DE19923985A1 - Sensorbaugruppe mit einem an einer Wand montierbaren Gehäuse - Google Patents

Abstract

Der Drucksensor (6) einer Drucksensorbaugruppe ist durch einen Durchgangskanal (22) eines Dichtkissens (20) und einen dichtend durch eine Trennwand (28) hindurchgeführten Rohrstutzen (54) mit dem Feuchtraum (32) in einer Fahrzeugtüre verbunden. Das Gehäuse (2) der Sensorbaugruppe befindet sich im Trockenraum (30). Sowohl das Innere des Gehäuses (2) als auch der Trockenraum (30) sind gegenüber dem Inneren des Rohrstutzens abgedichtet, so daß an die Wasserdichtigkeit des Gehäuses (2), in dem eine Leiterplatte (4) und elektronische Komponenten aufgenommen sind, geringe Anforderungen gestellt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorbaugruppe mit einem an ei­ ner Wand montierbaren Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine gattungsgemäße Sensorbaugruppe ist aus der DE 44 47 513 A1 bekannt. Das Gehäuse dieser Sensorbaugruppe ist wasserdicht ausgebildet und weist ein Oberteil und ein Unterteil sowie eine zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnete Dichtung auf. Zwischen dem Oberteil und dem Un­ terteil ist bei zusammengebautem Gehäuse eine Leiterplatte aufgenommen, auf der ein Drucksensor angeordnet ist. Der Drucksensor wird von einem Dichtkissen umgeben, das bei zu­ sammengebauten Gehäuse von dem Oberteil gegen die Leiterplat­ te gedrückt wird und den Innenraum des Gehäuses gegenüber ei­ nem Durchgangskanal abdichtet, der durch einen einteilig mit dem Oberteil ausgebildeten Rohrstutzen gebildet ist, durch den hindurch die druckempfindliche Fläche des Drucksensors mit Umgebungsdruckschwankung beaufschlagbar ist. Zur Abdich­ tung des Drucksensors gegenüber Feuchtigkeit aus der Umgebung ist der den Drucksensor umschließende Dichtkissen mit einer Membran versehen. Die bekannte Sensorbaugruppe wird bei­ spielsweise in Fahrzeugseitentüren zur Aufprallerkennung an­ gebracht. Dabei ist aus Gründen der Funktionssicherheit abso­ lute Wasserdichtigkeit erforderlich, da in den unterhalb der Scheiben angeordneten Türhohlraum Wasser und Schmutz ein­ dringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Sensorbaugruppe derart weiterzubilden, daß an die Wasser- und Schmutzdichtigkeit des Gehäuses verminderte Anforderungen ge­ stellt werden, daß mit der Sensorbaugruppe aber dennoch in einem Feuchtigkeit, Verschmutzungen oder sonstigen harten Um­ gebungsbedingungen ausgesetzten Raum bestimmte Parameter sen­ siert werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs ge­ löst. Die erfindungsgemäße Sensorbaugruppe kann an einer Sei­ te einer Wand angeordnet werden, die beispielsweise einen Feuchtraum von einem Trockenraum trennt, und den zu sensie­ renden Parameter durch die Wand hindurch erfassen, wobei si­ chergestellt ist, daß das Gehäuseinnere, das beispielsweise elektronische Schaltkreise und ähnliches aufnimmt, vor Ein­ flüssen der jenseits der Wand vorhandenen schädlichen Umge­ bungsbedingungen geschützt ist. Das Sensorelement kann bei­ spielsweise zum Sensieren von Temperaturen, Feuchtigkeiten, Druckschwankungen usw. geeignet sein.

Die Unteransprüche 2 bis 8 sind auf vorteilhafte konstruktive Ausführungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sen­ sorbaugruppe gerichtet.

