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DE102020203081A1 - Sealing arrangement for the static sealing of a component component at risk of icing, lens with sealing arrangement - Google Patents

Sealing arrangement for the static sealing of a component component at risk of icing, lens with sealing arrangement Download PDF

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DE102020203081A1
DE102020203081A1 DE102020203081.2A DE102020203081A DE102020203081A1 DE 102020203081 A1 DE102020203081 A1 DE 102020203081A1 DE 102020203081 A DE102020203081 A DE 102020203081A DE 102020203081 A1 DE102020203081 A1 DE 102020203081A1
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DE
Germany
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sealing element
component
sealing
arrangement according
seal arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
DE102020203081.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Kai Beckbissinger
Ralf Hauser
Stephan Mazingue-Desailly
Joachim Breidert
Peter Diesel
Daniel Eckert
Susanne Zwick-Maufroy
Mihael Vuglar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente (1; 1') gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse (2; 2'), umfassend mindestens ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') auf die Bauteilkomponente (1; 1') ausgestattet ist, wobei die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"')- ein elektrisch leitfähiges Elastomer,- eine elektrisch leitende Beschichtung des elastomeren Dichtungselements (3, 4; 4'; 4"; 4"') oder- einen in das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') integrierten Heizleiter umfassen, wobei die Mittel zum Aufheizen über mindestens zwei voneinander beabstandete, permanent am Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen (5; 5a, 5b) mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind.The invention relates to a sealing arrangement for the static sealing of a disk-shaped sensor and / or optical component (1; 1 ') at risk of icing from a component housing (2; 2') coming into contact with it at the edge, comprising at least one elastomeric sealing element (3; 4; 4 '; 4 "; 4"') for static housing sealing, which is provided with means for electrical heating for de-icing heat transfer from the elastomeric sealing element (3; 4; 4 '; 4 "; 4"') to the component (1; 1 ') ) is equipped, wherein the means for electrically heating the sealing element (3; 4; 4 '; 4 "; 4"') - an electrically conductive elastomer, - an electrically conductive coating of the elastomeric sealing element (3, 4; 4 '; 4 "; 4" ') or a heating conductor integrated into the sealing element (3; 4; 4'; 4 "; 4" '), the means for heating via at least two spaced apart, permanently on the sealing element (3; 4; 4 '; 4 "; 4 "') arranged electrical contacting points (5; 5a, 5b) can be acted upon with electrical energy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen, sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse, umfassend ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement auf die Bauteilkomponente ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Objektiv für eine Kamera oder einen Sensor, das eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung umfasst.The present invention relates to a sealing arrangement for the static sealing of a disk-shaped, sensory and / or optical component component at risk of icing against a component housing coming into contact with it at the edge, comprising an elastomeric sealing element arranged in between for static housing sealing, which is provided with means for electrical heating for a deicing heat transfer from the elastomeric Sealing element is equipped on the structural component. The present invention also relates to an objective for a camera or a sensor which comprises a sealing arrangement according to the invention.

Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf die Kraftfahrzeugtechnik. Um beispielsweise Kamerasysteme und Sensoren in Kraftfahrzeugen auch bei kalten Temperaturen in schnelle Einsatzbereitschaft zu versetzen, sind diese erforderlichenfalls zu enteisen und während des Betriebes eisfrei zu halten. Ferner ist ein Schutz vor Beschlagen durch Feuchtigkeit erforderlich. Hierzu wird in der Regel bei Kamerasystemen nahe der vordersten optischen Linse eine Wärmequelle angebracht. Auch andere Sensoren, wie beispielsweise Ultraschallsensoren oder Radarsensoren, besitzen als äußere Bauteilkomponente eine häufig aus Kunststoff bestehende scheibenförmige Abdeckung, die für das Sensorsignal transparent zu sein hat. Auch hierfür ist eine Wärmequelle nahe dieser Abdeckung erforderlich, um eine Enteisung vorzunehmen. Auf diese Weise können Eis- und Schneeschichten beim Kaltstart des Kraftfahrzeuges aufgetaut werden und die Abdeckung während der Fahrt eis- und schneefrei gehalten werden, wodurch alternative Wischer- oder Spritzsysteme entbehrlich sind. Daneben lässt sich die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik anwenden, nämlich auf technischen Gebieten, welche ähnlich ausgebildete vereisungsgefährdete Bauteilkomponenten nutzen, beispielsweise in der Bautechnik oder der Hausgerätetechnik.The field of application of the invention extends primarily to automotive engineering. In order, for example, to put camera systems and sensors in motor vehicles ready for use quickly even at cold temperatures, these must be de-iced if necessary and kept free of ice during operation. Protection against fogging due to moisture is also required. For this purpose, a heat source is usually attached near the foremost optical lens in camera systems. Other sensors, such as, for example, ultrasonic sensors or radar sensors, also have a disk-shaped cover, which is often made of plastic and which has to be transparent to the sensor signal, as an outer component. This also requires a heat source close to this cover in order to carry out defrosting. In this way, layers of ice and snow can be thawed when the motor vehicle is cold started and the cover can be kept free of ice and snow while driving, which means that alternative wiper or spray systems are not necessary. In addition, the sealing arrangement according to the invention can also be used outside of motor vehicle technology, namely in technical fields which use similarly designed components that are prone to icing, for example in structural engineering or household appliance technology.

Stand der TechnikState of the art

Die WO 2013/092964 A2 offenbart ein unter anderem auch für den hier interessierenden vorstehend erläuterten Zweck geschaffenes Heizelement für vielfältige kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, unter anderem auch zum Einsatz als Kontaktflächenheizung für Scheiben, Außenspiegel und dergleichen.The WO 2013/092964 A2 discloses a heating element created, inter alia, for the purpose explained above, which is of interest here, for a wide variety of automotive applications, including for use as a contact surface heater for windows, exterior mirrors and the like.

Das Heizelement umfasst zumindest einen thermoelektrischen Heizkörper, der aus einem thermoplastischen Leitkunststoff gebildet ist und über mindestens zwei Leiterbahnen mit elektrischer Energie versorgbar ist. Dabei sind die Leiterbahnen mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgebracht, insbesondere durch ein standardisiertes Plasmaspritzen. Die so aufgebrachten Leiterbahnen sind jeweils mit einer elektrischen Anschlussstelle, insbesondere mit mindestens einem Kontaktstift, elektrisch leitend verbunden.The heating element comprises at least one thermoelectric heating element, which is formed from a thermoplastic conductive plastic and can be supplied with electrical energy via at least two conductor tracks. The conductor tracks are applied by means of a thermal spraying process, in particular by means of standardized plasma spraying. The conductor tracks applied in this way are each connected in an electrically conductive manner to an electrical connection point, in particular to at least one contact pin.

