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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung,
insbesondere für
einen Sensor, beispielsweise einen Sensor einer Airbag-Auslösevorrichtung.
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Gehäuseanordnungen für richtungsorientierte
Sensoren wie Airbag-Auslösevorrichtungen,
Beschleunigungs- oder Überschlagssensoren
sind beispielsweise aus der
DE 196 12 843 A1 und der
DE 197 07 421 C2 bekannt.
Hierbei ist jeweils ein Gehäuse
durch eine Schnappverbindung an einer Befestigungsplatte gehalten.
An ein Gehäuse
für einen richtungs-
und/oder beschleunigungssensitiven Sensor wird generell die Anforderung
gestellt, dass dieses erschütterungsfest
und mit geringer geometrischer Toleranz montierbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Gehäuseanordnung
anzugeben, welche für
den Einbau eines richtungs- und/oder
beschleunigungssensitiven Sensors geeignet ist und sich gleichzeitig durch
eine besondere Montagefreundlichkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Gehäuseanordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Gehäuseanordnung weist hierbei
ein inneres Gehäuse,
ein dieses aufnehmendes äußeres Gehäuse sowie
einen dieses haltenden Halterahmen auf. Das innere Gehäuse ist
zur Aufnahme eines elektronischen Bauelementes, insbesondere eines
richtungs- und/oder beschleunigungssensitiven Sensors vorgesehen.
Zur Fixierung des äußeren Sensorgehäuses im
Halterahmen ist mindestens ein Rasthaken vorgesehen, vorzugsweise
jeweils ein Rasthaken an gegenüberliegenden
Seiten des äußeren Gehäuses. Der
Rasthaken ist derart im äußeren Gehäuse geführt, dass
durch das Einsetzen des inneren Gehäuses in das äußere Gehäuse der
beweglich im äußeren Gehäuse geführte und
dieses durchdringende Rastha ken das äußere sowie das innere Gehäuse im Halterahmen
fixiert. Unter der Führung des
Rasthakens im äußeren Gehäus ist hierbei
nich notwendigerweise eine mechanische Verbindung des Rasthakens
mit dem äußeren Gehäuse zu verstehen,
sondern allgemein jegliche Führung
des Rasthakens, wobei dieser das äußere Gehäuse durchdringt. Somit genügt vor dem
Einsetzen des inneren Gehäuses
in das äußere Gehäuse ein
loses Einsetzen oder Einlegen des äußeren Gehäuses in den Halterahmen.
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Zusätzliche Befestigungselemente,
beispielsweise Schrauben, welche das äußere Gehäuse im Halterahmen halten,
sind nicht erforderlich. Der Halterahmen hat nicht notwendigerweise
rahmenförmige
Gestalt. Vielmehr kann es sich beispielsweise auch um eine Vertiefung
in einem Blechbauteil, eine Haltetasche, oder eine vergleichbare
Haltevorrichtung handeln. Der Rasthaken ist vorzugsweise zur Zusammenwirkung
mit einer korrespondierenden Rastvertiefung im Halterahmen vorgesehen.
Der Rasthaken weist nicht notwendigerweise eine Hakenform auf, sondern
kann beispielsweise auch als Rastzunge, Rastnoppen oder Ähnliches,
allgemein eine mechanisch oder manuell betätigbare Verriegelungsvorrichtung,
ausgebildet sein. Mit Hilfe der Rastvorrichtung, welche das äußere Gehäuse einschließlich des
inneren Gehäuses
im Halterahmen fixiert, ist auf einfache Weise erreicht, dass das
elektronische Bauelement ausschließlich in der vorgesehenen Positionierung
relativ zum Halterahmen in diesem montiert werden kann.
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Das elektronische Bauelement ist
vorzugsgweise im inneren Gehäuse
vergossen. Hierdurch ist jegliche Fehlpositionierung des elektronischen
Bauelementes innerhalb des inneren Gehäuses bei der Montage des inneren
Gehäuses
im äußeren Gehäuse ausgeschlossen.
