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Dokumentenidentifikation DE102004028334A1 12.01.2006
Titel Sensor
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Machill, Andreas, 65510 Idstein, DE
DE-Anmeldedatum 11.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004028334
Offenlegungstag 12.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse H01R 13/60(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse G01P 3/44(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      H01R 13/73(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      G01D 11/30(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere einen an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigten Sensor zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring, einem Sensorblock, mindestens einer elektrischen Leitung, mindestens einem Stecker und mindestens einer Haltebrücke, wobei der Sensorblock mittels der elektrischen Leitung mit dem Stecker elektrisch verbunden ist und der Sensorblock zumindest mittels einer Kunststoffumspritzung mit dem Befestigungsring verbunden ist.
Um einen Sensor anzugeben, der besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist, dabei jedoch einen wirksamen Schutz seines Steckers und der zu ihm führenden elektrischen Leitung gewährleistet, ist einstückig an der Kunststoffumspritzung eine Haltebrücke angeformt, die den Stecker trägt, bis der Sensor am ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, insbesondere auf einen an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigten Sensor zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring, einem Sensorblock, mindestens einer elektrischen Leitung, mindestens einem Stecker und mindestens einer Haltebrücke, wobei der Sensorblock mittels der elektrischen Leitung mit dem Stecker elektrisch verbunden ist und der Sensorblock zumindest mittels einer Kunststoffumspritzung mit dem Befestigungsring verbunden ist.

Sensoren der eingangs genannten Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Erfassung der Drehzahl eines Rades verwendet. Bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung, also zum Beispiel am Radlager eines Kraftfahrzeuges, muss der Stecker so gelagert sein, dass an ihm und der zu ihm führenden elektrischen Leitung keinerlei Beschädigungen auftreten. Dazu wird nach dem Stand der Technik auf den Befestigungsring des Sensors ein Transportring aufgesetzt, welcher den Stecker sicher aufnimmt. Bei der Montage des Sensors am Ort seiner Bestimmung wird der Stecker vom Transportring abgenommen und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Der Transportring wird dann von dem Befestigungsring entfernt und in der Regel entsorgt. Diese Form der Sicherung des Steckers am Sensor vor der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung ist sehr aufwendig und teuer. Das Entfernen des Transportringes von dem Sensor bei der Montage desselben verursacht einen zusätzlichen Aufwand und das Material des Transportringes geht verloren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist, dabei jedoch eine wirksamen Schutz seines Steckers und der zu ihm führende elektrische Leitung gewährleistet, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einstückig an der Kunststoffumspritzung eine Haltebrücke angeformt ist, die den Stecker trägt, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist. Dies hat den Vorteil, dass gleichzeitig mit der Herstellung des Sensors im Verfahrensschritt der Umspritzung des Sensorblockes und des Befestigungsringes, die Haltebrücke mit ausgebildet wird. Der Stecker kann dann bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung auf der Haltebrücke gelagert werden. Bei einer derartig ausgebildeten Haltebrücke werden Materialkosten eingespart und es entsteht eine hohe Prozesssicherheit. Fertigungstoleranzen werden vermieden, da kein Transportring an den Sensor angefügt werden muss.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Haltebrücke Sollbruchstellen ausgebildet, die bei der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung zerstört werden. Durch die Sollbruchstellen auf der Haltebrücke kann diese nach der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung gezielt abgetrennt werden. Die Haltebrücke bricht dann an vorher genau bestimmten Stellen ab, wodurch eine Beschädigung des eingebauten Sensors durch das Abtrennen der Haltebrücke vermieden wird.

Bei einer Weiterbildung ist auf der Haltebrücke ein Steckerlager ausgebildet, das den Stecker aufnimmt und fixiert, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist. Durch das Steckerlager kann der Stecker sicher bis zu der Montage des Sensors gehalten werden. Dann kann der Stecker dem Steckerlager entnommen werden, um ihn mit der nachfolgenden Elektronik zu verbinden. Der Stecker ist in das Steckerlager einklipsbar und aus diesem ausklipsbar.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Sensors an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges werden Montagezeit und Kosten gespart. Es lediglich notwendig ist, den Sensor auf ein Radlager aufzupressen, den Stecker aus der Haltebrücke zu entfernen und mit der nachfolgenden Elektronik zu verbinden und dann mit der Fahrzeugachse die Haltebrücke abzustoßen. Hierdurch verringert sich die Anzahl der zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung notwendigen Verfahrensschritte erheblich.