Zur Anbringung an eine Außenspiegelrückseite kann der vorbekannte Heizkörper entsprechend plattenförmig ausgebildet sein und besteht vorzugsweise aus gesinterten Kugeln oder Granulat aus dem hier verwendeten thermoplastischen Leitkunststoff.For attachment to the rear of an exterior mirror, the previously known heating element can be designed in a correspondingly plate-like manner and preferably consists of sintered balls or granules made of the thermoplastic conductive plastic used here.

Eine derartige Flächenheizung erfordert einen entsprechend zusätzlichen Bauraum und ist für scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponenten der hier interessierenden Art deshalb nicht geeignet, weil diese den Strahlengang versperren würde.Such a surface heating requires a correspondingly additional installation space and is therefore unsuitable for disk-shaped sensor or optical component components of the type of interest here, because they would block the beam path.

Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen ferner auch Dichtungsanordnungen zur statischen Abdichtung vereisungsgefährdeter Bauteile hervor, welche mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom Dichtungselement auf das Bauteil ausgestattet sind. Hierfür werden üblicherweise Heizdrähte oder dergleichen mit dem Dichtungselement kombiniert.The generally known prior art also shows sealing arrangements for the static sealing of components at risk of icing, which are equipped with means for electrical heating for de-icing heat transfer from the sealing element to the component. For this purpose, heating wires or the like are usually combined with the sealing element.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen, sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente zu schaffen, welche mit fertigungstechnisch einfach herzustellenden und zuverlässig wirkenden Mitteln zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements versehen ist.It is the object of the present invention to create a sealing arrangement for the static sealing of a disk-shaped, sensory and / or optical component component that is prone to icing, which is provided with reliable means for electrical heating of the sealing element that are easy to manufacture from a manufacturing point of view.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Dichtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner das Objektiv mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen.The object is achieved on the basis of a sealing arrangement according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims reproduce advantageous developments of the invention. In order to achieve the object, the objective with the features of claim 13 is also proposed.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements

  • - ein elektrisch leitfähiges Elastomer,
  • - eine elektrisch leitende Beschichtung des elastomeren Dichtelements oder
  • - einen in das Dichtungselement integrierten Heizleiter
umfassen, wobei die Mittel zum Aufheizen über mindestens zwei voneinander beabstandete, permanent am Dichtungselement angeordnete elektrischen Kontaktierungsstellen mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind.The invention includes the technical teaching that the means for electrically heating the sealing element
  • - an electrically conductive elastomer,
  • - An electrically conductive coating of the elastomeric sealing element or
  • - a heating conductor integrated into the sealing element
comprise, wherein the means for heating can be charged with electrical energy via at least two spaced apart, permanently arranged on the sealing element electrical contact points.

Mit anderen Worten wird hierdurch das elastomere Dichtungselement selbst als Wärmequelle nutzbar gemacht. Dies hat den Vorteil, dass der bestehende elastomere Anpressdruck des Dichtungselements gegenüber der zu enteisenden Bauteilkomponente für einen effizienten Wärmeübergang genutzt werden kann. Außerdem wird für zusätzliche Heizmittel kein separates bauraumbeanspruchendes Bauteil benötigt. Die Erfindung macht sich die konstruktive Gegebenheit zunutze, dass das Dichtungselement zur statischen Gehäuseabdichtung meist das letzte flächig anliegende Bauteil zur sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente ist. Versuche haben ergeben, dass eine elektrische Beaufschlagung des elektrisch leitenden Elastomers, welche zu einem Stromfluss entlang des Querschnitts führt, eine hinreichende Aufheizung des Dichtungselements hervorruft und die hierdurch erzeugte Wärmeenergie zur hinreichenden Enteisung auf die hieran randseitig zur Anlage kommende Bauteilkomponente übertragbar ist. Die erfindungsgemäßen Aufheizmittel stehen dabei nicht dem Strahlengang durch die scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponente im Wege. Eine hinreichende Aufheizung des Dichtungselements zur Enteisung der scheibenförmigen Bauteilkomponente kann ferner mit Hilfe der vorgeschlagenen elektrisch leitenden Beschichtung oder mit Hilfe des integrierten Heizleiters erreicht werden.In other words, this makes the elastomeric sealing element itself usable as a heat source. This has the advantage that the existing elastomeric contact pressure of the sealing element with respect to the component to be de-iced can be used for efficient heat transfer. In addition, no separate space-consuming component is required for additional heating means. The invention makes use of the structural condition that the sealing element for the static housing seal is usually the last flat component to the sensor and / or optical component. Tests have shown that an electrical application of the electrically conductive elastomer, which leads to a current flow along the cross-section, causes sufficient heating of the sealing element and the thermal energy generated by this can be transferred to the component components that come into contact with it at the edge for sufficient deicing. The heating means according to the invention do not stand in the way of the beam path through the disk-shaped sensor or optical component. Sufficient heating of the sealing element for defrosting the disk-shaped structural component can also be achieved with the aid of the proposed electrically conductive coating or with the aid of the integrated heating conductor.

Die Verwendung von Elastomeren zum erfindungsgegenständlichen Zweck hat zudem den Vorteil, dass diese vernetzt werden und somit ein hierin enthaltenes elektrisch leitfähiges Füllmaterial oder ein hierin integrierter Heizleiter innerhalb der Netzstruktur unverschiebbar fixiert ist. Zudem kann das Elastomermaterial bei thermischer Ausdehnung flexibel reagieren und die hierdurch hervorgerufene erhöhte Anpressung an die aufzuheizende Bauteilkomponente verbessert den Wärmeübergang. Außerdem verbessert sich natürlich gleichzeitig auch die Dichtwirkung. Zudem ist das Elastomermaterial einer Dichtung gewöhnlich keiner Alterung aufgrund der über die Lebensdauer zahlreichen Ausdehnungen unterworfen, da diese innerhalb des für Elastomere unkritischen Dehnbereiches liegen. Demgegenüber besitzen die im Stand der Technik zu ähnlichen Zwecken gebräuchlichen Thermoplaste hingegen nur eine geringe Bruchdehnung und können durch viele thermische Ausdehnungsvorgänge einer unerwünschten Alterung bis hin zu einem thermomechanischen Versagen unterworfen sein.The use of elastomers for the purpose of the invention also has the advantage that they are networked and thus an electrically conductive filler material contained therein or a heating conductor integrated therein is fixed immovably within the network structure. In addition, the elastomer material can react flexibly to thermal expansion and the resulting increased pressure on the component to be heated improves the heat transfer. In addition, the sealing effect is of course also improved at the same time. In addition, the elastomer material of a seal is usually not subject to any aging due to the numerous expansions over the service life, since these are within the expansion range that is not critical for elastomers. In contrast, the thermoplastics used for similar purposes in the prior art have only a low elongation at break and can be subject to undesirable aging up to thermomechanical failure due to many thermal expansion processes.

Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Dichtungselement als Einlegebauteil ausgebildet sein, das in einer seitens des Bauteilgehäuses oder randseitig der Bauteilkomponente eingebrachten Umfangsnut angeordnet ist. Durch eine solche Umfangsnut, welche in Radial- oder Axialrichtung verlaufen kann, lässt sich ein vorgefertigtes Dichtungselement in einfacher Weise einlegen und elektrisch kontaktieren. Gewöhnlich sind zusätzliche Fixiermittel, wie Überwurfkronen oder dergleichen, als Befestigungsmittel erforderlich.According to a first embodiment, the sealing element can be designed as an insert component which is arranged in a circumferential groove made on the component housing side or on the edge side of the component component. Such a circumferential groove, which can run in the radial or axial direction, allows a prefabricated sealing element to be inserted in a simple manner and electrically contacted. Additional fixing means, such as cap crowns or the like, are usually required as fastening means.

Alternativ hierzu ist es gemäß einer zweiten Ausführungsform auch denkbar, das Dichtungselement als Spritzgussteil oder dergleichen direkt randseitig der Bauteilkomponente oder seitens des Bauteilgehäuses anzuformen. Ergänzend kann hierfür eine Haltenut am Bauteilgehäuse bzw. der Bauteilkomponente vorgesehen werden, um die Stabilität der Verbindung zu stärken. Das Spritzgießen hat zudem den Vorteil, dass eine zuverlässige elektrische Kontaktierung an den elektrischen Kontaktierungsstellen des Dichtungselements herstellbar ist. Neben dem Spritzgießen kann auch ein anderes geeignetes Anformverfahren, beispielsweise auch ein 3D-Druck aus den verschiedenen Materialkomponenten, zum Einsatz kommen.Alternatively, according to a second embodiment, it is also conceivable to form the sealing element as an injection molded part or the like directly on the edge of the component or on the component housing. In addition, a retaining groove can be provided on the component housing or the component component in order to strengthen the stability of the connection. Injection molding also has the advantage that reliable electrical contact can be made at the electrical contact points of the sealing element. In addition to injection molding, another suitable molding process can also be used, for example 3D printing from the various material components.

Bei der Anformung des Dichtungselements kann der Bereich der Kontaktierungsstelle des Dichtungselements zusätzlich mit einem Haftvermittler zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit an der Verbindungsstelle versehen werden. Ein solcher an sich bekannter Haftvermittler kann vor der Herstellung des Dichtelements auf die Kontaktpins aufgetragen werden oder alternativ hierzu dem Elastomermaterial beigemischt werden. Wird kein gesonderter Haftvermittler verwendet, so ist auf eine hinreichende Verkrallung der Kontaktpins im Elastomermaterial zu achten, welche per Anpressung über den Rest des Verformungsdrucks des Elastomermaterials sichergestellt wird.When the sealing element is molded on, the area of the contacting point of the sealing element can additionally be provided with an adhesion promoter to increase the electrical conductivity at the connection point. Such an adhesion promoter, known per se, can be applied to the contact pins before the production of the sealing element or, alternatively, can be added to the elastomer material. If a separate adhesion promoter is not used, sufficient clawing of the contact pins in the elastomer material must be ensured, which is ensured by pressing on the rest of the deformation pressure of the elastomer material.

Vornehmlich bildet die scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponente eine Kreisform aus, so dass ein hieran angepasstes elastomeres Dichtelement in diesem Falle in Form eines geschlossenen Rings ausgebildet ist. Dabei weist das Dichtungselement vorzugsweise genau zwei gegenüberliegend angeordnete Kontaktierungsstellen auf, die miteinander durch zwei gleich lange Strompfade in Verbindung stehen. Die gleich langen Strompfade werden insoweit durch die beiden spiegelsymmetrischen Halbkreise des ringförmigen Dichtungselements gebildet und ermöglichen in einfacher Weise eine gleichmäßige Aufheizung des Dichtungselements entlang des gesamten Umfangs. Daneben ist es auch denkbar, dass das Dichtungselement eine andere vorzugsweise geschlossene Formgestalt aufweist, welche in der Regel durch die Randkontur der abzudichtenden scheibenförmigen Bauteilkomponente vorgegeben ist.The disk-shaped sensor or optical component primarily forms a circular shape, so that an elastomeric sealing element adapted to it is in this case in the form of a closed ring. The sealing element preferably has exactly two oppositely arranged contacting points which are connected to one another by two current paths of equal length. The current paths of equal length are formed by the two mirror-symmetrical semicircles of the ring-shaped sealing element and in a simple manner enable the sealing element to be heated evenly along the entire circumference. In addition, it is also conceivable that the sealing element has a different, preferably closed shape, which is usually due to the edge contour the disc-shaped component to be sealed is specified.

Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die Kontaktierungsstellen jeweils durch Einstechen oder Verkrallen eines metallischen Kontaktpins in das elektrisch leitfähige Elastomermaterial des Dichtungselements zu realisieren. Die Anpressung wird nach der Kontaktierung durch die wärmebedingte Expansion des Elastomermaterials in vorteilhafter Weise noch verstärkt.According to a measure which further improves the invention, it is proposed that the contact-making points be realized by piercing or clawing a metallic contact pin into the electrically conductive elastomer material of the sealing element. The contact pressure is further intensified in an advantageous manner after the contact is made by the expansion of the elastomer material caused by heat.

Zu dem erfindungsgemäßen Zweck können vorzugsweise elastomere Grundmaterialien zur Herstellung des Dichtelements zum Einsatz kommen, welche Bestandteil einer Elastomermaterialgruppe sind, umfassend: Naturkautschuke, thermoplastische Elastomere, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Silikone, Fluorkautschuke.For the purpose according to the invention, elastomeric base materials can preferably be used for producing the sealing element, which are part of an elastomer material group, comprising: natural rubbers, thermoplastic elastomers, ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM), silicones, fluororubbers.

Ein die elektrische Leitfähigkeit in einem solchen elastomeren Grundmaterial erzeugendes Füllmaterial des Dichtungselements ist vorzugsweise ausgewählt aus einer Leitermaterialgruppe, umfassend: metallische Partikel, Ruße, Graphite, Karbonfasern, Carbonanotubes.A filler material of the sealing element which produces the electrical conductivity in such an elastomeric base material is preferably selected from a group of conductor materials comprising: metallic particles, carbon blacks, graphites, carbon fibers, carbon nanotubes.

