EP3948194A1 - Sensormodul, insbesondere zur messung der umgebungstemperatur - Google Patents

Sensormodul, insbesondere zur messung der umgebungstemperatur

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EP3948194A1
EP3948194A1 EP20717178.6A EP20717178A EP3948194A1 EP 3948194 A1 EP3948194 A1 EP 3948194A1 EP 20717178 A EP20717178 A EP 20717178A EP 3948194 A1 EP3948194 A1 EP 3948194A1
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EP
European Patent Office
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sensor module
module according
circuit board
sensor
housing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20717178.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Merz
Manuel BECKER
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Sensirion AG
Original Assignee
Sensirion AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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    • H05K3/0014—Shaping of the substrate, e.g. by moulding

Definitions

  • the present invention relates to a sensor module for measuring a measured variable, in particular an ambient temperature.
  • Such sensors can e.g. used in a vehicle to measure the temperature in a passenger compartment.
  • fans are often provided which generate an air flow which is fed to a sensor of the sensor module, the sensor being arranged upstream of the fan coaxially to the axis of rotation of the fan and being connected to a circuit board via a cable connection or rigid soldered connections.
  • the air flow is usually drawn in axially, i.e. in the direction of the axis of rotation, and discharged in the radial direction of the rotor of the fan.
  • DE 100 21 067 A1 describes an electric motor-driven fan for ventilating a sensor, e.g. in the form of a temperature sensor, the sensor being arranged at or in the inlet of the fan housing.
  • the sensor is held by means of a support rod and positioned coaxially to the axis of rotation of the fan.
  • the present invention is based on the object of creating a sensor module that can be produced efficiently and has a sufficiently simple and compact design.
  • a sensor module for measuring at least one measured variable is disclosed, with:
  • a housing having a flow channel with an air inlet and an air outlet, the housing surrounding an interior of the housing,
  • connection arranged on the circuit board for making electrical contact with the sensor module
  • a fan having a motor and a rotor rotatable about an axis of rotation by means of the motor, the motor being electrically conductively connected to the circuit board, and the fan being designed to generate an air flow in the flow channel between the air inlet and the air outlet , so that the air stream flows past the sensor and flows upstream of the sensor in the area of the air inlet along a direction of flow that runs at an angle to the axis of rotation that is in the range of 45 ° to 90 °.
  • the senor is arranged upstream of the fan with respect to the direction of flow.
  • Such an arrangement of the sensor in the suction area of the fan is advantageous because it means that the ambient air or the air flow to be measured is not heated by the fan, which leads to more precise measurement results.
  • said angle is in the range from 60 ° to 90 °, in particular in the range from 75 ° to 90 °, in particular in the range from 80 ° to 90 °.
  • the angle is preferably 90 °, i.e. the air flow in the area of the air inlet flows along a flow direction which is perpendicular to the axis of rotation.
  • the at least one measured variable is one of the following measured variables: a temperature of the air flow passed the sensor, a relative humidity of the air flow passed the sensor, a gas concentration of the air flow passed the sensor.
  • the sensor can measure more than one measured variable.
  • the sensor can be designed to measure the temperature and / or the relative humidity and / or a gas concentration of an air flow passed past the sensor.
  • the sensor can be designed as a gas sensor or have such a gas sensor.
  • the gas sensor can e.g. be a MOX gas sensor, e.g. according to EP2765410, or an optical gas sensor, e.g. according to EP3144663 or an electrochemical gas sensor, e.g. according to EP2896962.
  • the senor or gas sensor is designed in particular to measure a C0 2 concentration and / or a concentration of at least one volatile organic compound.
  • the sensor or gas sensor can have a gas sensor chip.
  • the gas sensor chip can contain a semiconductor substrate, for example made of silicon, in which semiconductor substrate a circuit can be integrated.
  • Various layers, for example CMOS layers, can be provided to create the circuit.
  • the sensor and the connection are preferably arranged on the printed circuit board, so that a particularly compact design of the sensor module is possible.
  • the fan can be connected to the circuit board via a cable (e.g. via a further connector on the circuit board that can be connected to the cable).
  • the connection can be implemented by a plug connection, a soldered connection or some other suitable electrically conductive connection.
  • the fan can also be arranged on the circuit board.
  • connection is preferably designed for making electrical contact with the sensor and / or for supplying the sensor module with an operating voltage (in particular for the motor and the sensor). Furthermore, an output signal from the sensor is preferably applied to the connection so that the measured temperature (or the relative humidity or the gas concentration) can be read out via the connection.
  • the sensor and / or the connection and / or the fan can each be designed as an SMD or connected to the circuit board by means of THT or by means of a press connection.
  • a plug which is a counterpart, is provided on the circuit board for contacting the fan receives, which is arranged on the cable of the fan.
  • the fan can also be connected to the circuit board by a soldered connection or some other electrically conductive connection.
  • SMD stands for surface-mounted device, i.e. for a component that, in contrast to THT (Through Hole Technology), has no wire connections, but can be soldered directly to the circuit board using solderable connection surfaces (SMT for surface- mounting technology).
  • THT Through Hole Technology
  • SMT solderable connection surfaces
  • the respective component has connecting wires, the respective connecting wire being inserted through an associated hole in the circuit board and being soldered to the circuit board.
  • the respective component (sensor and / or connection and / or fan) is preferably soldered to the circuit board by means of reflow soldering or wave soldering.
  • the senor is an SMD, i.e. a surface-mounted component (see above).
  • no flexible line connections are provided in addition to the circuit board for electrically connecting the sensor and / or the connector and / or the fan to the circuit board.
  • the circuit board has a carrier section on which the sensor is arranged, the carrier section being connected to a base section of the circuit board via at least one first connection area of the carrier section.
  • the carrier section is integrally connected to the base section via the said first connecting region or is formed in one piece thereon.
  • the carrier section or the first connection area perpendicular to a direction in which the carrier section protrudes from the base section has a smaller width than the base section perpendicular to said direction.
  • the direction considered here preferably extends parallel to an upper side or to an underside of the printed circuit board facing away from the upper side.
  • the circuit board has its smallest extension normal to the bottom or top. This corresponds to the thickness of the circuit board.
  • the carrier section protrudes into the flow channel, so that the sensor is arranged in the flow channel.
  • the carrier section is therefore preferably designed to be elongated.
  • the carrier section has an end region opposite the first connection region of the carrier section, on which the sensor is arranged.
  • the end region of the carrier section protrudes over the entire base section and / or protrudes into the air inlet in the said direction (in which the carrier section protrudes from the base section).
  • the carrier section protrudes in a recess of the base section from the base section in said direction.
  • the recess is preferably delimited by a middle edge of the base section and by two opposite side edges of the base section, which are connected to one another via the middle edge.
  • the middle edge can be arranged at right angles to the two side edges.
  • other edge courses, in particular rounded transitions between the edges, are also possible.
  • the carrier section protrudes from the middle edge of the base section.
  • the carrier section protrudes from one of the lateral edges, in particular such that the base section and the carrier section together delimit an L-shaped recess or an L-shaped cutout of the circuit board.
  • the carrier section has a meandering course.
  • the carrier section is also conceivable in which it does not have a free end area, but is connected to the base section via a second connection area in addition to the first connection area, so that the carrier section and the base section together delimit a, for example, rectangular through-opening in the circuit board.
  • the sensor is arranged on a central region of the carrier section, which is arranged between the first and second connection regions of the carrier and connects the first and second connection regions of the carrier section to one another. In this way, too, the sensor can advantageously be placed in the flow channel and the air flow generated flows around it.
  • the housing has a housing cover and a housing base opposite the housing cover, the housing cover and the housing base being connected to one another via a side wall of the housing.
  • the housing comprises e.g. an upper housing part and a lower housing part connected thereto, wherein the upper housing part has the housing cover, and wherein the lower housing part has the housing bottom, and wherein the side wall is preferably formed by the upper housing part and / or the lower housing part.
  • the air inlet to the flow channel is formed in the side wall of the housing.
  • the air inlet is formed by a connector protruding from the side wall.
  • the connecting piece can be of cylindrical design, at least in sections.
  • the circuit board has a top side and an underside facing away from the top side.
  • the flow channel is delimited by a wall section which is opposite the top side of the circuit board and slopes towards the top side of the circuit board, that is, runs inclined to the top side or forms an acute angle with it.
  • the circuit board (in particular the base section) extends in sections below the fan, in particular below the rotor, so that a section of the circuit board in a direction running parallel to the axis of rotation of the fan, in particular the rotor , opposite.
  • the housing of the sensor module extends along a central axis
  • the air inlet or the connection piece is arranged offset to the central axis in a direction perpendicular to the axis of rotation.
  • the circuit board and / or said direction along which the carrier section protrudes from the base section of the circuit board extends perpendicular to the axis of rotation.
  • the top of the circuit board faces the housing cover.
  • the printed circuit board and / or said direction along which the carrier section protrudes from the base section of the printed circuit board extends parallel to the axis of rotation.
  • the top side of the circuit board is preferably facing the fan or the side wall of the housing.
  • the fan is a radial fan, the rotor being configured to suck in the air flow in the direction of the axis of rotation and to output it in the radial direction of the rotor.
  • the fan is an axial fan, the rotor being configured to suck in the air flow in the direction of the axis of rotation and to output it in the same direction.
  • the fan is particularly preferably arranged on the circuit board, specifically preferably on said base section of the circuit board.
  • the motor of the fan has a coil which is preferably arranged on the circuit board, in particular on the base section. Furthermore, according to one embodiment, the motor of the fan has a magnet which is arranged on the rotor.
  • the motor has a shaft extending along the axis of rotation which is supported by means of a bearing, the bearing preferably being held by means of a bearing holder which protrudes from the housing base or is fixed to it.
  • the Storage formed integrally with the housing base, for example molded in one piece on this.
  • At least one further electronic component is arranged on the circuit board.
  • the further electronic component can be one of the following components: a microcontroller, a LIN interface, a power regulator, a device for protecting against an electrostatic discharge.
  • a Local Interconnect Network (LIN for short) is a serial communication system for networking e.g. Sensors, especially according to the ISO 17987-1 standard.
  • the senor can also be designed to measure the relative humidity (RH), e.g. according to DE20201105119.
  • RH relative humidity
  • the sensor is preferably designed to measure the temperature and the relative air humidity of the air flow guided past the sensor.
  • the further electronic component can also be a further sensor.
  • the further sensor can e.g. act around a gas sensor, which can be configured in the manner already set out above.
  • the at least one further electronic component is arranged on the underside of the circuit board.
  • the senor is arranged on the underside of the circuit board. This enables simple assembly of the circuit board and soldering of the components to the circuit board.
  • the senor is arranged on the top of the circuit board. Under certain circumstances, this ensures a better flow to the sensor.
  • connection is designed as a plug connector.
  • connection or the plug connector is preferably arranged on the top of the printed circuit board. According to one embodiment of the invention, it is provided that the plug connector for electrically contacting the sensor module has a plurality of electrically conductive (in particular parallel) contact pins.
  • the contact pins protrude perpendicular to the circuit board from the top of the circuit board.
  • one embodiment of the invention provides that the housing forms a guide for the connector, the guide preferably surrounding the contact pins and being designed to accommodate a plug contacting the contact pins.
  • the guide is formed in the lower housing part or in the upper housing part.
  • the sensor module has a further connection arranged on the circuit board via which the fan is connected to the circuit board in an electrically conductive manner.
  • the further connection is preferably designed as a plug connector.
  • the further connection for the fan or the plug connection is preferably arranged on the top of the printed circuit board.
  • the plug connector for the fan has a plurality of electrically conductive (in particular parallel) contact pins for electrically contacting the sensor module. According to one embodiment, these contact pins in turn protrude perpendicular to the circuit board from the top of the circuit board.
