DE102014213590A1

DE102014213590A1 - Custom adapter for standard sensor

Info

Publication number: DE102014213590A1
Application number: DE102014213590.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Jonas
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-01-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter (74) zum Anbinden eines Sensors (10) zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld (33) abhängigen Sensorsignals (42) an eine Steuereinrichtung (18) eines Fahrzeuges (2), umfassend: – eine Aufnahmeschnittstelle (76) zur Aufnahme des Sensorsignals (42), – eine Ausgabeschnittstelle (78) zur Ausgabe des über die Aufnahmeschnittstelle (76) aufgenommenen Sensorsignals (42) an die Steuereinrichtung (18) des Fahrzeuges (2), und – ein Befestigungselement (80) zur Anbindung an das Fahrzeug (2).The invention relates to an adapter (74) for connecting a sensor (10) for outputting a sensor signal (42) dependent on a physical encoder field (33) to a control device (18) of a vehicle (2), comprising: - a receiving interface (76) for receiving the sensor signal (42), - an output interface (78) for outputting the sensor signal (42) received via the receiving interface (76) to the control device (18) of the vehicle (2), and - a fastening element (80) for connection to the vehicle (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Anbinden eines Sensors an eine Steuereinrichtung eines Fahrzeuges, den Sensor, ein Sensorsystem mit dem Sensor und dem Adapter und ein Fahrzeug mit dem Sensorsystem.The invention relates to an adapter for connecting a sensor to a control device of a vehicle, the sensor, a sensor system with the sensor and the adapter and a vehicle with the sensor system.

Aus der DE 10 2013 214 915 A1 ist ein Sensorsystem mit einer Sensorschaltung und einem Befestigungselement zum Befestigen des Sensors an einem Fahrzeug bekannt, wobei die Sensorschaltung und das Befestigungselement in einer gemeinsamen Schutzmasse verspritzt werden. From the DE 10 2013 214 915 A1 a sensor system with a sensor circuit and a fastening element for fastening the sensor to a vehicle is known, wherein the sensor circuit and the fastening element are sprayed in a common protective compound.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das bekannte Sensorsystem zu verbessern.It is an object of the invention to improve the known sensor system.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Adapter zum Anbinden eines Sensors zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld abhängigen Sensorsignals an eine Steuereinrichtung eines Fahrzeuges eine Aufnahmeschnittstelle zur Aufnahme des Sensorsignals, eine Ausgabeschnittstelle zur Ausgabe des über die Aufnahmeschnittstelle aufgenommenen Sensorsignals an die Steuereinrichtung des Fahrzeuges und ein Befestigungselement zur Anbindung an das Fahrzeug.According to one aspect of the invention, an adapter for connecting a sensor for outputting a sensor signal dependent on a physical encoder field to a control device of a vehicle comprises a receiving interface for receiving the sensor signal, an output interface for outputting the sensor signal recorded via the receiving interface to the control device of the vehicle and Fastening element for connection to the vehicle.

Dem angegebenen Adapter liegt die Überlegung zugrunde, dass ein Sensors grundsätzlich in Abhängigkeit der Umgebung im Fahrzeug aufgebaut werden muss, in der der Sensor verbaut werden soll. Diese Umgebung ist wiederum abhängig vom Hersteller des Fahrzeuges, weshalb jeder Sensor fahrzeugherstellerspezifisch konstruiert und hergestellt werden muss. Entsprechend hoch fallen auch die Herstellungskosten aus.The specified adapter is based on the consideration that a sensor must basically be constructed depending on the environment in the vehicle in which the sensor is to be installed. This environment in turn depends on the manufacturer of the vehicle, which is why each sensor must be engine-specific designed and manufactured. The production costs are correspondingly high.