Versuche haben ergeben, dass der Anteil des Füllmaterials im Dichtungselement im Bereich zwischen 10 bis 70 Vol.-% liegen sollte, um die erfindungsgemäße Enteisungswirkung bei den erfindungsgegenständlichen Anwendungen zu erreichen, ohne andererseits zu viel elektrische Energie aufwenden zu müssen. Ganz vorzugsweise hat sich ein Bereich zwischen 30 bis 50 Vol.-% als besonders wirksam zur Erreichung des vorgenannten Optimierungsziels erwiesen. Durch die Mischungsanteile kann der spezifische elektrische Widerstand des Dichtungselements je nach den herrschenden konstruktiven Randbedingungen eingestellt werden und zudem kann der recht hohe thermische Ausdehnungskoeffizient des elastomeren Grundmaterials zur Selbstabregelung der Dichtung im Sinne des sogenannten PTC-Effekts (PTC = Positive Temperature Coefficient) nutzbar gemacht werden.Tests have shown that the proportion of filler material in the sealing element should be in the range between 10 to 70% by volume in order to achieve the deicing effect according to the invention in the applications according to the invention, without having to use too much electrical energy on the other hand. A range between 30 to 50% by volume has very preferably proven to be particularly effective for achieving the aforementioned optimization goal. The specific electrical resistance of the sealing element can be adjusted by the mixing proportions depending on the prevailing structural conditions and, moreover, the very high thermal expansion coefficient of the elastomer base material can be used for self-regulation of the seal in the sense of the so-called PTC effect (PTC = Positive Temperature Coefficient) .

Im Sinne von bevorzugten Anwendungen der erfindungsgemäßen Lösung wird vorgeschlagen, dass die scheibenförmige Bauteilkomponente als eine optische Linse eines Kamerasystems oder dergleichen, ein Scheinwerferglas einer Fahrzeugbeleuchtung oder als eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschallsensors, eines Radarsensors oder eines anderen Sensors ausgebildet ist. Daneben sind auch andere vorzugsweise scheibenförmige Bauteilkomponenten, die über eine randseitige Gehäuseabdichtung verfügen und an ihrem Einbauort vereisungsgefährdet sind, mit der erfindungsgemäßen Lösung ausstattbar.In terms of preferred applications of the solution according to the invention, it is proposed that the disc-shaped component be designed as an optical lens of a camera system or the like, a headlight glass of vehicle lighting or as an optically non-transparent cover plate of an ultrasonic sensor, a radar sensor or another sensor. In addition, other preferably disk-shaped component components that have an edge housing seal and are at risk of icing at their installation location can also be equipped with the solution according to the invention.

Im Falle von Scheinwerfern kann neben einer Enteisungsfunktion auch ein Beschlagen der Scheiben verhindert werden. Dies wurde bislang durch die Abwärme der verwendeten Leuchtmittel erreicht. Da zunehmend LED-Leuchten als Leuchtmittel zum Einsatz kommen, wird weniger Wärme im Scheinwerfer frei und ein Beschlagen des Scheinwerfers nicht mehr zuverlässig verhindert. Auch hierfür würde also die erfindungsgemäße Lösung Abhilfe schaffen.In the case of headlights, a de-icing function can also prevent the windows from fogging up. So far, this has been achieved through the waste heat from the illuminants used. Since LED lights are increasingly being used as light sources, less heat is released in the headlights and fogging of the headlights is no longer reliably prevented. The solution according to the invention would also provide a remedy for this.

Darüber hinaus wird ein Objektiv für eine Kamera oder einen Sensor, insbesondere für einen Bildsensor, vorgeschlagen. Das Objektiv umfasst eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zur statischen Gehäuseabdichtung. Mit Hilfe der Dichtungsanordnung kann das Objektiv nicht nur vor eindringender Feuchtigkeit geschützt werden, sondern ferner vor Beschlag- und/oder Eisbildung. Das Objektiv, bzw. die Kamera oder der Sensor, kann somit witterungsunabhängig eingesetzt werden.In addition, an objective for a camera or a sensor, in particular for an image sensor, is proposed. The objective comprises a sealing arrangement according to the invention for static housing sealing. With the aid of the sealing arrangement, the lens can not only be protected from penetrating moisture, but also from fogging and / or ice formation. The lens, or the camera or the sensor, can thus be used regardless of the weather.

Die Heizleistung der in die Dichtungsanordnung integrierten Mittel zum elektrischen Aufheizen können über die Spannungsversorgung der Kammer oder des Sensors realisiert werden. Das heißt, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen keine separate Spannungsversorgung benötigen. Sofern die elektrische Kontaktierung der Mittel zum Aufheizen über Kontaktpins bewirkt wird, können diese beispielsweise bis zu einer Leiterplatte der Kamera bzw. des Sensors geführt werden. Auf der Leiterplatte können zudem alle elektronischen Komponenten angeordnet werden, die zur Steuerung der Mittel zum elektrischen Aufheizen notwendig sind.The heating power of the means for electrical heating integrated in the sealing arrangement can be realized via the voltage supply of the chamber or the sensor. This means that the means for electrical heating do not require a separate voltage supply. If the electrical contacting of the means for heating is effected via contact pins, these can for example be routed to a circuit board of the camera or the sensor. In addition, all electronic components that are necessary to control the means for electrical heating can be arranged on the circuit board.

Dadurch, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen einschließlich Kontaktierung in das Objektiv integriert sind, wird kein zusätzlicher Platzbedarf benötigt. Notwendige elektronische Komponenten können platzsparend auf der vorhandenen Leiterplatte angeordnet werden. Die vorgeschlagene Spannungsversorgung über die kamera- bzw. sensoreigene Spannungsversorgung macht zudem einen weiteren Stecker entbehrlich. Die Dichtungseigenschaften der Dichtungsanordnung werden durch die zusätzliche Funktionalität nicht beeinträchtigt. Das Gegenteil ist der Fall, wenn sich das Dichtelement im Aufheizfall durch die Erwärmung ausdehnt, so dass der Anpressdruck und damit die Dichtkraft steigen.Because the means for electrical heating including contacting are integrated into the lens, no additional space is required. Necessary electronic components can be arranged on the existing circuit board to save space. The proposed power supply via the camera's or sensor's own power supply also makes a further connector unnecessary. The sealing properties of the sealing arrangement are not impaired by the additional functionality. The opposite is the case when the sealing element expands as a result of the heating when it is heated, so that the contact pressure and thus the sealing force increase.

