KR20220013386A - Seal assembly for static sealing of freeze-prone parts - Google Patents
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Abstract
본 발명은 결빙되기 쉬운 디스크형 센서 부품 및/또는 광학 부품(1; 1')을 상기 부품의 가장자리와 접촉하는 부품 하우징(2; 2')에 대해 정적으로 밀봉하기 위한 밀봉 어셈블리에 관한 것으로, 상기 밀봉 어셈블리는 정적 하우징 밀봉을 위해 상기 두 구성요소 사이에 배치된 하나 이상의 엘라스토머 밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')를 포함하고, 상기 엘라스토머 밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')는 결빙 방지를 위해 자신으로부터 부품(1; 1')으로 열을 전달하기 위한 전기 가열 수단을 구비하며, 상기 밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')의 전기 가열 수단은, 서로 이격되어 영구적으로 밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')에 배치된 2개 이상의 전기 접점(5; 5a, 5b)을 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 전기 전도성 엘라스토머를 포함한다. The present invention relates to a sealing assembly for statically sealing a disc-shaped sensor component and/or optical component (1; 1') prone to freezing against a component housing (2; 2') in contact with the edge of said component, The sealing assembly includes one or more elastomeric sealing elements (3; 4; 4'; 4"; 4"') disposed between the two components for static housing sealing, the elastomeric sealing elements (3; 4; 4'; 4"; 4"' are provided with electrical heating means for transferring heat from themselves to the part 1; 1' for preventing icing, said sealing element 3; 4; 4'; 4" 4"') electrical heating means via two or more electrical contacts 5; 5a, 5b which are spaced apart from each other and arranged on the sealing element 3; 4; 4'; 4"; 4"' permanently. an electrically conductive elastomer capable of being supplied with electrical energy.
Description
본 발명은 결빙되기 쉬운 디스크형 센서 부품 및/또는 광학 부품을 상기 부품의 가장자리와 접촉하는 부품 하우징에 대해 정적으로 밀봉하기 위한 밀봉 어셈블리에 관한 것으로, 상기 밀봉 어셈블리는 정적 하우징 밀봉을 위해 상기 두 구성요소 사이에 배치된 하나 이상의 엘라스토머 밀봉 요소를 포함하고, 엘라스토머 밀봉 요소는 결빙 방지를 위해 상기 밀봉 요소로부터 부품으로 열을 전달하기 위한 전기 가열 수단을 구비한다.The present invention relates to a sealing assembly for statically sealing a disc-shaped sensor component and/or optical component susceptible to freezing against a component housing in contact with an edge of said component, said sealing assembly comprising said two components for static housing sealing. at least one elastomeric sealing element disposed between the elements, the elastomeric sealing element having electrical heating means for transferring heat from the sealing element to the component to prevent icing.
본 발명의 사용 분야는 주로 자동차 기술로 확장된다. 예를 들어, 자동차에 구비된 카메라 시스템과 센서를 저온에서도 신속하게 사용 준비 상태가 되도록 하기 위해, 필요한 경우 결빙을 방지해야 하고 작동 중에 결빙이 발생하지 않아야 한다. 나아가 습기로 인한 김서림 방지도 필요하다. 이를 위해, 일반적으로 카메라 시스템에서는 최전방측 광학 렌즈 근처에 열원이 설치된다. 예컨대 초음파 센서 또는 레이더 센서와 같은 다른 센서들도 주로 플라스틱으로 형성되는 디스크형 커버를 외부 부품으로서 가지며, 상기 커버는 센서 신호를 투과시켜야 한다. 이 경우에도, 결빙 방지를 수행하려면 커버 근처에 열원이 필요하다. 이러한 방식으로, 자동차의 냉간 시동 시 얼음 및 눈 층이 녹을 수 있고, 주행 중에 커버에 얼음 및 눈이 없는 상태로 유지될 수 있기 때문에, 대안적인 와이퍼 또는 스프레이 시스템이 불필요하다. 그 외에도, 본 발명에 따른 밀봉 어셈블리는 자동차 기술 이외의 기술 분야에서도, 요컨대, 예를 들어 건축 기술 또는 가전 기술에서 유사하게 구성된, 결빙되기 쉬운 부품을 이용하는 기술 분야에서도 사용될 수 있다.The field of use of the present invention extends mainly to automotive technology. For example, in order to make a camera system and sensor equipped in an automobile quickly ready for use even at low temperatures, it is necessary to prevent icing, if necessary, and to prevent icing from occurring during operation. Furthermore, it is necessary to prevent fogging due to moisture. To this end, in general, a heat source is installed near the frontmost optical lens in a camera system. Other sensors such as, for example, ultrasonic sensors or radar sensors also have, as an external part, a disk-shaped cover mainly made of plastic, and the cover must transmit the sensor signal. Even in this case, a heat source near the cover is required to perform anti-icing. In this way, an alternative wiper or spray system is not required, since the ice and snow layers can melt during cold start of the vehicle and the cover can remain ice and snow free during driving. In addition, the sealing assembly according to the invention can also be used in technical fields other than automotive technology, ie in technical fields using similarly constructed components that are prone to freezing, for example in building technology or consumer electronics technology.