  • the further connection has a guide, the guide preferably surrounding the contact pins and designed to accommodate a plug contacting the contact pins is, the plug is suitably electrically connected to the fan, e.g. by means of a flexible line.
  • the flow channel extends to an underside of the rotor facing the housing base, so that the air flow is sucked in through the rotor in a direction facing the housing cover.
  • the air outlet of the sensor module is formed in the housing cover or in the side wall of the housing.
  • one embodiment of the invention provides that the flow channel extends to an upper side of the rotor facing the housing cover, so that the air flow is sucked in through the rotor in a direction toward the housing bottom.
  • the air outlet is formed in the housing base or in the side wall.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an embodiment of a sensor module according to the invention with a fan in the form of an axial fan;
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of that shown in FIG.
  • FIGS. 3-7 are schematic top views of different embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 1 and 2 shows a schematic exploded view of the sensor module shown in FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 9 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the printed circuit board extending in sections below the sensor module;
  • FIG. 10 is a schematic plan view of that shown in FIG.
  • FIG. 11 shows a schematic plan view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the air inlet or nozzle being arranged here asymmetrically to the central axis of the housing of the sensor module;
  • Fig. 12 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the printed circuit board here being oriented vertically;
  • Fig. 13 is a schematic plan view of the side wall of the
  • FIGS. 12 and 13 shows a schematic plan view of the sensor module shown in FIGS. 12 and 13;
  • FIG. 15 shows a schematic plan view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the fan here being designed as a radial fan;
  • FIG. 16 is a schematic sectional view of that shown in FIG.
  • FIG. 17 shows a schematic plan view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the fan here being arranged on an upper side of the circuit board;
  • FIG. 18 is a schematic sectional view of that shown in FIG.
  • FIG. 19 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the rotor of the fan being supported here via a bearing, the bearing holder of which is connected to the housing bottom of the housing of the sensor module;
  • FIG. 20 is a schematic exploded view of that shown in FIG. 19
  • FIG. 21 shows a schematic sectional view of a modification of the sensor module shown in FIG. 20, the sensor here being arranged on an upper side of the circuit board, in contrast to further electronic components which are arranged on the lower side of the circuit board;
  • FIG. 22 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, the fan here being designed as a radial fan and the flow channel being led to an upper side of the rotor of the radial fan, the air flow generated by the rotor via a one in the side wall of the housing of the sensor module provided air outlet is issued; and 23 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, in which, in contrast to FIG. 23, the fan is designed as an axial fan and the air flow generated by the rotor is output accordingly via an air outlet provided in the housing base of the sensor module;
  • FIG. 24 shows a sectional view of a further embodiment of a sensor module according to the invention, which represents a modification of the embodiment shown in FIG. 12;
  • FIG. 25 shows a plan view of a housing cover of the sensor module according to FIG.
  • FIG. 26 shows a plan view of a housing base of the sensor module according to FIG.
  • FIG. 27 shows a view of a front side of the sensor module according to FIG. 24.
  • FIG. 28 shows a view of a rear side of the sensor module according to FIG. 24.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a sensor module 1 according to the invention for measuring an ambient temperature.
  • the sensor module has a housing 2, which forms a flow channel 23 with an air inlet 21 and an air outlet 22 and surrounds an interior space 20 for receiving components of the sensor module 1.
  • a printed circuit board 4 is arranged in the interior 20 of the sensor module 1, with a sensor 3 being arranged on the printed circuit board 4, which is preferably a surface-mounted component (SMD) (which has no connecting wires passed through the printed circuit board) 3 is designed to measure, for example, a temperature and / or a relative humidity and / or a gas concentration of an air flow L guided past the sensor 3.
  • SMD surface-mounted component
  • connection 5 for electrically contacting the sensor module 1 is provided on the circuit board 4, the connection being designed in particular for electrically contacting the sensor 3 and / or for supplying the sensor module 1 with an operating voltage (in particular for the motor and the sensor). Furthermore, an output signal from the sensor is preferably applied to the connection so that the measured values (for example temperature, relative humidity and / or gas concentration) can be read out via connection 5.
  • the sensor module 1 has a fan 6 which comprises a motor 60 and a rotor 61 which can be rotated about an axis of rotation z by means of the motor 60, the motor 60 being electrically conductively connected to the circuit board 4, and the fan 6 being designed for this purpose to suck in an air flow L via the air inlet 21 into the flow channel 23 and output it through the air outlet 22 from the housing 2 or the flow channel 23, so that the air flow L in the housing 2 or in the flow channel 23 flows past the sensor 3 and upstream of the sensor 3 flows in the air inlet 21 along a flow direction x which runs in particular perpendicular to the axis of rotation z, ie is at an angle V to the axis of rotation z, which can be, for example, 90 ° or can assume the values given above.
  • a fan 6 which comprises a motor 60 and a rotor 61 which can be rotated about an axis of rotation z by means of the motor 60, the motor 60 being electrically conductively connected to the
  • the circuit board 4 can have etched conductor tracks made of copper for the electrical connection of the individual components arranged on the circuit board 4, to which the electronic components e.g. are connected via SMT or THT.
  • the printed circuit board 4 preferably has a carrier section 40 (cf. also FIGS. 3 to 7) on which the sensor 3 is arranged, the carrier section 40 being connected to a base section 43 of the printed circuit board 4 via at least one first connection area 41 of the carrier section 40, and preferably in one piece, the first connecting region 41 perpendicular to a direction T in which the carrier section 40 protrudes from the base section 43, having a width B1 which is smaller than a width B2 of the base section 43 perpendicular to the same direction T.
  • the Said direction T extends preferably parallel to an upper side 4a or to an underside 4b of the printed circuit board 4 facing away from the upper side 4a. Normal to the lower or upper side 4b, 4a, that is, normal to the plane of the drawing in FIG smallest extension (thickness).
  • the carrier section 40 protrudes into the flow channel 23 so that the sensor 3 is arranged in the flow channel 23 and can be adequately contacted there by the air flow L to be measured.
  • the sensor 3 can be arranged on the underside 4a of the printed circuit board 4, as shown in FIG. 1 (as an alternative to this, an arrangement on the upper side 4b is also possible, see below).
  • the sensor module 1 can thus determine an ambient temperature of the sensor module 1 by sucking in and measuring an air flow L which has the ambient temperature.
  • the housing 2 of the sensor module 1 has, as can be seen from FIGS. 1 and 2, a housing cover 2a and a cover 2a opposite the housing cover 2a Housing bottom 2c, the housing cover 2a and the housing bottom 2c being connected to one another via a side wall 2b of the housing 2.
  • the housing of the sensor module 1 can basically have an upper housing part 24 and a lower housing part 25 connected to it, the upper housing part 24 forming the housing cover 2a, and the lower housing part 25 forming the housing bottom 2c.
  • the side wall 2b can be formed by the upper housing part 24 and / or the lower housing part 25.
  • the air inlet 21 is formed by a connecting piece 26 protruding from the side wall 2b, which e.g. can be designed as a hollow cylinder.
  • the flow channel 23 can be delimited downstream of the air inlet or nozzle 21 according to FIG W is arranged on the top 4a of the circuit board 4. Furthermore, the top side 4a of the printed circuit board 4 faces, in particular, the housing cover 2a.
  • the wall section 23a can in particular also have a rounding.
  • said direction T along which the carrier section 40 protrudes from the base section 43 of the printed circuit board 4, extends perpendicular to the axis of rotation z and further preferably parallel to the flow direction x of the air flow L in the area of the air inlet 21 of the housing 2 Air flow L can thus be guided along or past the carrier section 40 on which the sensor 3 is arranged, so that the air flow L can flow against the sensor 3 in an advantageous manner.
  • the fan 6 can be designed as an axial fan, the rotor 61 being configured to suck in the air flow L in the direction of the axis of rotation z and to output it in the same direction.
  • the flow channel 23 extends, starting from the air inlet 21 along the housing base 2c to an underside 61b of the rotor 61 facing the housing base 2c, so that the air flow L through the rotor 61 in a direction (parallel to the axis of rotation z) is sucked in.
  • the air outlet 22 of the housing 2 or flow channel 23 is in this case preferably formed in the housing cover 2a of the housing 2.
  • connection 5 which is attached in particular to the upper side 4a of the circuit board 4, is preferably designed as a plug connector and can have a large number of electrically conductive contact pins 50 for electrically contacting the sensor module 1, which preferably protrude perpendicular to the circuit board 4 from the upper side 4a of the circuit board 4.
  • the housing 2 can have an opening above the contact pins 50, which opening forms a guide 51 or receptacle for the plug connector 5 and can be designed to receive a plug that contacts the contact pins 50 in a form-fitting manner.
  • FIGS. 3 to 7 show different possibilities for forming the carrier section 40 of the circuit board 4 of the sensor module 1, the variant shown in FIG. 3 in a plan view corresponding to the circuit board 4 according to FIG.
  • the carrier section 40 is preferably designed to be elongated and has a free end area 44 opposite the first connection area 41 of the carrier section 40, on which the sensor 3 is arranged.
  • the carrier section 40 protrudes from the base section 43 in the aforementioned direction T in a recess 46 of the base section 43 of the circuit board 4, the recess 46 in particular by a central edge 43a of the base section 43 and by two opposite lateral edges 43b of the base section 43 is bordered, which are connected to one another via the middle edge 43a.
  • the support portion 40 may e.g. protrude from the central edge 43a of the base portion 43.
  • the end region 44 does not protrude in the direction T beyond the base section 43.
  • FIG. 4 shows an alternative configuration of the printed circuit board 4, in which the end region 44, in contrast to FIG. 3, projects in the aforementioned direction T over the entire base section 43.
  • Such a configuration can be used, for example, to allow the end region 44 or the sensor 3 to protrude into the air inlet 21.
  • the recess 46 allows the air flow L to pass the carrier section 40 or the sensor 3.
  • the carrier section 40 according to FIG. 5 can also protrude from a lateral edge 43b, so that an L-shaped recess 46 results.
  • the carrier section 40 e.g. protruding from the middle edge 43a
  • the carrier section 40 is designed in a meandering manner.
  • the carrier section 40 according to FIG. 6 can furthermore also be connected to the base section 43 via a second connecting region 42, so that the carrier section 40 and the base section 43 together form an e.g. Limit rectangular through opening or recess 47 of the circuit board 4.
  • the sensor 3 can be arranged on a central area 45 of the carrier section 40, which is arranged between the first and second connection areas 41, 42 of the carrier section 40 and connects the first and second connection areas 41, 42 of the carrier section 40 to one another.
  • FIG. 8 shows a possibility for mounting a sensor module 1 according to the invention.
  • the housing 2 is divided into two parts to achieve a simple construction of the sensor module 1 and has a lower housing part 25 and an upper housing part 24 (see also above).
  • the circuit board 4 and the fan 6 can first be inserted into the lower housing part 25, the connection 5 and the sensor 3 already being arranged on the circuit board 4.
  • the fan 6 is already electrically connected to the circuit board 4 (and can also be arranged on the circuit board 4).
  • the upper housing part 24 is fixed to the lower housing part 25.
  • the air inlet 21 or connecting piece 21 can together with the wall section 23a e.g. be formed on the upper housing part 24 (as an alternative to this, the connecting piece 21 / wall section 23a can also be formed on the lower housing part 25).
  • the circuit board 4, in particular the base section 43 extends in sections below the fan 6 (in particular below the rotor 61) so that a corresponding section of the circuit board 4 or the base section 43 is opposite the fan 6, in particular the rotor 61, in a direction running parallel to the axis of rotation z.
  • An electrical connection of the fan 6 to the circuit board 4 can hereby be facilitated.
  • the connecting piece 21 can be arranged offset with respect to a central axis M along which the housing 2 of the sensor module 1 can extend according to the embodiment shown in FIG.
  • the printed circuit board 4 or the carrier section 40 can extend in the interior 20 of the housing 2 perpendicular to the axis of rotation z of the rotor 61.