Bevorzugt ist die vereisungsgefährdete scheibenförmige, sensorische und/oder optische Bauteilkomponente eine außenliegende, der Umwelt ausgesetzte Linse, insbesondere Frontlinse. Das heißt, dass es sich um eine außenliegende Bauteilkomponente handelt, die zur Beschlag- und/oder Eisbildung neigt, so dass hier die Vorteile der Erfindung besonders gut zum Tragen kommen. Da das elastomere Dichtungselement in direktem Kontakt mit der Linse steht, kann die mit Hilfe der Mittel zum elektrischen Aufheizen erzeugte Wärme unmittelbar auf die Linse übertragen werden. Die Mittel zum elektrischen Aufheizen sind derart integriert, dass Außenkonturen bzw. Schnittstellen nicht beeinflusst werden. Ferner ist sichergestellt, dass der optische Pfad des Objektivs nicht durch Abschattung oder andere Einflüsse beeinträchtigt wird.Preferably, the disk-shaped, sensory and / or optical component that is at risk of icing is an external lens exposed to the environment, in particular a front lens. This means that it is an external structural component that tends to fog up and / or ice, so that here the advantages of the invention come into play particularly well. Since the elastomeric sealing element is in direct contact with the lens, the heat generated with the aid of the means for electrical heating can be transferred directly to the lens. The means for electrical heating are integrated in such a way that outer contours or interfaces are not influenced. It is also ensured that the optical path of the lens is not impaired by shadowing or other influences.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention are illustrated in more detail below together with the description of preferred exemplary embodiments of the invention with reference to figures.

FigurenlisteFigure list

Es zeigt:

  • 1 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform,
  • 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein anderes Kamerasystem mit Überwurfkrone und erfindungsgemäßer Dichtungsanordnung in einer ersten Ausführungsform,
  • 5 einen schematischen Längsschnitt eines Details des Kamerasystems gemäß 4 mit einer Dichtungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
  • 6A-B schematische Längsschnitte zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 7A-B schematische Längsschnitte zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 8 einen schematischen Längsschnitt zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung im Detail und
  • 9 einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres Kamerasystem mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung.
It shows:
  • 1 a partial longitudinal section through an optical lens arrangement of a camera system with a sealing arrangement according to the invention according to a first embodiment,
  • 2 a partial longitudinal section through an optical lens arrangement of a camera system with a sealing arrangement according to the invention according to a second embodiment,
  • 3 a partial longitudinal section through an optical lens arrangement of a camera system with a sealing arrangement according to the invention according to a third embodiment,
  • 4th a schematic longitudinal section through another camera system with cap crown and sealing arrangement according to the invention in a first embodiment,
  • 5 a schematic longitudinal section of a detail of the camera system according to 4th with a sealing arrangement according to a further embodiment,
  • 6A-B schematic longitudinal sections to illustrate an electrical contact in the sealing arrangement according to the invention according to a first embodiment,
  • 7A-B schematic longitudinal sections to illustrate an electrical contact in the sealing arrangement according to the invention according to a second embodiment,
  • 8th a schematic longitudinal section to illustrate an electrical contact in detail and
  • 9 a schematic longitudinal section through a further camera system with a sealing arrangement according to the invention.

Gemäß 1 wird bei einem - nicht weiter im Detail gezeigten - Kamerasystem eines Kraftfahrzeuges eine scheibenförmige optische Bauteilkomponente 1 in Form einer Frontlinse verwendet, welche mit diversen anderen optischen Linsen in einem tubusförmigen Linsenhalter als Bauteilgehäuse 2 eingesetzt ist. Die außen liegende Oberfläche der optischen Bauteilkomponente 1 ist am Einsatzort im Kraftfahrzeug durch entsprechende Umwelteinflüsse einem Betauen und Vereisen ausgesetzt. Die optische Bauteilkomponente 1 ist gegenüber dem Bauteilgehäuse 2 über ein radiales ringförmiges elastomeres Dichtelement 3 sowie ein axiales elastomeres ringförmiges Dichtelement 4 statisch gegenüber dem Bauteilgehäuse 2 abgedichtet.According to 1 In a camera system of a motor vehicle - not shown in further detail - a disk-shaped optical component component 1 in the form of a front lens, which is used with various other optical lenses in a tubular lens holder as a component housing 2 is used. The outer surface of the optical component 1 is exposed to condensation and freezing at the place of use in the vehicle due to environmental influences. The optical component 1 is opposite the component housing 2 Via a radial annular elastomeric sealing element 3 and an axial elastomeric annular sealing element 4th static compared to the component housing 2 sealed.

Im Rahmen dieser Dichtungsanordnung besteht hier das axiale ringförmige elastomere Dichtungselement 4 aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer, welches über zwei gegenüberliegend voneinander angeordnete permanent am Dichtungselement 4 angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen 5 - von denen hier nur eine dargestellt ist - mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist, so dass sich das Dichtungselement 4 aufheizt, wodurch aufgrund der Anpresskraft zur scheibenförmigen Bauteilkomponente 1 die Wärme hierauf überträgt und die gewünschte Enteisungswirkung entfaltet. Die elektrische Kontaktierungsstelle 5 ist dabei durch Einstechen und Verkrallen eines metallischen Kontaktpins 6 in das Elastomermaterial des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4 realisiert. Das Dichtungselement 4 ist hier als Einlegebauteil ausgebildet, welches in einer zwischen Bauteilgehäuse 2 und Nachbarlinse ausgebildeten Umfangsnut 7 angeordnet ist. Wegen der hier recht großen Anlagefläche des Dichtungselements 4 an der aufzuheizenden Bauteilkomponente 1 besteht ein guter Wärmeübergang.In the context of this sealing arrangement there is here the axial annular elastomeric sealing element 4th made of an electrically conductive elastomer, which is permanently attached to the sealing element via two oppositely arranged 4th arranged electrical contacting points 5 - of which only one is shown here - electrical energy can be applied so that the sealing element 4th heats up, whereby due to the contact force to the disc-shaped component 1 the heat is transferred to it and the desired de-icing effect unfolds. The electrical contact point 5 is done by piercing and clawing a metallic contact pin 6th into the elastomer material of the electrically conductive sealing element 4th realized. The sealing element 4th is designed here as an insert component, which is in an between component housing 2 and adjacent lens formed circumferential groove 7th is arranged. Because of the large contact surface of the sealing element here 4th on the component to be heated 1 there is good heat transfer.