Die Unteransprüche 9 und 10 sind auf die Ausbildung der Sen­ sorbaugruppe zum Sensieren von Druckschwankungen gerichtet, so daß die erfindungsgemäße Sensorbaugruppe beispielsweise mit Vorteil in Fahrzeugseitentüren verwendet werden kann, die mit einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Trennwand versehen sind, die die Seitentüre in zwei Räume unterteilt. In einem Trockenraum ist die gesamte in der Fahrzeugtüre an­ zuordnende Elektronik, beispielsweise Fenstermotoren, Schlie­ ßelektronik usw. angeordnet. Dieser Trockenraum ist durch die Trennwand gegenüber dem türaußenseitigen Feuchtraum, in den Feuchtigkeit, Schmutz usw. eindringt, abgetrennt. Bei der er­ findungsgemäßen Sensorbaugruppe kann das Gehäuse an der Trennwand innerhalb des Trockenraums angeordnet werden. Den­ noch kann der im Feuchtraum der Fahrzeugtüre herrschende Druck sensiert werden, was zwingend erforderlich ist, wenn aus vom Türaußenblech ausgehenden Druckschwankungen auf einen Seitenaufprall geschlossen werden soll. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Sensorbaugruppe mit einem Gehäuse ausge­ bildet werden, an dessen Dichtigkeitsanforderungen verminder­ te Ansprüche gestellt werden und das deshalb kostengünstig herstellbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, einer ersten Ausführungsform einer Sensorbaugruppe

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Sensorbaugruppe, ebenfalls teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1 einer dritten Ausfüh­ rungsform einer Sensorbaugruppe und

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3 einer vierten Ausfüh­ rungsform der Sensorbaugruppe.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Gehäuse 2 einer Sensorbaugruppe ei­ ne Leiterplatte 4 aufgenommen, auf der ein Drucksensor 6 an­ gebracht ist. Der Drucksensor 6 kann beispielsweise ein Pie­ zoelement enthalten oder eine schwingfähige Membran, deren Bewegung kapazitiv erfaßt wird. Das Gehäuse 2 weist einen Deckel 8 auf, der mit einer Stufe 10 ausgebildet ist und eine Öffnung 12 aufweist.

Durch die Öffnung 12 ragt ein Rohrstutzen 14, der an seinem einen Ende mit einem Ringflansch 16 ausgebildet ist, der die Öffnung 12 hintergreift. Zwischen dem Ringflansch 16 und der Innenwand des Deckels 8 ist ein Dichtring 18 angeordnet. Die vom Deckel abgewandte Fläche des Ringflansches 16 liegt an einem Dichtkissen 20 an, und drückt dieses gegen die Vorder­ fläche des Drucksensors 6. Das Dichtkissen 20 ist im darge­ stellten Beispiel insgesamt zylindrisch ausgebildet und weist einen Durchgangskanal 22 auf, der der druckempfindlichen Flä­ che des Drucksensors 6 gegenüberliegend endet und in das In­ nere des Rohrstutzens 14 übergeht.

Das von dem Ringflansch 16 abgewandte Ende des Rohrstutzens 14 ist dichtend in eine Durchgangsöffnung eines Dichtkörpers 24 eingesetzt, der unter Abdichtung in eine Durchgangsöffnung 26 eingesetzt ist, die in einer Wand 28 ausgebildet ist.

Die Wand 28 kann beispielsweise die in einer Fahrzeugtüre ausgebildete Trennwand sein, die den Innenraum der Fahrzeug­ türe in einen Trockenraum 30 und einen Feuchtraum 32 trennt.

Der Dichtkörper 24 ist mit einem Ansatz 34 ausgebildet, der einen das Innere des Rohrstutzens 14 verlängernden Kanal 36 aufweist, der den Durchgangskanal 22 mit der Umgebung bzw. dem Feuchtraum 32 verbindet.

Wenn erforderlich, ist zwischen der druckempfindlichen Fläche des Drucksensors 6 und dem Durchgangskanal 22 des Dichtkis­ sens 20 eine Membran 38 vorgesehen, die den Drucksensor 6 vor Feuchtigkeit schützt, jedoch die druckmäßige Kopplung zwi­ schen der druckempfindlichen Fläche des Drucksensors 6 und dem Feuchtraum 32 aufrecht erhält.

Die Montage der beschriebenen Baugruppe ist wie folgt:

In dem Gehäuse 2, das mehrteilig aufgebaut sein kann, wird in an sich bekannter Weise die Leiterplatte 4 mit nicht darge­ stellten, darauf angeordneten Elektronikkomponenten montiert. Der elektrische Anschluß der Leiterplatte erfolgt über einen Steckeranschluß 40.