  • an embodiment of the sensor module 1 is also provided in which the circuit board 4 or the aforementioned direction T, along which the carrier section 40 protrudes from the base section 43 of the circuit board 4, extends parallel to the axis of rotation z.
  • the side of the printed circuit board 4 designated as the upper side 4a faces the fan 6 or the side wall 2b of the housing 2.
  • the vertical arrangement of the printed circuit board 4 allows a particularly simple arrangement of the sensor 3 in the flow channel 23 opposite the air inlet 21, as can be seen in particular from FIG. Due to the vertical arrangement of the circuit board 4, the receptacle or guide 51 of the connector 5 is provided laterally on the side wall 2b (see FIG. 14), so that easy access to the contact pins 50 from the outside is ensured.
  • FIGS. 15 to 16 show a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, in which, in contrast to FIGS. 1 and 2, the fan 6 is designed as a radial fan, the rotor 61 being configured to direct the air flow L in the direction the axis of rotation z to suck in and output in the radial direction R of the rotor 61.
  • the flow channel 23 extends from the air inlet 21 along the housing bottom 2c to an underside 61b of the rotor 61 facing the housing bottom 2c, so that the air flow L is first sucked in towards the housing cover 2a, but then through the rotor 61 in the radial direction R.
  • the fan 6 can in principle also be arranged on the circuit board 4, in particular on its upper side 4a, preferably on the base section 43 and immediately connected electrically there, for example by soldering corresponding contacts of the fan 6 with associated conductor tracks of the circuit board 4.
  • the fan 6 can also be connected to the circuit board 4 via a further connection (for example in the form of a plug connector).
  • the motor 60 of the fan 6 according to FIGS. 19 to 21 can have a coil 62 which is arranged on the upper side 4a of the circuit board 4, in particular on the base section 43, and there is connected to conductor tracks of the circuit board 4 by soldered connections .
  • the motor 60 can furthermore have a magnet 63 which is arranged on the rotor 61 and lies opposite the coil 62.
  • the rotor 61 is preferably on a shaft extending along the axis of rotation z
  • the bearing holder 66 is integrally formed on the housing base 2c, e.g. by injection molding the housing bottom 2c and the bearing holder 66.
  • 66 can also extend through a through opening 4c in the circuit board 4. This allows a simple electrical connection of the fan 6 to the circuit board 4 and a secure mounting of the shaft 64 on the housing base 2c.
  • the sensor module 1 can be installed by providing a lower housing part 25 of the housing 2, the bearing holder 66 which accommodates the bearing 65 already being formed on the housing base 2c of the lower part 25.
  • the circuit board 4, on which the sensor 3 (and possibly further electronic components 70, 71, 72), the connection 5 and the coil 62 for the fan 6 are already arranged, can be arranged on this. After the circuit board 4 has been arranged, the rotor 61 with the shaft 64 can be inserted into the bearing 65, the bearing 65 being accessible via the through opening 4c of the circuit board 4.
  • further electronic components 70, 71, 72 can be arranged on the printed circuit board 4, as shown in FIGS. 19 to 21.
  • This can be, for example, a LIN transceiver 72, a microcontroller 70, an ESD Protective component 71 as well as a motor control, which can be arranged in the fan 6, act.
  • the further components 70, 71, 72 are preferably arranged, like the sensor 3, on the underside 4a of the circuit board 4, which faces the housing base 2c.
  • the arrangement on the same side of the circuit board 4 enables the circuit board 4 to be fitted and soldered easily.
  • the sensor 3 provided on the end region 44 of the carrier section 40 is arranged on the upper side 4a of the printed circuit board 4, which under certain circumstances provides a better flow to the sensor 3 through the fan 6 generated Air flow L allows.
  • FIGS. 22 and 23 show further embodiments of the sensor module 1, in which, in contrast to the embodiments described above, the flow channel 23 is guided starting from the air inlet 21 along the housing cover 2a to an upper side 61a of the rotor 61 which faces the housing cover 2a.
  • the air flow L can thus initially be sucked in through the rotor 61 in FIGS. 22 and 23 in the direction of the axis of rotation z towards the housing base 2c.
  • the fan 6 is designed as a radial fan 6 so that the air flow L is output in the radial direction R of the rotor 61 through an air outlet 22 from the housing 2, which is formed in the side wall 2b of the housing 2.
  • the fan 6 according to FIG. 23 is designed as an axial fan 6, the air flow L being output axially here through an air outlet 22 provided in the housing bottom 2c.
  • FIG. 24 shows, in connection with FIGS. 25 to 28, a further embodiment of a sensor module 1 according to the invention for measuring an ambient temperature, which is a modification of the embodiment shown in FIG.
  • the sensor module 1 has a housing 2 which forms a longitudinally extended flow channel 23 with an air inlet 21 and an air outlet 22.
  • a printed circuit board 4 is arranged in the interior 20 of the sensor module 1, the sensor 3 being arranged on the printed circuit board 4 (e.g. a surface-mounted component (SMD)), which is designed for this purpose, e.g. a temperature and / or a relative humidity, and / or a gas concentration of the to measure the air flow L passed by the sensor 3.
  • SMD surface-mounted component
  • a connection 5 is provided for electrically contacting the sensor module 1, the connection being designed in particular for electrically contacting the sensor 3 and / or for supplying the sensor module 1 with an operating voltage (in particular for the motor and the sensor).
  • an output signal from the sensor 3 can be applied to the connection so that measured values (e.g. temperature, relative humidity and / or gas concentration) can be read out via the connection 5.
  • the fan 6 arranged in the interior 20 of the sensor module 1 has a rotor 61 rotatable about an axis of rotation z and is connected in an electrically conductive manner to the circuit board 4 via a connection 52 which is arranged on the top 4a of the circuit board 4.
  • the air flow L generated by the fan 6 is sucked into the flow channel 23 of the sensor module 1 via the air inlet 21 and is output from the housing 2 or the flow channel 23 through the air outlet 22 formed in the housing cover 2a, so that the air flow L in the housing 2 or flows past sensor 3 in flow channel 23 and flows upstream of sensor 3 in air inlet 21 along a flow direction x that is preferably perpendicular to axis of rotation z, ie at an angle V to axis of rotation z, which is preferably 90 °.
  • the printed circuit board 4 can according to FIGS. 27 and 28 (as previously for example with reference to FIGS.
  • the sensor 3 can e.g. be arranged on the bottom 4b or the top 4a of the circuit board 4.
  • the underside 4b faces the air inlet 21.
  • the top 4a of the circuit board 4 faces the fan 6.
  • the printed circuit board 4 is preferably arranged parallel to the axis of rotation z of the rotor 61 of the fan 6 and perpendicular to the direction of flow x.
  • the fan 6 is designed as an axial fan which sucks in air via the underside 61b of the rotor 61 and ejects it from the air outlet 22 in the direction of the axis of rotation z.
  • the housing 2 of the sensor module 1 has, as can be seen from FIGS. 25 and 26, a housing cover 2a and a housing bottom 2c opposite the housing cover 2a, the housing cover 2a and the housing bottom 2c being connected to one another via a side wall 2b of the housing 2 (see Fig. 24).
  • the housing 2 of the sensor module 1 has an upper housing part 24 and a lower housing part 25 connected to it, the upper housing part 24 forming the housing cover 2a and the lower housing part 25 forming the housing bottom 2c.
  • the side wall 2b can be formed by the upper housing part 24 and the lower housing part 25.
  • connection 5 attached in particular on the top side 4a of the circuit board 4 is preferably designed as a plug connector and has a plurality of electrically conductive contact pins 50 which preferably protrude perpendicular to the circuit board 4 from the top side 4a of the circuit board 4.
  • the housing 2 has an opening 51 extending perpendicular to the contact pins 50 on the housing base 2c or lower part 25 of the housing, which forms a guide 51 or receptacle for the connector 5 and can be designed to receive a connector contacting the contact pins 50 in a form-fitting manner.
  • the guide or plug receptacle 51 is shown in particular in FIG. 28, which shows the part of the side wall 2b of the housing 2 facing away from the inlet opening 21.
  • the upper housing part 24 can be connected to the lower housing part 25 via latching lugs provided on the upper housing part 24, which engage in corresponding openings in the lower housing part.
  • the locking lugs can of course also be provided on the lower part of the housing. The corresponding openings would then be arranged on the upper part of the housing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensormodul (1) zum Messen zumindest einer Messgröße, mit: einem Gehäuse (2) aufweisend einen Strömungskanal (23) mit einem Lufteinlass (21) und einem Luftauslass (22), wobei das Gehäuse (2) einen Innenraum (20) des Gehäuses (2) umgibt, einer im Innenraum (20) angeordneten Leiterplatte (4), zumindest einem auf der Leiterplatte (4) angeordneten Sensor (3), der dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße eines am Sensor (3) vorbeigeführten Luftstroms (L) zu messen, einem auf der Leiterplatte (4) angeordneten Anschluss (5) zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls (1), und einem Ventilator (6), der einen Motor (60) und einen mittels des Motors (60) um eine Rotationsachse (z) rotierbaren Rotor (61) aufweist, wobei der Motor (60) elektrisch leitend mit der Leiterplatte (4) verbunden ist, und wobei der Ventilator (6) dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom (L) in dem Strömungskanal (23) zwischen dem Lufteinlass (21) und dem Luftauslass (22) zu erzeugen, so dass der Luftstrom (L) am Sensor (3) vorbeiströmt und im Bereich des Lufteinlasses (21) entlang einer Strömungsrichtung (x) strömt, die in einem Winkel (V) zur Rotationsachse (z) verläuft, der im Bereich von 45° bis 90° liegt.

Description

Sensormodul, insbesondere zur Messung der Umgebungstemperatur
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensormodul zur Messung einer Messgröße, insbesondere einer Umgebungstemperatur.
Derartige Sensoren können z.B. in einem Fahrzeug zur Messung der Temperatur in einer Fahrgastzelle verwendet werden.
Oftmals sind bei derartigen Sensoren Ventilatoren vorgesehen, die einen Luftstrom erzeugen, der einem Sensor des Sensormoduls zugeführt wird, wobei der Sensor stromauf des Ventilators koaxial zur Rotationsachse des Ventilators angeordnet ist und über eine Kabelverbindung oder starre Lötverbindungen mit einer Leiterplatte verbunden ist. Der Luftstrom wird in der Regel axial, d.h., in Richtung der Rotationsachse angesaugt und in radialer Richtung des Rotors des Ventilators ausgegeben.
Die DE 100 21 067 A1 beschreibt einen elektromotorisch angetriebenen Lüfter zum Belüften eines Sensors, z.B. in Form eines Temperatursensors, wobei der Sensor beim oder im Einlass des Lüftergehäuses angeordnet ist. Hierbei wird der Sensor mittels einer Tragstange gehalten und dabei koaxial zur Rotationsachse des Lüfters positioniert.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Sensormodul zu schaffen, dass effizient herstellbar ist und ein hinreichend einfaches und kleinbauendes Design aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Sensormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen des Sensormoduls sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben. Gemäß Anspruch 1 wird ein Sensormodul zum Messen zumindest einer Messgröße offenbart, mit:
einem Gehäuse aufweisend einen Strömungskanal mit einem Lufteinlass und einem Luftauslass, wobei das Gehäuse einen Innenraum des Gehäuses umgibt,
einer im Innenraum angeordneten Leiterplatte,
zumindest einem auf der Leiterplatte angeordneten Sensor, der dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße eines am Sensor vorbeigeführten Luftstroms zu messen,
einem auf der Leiterplatte angeordneten Anschluss zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls, und
einem Ventilator, der einen Motor und einen mittels des Motors um eine Rotationsachse rotierbaren Rotor aufweist, wobei der Motor elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden ist, und wobei der Ventilator dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom in dem Strömungskanal zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass zu erzeugen, so dass der Luftstrom am Sensor vorbeiströmt und stromauf des Sensors im Bereich des Lufteinlasses entlang einer Strömungsrichtung strömt, die in einem Winkel zur Rotationsachse verläuft, der im Bereich von 45° bis 90° liegt.