Gemäß 2 ist es jedoch auch möglich, nur ein radial angeordnetes ringförmiges elastomeres Dichtungselement 3 mit den erfindungsgemäßen Mitteln zum elektrischen Aufheizen auszustatten, wodurch der Wärmeübergang vom außenradialen Randbereich in die Bauteilkomponente 1 eingeleitet wird.According to 2 however, it is also possible to have only one radially arranged annular elastomeric sealing element 3 to equip with the means according to the invention for electrical heating, whereby the heat transfer from the outer radial edge area into the component 1 is initiated.

Nach der in 3 illustrierten kombinierten Variante besteht sowohl das radial angeordnete ringförmige elastomere Dichtungselement 3 als auch das axial angeordnete ringförmige Dichtungselement 4 zwischen der Bauteilkomponente 1 und dem Bauteilgehäuse 2 aus dem erfindungsgemäß elektrisch leitfähigen Elastomer, die hier über einen gemeinsamen metallischen Kontaktpin 6' zur Realisierung der Kontaktierungsstelle 5 (exemplarisch) elektrisch beaufschlagbar sind. Dabei ist der metallische Kontaktpin 6 hier durch ein mehrfach abgewinkeltes Metallblech realisiert, welches nicht in die elastomeren Dichtungselemente 3 und 4 eingesteckt ist, sondern an der jeweiligen Dichtungsunterseite hieran jeweils zur Anlage kommt. Gegenüber den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist diese Dichtungsanordnung in der Lage, einen maximalen Wärmeeintrag in die aufzuheizende Bauteilkomponente 1 einzubringen.According to the in 3 illustrated combined variant consists of both the radially arranged annular elastomeric sealing element 3 as well as the axially arranged annular sealing element 4th between the part component 1 and the component housing 2 from the electrically conductive elastomer according to the invention, which here via a common metallic contact pin 6 ' to implement the contact point 5 (by way of example) can be acted upon electrically. The metallic contact pin is here 6th realized here by a multi-angled sheet metal, which is not in the elastomeric sealing elements 3 and 4th is inserted, but comes into contact with the respective underside of the seal. Opposite the two In the embodiments described above, this sealing arrangement is capable of maximum heat input into the component to be heated 1 bring in.

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform eines Kamerasystems besteht dieses im Wesentlichen aus einem Kameragehäuse 7 mit einem hierin eingesetzten hülsenförmigen Bauteilgehäuse 2', an dessen distalem Ende eine als optische Linse ausgebildete Bauteilkomponente 1' angeordnet ist. Die Bauteilkomponente 1' wird mittels Überwurfkrone 8 lösbar am Bauteilgehäuse 2' per Schraubverbindung befestigt. Dabei wird die scheibenförmige Bauteilkomponente 1' randseitig an ein axial angeordnetes elastomeres Dichtungselement 4' angepresst, welches aus dem erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Elastomer besteht. An dieser Stelle erfolgt auch hier der Wärmeübergang. Seitens des proximalen Endes des hülsenförmigen Bauteilgehäuses 2' ist am Ende des durch das Bauteilgehäuse 2' gebildeten Strahlengangs ein optischer Sensor 9 des Kamerasystems angeordnet.
Eine Stromversorgung 10 dient auch hier der elektrischen Beaufschlagung des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4', wozu zwei genau gegenüberliegend am Dichtungselement 4' angeordnete metallische Kontaktpins 6a und 6b vorgesehen sind. Auf diese Weise entstehen zwei gleich lange Strompfade, die jeweils beidseits der Kontaktpins 6a und 6b ausgehen und eine gleichmäßige Erwärmung des Dichtungselements 4' gewährleisten.
At the in 4th The embodiment of a camera system shown here consists essentially of a camera housing 7th with a sleeve-shaped component housing inserted therein 2 ' , at the distal end of a component designed as an optical lens 1' is arranged. The part component 1' is made by means of a crown 8th detachable on the component housing 2 ' attached by screw connection. The disc-shaped component is thereby 1' on the edge of an axially arranged elastomeric sealing element 4 ' pressed, which consists of the electrically conductive elastomer according to the invention. This is where the heat transfer takes place. On the part of the proximal end of the sleeve-shaped component housing 2 ' is at the end of through the component housing 2 ' formed beam path an optical sensor 9 of the camera system arranged.
A power supply 10 also serves here for the electrical application of the electrically conductive sealing element 4 ' , including two exactly opposite on the sealing element 4 ' arranged metallic contact pins 6a and 6b are provided. In this way, two current paths of equal length are created, each on both sides of the contact pins 6a and 6b go out and uniform heating of the sealing element 4 ' guarantee.

Bei der in 5 dargestellten Abwandlung des vorstehend beschriebenen Kamerasystems ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes elektrisch leitfähiges elastomeres Dichtungselement 4' als eine formschlüssige Mehrfachdichtung ausgebildet, welche in Axialrichtung sowohl die Abdichtung gegenüber der Bauteilkomponente 1' als auch in Radialrichtung eine Abdichtung gegenüber der auf das Bauteilgehäuse 2' aufgeschraubten Überwurfkrone 8 ausführt. Dabei ist dieses ringförmige elastomere Dichtungselement 4" in Axialrichtung mit einer gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel breiteren Anlagefläche versehen, um den Wärmeübergang auf die Bauteilkomponente 1' zu verbessern.At the in 5 The modification of the camera system described above is an electrically conductive elastomeric sealing element designed according to the invention 4 ' designed as a positive multiple seal, which in the axial direction both the seal against the component 1' as well as a seal in the radial direction with respect to that on the component housing 2 ' screwed cap crown 8th executes. This is an annular elastomeric sealing element 4 " Provided in the axial direction with a contact surface that is wider than the embodiment described above, in order to transfer heat to the structural component 1' to improve.

Die Sequenz der 6A und 6B veranschaulicht eine erste Möglichkeit der mechanischen und elektrischen Verbindung einer ersten und zweiten Kontaktierungsstelle 5a sowie 5b für das elastomere Dichtungselement 4"' unter Einbeziehung des Bauteilgehäuses 2'. Dabei werden in einem ersten Schritt gemäß 6A zunächst die für jede elektrische Kontaktierungsstelle 5a und 5b jeweils vorgesehene metallische Kontaktpin 6 (exemplarisch) vor einer Formgebung des Gehäusebauteils 2' per Spritzgießen in das Werkzeug eingelegt und anschließend umspritzt. Nachfolgend erfolgt eine Einspritzung von elektrisch leitfähigem Elastomermaterial zur Ausbildung des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4"' in eine hierfür freigelassene Ausnehmung des Bauteilgehäuses 2' gemäß 6B. Die Haftung des Elastomermaterials endseitig des metallischen Kontaktpins 6 wird durch einen hinzugegebenen Haftvermittler verbessert. Im Prinzip erfolgt also ein Überspritzen der metallischen Kontaktpins 6 mit dem elektrisch leitfähigen Elastomermaterial ausgehend von der Anspritzstelle 11.The sequence of the 6A and 6B illustrates a first possibility of mechanical and electrical connection of a first and second contact-making point 5a as 5b for the elastomeric sealing element 4 "' including the component housing 2 ' . In a first step, according to 6A first of all for each electrical contact point 5a and 5b metallic contact pin provided in each case 6th (by way of example) before shaping the housing component 2 ' Inserted into the tool by injection molding and then overmolded. This is followed by an injection of electrically conductive elastomer material to form the electrically conductive sealing element 4 "' into a recess in the component housing left free for this purpose 2 ' according to 6B . The adhesion of the elastomer material at the end of the metallic contact pin 6th is improved by an added adhesion promoter. In principle, the metallic contact pins are therefore overmolded 6th with the electrically conductive elastomer material starting from the injection point 11 .