WO 2013/092964 A2호는 특히, 본원에서 관심의 대상인 전술한 목적을 위해서도 제공되는 가열 요소를 개시하며, 이 가열 요소는 특히 유리창, 실외 미러 등을 위한 접촉면 히터로서의 사용도 포함하는 광범위한 자동차 기술 애플리케이션을 위한 것이다. WO 2013/092964 A2 discloses, inter alia, a heating element that is also provided for the above-mentioned purpose which is of interest herein, which heating element has a wide range of automotive technology applications, including also its use as a contact heater, in particular for windshields, exterior mirrors, etc. is for
상기 가열 요소는, 열가소성 전도성 플라스틱으로 형성되고 2개 이상의 도체 트랙을 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 하나 이상의 열전 발열체(thermoelectric heater)를 포함한다. 이 경우, 도체 트랙은 용사법(thermal spraying)에 의해, 특히 표준화된 플라즈마 용사를 통해 형성된다. 그렇게 형성된 도체 트랙은 각각 전기 접속점, 특히 하나 이상의 접촉 핀과 전기 전도 방식으로 연결된다. The heating element comprises at least one thermoelectric heater formed of a thermoplastic conductive plastic and capable of being supplied with electrical energy via at least two conductor tracks. In this case, the conductor tracks are formed by thermal spraying, in particular through standardized plasma spraying. The conductor tracks thus formed are each electrically conductively connected to an electrical connection point, in particular to one or more contact pins.
공지되어 있는 발열체는 실외 미러 배면에 부착하기 위해 상응하게 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 여기에서 사용된 열가소성 전도성 플라스틱의 소결 구체들(sintered balls) 또는 입자들로 구성된다. The known heating element can be correspondingly formed in the shape of a plate for attachment to the rear surface of the outdoor mirror, and is preferably composed of sintered balls or particles of the thermoplastic conductive plastic used herein.
그러한 유형의 표면 발열체는 상응하는 추가 설치 공간을 필요로 하고, 이는 빔 경로를 차단할 것이므로, 본원에서 관심을 두고 있는 유형의 디스크형 센서 부품 또는 광학 부품에는 부적합하다. Surface heating elements of that type require a corresponding additional footprint, which will block the beam path, and are therefore unsuitable for disc-shaped sensor components or optical components of the type of interest here.
또한, 일반적으로 공지된 종래 기술로부터, 결빙을 방지하기 위해 밀봉 요소로부터 부품으로 열을 전달하기 위한 전기 가열 수단이 장착된, 결빙되기 쉬운 부품의 정적 밀봉을 위한 밀봉 장치도 알려져 있다. 이를 위해 일반적으로 열선(heating wire) 등이 밀봉 요소와 결합된다. Also known from the generally known prior art are sealing devices for static sealing of components prone to freezing, equipped with electric heating means for transferring heat from the sealing element to the components in order to prevent freezing. For this purpose, a heating wire or the like is generally combined with the sealing element.
본 발명의 과제는, 제조 기술상 간단하게 제조되고 신뢰성 있게 작용하는 밀봉 요소의 전기 가열 수단이 구비된, 결빙되기 쉬운 디스크형 센서 부품 및/또는 광학 부품의 정적 밀봉을 위한 밀봉 장치를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a sealing device for static sealing of disc-shaped sensor components and/or optical components prone to freezing, which is manufactured simply in terms of manufacturing technology and provided with means of electric heating of the sealing element which acts reliably.