Gemäß einer Ausführungsform des Sensormoduls ist vorgesehen, dass der Sensor bezüglich der Strömungsrichtung stromauf des Ventilators angeordnet ist. Eine derartige Anordnung des Sensors im Ansaugbereich des Ventilators ist vorteilhaft, da hierdurch die Umgebungsluft bzw. der zu messende Luftstrom nicht durch den Ventilator erwärmt wird, was zu genaueren Messergebnissen führt.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des Sensormoduls vorgesehen, dass der besagte Winkel im Bereich von 60° bis 90° liegt, insbesondere im Bereich von 75° bis 90°, insbesondere im Bereich von 80° bis 90°. Vorzugsweise beträgt der Winkel 90°, d.h., dass der Luftstrom im Bereich des Lufteinlasses entlang einer Strömungsrichtung strömt, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine Messgröße eine der folgenden Messgrößen ist: eine Temperatur des am Sensor vorbeigeführten Luftstroms, eine relative Luftfeuchtigkeit des am Sensor vorbeigeführten Luftstroms, eine Gaskonzentration des am Sensor vorbeigeführten Luftstroms. Es ist gemäß einer Ausführungsform weiterhin vorgesehen, dass der Sensor mehr als eine Messgröße messen kann. So kann z.B. der Sensor dazu ausgebildet sein, die Temperatur und/oder die relative Luftfeuchtigkeit und/oder eine Gaskonzentration eines am Sensor vorbeigeführten Luftstroms zu messen.
Sofern der Sensor dazu ausgebildet ist, eine Gaskonzentration zu messen, kann der Sensor als ein Gassensor ausgebildet sein oder einen solchen Gassensor aufweisen. Bei dem Gassensor kann es sich z.B. um einen MOX-Gassensor handeln, z.B. gemäß EP2765410, oder um einen optischen Gassensor, z.B. gemäß EP3144663 oder um einen elektrochemischen Gassensor, z.B. gemäß EP2896962.
Der Sensor bzw. Gassensor ist gemäß einer Ausführungsform insbesondere dazu ausgebildet, eine C02-Konzentration und/oder eine Konzentration zumindest einer flüchtigen organischen Verbindungen zu messen.
Der Sensor bzw. Gassensor kann einen Gassensorchip aufweisen. Der Gassensorchip kann ein Halbleitersubstrat enthalten, zum Beispiel aus Silizium, in welchem Halbleitersubstrat ein Schaltkreis integriert sein kann. Zum Erstellen des Schaltkreises können verschiedene Schichten, zum Beispiel CMOS-Schichten vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind der Sensor und der Anschluss auf der Leiterplatte angeordnet, so dass eine besonders kompakte Ausgestaltung des Sensormoduls möglich ist. Der Ventilator kann hierbei über ein Kabel mit der Leiterplatte verbunden sein (z.B. über einen weiteren auf der Leiterplatte angeordneten Anschluss, der mit dem Kabel verbindbar ist). Insbesondere kann der Anschluss durch eine Steckverbindung, eine Lötverbindung oder eine sonstige geeignete elektrisch leitende Verbindung realisiert sein. Alternativ hierzu kann auch der Ventilator auf der Leiterplatte angeordnet sein.
Der Anschluss ist vorzugsweise zum elektrischen Kontaktieren des Sensors und/oder zum Versorgen des Sensormoduls mit einer Betriebsspannung ausgebildet (insbesondere für den Motor und den Sensor). Weiterhin liegt vorzugsweise ein Ausgangssignal des Sensors am Anschluss an, so dass die gemessene Temperatur (bzw. die relative Luftfeuchtigkeit oder die Gaskonzentration) über den Anschluss auslesbar ist.
Der Sensor und/oder der Anschluss und/oder der Ventilator kann bzw. können jeweils als eine SMD ausgestaltet oder mittels THT oder mittels einer Pressverbindung mit der Leiterplatte verbunden sein. Gemäß einer Ausführungsform ist für die Kontaktierung des Ventilators auf der Leiterplatte ein Stecker vorgesehen (SMD) der ein Gegenstück aufnimmt, welches am Kabel des Ventilators angeordnet ist. Der Ventilator kann jedoch auch durch eine Lötverbindung oder eine sonstige elektrisch leitende Verbindung mit der Leiterplatte verbunden sein.
SMD steht dabei für Surface-mounted Device (zu Deutsch oberflächenmontiertes Bauelement), d.h., für eine Komponente, die im Gegensatz zur THT (Through Hole Technology) keine Drahtanschlüsse aufweist, sondern mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf die Leiterplatte lötbar ist (SMT für surface-mounting technology). Bei der THT hingegen, weist die jeweilige Komponente Anschlussdrähte auf, wobei der jeweilige Anschlussdraht durch ein zugeordnetes Loch der Leiterplatte gesteckt wird und mit der Leiterplatte verlötet wird.
Die jeweilige Komponente (Sensor und/oder Anschluss und/oder Ventilator) ist vorzugsweise mittels Reflow-Löten oder Wellenlöten an der Leiterplatte festgelötet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor ein SMD, d.h., ein oberflächenmontiertes Bauelement (siehe oben).
Vorzugsweise sind gemäß einer Ausführungsform zum elektrischen Anbinden des Sensors und/oder des Anschlusses und/oder des Ventilators an die Leiterplatte keine flexiblen Leitungsverbindungen zusätzlich zur Leiterplatte vorgesehen.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls vorgesehen, dass die Leiterplatte einen Trägerabschnitt aufweist, auf dem der Sensor angeordnet ist, wobei der Trägerabschnitt über zumindest einen ersten Verbindungsbereich des Trägerabschnitts mit einem Basisabschnitt der Leiterplatte verbunden ist. Bevorzugt ist der Trägerabschnitt über den besagten ersten Verbindungsbereich integral mit dem Basisabschnitt verbunden bzw. einstückig an diesen angeformt. Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform vorzugsweise vorgesehen, dass der Trägerabschnitt oder der erste Verbindungsbereich senkrecht zu einer Richtung, in der der Trägerabschnitt vom Basisabschnitt absteht, eine geringere Breite aufweist als der Basisabschnitt senkrecht zu der besagten Richtung. Die hier betrachtete Richtung erstreckt sich dabei vorzugsweise parallel zu einer Oberseite bzw. zu einer der Oberseite abgewandten Unterseite der Leiterplatte. Normal zur Unter- bzw. Oberseite weist die Leiterplatte ihre kleinste Erstreckung auf. Diese entspricht der Dicke der Leiterplatte.
Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Trägerabschnitt in den Strömungskanal hineinsteht, so dass der Sensor im Strömungskanal angeordnet ist. Der Trägerabschnitt ist daher gemäß einer Ausführungsform vorzugsweise längserstreckt ausgebildet.
Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls vorgesehen, dass der Trägerabschnitt einen dem ersten Verbindungsbereich des Trägerabschnitts gegenüberliegenden Endbereich aufweist, auf dem der Sensor angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist diesbezüglich vorgesehen, dass der Endbereich des Trägerabschnitts in der besagten Richtung (in der der Trägerabschnitt vom Basisabschnitt absteht) über den gesamten Basisabschnitt hinausragt und/oder in den Lufteinlass hineinsteht.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Trägerabschnitt in einer Ausnehmung des Basisabschnitts von dem Basisabschnitt in der besagten Richtung absteht.
Hierbei ist vorzugsweise die Ausnehmung durch eine mittlere Kante des Basisabschnitts begrenzt sowie durch zwei einander gegenüberliegende seitliche Kanten des Basisabschnitts, die über die mittlere Kante miteinander verbunden sind. Die mittlere Kante kann rechtwinklig zu den beiden seitlichen Kanten angeordnet sein. Es sind aber auch andere Kantenverläufe, insbesondere verrundete Übergänge zwischen den Kanten, möglich.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerabschnitt von der mittleren Kante des Basisabschnitts absteht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist demgegenüber vorgesehen, dass der Trägerabschnitt von einer der seitlichen Kanten absteht, und zwar insbesondere so, dass der Basisabschnitt und der Trägerabschnitt zusammen eine L-förmige Ausnehmung bzw. einen L-förmigen Ausschnitt der Leiterplatte begrenzen.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Trägerabschnitt einen mäanderförmigen Verlauf aufweist.
Es sind jedoch auch Ausführungsformen des Trägerabschnitts denkbar, bei denen dieser keinen freien Endbereich aufweist, sondern zusätzlich zu dem ersten Verbindungsbereich über einen zweiten Verbindungsbereich mit dem Basisabschnitt verbunden ist, so dass der Trägerabschnitt und der Basisabschnitt zusammen eine z.B. rechteckförmige Durchgangsöffnung der Leiterplatte begrenzen. In einem solchen Fall ist vorzugsweise gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Sensor auf einem mittleren Bereich des Trägerabschnitts angeordnet ist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich des Trägers angeordnet ist und den ersten und den zweiten Verbindungsbereich des Trägerabschnitts miteinander verbindet. Auch auf diese Weise kann der Sensor vorteilhaft im Strömungskanal platziert und durch den erzeugten Luftstrom umströmt werden.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls vorgesehen, dass das Gehäuse eine Gehäusedecke und einen der Gehäusedecke gegenüberliegenden Gehäuseboden aufweist, wobei die Gehäusedecke und der Gehäuseboden über eine Seitenwand des Gehäuses miteinander verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse z.B. ein Gehäuseoberteil und ein damit verbundenes Gehäuseunterteil auf, wobei das Gehäuseoberteil die Gehäusedecke aufweist, und wobei das Gehäuseunterteil den Gehäuseboden aufweist, und wobei die Seitenwand vorzugsweise durch das Gehäuseoberteil und/oder das Gehäuseunterteil gebildet wird.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Lufteinlass zum Strömungskanal in der Seitenwand des Gehäuses ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Lufteinlass durch einen von der Seitenwand abragenden Stutzen gebildet ist. Der Stutzen kann dabei zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet sein.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Leiterplatte eine Oberseite und eine der Oberseite abgewandte Unterseite aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist diesbezüglich vorgesehen, dass der Strömungskanal durch einen Wandungsabschnitt begrenzt ist, der der Oberseite der Leiterplatte gegenüberliegt und zur Oberseite der Leiterplatte hin abfällt, also zu der Oberseite geneigt verläuft oder mit dieser einen spitzen Winkel bildet.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich die Leiterplatte (insbesondere der Basisabschnitt) abschnittweise unterhalb des Ventilators erstreckt, und zwar insbesondere unterhalb des Rotors, so dass ein Abschnitt der Leiterplatte in einer parallel zur Rotationsachse verlaufenden Richtung dem Ventilator, insbesondere dem Rotor, gegenüberliegt.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich das Gehäuse des Sensormoduls entlang einer Mittelachse erstreckt, wobei der Lufteinlass bzw. der Stutzen in einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Richtung zur Mittelachse versetzt angeordnet ist. Hierbei liegt also insbesondere eine asymmetrische (d.h. nicht koaxiale) Anordnung des Stutzens bezüglich der Mittelachse des Gehäuses vor.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich die Leiterplatte und/oder die besagte Richtung, entlang der der Trägerabschnitt vom Basisabschnitt der Leiterplatte absteht, senkrecht zur Rotationsachse erstreckt.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberseite der Leiterplatte der Gehäusedecke zugewandt ist.
Alternativ zur obigen Ausrichtung der Rotationsachse kann vorgesehen sein, dass sich die Leiterplatte und/oder die besagte Richtung, entlang der der Trägerabschnitt vom Basisabschnitt der Leiterplatte absteht, parallel zur Rotationsachse erstreckt.