Die Erfindung soll an Hand der Figuren näher erläutert werden. Diese zeigen in:

1: einen Sensor in einer perspektivischen Ansicht mit einem Transportring nach dem Stand der Technik,

2: einen Sensor in einer perspektivischen Ansicht mit einer Haltebrücke,

3: eine zweidimensionale Draufsicht auf den in 2 perspektivisch dargestellten Sensor,

4: eine Schnittdarstellung des Sensors nach der in 3 gezeigten Linie A – A.

1 zeigt einen Sensor 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einem Transportring 7 nach dem Stand der Technik. Der Sensor 1 besteht aus einem Sensorblock 2, einem Befestigungsring 3, einer elektrischen Leitung 4, einem Stecker 5 und einer Umspritzung 6. Der Sensorblock 2 enthält die notwendige Elektronik zur Dedektion eines Signals. Beispielsweise kann der Sensorblock 2 ein Hallelement enthalten, das die Variation eines magnetischen Feldes dedektieren kann, wodurch der Sensor 1 in der Lage ist, zum Beispiel die Drehzahl eines Rades eines Kraftfahrzeuges zu erfassen.

Der Sensorblock 2 ist mit dem Befestigungsring 3 verbunden. In einem Spritzgießverfahren wird die Umspritzung 6 sowohl auf den Befestigungsring 3 als auch auf den Sensorblock 2 aufgebracht. Darüber hinaus können zwischen dem Sensorblock 2 und dem Befestigungsring 3 noch weitere, hier nicht dargestellte, mechanische Verbindungen bestehen. Die vom Sensorblock 2 erzeugten elektronischen Signale werden über die elektrische Leitung 4 dem Stecker 5 zugeführt. Der Stecker 5 wird mit einer nachfolgenden Elektronik, zum Beispiel einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, verbunden. Im Steuergerät werden die vom Sensor 1 erzeugten Signale ausgewertet und weiterverarbeitet.

Bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung muss die elektrische Leitung 4 und der Stecker 5 vor Beschädigungen geschützt werden. Hierzu ist nach dem Stand der Technik ein Transportring 7 ausgebildet, der mit dem Befestigungsring 3 verfügt ist. An dem Transportring 7 ist eine Haltebrücke 8 ausgebildet, in die in der Regel ein Steckerlager 10 integriert ist. In das Steckerlager 10 ist der Stecker 5 eingeklipst, solange der Sensor 1 nicht am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.

Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung wird der Stecker 5 aus dem Steckerlager 10 ausgeklipst und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Der Transportring 7 wird von dem Befestigungsring 3 entfernt und entsorgt. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Transportring 7 ein aufwendiges Bauteil ist, das einen hohen Materialkostenanteil verursacht. Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung muss der Befestigungsring 3 aufwendig und umständlich entfernt werden.

2 zeigt einen Sensor 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einer Haltebrücke 8. Auch bei diesem Sensor 1 ist ein Befestigungsring 3, ein Sensorblock 2, eine elektrische Leitung 4 und ein Stecker 5 zu erkennen. Die elektrische Leitung 4 verbindet, wie auch in 1, den Sensorblock 2 mit dem Stecker 5. Der aus 1 bekannte Transportring 7 ist hier nicht ausgebildet.

Vor der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung ist der Stecker 5 in der Haltebrücke 8 gelagert. Hierzu ist an der Haltebrücke 8 ein Steckerlager 10 ausgebildet. In dieses Steckerlager 10 ist der Stecker 5 eingeklipst. Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung wird der Stecker 5 zunächst aus dem Steckerlager 10 ausgeklipst und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Nachdem der Befestigungsring 3 auf ein hier nicht dargestelltes Radlager aufgepresst wurde, kann eine hier ebenfalls nicht dargestellte Fahrzeugachse durch den Befestigungsring 3 geschoben werden, wobei sie die Haltebrücke 8 von der Umspritzung 6 abtrennt. Dies geschieht an vorher definierten Sollbruchstellen 9.