Die Leiterplatte 6 kann gemäß Fig. 1 von unten her in das Ge­ häuse 2 eingesetzt werden, wobei der Deckel 8 noch fehlt. Durch die Öffnung 12 des Deckels 8 wird der Ringflansch 16 hindurchgeführt, an dem, beispielsweise über kleine Ansätze 42 befestigt, das Dichtkissen 20 angebracht ist. Der Deckel 8 wird dann am Gehäuse 2 befestigt, beispielsweise mit dem Ge­ häuse 2 verklipst, wobei der Deckel den Ringflansch 16, das Dichtkissen 20 und den auf der Leiterplatte 4 montierten Drucksensor 6 in gegenseitige Anlage bringt und dabei gleich­ zeitig die Leiterplatte 4 gegen eine am Gehäuse ausgebildeten Gegenfläche preßt. Anschließend wird der Rohrstutzen 14 in den an der Trennwand 28 montierten Dichtkörper 24 eingescho­ ben, wodurch eine Verbindung zwischen dem Inneren des Feuchtraums 32 und der Membran 38, die beispielsweise eintei­ lig mit dem Dichtkissen 20 ausgebildet sein kann, geschaffen ist, die sowohl gegenüber dem Inneren des Gehäuses 2 als auch gegenüber dem Trockenraum 30 zuverlässig dicht ist.

Es versteht sich, daß das Gehäuse 2 über in Fig. 1 nicht dar­ gestellte Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, an der Wand 28 starr befestigt werden kann.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungs­ form der Baugruppe. Für funktionsgleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Es werden nur die unterschiedlichen Umfänge beschrieben.

Der Dichtkörper 24 kann genauso wie der Dichtkörper 24 der Fig. 1 ausgebildet sein; die Ansicht der Fig. 2 ist lediglich um eine senkrechte Achse um 90° verdreht, so daß die Blick­ richtung in Richtung des Kanals 36 liegt.

Im Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 1 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 der Ringflansch 16 des Rohrstut­ zens 14 mit Federbeinen 44 versehen, mit Hilfe derer der Rohrstutzen 14 in die Leiterplatte 4 eingeklipst werden kann. Auf diese Weise kann der Rohrstutzen 14 mit dem Dichtkissen 20 ohne den Deckel 8 an der Leiterplatte 4 vormontiert wer­ den. Die Abmessungen der Federbeine 44 sind vorteilhafterwei­ se derart, daß bei dieser Vormontage bereits das Dichtkissen 20 zusammengepreßt wird. In Fig. 2 sind Gehäuseansätze 46 sichtbar, mit Hilfe derer das Gehäuse 2 an der Wand 28 befe­ stigt werden kann.

Die Funktion und der Zusammenbau der Baugruppe gemäß Fig. 2 ist ansonsten gleich der der Fig. 1. Es versteht sich, daß die Darstellungen der Fig. 1 und 2 zwei unterschiedliche An­ sichten einer einzigen Ausführungsform sein können.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sensorbau­ gruppe. Der Deckel 8 des Gehäuses 2 ist bei dieser Ausfüh­ rungsform an der von der Wand 28 abgewandten Seite des Gehäu­ ses 2 angebracht. Der Rohrstutzen 50 ist einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet und durchragt den in die Durchgangsöff­ nung 26 der Wand 28 eingesetzten Dichtkörper 52. An dem inne­ ren Ende des Rohrstutzens 50 ist das Dichtkissen 20 ange­ bracht und drückt gegen den Drucksensor 6, der wie bei den anderen Ausführungsformen auf der Leiterplatte 4 montiert ist.

Die Montage geschieht bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 folgendermaßen:

