DE19901317A1

DE19901317A1 - Sensor casing has metal base piece formed as hollow cylinder with elastic bellows shape arranged between floor and cover pieces

Info

Publication number: DE19901317A1
Application number: DE1999101317
Authority: DE
Inventors: Karl-Ulrich Vornfett
Original assignee: Tzn Forschung & Entwicklung
Current assignee: Tzn Forschung & Entwicklung
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-09-14

Abstract

The sensor casing (1) has a metal base piece (4) formed as a hollow cylinder and arranged between floor (2) and cover (3) pieces. The outer wall of the base part is bellows shaped and is made of a material that is chosen, so that the base part has an elastic structure. The basis part may be made from magnetic stainless steal and is coated on the inside with a material having a high electric conductivity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse mit einem Boden- und einem Deckelteil sowie einem zwischen Boden- und Deckelteil angeordneten und als Hohlzylinder ausgebildeten metallischen Basisteil.The invention relates to a sensor housing with a bottom and a cover part and one between the base and cover part arranged and designed as a hollow cylinder metallic Base part.

Bei bekannten Sensorgehäusen weist das jeweilige hohlzylin derförmige Basisteil in der Regel starre Seitenwände auf. Derartige Sensorgehäuse besitzen eine Reihe von Nachteilen. So müssen die Gehäuse insbesondere dann relativ groß ausge bildet sein, wenn sich in ihnen auch die Elektronik zur Signalvorverarbeitung (Sensorelektronik) befindet, um die durch die Bauelemente erzeugte Wärme sicher abzuführen. Ferner müssen die Sensorgehäuse zur Erzielung einer aus reichenden Abdichtung gegenüber äußeren Umgebungseinflüssen häufig mit einer doppelten Gehäusewand versehen werden.In known sensor housings, the respective hollow cylinder deriform base part usually rigid side walls. Such sensor housings have a number of disadvantages. For example, the housings must then be relatively large be formed when the electronics are also in them Signal preprocessing (sensor electronics) is located around the safely dissipate heat generated by the components. Furthermore, the sensor housing must achieve an off sufficient sealing against external environmental influences are often provided with a double housing wall.

Außerdem ergeben sich bei den bekannten Sensoren erhebliche Probleme, wenn das jeweilige Gehäuse starken Schockbela stungen ausgesetzt wird, wie dieses beispielsweise bei Neige sensoren der Fall ist, die an dem Drehgestell eines Zugwagens angeordnet sind. In derartigen Fällen ist es in der Regel nicht möglich, die Sensorelektronik ebenfalls in dem Gehäuse anzuordnen, ohne erhebliche negative Funktionsstörungen der Elektronik in Rauf zu nehmen.In addition, there are considerable results in the known sensors Problems when the respective housing strong shock is exposed to stresses, as is the case with Neige sensors is the case on the bogie of a train car are arranged. In such cases, it is usually not possible, the sensor electronics also in the housing to be arranged without significant negative malfunctions of the Take electronics up.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares Sensorgehäuse anzugeben, bei dem es auch bei starken äußeren Schockbelastungen nicht zu Funk tionsstörungen der ebenfalls in dem Gehäuse anordbaren Sen sorelektronik kommt.The present invention is based on the object Specify inexpensive to manufacture sensor housing in which there is no radio even with strong external shock loads tion disorders of the Sen can also be arranged in the housing sensor electronics is coming.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge staltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This task is characterized by the characteristics of the Part of claim 1 solved. Further advantageous Ausge Events of the invention disclose the subclaims.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die Außenwand des metallischen Basisteiles faltenbalgförmig aus zubilden, wobei das Material derart gewählt ist, daß das Basisteil eine federelastische Wirkung aufweist.Essentially, the invention is based on the idea that The outer wall of the metallic base part is shaped like a bellows to form, the material is selected such that the Base part has a resilient effect.

Durch einen derartigen Aufbau des Sensorgehäuses wird er reicht, daß die indem Gehäuse befindliche Elektronik derart anordbar ist, daß sie von dem direkt schockbelasteten Gehäu seteil (z. B. dem Bodenteil) durch das als Stoßdämpfer wir kende federelastische Basisteil beabstandet ist. Durch ent sprechende Wahl des Materials, der Formgebung und der Mate rialstärke des Basisteiles etc. kann dann der "Stoßdämpfer" optimal an die jeweilige Elektronikanordnung in dem Sensor gehäuse angepaßt werden.With such a construction of the sensor housing, it becomes is sufficient that the electronics located in the housing in such a way can be arranged that it is from the directly shock-loaded housing seteil (z. B. the bottom part) by the as a shock absorber we kende spring-elastic base part is spaced. By ent Descriptive choice of material, shape and mate strength of the base part etc. can then the "shock absorber" optimal to the respective electronics arrangement in the sensor housing can be adjusted.