Hier greift der angegebene Adapter mit dem Vorschlag an, nicht mehr das gesamte Sensorsystem fahrzeugherstellerspezifisch herzustellen. Vielmehr soll der eigentliche Sensor mit der teils empfindlichen Sensorik in Massenfertigung mit einer Standard-Ausgabeschnittstelle hergestellt und über den angegebenen Adapter dann an die fahrzeugherstellerspezifische Umgebung im Fahrzeug angepasst werden. Der Adapter weist im Idealfall lediglich eine elektrische Leitung auf, über die das Signal zwischen der Standard-Ausgabeschnittstelle des Sensors und der fahrzeugspezifischen Ausgabeschnittstelle des Adapters weitergeleitet wird und ist daher aus elektronischen Gesichtspunkten weniger empfindlich als der eigentliche Sensor. Entsprechend kostengünstig kann der angegebene Adapter dann auch hergestellt werden.Here, the specified adapter attacks with the proposal to no longer manufacture the entire sensor system vehicle manufacturer-specific. Rather, the actual sensor is to be manufactured with the partially sensitive sensors in mass production with a standard output interface and then adapted via the specified adapter to the vehicle manufacturer-specific environment in the vehicle. In the ideal case, the adapter has only one electrical line via which the signal is forwarded between the standard output interface of the sensor and the vehicle-specific output interface of the adapter and is therefore less sensitive from an electronic point of view than the actual sensor. According to cost, the specified adapter can then be made.

Somit können die Herstellungskosten für Sensorsysteme in Fahrzeugen mit dem angegebenen Adapter deutlich reduziert werden.Thus, the manufacturing costs for sensor systems in vehicles with the specified adapter can be significantly reduced.

In einer Weiterbildung des angegebenen Adapters umfasst die Aufnahmeschnittstelle ein Formschlusselement zur formschlüssigen Verbindung mit einem entsprechend am Sensor ausgebildeten Formschlusselement. Der Formschluss zwischen den beiden Formschlusselementen kann unabhängig vom Fahrzeughersteller einmal entwickelt und validiert werden, so dass der Fügeprozess zwischen dem Adapter und dem Sensor zum Sensorsystem standardisiert werden kann, was den Einbau und die Wartung des Sensors im Fahrzeug deutlich vereinfacht.In a further development of the specified adapter, the receiving interface comprises a positive locking element for positive connection with a correspondingly formed on the sensor positive locking element. The positive connection between the two positive locking elements can be developed and validated once independently of the vehicle manufacturer, so that the joining process between the adapter and the sensor can be standardized to the sensor system, which significantly simplifies the installation and maintenance of the sensor in the vehicle.

In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Adapters sind die beiden Formschlusselemente am Sensor und am angegebenen Adapter ineinander kraftschlüssig verpressbar beziehungsweise im zum Sensorsystem zusammengefügten Zustand ineinander kraftschlüssig verpresst. Auf diese Weise ist zusätzliche eine Kraftschlussverbindung geschaffen, die für einen sicheren und beständigen Halt des Sensors im angegebenen Adapter sorgt.In an additional development of the specified adapter, the two form-locking elements on the sensor and the specified adapter are pressed into one another positively frictionally or pressed together positively in one another in the assembled state to the sensor system. In this way, an additional frictional connection is created, which ensures a secure and stable hold of the sensor in the specified adapter.

In einer besonderen Weitebildung des angegebenen Adapters ist die Aufnahmeschnittstelle eingerichtet, das Sensorsignal innerhalb ihres Formschlusselementes zu empfangen. Allgemeiner gesagt, sind eine mechanische Anbindungsschnittstelle und eine elektrische Anbindungsschnittstelle des Adapters an den Sensor ineinander vereint. Insbesondere im zuvor genannten Fall, dass die beiden Formschlusselemente kraftschlüssig verbindbar sind kann bei einer geeigneten Auslegung der Kraftschlussverbindung Feuchtigkeit von der das Sensorsignal leitenden elektrischen Leitung ferngehalten werden, was das Risiko von Verwitterungsfolgen und einen damit verbundenen Ausfall des Sensorsystems mit dem angegebenen Adapter senkt.In a particular development of the specified adapter, the receiving interface is set up to receive the sensor signal within its form-locking element. More generally, a mechanical connection interface and an electrical connection interface of the adapter to the sensor are integrated with each other. In particular, in the aforementioned case that the two interlocking elements are positively connected can be kept away from the sensor signal conducting electrical line with a suitable design of the traction connection moisture, which reduces the risk of weathering consequences and associated failure of the sensor system with the specified adapter.