상기 과제는 청구항 제1항의 전제부에 따른 밀봉 장치에 기초하여 그 특징부의 특징들과 연계하여 해결된다. 후행하는 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예들을 재현한다. The above object is solved in connection with the features of a sealing device according to the preamble of
본 발명은, 밀봉 요소의 전기 가열 수단이, 서로 이격되어 영구적으로 밀봉 요소에 배치된 2개 이상의 전기 접점을 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 전기 전도성 엘라스토머를 포함한다는 기술적 교시를 내포하고 있다. The present invention contains the technical teaching that the means for electric heating of the sealing element comprises an electrically conductive elastomer which is spaced apart from each other and can be supplied with electrical energy via two or more electrical contacts which are permanently arranged on the sealing element.
달리 말하면, 이를 통해 엘라스토머 밀봉 요소 자체가 열원으로서 이용될 수 있게 된다. 이 경우, 결빙 방지될 부품에 대한 밀봉 요소의 기존 엘라스토머 접촉 압력이 효과적인 열 전달을 위해 이용될 수 있다는 이점이 있다. 또한, 추가 가열 수단을 위해 별도의 공간 소요 부품이 불필요하다. 본 발명은, 정적 하우징 밀봉을 위한 밀봉 요소가 대개, 센서 부품 및/또는 광학 부품에 대해 평평하게 놓이는 마지막 구성요소라는 구조적 상황을 이용한다. 실험 결과, 단면을 따르는 전류 흐름을 야기하는, 전기 전도성 엘라스토머로의 전기 공급에 의해 밀봉 요소가 충분히 가열되고, 이를 통해 생성된 열 에너지가 충분한 결빙 방지를 위해 밀봉 요소의 가장자리에 접촉되는 부품으로 전달될 수 있는 점이 확인되었다. 본 발명에 따른 가열 수단은 디스크형 센서 부품 또는 광학 부품을 통과하는 빔 경로를 방해하지 않는다. In other words, this allows the elastomeric sealing element itself to be used as a heat source. In this case, it is advantageous that the existing elastomeric contact pressure of the sealing element with respect to the component to be frozen can be used for effective heat transfer. In addition, there is no need for a separate space-consuming component for the additional heating means. The present invention takes advantage of the structural situation that the sealing element for static housing sealing is usually the last component lying flat against the sensor component and/or the optical component. Experiments have shown that the sealing element is sufficiently heated by the supply of electricity to the electrically conductive elastomer, which causes a current flow along the cross-section, whereby the thermal energy generated is transferred to the part in contact with the edge of the sealing element for sufficient freezing protection. It was confirmed that it could be The heating means according to the invention do not obstruct the beam path passing through the disk-shaped sensor component or the optical component.
또한, 본 발명의 대상에 관한 목적을 위해 엘라스토머를 사용하면, 상기 엘라스토머가 가교(linking)되어 그 안에 함유된 전기 전도성 충전재가 망상 구조(network structure) 내에서 움직일 수 없게 고정되는 이점이 있다. 또한, 엘라스토머 재료는 열팽창 시 유연하게 반응할 수 있고, 그로 인해 가열될 부품에 대한 압착이 증대되어 열 전달을 향상시킨다. 또한, 자연적으로 밀봉 효과도 동시에 향상된다. 또한, 밀봉 요소의 엘라스토머 재료는 통상 수명에 걸쳐 수많은 팽창으로 인한 노화를 겪지 않는데, 그 이유는 상기 엘라스토머 재료가 엘라스토머의 비임계 팽창 범위 이내에 있기 때문이다. 그에 비해, 종래 기술에서 유사한 목적으로 사용되는 열가소성 플라스틱은 파단 신율이 낮고, 많은 열팽창 과정으로 인해 바람직하지 못한 노화에 노출되어 열기계적 고장에까지 이를 수 있다. The use of elastomers for the purposes of the present invention also has the advantage of linking said elastomers so that the electrically conductive filler contained therein is immovably fixed within the network structure. In addition, the elastomeric material can respond flexibly upon thermal expansion, thereby increasing compression against the part to be heated, improving heat transfer. In addition, the sealing effect is naturally improved at the same time. In addition, the elastomeric material of the sealing element does not typically undergo aging due to numerous expansions over its lifetime, since the elastomeric material is within the non-critical expansion range of the elastomer. In comparison, thermoplastics used for similar purposes in the prior art have low elongation at break and can be exposed to undesirable aging due to many thermal expansion processes, leading to thermomechanical failure.
