DE102020200832A1

DE102020200832A1 - Aufprallsensor mit einem schlauchförmigen Körper

Info

Publication number: DE102020200832A1
Application number: DE102020200832.9A
Authority: DE
Inventors: Cosmin lon Locovei; Cosmin Jejeran; Gabriel Goron
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2040-01-25
Also published as: DE102020200832B4

Abstract

Es wird der Aufbau eines Aufprallsensors mit einem schlauchförmigen Körper (1) und zumindest einem Drucksensor (41) zur Erfassung der Druckänderung im schlauchförmigen Körper (1) und Erkennung eines Aufpralls aus der Druckänderung beschrieben. Der zumindest eine Drucksensor (41) ist im Innenraum (15) eines Gehäuses (10) auf einer Leiterplatte (4) angeordnet und sind elektrische Einpresskontakte (3) durch das Gehäuse hindurch vorgesehen sind, welche im Innenraum mit der Leiterplatte (4) verbunden und deren entgegengesetzte Enden in einem Steckerbereich kontaktierbar sind.Am Gehäuse (10) ist ein zum Innenraum des Gehäuses hin mit einem Druckdurchlasskanal (11.1) offener Anschlussstutzen (11) für den schlauchförmigen Körper (1) als auch eine Druckausgleichsöffnung (12.1) zur Umgebung angeordnet, welche zumindest mittels einer feuchtigkeitsundurchlässigen Membran (2) geschützt ist.Die Druckausgleichsöffnung (12.1) ist auf der zum Anschlussstutzen (11) parallel gegenüberliegenden Gehäuseseite (12) vorgesehen und der Steckerbereich (13) an einer weiteren Gehäuseseite angeordnet ist, wobei diese Gehäuseseite mit dem Steckerbereich (13) zu den Gehäuseseiten (12,11) der Druckausgleichsöffnung (2) als auch des Anschlussstutzens (11) in einem von Null verschiedenen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig angeordnet ist.Die Leiterplatte (4) ist beabstandet von der Gehäusewand des Steckerbereichs (13) und parallel zu dieser Gehäusewand des Steckerbereichs (13) angeordnet und sind die Einpresskontakte (3) gerade verlaufend ausgestaltet und vom Steckerbereich (13) aus durch den Innenraum (15) verlaufend zur Leiterplatte (4) hin angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufprallsensor mit einem schlauchförmigen Körper gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie er beispielsweise aus der WO 2012113362 A1 bekannt ist.
Der zumindest eine Drucksensor ist im Innenraum eines Gehäuses auf einer Leiterplatte angeordnet. Am Gehäuse ist an einer Gehäuseseite ein zum Innenraum des Gehäuses hin mit einem Druckdurchlasskanal offener Anschlussstutzen für den Anschluss des schlauchförmigen Körpers vorgesehen bzw. im fertigen Zustand angeschlossen. Der Innenraum des Gehäuses stellt also quasi eine Druckkammer dar.
Zudem ist am Gehäuse auch eine Druckausgleichsöffnung zur Umgebung angeordnet, welche mittels einer feuchtigkeitsundurchlässigen Membran geschützt ist, um langfristig Druckunterschiede zur Umgebung hin ausgleichen und Kondensatbildung im Innenraum des Gehäuses und damit auch an der Leiterplatte vermeiden zu können. Die Größe der Druckausgleichsöffnung bzw. das entsprechende Maß des Druckausgleichs ist jedoch so gering bzw. so langsam, dass eine durch den Aufprall entstehende Druckänderung im Wesentlichen unverfälscht noch hinreichend gut am Drucksensor messbar ist.
Ein entsprechender Druckausgleich wird beispielsweise auch alternativ durch die WO 2015024562 A1 der Anmelderin beschrieben.
Um eine möglichst einfache und kostengünstige Fertigung zu ermöglichen, sind zudem elektrische Einpresskontakte durch das Gehäuse hindurch vorgesehen, welche im Innenraum mit der Leiterplatte verbunden sind und deren entgegengesetzte Enden in einem Steckerbereich kontaktierbar sind. Dabei sind gerade, also in einer Ebene liegende Einpresskontakte beispielsweise auch aus der DE 10 2013 104 312 A1 oder DE 10 2013 104 481 A1 an sich bekannt, eignen sich die dortigen Ausgestaltungen jedoch nicht für einen Aufprallsensor mit einem schlauchförmigen Körper.
Daher zeigt die WO 2019/072343 darüber hinaus eine weitere alternative Ausgestaltung eines Aufprallsensors mit einem schlauchförmigen Körper, bei welcher jedoch die Leiterplatte in einer Ebene parallel zur Steckerbereichs-Richtung liegt und die Einpresskontakte entsprechend abgewinkelt ausgestaltet sind und über einen mehrstufigen Fügeprozess vom Gehäuseinnenraum her eingeführt werden müssen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Fertigungsaufwand weiter zu reduzieren und damit eine kostengünstigere Herstellung zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass einerseits die Druckausgleichsöffnung auf der zum Anschlussstutzen parallel gegenüberliegenden Gehäuseseite vorgesehen ist und andererseits der Steckerbereich an einer weiteren Gehäuseseite angeordnet ist, welche zu den Gehäuseseiten der Druckausgleichsöffnung als auch des Anschlussstutzens in einem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig angeordnet ist, als auch zudem die Leiterplatte beabstandet von der Gehäusewand des Steckerbereichs parallel zu dieser angeordnet und die Einpresskontakte gerade verlaufend ausgestaltet und vom Steckerbereich aus durch den Innenraum verlaufend zur Leiterplatte hin angeordnet sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den Figuren der nachfolgenden Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Es zeigen:

