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Die
Erfindung betrifft eine Sensorbaugruppe mit einem Gehäuse, das
an einer Durchgangsöffnung
einer Anbaufläche
montierbar ist.
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Sensorbaugruppen
zur Sensierung eines Umgebungsparameters umfassen in der Regel ein wasserdichtes
Gehäuse
aus einem Kunststoff, in dem ein Sensorelement vorgesehen ist. Das
Sensorelement ist u.a. über
einen Durchgangskanal eines Dichtkissens und einer Gehäuseöffnung mit
der Umgebung verbunden. Das Sensorelement ist in der Regel auf einem
Träger
angeordnet, welcher in dem Gehäuse
montiert ist. Die Befestigung des Trägers in dem Gehäuse erfolgt
unter Verwendung sogenannter Einpresspins, welche an dem Gehäuse ausgebildet sind.
Durch diese wird der Träger
in dem Gehäuse
in einer definierten Position gehalten, bis dieser mit einer Vergussmasse
verschlossen wird. Die Einpresspins sind erforderlich, weil zur
Abdichtung des Sensorelements und der restlichen elektronischen
Bauelemente auf dem Träger
gegenüber
der Umgebung das Silikonkissen verwendet wird, welches gegen das
Sensorelement drückt
und so eine Rückstellkraft ausübt. Die
Einpresspins dienen zum Niederhalten des Trägers, um zu verhindern, dass
während
des Vergussvorgangs Vergussmasse unter den Träger laufen kann, wodurch eine
Undichtigkeit die Folge wäre.
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Die
DE 199 39 746 C2 offenbart
eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung von Ultraschallwandlern
an einem dünnwandigen
Fahrzeugteil, bei der zwischen dem kragenartigen Ansatz einer den Ultraschallwandler
haltenden Halterung ein Dichtelement angeordnet ist.
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Auch
die
DE 199 39 747
A1 offenbart eine ähnlich
ausgebildete Befestigungsvorrichtung.
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Die
DE 38 26 799 C2 offenbart
einen Ultraschallwandler für
Abstandswarnanlagen an Kraftfahrzeugen, bei dem eine Leiterplatte über einen
elastischen Stopfen mit dem Sensor gekoppelt ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensorbaugruppe anzugeben,
welche einen vereinfachten Aufbau aufweist. Eine weitere Aufgabe der
Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Sensorbaugruppe
anzugeben, welches eine einfache und kostengünstige Fertigung der Sensorbaugruppe
ermöglicht.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Sensorbaugruppe mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
16 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich jeweils aus den abhängigen
Patentansprüchen.
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Eine
erfindungsgemäße Sensorbaugruppe umfasst
ein Gehäuse,
das an einer Durchgangsöffnung
einer Anbaufläche
montierbar ist und das einen Kontaktierbereich und einen Aufnahmebereich
aufweist, wobei der Aufnahmebereich zumindest teilweise durch die
Durchgangsöffnung
hindurchragt, wenn das Gehäuse
an der Anbaufläche
angeordnet ist. Die Sensorbaugruppe umfasst weiter ein in dem Aufnahmebereich
angeordnetes Sensorelement mit einer Sensorfläche zur Sensierung eines Umgebungsparameters.
Es ist ein Dichtkörper
vorgesehen, der zwischen der Außenseite
des Gehäuses
und der Durchgangsöffnung
der Anbaufläche
vorgesehen ist, wobei der Dichtkörper
zusammen mit dem Gehäuse
eine dichtende Grenzfläche
ausbildet, wobei der Kontaktierbereich auf der einen Seite der Grenzfläche und der
Aufnahmebereich mit dem Sensorelement auf der anderen Seite der
Grenzfläche
angeordnet sind.
