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Die
Erfindung geht aus von einem Bauteil mit einem Gehäuse, einem
Funktionsteil und einem Deckel, wobei das Bauteil wenigstens ein
Befestigungsmittel und wenigstens einen elektrischen Anschluss aufweist.
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Mikromechanische
Sensoren, insbesondere Inertialsensoren für Kraftfahrzeuge werden nach Kundenwunsch
in verschiedensten Gehäusen
verbaut und beim Kunden im Kraftfahrzeug montiert. Für Sensoren
mit gleicher Funktion variieren Einbauort Einbaulage und Ausführung des
elektrischen Anschlusses in Form einer Steckverbindung je nach Kunde
und Fahrzeugtyp deutlich.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einem Bauteil mit einem Gehäuse, einem
Funktionsteil und einem Deckel, wobei das Bauteil wenigstens ein
Befestigungsmittel und wenigstens einen elektrischen Anschluss aufweist.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der elektrische Anschluss
an dem Deckel vorgesehen ist.
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Vorteilhaft
ist hierbei, dass die gesamte Gehäuseoberfläche zur Verfügung steht,
um Befestigungsmittel daran vorzusehen. Dies ermöglicht eine besonders flexible
Gestaltung der Art und Lage der Befestigungsmittel und damit eine
flexible Art der Befestigung des Bauelements, die unterschiedlichen Anforderungen
angepasst sein kann. Weiterhin bietet das Vorsehen des elektrischen
Anschlusses am Deckel den Vorteil einer sehr variablen elektrischen
Anschlussmöglichkeit.
Bei Erfordernis eines anders gestalteten elektrischen Anschlusses
wird vorteilhaft nur der Deckel mit Anschluss ausgetauscht. Das restliche
Bauelement und insbesondere das Gehäuse bleiben unverändert.
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Vorteilhaft
ist, dass eine Funktion des Bauteils abhängig von einer Orientierung
des Funktionsteils im Raum ist. Bauteile mit einer vorgeschriebenen
Lage oder Orientierung im Raum oder mit einer Vorzugsrichtung für ihre Funktion
profitieren in besonderer Weise von flexiblen Befestigungsmöglichkeiten.
Funktion des Bauteils bedeutet, dass das Bauteil den technischen
Zweck erfüllen
kann, für
den es hergestellt wurde. Funktion in Abhängigkeit von der Orientierung
im Raum bedeutet, dass der Grad der Erfüllung des technischen Zweckes
von der Lage des Bauteils in Bezug auf eine gerichtete (vektorielle) oder
ortsabhängige
Größe abhängig ist,
mit der das Bauteil in irgendeiner Weise in Wechselwirkung steht.
So kann z.B. das Zusammenwirken einzelner, insbesondere mechanischer,
Komponenten des Bauteils untereinander von der Lage im Raum, z.B.
in Bezug auf das Schwerefeld der Erde, abhängig sein. Weiterhin kann der
technische Zweck des Bauteils die Messung einer gerichteten Größe, z.B.
einer Beschleunigung sein. Schließlich kann der technische Zweck
des Bauteils auch eine gerichtete Wirkung, z.B. Aussenden von Licht
in eine bestimmte Richtung, sein. Weitere Beispiele sind denkbar.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, wenn wenigstens Teile des Funktionsteils mikromechanisch
ausgestaltet sind. Mikromechanische Bauteile sind oftmals sehr klein
ausgestaltet, was das Vorsehen von Befestigungsmöglichkeiten häufig erschwert.
Das Vorsehen eines größtmöglichen
Bereiches der Gehäuseoberfläche für Befestigungsmittel
bietet hier besondere Vorteile.
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Vorteilhaft
ist auch, wenn es sich bei dem Bauelement um einen mikromechanischen
Sensor, insbesondere um einen mikromechanischen Beschleunigungssensor
handelt, welcher zur Detektion von Beschleunigungen in einer bestimmten
Orientierung vorgesehen ist.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Bauteils beinhaltet, dass
das Befestigungsmittel an beliebiger Stelle an der äußeren Oberfläche des Gehäuses vorgesehen
ist. Das Gehäuse
weist wenigstens eine innere und eine äußere Oberfläche auf. Vorteilhaft ist hierbei,
dass das Befestigungsmittel nicht in den inneren Raum des Gehäuses hineingreift.