제1 실시예에 따라, 밀봉 요소는 부품 하우징 측에 또는 부품의 가장자리에 형성된 주연 홈 내에 배치되는 삽입 부품으로서 형성될 수 있다. 반경방향 또는 축방향으로 연장될 수 있는 상기 주연 홈에 의해, 조립식 밀봉 요소가 간단한 방식으로 삽입되어 전기적으로 접촉될 수 있다. 일반적으로 고정 수단으로서 크라운형 캡 등과 같은 추가 고정 수단이 필요하다. According to a first embodiment, the sealing element can be formed as an insert part arranged on the part housing side or in a peripheral groove formed in the edge of the part. By means of said peripheral groove, which can extend radially or axially, a prefabricated sealing element can be inserted and electrically contacted in a simple manner. As a fastening means, additional fastening means, such as a crown-shaped cap, are usually required.
이에 대한 대안으로서, 제2 실시예에 따라, 밀봉 요소를 사출 성형품으로서 또는 부품의 가장자리 또는 부품 하우징 측에 직접 일체로 형성하는 점도 고려할 수 있다. 이를 보완하여, 연결의 안정성을 강화하기 위해 부품 하우징 또는 부품에 고정 홈이 제공될 수 있다. 또한, 사출 성형은 밀봉 요소의 전기 접점에서 신뢰성 있는 전기 접촉을 구현할 수 있다는 장점이 있다. 사출 성형 외에도 또 다른 적절한 1차 성형 공정, 예를 들어 다양한 재료 컴포넌트에 기반한 3D 프린팅도 사용할 수 있다. As an alternative to this, according to the second embodiment, it is also conceivable to form the sealing element integrally as an injection-molded article or directly on the edge of the part or on the part housing side. As a complement to this, fixing grooves may be provided in the component housing or component to enhance the stability of the connection. In addition, injection molding has the advantage that reliable electrical contact can be realized at the electrical contact of the sealing element. In addition to injection molding, other suitable primary molding processes are also available, for example 3D printing based on various material components.
밀봉 요소의 성형 시, 밀봉 요소의 접점 영역에는 연결 지점에서의 전기 전도성을 증가시키기 위해 접착제가 추가로 제공될 수 있다. 이러한 이미 공지된 접착제는 밀봉 요소의 제조 전에 접촉 핀에 도포될 수 있거나, 그 대안으로 엘라스토머 재료에 첨가될 수 있다. 별도의 접착제를 사용하지 않는 경우, 엘라스토머 재료 내에서의 접촉 핀의 충분한 파지에 유의해야 하며, 이는 엘라스토머 재료의 나머지 변형 압력에 의한 압착을 통해 보장된다. When shaping the sealing element, the contact region of the sealing element may additionally be provided with an adhesive to increase the electrical conductivity at the connection point. These already known adhesives may be applied to the contact pins prior to manufacture of the sealing element or, alternatively, may be added to the elastomeric material. If a separate adhesive is not used, care must be taken for sufficient gripping of the contact pins within the elastomeric material, which is ensured through compression by the remaining deformation pressure of the elastomeric material.
디스크형 센서 부품 또는 광학 부품이 주로 원형을 형성하므로, 이에 적합한 엘라스토머 밀봉 요소는 폐쇄 링 형상으로 형성된다. 이 경우, 밀봉 요소는 바람직하게, 서로 맞은 편에 배치되어 동일한 길이의 2개의 전류 경로에 의해 서로 연결되어 있는 정확히 2개의 접점을 갖는다. 이와 관련하여, 동일한 길이의 전류 경로는 환형 밀봉 요소의 두 개의 거울 대칭형 반원에 의해 형성되며, 간단한 방식으로 밀봉 요소가 전체 둘레를 따라 균일하게 가열될 수 있게 한다. 그 밖에도, 밀봉 요소가 또 다른, 일반적으로 밀봉될 디스크형 부품의 가장자리 윤곽에 의해 규정되는, 바람직하게 폐쇄된 형상을 갖는 점도 고려될 수 있다. Since the disk-shaped sensor component or optical component mainly forms a circle, an elastomeric sealing element suitable therefor is formed in the shape of a closed ring. In this case, the sealing element preferably has exactly two contacts arranged opposite to each other and connected to each other by two current paths of equal length. In this regard, a current path of equal length is formed by two mirror-symmetrical semicircles of the annular sealing element, which in a simple manner allows the sealing element to be heated uniformly along its entire perimeter. In addition, it is also conceivable that the sealing element has a preferably closed shape, which is defined by the edge contour of another, generally disc-shaped part to be sealed.