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Die
erfindungsgemäße Sensorbaugruppe kann
an einer Seite einer Anbaufläche,
z.B. einer Trennwand in einem Kraftfahrzeug, angeordnet werden,
die beispielsweise einen Feuchtraum von einem Trockenraum trennt,
um den sensierenden Parameter in dem Feuchtraum zu erfassen, wobei
sichergestellt ist, dass das Gehäuseinnere,
das beispielsweise elektronische Schaltkreise und ähnliches
aufnimmt, vor Einflüssen
der jenseits der Wand vorhandenen schädlichen Umgebungsbedingungen
geschützt
ist. Das Sensorelement kann beispielsweise zum Sensieren von Temperaturen,
Feuchtigkeiten, Druckschwankungen usw. geeignet sein.
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Die
erfindungsgemäße Sensorbaugruppe
ermöglicht
es, das Sensorelement auf der Seite des Feuchtraums oder einem diesen
Umgebungsbedingungen ausgesetzten Bereich anzuordnen, während die
vor Feuchtigkeit zu schützenden
Komponenten in dem Trockenraum gelegen sind. Dies ermöglicht eine wesentlich
einfachere Ausgestaltung des Gehäuses, das
insbesondere einstückig ausgebildet
sein kann. Aufgrund dessen können
wiederum einfacher ausgestaltete Dichtmittel vorgesehen werden.
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In
einer Ausführungsform
weist der Aufnahmebereich eine Aufnahmewanne mit einer Wannenöffnung auf,
wobei die Wannenöffnung
zumindest teilweise mit der Durchgangsöffnung überlappt, wenn das Gehäuse an der
Anbaufläche
angeordnet ist. Das Vorsehen einer Aufnahmewanne erlaubt eine einfache
Halterung und Aufnahme des Sensorelements in dem Gehäuse. Durch
die Wannenöffnung
ist sichergestellt, dass das Sensorelement mit der Umgebung verbunden
ist, wenn das Gehäuse
an der Anbaufläche
angeordnet ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass die Sensorfläche des
Sensorelements der Wannenöffnung
zugewandt ist.
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Zweckmäßigerweise
weist die Wannenöffnung
in Schwerkraftrichtung nach unten, wenn das Gehäuse an der Anbaufläche angeordnet
ist. Damit ist sichergestellt, dass das Sensorelement vor Tropfwasser
geschützt
ist. Die Schutzfunktion ergibt sich damit durch die Aufnahmewanne
selbst und durch die Einbaulage der Sensorbaugruppe. Hierdurch ist die üblicherweise
im Stand der Technik vorgesehene Hutze, welche einen Durchgangskanal
zu dem Sensorelement bereitstellt, entbehrlich. Im Ergebnis ist ein
einfacherer konstruktiver Aufbau der Sensorbaugruppe möglich, wodurch
die Fertigungskosten geringer gehalten werden können.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass zumindest das Sensorelement von einer Vergussmasse
umgeben ist, wobei die Sensorfläche
des Sensorelements von der Vergussmasse ausgespart ist.
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Das
Sensorelement ist bevorzugt auf einer am Boden der Aufnahmewanne
angeordneten Leiterplatte angeordnet. Dies weist den Vorteil auf,
dass eine Sensoranordnung, umfassend die Leiterplatte, das Sensorelement
und optional weitere elektronische Bauelemente, vorkonfiguriert
werden können. Während der
Fertigung der erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe
braucht lediglich die fertige Sensoranordnung in der Aufnahmewanne
platziert zu werden.
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Die
Fixierung der Leiterplatte in der Aufnahmewanne erfolgt durch in
der Aufnahmewanne angeordnete innere Kontaktabschnitte von Kontaktpins. Das
Vorsehen zusätzlicher
Befestigungs- oder Einpresspins ist nicht notwendig. Im Ergebnis
kann somit die Fixierung der Leiterplatte ausschließlich durch die
Kontaktpins erfolgen. Das Vorsehen von optionalen Befestigungspins
ist dadurch dennoch nicht ausgeschlossen. Die Fixierung der Leiterplatte über die Kontaktpins
ist ausreichend, weil das Sensorelement auf der Seite des Trägers angeordnet
ist, welche von der Vergussmasse bedeckt werden soll. Auf den in der
Aufnahmewanne angeordneten Träger
wirken aufgrund eines nicht vorhandenen Silikonkissens zur Abdichtungszwecken
deshalb keine Rückstellkräfte ein,
welche durch zusätzliche
Pins berücksichtigt werden
müssten.