1 skizzenhafter Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels
2 Skizze eines Schnitts durch das Ausführungsbeispiel im Bereich des Anschlussstutzens
3 Skizze eines Schnitts durch das Ausführungsbeispiel im Bereich der Druckausgleichsöffnung
4 Skizze einer Ansicht des Ausführungsbeispiels von der Außenraum-Öffnung her in das Gehäuse noch vor dem Einführen der Leiterplatte

Die 1 zeigt skizzenhaft eine Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Aufprallsensors mit einem hier natürlich nur in einem kurzen Stück dargestellten schlauchförmigen Körper (1).
Dieser schlauchförmigen Körper (1) ist in Realität üblicherweise über die Breite einer Stoßstange im Kraftfahrzeug vorgesehen, also beispielsweise über 2 m lang und in der Regel beidseitig mit jeweils einem solchen Gehäuse mit einem Drucksensor ausgestattet. Kern der Erfindung ist jedoch ausschließlich der innere Aufbau innerhalb des Gehäuses und insofern die Skizze auch entsprechend auf diese Details orientiert.
Die 1 veranschaulicht zudem die Lage der Schnittebenen SF2 der 2 sowie SF3 und SF4 der 4 in der jeweiligen Raumform und werden diese zudem durch ein Koordinatensystem ergänzend veranschaulicht und auf dieses jeweils Bezug genommen.
Das System weist einen Drucksensor (41) zur Erfassung der Druckänderung im schlauchförmigen Körper (1) und Erkennung eines Aufpralls aus der Druckänderung auf, wobei der zumindest eine Drucksensor (41) im Innenraum des Gehäuses (10) auf einer Leiterplatte (4) angeordnet ist und elektrische Einpresskontakte (3) durch das Gehäuse hindurch vorgesehen sind, welche im Innenraum mit der Leiterplatte (4) verbunden sind und deren entgegengesetzte Enden in einem Steckerbereich (13) kontaktierbar sind.
Am Gehäuse (10) ist ein zum Innenraum des Gehäuses hin mit einem Druckdurchlasskanal (11.1) offener Anschlussstutzen (11) für den schlauchförmigen Körper (1) angeordnet, wie in 2 noch besser zu erkennen ist.
Zudem ist auf der zum Anschlussstutzen (11) parallel gegenüberliegenden Gehäuseseite (12) eine Druckausgleichsöffnung (12.1) zur Umgebung hinten vorgesehen, welche zumindest mittels einer feuchtigkeitsundurchlässigen Membran (2) geschützt ist, hier im bevorzugten Ausführungsbeispiel zusätzlich noch durch eine Spritzschutzabdeckung 22 zusätzlich gegen ein direktes Auftreffen von Wasserstrahlen auf die Membran 2 geschützt wird. Die 3 zeigt einen entsprechenden Schnitt durch die Baugruppe durch die Druckausgleichsöffnung (12.1).
