用于汽车的传感器.pdf

本发明涉及一种电气仪器(1)，尤其是用于汽车的传感器，该电气仪器设置用于固定在一个安装面上，并且具有一个壳体(3、4)和一块支承板(5)。该支承板(5)通过至少一个连接件(19)与所述壳体进行刚性连接，其中该支承板(5)支承着至少一个对固体声音作出反应的电子元件(2)，该电子元件(2)紧靠在其中一个连接件(19)的附近布置。

1.  用于探测振动的传感器，具有
-一个壳体，该壳体包括一个壳体套(3)和一个壳体盖(4)，并且该壳体设置用于固定在一个安装面上，
-一个对振动作出反应的电子元件(2)，该电子元件(2)布置在一块固定在所述壳体中的支承板(5)上，并且可通过该支承板(5)进行接触，
-一个由塑料制成的具有至少一个接触元件的插头元件(21)，该接触元件从所述壳体的外侧面(11)延伸到内侧面(12)，以便能够与一个相应地设置在所述壳体的外侧面上的转接器以及处于壳体内部的支承板(5)进行电气及机械连接，
其特征在于，
-所述壳体套(3)由一种刚性材料制成，并且设置用于固定在安装面上，
-所述支承板(5)通过至少一个连接件(19)与壳体套(3)在压力加载下进行刚性连接，其中所述电子元件(2)紧靠在其中一个连接件(19)的附近布置，
-所述壳体盖(4)由一种塑料制成，并且构造成插头元件(21)，并且
-所述电子元件(2)是固体声音传感器。

2.  按权利要求1所述的传感器，其特征在于，该传感器设置用于探测在汽车中的固体声音信号。

3.  按权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述支承板(5)由所述连接件(19)在没有中间连接其它元件的情况下压紧在所述壳体套(3)上。

4.  按权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，通过在所述壳体套(3)和壳体盖(4)之间的夹紧连接来固定所述支承板(5)，以传输在安装面中产生的固体声波。

5.  按前述权利要求中任一项所述的传感器，其特征在于，所述壳体盖(4)具有与连接件(19)的数量相应的多个穿孔(6)，在这些穿孔(6)中分别插入一个衬套(7)，其中通过所述衬套和壳体套来施加作用于所述支承板的夹紧力。

6.  按权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述衬套(7)至少突出超过所述壳体盖的朝向壳体内部的内侧面(12)。

7.  按权利要求5或6所述的传感器，其特征在于，所述衬套(7)由金属制成，并且用壳体盖(4)的材料进行了挤压包封。

8.  按前述权利要求中任一项所述的传感器，其特征在于，所述壳体套(3)由一种金属制成。

9.  按前述权利要求中任一项所述的传感器，其特征在于，在所述壳体盖(4)的外侧面上加上一层填料(20)，用于对壳体内部进行密封。

10.  按前述权利要求中任一项所述的传感器，其特征在于，所述壳体(2、3)设有至少一个紧固法兰，该紧固法兰具有一个垂直于安装面延伸的穿孔(16)用于穿引另一个紧固件，而该紧固件则用于将所述壳体固定在所述安装面上。