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Der
Kontaktierbereich kann gemäß einer weiteren
Ausführungsform
als Kontaktbecher mit darin angeordneten äußeren Kontaktabschnitten der Kontaktpins
ausgebildet sein, wobei die äußeren Kontaktabschnitte
durch das Gehäuse
hindurch mit den inneren Kontaktabschnitten verbunden sind und wobei
die Achsen der äußeren und
der inneren Kontaktabschnitte eines Kontaktpins parallel zueinander und
bevorzugt auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Bevorzugt
sind ein Boden des Kontaktbechers und ein Boden der Aufnahmewanne
gegenüberliegend
eines Materialabschnitts des Gehäuses angeordnet.
Dies ermöglicht
den Einsatz von gerade ausgebildeten Kontaktpins. Damit kann ein,
bei herkömmlichen
Sensorbaugruppen üblicher,
Biegevorgang der Kontaktpins eingespart werden, wodurch die Fertigungskosten
reduzierbar sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umläuft der
Dichtkörper
die Aufnahmewanne an einem Außenumfang
in inniger Anlage und bewirkt eine Halterung der Sensorbaugruppe
an der Durchgangsöffnung
der Anbaufläche.
Der Dichtkörper nimmt
damit zwei Funktionen wahr. Als Bestandteil der Grenzfläche, welche
den Trockenraum und den Feuchtraum voneinander trennt, übernimmt
der Dichtkörper
eine dichtende Funktion. Gleichzeitig bewirkt der Dichtkörper jedoch
auch eine Halterung der Sensorbaugruppe an der Durchgangsöffnung der Anbaufläche. Hierdurch
sind weitergehende Befestigungsmittel entbehrlich.
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Darüber hinaus
kann der Dichtkörper
eine Formgebung aufweisen, welche eine lagerichtige Montage an der
Durchgangsöffnung
der Anbaufläche bedingt.
Die Formgebung kann beispielsweise rund oder oval mit einem abgeflachten
Seitenabschnitt sein. Hierdurch kann auf sogenannte Positionierzapfen
und/oder Befestigungspunkte verzichtet werden. Dadurch ermöglicht die
Sensorbaugruppe eine Reduktion der Variantenvielfalt, welche üblicherweise mit
einem hohen Werkzeug- und Handlingaufwand verbunden ist. Weiterhin
brauchen neben der Durchgangsöffnung,
an der die Sensorbaugruppe befestigt wird, keine weiteren Öffnungen
an der Anbaufläche vorgesehen
werden, welche üblicherweise
für Befestigungsmittel
notwendig sind. Hierbei notwenige Dichtungsmaßnahmen können deshalb beim Gegenstand
der Erfindung entfallen.
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Zur
Herstellung einer optimierten Dichtigkeit kann der Dichtkörper zumindest
teilweise mit der Vergussmasse umgeben sein.
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Die
Sensorfläche
des Sensorelements kann mit einer Schutzkappe mit zumindest einer Öffnung zur
Bereitstellung eines die Sensorfläche mit der Umgebung verbindenden
Durchgangskanals versehen sein. Die zumindest eine Öffnung ist
in zumindest einer Seitenwand der Schutzkappe angeordnet. Das Sensorelement
wird häufig
mit einer Schutzkappe ausgeliefert, die diesen während des Transports und der
Montage vor einer Beschädigung
schützt. Üblicherweise
wird diese Schutzkappe im Rahmen des Fertigungsvorganges entfernt.