본 발명을 더욱 개선하는 한 조치를 통해, 각각 밀봉 요소의 전기 전도성 엘라스토머 재료 내로 금속 접촉 핀이 침투되거나 파지됨으로써 접점들이 구현된다. 접촉 압력은 접촉 이후 열로 인한 엘라스토머 재료의 팽창에 의해 유리한 방식으로 더욱 강화된다. In one measure which further improves the invention, the contacts are realized by penetrating or gripping the metal contact pins respectively into the electrically conductive elastomeric material of the sealing element. The contact pressure is further strengthened in an advantageous manner by the expansion of the elastomeric material due to heat after contact.
본 발명에 따른 목적을 위해, 바람직하게는 밀봉 요소의 제조를 위해, 천연 고무, 열가소성 엘라스토머, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무(EPDM), 실리콘, 플루오로고무(luororubber)를 포함하는 엘라스토머 재료 그룹의 구성요소인 엘라스토머 베이스 재료가 사용될 수 있다. Elements of the group of elastomeric materials comprising natural rubber, thermoplastic elastomers, ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM), silicone, luororubber, for the purposes according to the invention, preferably for the production of sealing elements Phosphorous elastomeric base materials may be used.
이러한 엘라스토머 베이스 재료에서 전기 전도성을 발생시키는 밀봉 요소의 충전재는 바람직하게 금속 입자, 카본 블랙, 흑연, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브를 포함하는 도체 재료 그룹으로부터 선택된다. The filler material of the sealing element generating electrical conductivity in this elastomeric base material is preferably selected from the group of conductor materials comprising metal particles, carbon black, graphite, carbon fibers, carbon nanotubes.
실험 결과, 본 발명의 대상에 관한 적용 시 너무 많은 전기 에너지를 사용하지 않고도 본 발명에 따른 결빙 방지 효과를 달성하기 위해, 밀봉 요소의 충전재 비율은 10 내지 70부피%의 범위 이내여야 하는 것으로 확인되었다. 가장 바람직하게는, 전술한 최적화 목표를 달성하기 위해 30 내지 50 부피%의 범위가 특히 효과적인 것으로 입증되었다. 상기 혼합 비율에 의해, 밀봉 요소의 비 전기 저항(specific electrical resistance)은 지배적인 구조적 한계 조건에 따라 조정될 수 있으며, 더욱이 엘라스토머 베이스 재료의 매우 높은 열팽창 계수가 이른바 PTC(Positive Temperature Coefficient) 효과의 의미에서 밀봉의 자체 제한에 이용될 수 있게 된다. As a result of the experiment, it was confirmed that in order to achieve the anti-icing effect according to the present invention without using too much electrical energy in the application to the subject of the present invention, the filling material ratio of the sealing element should be within the range of 10 to 70% by volume. . Most preferably, a range of 30 to 50% by volume has proven particularly effective to achieve the aforementioned optimization goals. By means of the mixing ratio, the specific electrical resistance of the sealing element can be adjusted according to the prevailing structural limiting conditions, moreover, the very high coefficient of thermal expansion of the elastomeric base material is achieved in the sense of the so-called PTC (Positive Temperature Coefficient) effect. It can be used for self-limiting of the seal.
본 발명에 따른 해결책의 바람직한 적용의 의미에서, 디스크형 부품이 카메라 시스템 등의 광학 렌즈, 차량 조명용 헤드라이트 유리, 또는 초음파 또는 레이더 센서의 광학적으로 불투명한 커버 플레이트로서 형성되는 점이 제안된다. 또한, 가장자리측 하우징 밀봉이 구현되고 그 설치 위치에서 결빙될 위험이 있는 또 다른, 바람직하게는 디스크 형상의 부품에도 본 발명에 따른 해결책이 구비될 수 있다. In the sense of a preferred application of the solution according to the invention, it is proposed that the disk-shaped component is formed as an optical lens, such as a camera system, a headlight glass for vehicle lighting, or an optically opaque cover plate of an ultrasonic or radar sensor. Furthermore, the solution according to the invention can also be provided for other, preferably disk-shaped, parts in which an edge-side housing seal is implemented and there is a risk of freezing in their installation position.