Zweckmäßigerweise sollte die Kraftschlussverbindung derart ausgebildet sein, dass sie um die zuvor genannte elektrische Leitung umfänglich herum geschlossen wirkt.Conveniently, the frictional connection should be designed such that it around the aforementioned electrical line circumferentially closed around.

Alternativ oder zusätzlich kann der angegebene Adapter in einer Weiterbildung ein zwischen den beiden Formschlusselementen platzierbares Dichtungselement umfassen, das ebenfalls Schutz vor eindringender Feuchtigkeit bieten kann.Alternatively or additionally, the specified adapter in a development may comprise a placeable between the two positive locking elements sealing element, which may also provide protection against moisture penetrating.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Sensor zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld abhängigen Sensorsignals an eine Steuereinrichtung eines Fahrzeuges eine Sensorschaltung zur Erzeugung des Sensorsignals basierend auf dem physikalischen Geberfeld und eine Ausgabeschnittstelle zur Ausgabe des Sensorsignals an eine Aufnahmeschnittstelle eines der angegebenen Adapter.According to a further aspect of the invention, a sensor for outputting a sensor signal dependent on a physical encoder field to a control device of a vehicle comprises a sensor circuit for generating the sensor signal based on the physical encoder field and an output interface for outputting the sensor Sensor signal to a recording interface of one of the specified adapter.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Sensorsystem einen angegebenen Sensor und einen der angegebenen Adapter, wobei die Ausgabeschnittstelle des Sensors und die Aufnahmeschnittstelle des Adapters miteinander verbunden sind.According to a further aspect of the invention, a sensor system comprises a specified sensor and one of the specified adapters, the output interface of the sensor and the receiving interface of the adapter being connected to one another.

In einer Weiterbildung des angegebenen Sensorsystems sind ein Material der Ausgabeschnittstelle des Sensors und ein Material der Aufnahmeschnittstelle des Adapters unterschiedlich hart ausgebildet. Auf diese Weise sind die beiden Ausgabeschnittstellen beim Fügen aneinander kaltumformbar, wodurch sich die oben genannte Form- und Kraftschlussverbindung durch einfaches Ein- und Anpressen der Formschlusselemente ineinander herstellen lässt.In a further development of the specified sensor system, a material of the output interface of the sensor and a material of the receiving interface of the adapter are of different hardness. In this way, the two output interfaces are cold formable when joining together, whereby the above-mentioned form and frictional connection can be produced by simply pressing and pressing the interlocking elements into each other.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug eines der angegebenen Sensorsysteme.In accordance with another aspect of the invention, a vehicle includes one of the recited sensor systems.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in connection with the drawings, wherein:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung, 1 a schematic view of a vehicle with a vehicle dynamics control,

2 eine Prinzipdarstellung eines Drehzahlsensors in dem Fahrzeug der 1, 2 a schematic diagram of a speed sensor in the vehicle of 1 .

3 einen schematische Darstellung eines Lesekopfes des Drehzahlsensors der 2 in einem Zwischenproduktionszustand, 3 a schematic representation of a read head of the speed sensor of 2 in an intermediate production state,

4a eine schematische Darstellung des zum Drehzahlsensor eingehausten Lesekopfes, 4a FIG. 2 is a schematic representation of the read head enclosed in the speed sensor, FIG.

4b eine schematische Darstellung eines Adapters zur Befestigung des Drehzahlsensors der 4a am Fahrzeug der 1, 4b a schematic representation of an adapter for mounting the speed sensor of 4a on the vehicle the 1 .

5a eine Prinzipdarstellung eines Fügeverfahrens zum Verbinden des Drehzahlsensors der 4a und des Adapters der 4b zu einem Sensorsystem in einem ersten Verfahrenszustand, und 5a a schematic diagram of a joining method for connecting the speed sensor of 4a and the adapter 4b to a sensor system in a first method state, and

5b eine Prinzipdarstellung eines Fügeverfahrens zum Verbinden des Drehzahlsensors der 4a und des Adapters der 4b zu einem Sensorsystem in einem zweiten Verfahrenszustand zeigen. 5b a schematic diagram of a joining method for connecting the speed sensor of 4a and the adapter 4b to show a sensor system in a second process state.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.

Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten Fahrdynamikregelung zeigt. Details zu dieser Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 A1 entnommen werden.It will open 1 Reference is made to a schematic view of a vehicle 2 with a known vehicle dynamics control shows. Details of this driving dynamics control, for example, the DE 10 2011 080 789 A1 be removed.

Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen.The vehicle 2 includes a chassis 4 and four wheels 6 , Every bike 6 Can be fixed on the chassis 4 fixed brake 8th opposite the chassis 4 slowed down to a movement of the vehicle 2 to slow down on a road, not shown.

Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeugs 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden.It may happen in a manner known to those skilled in the art that the wheels 6 of the vehicle 2 lose their grip and get the vehicle 2 even moved away from a given example by a steering wheel not shown steering trajectory by understeer or oversteer. This is avoided by known control circuits such as ABS (antilock braking system) and ESP (electronic stability program).

In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Drehzahl 12 der Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Längsbeschleunigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann.In the present embodiment, the vehicle 2 for speed sensors 10 at the wheels 6 on that one speed 12 the wheels 6 to capture. Further, the vehicle points 2 an inertial sensor 14 on, the driving dynamics data 16 of the vehicle 2 from which, for example, a pitch rate, a roll rate, a yaw rate, a lateral acceleration, a longitudinal acceleration and / or a vertical acceleration can be output in a manner known to a person skilled in the art.

Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikdaten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.Based on the recorded speeds 12 and vehicle dynamics data 16 can be a regulator 18 in a manner known to those skilled determine whether the vehicle 2 slips on the road or even deviates from the above-mentioned predetermined trajectory and correspond with a known controller output signal 20 to react to that. The regulator output signal 20 can then be from a control device 22 to be used by means of actuating signals 24 Actuators, like the brakes 8th to drive, which respond to the slippage and the deviation from the given trajectory in a conventional manner.

Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein.The regulator 18 For example, in a known motor control of the vehicle 2 be integrated. Also, the controller can 18 and the actuator 22 formed as a common control device and optionally be integrated in the aforementioned engine control.

Anhand einer der in 1 gezeigten Drehzahlsensoren 10 soll die vorliegende Erfindung näher verdeutlicht werden, auch wenn die vorliegende Erfindung an beliebigen Sensoren, wie Magnetfeldsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Körperschallsensoren oder Temperatursensoren umsetzbar ist. Look for one of the in 1 shown speed sensors 10 the present invention is to be illustrated in more detail, even if the present invention can be implemented on any sensors, such as magnetic field sensors, acceleration sensors, rotation rate sensors, structure-borne sound sensors or temperature sensors.

Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht einer der Drehzahlsensoren 10 in der Fahrdynamikregelung der 1 zeigt.It will open 2 Reference is made, which is a schematic view of one of the speed sensors 10 in the vehicle dynamics control of 1 shows.

Der Drehzahlsensor 10 ist Teil einer übergeordneten Sensoranordnung 23. In dieser Sensoranordnung 23 ist der Drehzahlsensor 10 in der vorliegenden Ausführung ortsfest gegenüber einem drehfest am Rad 6 befestigtes Geberelement in Form einer Encodersscheibe 26 angeordnet. The speed sensor 10 is part of a higher-level sensor arrangement 23 , In this sensor arrangement 23 is the speed sensor 10 in the present embodiment stationary relative to a rotationally fixed to the wheel 6 fixed donor element in the form of an encoder disc 26 arranged.

Die Encoderscheibe 26 besteht in der vorliegenden Ausführung aus aneinandergereihten Magnetnordpolen 30 und Magnetsüdpolen 32, die gemeinsam ein physikalisches Feld in Form eines Gebermagnetfeldes 33 erregen. Dieses Gebermagnetfeld ist in 3 der Übersichtlichkeit halber mit zwei gestrichelt dargestellten Feldlinien angedeutet. Dreht sich die am Rad 6 befestigte Encoderscheibe 26 mit diesem in eine Drehrichtung 34, dreht sich das Gebermagnetfeld so mit. The encoder disk 26 consists in the present embodiment of juxtaposed magnetic north poles 30 and magnetic south poles 32 , which together form a physical field in the form of a transmitter magnetic field 33 excite. This transmitter magnetic field is in 3 for the sake of clarity with two dashed line lines indicated. Turns on the wheel 6 attached encoder disk 26 with this in one direction 34 , the encoder magnetic field rotates with it.