Weiterhin ist dadurch das elektronische Bauelement gut vor äußeren Einflüssen, beispielsweise
Feuchtigkeit, geschützt.
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Das elektronische Bauteil innerhalb
des inneren Gehäuses,
insbesondere ein richtungsgebundender Sensor, ist mittels eines
Anschlusskabels an einen Kabelbaum, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs,
anschließbar.
Nach einer ersten Ausführungsform
ist innerhalb des äußeren Gehäuses eine
Steckverbindung zum Anschluss des elektronischen Bauteils an das
Anschlusskabel vorgesehen. Hierdurch ist auf besonders einfache
Weise das innere Gehäuse
einschließlich
des elektronischen Bauteils auswechselbar.
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Nach einer zweiten Ausführungsform
ist das innere Gehäuse
einschließlich
des elektronischen Bauelements fest, d.h. ohne lösbare Verbindung, insbesondere
ohne Steckverbindung, mit dem Anschlusskabel verbunden. Bevorzugt
ist das innere Gehäuse
mit dem Anschlusskabel vergossen. Hierdurch entfällt bei der Montage des inneren
Gehäuses im äußeren Gehäuse der
Arbeitsschritt des Anschlusses des elektronischen Bauelementes an
das Anschlusskabel. Zudem ist die Verbindung zwischen dem elektronischen
Bauelement und dem Anschlusskabel besonders gut vor äußeren Einflüssen, insbesondere
Feuchtigkeit, geschützt.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen jeweils
schematisch:
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1a-c in
verschiedenen Ansichten ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Gehäuseanordnung,
und
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer Gehäuseanordnung.
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Einander entsprechende Teile sind
in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1a-c zeigen
eine Gehäuseanordnung
mit einem quaderförmigen
inneren Gehäuse 1 und
einem ebenfalls quaderförmigen,
zur Aufnahme des inneren Gehäuses 1 vorgesehenen äußeren Gehäuse 2.
Beide Gehäuse 1,2 sind
aus Kunststoff gefertigt. Im inneren Gehäuse 1 ist ein Airbag-Sensor 3 als
elektronisches Bauelement eingegossen. Der Airbag-Sensor 3 wird
entsprechend seiner Funktion als ausgelagerter Sensor auch als Satellit
bezeichnet und bildet, in das innere Gehäuse 1 eingegossen,
ein mechatronisches System.
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An einer Stirnseite 4 des
inneren Gehäuses 1,
welche in der Darstellung nach 1a einer Öffnungsfläche 5 des äußeren Gehäuses 2 gegenüberliegt,
ragen Anschlussstifte 6 aus dem inneren Gehäuse 1 heraus.
Die Anschlussstifte 6 korrespondieren unter Bildung einer
Steckverbindung mit Anschlussbuchsen 7 innerhalb des äußeren Gehäuses 2,
welche wiederum, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist, mit
einem Anschlusskabel 8, welches an einer der Öffnungsfläche 5 gegenüberliegenden Stirnfläche 9 durch
das äußere Gehäuse 2 geführt ist, verbunden
sind. Das Anschlusskabel 8 ist mittels einer nicht näher dargestellten
Krimpverbindung 10 an einen Kabelbaum 11, auch
als Leadfreame bezeichnet, angeschlossen.
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Vor der Montage des Airbag-Sensors 3 wird zunächst das äußere Gehäuse 2 in
einen Halterahmen 12, welcher aus einem starr mit der Fahrzeugstruktur
verbundenen Blechbauteil gebildet ist, eingelegt. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel (1b) ist der Halterahmen 12 als
Blechmulde ausgebildet, jedoch kann dieser ebenso beispielsweise als
Schacht ausgebildet sein. An gegenüberliegenden Längsseiten 13,14 des äußeren Gehäuses 2 befindet
sich jeweils ein Längsschlitz 15,16,
welcher von einem Rasthaken 17,18 durchdrungen
werden kann. Die Rasthaken 17,18 sind derart federnd
im äußeren Gehäuse 2 gelagert,
dass diese, solange das innere Gehäuse 1 nicht in das äußere Gehäuse 2 eingesetzt
ist, in Richtung des Innenraums des äußeren Gehäuses 2 gedrückt werden.