Bei abgenommenen Deckel 8, der als einfacher Blechdeckel aus­ gebildet sein kann, wird zunächst das Dichtkissen 20 auf dem Ende des Rohrstutzens 50 angebracht. Das Dichtkissen 20 kann wiederum mit einer Membran versehen sein. Anschließend wird die mit dem Drucksensor 6 und weiteren Elektronikkomponenten bestückte Leiterplatte 4 von oben in das Gehäuse 2 einge­ setzt. Durch Befestigen des Deckels 8 am Gehäuse 2, was durch einfaches Clipsen, durch Verschrauben oder sonstwie geschehen kann, wird die Leiterplatte mit dem Drucksensor 6 gegen das Dichtkissen 20 gedrückt, so daß das Innere des Rohrstutzens 50 zuverlässig gegen den Gehäuseinnenraum abgedichtet ist. Die Funktion der Baugruppe gemäß Fig. 3 ist im übrigen gleich der der bereits geschilderten Ausführungsform.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Baugruppe, die in gewisser Weise der der Fig. 2 ähnlich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Rohrstutzen 54 durch den Dichtkörper 52 hindurchgeführt. Der Ringflansch 16 des Rohrstutztens ist ähnlich wie bei der Ausführungsform ge­ mäß Fig. 4 mit Federbeinen 44 ausgebildet, mit Hilfe derer eine Vormontage des Rohrstutzens und des Dichtkissens 20 an der Leiterplatte 4 möglich ist. Da der Innenraum des Rohr­ stutzens 54 ohne Unterbrechung vom Naßraum 32 bis zum Durch­ gangskanal 22 des Dichtkissens 20 reicht, ist bei der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 4 der Dichtring 18 zwischen dem Ring­ flansch 16 und dem Deckel 10 überflüssig.

Zur Montage der Baugruppe gemäß Fig. 4 wird bei vormontiertem Rohrstutzen 54 der Deckel 8 über den Rohrstutzen geschoben und dann am Gehäuse 2 montiert. Anschließend wird der Rohr­ stutzen 54 durch den Dichtkörper 52 hindurchgeschoben und das Gehäuse 2 an der Wand 28 befestigt.

Es versteht sich, daß die beschriebene Ausführungsformen nur beispielhaft sind und vielfältige Abwandlungen möglich sind, mit denen die druckempfindliche Fläche des Drucksensors 6 entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung der Membran durch die Wand 28 hindurch mit dem Feuchtraum 32 verbunden ist, der Druckraum 30 und das Gehäuseinnere aber dennoch zu­ verlässig gegen den Feuchtraum 32 abgedichtet sind.

Claims (10)

1. Sensorbaugruppe mit
einem an einer Wand (28) montierbaren Gehäuse (2)
einem in dem Gehäuse angeordneten Sensorelement (6),
einem eine Sensorfläche des Sensorelements umgebenden Dichtkissen (20), welches mit einem die Sensorfläche mit der Umgebung verbindenden Durchgangskanal (22) ausgebildet ist und den Innenraum des Gehäuses zur Umgebung hin abdichtet, und
mit einem Rohrstutzen (14; 50; 54) dessen eines Ende dichtend an dem Dichtkissen anliegt und der den Durchgangska­ nal unter Abdichtung gegenüber dem Innenraum des Gehäuses dicht mit der Umgebung verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rohrstutzen (50) bei an der Wand angeordnetem Gehäuse (2) den Durchgangskanal (22) durch eine Durchgangsöffnung (26) der Wand hindurch mit der Umgebung verbindet und daß zwischen der Außenseite des Rohrstutztens (50) und der Durchgangsöff­ nung (26) der Wand ein Dichtkörper (24; 52) vorgesehen ist.

2. Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endfläche des Rohrstut­ zens (14; 50, 54) bei an dem Gehäuse (2) montierten Deckel (8) das Dichtkissen (20) dichtend gegen das Sensorelement (6) drückt.

3. Sensorbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Deckel (8) aufweist, durch den der Rohrstutzen (14; 52) hindurchführt, und daß der Rohrstutzen einen Ringflansch (16) aufweist, der an der Innenseite des Deckels (8) anliegt.

4. Sensorbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (16) an sei­ ner von der Innenseite des Deckels (8) abgewandten Seite Fe­ derbeine (44) zur Montage des Rohrstutzens an einer Grund­ platte (4) aufweist, die das Sensorelement (6) trägt.

5. Sensorbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (50) eintei­ lig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.

6. Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohr­ stützen (50; 54) durch den Dichtkörper (52) hindurchgeführt ist.

7. Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohr­ stutzen (14) in den Dichtkörper (24) eingesetzt ist und der Dichtkörper mit einem den Rohrstutzen verlängerndem Ansatz (34) ausgebildet ist.

8. Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Senso­ relement (6) auf einer zwischen Teilen des Gehäuses (2) ein­ gespannten Leiterplatte (4) angeordnet ist.

9. Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Senso­ relement ein Drucksensor (6) ist.

10. Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Durchgangskanal (22) des Dichtkissens (20) und der Sensorflä­ che eine Membran (38) angeordnet ist.