Der Drehzahlsensor 10 umfasst in der vorliegenden Ausführung einen Messfühler, auch Messaufnehmer genannt, in Form eines magnetorstriktiven Elementes 35. Das magnetorstriktive Element 35 ändert in Abhängigkeit der Winkellage des vom Encoderrad 26 erregten Gebermagnetfeldes seinen elektrischen Widerstand. Zur Erfassung der Drehzahl 12 wird an das magnetostriktive Element 35 ein Probesignal 39 angelegt, das in Abhängigkeit der Winkellage des Encoderrades 26 und damit des elektrischen Widerstandes magnetostriktiven Elementes 35 verändert wird. Basierend auf dieser Veränderung des Probesignals 39 wertet eine Signalauswerteschaltung 40 die Drehzahl 12 aus und gibt sie in einem Datensignal 42 an den Regler 18 aus. Diese Signalauswerteschaltung 40 kann ebenfalls Teil des Drehzahlsensors 10 sein.The speed sensor 10 In the present embodiment, a sensor, also called sensor, in the form of a magnetorstrictive element 35 , The magnetorstrictive element 35 changes depending on the angular position of the encoder wheel 26 Encoder magnetic field excited its electrical resistance. For detecting the speed 12 becomes the magnetostrictive element 35 a probe signal 39 created, depending on the angular position of the encoder wheel 26 and thus the electrical resistance of magnetostrictive element 35 is changed. Based on this change in the probe signal 39 evaluates a signal evaluation circuit 40 the speed 12 and outputs them in a data signal 42 to the controller 18 out. This signal evaluation circuit 40 can also be part of the speed sensor 10 be.

Das Drehzahlsensorsystem 23 basiert auf einem aktiven Drehzahlmessprinzip. Hierzu und zu weiteren Hintergrundinformationen zu derartigen Drehzahlsensoren wird auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die DE 101 46 949 A1 verwiesen.The speed sensor system 23 based on an active speed measuring principle. For this purpose and for further background information on such speed sensors, the relevant prior art, such as the DE 101 46 949 A1 directed.

Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung des Drehzahlsensors 10 in einem noch nicht fertig gestellten Herstellungszustand zeigt.It will open 3 Reference is made, which is a schematic representation of the speed sensor 10 in a not yet finished state of manufacture shows.

Der Drehzahlsensor 10 ist im Produktionszustand der vorliegenden Ausführung auf in einem als sogenannter Leadframe 44 ausgeführten Schaltungsträger gehalten. Von diesem Leadframe 44 ist in 3 nur ein Teil gezeigt. Der Leadframe 44 kann besonders bevorzugt als Endlosband ausgeführt sein, an den sich der in 3 Teil gezeigte des Leadframes 44 nebeneinander und/oder übereinander anschließt. Ein Beispiel dafür ist in 4 gezeigt.The speed sensor 10 is in the production state of the present embodiment in a so-called lead frame 44 executed circuit carrier held. From this leadframe 44 is in 3 only a part shown. The leadframe 44 can particularly preferably be designed as an endless belt, to which the in 3 Part shown of the leadframe 44 adjoining each other and / or one above the other. An example of this is in 4 shown.

Der in 3 gezeigte Teil des Leadframes 44 umfasst einen Halterahmen 46, einen Verdrahtungsträger in Form einer Bestückinsel 48, auf der der Lesekopf 28 gehalten und verschaltet ist, zwei Dambars 50 genannte Stege und zwei Kontaktanschlüsse 52. Dabei halten die Dambars 50 die Kontaktanschlüsse 52 direkt und die Bestückinsel 48 am Halterahmen 46. In dem Leadframe 44 sind der Halterahmen 46, die Bestückinsel 48, die Dambars 50 und die Kontaktanschlüsse 52 als einstückiges Stanzteil oder Stanzrahmen ausgebildet, in dem die zuvor genannten Elemente durch Stanzen aus einem elektrisch leitfähigen Blech geformt werden.The in 3 shown part of the leadframe 44 includes a support frame 46 , a wiring carrier in the form of a Bestückinsel 48 on which the reading head 28 held and interconnected, two dambars 50 called webs and two contact terminals 52 , In doing so, the dambars hold 50 the contact connections 52 directly and the placement island 48 on the frame 46 , In the leadframe 44 are the holding frame 46 , the placement island 48 , the dambars 50 and the contact connections 52 formed as a one-piece stamped part or punching frame, in which the aforementioned elements are formed by punching from an electrically conductive sheet metal.