Dies ist nunmehr nicht mehr notwendig, vielmehr kann die durch die
Schutzkappe ausgeübte
Funktion auch nach dem Verbau der Sensorbaugruppe weiter beibehalten
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung ist das Sensorelement als Drucksensor
ausgebildet.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Herstellen einer Sensorbaugruppe umfasst die Schritte: Bereitstellen
eines Gehäuses
mit einem Kontaktierbereich und einem Aufnahmebereich, der eine
Aufnahmewanne mit einer Wannenöffnung
und einem Wannenboden aufweist, aus welchem sich innere Abschnitte
einer Anzahl von Kontaktpins in die Aufnahmewanne hinein erstrecken;
Bereitstellen einer Sensoranordnung, umfassend einen Träger, insbesondere
eine Leiterplatte, mit einer Anzahl an Kontaktlöchern, auf dem ein Sensorelement
mit einer Sensorfläche
zur Sensierung eines Umgebungsparameters angeordnet ist; Einbringen
der Sensoranordnung in die Aufnahmewanne, so dass die Sensorfläche der
Wannenöffnung
zugewandt ist; Vorsehen eines das Gehäuse umlaufenden Dichtkörpers, wobei der
Dichtkörper
zusammen mit dem Gehäuse
eine dichtende Grenzfläche
ausbildet, wobei der Kontaktierbereich auf der einen Seite der Grenzfläche und der
Aufnahmebereich mit dem Sensor auf der anderen Seite der Grenzfläche angeordnet
sind.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie vorher in Verbindung
mit der erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe
beschrieben wurden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt eine Fixierung der Sensoranordnung,
insbesondere ausschließlich, über die
in die Kontaktlöcher eingebrachten
Kontaktpins.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist zusätzlich
der Schritt des Einbringens einer Vergussmasse vorgesehen, so dass
zumindest das Sensorelement von der Vergussmasse umgeben wird und
die Sensorfläche
des Sensorelements von der Vergussmasse ausgespart bleibt.
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Der
Schritt des Einbringens der Vergussmasse kann vor oder nach dem
Anbringen des Dichtkörpers
erfolgen.
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Der
Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass eine verbesserte
Sensorbaugruppe bereitgestellt werden kann, wenn das zur Sensierung eines
Umgebungsparameters vorgesehene Sensorelement auf der Seite einer
Anbaufläche
angeordnet ist, welche dem zu sensierenden Umgebungsparameter ausgesetzt
ist. Dabei kann das bevorzugt einstückige Gehäuse eine das Sensorelement
aufnehmende Aufnahmewanne aufweisen, wobei das Sensorelement der
Wannenöffnung
und nicht dem Wannenboden zugewandt ist. Eine Halterung und Abdichtung
an einer Anbaufläche,
welche die unterschiedliche Umgebungsbedingungen aufweisenden Räume voneinander
trennt, kann mittels eines Dichtkörpers erfolgen. Insbesondere
können
die zur elektronischen Kontaktierung notwenigen Kontaktpins in gerader
Form ausgeführt
werden und zur ausschließlichen
Halterung der Sensoranordnung dienen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Sensorbaugruppe im Schnitt sowie in einer Ansicht von vorne,
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2 eine
perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1,
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe
im Schnitt, und
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4 eine
perspektivische Darstellung der Sensorbaugruppe aus 3.
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In
der nachfolgenden Beschreibung sind in, den Ausführungsbeispielen gleiche Merkmale
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
eine Sensorbaugruppe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
in einer Schnittdarstellung und in einer Ansicht von vorne dargestellt. 2 zeigt
eine perspektivische Darstellung dieser Sensorbaugruppe.
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Die
Sensorbaugruppe umfasst ein Gehäuse 1,
welches zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung oder Sensoranordnung 30 ausgebildet
ist. Die Sensoranordnung 30 kann z.B. für einen sogenannten Seitenairbag-Satelliten
ausgebildet sein und ist in dem Gehäuse 1, vor Umwelteinflüssen geschützt, angeordnet.
Insbesondere umfassen die elektronischen Komponenten ein Sensorelement 32,
wie z.B. einen Drucksensor, welcher zur Aufnahme von Druckschwankungen
ausgebildet ist.