Die Haltebrücke 8 ist ein wesentlich kleineres Teil als der aus dem Stand der Technik bekannte Transportring 7. Bei der Verwendung einer Haltebrücke 8, die einstückig an der Kunststoffumspritzung 6 angeformt ist, entsteht wesentlich weniger Abfallmaterial als bei der Verwendung eines Transportringes 7 nach dem Stand der Technik. Die Haltebrücke 8 kann bei der Herstellung des Sensors 1 im Verfahrensschritt der Umspritzung des Sensorblockes und des Befestigungsringes mit einem Kunststoff gleichzeitig hergestellt werden, was eine wesentliche Reduktion der Sensorkosten bewirkt.

3 zeigt eine zweidimensionale Draufsicht auf den in 2 perspektivisch dargestellten Sensor 1. Auch hier ist der Sensorblock 2 und der Befestigungsring 3 zu erkennen. Der Sensorblock 2 ist am Befestigungsring 3 durch eine Umspritzung 6 befestigt. Aus dem Sensorblock 2 führt die elektrische Leitung 4 zum Stecker 5. Der Stecker 5 ist im Steckerlager 10 gelagert, das an der Haltebrücke 8 ausgebildet ist. Die Haltebrücke 8 ist, wie auch in 2 dargestellt, einstückig mit der Umspritzung 6 ausgebildet. Auf der Haltebrück 8 sind Sollbruchstellen 9 deutlich zu erkennen. Nach der Montage des Sensors 1 an einem hier nicht dargestellten Radlager und der Verbindung des Steckers 5 mit der nachfolgenden Fahrzeugelektronik wird die Haltebrücke 8 etwa durch eine Fahrzeugachse von dem Sensor 1 abgestoßen, wobei ein vorher definierter Bruch an den Sollbruchstellen 9 entsteht. Dies ermöglicht eine sehr präzise Montage des Sensors 1.

4 zeigt den in 3 beschriebenen Sensor 1 in einer Schnittdarstellung nach der Linie A – A aus 3. Auch in 4 ist der Befestigungsring 3 zu erkennen, der in Verbindung mit der Umspritzung 6 steht, an der wiederum einstückig die Haltebrücke 8 angeformt ist. Der Stecker 5 ist im Steckerlager 10 gelagert, wobei deutlich die Verklipsung 11 des Steckers 5 mit dem Steckerlager 10 zu erkennen ist.

1Sensor 2Sensorblock 3Befestigungsring 4elektrische Leitung 5Stecker 6Umspritzung 7Transportring 8Haltebrücke 9Sollbruchstelle 10Steckerlager

Anspruch[de]
  1. Sensor (1), insbesondere an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigter Sensor (1) zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring (3), einem Sensorblock (2), mindestens einer elektrischen Leitung (4), mindestens einem Stecker (5) und mindestens einer Haltebrücke (8), wobei der Sensorblock (2) mittels der elektrischen Leitung (4) mit dem Stecker (5) elektrisch verbunden ist und der Sensorblock (2) zumindest mittels einer Kunststoffumspritzung (6) mit dem Befestigungsring (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass einstückig an der Kunststoffumspritzung (6) eine Haltebrücke (8) angeformt ist, die den Stecker (5) trägt, bis der Sensor (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.
  2. Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Haltebrücke (8) Sollbruchstellen (9) ausgebildet sind, die bei der Montage des Sensors (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung zerstört werden.
  3. Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Haltebrücke (8) ein Steckerlager (10) ausgebildet ist, das den Stecker aufnimmt und fixiert, bis der Sensor (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.
  4. Verfahren zur Montage eines Sensors (1) nach dem Anspruch 1 an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges mit den folgenden Schritten:

    – Aufpressen des Befestigungsringes (3) auf das Radlager

    – Entfernen des Steckers (5) von der Haltebrücke (8)

    – Kontaktieren des Steckers (5) mit einer nachfolgenden Elektronik

    – Montage der Fahrzeugachse, wobei die Haltebrücke (8) an den Sollbruchstellen (9) von der Umspritzung (6) des Sensors (1) entfernt wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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