Der Steckerbereich (13) ist an einer weiteren, also abweichenden Gehäuseseite angeordnet, wobei diese Gehäuseseite mit dem Steckerbereich (13) zu den bisher diskutierten Gehäuseseiten (12,11) der Druckausgleichsöffnung (2) als auch des Anschlussstutzens (11) in einem von Null verschiedenen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig angeordnet ist.
Die Leiterplatte (4) ist beabstandet von der Gehäusewand des Steckerbereichs (13), also mit einem Abstand von größer null und hier eben entsprechend dem gesamten Innenraum angeordnet und zwar vorzugsweise parallel zu dieser Gehäusewand des Steckerbereichs (13).
Die Einpresskontakte (3) sind, wie in 1 dargestellt, gerade verlaufend ausgestaltet.
Die Einpresskontakte (3) sind im eingepressten Zustand vom Steckerbereich (13) aus durch den Innenraum (15) verlaufend zur Leiterplatte (4) hin angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Einpresskontakte (3) auch von außen her durch den Steckerbereich (13) in das Gehäuse eingepresst.
Das Gehäuse (10) weist auf der zur Gehäusewand des Steckerbereichs (13) gegenüberliegenden Gehäusewand (14) eine Aufnahme (14.2) für die Leiterplatte (4) sowie eine Innenraum-Öffnung (14.1) zum Innenraum für zumindest den Drucksensor (41) auf. Die 2 und 3 zeigen daher vom Innenraum her aus in X- Richtung blickend die durch die Innenraum-Öffnung (14.1) sichtbaren Abschnitte der Leiterplatte 4 und insbesondere den darauf angeordneten und in den Innenraum hineinragenden Drucksensor (41). Zudem sind aber auch die durch diesen Innenraum ragenden Einpresskontakte (3) im Schnitt in den 2 und 3 gut zu erkennen.
Die Leiterplatte (4) ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch eine Außenraum-Öffnung (14.3) von der zum Steckerbereich (13) gegenüberliegenden Gehäuseseite (14) her in die Aufnahme (14.2) an dieser Gehäusewand (14) eingebracht. Um dies zu veranschaulichen zeigt 4 noch einen Anblick auf das Gehäuse von außen her entgegengesetzt X-Richtung und zwar vor dem Einfügen der Leiterplatte (4). In X-Richtung aus dem Gehäuse hervorstehend bildet ein vorzugsweise umlaufender Rand die darin liegende Außenraum-Öffnung (14.3), welche in ihrer Form in Y-Z-Ebene entsprechend den Ausmaßen der Leiterplatte (4) angepasst ist, sodass die Leiterplatte (4) durch diese Außenraum-Öffnung (14.3) entsprechend eingeführt werden kann. Zurückversetzt dazu ist dann die eigentliche Aufnahme (14.2) durch Randbereiche um die Innenraum-Öffnung (14.1) gebildet, wobei die Leiterplatte an diesen Randbereichen zur Anlage kommt und dort in Position gehalten wird.
Die Außenraum-Öffnung (14.3) und Leiterplatte (4) sind in einer bevorzugten Ausgestaltung nach deren Einbringung durch ein Vergussmaterial (44) verschlossen.
Bezugszeichenliste