用于汽车的传感器
技术领域
本发明涉及一种电气仪器，尤其涉及一种用于汽车的传感器，该电气仪器设置用于固定在一个安装面上。
背景技术
为触发和释放汽车内的一种人员保护系统、比如气囊或另一种人员保护系统，以往主要使用对压力或加速度作出反应的传感器以探测碰撞。在将来，应该更多地使用基于固体声音信号进行工作的传感器来触发和释放人员保护系统。与一种探测加速度或压力的传感器相比，对固体声音作出反应的传感器的优点在于能够获得关于碰撞的更为准确的信息，比如通过对所探测到的固体声音-频谱进行分析。
为将在汽车碰撞时在车身构件中的固体声音信号可靠地传输给固体声音传感器，该固体声音传感器必须尽可能刚性地连接在汽车的车身上。作为SMT(表面贴装技术)构件实现的固体声音传感器布置在一个壳体中，该壳体则优选布置在发动机室内的一个车身构件上。
在DE 197 38 803 A1中对一种用于一种传感器的示例性的壳体进行了说明。在该专利文献中公开的壳体包括一个用塑料通过压注成型的壳体，该壳体具有模制在彼此背对的侧面上的紧固法兰。所述紧固法兰分别具有一个垂直于安装面延伸的用于穿引一个螺栓的穿孔。这些穿孔处于衬套内部，而这些衬套则穿过所述紧固法兰。这些衬套由金属制成，并且用一种壳体材料以形状配合连接的方式进行挤压包封。这些衬套与紧固法兰的上侧面齐平地终止，并且与此相反稍微突出紧固法兰的下侧面。为固定该壳体，所述衬套套到焊接在紧固表面上的螺栓上，通过这些螺栓转动带有压紧的法兰的螺母，用于将该壳体固定在紧固表面上。这些螺母以其法兰作用在衬套的自由端面上。由此，螺纹连接件的夹紧力仅仅从衬套传递到该构件上。
DE 197 38 803没有公开该壳体应该用于何种传感器。但在这种布置方案中没有可靠地保证将在汽车碰撞时在车身中传播的固体声音信号不失真地传输到一个布置在该壳体内部的固体声音传感器上，因为该壳体的这种“软”塑料材料不能不失真地将固体声音传输给传感器。
发明内容
因此，本发明的任务是说明一种电气仪器，该仪器可以使一个布置在该仪器中的对固体声音作出反应的构件能够不失真地检测出在一个安装面中传播的固体声音信号，并且传输给一个分析单元以进行分析。
该任务利用一种具有权利要求1所述特征的电气仪器得到解决。优选的改进方案产生于从属权利要求中。
按本发明的设置用于固定在一个安装面上的电气仪器设有一个壳体和一块支承板，该支承板通过至少一个连接件与所述壳体刚性连接，其中该支承板支承着至少一个对固体声音作出反应的电子元件，该电子元件紧靠在其中一个连接件附近布置。
按本发明的构思，可以实现无损失、无变化或无衰减的不失真的声波传输，具体方法是：将所述构造为固体声音传感器的电子元件尽可能刚性地固定在安装面上。实现这一点的方法在于，紧靠着一个连接件布置所述固体声音传感器，使得在安装面中传输的固体声波通过所述壳体和连接件直接传输给该固体声音传感器。
其中尤其优选所述壳体是由一个壳体套和一个壳体盖组成的双构件结构，因为这样可以用特别简单的和成本特低的方式来制造该电气仪器。
在本发明的一种有利的改进方案中，所述支承着固体声音传感器的支承板与所述连接件直接啮合。这保证将支承板直接连接到壳体上、尤其是直接连接到壳体套上。由此保证，所述支承板-以及由此固体声音传感器-通过所述壳体与安装面之间进行刚性连接。
在另一种方案中，通过所述壳体套和壳体盖之间的夹紧连接来固定支承板，以传输在安装面中产生的固体声波。在该方案中，所述连接件不再与支承板直接啮合。一种如此构成的电气仪器具有制造简单和可靠的优点。
其中尤其优选所述壳体盖具有相当于连接件的数量的穿孔，在这些穿孔中分别插入一个衬套，其中由衬套和壳体套施加作用于支承板的夹紧力。为保证直接传输声波，在此所述衬套由一种刚性材料制成，优选由一种金属或一种陶瓷制成。
出于成本和制造原因，优选所述壳体盖由一种塑料制成，并且衬套由金属制成，并且用壳体盖的材料进行挤压包封。给所述衬套在外圆周上设置多个凹处或一个环绕的凹槽，以此可以实现一种形状配合连接。
直接与安装面相连接的壳体套优选由一种刚性材料制成，尤其由一种金属制成。在此，尤其优选使用一种铝-压铸-壳体套。
此外，优选所述衬套至少突出超过壳体盖的朝向壳体内部的内侧面。由此保证，由壳体和衬套产生施加在支承板上的夹紧力，而壳体和衬套则分别由刚性的坚硬的材料制成。由此可以获得固体声音传感器与安装面之间的连接的必需的所期望的刚性。
用一种塑料来制造壳体盖，这就可以以简单的方式来设计其任意的形状。优选该壳体盖具有一种插头元件的形状，并且设有至少一个接触元件，该接触元件从壳体盖的外侧面延伸到内侧面，用于能够与一个相应地设置在壳体盖的外侧面上的转接器以及与所述朝向内侧面的支承板进行电气及机械连接。换句话说，这意味着，壳体盖除了其作为壳体组成部分这一功能之外，还承担插塞连接的功能。通过设置所述穿过壳体盖的接触元件，可以以特别简单的方式实现该电气仪器与一个中央控制仪之间的电气连接。除此以外，按该方案构成的壳体盖通过设置在壳体盖中的接触元件实现了支承板的简单的电气接触。由此，为了与支承板上的固体声音传感器进行电气接触，仅仅应该进行两次插塞连接。
