderlich ist. Es müssen dann lediglich die fahrzeugtypspezifischen
ersten, die Steckverbinderkontakte aufweisenden Gehäuseteile
mit speziellen, jedoch wesentlich einfacher aufgebauten Werkzeugen
hergestellt werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuse ist
ein erstes Dichtelement sowohl zur mechanischen Befestigung als
auch zur Abdichtung einer das Drucksensorgehäuse aufnehmenden Öffnung in
einer Montagewand an das Gehäuseteil
angespritzt, das vorgesehen ist, in die Öffnung zu ragen. Wenn das Drucksensorgehäuse vom
Trockenraum her in die Zwischenwand der Fahrzeugtür montiert
wird, wird das erste Dichtelement vorzugsweise am zweiten, die Lufteinlassöffnung aufweisenden Gehäuseteil
angespritzt. Es ist aber auch möglich, das
erste Dichtelement am ersten, die Steckverbinderkontakte aufweisenden
Gehäuse
teil anzuspritzen.
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Es
ist jedoch ebenso möglich,
das Drucksensorgehäuse
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
Gehäuseteil anzuspritzen.
Durch eine geeignete Formgebung des ersten Dichtelements kann das
Drucksensorgehäuse für unterschiedliche
Stärken
der Zwischenwand verwendet werden. Zugleich kann durch die Formgebung
(z. B. oval) der lagerichtige Verbau gewährleistet 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.
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In
vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind das erste und das zweite
Gehäuseteil
durch eine Schnapp-, Klebe- oder Schweißverbindung miteinander verbunden.
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In
vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses ist
zwischen der Lufteinlassöffnung
des zweiten Gehäuseteils
und dem druckempfindlichen Bereich des Druckfühlerelements ein zweites Dichtelement
zur Abdichtung des Gehäuseinneren
gegen die Umgebung und zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil
zur Abdichtung des Gehäuseinneren
gegen die Umgebung ein drittes Dichtelement angeordnet.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Dichtelement
an das erste oder das zweite Gehäuseteil
angespritzt. Besonders vorteilhaft findet der Spritzvorgang im Werkzeug
für die Herstellung
des jeweiligen Gehäuseteils
statt, so dass kein Werkzeugwechsel nötig ist. Es werden also zwei
verschieden harte Kunststoffe in einem Werkzeug aneinandergeformt.
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In
gleicher Weise kann in vorteilhafter Weiterbildung das zweite Dichtelement
an das zweite Gehäuseteil
angespritzt werden.
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Vorteilhaft
wird für
die Schnappverbindung eine Ringschnappverbindung verwendet, da diese
zu einer besonders guten Wasserdichtigkeit und Festigkeit der Verbindung
führt.
Vorteilhaft sind für
die Gehäuseteile
runde Formen, da sich diese sehr gut abdichten lassen und auch die
Ringschnappverbindung sehr gut wirkt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe
von Figuren näher erläutert. Dabei
zeigen
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsvariante
eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses,
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2 eine
Querschnittsdarstellung des zusammengebauten Gehäuses gemäß 1 im in
einer Zwischenwand montierten Zustand,
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3 eine
zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses
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4 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses und
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5 eine
perspektivische Ansicht des Drucksensorgehäuses gemäß 4.
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Die
in der 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
Einpresspins und werden in die Leiterplatte 6 eingepresst,
wenn die Leiterplatte 6 in das erste Gehäuseteil 1 eingebaut
wird.
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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 Druck fühlerelement 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.
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Die
beiden Gehäuseteile 1 und 2 weisen hierzu
eine Schnappverbindung 12 auf, die in dem in der 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.
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Durch
eine runde oder ovale Umfangsform des Gehäuses, wie es in der 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.
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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.
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In 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.
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Eine
weitere Ausführungsvariante
eines erfindungsgemäßen Drucksensorgehäuses ist
in der 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.
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Es
ist auch möglich,
wie in den 4 und 5 dargestellt,
den Steckverbinder unter einem anderen Winkel an das erste Gehäuseteil 1 anzuformen.
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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.