Werden das Deckel- und das Bodenteil mit dem Basisteil (z. B. durch Laserschweißen) gasdicht verschweißt, so wirkt die in dem Sensorraum verbleibende Luft gleichzeitig als Dämpfungs medium. Are the lid and base part with the base part (e.g. welded gas-tight by laser welding), so the in air remaining in the sensor room at the same time as damping medium.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird anstelle von Luft ein trockenes, inertes Gas in den Innenraum des Sensorgehäuses eingebracht, so daß die in dem Gehäuse befindlichen Bauelemente vor Feuchtigkeit und Korrosion ge schützt sind. Dabei läßt sich bei der bestimmungsgemäßen Ver wendung des Sensorgehäuses auf einfache Weise die Dichtig keit des Sensorgehäuses kontrollieren, wenn das in dem Ge häuse befindliche Gas einen vorgegebenen Überdruck aufweist.In an advantageous embodiment of the invention instead of air, a dry, inert gas into the interior of the sensor housing, so that the in the housing existing components against moisture and corrosion protects. It can be used in the intended Ver using the sensor housing in a simple way the sealing Check the speed of the sensor housing if this is in the Ge Gas located in the house has a predetermined pressure.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sensorgehäuses besteht darin, daß die große Oberfläche des faltenbalgförmigen Basisteiles eine ideale Kühlfläche dar stellt, so daß das Sensorgehäuse gegenüber bekannten ver gleichbaren Gehäusen wesentlich kleiner ausgeführt werden kann.Another significant advantage of the invention Sensor housing is that the large surface of the bellows-shaped base part is an ideal cooling surface represents, so that the sensor housing compared to known ver comparable housings are made much smaller can.

Ferner sind die Sensoren und die in dem Gehäuse befindliche Elektronik sicher vor EMV-Einflüssen geschützt, wenn das Material des Sensorgehäuses entsprechend gewählt wird. Dabei hat sich als Material insbesondere magnetischer Edelstahl (V2A-Stahl) mit einer Innenbeschichtung aus einem Werkstoff hoher Leitfähigkeit (z. B. Silber oder Kupfer) als vorteilhaft erwiesen.Furthermore, the sensors and those located in the housing Electronics safely protected against EMC influences if that Material of the sensor housing is selected accordingly. Here has become a material especially magnetic stainless steel (V2A steel) with an inner coating made of one material high conductivity (e.g. silver or copper) is advantageous proven.

Schließlich läßt sich das erfindungsgemäße Sensorgehäuse sehr kostengünstig herstellen, da das Basisteil durch einfaches Ablängen eines langen Falten- bzw. Wellschlauches aus ent sprechendem Material herstellbar ist.Finally, the sensor housing according to the invention can be very Manufacture inexpensively because the base part is simple Cut a long corrugated or corrugated hose from ent speaking material can be produced.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungs beispielen.Further details and advantages of the invention emerge from the following embodiment explained with reference to a figure examples.

In der Figur ist mit 1 ein Sensorgehäuse bezeichnet, welches ein Bodenteil 2, ein Deckelteil 3 und ein zwischen Boden- und Deckelteil angeordnetes und als Hohlzylinder ausgebildetes Basisteil 4 umfaßt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorgehäuse 1 mit einer Flanschplatte 5 ver schweißt, mittels der das Gehäuse 1 z. B. an einem Fahrzeug befestigbar ist.In the figure, 1 denotes a sensor housing, which comprises a base part 2 , a cover part 3 and a base part 4 arranged between the base and cover part and designed as a hollow cylinder. In the illustrated embodiment, the sensor housing 1 is welded ver with a flange plate 5, by means of, for the housing. 1 B. can be attached to a vehicle.

In dem Sensorgehäuse 1 befinden sich drei an dem Bodenteil 2 befestigte Sensoren 6-8 (z. B. Beschleunigungs- und/oder Nei gungssensoren), die über ein flexibles Kabel 9 mit einer am Deckelteil 3 angeordneten, die Sensorelektronik tragenden Platine 10 verbunden sind. Die Elektronikplatine 10 ist in eine Kunststoffschicht (Vergußmasse) 11 eingebettet.In the sensor housing 1 are three attached to the bottom part 2 sensors 6-8 (z. B. acceleration and / or inclination sensors), which are connected via a flexible cable 9 with a arranged on the cover part 3 , the sensor electronics supporting board 10 . The electronic board 10 is embedded in a plastic layer (sealing compound) 11 .