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Ein
derartiger Seitenairbag-Sensor wird in einem Kraftfahrzeug z.B.
in einer Seitentür
angeordnet. Die Befestigung erfolgt hierbei an einer in den Figuren
nicht gezeigten Anbaufläche,
die in der mit dem Bezugszeichen S gekennzeichneten Ebene liegt.
Die Anbaufläche
stellt beispielsweise eine Trennwand in dem Kraftfahrzeug dar, wobei
eine in der Figur linke Seite der Anbaufläche einem Trockenraum zugewandt
ist, während
eine auf der gegenüberliegenden
rechten Seite der Anbaufläche
gelegene Seite einem Nass- oder Feuchtraum zugewandt ist.
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Die
Anbaufläche
weist eine in den Figuren nicht ersichtliche Durchgangsöffnung auf,
an welcher die Sensorbaugruppe befestigt wird. Die Befestigung erfolgt
mittels eines Dichtkörpers 2,
welcher das Gehäuse 1 der
Sensorbaugruppe umgibt.
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Das
Gehäuse 1 ist
in einen Aufnahmebereich 10 und einen Kontaktierbereich 20 aufgeteilt. Der
Aufnahmebereich 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
teilweise in dem Feuchtraum angeordnet, während der Kontaktierbereich 20 vollständig dem
Trockenraum zugeordnet ist.
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Der
Aufnahmebereich 10 des Gehäuses 1 umfasst eine
Aufnahmewanne 11, in der die Sensoranordnung 30 angeordnet
ist. Die Sensoranordnung 30 umfasst einen Träger 31,
z.B. eine Leiterplatte, auf welchem das Sensorelement 32 angeordnet
ist. Eine Sensorfläche 33 des
Sensorelements 32 zur Erfassung des Umgebungsparameters,
z.B. eines Drucks, ist hierbei von dem Trä ger 31 abgewandt.
Darüber
hinaus können
weitere elektronische Komponenten 34 auf dem Träger 31 angeordnet
sein.
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Die
Sensoranordnung 30 ist auf einem Boden 13 der
Aufnahmewanne 11 angeordnet. Es wird davon ausgegangen,
dass das Sensorelement 32 parallel zu der Grundfläche 13 der
Aufnahmewanne 11 angeordnet ist. Dabei kommt das Sensorelement 32 mit
seiner Sensorfläche 33 derart
zum Liegen, dass die Sensorfläche 33 einer
Wannenöffnung 12 der
Aufnahmewanne 11 zugewandt ist. Hierdurch ist sichergestellt,
dass eine Verbindung zur Umgebung gegeben ist. Zum Schutz der Sensoranordnung 30 ist diese
in der Aufnahmewanne 11 mit einer Vergussmasse 35 oder
einem alternativen Deckelteil bedeckt, wobei die Vergussmasse 35 die
Sensorfläche 33 ausspart.
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Das
Sensorelement 32 ist dabei derart in der Aufnahmewanne 11 angeordnet,
dass dieses nach der Befestigung der Sensorbaugruppe an der Anbaufläche im Feuchtraum
gelegen ist.
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Auf
der Rückseite
der Aufnahmewanne 11 ist ein Kontaktbecher 21 vorgesehen.
Der Kontaktbecher 21 umfasst in bekannter Weise Kontaktpins 23, welche
sich von einem Boden 22 des Kontaktbechers 21 in
das Innere des Kontaktbechers und in Richtung der Aufnahmewanne 11 erstrecken. Über in dem Kontaktbecher 21 liegende
Kontaktabschnitte 24 ist eine elektrische Kontaktierung
mittels eines zu dem Kontaktbecher 21 korrespondierenden
Kontaktsteckers möglich.
Die Kontaktpins 23 erstrecken sich gerade durch den Boden
der Aufnahmewanne 11 hindurch in die Aufnahmewanne 11 hinein,
so dass ein mechanischer und elektrischer Kontakt mit entsprechenden,
in der Figur nicht dargestellten Kontakten der Sensoranordnung 30 möglich ist.