Eine Rastspitze 19,20 des Rasthakens 17,18 ragt
somit zunächst
nicht oder lediglich in derart geringem Maße aus dem äußeren Gehäuse 2 heraus, dass
dieses problemlos in den Halterahmen 12 eingesetzt werden
kann. Erst durch das Einschieben des inneren Gehäuses 1 in Einschubrichtung
R in das äußere Gehäuse 2 werden einander
an den Längsseiten 13,14 gegenüberliegende
Flanken 21,22 der Rasthaken 17,18 entgegen der
diese beaufschlagenden Federkraft auseinander gedrückt, wie
durch Pfeile in 1c angedeutet,
so dass die Rastspitzen 19,20 in Rastvertiefungen 23,24 im
Halterahmen 12 einrasten. Das äußere Gehäuse 2 ist damit einschließlich des
inneren Gehäuses 1,
welches den Airbag-Sensor 3 beinhaltet, lagerichtig im
Halterahmen 12 fixiert. Eine Fehlpositionierung des Bauelementes 3 ist
mit dieser zweistufigen Montage – Grobpositionierung des äußeren Gehäuses 2 im
Halterahmen 12 und anschließenede Fixierung durch Einsetzen
des inneren Gehäuses 1 – prinzipbedingt
ausgeschlossen.
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Wie aus 1c ersichtlich ist, sind die Flanken 21,22 nahezu
parallel zu den Längsseiten 13,14 ausgerichtet.
Dies bewirkt ein günstiges Übersetzungsverhältnis der
beim Einsetzen des inneren Gehäuses 1 in
das äußere Gehäuse 2 auftretenden Kräfte. Selbst
wenn das innere Gehäuse
nur mit relativ geringer Kraft in das äußere Gehäuse 2 eingeschoben
wird, werden die Rastspitzen 19,20 mit vergleichsweise
großer
Kraft in die Rastvertiefungen 23,24 gepresst.
Somit ist eine dauerfeste, insbesondere erschütterungsfeste Positionierung
des Bauelementes 3 relativ zum Halterahmen 12 gegeben.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel
gezeigten Einführung
des inneren Gehäuses 1 von
einer mit der Öffnungsfläche 5 versehenen
Schmalseite in das äußere Gehäuse 2 könnte auch
ein Einsetzen des inneren Gehäuses 1 von
jeder beliebigen anderen Seite in das äußere Gehäuse 2 vorgesehen sein.
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Die dargestellte Gehäuseanordnung
eignet sich nicht nur zur besonders rationellen und gleichzeitig
präzisen,
eine gute mechanische Ankopplung bewirkenden Montage der Gehäuse 1,2 im Halterahmen 12,
sondern ermöglicht
ebenso auch eine sehr einfache Demontage, d.h. ist besonders recyclingfreundlich.
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Die 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsbeispiele
von Gehäuseanordnungen,
wobei in diesen Fällen
zwei Montageelemente 25,26 an der Längsseite 13 bzw.
an der Stirnfläche 9 des äußeren Gehäuses 2 angeordnet
sind. Zusätzlich
sind an der Öffnungsfläche 5 zwei
Rastvorsprünge 27 vorgesehen,
welche mit dem inneren Gehäuse 1 zusammenwirken
und in gleicher oder ähnlicher
Weise auch beim Ausführungsbeispiel
nach den 1a-c zur Verwendung
kommen könnten.
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Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist ebenso wie im Ausführungsbeispiel
nach 1 eine Steckverbindung 28 zwischen
den Anschlussstiften 6 und den Anschlussbuchsen 7 innerhalb
des äußeren Gehäuses 2 vorgesehen.