Erfindungsgemäß ist die Außenwand 12 des Basisteiles 4 fal tenbalgförmig ausgebildet und das Material derart gewählt, daß das Basisteil 4 eine federelastische Wirkung aufweist, so daß bei einer auf das Bodenteil 2 wirkenden Schockbelastung das Deckelteil 3 und damit auch die an dem Deckelteil ange ordnete Elektronikplatine 10 gedämpft wird. Dabei dämpft das Basisteil 4 nicht nur dann die auf das Bodenteil 2 wirkenden Schockbelastungen, wenn die entsprechenden Stoßkräfte in Richtung der Längsachse 13 des Basisteiles 4 auf das Boden teil 2 wirken, sondern auch dann, wenn seitliche Kraftkompo nenten auf das Bodenteil 2 wirken.According to the invention, the outer wall 12 of the base part 4 is formed like a bellows and the material is chosen such that the base part 4 has a resilient effect, so that when there is a shock load acting on the base part 2, the cover part 3 and thus also the electronics board 10 arranged on the cover part is steamed. The base part 4 not only dampens the shock loads acting on the base part 2 when the corresponding impact forces act in the direction of the longitudinal axis 13 of the base part 4 on the base part 2 , but also when lateral force components act on the base part 2 .

In dem Bodenteil 2 des Sensorgehäuses 1 ist ferner eine in der Figur gestrichelt dargestellte Öffnung 14 vorgesehen, über die der Innenraum 15 des Gehäuses 1 mit einem inerten Gas (z. B. Stickstoff) gefüllt werden kann. Nach dem Einbringen des Gases wird die Öffnung 14 wieder geschlossen. Hierzu kann beispielsweise ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht darge stellter Drucksensor verwendet werden, so daß der Druck des Gases im Innenraum 15 des Sensorgehäuses 1 und damit auch die Abdichtung des Gehäuses 1 ständig überwacht werden kann.In the bottom part 2 of the sensor housing 1 there is also an opening 14 , shown in broken lines in the figure, through which the interior 15 of the housing 1 can be filled with an inert gas (eg nitrogen). After the introduction of the gas, the opening 14 is closed again. For this purpose, a pressure sensor not shown for reasons of clarity can be used, for example, so that the pressure of the gas in the interior 15 of the sensor housing 1 and thus also the sealing of the housing 1 can be continuously monitored.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann bei spielsweise auf eine separate Flanschplatte verzichtet wer den, wenn das Bodenteil direkt mit dem Fahrzeug etc. verbun den werden kann. Außerdem kann die Öffnung zum Einbringen des inerten Gases auch in einem anderen Bereich des Bodenteiles oder in dem Deckelteil des Sensorgehäuses angeordnet sein.Of course, the invention is not specific to this illustrated embodiment limited. So at for example, who dispenses with a separate flange plate if the bottom part is connected directly to the vehicle etc. that can be. In addition, the opening for introducing the inert gas also in another area of the bottom part or be arranged in the cover part of the sensor housing.

Ferner können die Sensoren ebenfalls an dem Deckelteil des Sensorgehäuses befestigt sein, wenn sich dieses z. B. aus Platzgründen als zweckmäßig erweisen sollte. Furthermore, the sensors can also on the cover part of the Sensor housing attached if this z. B. from Space should prove to be useful.

Reference list

11

Sensorgehäuse, Gehäuse
Sensor housing, housing

22nd

Bodenteil
Bottom part

33rd

Deckelteil
Cover part

44th

Basisteil
Base part

55

Flanschplatte
Flange plate

6-86-8

Sensoren
Sensors

99

Kabel
electric wire

1010th

Platine, Elektronikplatine, Sensor elektronik
Circuit board, electronics board, sensor electronics

1111

Kunststoffschicht
Plastic layer

1212th

Außenwand
Outer wall

1313

Längsachse
Longitudinal axis

1414

Öffnung
opening

1515

Innenraum
inner space

Claims

1. Sensor housing with a base and a cover part ( 2 ; 3 ) and an arranged between the base and cover part and designed as a hollow cylinder metallic base part ( 4 ), characterized in that the outer wall ( 12 ) of the base part ( 4 ) formed bellows-shaped and that the material of the base part is selected such that the base part ( 4 ) has a resilient effect.

2. Sensor housing according to claim 1, characterized in that the base part ( 4 ) consists of a magnetic stainless steel.

3. Sensor housing according to claim 1 or 2, characterized in that the base part ( 4 ) is coated on the inside with a material of high electrical conductivity.

4. Sensor housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom and / or cover part ( 2 ; 3 ) of the sensor housing ( 1 ) is designed as a carrier for at least one sensor ( 6-8 ).

5. Sensor housing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover part ( 3 ) of the Sensorgehäu ses ( 1 ) as a carrier for at least one arranged in the sensor housing and with the (n) sensor (s) ( 6-8 ) connected electronics board ( 10 ) is formed.

6. Sensor housing according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the bottom and / or cover part ( 2 ; 3 ) a closable opening ( 14 ) for introducing a dry inert gas into the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 1 ) is provided.

7. Sensor housing according to claim 6, characterized in that the gas introduced into the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 1 ) has a predetermined overpressure.