In diesem Fall ist vorzugsweise die Oberseite der Leiterplatte dem Ventilator bzw. der Seitenwand des Gehäuses zugewandt.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Ventilator ein Radialventilator ist, wobei der Rotor dazu konfiguriert ist, den Luftstrom in Richtung der Rotationsachse anzusaugen und in radialer Richtung des Rotors auszugeben.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist demgegenüber vorgesehen, dass der Ventilator ein Axialventilator ist, wobei der Rotor dazu konfiguriert ist, den Luftstrom in Richtung der Rotationsachse anzusaugen und in der gleichen Richtung auszugeben.
Besonders bevorzugt ist der Ventilator gemäß einer Ausführungsform auf der Leiterplatte angeordnet, und zwar vorzugsweise auf dem besagten Basisabschnitt der Leiterplatte.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Motor des Ventilators eine Spule auf, die bevorzugt auf der Leiterplatte, insbesondere auf dem Basisabschnitt, angeordnet ist. Weiterhin weist der Motor des Ventilators gemäß einer Ausführungsform einen Magneten auf, der auf dem Rotor angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Motor eine entlang der Rotationsachse erstreckte Welle aufweist, die mittels eines Lagers gelagert ist, wobei das Lager vorzugsweise mittels einer Lagerhalterung gehalten wird, die von dem Gehäuseboden absteht bzw. an diesem festgelegt ist. Vorzugsweise ist die Lagerhaltung integral mit dem Gehäuseboden ausgebildet, z.B. einstückig an diesen angeformt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls ist vorgesehen, dass auf der Leiterplatte zumindest eine weitere elektronische Komponente angeordnet ist.
Bei der weiteren elektronischen Komponente kann es sich um eine der folgenden Komponenten handeln: einen Mikrocontroller, eine LIN-Schnittstelle, ein Leistungsregler, eine Einrichtung zum Schutz vor einer elektrostatischen Entladung.
Ein Local Interconnect Network (kurz LIN) ist ein serielles Kommunikationssystem für die Vernetzung von z.B. Sensoren, insbesondere nach der Norm ISO 17987-1.
Weiterhin kann der Sensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) ausgebildet sein, z.B. gemäß DE20201105119. Vorzugsweise ist der Sensor zur Messung der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit des am Sensor vorbeigeführten Luftstroms ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei der weiteren elektronischen Komponente auch um einen weiteren Sensor handeln.
Bei dem weiteren Sensor kann es sich z.B. um einen Gassensor handeln, der in der oben bereits dargelegten Weise ausgestaltet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine weitere elektronische Komponente auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist.
Diesbezüglich kann weiterhin gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Sensor auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist. Hierdurch wird ein einfaches Bestücken der Leiterplatte und Festlöten der Komponenten an der Leiterplatte möglich.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet ist. Hierdurch wird unter Umständen eine bessere Anströmung des Sensors gewährleistet.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensormoduls vorgesehen, dass der Anschluss als Steckverbinder ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist der Anschluss bzw. der Steckverbinder auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen (insbesondere parallelen) Kontaktstiften aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform stehen die Kontaktstifte senkrecht zu der Leiterplatte von der Oberseite der Leiterplatte ab.
Zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den Kontaktstiften des Anschlusses bzw. Steckverbinders ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse eine Führung für den Steckverbinder ausbildet, wobei die Führung vorzugsweise die Kontaktstifte umgibt und zum Aufnehmen eines die Kontaktstifte kontaktierenden Steckers ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führung in dem Gehäuseunterteil oder in dem Gehäuseoberteil ausgebildet ist.
Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Sensormodul einen weiteren auf der Leiterplatte angeordneten Anschluss aufweist, über den der Ventilator elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden ist. Vorzugsweise ist der weitere Anschluss als Steckverbinder ausgebildet.
Vorzugsweise ist der weitere Anschluss für den Ventilator bzw. der Steckverbindung auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steckverbinder für den Ventilator zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen (insbesondere parallelen) Kontaktstiften aufweist. Gemäß einer Ausführungsform stehen diese Kontaktstifte wiederum senkrecht zu der Leiterplatte von der Oberseite der Leiterplatte ab.
Zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den Kontaktstiften des weiteren Anschlusses bzw. des Steckverbinders für den Ventilator ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der weitere Anschluss eine Führung aufweist, wobei die Führung vorzugsweise die Kontaktstifte umgibt und zum Aufnehmen eines die Kontaktstifte kontaktierenden Steckers ausgebildet ist, wobei der Stecker geeignet elektrisch mit dem Ventilator verbunden ist, z.B. mittels einer flexiblen Leitung.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Strömungskanal sich zu einer dem Gehäuseboden zugewandten Unterseite des Rotors erstreckt, so dass der Luftstrom durch den Rotor in eine zur Gehäusedecke weisende Richtung angesaugt wird. Diesbezüglich ist Vorzugsweise vorgesehen, dass der Luftauslass des Sensormoduls in der Gehäusedecke oder in der Seitenwand des Gehäuses ausgebildet ist.
Alternativ zu dem oben genannten Verlauf des Strömungskanals ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Strömungskanal sich zu einer der Gehäusedecke zugewandten Oberseite des Rotors erstreckt, so dass der Luftstrom durch den Rotor in eine zum Gehäuseboden weisende Richtung angesaugt wird.
Diesbezüglich ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Luftauslass in dem Gehäuseboden oder in der Seitenwand ausgebildet ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nachfolgend anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls mit einem Ventilator in Form eines Axialventilators;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des in der Fig. 1 gezeigten
Sensormoduls;
Fig. 3 - 7 schematische Draufsichten auf unterschiedliche Ausgestaltungen der
Leiterplatte eines erfindungsgemäßen Sensormoduls;
Fig. 8 eine schematische Explosionsansicht des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Sensormoduls;
Fig. 9 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei sich die Leiterplatte abschnittsweise unterhalb des Sensormoduls erstreckt;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf das in der Figur 9 gezeigte
Sensormodul;
Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier der Lufteinlass bzw. Stutzen asymmetrisch zur Mittelachse des Gehäuses des Sensormoduls angeordnet ist;
Fig. 12 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier die Leiterplatte vertikal ausgerichtet ist; Fig. 13 eine schematische Draufsicht auf den von der Seitenwand des
Gehäuses abragenden Stutzen (Lufteinlass) des Sensormoduls gemäß Figur 12;
Fig. 14 eine schematische Draufsicht auf das in den Figuren 12 und 13 gezeigte Sensormodul;
Fig. 15 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier der Ventilator als ein Radialventilator ausgeführt ist;
Fig. 16 eine schematische Schnittansicht des in der Fig. 16 gezeigten
Sensormoduls;
Fig. 17 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier der Ventilator auf einer Oberseite der Leiterplatte angeordnet ist;
Fig. 18 eine schematische Schnittansicht des in der Fig. 18 gezeigten
Sensormoduls;
Fig. 19 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier der Rotor des Ventilators über ein Lager gelagert ist, dessen Lagerhalterung mit dem Gehäuseboden des Gehäuses des Sensormoduls verbunden ist;
Fig. 20 eine schematische Explosionsansicht des in der Fig. 19 gezeigten
Sensormoduls;
Fig. 21 eine schematische Schnittansicht einer Abwandlung des in der Figur 20 gezeigten Sensormoduls, wobei hier der Sensor auf einer Oberseite der Leiterplatte angeordnet ist, im Gegensatz zu weiteren elektronischen Komponenten, die auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet sind;
Fig. 22 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier der Ventilator als Radialventilator ausgeführt ist und der Strömungskanal zu einer Oberseite des Rotors des Radialventilators geführt ist, wobei der mittels des Rotors erzeugte Luftstrom über einen in der Seitenwand des Gehäuses des Sensormoduls vorgesehenen Luftauslass ausgegeben wird; und Fig. 23 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, wobei hier im Unterschied zur Fig. 23 der Ventilator als Axialventilator ausgeführt ist, und der mittels des Rotors erzeugte Luftstrom entsprechend über einen im Gehäuseboden des Sensormoduls vorgesehenen Luftauslass ausgegeben wird;
Fig. 24 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, die eine Abwandlung der in der Fig. 12 gezeigten Ausführungsform darstellt;
Fig. 25 eine Draufsicht auf eine Gehäusedecke des Sensormoduls gemäß Fig.
24;
Fig. 26 eine Draufsicht auf einen Gehäuseboden des Sensormoduls gemäß
Fig. 24;
Fig. 27 eine Ansicht einer Vorderseite des Sensormoduls gemäß Fig. 24; und
Fig. 28 eine Ansicht einer Rückseite des Sensormoduls gemäß Fig. 24.
Figur 1 zeigt im Zusammenhang mit Figur 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 1 zum Messen einer Umgebungstemperatur. Das Sensormodul weist ein Gehäuse 2 auf, das einen Strömungskanal 23 mit einem Lufteinlass 21 und einem Luftauslass 22 ausbildet und einen Innenraum 20 zur Aufnahme von Komponenten des Sensormoduls 1 umgibt. Im Innenraum 20 des Sensormoduls 1 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet, wobei auf der Leiterplatte 4 ein Sensor 3 angeordnet ist, bei dem es sich vorzugsweise um ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD) handelt (das keine durch die Leiterplatte hindurchgeführten Anschlussdrähte aufweist), wobei der Sensor 3 dazu ausgebildet ist, z.B. eine Temperatur und/oder ein relative Luftfeuchtigkeit, und/oder eine Gaskonzentration eines am Sensor 3 vorbeigeführten Luftstroms L zu messen. Weiterhin ist auf der Leiterplatte 4 ein Anschluss 5 zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls 1 vorgesehen, wobei der Anschluss insbesondere zum elektrischen Kontaktieren des Sensors 3 und/oder zum Versorgen des Sensormoduls 1 mit einer Betriebsspannung ausgebildet ist (insbesondere für den Motor und den Sensor). Weiterhin liegt vorzugsweise ein Ausgangssignal des Sensors am Anschluss an, so dass die gemessenen Messwerte (z.B. Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und/oder Gaskonzentration) über den Anschluss 5 auslesbar sind. Weiterhin weist das Sensormodul 1 einen Ventilator 6 auf, der einen Motor 60 und einen mittels des Motors 60 um eine Rotationsachse z rotierbaren Rotor 61 umfasst, wobei der Motor 60 elektrisch leitend mit der Leiterplatte 4 verbunden ist, und wobei der Ventilator 6 dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom L über den Lufteinlass 21 in den Strömungskanal 23 einzusaugen und durch den Luftauslass 22 aus dem Gehäuse 2 bzw. den Strömungskanal 23 auszugeben, so dass der Luftstrom L im Gehäuse 2 bzw. im Strömungskanal 23 am Sensor 3 vorbeiströmt und stromauf des Sensors 3 im Lufteinlass 21 entlang einer Strömungsrichtung x strömt, die insbesondere senkrecht zur Rotationsachse z verläuft, d.h., in einem Winkel V zur Rotationsachse z steht, der z.B. 90° betragen kann bzw. die oben angegebenen Werte annehmen kann.
Die Leiterplatte 4 kann zum elektrischen Verbinden der einzelnen auf der Leiterplatte 4 angeordneten Komponenten geätzte Leiterbahnen aus Kupfer aufweisen, an die die elektronischen Komponenten z.B. mittels SMT oder THT angebunden sind.
