DE19901317A1

DE19901317A1 - Sensorgehäuse

Info

Publication number: DE19901317A1
Application number: DE1999101317
Authority: DE
Inventors: Karl-Ulrich Vornfett
Original assignee: Tzn Forschung & Entwicklung
Current assignee: Tzn Forschung & Entwicklung
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse (1) mit einem Boden- und einem Deckelteil (2; 3) sowie einem zwischen Boden- und Deckelteil angeordneten und als Hohlzylinder ausgebildeten metallischen Basisteil (4). DOLLAR A Um zu erreichen, daß es auch bei starken äußeren Schockbelastungen des Sensorgehäuses (1) nicht zu Funktionsstörungen der ebenfalls in dem Gehäuse anordbaren Sensorelektronik (10) kommt, schlägt die Erfindung vor, daß die Außenwand (12) des Basisteils (4) faltenbalgförmig ausgebildet ist, und daß das Material derart gewählt ist, daß das Basisteil (4) eine federelastische Wirkung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse mit einem Boden- und einem Deckelteil sowie einem zwischen Boden- und Deckelteil angeordneten und als Hohlzylinder ausgebildeten metallischen Basisteil.

Bei bekannten Sensorgehäusen weist das jeweilige hohlzylin derförmige Basisteil in der Regel starre Seitenwände auf. Derartige Sensorgehäuse besitzen eine Reihe von Nachteilen. So müssen die Gehäuse insbesondere dann relativ groß ausge bildet sein, wenn sich in ihnen auch die Elektronik zur Signalvorverarbeitung (Sensorelektronik) befindet, um die durch die Bauelemente erzeugte Wärme sicher abzuführen. Ferner müssen die Sensorgehäuse zur Erzielung einer aus reichenden Abdichtung gegenüber äußeren Umgebungseinflüssen häufig mit einer doppelten Gehäusewand versehen werden.

Außerdem ergeben sich bei den bekannten Sensoren erhebliche Probleme, wenn das jeweilige Gehäuse starken Schockbela stungen ausgesetzt wird, wie dieses beispielsweise bei Neige sensoren der Fall ist, die an dem Drehgestell eines Zugwagens angeordnet sind. In derartigen Fällen ist es in der Regel nicht möglich, die Sensorelektronik ebenfalls in dem Gehäuse anzuordnen, ohne erhebliche negative Funktionsstörungen der Elektronik in Rauf zu nehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares Sensorgehäuse anzugeben, bei dem es auch bei starken äußeren Schockbelastungen nicht zu Funk tionsstörungen der ebenfalls in dem Gehäuse anordbaren Sen sorelektronik kommt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge staltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die Außenwand des metallischen Basisteiles faltenbalgförmig aus zubilden, wobei das Material derart gewählt ist, daß das Basisteil eine federelastische Wirkung aufweist.

Durch einen derartigen Aufbau des Sensorgehäuses wird er reicht, daß die indem Gehäuse befindliche Elektronik derart anordbar ist, daß sie von dem direkt schockbelasteten Gehäu seteil (z. B. dem Bodenteil) durch das als Stoßdämpfer wir kende federelastische Basisteil beabstandet ist. Durch ent sprechende Wahl des Materials, der Formgebung und der Mate rialstärke des Basisteiles etc. kann dann der "Stoßdämpfer" optimal an die jeweilige Elektronikanordnung in dem Sensor gehäuse angepaßt werden.

Werden das Deckel- und das Bodenteil mit dem Basisteil (z. B. durch Laserschweißen) gasdicht verschweißt, so wirkt die in dem Sensorraum verbleibende Luft gleichzeitig als Dämpfungs medium.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird anstelle von Luft ein trockenes, inertes Gas in den Innenraum des Sensorgehäuses eingebracht, so daß die in dem Gehäuse befindlichen Bauelemente vor Feuchtigkeit und Korrosion ge schützt sind. Dabei läßt sich bei der bestimmungsgemäßen Ver wendung des Sensorgehäuses auf einfache Weise die Dichtig keit des Sensorgehäuses kontrollieren, wenn das in dem Ge häuse befindliche Gas einen vorgegebenen Überdruck aufweist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sensorgehäuses besteht darin, daß die große Oberfläche des faltenbalgförmigen Basisteiles eine ideale Kühlfläche dar stellt, so daß das Sensorgehäuse gegenüber bekannten ver gleichbaren Gehäusen wesentlich kleiner ausgeführt werden kann.

Ferner sind die Sensoren und die in dem Gehäuse befindliche Elektronik sicher vor EMV-Einflüssen geschützt, wenn das Material des Sensorgehäuses entsprechend gewählt wird. Dabei hat sich als Material insbesondere magnetischer Edelstahl (V2A-Stahl) mit einer Innenbeschichtung aus einem Werkstoff hoher Leitfähigkeit (z. B. Silber oder Kupfer) als vorteilhaft erwiesen.