헤드라이트의 경우, 결빙 방지 기능 외에 유리판의 김서림도 방지될 수 있다. 지금까지 이러한 기능은 사용된 발광체의 폐열을 통해 달성되었다. 광원으로서 LED 조명이 점점 더 많이 사용되고 있기 때문에, 헤드라이트에서 열이 덜 방출되어 헤드라이트의 김서림이 더이상 확실하게 방지되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 해결책은 이를 위해서도 도움이 될 것이다. In the case of the headlight, in addition to the anti-icing function, the fogging of the glass plate can also be prevented. So far, this function has been achieved through the waste heat of the luminous body used. As LED lights are increasingly being used as light sources, less heat is emitted from the headlights and fogging of the headlights is no longer reliably prevented. That is, the solution according to the present invention will be helpful for this as well.
하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들의 설명과 함께 본 발명을 개선하는 또 다른 조치들이 더 상세히 설명된다.In the following, further measures for improving the present invention are described in more detail together with a description of preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings.
도 1은 제1 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리를 구비한 카메라 시스템의 광학 렌즈 어셈블리의 부분 종단면도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리를 구비한 카메라 시스템의 광학 렌즈 어셈블리의 부분 종단면도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리를 구비한 카메라 시스템의 광학 렌즈 어셈블리의 부분 종단면도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리 및 크라운형 캡을 가진 또 다른 카메라 시스템의 개략적인 종단면도이다.
도 5는 추가 실시예에 따른 밀봉 어셈블리를 구비한, 도 4에 따른 카메라 시스템의 상세 부분의 개략적인 종단면도이다.
도 6a 내지 6b는 제1 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리에서의 전기 접촉을 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.
도 7a 내지 7b는 제2 실시예에 따른 본원 밀봉 어셈블리에서의 전기 접촉을 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.
도 8은 전기 접촉을 세부적으로 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.1 is a partial longitudinal cross-sectional view of an optical lens assembly of a camera system having a sealing assembly of the present application according to a first embodiment;
Fig. 2 is a partial longitudinal sectional view of an optical lens assembly of a camera system having the present sealing assembly according to a second embodiment;
Fig. 3 is a partial longitudinal sectional view of an optical lens assembly of a camera system having the present sealing assembly according to a third embodiment;
Fig. 4 is a schematic longitudinal cross-sectional view of another camera system having the present sealing assembly and crown-shaped cap according to the first embodiment;
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of a detail of the camera system according to FIG. 4 with a sealing assembly according to a further embodiment;
6A to 6B are schematic longitudinal sectional views for explaining electrical contact in the sealing assembly of the present application according to the first embodiment.
7A to 7B are schematic longitudinal cross-sectional views for explaining electrical contact in the sealing assembly of the present application according to the second embodiment.