Das Befestigungsmittel an der Außenseite ist somit unabhängig von
Größe und Anordnung
des Funktionsteils, welches sich im Inneren des Gehäuses befindet,
vorgesehen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Bauelements sieht vor, dass
das Funktionsteil in wenigstens zwei Orientierungen in dem Gehäuse angeordnet
sein kann. Damit ist gemeint, dass das Funktionsteil im Gehäuse in mehreren
Einbaulagenlagen positionierbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird
die Flexibilität
des Bauelements erhöht.
Verschiedene Orientierungen des Funktionsteil können durch entsprechende Einbaulagen
realisiert werden, ohne dass das gesamte Bauteil in einer anderen
Lage befestigt werden müsste.
Dies vereinfacht die Anordnung des Befestigungsmittels.
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Vorteilhaft
ist dabei, dass das Gehäuse
einen Innenraum aufweist, und die geometrische Form des Gehäuseinnenraumes
wenigstens eine Symmetrieachse aufweist. In einem derartigen Gehäuse kann das
Funktionsteil formschlüssig
in wenigstens zwei verschiedenen Orientierungen angeordnet sein.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Bauelements sieht vor, dass
der Deckel in wenigstens zwei Orientierungen an dem Gehäuse angeordnet
sein kann. Durch diese Ausgestaltung kann der Deckel mit dem elektrischen
Anschluss vorteilhaft in Bezug auf ein Gegenstück angeordnet werden. Diese
Ausgestaltung ist weiterhin vorteilhaft im Zusammenhang mit der
zuvor beschriebenen Ausgestaltung, insbesondere bei einer elektrischen
Verbindung zwischen Funktionsteil und Deckel mit elektrischem Anschluss,
die gleichzeitig in gewissem Ausmaß mechanisch fest ist. Vorteilhaft
ist hier vorgesehen, dass Deckel und Funktionselement gleichermaßen in mehreren
Orientierungen an bzw. in dem Gehäuse angeordnet sind.
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Vorteilhaft
ist dabei, dass am Gehäuse
eine Anlagefläche
zum Deckel vorgesehen ist, und dass diese Anlagefläche eine
geometrische Form besitzt, die wenigstens eine Symmetrieachse aufweist.
An einer derartigen Anlagefläche
kann der Deckel formschlüssig
in wenigstens zwei verschiedenen Orientierungen angeordnet sein.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
das Befestigungsmittel in Form einer Lasche, insbesondere mit einer
Anschrauböse ausgestaltet
ist. Eine Lasche lässt
sich konstruktiv einfach an der äußeren Oberfläche des Gehäuses vorsehen.
Diese Ausführung
des Befestigungsmittels gewährleistet,
dass das Befestigungsmittel nicht in den inneren Raum des Gehäuses hineingreift.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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1 zeigt
ein Bauelement gemäß Stand der
Technik.
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2 zeigt
ein erfindungsgemäßes Bauelement.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement
mit einem an verschiedenen Stellen angebrachten Befestigungsmittel.
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4 zeigt
Teile eines erfindungsgemäßes Bauelementes
mit Symmetrieachsen.
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Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
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Anhand
der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen soll die Erfindung
detailliert dargestellt werden.
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1 zeigt
ein Bauelement gemäß Stand der
Technik. Das Bauelement besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 10,
einem Funktionsteil 11 und einem Deckel 12. Am
Gehäuse 10 befindet
sich ein elektrischer Anschluss 120 und ein Befestigungsmittel
in Form einer Anschrauböse 100,
die in das Gehäuse 10 hineingreift.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements.
Das Bauelement besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 20,
einem Funktionsteil 21 und einem Deckel 22. An
einer äußeren Oberfläche des
Gehäuses 20 befindet
sich ein Befestigungsmittel 200 in Form einer Lasche mit
einer Anschrauböse 201.
Das Befestigungsmittel greift somit nicht in das Gehäuse 20 ein.