Vorzugsweise weist die Leiterplatte 4 einen Trägerabschnitt 40 auf (vgl. auch Figuren 3 bis 7), auf dem der Sensor 3 angeordnet ist, wobei der Trägerabschnitt 40 über zumindest einen ersten Verbindungsbereich 41 des Trägerabschnitts 40 mit einem Basisabschnitt 43 der Leiterplatte 4 verbunden ist, und zwar vorzugsweise in einem Stück, wobei der erste Verbindungsbereich 41 senkrecht zu einer Richtung T, in der der Trägerabschnitt 40 vom Basisabschnitt 43 absteht, eine Breite B1 aufweist, die kleiner ist als eine Breite B2 des Basisabschnitts 43 senkrecht zur gleichen Richtung T. Die besagte Richtung T erstreckt sich vorzugsweise parallel zu einer Oberseite 4a bzw. zu einer der Oberseite 4a abgewandten Unterseite 4b der Leiterplatte 4. Normal zur Unter- bzw. Oberseite 4b, 4a, d.h., normal zur Zeichenebene der Figur 1 , weist die Leiterplatte 4 ihre kleinste Erstreckung (Dicke) auf.
Wie anhand der Figur 2 ersichtlich ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Trägerabschnitt 40 in den Strömungskanal 23 hineinsteht, so dass der Sensor 3 im Strömungskanal 23 angeordnet ist und dort durch den zu messenden Luftstrom L hinreichend kontaktiert werden kann. Der Sensor 3 kann dabei auf der Unterseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet sein, wie es in der Figur 1 gezeigt ist (alternativ hierzu ist auch eine Anordnung auf der Oberseite 4b möglich, siehe unten). Das Sensormodul 1 kann also eine Umgebungstemperatur des Sensormoduls 1 durch Ansaugen und Messen eines Luftstroms L, der die Umgebungstemperatur aufweist, bestimmen.
Das Gehäuse 2 des Sensormoduls 1 weist, wie anhand der Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, eine Gehäusedecke 2a und einen der Gehäusedecke 2a gegenüberliegenden Gehäuseboden 2c auf, wobei die Gehäusedecke 2a und der Gehäuseboden 2c über eine Seitenwand 2b des Gehäuses 2 miteinander verbunden sind.
Wie z.B. in der Figur 8 gezeigt ist, kann das Gehäuse des Sensormoduls 1 grundsätzlich ein Gehäuseoberteil 24 und ein damit verbundenes Gehäuseunterteil 25 aufweisen, wobei das Gehäuseoberteil 24 die Gehäusedecke 2a ausbildet, und wobei das Gehäuseunterteil 25 den Gehäuseboden 2c ausbildet. Die Seitenwand 2b kann dabei durch das Gehäuseoberteil 24 und/oder das Gehäuseunterteil 25 gebildet werden.
Weiterhin ist gemäß den Figuren 1 und 2 vorzugsweise vorgesehen, dass der Lufteinlass 21 durch einen von der Seitenwand 2b abragenden Stutzen 26 gebildet ist, der z.B. hohlzylindrisch ausgestaltet sein kann.
Weiterhin kann der Strömungskanal 23 stromab des Lufteinlass bzw. Stutzens 21 gemäß Figur 2 durch einen Wandungsabschnitt 23a des Gehäuses 2 begrenzt sein, der der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 gegenüberliegt und zur Oberseite 4a der Leiterplatte 4 hin abfällt, so dass er unter einem spitzen Wnkel W zur Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet ist. Weiterhin ist die Oberseite 4a der Leiterplatte 4 insbesondere der Gehäusedecke 2a zugewandt. Der Wandungsabschnitt 23a kann insbesondere auch eine Rundung aufweisen.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich die besagte Richtung T, entlang der der Trägerabschnitt 40 vom Basisabschnitt 43 der Leiterplatte 4 absteht, senkrecht zur Rotationsachse z erstreckt und weiterhin vorzugsweise parallel zur Strömungsrichtung x des Luftstroms L im Bereich des Lufteinlass 21 des Gehäuses 2. Der Luftstrom L kann somit am Trägerabschnitt 40, auf dem der Sensor 3 angeordnet ist entlang bzw. vorbeigeführt werden, so dass der Sensor 3 in vorteilhafter Weise durch den Luftstrom L angeströmt werden kann.
We weiterhin aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, kann der Ventilator 6 als ein Axialventilator ausgebildet sein, wobei der Rotor 61 dazu konfiguriert ist, den Luftstrom L in Richtung der Rotationsachse z anzusaugen und in der gleichen Richtung auszugeben. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Strömungskanal 23 sich ausgehend vom Lufteinlass 21 entlang des Gehäusebodens 2c zu einer dem Gehäuseboden 2c zugewandten Unterseite 61 b des Rotors 61 erstreckt, so dass der Luftstrom L durch den Rotor 61 in eine zur Gehäusedecke 2a weisende Richtung (parallel zur Rotationsachse z) angesaugt wird. Der Luftauslass 22 des Gehäuses 2 bzw. Strömungskanals 23 ist in diesem Fall vorzugsweise in der Gehäusedecke 2a des Gehäuses 2 ausgebildet.
Der insbesondere auf der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angebrachte Anschluss 5 ist vorzugsweise als Steckverbinder ausgestaltet und kann zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls 1 eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Kontaktstiften 50 aufweisen, die bevorzugt senkrecht zu der Leiterplatte 4 von der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 abstehen. Das Gehäuse 2 kann oberhalb der Kontaktstifte 50 eine Öffnung aufweisen, die eine Führung 51 bzw. Aufnahme des Steckverbinder 5 bildet und zum formschlüssigen Aufnehmen eines die Kontaktstifte 50 kontaktierenden Steckers ausgebildet sein kann.
Die Figuren 3 bis 7 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausbildung des Trägerabschnitts 40 der Leiterplatte 4 des Sensormoduls 1 , wobei die in der Figur 3 in einer Draufsicht gezeigte Variante der Leiterplatte 4 gemäß Figur 1 entspricht.
Gemäß der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Trägerabschnitt 40 vorzugsweise längserstreckt ausgebildet ist und einem dem ersten Verbindungsbereich 41 des Trägerabschnitts 40 gegenüberliegenden freien Endbereich 44 aufweist, auf dem der Sensor 3 angeordnet ist.
Der Trägerabschnitt 40 ist steht dabei in einer Ausnehmung 46 des Basisabschnitts 43 der Leiterplatte 4 von dem Basisabschnitt 43 in der besagten Richtung T ab, wobei insbesondere die Ausnehmung 46 durch eine mittlere Kante 43a des Basisabschnitts 43 sowie durch zwei einander gegenüberliegende seitliche Kanten 43b des Basisabschnitts 43 berandet wird, die über die mittlere Kante 43a miteinander verbunden sind. Gemäß den Figuren 1 und 3 kann der Trägerabschnitt 40 z.B. von der mittleren Kante 43a des Basisabschnitts 43 abstehen. Gemäß den Figuren 1 und 3 ragt der Endbereich 44 dabei nicht in der Richtung T über den Basisabschnitt 43 hinaus.
Figur 4 zeigt demgegenüber eine alternative Ausformung der Leiterplatte 4, bei der der Endbereich 44 im Unterschied zur Fig. 3 in der besagten Richtung T über den gesamten Basisabschnitt 43 hinausragt. Eine solche Ausgestaltung kann z.B. verwendet werden, um den Endbereich 44 bzw. den Sensor 3 in den Lufteinlass 21 hineinstehen zu lassen. Die Ausnehmung 46 erlaubt bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Konfigurationen der Leiterplatte 4 (sowie bei den Ausgestaltungen gemäß Figuren 5 und 7) ein Passieren des Luftstroms L am Trägerabschnitt 40 bzw. am Sensor 3 vorbei. Alternativ zur mittleren Kante 43a kann der Trägerabschnitt 40 gemäß Figur 5 auch von einer seitlichen Kante 43b abstehen, so dass sich eine L-förmige Ausnehmung 46 ergibt.
Weiterhin besteht gemäß Figur 7 die Möglichkeit, dass der (z.B. von der mittleren Kante 43a abstehende) Trägerabschnitt 40 mäanderförmig ausgebildet ist.
Schließlich kann der Trägerabschnitt 40 gemäß Fig. 6 des Weiteren auch über einen zweiten Verbindungsbereich 42 mit dem Basisabschnitt 43 verbunden sein, so dass der Trägerabschnitt 40 und der Basisabschnitt 43 zusammen eine z.B. rechteckförmige Durchgangsöffnung bzw. Ausnehmung 47 der Leiterplatte 4 begrenzen. Hierbei kann der Sensor 3 auf einem mittleren Bereich 45 des Trägerabschnitts 40 angeordnet sein, der zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich 41 , 42 des Trägerabschnitts 40 angeordnet ist und den ersten mit den zweiten Verbindungsbereich 41 , 42 des Trägerabschnitts 40 miteinander verbindet.
Figur 8 zeigt eine Möglichkeit zur Montage eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 1. Bevorzugt ist das Gehäuse 2 zum Erzielen eines einfachen Aufbaus des Sensormoduls 1 zweigeteilt und weist ein Gehäuseunterteil 25 und ein Gehäuseoberteil 24 auf (siehe auch oben). Die Leiterplatte 4 und der Ventilator 6 können zunächst in das Gehäuseunterteil 25 eingelegt werden, wobei der Anschluss 5 und der Sensor 3 bereits auf der Leiterplatte 4 angeordnet sind. Weiterhin ist der Ventilator 6 bereits elektrisch an die Leiterplatte 4 angebunden (und kann ebenfalls auf der Leiterplatte 4 angeordnet sein). Nach dem Anordnen der Leiterplatte 4 und des Ventilators 6 wird das Gehäuseoberteil 24 an dem Gehäuseunterteil 25 festgelegt. Der Lufteinlass 21 bzw. Stutzen 21 kann zusammen mit dem Wandungsabschnitt 23a z.B. am Gehäuseoberteil 24 ausgebildet sein (alternativ hierzu kann der Stutzen 21/Wandungsabschnitt 23a auch am Gehäuseunterteil 25 ausgebildet sein).
Gemäß der in der Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsform des Sensormoduls 1 kann weiterhin vorgesehen sein, dass sich die Leiterplatte 4, insbesondere der Basisabschnitt 43, abschnittweise unterhalb des Ventilators 6 (insbesondere unterhalb des Rotors 61) erstreckt, so dass ein entsprechender Abschnitt der Leiterplatte 4 bzw. des Basisabschnitts 43 in einer parallel zur Rotationsachse z verlaufenden Richtung dem Ventilator 6, insbesondere dem Rotor 61 , gegenüberliegt. Hierdurch kann eine elektrische Anbindung des Ventilators 6 an die Leiterplatte 4 erleichtert werden. Weiterhin kann der Stutzen 21 bezüglich einer Mittelachse M, entlang der sich gemäß der in der Figur 1 1 gezeigten Ausführungsform das Gehäuse 2 des Sensormoduls 1 erstrecken kann, versetzt angeordnet sein, und zwar insbesondere in einer senkrecht zur Rotationsachse z verlaufenden Richtung y, die parallel zur Oberseite 4a bzw. Unterseite 4b der Leiterplatte 4 verläuft. Hierdurch kann auf den Strömungsverlauf im Strömungskanal 23 gezielt Einfluss genommen werden. Weiterhin besteht so die Möglichkeit, den Stutzen 21 nach außen hin in eine für den Einbau ggf. günstigere Position zu bringen.
Wie oben anhand der Figuren 1 und 2 bereits beschrieben worden ist, kann sich die Leiterplatte 4 bzw. der Trägerabschnitt 40 im Innenraum 20 des Gehäuses 2 senkrecht zur Rotationsachse z des Rotors 61 erstrecken.
Alternativ hierzu ist gemäß den Figuren 12 bis 14 jedoch auch eine Ausführungsform des Sensormoduls 1 vorgesehen, bei der sich die Leiterplatte 4 bzw. die besagte Richtung T, entlang der der Trägerabschnitt 40 vom Basisabschnitt 43 der Leiterplatte 4 absteht, parallel zur Rotationsachse z erstreckt.