8 is a schematic longitudinal cross-sectional view for explaining an electrical contact in detail.
도 1에 따르면, (상세히 도시되지 않은) 자동차의 카메라 시스템에서 전방 렌즈 형태의 디스크형 광학 부품(1)이 사용되며, 이 광학 부품은 부품 하우징(2)으로서의 렌즈 배럴(lens barrel) 형태의 렌즈 홀더 내에서 다양한 다른 광학 렌즈와 함께 사용된다. 광학 부품(1)의 외부 표면은 자동차에서의 설치 위치에서 환경 영향으로 인해 결로 및 결빙에 노출된다. 광학 부품(1)은 부품 하우징(2)에 대해 반경방향 환형 엘라스토머 밀봉 요소(3) 및 축방향 엘라스토머 환형 밀봉 요소(4)에 의해 부품 하우징(2)에 대해 정적으로 밀봉된다. According to FIG. 1 , a disk-shaped
상기 밀봉 장치의 범주에서, 여기서는 축방향 환형 엘라스토머 밀봉 요소(4)가, 이 밀봉 요소(4)에 서로 맞은 편에 놓이도록 영구적으로 배치된 2개의(여기서는 그 중 하나만 도시되어 있는) 전기 접점(5)을 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 전기 전도성 엘라스토머로 구성되며, 이로써 밀봉 요소(4)가 가열되고, 그 결과 디스크형 부품(1)에 대한 압착력으로 인해 열이 상기 부품으로 전달되어 원하는 결빙 방지 효과가 나타난다. 이 경우, 전기 접점(5)은 전기 전도성 밀봉 요소(4)의 엘라스토머 재료에 금속 접촉 핀(6)이 침투되어 단단히 파지되는 방식으로 구현된다. 이 경우, 밀봉 요소(4)는 부품 하우징(2)과 인접 렌즈 사이에 형성된 주연 홈(7) 내에 배치된 삽입 부품으로서 형성된다. 여기서는, 가열될 부품(1)에 대한 밀봉 요소(4)의 접촉면이 매우 크기 때문에, 우수한 열 전달이 이루어진다. In the scope of said sealing device, here an axial annular
그런데 도 2에 따르면, 반경방향으로 배치된 단 하나의 환형 엘라스토머 밀봉 요소(3)에 본 발명에 따른 전기 가열 수단이 구비되는 것도 가능하며, 그로 인해 열 전달이 외측 반경방향 가장자리 영역으로부터 부품(1) 내로 유도된다. According to FIG. 2 , however, it is also possible for only one radially arranged annular
도 3에 도시된 조합된 변형예에 따르면, 부품(1)과 부품 하우징(2) 사이에 반경방향으로 배치된 환형 엘라스토머 밀봉 요소(3)뿐만 아니라 축방향으로 배치된 환형 밀봉 요소(4)도 본 발명에 따라 전기 전도성인 엘라스토머로 형성되며, 여기서는 접점(5)의 구현을 위한 공통 금속 접촉 핀(6')을 통해 (예를 들어) 전기를 공급받을 수 있다. 이 경우, 금속 접촉 핀(6)은, 엘라스토머 밀봉 요소(3, 4) 내로 삽입되는 것이 아니라 각각의 밀봉 요소 밑면에 접하는, 여러 번 꺾인 판금에 의해 구현된다. 전술한 2개의 실시예에 비해, 본 밀봉 어셈블리는 가열될 부품(1)으로 최대량의 열을 도입할 수 있다. According to the combined variant shown in FIG. 3 , the annular
도 4에 도시된 카메라 시스템의 실시예에서, 상기 카메라 시스템은 실질적으로, 슬리브 형상의 부품 하우징(2')이 내장되어 있는 카메라 하우징(7)으로 구성되며, 상기 부품 하우징의 원위 단부에 광학 렌즈로 형성된 부품(1')이 배치된다. 부품(1')은 크라운형 캡(8)에 의해 분리될 수 없게 나사 연결을 통해 부품 하우징(2')에 고정된다. 이 경우, 디스크형 부품(1')의 가장자리가, 본 발명에 따른 전기 전도성 엘라스토머로 형성되고 축방향으로 배치된 엘라스토머 밀봉 요소(4')상으로 압착된다. 여기서도 상기 지점에서 열 전달이 수행된다. 슬리브형 부품 하우징(2')의 근위 단부의 측에서, 부품 하우징(2')에 의해 형성된 빔 경로의 단부에 카메라 시스템의 광학 센서(9)가 배치된다. 전원 공급 장치(10)는 여기서도 전기 전도성 밀봉 요소(4')로의 전기 공급을 위해 사용되며, 이를 위해 밀봉 요소(4')에서 서로 정확히 맞은 편에 배치된 2개의 금속 접촉 핀(6a, 6b)이 제공된다. 이러한 방식으로, 각각 접촉 핀(6a 및 6b)의 양측에서 시작하며 밀봉 요소(4')의 균일한 가열을 보장하는 동일한 길이의 2개의 전류 경로가 생성된다. In the embodiment of the camera system shown in Fig. 4, the camera system consists essentially of a
도 5에 도시된 전술한 카메라 시스템의 변형에서는, 본 발명에 따라 구성된 전기 전도성 엘라스토머 밀봉 요소(4')가 형상 결합식 다중 씰(multiple seal)로서 형성되고, 상기 다중 씰은 축방향으로 부품(1')에 대한 밀봉뿐만 아니라 반경방향으로 부품 하우징(2')에 나사 결합된 크라운형 캡(8)에 대한 밀봉도 구현한다. 이 경우, 부품(1')으로의 열 전달을 개선하기 위해, 상기 환형 엘라스토머 밀봉 요소(4")는 축방향으로 전술한 실시예에 비해 더 넓은 접촉면을 갖는다. In a variant of the camera system described above, shown in FIG. 5 , the electrically conductive