In das äußere Gehäuse 2, welches
auch als "Elekronik-Slot" oder Schacht bezeichnet
wird, können
somit auf einfache Weise jegliche in einem inneren Gehäuse 1 eingeschlossenen elektronischen
Bauteile eingesetzt werden, sofern die Anschlussstifte 6 mit
den Anschlussbuchsen 7 korrespondieren. Vorzugsweise sind
für unterschiedliche
elektronische Bauelemente 3 jeweils diese umgebende innere
Gehäuse 1 identischer
Geometrie vorgesehen.
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In besonders vorteilhafter Weise
ist das elektronische Bauelement 3 innerhalb des inneren
Gehäuses 1 bzw.
sind die im inneren Gehäuse 1 zusammengefassten
elektronischen Bauelemente 3 für unterschiedliche Funktionen
geeignet. Somit ist die Möglichkeit
gegeben, das innere Gehäuse 1 einschließlich elektronischer
Bauelemente 3 für
unterschiedliche Aufgaben als Gleichteil auszulegen. Hieraus ergibt
sich zum einen eine Montagevereinfachung, zum anderen kann die Fertigung
der Bauelemente 3 und Gehäuse 1 besonders rationell
gestaltet werden. Die Zuordnung des im Gehäuse 1 eingeschlossenen,
vorzugsweise eingegossenen, elektronischen Bauelementes 3 zur
auszuführenden
Aufgabe ergibt sich erst durch den Anschluss des Anschlusskabels 8 an
den Kabelbaum 11. Die Aktivierung des elektronischen Bauelementes 3 kann
beispielsweise durch die Einrastung oder Verriegelung des inneren
Gehäuses 1 im äußeren Gehäuse 2 erfolgen.
Das beschriebene Gleichteil-Konzept
zeichnet sich auch durch Vorteile hinsichtlich der Ersatzteil-Versorgung
aus.
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Das Ausführungsbeispiel nach 3 unterscheidet sich von
den Ausführungsbeispielen
nach 1a-c und 2 dadurch, dass keine Steckverbindung
innerhalb des äußeren Gehäuses 2 vorgesehen
ist. Stattdessen ist das innere Gehäuse 1 einschließlich des
mindestens einen elektronischen Bauelements 3 direkt am
Anschlusskabel 8 vergossen. Eine lösbare Steckverbindung entfällt. Somit
ist ein fehlerhafter Anschluss des Anschlusskabels 8 am inneren
Gehäuse 1 bei
dessen Montage im äußeren Gehäuse 2 ausgeschlossen.
Die Montage des inneren Gehäuses 1 beschränkt sich
auf die rein mechanische Verbindung mit dem äußeren Gehäuse 2 und dem Halterahmen 12.
Die Kontaktierung des Anschlusskabels 8 am Kabelbaum 11 erfolgt
analog der Ausführungsbeispiele
nach 1a-c und 2.
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- 1
- inneres
Gehäuse
- 2
- äußeres Gehäuse
- 3
- Sensor,
Bauelement
- 4
- Stirnseite
- 5
- Öffnungsfläche
- 6
- Anschlussstift
- 7
- Anschlussbuchse
- 8
- Anschlusskabel
- 9
- Stirnfläche
- 10
- Krimpverbindung
- 11
- Kabelbaum
- 12
- Halterahmen
- 13
- Längsseite
- 14
- Längssseite
- 15
- Längsschlitz
- 16
- Längsschlitz
- 17
- Rasthaken
- 18
- Rasthaken
- 19
- Rastspitze
- 20
- Rastspitze
- 21
- Flanke
- 22
- Flanke
- 23
- Rastvertiefung
- 24
- Rastvertiefung
- 25
- Montageelement
- 26
- Montageelement
- 27
- Rastvorsprung
- R
- Einschubrichtung