Zum Beispiel können
die in die Aufnahmewanne 11 ragenden Kontaktabschnitte
in entsprechende Öffnungen
des Trägers 31 ragen.
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Aus
der Schnittansicht der 1 wird ohne weiteres ersichtlich,
dass die Kontaktpins 23 gerade ausgestaltet sein können. Dies
bedeutet, die in den Kontaktbecher 21 ragenden Kon taktabschnitte 24 und
die in die Aufnahmewanne 11 ragenden Kontaktabschnitte
liegen jeweils auf einer gemeinsamen Achse. Dies weist den fertigungstechnischen
Vorteil auf, dass die Kontaktpins 23 keinem Biegevorgang unterzogen
werden müssen.
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Die
gezeigte Anordnung macht es ferner entbehrlich, zur Montage der
Sensoranordnung in der Aufnahmewanne 11 weitere Haltepins
vorsehen zu müssen.
Eine Vorfixierung – vor
dem Einbringen von Vergussmasse 35 in die Aufnahmewanne 11 – kann ausschließlich durch
die in die Aufnahmewanne 11 ragenden Kontaktabschnitte
der Kontaktpins 23 erfolgen.
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Der
Dichtkörper 2 umläuft die
Aufnahmewanne 11 in inniger Anlage, wobei dieser an einem im
Bodenbereich der Aufnahmewanne 11 angeordneten Steg 14 anliegt.
Der Dichtkörper 2 liegt
im Bereich der Wannenöffnung 12 zur
Herstellung einer zuverlässigen
Abdichtung zwischen dem Trockenraum und dem Feuchtraum innig an
der Vergussmasse 35 an. Wie aus der Ansicht von vorne besser
hervorgeht, weist der Steg 14 eine gewölbte Form auf, so dass der
Dichtkörper 2 in
diesem Bereich einen gewölbten
Abschnitt 6 aufweist. In dem Abschnitt, in dem der Dichtkörper 2 der
Wannenöffnung 12 zugewandt
ist, weist der Dichtkörper 2 einen
geraden Abschnitt 7 auf. Durch diese spezielle Formgebung
der Dichtung ist eine lagerichtige Montage an der Anbaufläche gegeben,
da die Durchgangsöffnung
eine dazu korrespondierende Form aufweist.
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Die
Haltefunktion des Dichtkörpers 2 wird durch
dessen spezielle Formgebung bereitgestellt. Dies geht am besten
aus der geschnittenen Darstellung der 1 hervor.
Der Dichtkörper 2 weist
eine Nut 3 auf, welche auf der dem Trockenraum zugewandten
Seite durch einen Anlageabschnitt 4 und auf der dem Feuchtraum
zugewandten Seite durch einen Wulst 5 begrenzt wird. Der
Wulst 5 ist komprimierbar ausgeführt, so dass die Sensorbaugruppe
mit dem Dichtkörper 2 durch
die Durchgangsöffnung
unter Druck durchgesteckt werden kann. Während des Durchsteckvorgangs
verformt sich der Wulst 5, bis die Anbaufläche im Bereich
der Nut 3 zum Liegen kommt. Aufgrund der elastischen Eigenschaften
stellt sich der Wulst 5 in seine in 1 gezeigte
Position zurück,
so dass die Anbaufläche
zwischen dem Anlageabschnitt 4 und dem Wulst 5 "eingeklemmt" ist. Hierdurch ergibt
sich eine gleichzeitige dichtende und haltende Anordnung. Hierdurch
wird zwischen dem Dichtkörper 2 zusammen
mit dem Gehäuse
eine dichtende Grenzfläche
ausgebildet, wobei das Sensorelement 32 dem Feuchtraum
zugeordnet ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe
ist das Gehäuse
aus lediglich einem einzigen Bauteil gefertigt, an dem der Dichtkörper 2 bereits
vormontiert sein kann. Das Gehäuse
umfasst einen integrierten Kontaktbecher, der kundenspezifisch mit
unterschiedlichen Stecksystemen und/oder Farben versehen sein kann.