Hierbei ist wiederum die als Oberseite 4a bezeichnete Seite der Leiterplatte 4 dem Ventilator 6 bzw. der Seitenwand 2b des Gehäuses 2 zugewandt. Die vertikale Anordnung der Leiterplatte 4 erlaubt ein besonders einfaches Anordnen des Sensors 3 im Strömungskanal 23 gegenüber dem Lufteinlass 21 , wie es insbesondere aus der Figur 13 ersichtlich ist. Aufgrund der vertikalen Anordnung der Leiterplatte 4 ist die Aufnahme bzw. Führung 51 des Steckverbinders 5 lateral an der Seitenwand 2b vorgesehen (vgl. Figur 14), so dass eine einfache Zugänglichkeit zu den Kontaktstiften 50 von außen her gewährleistet ist.
Die Figuren 15 bis 16 zeigen eine Abwandlung der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, wobei hier im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 der Ventilator 6 als ein Radialventilator ausgebildet ist, wobei der Rotor 61 dazu konfiguriert ist, den Luftstrom L in Richtung der Rotationsachse z anzusaugen und in radialer Richtung R des Rotors 61 auszugeben. Der Strömungskanal 23 erstreckt sich hierbei ausgehend vom Lufteinlass 21 entlang des Gehäusebodens 2c zu einer dem Gehäuseboden 2c zugewandten Unterseite 61 b des Rotors 61 , so dass der Luftstrom L zunächst zur Gehäusedecke 2a hin angesaugt wird, sodann jedoch durch den Rotor 61 in radialer Richtung R umgelenkt wird und durch den Luftauslass 22 ausgegeben wird, der vorliegend in der Seitenwand 2b angeordnet ist. Wie weiterhin in den Figuren 17 und 18 gezeigt ist, kann der Ventilator 6 grundsätzlich ebenfalls auf der Leiterplatte 4, insbesondere auf deren Oberseite 4a, und zwar bevorzugt auf dem Basisabschnitt 43 angeordnet sein und dort sogleich elektrisch angebunden sein, z.B. durch Verlöten von entsprechenden Kontakten des Ventilators 6 mit zugeordneten Leiterbahnen der Leiterplatte 4. Ebenfalls kann der Ventilator 6 grundsätzlich über einen weiteren Anschluss (z.B. in Form eines Steckverbinders) mit der Leiterplatte 4 verbunden sein.
Im Einzelnen kann der Motor 60 des Ventilators 6 gemäß den Figuren 19 bis 21 eine Spule 62 aufweisen, die auf der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet ist, und zwar insbesondere auf dem Basisabschnitt 43, und dort durch Lötverbindungen mit Leiterbahnen der Leiterplatte 4 verbunden ist. Der Motor 60 kann weiterhin einen Magneten 63 aufweisen, der auf dem Rotor 61 angeordnet ist und der Spule 62 gegenüberliegt.
Vorzugsweise ist der Rotor 61 an einer entlang der Rotationsachse z erstreckten Welle
64 des Motors 60 festgelegt, die mittels eines Lagers 65 gelagert ist, wobei das Lager
65 mittels einer Lagerhalterung 66 gehalten wird, die von dem Gehäuseboden 2c in Richtung der Rotationsachse z zur Gehäusedecke 2a hin absteht. Vorzugsweise ist die Lagerhalterung 66 einstückig an den Gehäuseboden 2c angeformt, z.B. durch Spritzgießen des Gehäusebodens 2c und der Lagerhalterung 66. Die Lagerhalterung
66 kann sich weiterhin durch eine Durchgangsöffnung 4c der Leiterplatte 4 hindurch erstrecken. Dies erlaubt ein einfaches elektrisches Anbinden des Ventilators 6 an die Leiterplatte 4 sowie eine sichere Lagerung der Welle 64 auf dem Gehäuseboden 2c.
Gemäß Figur 19 kann eine Montage des Sensormoduls 1 vorgenommen werden, indem ein Gehäuseunterteil 25 des Gehäuses 2 bereitgestellt wird, wobei am Gehäuseboden 2c des Unterteils 25 bereits die Lagerhalterung 66 ausgebildet ist, die das Lager 65 aufnimmt. Hierauf kann die Leiterplatte 4 angeordnet werden, auf der bereits der Sensor 3 (sowie ggf. weitere elektronische Komponenten 70, 71 , 72), der Anschluss 5 und die Spule 62 für den Ventilator 6 angeordnet sind. Nach dem Anordnen der Leiterplatte 4 kann der Rotor 61 mit der Welle 64 in das Lager 65 eingesteckt werden, wobei das Lager 65 über die Durchgangsöffnung 4c der Leiterplatte 4 zugänglich ist.
Abgesehen von dem Sensor 3 können auf der Leiterplatte 4, wie in den Figuren 19 bis 21 gezeigt ist, weitere elektronische Komponente 70, 71 , 72 angeordnet sein. Hierbei kann es sich z.B. um einen LIN-Transceiver 72, einen Mikrocontroller 70, eine ESD- Schutzkomponente 71 sowie um eine Motorsteuerung, die im Ventilator 6 angeordnet sein kann, handeln.
Die weiteren Komponenten 70, 71 , 72 sind gemäß einer Ausführungsform (vgl. Figuren 18 und 20) vorzugsweise wie der Sensor 3 auf der Unterseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet, die dem Gehäuseboden 2c zugewandt ist. Die Anordnung auf der gleichen Seite der Leiterplatte 4 ermöglicht ein einfaches Bestücken und Löten der Leiterplatte 4.
Alternativ hierzu kann jedoch gemäß Figur 21 auch vorgesehen sein, dass der auf dem Endbereich 44 des T rägerabschnitts 40 vorgesehen Sensor 3 auf der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet ist, was unter Umständen eine bessere Anströmung des Sensors 3 durch den mittels des Ventilators 6 erzeugten Luftstrom L ermöglicht.
Schließlich zeigen die Figuren 22 und 23 weitere Ausführungsformen des Sensormoduls 1 , bei denen im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen der Strömungskanal 23 ausgehend vom Lufteinlass 21 entlang der Gehäusedecke 2a zu einer Oberseite 61a des Rotors 61 geführt ist, die der Gehäusedecke 2a zugewandt ist. Der Luftstrom L kann somit durch den Rotor 61 in den Figuren 22 und 23 zunächst in Richtung der Rotationsachse z zum Gehäuseboden 2c hin angesaugt werden.
Gemäß Figur 22 ist der Ventilator 6 hierbei als Radialventilator 6 ausgebildet, so dass der Luftstrom L in radialer Richtung R des Rotors 61 durch einen Luftauslass 22 aus dem Gehäuse 2 ausgegeben wird, der in der Seitenwand 2b des Gehäuses 2 ausgebildet ist.
Alternativ hierzu ist der Ventilator 6 gemäß Figur 23 als Axialventilator 6 ausgebildet, wobei hier der Luftstrom L durch einen im Gehäuseboden 2c vorgesehen Luftauslass 22 axial ausgegeben wird.
Figur 24 zeigt im Zusammenhang mit den Figuren 25 bis 28 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 1 zum Messen einer Umgebungstemperatur, wobei es sich um eine Abwandlung der in der Figur 12 gezeigten Ausführungsform handelt. Das Sensormodul 1 weist gemäß Fig. 24 ein Gehäuse 2 auf, das einen längserstreckten Strömungskanal 23 mit einem Lufteinlass 21 und einem Luftauslass 22 ausbildet. Im Innenraum 20 des Sensormoduls 1 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet, wobei auf der Leiterplatte 4 der Sensor 3 angeordnet ist (z. B. ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD)), der dazu ausgebildet ist, z.B. eine Temperatur und/oder ein relative Luftfeuchtigkeit, und/oder eine Gaskonzentration des am Sensor 3 vorbeigeführten Luftstroms L zu messen. Weiterhin ist auf der Leiterplatte
4 ein Anschluss 5 zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls 1 vorgesehen, wobei der Anschluss insbesondere zum elektrischen Kontaktieren des Sensors 3 und/oder zum Versorgen des Sensormoduls 1 mit einer Betriebsspannung ausgebildet ist (insbesondere für den Motor und den Sensor). Diesbezüglich kann ein Ausgangssignal des Sensors 3 am Anschluss anliegen, so dass gemessene Messwerte (z.B. Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und/oder Gaskonzentration) über den Anschluss 5 auslesbar sind.
Der im Innenraum 20 des Sensormoduls 1 angeordnete Ventilator 6 weist einen um eine Rotationsachse z rotierbaren Rotor 61 auf und ist elektrisch leitend mit der Leiterplatte 4 über einen Anschluss 52 verbunden, der auf der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet ist. Der durch den Ventilator 6 erzeugte Luftstrom L wird über den Lufteinlass 21 in den Strömungskanal 23 des Sensormoduls 1 eingesaugt und durch den in der Gehäusedecke 2a ausgebildeten Luftauslass 22 aus dem Gehäuse 2 bzw. den Strömungskanal 23 auszugeben, so dass der Luftstrom L im Gehäuse 2 bzw. im Strömungskanal 23 am Sensor 3 vorbeiströmt und stromauf des Sensors 3 im Lufteinlass 21 entlang einer Strömungsrichtung x strömt, die vorzugsweise senkrecht zur Rotationsachse z verläuft, d.h., in einem Winkel V zur Rotationsachse z steht, der bevorzugt 90° beträgt.
Die Leiterplatte 4 kann gemäß den Figuren 27 und 28 (wie zuvor z.B. anhand der Fig.
5 beschrieben) einen T rägerabschnitt 40 aufweisen, auf dem der Sensor 3 angeordnet ist, Dabei steht der Trägerabschnitt 40 in den Strömungskanal 23 hinein, so dass der Sensor 3 im Strömungskanal 23 angeordnet ist und dort durch den zu messenden Luftstrom L hinreichend kontaktiert werden kann. Der Sensor 3 kann dabei z.B. auf der Unterseite 4b oder der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angeordnet sein. Die Unterseite 4b ist dem Lufteinlass 21 zugewandt. Demgegenüber ist die Oberseite 4a der Leiterplatte 4 dem Ventilator 6 zugewandt. Bevorzugt ist die Leiterplatte 4 parallel zur Rotationsachse z des Rotors 61 der Ventilators 6 angeordnet sowie senkrecht zur Strömungsrichtung x. Der Ventilator 6 ist als Axialventilator ausgestaltet, der Luft über die Unterseite 61 b des Rotors 61 ansaugt und in Richtung der Rotationsachse z aus dem Luftauslass 22 ausstößt.
Das Gehäuse 2 des Sensormoduls 1 weist, wie anhand der Figuren 25 und 26 ersichtlich ist, eine Gehäusedecke 2a und einen der Gehäusedecke 2a gegenüberliegenden Gehäuseboden 2c auf, wobei die Gehäusedecke 2a und der Gehäuseboden 2c über eine Seitenwand 2b des Gehäuses 2 miteinander verbunden sind (vgl. Fig. 24). Wie die Figuren 25 und 26 weiterhin zeigen, weist das Gehäuse 2 des Sensormoduls 1 ein Gehäuseoberteil 24 und ein damit verbundenes Gehäuseunterteil 25 auf, wobei das Gehäuseoberteil 24 die Gehäusedecke 2a ausbildet, und wobei das Gehäuseunterteil 25 den Gehäuseboden 2c ausbildet. Die Seitenwand 2b kann dabei durch das Gehäuseoberteil 24 sowie das Gehäuseunterteil 25 gebildet werden.
Der insbesondere auf der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 angebrachte Anschluss 5 ist bevorzugt als Steckverbinder ausgebildet und weist eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Kontaktstiften 50 auf, die bevorzugt senkrecht zu der Leiterplatte 4 von der Oberseite 4a der Leiterplatte 4 abstehen. Das Gehäuse 2 weist am Gehäuseboden 2c bzw. am Gehäuseunterteil 25 eine senkrecht zu den Kontaktstiften 50 erstreckte Öffnung 51 auf, die eine Führung 51 bzw. Aufnahme des Steckverbinder 5 bildet und zum formschlüssigen Aufnehmen eines die Kontaktstifte 50 kontaktierenden Steckers ausgebildet sein kann. Die Führung bzw. Steckeraufnahme 51 ist insbesondere in der Fig. 28 dargestellt, die den der Einlassöffnung 21 abgewandten Teil der Seitenwand 2b des Gehäuses 2 zeigt.