Schließlich läßt sich das erfindungsgemäße Sensorgehäuse sehr kostengünstig herstellen, da das Basisteil durch einfaches Ablängen eines langen Falten- bzw. Wellschlauches aus ent sprechendem Material herstellbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungs beispielen.

In der Figur ist mit 1 ein Sensorgehäuse bezeichnet, welches ein Bodenteil 2, ein Deckelteil 3 und ein zwischen Boden- und Deckelteil angeordnetes und als Hohlzylinder ausgebildetes Basisteil 4 umfaßt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorgehäuse 1 mit einer Flanschplatte 5 ver schweißt, mittels der das Gehäuse 1 z. B. an einem Fahrzeug befestigbar ist.

In dem Sensorgehäuse 1 befinden sich drei an dem Bodenteil 2 befestigte Sensoren 6-8 (z. B. Beschleunigungs- und/oder Nei gungssensoren), die über ein flexibles Kabel 9 mit einer am Deckelteil 3 angeordneten, die Sensorelektronik tragenden Platine 10 verbunden sind. Die Elektronikplatine 10 ist in eine Kunststoffschicht (Vergußmasse) 11 eingebettet.

Erfindungsgemäß ist die Außenwand 12 des Basisteiles 4 fal tenbalgförmig ausgebildet und das Material derart gewählt, daß das Basisteil 4 eine federelastische Wirkung aufweist, so daß bei einer auf das Bodenteil 2 wirkenden Schockbelastung das Deckelteil 3 und damit auch die an dem Deckelteil ange ordnete Elektronikplatine 10 gedämpft wird. Dabei dämpft das Basisteil 4 nicht nur dann die auf das Bodenteil 2 wirkenden Schockbelastungen, wenn die entsprechenden Stoßkräfte in Richtung der Längsachse 13 des Basisteiles 4 auf das Boden teil 2 wirken, sondern auch dann, wenn seitliche Kraftkompo nenten auf das Bodenteil 2 wirken.

In dem Bodenteil 2 des Sensorgehäuses 1 ist ferner eine in der Figur gestrichelt dargestellte Öffnung 14 vorgesehen, über die der Innenraum 15 des Gehäuses 1 mit einem inerten Gas (z. B. Stickstoff) gefüllt werden kann. Nach dem Einbringen des Gases wird die Öffnung 14 wieder geschlossen. Hierzu kann beispielsweise ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht darge stellter Drucksensor verwendet werden, so daß der Druck des Gases im Innenraum 15 des Sensorgehäuses 1 und damit auch die Abdichtung des Gehäuses 1 ständig überwacht werden kann.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann bei spielsweise auf eine separate Flanschplatte verzichtet wer den, wenn das Bodenteil direkt mit dem Fahrzeug etc. verbun den werden kann. Außerdem kann die Öffnung zum Einbringen des inerten Gases auch in einem anderen Bereich des Bodenteiles oder in dem Deckelteil des Sensorgehäuses angeordnet sein.

Ferner können die Sensoren ebenfalls an dem Deckelteil des Sensorgehäuses befestigt sein, wenn sich dieses z. B. aus Platzgründen als zweckmäßig erweisen sollte.

Bezugszeichenliste

1

Sensorgehäuse, Gehäuse

2

Bodenteil

3

Deckelteil

4

Basisteil

5

Flanschplatte

6-8

Sensoren

9

Kabel

10

Platine, Elektronikplatine, Sensor elektronik

11

Kunststoffschicht

12

Außenwand

13

Längsachse

14

Öffnung

15

Innenraum

Claims

1. Sensorgehäuse mit einem Boden- und einem Deckelteil (2; 3) sowie einem zwischen Boden- und Deckelteil ange ordneten und als Hohlzylinder ausgebildeten metallischen Basisteil (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (12) des Basisteiles (4) faltenbalgförmig ausgebildet ist und daß das Material des Basisteiles derart gewählt ist, daß das Basisteil (4) eine federelastische Wirkung aufweist.

2. Sensorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (4) aus einem magnetischen Edelstahl besteht.

3. Sensorgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Basisteil (4) innenseitig mit einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit beschichtet ist.

4. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Boden- und/oder Deckelteil (2; 3) des Sensorgehäuses (1) als Träger für mindestens eines Sensors (6-8) ausgebildet ist.

5. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (3) des Sensorgehäu ses (1) als Träger für mindestens eine in dem Sensorge häuse angeordnete und mit dem(n) Sensor(en) (6-8) ver bundene Elektronikplatine (10) ausgebildet ist.

6. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden und/oder Deckelteil (2; 3) eine verschließbare Öffnung (14) zum Einbringen eines trockenen inerten Gases in den Innenraum (15) des Sensorgehäuses (1) vorgesehen ist.

7. Sensorgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Innenraum (15) des Sensorgehäuses (1) eingebrachte Gas einen vorgegebenen Überdruck aufweist.