Aufgrund des konstruktiv einfachen Aufbaus des Gehäuses ist
eine kostengünstige
Herstellung möglich.
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Bei
der Fertigung der Sensorbaugruppe wird eine vorkonfigurierte Sensoranordnung 30 in
das Gehäuse 1,
d.h. die speziell dafür
vorgesehene Aufnahmewanne 11, eingepresst, die durch in
die Aufnahmewanne ragende Abschnitte der Kontaktpins 23 in Position
gehalten wird. Anschließend
kann ein Verguss der Sensoranordnung 30, z.B. mit Polyurethan, erfolgen.
Dabei wird die Menge der Vergussmasse 35 derart bemessen,
bis das Gehäuse
des Sensorelements 32 teilweise vergossen ist. Eine Öffnung im Sensorgehäuse im Bereich
der Sensorfläche
bleibt frei. Damit ist die Sensoranordnung 30 geschützt und zusätzlich in
der Aufnahmewanne 11 fixiert.
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Aus 1 wird
weiterhin die bevorzugte Anordnung der Sensorbaugruppe an der Anbaufläche ersichtlich.
Die Sensorbaugruppe wird derart an der Anbaufläche montiert, dass die Wannenöffnung 12 in Schwerkraftrichtung
nach unten weist. Damit weist auch die Sensorfläche des Sensorelements 32 nach unten,
wodurch die ansonsten übliche
Hutze am Gehäuse
nicht mehr erforderlich ist. Ein Schutz des Sensorelements 32,
z.B. vor Tropfwasser, ist durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses und
die Anordnung an der Anbaufläche
gewährleistet.
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Üblicherweise
wird das Sensorelement vor der weiteren Verarbeitung mit einer die
Sensorfläche überdeckenden
Schutzkappe geliefert, die das Sensorelement während des Transports und der
Montage vor einer Beschädigung
schützt.
Die Schutzkappe braucht bei einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe nicht mehr
entfernt zu werden, sondern kann auf dem Sensorelement verbleiben.
Dabei kann diese durch die Vergussmasse mechanisch fixiert werden
und weiterhin als mechanischer Schutz dienen. Die Verbindung zur
Umgebung der Sensorfläche
wird durch seitliche, in der Schutzkappe vorgesehene, Öffnungen
gewährleistet.
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In
einem letzten Verarbeitungsschritt wird der Dichtkörper über das
Gehäuse
geschoben, bis er seine endgültige
Position erreicht hat. Der Dichtkörper kann auch vor dem Verguss
in seiner endgültigen Stellung
montiert und während
des Vergussvorganges mit angegossen werden. Hierdurch ist sichergestellt,
dass eine Dichtung im Bereich der Wannenöffnung sicher gegeben ist.
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Aufgrund
der Formgebung des Dichtkörpers ist
die lagerichtige Montage der Sensorbaugruppe an der Anbaufläche gegeben,
wodurch zusätzliche
Positioniermittel, wie z.B. Kodierzapfen, vermieden werden können. Die
Befestigung an der Anbaufläche
erfolgt, wie oben beschrieben, über
den Dichtkörper
an der Durchgangsöffnung
der Anbaufläche.
Der konstruktive Aufbau des Dichtkörpers 2 erlaubt es
darüber
hinaus, die Sensorbaugruppe an unterschiedlich dicken Anbauflächen zu
befestigen.
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2 zeigt
die in Verbindung mit 1 beschriebene Sensorbaugruppe
in einer perspektivischen Darstellung, wobei insbesondere ein Blick
auf die Wannenöffnung 12 dargestellt
ist. Wie ohne weiteres zu erkennen ist, ist das Sensorelement 32 mit seiner
Sensorfläche 33 von
der Vergussmasse 35 ausgespart. Während das Sensorelement diesseits des
Dichtkörpers 2 gelegen
ist, ist der Kontaktbecher 21 jenseits des Dichtkörpers 2 angeordnet.