1: schlauchförmiger Körper
2: Druckausgleichsmembran
3: Einpresspins
4: Leiterplatte
10: Gehäuse
11: Anschlussstutzen
12: Seite mit dem Druckausgleich
13: Steckerbereich
14: Gegenseite zum Steckerbereich
15: Gehäuseinnenraum
11.1: Druckkanal durch Anschlussstutzen
12.1: Druckausgleichsöffnung
14.1: innere Öffnung auf der Gehäuseseite 14
14.2: Aufnahme für die Leiterplatte 4 an der Gehäuseseite 14
14.3: äußere Öffnung auf der Gehäuseseite 14
22: Schutzdeckel über Druckausgleichselement 2
44: Vergussmaterial

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012113362 A1 [0001]
WO 2015024562 A1 [0004]
DE 102013104312 A1 [0005]
DE 102013104481 A1 [0005]
WO 2019/072343 [0006]

Claims

Aufprallsensor mit einem schlauchförmigen Körper (1) und zumindest einem Drucksensor (41) zur Erfassung der Druckänderung im schlauchförmigen Körper (1) und Erkennung eines Aufpralls aus der Druckänderung, wobei der zumindest eine Drucksensor (41) im Innenraum (15) eines Gehäuses (10) auf einer Leiterplatte (4) angeordnet ist und elektrische Einpresskontakte (3) durch das Gehäuse hindurch vorgesehen sind, welche im Innenraum mit der Leiterplatte (4) verbunden sind und deren entgegengesetzte Enden in einem Steckerbereich kontaktierbar sind am Gehäuse (10) ein zum Innenraum des Gehäuses hin mit einem Druckdurchlasskanal (11.1) offener Anschlussstutzen (11) für den schlauchförmigen Körper (1) als auch eine Druckausgleichsöffnung (12.1) zur Umgebung angeordnet ist, welche zumindest mittels einer feuchtigkeitsundurchlässigen Membran (2) geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsöffnung (12.1) auf der zum Anschlussstutzen (11) parallel gegenüberliegenden Gehäuseseite (12) vorgesehen ist, der Steckerbereich (13) an einer weiteren Gehäuseseite angeordnet ist, wobei diese Gehäuseseite mit dem Steckerbereich (13) zu den Gehäuseseiten (12,11) der Druckausgleichsöffnung (2) als auch des Anschlussstutzens (11) in einem von Null verschiedenen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig angeordnet ist, die Leiterplatte (4) beabstandet von der Gehäusewand des Steckerbereichs (13) und parallel zu dieser Gehäusewand des Steckerbereichs (13) angeordnet und die Einpresskontakte (3) gerade verlaufend ausgestaltet und vom Steckerbereich (13) aus durch den Innenraum (15) verlaufend zur Leiterplatte (4) hin angeordnet sind.
Aufprallsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) auf der zur Gehäusewand des Steckerbereichs (13) gegenüberliegenden Gehäusewand (14) eine Aufnahme (14.2) für die Leiterplatte (4) sowie eine Innenraum-Öffnung (14.1) zum Innenraum für zumindest den Drucksensor (41) aufweist.
Aufprallsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresskontakte (3) von der zur Gehäusewand des Steckerbereichs (13) gegenüberliegenden Gehäusewand (14) aus durch die Innenraum-Öffnung (14.1) und den Innenraum her von innen her in den Steckerbereich (13) in das Gehäuse (14) eingepresst sind.
Aufprallsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) durch eine Außenraum-Öffnung (14.3) von der zum Steckerbereich (13) gegenüberliegenden Gehäuseseite (14) her in die Aufnahme (14.2) an dieser Gehäusewand (14) eingebracht ist.
Aufprallsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenraum-Öffnung (14.3) und Leiterplatte (4) nach deren Einbringung durch ein Vergussmaterial (44) verschlossen sind.
Aufprallsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) durch Einpressen in die Außenraum-Öffnung (14.3) mit deren Rand verklemmt und die Außenraum-Öffnung (14.3) durch einen Deckel vorzugsweise Laserverschweißen dessen mit dem Rand der Außenraum-Öffnung (14.3) verschlossen sind.