Abweichend von diesem Beispiel können
auch noch weitere Befestigungsmittel 200 an der äußeren Oberfläche des
Gehäuses 20 vorgesehen
sein. Das Befestigungsmittel 200 kann reversibel an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 20 angebracht
sein, z.B. mittels Schraubverbindung, Steckverbindung oder mittels
einer sonstigen reversiblen Verbindung. Das Befestigungsmittel 200 kann
aber auch fest mit dem Gehäuse
verbunden sein, z.B. durch Nietverbindung, oder Klebeverbindung,
Schweißverbindung
oder eine sonstige stoffschlüssige
Verbindung. Weiterhin können
Gehäuse 20 und
Befestigungsmittel 220 einstückig ausgebildet sein. Am Deckel 22 befindet
sich ein elektrischer Anschluss 220, der mittels Kontakte 221 mit dem
Funktionselement 21 in Verbindung stehen kann. Im montierten
Zustand des Bauelements liegt der Deckel 22 an der Anlagefläche 221 des
Gehäuses 20 an.
Weiterhin ist eine Symmetrieachse 2 dargestellt, die Rotationssymmetrien
von Bestandteilen des Bauteils beschreibt. Die Symmetrieachse kann z.B.
Rotationssymmetrien des äußeren Umrisses des
Funktionsteils 21, der Anlagefläche des Deckels 22 an
dem Gehäuse 20,
sowie der Anlagefläche 221 des
Gehäuses 20 an
dem Deckel 22 kennzeichnen.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement
mit einem an verschiedenen Stellen angebrachten Befestigungsmittel.
Dargestellt ist in den 3A, 3B, 3C jeweils
das Gehäuse 20 mit einem
daran befindlichem Befestigungsmittel 200, sowie der Deckel 22 mit
einem daran befindlichem elektrischen Anschluss 220.
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Das
in 3A dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Befestigungsmittel 200,
welches mittels der dargestellten Öse parallel zu einer Orientierung 30 angeschraubt
werden kann. Die Orientierung 30 repräsentiert eine Vorzugsrichtung,
Einbaulage oder Ausrichtung, in der das Bauelement eine, insbesondere
richtungsabhängige,
Funktion ausüben kann.
Dies wäre
z.B. gegeben, wenn das hier nicht dargestellte Funktionsteil 21 eine
richtungsabhängige,
Funktion aufweist, z. B. als Beschleunigungssensor entlang der Richtung 30 positive
und negative Beschleunigungen misst.
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Das
in 3B dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Befestigungsmittel 200 welches
im Unterschied zu dem in 3A dargestellten
Beispiel um 90° verdreht
angeordnet ist. Bei gleicher Orientierung 30 des Bauelements
kann das Befestigungsmittel 200 mittels der dargestellten Öse nunmehr
senkrecht zu der Orientierung 30 angeschraubt werden.
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Durch
die in den 3A und 3B beschriebenen
Ausgestaltungen könnte
ein Bauelement in Gestalt eines Beschleunigungssensors für Kraftfahrzeuge
in einem Fall an der Spritzwand und in einem anderen Fall am Kotflügel des
Kraftfahrzeugs angeschraubt werden, wobei durch die unterschiedliche
Anordnung des Befestigungsmittels in beiden Fällen die gleiche Orientierung
des Bauelements in Bezug auf das Kraftfahrzeug gewährleistet werden
kann.
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3C zeigt
eine weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Bauelements.