Gut zu erkennen ist außerdem,
dass der Dichtkörper 2 im
Bereich der Wannenöffnung
innig an der Vergussmasse 35 zur Bereitstellung einer dichtenden
Funktion anliegt.
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe
in einer Schnittansicht. 4 zeigt eine perspektivische
Darstellung dieser Sensorbaugruppe. Wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel
weist das Gehäuse 1 den
Aufnahmebereich 10 und den Kontaktierbereich 20 auf.
Der Dichtkörper 2 umgibt
das Gehäuse
an seiner Außenseite
und bildet zusammen mit dem Gehäuse
eine dichtende Grenzfläche
aus. Dabei liegt der Kontaktierbereich auf der Seite der Grenzfläche, welche
später
dem Trockenraum zugewandt ist, und der Aufnahmebereich mit dem Sensorelement
auf der Seite der Grenzfläche,
die später
dem Feuchtraum zugeordnet ist.
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3 zeigt
die Sensorbaugruppe in einer Position, in welcher diese später an der
Durchgangsöffnung
der Anbaufläche,
welche wiederum in der mit dem Bezugszeichen S bezeichneten Ebene
liegt, angeordnet ist. Hierbei ist sichergestellt, dass das der Aufnahmewanne 11 angeordnete
Sensorelement 32 durch die Aufnahmewanne 11 vor
Tropfwasser geschützt
ist. Dies resultiert aus der gegenüber der Vertikalen in einem
Winkel angeordneten Bodenfläche 13 der
Aufnahmewanne 11. Es wird dabei davon ausgegangen, dass
die Anbaufläche
eine im Wesentlichen vertikale Anordnung aufweist.
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Das
Gehäuse
gemäß der zweiten
Ausführungsvariante
ermöglicht
es weiterhin, den Kontaktbecher 21 wiederum gegenüberliegend
dem Boden der Aufnahmewanne 11 anzuordnen. Hierdurch können die
in den Kontaktbecher 21 ragenden Kontaktabschnitte 23 und
die in die Aufnahmewanne 11 ragenden Kontaktabschnitte
der Kontaktpins 23 gerade ausgeführt werden, was fertigungstechnisch
vorteilhaft ist.
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Obwohl
aus den 3 und 4 nicht
explizit ersichtlich ist, kann auch in dieser Ausführungsvariante
der Dichtkörper 2 eine
spezielle Formgebung mit einem geraden und einem gewölbten Abschnitt aufweisen,
so dass ein lagerichtiger Einbau der Sensorbaugruppe an der Anbaufläche zwingend
ist.
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In
einer nicht dargestellten Variante kann die Vergussmasse 35 zum
Schutz der Sensoranordnung 30 auch durch ein Deckelteil
ersetzt werden, welches die Aufnahmewanne und die darin befindliche
Sensoranordnung derart verschließt, dass lediglich noch die
Sensorfläche
des Sensorelements eine Verbindung zur Umgebung aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Sensorbaugruppe weist
den Vorteil auf, dass diese aus lediglich wenigen Einzelteilen besteht.
Das Gehäuse
weist eine einfache Gestalt auf, welche insbesondere eine Hutze
entbehrlich macht. Hierdurch können
die zur Herstellung der Gehäuse
notwendigen Fertigungsvorrichtungen einfacher, insbesondere schieberlos,
hergestellt werden. Der Dichtkörper übernimmt
gleichzeitig eine Haltefunktion und eine Dichtfunktion und kann
an das Gehäuse
angespritzt sein. Durch eine spezielle Formgebung des Dichtkörpers ist
eine Positioniergenauigkeit und Lagerichtigkeit beim Verbau der
Sensorbaugruppe an der Anbaufläche
sichergestellt. Hierdurch können
zusätzliche
Befestigungsmittel entfallen. Es ist darüber hinaus eine schnelle und einfache
Montage möglich.
Ferner ist eine hohe Flexibilität
bei der Bildung von Varianten möglich.