按本发明另一种优选的改进方案，在壳体套和所述与支承板相连接的壳体盖接合之后，为使壳体内部相对于湿气进行密封，在壳体盖的外侧面上加上填料。
按本发明，为将所述电气仪器固定在一个安装面上，给所述壳体配设至少一个紧固法兰，该紧固法兰具有一个垂直于安装面延伸的用于穿引另一个紧固件的穿孔，所述另一个紧固件则用于将壳体固定在安装面上。
附图说明
下面借助于附图对按本发明的电气仪器的其它优点、改进方案和实用性进行详细解释。附图示出：
图1示出了一个按本发明的电气仪器的剖面图；
图2a、b分别示出了按本发明的电气仪器的壳体盖的外侧面和内侧面的透视图；
图3a、b分别示出了壳体盖的外侧面和内侧面的透视图，其中在内侧面上安置了一块支承板；
图4示出了电气仪器的壳体套的透视图；
图5示出了在壳体套和壳体盖接合之后按本发明的电气仪器的透视图；并且
图6示出了按本发明的电气仪器的透视图，其中在壳体盖的外侧面上加上一种填料。
具体实施方式
图1示出了一个按本发明的电气仪器1的剖面图。该电气仪器1具有一个由一种刚性材料、优选由一种金属制成的壳体套3以及一个由塑料制成的壳体盖4。该壳体套3-仅仅用于说明-具有模制在彼此背向的侧面上的紧固法兰15，在这些紧固法兰中分别设置了一个穿孔16。该电气仪器1的下侧面25由紧固法兰构成，电气仪器1以该下侧面25安置在一个构件的(在附图中未示出的)安装面上。所述紧固法兰的穿孔16确定用于固定紧固件。在附图中未示出的紧固件比如是焊接在安装面上的螺栓，这些螺栓垂直地始于具有平行延伸的轴线的构件、例如汽车车身构件的安装面。尽管未在图1中示出，但所述穿孔16可以设有布置在紧固法兰中的金属衬套。
将壳体套3连接到一个构件的安装面上并且为壳体套选择一种尽可能刚性的材料，由此保证，在安装面中传播的固体声波以几乎不失真的形式传输到电气仪器1的壳体套3上。因为探测固体声波的传感器2不是直接固定在壳体套3上，而是固定在一块布置在壳体内部的支承板5上，所以必须保证，传感器2或支承板5尽可能刚性地连接到壳体套3上。
按本发明，这一点通过以下方法得以实现，即由环氧树脂(FR4)或陶瓷制成的支承板5夹紧在壳体套3的一个支承面23与壳体盖4之间。为保证支承板5刚性连接到壳体套3上，所述壳体盖4在一个穿孔6中具有一个金属衬套7。该金属衬套7至少在壳体盖4的内侧面12上伸出。如附图所示结构一样，优选衬套7同样突出超过壳体盖的外侧面11。
支承板5在相应的位置上同样具有一个穿孔13，在支承面23中也是这种情况。将一个构造成自开槽螺纹件的紧固件19旋进穿孔6、13和26，以此可以保证，支承板5通过衬套7压紧在支承面23上。由此，螺纹连接的夹紧力仅仅由衬套7传输到支承板5上。因为所有参与螺纹连接或者说夹紧连接的材料均由一种刚性的坚硬的材料制成，所以保证固体声音传感器2与安装面之间产生必需的刚性连接。
图1所示的电气仪器比如布置在发动机室中的一个车身构件上。为了可靠地防止湿气侵入壳体内部，在壳体盖的外侧面11上加上一层填料20，该填料比如由聚氨酯或另一种合适的材料制成。
以下附图2到6分别示出了按本发明的电气仪器的构件的透视图及其它细节。
图2a和2b分别示出一个壳体盖4的外侧面11的视图(图2a)和内侧面12的视图(图2b)。从图2a中可看出，该壳体盖4具有一种插头元件的功能，其方式是在其外侧面11上构成一个插头元件21，该插头元件21具有一个模制在其上面的定位钩10。该插头元件21用于对一个相应结构的转接器进行机械及电气固定。在插头元件21的内部，示例性地示出两个接触元件9，它们穿过壳体盖并且同样可以在内侧面12上进行接触(图2b)。此外，接触元件9用于与支承板5之间建立电气接触，这一点可从图3b中更好地看出。支承板5本身设有导线组(在附图中未示出)，这些导线组用于建立与传感器2(同样未示出)之间的电气接触。除此以外，当然也可以在支承板5上设置大量其它的电气元件。通过接触元件9不仅仅将支承板5进行电气接触，接触元件9首先也用于将支承板5“预固定”在壳体盖4上，方法是将所述接触元件9通过开口14插入支承板中。
通过两个螺纹件将壳体盖4固定在壳体套3上，这两个螺纹件可以穿过在壳体盖4中呈对角相对的穿孔6。在穿孔6中，布置了借助于图1所描述的衬套7。在此，所述穿孔或衬套相应布置在下沉的外侧面区段22中，从而在与壳体套之间建立螺纹连接之后，螺纹件头部没有突出超过由外侧面11确定的表面(同样参见图5)。
图4示出了一个与在图2和3中所示出的壳体盖4相匹配的壳体套3的透视图。该壳体套拥有所述结合图1早已描述过的紧固法兰，在这些紧固法兰中布置了金属衬套17。在其中出现的穿孔16中，可以放入其它的紧固件，用于将壳体套固定在一个构件的一个支承面23上。此外还可看出一个穿过支承面23中的穿孔24，螺纹件旋入该穿孔24中。
图5示出了在所述根据图3准备的壳体盖旋入壳体套3中之后按本发明的电气仪器。作为紧固件，分别使用自开槽的螺纹件19，用于避免在壳体套的内部形成切屑。在壳体盖4和壳体套3之间形成的凹槽18被填上填料，从而防止湿气侵入电气仪器的内部，并且除此以外提供了一个平坦的表面。