Die Sequenz der 7A und 7B illustriert dagegen eine zweite Möglichkeit der elektrischen und mechanischen Verbindung von Kontaktpins 6 (exemplarisch) an den beiden Kontaktierungsstellen 5a und 5b. Diese erfolgt durch ein sogenanntes Einstitchen der beiden metallischen Kontaktpins 6 (exemplarisch) in ein bereits vorgeformtes ringförmiges elastomeres Dichtungselement 4"'. Hierbei wird in einem ersten Schritt gemäß 7A zunächst das hülsenförmige Bauteilgehäuse 2' über eine Anspritzstelle 12 aus Kunststoff spritzgegossen, wonach ein elektrisch leitfähiges Elastomermaterial über die andere Anspritzstelle 11 zur Ausbildung des Dichtungselements 4"' angespritzt wird. Nachfolgend wird das Einstitchen der beiden metallischen Kontaktpins 6 (exemplarisch) in das Elastomermaterial durchgeführt, die sich im Bauteilgehäuse 2' und/oder dem Dichtungselement 4"' verkrallen gemäß 7B.The sequence of the 7A and 7B however, illustrates a second possibility of electrical and mechanical connection of contact pins 6th (exemplary) at the two contact points 5a and 5b . This is done by so-called piercing of the two metallic contact pins 6th (by way of example) in an already preformed annular elastomeric sealing element 4 "' . In a first step, according to 7A first the sleeve-shaped component housing 2 ' via an injection point 12 Injection molded from plastic, after which an electrically conductive elastomer material over the other injection point 11 to form the sealing element 4 "' is injected. The following is the stitching of the two metallic contact pins 6th (exemplary) carried out in the elastomer material, which is in the component housing 2 ' and / or the sealing element 4 "' claw according to 7B .

Gemäß dem in der 8 gezeigten Detail erfolgt das Verkrallen des metallischen Kontaktpins 6 am Bauteilgehäuse 2' über einen in diesem Bereich am metallischen Kontaktpin 6 angeformten Widerhaken 13a, wohingegen ebenfalls eine Verkrallung am Dichtungselement 4"' über ein seitens des distalen Endes des metallischen Kontaktpins 6 angeordneten weiteren Widerhaken 13b erfolgt.According to the 8th The detail shown is the clawing of the metallic contact pin 6th on the component housing 2 ' via one in this area on the metallic contact pin 6th molded barbs 13a , whereas there is also a claw on the sealing element 4 "' via one of the distal end of the metallic contact pin 6th arranged further barbs 13b he follows.

Die in der 9 dargestellte Ausführungsform eines Kamerasystems umfasst ein Kameragehäuse 7 mit einem hierin eingesetzten hülsenförmigen Bauteilgehäuse 2, an dessen distalem Ende eine scheibenförmige Bauteilkomponente 1 in Form einer Frontlinse angeordnet ist. Zwischen der Frontlinse und dem Bauteilgehäuse 2 ist ein elastomeres Dichtungselement 3, 4 eingepresst, das sowohl radial als auch axial dichtet. Das Dichtungselement 3, 4 besteht vorliegend aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer. Anstelle des elektrisch leitfähigen Elastomers könnte das elastomere Dichtungselement auch eine elektrisch leitende Beschichtung oder einen integrierten Heizleiter aufweisen. In jedem Fall weist das Dichtungselement 3, 4 Mittel zum elektrischen Aufheizen auf. Die Spannungsversorgung erfolgt über zwei Kontaktpins 6, die jeweils von einer Kontaktierungsstelle 5 durch das Kameragehäuse 7 hindurch bis an eine Leiterplatte 14 geführt sind. Im Kameragehäuse 7 sind hierzu Durchführungen 15 ausgebildet, so dass die Kontaktpins 6 vor äußeren Einwirkungen geschützt sind. Ferner bleibt die Gehäuseaußenkontur unverändert.The ones in the 9 The illustrated embodiment of a camera system comprises a camera housing 7th with a sleeve-shaped component housing inserted therein 2 , at its distal end a disc-shaped component 1 is arranged in the form of a front lens. Between the front lens and the component housing 2 is an elastomeric sealing element 3 , 4th pressed in, which seals both radially and axially. The sealing element 3 , 4th consists in the present case of an electrically conductive elastomer. Instead of the electrically conductive elastomer, the elastomer sealing element could also have an electrically conductive coating or an integrated heating conductor. In any case, the sealing element 3 , 4th Means for electrical heating on. Power is supplied via two contact pins 6th , each from a contact point 5 through the camera body 7th through to a circuit board 14th are led. In the camera housing 7th are for this purpose 15th educated, so that the contact pins 6th are protected from external influences. In addition, the outer contour of the housing remains unchanged.

Die Durchführungen 15 für die Kontaktpins 6 durch das Kameragehäuse 7 können im Fall eines Kunststoffgehäuses im Spritzwerkzeug berücksichtigt werden. Im Fall eines Metallgehäuses können die Durchführungen 15 nachträglich durch mechanische Bearbeitung eingebracht werden. Da üblicherweise das Metallgehäuse immer einer mechanischen Nachbearbeitung unterzogen wird, ist der Mehraufwand gering.The implementation 15th for the contact pins 6th through the camera body 7th can be taken into account in the case of a plastic housing in the injection molding tool. In the case of a metal housing, the bushings 15th can be introduced subsequently by mechanical processing. Since the metal housing is usually always subjected to mechanical reworking, the additional expense is low.