도 6a와 도 6b의 시퀀스는 부품 하우징(2')의 가열 하에 엘라스토머 밀봉 요소(4"')를 위한 제1 및 제2 접점(5a, 5b)의 기계적 및 전기적 연결의 제1 가능성을 설명한다. 도 6a에 따른 제1 단계에서는, (예를 들어) 부품 하우징(2')이 사출 성형을 통해 성형되기 전에 먼저 각각의 전기 접점(5a, 5b)에 각각 제공된 금속 접촉 핀(6)이 공구 내로 삽입되고, 이어서 중첩성형된다. 그에 후속하여, 전기 전도성 밀봉 요소(4"')의 형성을 위한 전기 전도성 엘라스토머 재료의 주입이 이를 위해 비어 있는, 도 6b에 따른 부품 하우징(2')의 리세스 내로 이루어진다. 금속 접촉 핀(6)의 단부측에서의 엘라스토머 재료의 접착력은 접착제를 첨가함으로써 개선된다. 즉, 원칙적으로 금속 접촉 핀(6)과 전기 전도성 엘라스토머 재료의 중첩성형은 사출 지점(11)에서 시작하여 수행된다. The sequence of FIGS. 6a and 6b describes a first possibility of the mechanical and electrical connection of the first and
이와 대조적으로 도 7a와 도 7b의 시퀀스는 (예를 들어) 두 접점(5a, 5b)에서의 접촉 핀(6)의 전기적 및 기계적 연결의 제2 가능성을 설명한다. 이는 (예를 들어) 2개의 금속 접촉 핀(6)을 미리 예비 성형된 환형 엘라스토머 밀봉 요소(4"') 내로 이른바 침투시키는 방식으로 수행된다. 이 경우, 도 7a에 따른 제1 단계에서는, 먼저 슬리브형 부품 하우징(2')이 사출 지점(12)을 통해 플라스틱으로 사출 성형되고, 그런 다음 밀봉 요소(4"')의 형성을 위해 전기 전도성 엘라스토머 재료가 또 다른 사출 지점(11)을 통해 사출된다. 이어서, 도 7b에 따라 2개의 금속 접촉 핀(6)이 (예를 들어) 엘라스토머 재료 내로 침투되며, 상기 두 접촉 핀은 부품 하우징(2') 및/또는 밀봉 요소(4"') 내에 단단히 파지된다. 도 8에 도시된 세부도에 따라, 부품 하우징(2')에서의 금속 접촉 핀(6)의 파지는 상기 영역에서 금속 접촉 핀(6)에 일체로 형성된 후크(13a)를 통해 수행되는 한편, 밀봉 요소(4"")에서의 파지도 마찬가지로 금속 접촉 핀(6)의 원위 단부측에 배치된 추가 후크(13b)를 통해 수행된다. In contrast, the sequence of FIGS. 7a and 7b describes (for example) a second possibility of electrical and mechanical connection of the
본 발명은 전술한 실시예들로 제한되지 않는다. 오히려 후속하는 청구 범위의 보호 범위에 포함되는 변형도 고려할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 밀봉 어셈블리를 여타의 결빙되기 쉬운 부품, 예를 들어 헤드라이트 유리, 초음파 또는 레이더 센서의 광학적으로 불투명한 커버 플레이트 등을 위해 사용하는 것도 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. Rather, modifications that fall within the protection scope of the following claims are also contemplated. It is therefore also possible to use the sealing assembly according to the invention for other freezing-prone components, for example headlight glasses, optically opaque cover plates of ultrasonic or radar sensors, etc.
Claims (12)
밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')의 전기 가열 수단은, 서로 이격되어 영구적으로 밀봉 요소(3; 4; 4'; 4"; 4"')에 배치된 2개 이상의 전기 접점(5; 5a, 5b)을 통해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 전기 전도성 엘라스토머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 어셈블리.A sealing assembly for statically sealing a disc-shaped sensor component and/or optical component (1; 1') susceptible to freezing against a component housing (2; 2') in contact with an edge of said component, said sealing assembly comprising: one or more elastomeric sealing elements (3; 4; 4';4";4"') arranged for static housing sealing between the type sensor component and/or the optical component and the component housing, said elastomeric sealing element (3) 4; 4';4";4"') comprising electrical heating means for transferring heat from itself to the component (1; 1') to prevent icing, the sealing assembly comprising:
The means for electric heating of the sealing element 3; 4; 4';4";4"' are spaced apart from each other and arranged permanently in the sealing element 3; 4; 4';4";4"'. Sealing assembly, characterized in that it comprises an electrically conductive elastomer capable of being supplied with electrical energy via said electrical contacts (5; 5a, 5b).
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