In dieser Figur ist ein Bauelement mit einem Befestigungsmittel 200 dargestellt,
welches im Unterschied zu den beiden in den 3A und 3B dargestellten
Beispielen um 90° verdreht
angeordnet ist. Das Befestigungsmittel 200 ist derart angeordnet,
dass es mittels der dargestellten Öse senkrecht zu einer Orientierung 31 angeschraubt
werden kann. Die Orientierung 31 unterscheidet sich von
der vorher beschriebenen Orientierung 30 darin, dass neben
der Richtung auch ein Richtungssinn ausgezeichnet ist. Im Beispiel
des Beschleunigungssensor wäre
das Bauelement nur für
die Detektion von positiven oder negativen Beschleunigungen in der
bezeichneten Orientierung 31 vorgesehen. Wenn mit dem Bauelement
eine Beschleunigung mit entgegengesetztem Richtungssinn zu messen
wäre, so
könnte
dies beispielsweise dadurch ermöglicht
werden, dass das Befestigungsmittel 200 an der entgegengesetzten
Seite vorgesehen wird. Die Anordnung des elektrischen Anschlusses 220 am
Deckel 22 ermöglicht
es, im Unterschied zu einem Bauelement nach Stand der Technik, auch
an jeder beliebigen seitlichen äußeren Oberfläche ein Befestigungsmittel 200 vorzusehen.
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4 zeigt
Teile eines erfindungsgemäßen Bauelementes
mit Symmetrieachsen. In 4A ist
in Draufsicht ein Gehäuse 20 mit
der Anlagefläche 221 zu
einem Deckel dargestellt. 4B stellt
in Draufsicht einen Deckel 22 dar, wobei daran befindliche elektrische
Anschlüsse
in dieser Darstellung weggelassen wurden. 4C zeigt
in Draufsicht den Umriss eines Funktionsteils 21. Alle
drei hier gezeigten Teile des erfindungsgemäßen Bauelements sind in diesem
Beispiel im Wesentlichen rechteckig. In die Figuren können daher
je zwei Spiegelsymmetrieachsen 41 und 42 parallel
zu den ausgezeichneten Richtungen X und Y eines kartesischen Koordinatensystems
eingezeichnet werden. Senkrecht zu diesen beiden Achsen, d.h. parallel
zur Achse Z des kartesischen Koordinatensystems ist im Schnittpunkt
der Spiegelsymmetrieachsen 41 und 42 die Drehsymmetrieachse 2 eingezeichnet.
Diese Drehsymmetrieachse kennzeichnet die Möglichkeit, bei einer im Wesentlichen
zueinander formschlüssigen
Ausgestaltung der Teile 20 und 21, sowie 22 und 221,
diese Teile in mehreren Orientierungen zueinander zu einem erfindungsgemäßen Bauelement
komplettieren zu können.
Im Fall eines rechteckigen Umrisses von Funktionselement 21 und
Innenraum des Gehäuses 20 kann
das Funktionselement 21 in einer ersten Orientierung in
dem Gehäuse 20 angeordnet
werden. Weiterhin kann das Funktionselement 21 noch, um 180° um die Drehsymmetrieachse 2 gedreht,
in einer zweiten Orientierung in dem Gehäuse 20 angeordnet werden.
Analog verhält
es sich mit der Anordnung des Deckels 22 an der Anlagefläche 221 des
Gehäuses 20.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es beispielsweise, durch
geeignete Anordnung des Funktionselementes 21 im Gehäuse 20,
ein Bauelement nach 3C mit der Orientierung 31 mit dem
gewünschten
Richtungssinn darzustellen, ohne die Anordnung des Befestigungsmittels 200 an
dem Gehäuse 20 zu
verändern.
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Im
Fall eines quadratischen Umrisses von Funktionselement 21 und
Innenraum des Gehäuses 20 kann
das Funktionselement 21 in vier verschiedenen, jeweils
um 90° zueinander
um die Achse 2 verdrehten, Orientierungen in dem Gehäuse 20 angeordnet
werden. Analog verhält
es sich wiederum mit der Anordnung des Deckels 22 an der
Anlagefläche 221 des
Gehäuses 20.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es beispielsweise, durch
geeignete Anordnung des Funktionselementes 21 im Gehäuse 20,
ein Bauelement mit der Orientierung 30 oder 31 mit
jeder gewünschten
Richtung bzw. auch jedem gewünschten
Richtungssinn parallel zu den Achsen X oder Y des ausgezeichneten
kartesischen Koordinatensystems darzustellen, ohne die Anordnung
des Befestigungsmittels 200 an dem Gehäuse 20 zu verändern.
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Weiterhin
sind auch Drehsymmetrieachsen mit 3, 5, 6, 8, ..., n-zähliger Symmetrie
denkbar.