Die vorgeschlagene elektrische Kontaktierung mit Hilfe von Kontaktpins 6, die durch das Kameragehäuse 7 hindurchgeführt werden, ermöglicht miniaturisierte Kontaktpins 6 sowie miniaturisierte Durchführungen 15. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mitumfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung für andere vereisungsgefährdete Bauteilkomponenten zu nutzen, beispielsweise für ein Scheinwerferglas, eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschall- oder Radarsensors und dergleichen.The proposed electrical contact with the help of contact pins 6th going through the camera body 7th miniaturized contact pins are possible 6th as well as miniaturized feedthroughs 15th . The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, modifications thereof are also conceivable, which are also covered by the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible to use the sealing arrangement according to the invention for other component components at risk of icing, for example for a headlight glass, an optically non-transparent cover panel of an ultrasonic or radar sensor and the like.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2013/092964 A2 [0003]WO 2013/092964 A2 [0003]

Claims (14)

Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen, sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente (1; 1') gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse (2; 2'), umfassend mindestens ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') auf die Bauteilkomponente (1; 1') ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"') - ein elektrisch leitfähiges Elastomer, - eine elektrisch leitende Beschichtung des elastomeren Dichtungselements (3, 4; 4'; 4"; 4"') oder - einen in das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') integrierten Heizleiter umfassen, wobei die Mittel zum Aufheizen über mindestens zwei voneinander beabstandete, permanent am Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen (5; 5a, 5b) mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind.Sealing arrangement for the static sealing of a disk-shaped, sensory and / or optical component (1; 1 ') at risk of icing from a component housing (2; 2') coming into contact with it at the edge, comprising at least one elastomeric sealing element (3; 4; 4 ') arranged between them; 4 ";4"') for static housing sealing, which is equipped with means for electrical heating for de-icing heat transfer from the elastomeric sealing element (3; 4; 4'; 4 ";4"') to the component (1; 1') , characterized in that the means for electrical heating of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') - an electrically conductive elastomer, - an electrically conductive coating of the elastomeric sealing element (3, 4; 4 '; 4 ";4"') or - comprise a heating conductor integrated into the sealing element (3; 4; 4'; 4 ";4"'), the means for heating via at least two spaced apart, permanently on the sealing element (3; 4; 4 '; 4 "; 4 "') arranged electrical contacting points (5; 5a, 5b) can be acted upon with electrical energy. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Elastomer des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"')oder die elektrisch leitende Beschichtung unter elektrischer Energiezufuhr derart wärmebedingt im Volumen zunimmt, dass sich die Dichtwirkung durch eine signifikante Steigerung der Anpresskraft am Bauteilgehäuse (2; 2') sowie der Bauteilkomponente (1; 1') erhöht.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the electrically conductive elastomer of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') or the electrically conductive coating increases in volume with the supply of electrical energy in such a way that the sealing effect is increased by a significant increase in the contact pressure on the component housing (2; 2 ') and the component component (1; 1') increased. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') als Einlegebauteil ausgebildet ist, das in einer seitens des Bauteilgehäuses (2) oder der Bauteilkomponente (1) eingebrachten Umfangsnut (7) angeordnet ist.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is designed as an insert component which is arranged in a circumferential groove (7) introduced by the component housing (2) or the component component (1). Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') als Spritzgussteil ausgebildet ist und randseitig der Bauteilkomponente (1') oder seitens des Bauteilgehäuses (2') angeformt ist.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is designed as an injection molded part and is formed on the edge of the component (1 ') or on the component housing (2'). Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') in Form eines geschlossenen Rings ausgebildet ist.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the elastomeric sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is designed in the form of a closed ring. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') genau zwei gegenüberliegend angeordnete Kontaktierungsstellen (5) aufweist, die miteinander durch zwei gleichlange Strompfade in Verbindung stehen.Seal arrangement according to Claim 5 , characterized in that the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') has exactly two oppositely arranged contacting points (5) which are connected to one another by two current paths of equal length. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsstelle (5) durch Einstechen oder Verkrallen eines metallischen Kontaktpins (6) in das Elastomermaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"') realisiert sind.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that the contacting point (5) are realized by piercing or clawing a metallic contact pin (6) into the elastomer material of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"'). Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Kontaktierungsstelle (5) des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"') mit einem Haftvermittler zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit versehen ist.Seal arrangement according to Claim 1 or 4th , characterized in that the area of the contacting point (5) of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is provided with an adhesion promoter to increase the electrical conductivity. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastomeres Grundmaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"') ausgewählt ist aus einer Elastomermaterialgruppe, umfassend: Naturkautschuke, thermoplastisches Elastomere, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Silikone, Fluorkautschuke.Seal arrangement according to Claim 1 , characterized in that an elastomeric base material of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is selected from an elastomer material group comprising: natural rubbers, thermoplastic elastomers, ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM) , Silicones, fluororubbers. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein die elektrische Leitfähigkeit im elastomeren Grundmaterial erzeugendes Füllmaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4"; 4"') ausgewählt ist aus einer Leitermaterialgruppe, umfassend: metallische Partikel, Ruße, Graphite, Karbonfasern, Carbonanotubes.Seal arrangement according to Claim 9 , characterized in that a filling material of the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') which generates the electrical conductivity in the elastomeric base material is selected from a conductor material group comprising: metallic particles, carbon blacks, graphites, carbon fibers, carbon nanotubes. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Füllmaterials im Dichtungselement (3; 4; 4'; 4"; 4"') im Bereich zwischen 10 bis 70 Vol-%, vorzugsweise zwischen 30 bis 50 Vol-%, liegt.Seal arrangement according to Claim 9 and 10 , characterized in that the proportion of filler material in the sealing element (3; 4; 4 '; 4 ";4"') is in the range between 10 to 70% by volume, preferably between 30 to 50% by volume. Dichtungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Bauteilkomponente (1; 1') als eine optische Linse, ein Scheinwerferglas oder als eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschallsensors, eines Radarsensors oder eines anderen Sensors ausgebildet ist.Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the disk-shaped component (1; 1 ') is designed as an optical lens, a headlight glass or as an optically non-transparent cover disk of an ultrasonic sensor, a radar sensor or another sensor. Objektiv für eine Kamera oder einen Sensor, insbesondere einen Bildsensor, umfassend eine Dichtungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche zur statischen Gehäuseabdichtung.Lens for a camera or a sensor, in particular an image sensor, comprising a sealing arrangement according to one of the preceding claims for static housing sealing. Objektiv nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die vereisungsgefährdete scheibenförmige, sensorische und/oder optische Bauteilkomponente (1; 1') eine außenliegende, der Umwelt ausgesetzte Linse, insbesondere Frontlinse, ist.Objectively after Claim 13 , characterized in that the disk-shaped, sensory and / or optical component (1; 1 ') at risk of icing is an external lens exposed to the environment, in particular a front lens.
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