Weiterhin kann das Gehäuseoberteil 24 mit dem Gehäuseunterteil 25 über am Gehäuseoberteil 24 vorgesehene Rastnasen verbunden sein, die in entsprechende Öffnungen des Gehäuseunterteils eingreifen. Die Rastnasen können natürlich auch am Gehäuseunterteil vorgesehen sein. Die entsprechenden Öffnungen würden dann am Gehäuseoberteil angeordnet sein.

Claims

Ansprüche
1. Sensormodul (1) zum Messen zumindest einer Messgröße, mit:
einem Gehäuse (2) aufweisend einen Strömungskanal (23) mit einem Lufteinlass (21) und einem Luftauslass (22), wobei das Gehäuse (2) einen Innenraum (20) des Gehäuses (2) umgibt,
einer im Innenraum (20) angeordneten Leiterplatte (4),
zumindest einem auf der Leiterplatte (4) angeordneten Sensor (3), der dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße eines am Sensor (3) vorbeigeführten Luftstroms (L) zu messen,
einem auf der Leiterplatte (4) angeordneten Anschluss (5) zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls (1), und
einem Ventilator (6), der einen Motor (60) und einen mittels des Motors (60) um eine Rotationsachse (z) rotierbaren Rotor (61) aufweist, wobei der Motor (60) elektrisch leitend mit der Leiterplatte (4) verbunden ist, und wobei der Ventilator (6) dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom (L) in dem Strömungskanal (23) zwischen dem Lufteinlass (21) und dem Luftauslass (22) zu erzeugen, so dass der Luftstrom (L) am Sensor (3) vorbeiströmt und im Bereich des Lufteinlasses (21) entlang einer Strömungsrichtung (x) strömt, die in einem Winkel (V) zur Rotationsachse (z) verläuft, der im Bereich von 45° bis 90° liegt.
2. Sensormodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) bezüglich der Strömungsrichtung (x) stromauf des Ventilators (6) angeordnet ist.
3. Sensormodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (V) im Bereich von 60° bis 90° liegt, insbesondere im Bereich von 75° bis 90°, insbesondere im Bereich von 80° bis 90°, wobei der Wnkel (V) bevorzugt 90° beträgt.
4. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Messgröße eine der folgenden Messgrößen ist: eine Temperatur des am Sensor (3) vorbeigeführten Luftstroms (L), eine relative Luftfeuchtigkeit des am Sensor (3) vorbeigeführten Luftstroms (L), eine Gaskonzentration des am Sensor (3) vorbeigeführten Luftstroms (L).
5. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) einen Trägerabschnitt (40) aufweist, auf dem der Sensor (3) angeordnet ist, wobei der Trägerabschnitt (40) über zumindest einen ersten Verbindungsbereich (41) des Trägerabschnitts (40) mit einem Basisabschnitt (43) der Leiterplatte (4) verbunden ist, wobei der Trägerabschnitt (40) oder der erste Verbindungsbereich (41) senkrecht zu einer Richtung (T), in der der Trägerabschnitt (4) vom Basisabschnitt (43) absteht, eine Breite (B1) aufweist, die kleiner ist als eine Breite (B2) des Basisabschnitts (43) senkrecht zu der Richtung (T).
6. Sensormodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) in den Strömungskanal (23) hineinsteht, so dass der Sensor (3) im Strömungskanal (23) angeordnet ist.
7. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) längserstreckt ausgebildet ist.
8. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) einem dem ersten Verbindungsbereich (41) des Trägerabschnitts (40) gegenüberliegenden Endbereich (44) aufweist, auf dem der Sensor (3) angeordnet ist.
9. Sensormodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (44) des Trägerabschnitts (40) in der besagten Richtung (T) über den gesamten Basisabschnitt (43) hinausragt und/oder in den Lufteinlass (21) hineinsteht.
10. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) in einer Ausnehmung (46) des Basisabschnitts (43) von dem Basisabschnitt (43) in der besagten Richtung (T) absteht.
11. Sensormodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausnehmung (46) durch eine mittlere Kante (43a) des Basisabschnitts (43) begrenzt ist sowie durch zwei einander gegenüberliegende seitliche Kanten (43b) des Basisabschnitts (43), die über die mittlere Kante (43a) miteinander verbunden sind.
12. Sensormodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Trägerabschnitt (40) von der mittleren Kante (43a) des Basisabschnitts (43) absteht.
13. Sensormodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Trägerabschnitt (40) von einer der seitlichen Kanten (43b) absteht.
14. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) mäanderförmig ausgebildet ist.
15. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (40) über einen zweiten Verbindungsbereich (42) mit dem Basisabschnitt (43) verbunden ist, so dass der Trägerabschnitt (40) und der Basisabschnitt (43) zusammen eine Durchgangsöffnung (47) der Leiterplatte (4) begrenzen.
16. Sensormodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) auf einem mittleren Bereich (45) des Trägerabschnitts (40) angeordnet ist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich (41 , 42) des Trägerabschnitts (40) angeordnet ist und den ersten und den zweiten Verbindungsbereich (41 , 42) des Trägerabschnitts (40) miteinander verbindet.
17. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Gehäusedecke (2a) und einen der Gehäusedecke (2a) gegenüberliegenden Gehäuseboden (2c) aufweist, wobei die Gehäusedecke (2a) und der Gehäuseboden (2c) über eine Seitenwand (2b) des Gehäuses (2) miteinander verbunden sind.
18. Sensormodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Gehäuseoberteil (24) und ein damit verbundenes Gehäuseunterteil (25) aufweist, wobei das Gehäuseoberteil (24) die Gehäusedecke (2a) aufweist, und wobei das Gehäuseunterteil (25) den Gehäuseboden (2c) aufweist, und wobei die Seitenwand (2b) durch das Gehäuseoberteil (24) und/oder das Gehäuseunterteil (25) gebildet wird.
19. Sensormodul nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (21) in der Seitenwand (2b) ausgebildet ist.
20. Sensormodul nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (21) durch einen von der Seitenwand (2b) abragenden Stutzen (26) gebildet ist.
21. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) eine Oberseite (4a) und eine der Oberseite (4a) abgewandte Unterseite (4b) aufweist.
22. Sensormodul nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (23) durch einen Wandungsabschnitt (23a) begrenzt ist, der der Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) gegenüberliegt und zur Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) hin abfällt.
23. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leiterplatte (4) abschnittweise unterhalb des Ventilators (6) erstreckt.
24. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (2) entlang einer Mittelachse (M) erstreckt, wobei der Lufteinlass (21) in einer senkrecht zur Rotationsachse (z) verlaufenden Richtung (y) zur Mittelachse (M) versetzt angeordnet ist.
25. Sensormodul nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leiterplatte (4) und/oder die besagte Richtung (T), entlang der der Trägerabschnitt (40) vom Basisabschnitt (43) der Leiterplatte (4) absteht, senkrecht zur Rotationsachse (z) erstreckt.
26. Sensormodul nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leiterplatte (4) und/oder die besagte Richtung (T), entlang der der Trägerabschnitt (40) vom Basisabschnitt (43) der Leiterplatte (4) absteht, parallel zur Rotationsachse (z) erstreckt.
27. Sensormodul nach Anspruch 17 und nach Anspruch 21 oder einem der Ansprüche 22 bis 25 soweit rückbezogen auf Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (4a) der Leiterplatte (4a) der Gehäusedecke (2a) zugewandt ist.
28. Sensormodul nach Anspruch 17 und nach Anspruch 21 oder einem der Ansprüche 22 bis 24, 26 soweit rückbezogen auf Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) dem Ventilator (6) und/oder der Seitenwand (2b) zugewandt ist.
29. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (6) ein Radialventilator ist, wobei der Rotor (61) dazu konfiguriert ist, den Luftstrom (L) in Richtung der Rotationsachse (z) anzusaugen und in radialer Richtung (R) des Rotors (61) auszugeben.
30. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (6) ein Axialventilator ist, wobei der Rotor (61) dazu konfiguriert ist, den Luftstrom (L) in Richtung der Rotationsachse (z) anzusaugen und in Richtung der Rotationsachse (z) auszugeben.
31. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (6) auf der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
32. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (60) eine Spule (62) aufweist, die auf der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
33. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (60) einen Magneten (63) aufweist, der auf dem Rotor (61) angeordnet ist.
34. Sensormodul nach Anspruch 17 oder nach einem der Ansprüche 18 bis 33 soweit rückbezogen auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (60) eine entlang der Rotationsachse (z) erstreckte Welle (64) aufweist, die mittels eines Lagers (65) gelagert ist, wobei das Lager (65) mittels einer Lagerhalterung (66) gehalten wird, die von dem Gehäuseboden (2c) absteht.
35. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (4) zumindest eine weitere elektronische Komponente (70, 71 , 72) angeordnet ist.
36. Sensormodul nach Anspruch 21 und nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere elektronische Komponente (70, 71 , 72) auf der Unterseite (4b) der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
37. Sensormodul nach Anspruch 21 oder nach einem der Ansprüche 22 bis 36 soweit rückbezogen auf Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) auf der Unterseite (4b) der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
38. Sensormodul nach Anspruch 21 oder nach einem der Ansprüche 22 bis 36 soweit rückbezogen auf Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) auf der Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
39. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (5) als Steckverbinder ausgebildet ist.
40. Sensormodul nach Anspruch 21 oder nach einem der Ansprüche 22 bis 39 soweit rückbezogen auf Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (5) auf der Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
41. Sensormodul nach Anspruch 39 oder nach Anspruch 40 soweit rückbezogen auf Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (5) zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls (1) eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Kontaktstiften (50) aufweist.
42. Sensormodul nach den Ansprüchen 21 und 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (50) senkrecht zu der Leiterplatte (4) von der Oberseite (4a) der Leiterplatte (4) abstehen.
43. Sensormodul nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Führung (51) für den Steckverbinder (5) ausbildet, wobei die Führung (51) zum Aufnehmen eines die Kontaktstifte (50) kontaktierenden Steckers ausgebildet ist.
44. Sensormodul nach den Ansprüchen 18 und 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (51) in dem Gehäuseunterteil (25) oder in dem Gehäuseoberteil (24) ausgebildet ist.
45. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1) einen weiteren auf der Leiterplatte (4) angeordneten Anschluss (52) aufweist, über den der Ventilator (6) elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden ist.
46. Sensormodul nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Anschluss (52) als Steckverbinder oder als Lötverbindung ausgebildet ist.
47. Sensormodul nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 46 soweit rückbezogen auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der
Strömungskanal (23) sich zu einer dem Gehäuseboden (2c) zugewandten Unterseite (61 b) des Rotors (61) erstreckt, so dass der Luftstrom (L) durch den Rotor (61) in eine zur Gehäusedecke (2a) weisende Richtung angesaugt wird.
48. Sensormodul nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 46 soweit rückbezogen auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der
Strömungskanal (23) sich zu einer der Gehäusedecke (2a) zugewandten Oberseite (61a) des Rotors (61) erstreckt, so dass der Luftstrom (L) durch den Rotor (61) in eine zum Gehäuseboden (2c) weisende Richtung angesaugt wird.
49. Sensormodul nach Anspruch 17 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (22) in der Gehäusedecke (2a) ausgebildet ist.
50. Sensormodul nach Anspruch 17 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (22) im Gehäuseboden (2c) ausgebildet ist.
51. Sensormodul nach einem der Ansprüche 17, 47, 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (22) in der Seitenwand (2b) des Gehäuses (2) ausgebildet
*****
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