Auf der Bestückinsel 48 wird im Rahmen der vorliegenden Ausführung der Messaufnehmer in Form des magnetostriktiven Elementes 35 und die Signalauswerteschaltung 40 aufgebracht und elektrisch beispielsweise durch Löten oder Verkleben kontaktiert. Das magnetostriktive Element 35 und die Signalauswerteschaltung 40 sind dabei ferner über einen Bonddraht 54 miteinander verbunden, so dass über die Bestückinsel 48 und den Bonddraht 54 zwischen magnetostriktiven Element 35 und der Signalauswerteschaltung 40 das Probesignal 39 übertragen werden kann.On the placement island 48 is in the context of the present embodiment, the sensor in the form of the magnetostrictive element 35 and the signal evaluation circuit 40 applied and contacted electrically, for example by soldering or gluing. The magnetostrictive element 35 and the signal evaluation circuit 40 are also via a bonding wire 54 connected to each other so that about the placement island 48 and the bonding wire 54 between magnetostrictive element 35 and the signal evaluation circuit 40 the probe signal 39 can be transferred.

Die Bestückinsel 48 ist in der vorliegenden Ausführung direkt mit einem der beiden Kontaktanschlüsse 52 verbunden, während der andere der beiden Kontaktanschlüsse 52 von der Bestückinsel 48 galvanisch getrennt und mit der Signalauswerteschaltung 40 über einen weiteren Bonddraht 54 verbunden ist. Auf diese Weise kann über die beiden Kontaktanschlüsse 52 das Datensignal 42 aus der Signalauswerteschaltung 40 ausgegeben werden.The placement island 48 is in the present embodiment directly with one of the two contact terminals 52 connected while the other of the two contact terminals 52 from the assembly island 48 galvanically isolated and with the signal evaluation circuit 40 over another bonding wire 54 connected is. In this way, via the two contact terminals 52 the data signal 42 from the signal evaluation circuit 40 be issued.

Der Halterahmen 46 weist im Rahmen der vorliegenden Ausführung zwei parallel zueinander verlaufende Transportsteifen 58 auf, die über Verbindungsstege 60 miteinander verbunden sind. Auf dem Transportstreifen 58 sind dabei Transportlöcher 62 ausgebildet, in die ein nicht weiter dargestelltes Transportwerkzeug eingreifen und den Leadframe 44 bewegen kann. Ferner ist auf dem Transportstreifen 58 ein Indexloch 64 ausgebildet, mittels dem die Lage des Leadframes 44 beim Transport bestimmt und damit geregelt werden kann.The support frame 46 has in the context of the present embodiment, two parallel transport stiffeners 58 on that over connecting bridges 60 connected to each other. On the transport strip 58 are transport holes 62 formed, in which engage a not further illustrated transport tool and the leadframe 44 can move. Further, on the transport strip 58 an index hole 64 formed, by means of which the position of the leadframe 44 determined during transport and can thus be regulated.

Nachdem der Zwischenproduktionszustand des Drehzahlsensors 10 gemäß der 3 erreicht ist, werden die Bestückinsel 48 und die beiden Kontaktanschlüsse 52 aus dem restlichen Leadframe 44 freigestanzt und der Drehzahlsensor 10 eingehaust. Hierzu könnte der Drehzahlsensor 10 in an sich bekannter Weise in eine Form eingelegt und durch Umspritzen mit einer in 4a gezeigten ersten Schutzmasse 66, wie beispielsweise einem Epoxid-Material umhüllt werden. Die erste Schutzmasse 66 kann wie in 4a gezeigt, mit einer Ausgabeschnittstelle 68 ausgebildet werden. Dabei kann die Ausgabeschnittstelle 68 einen die Kontaktanschlüsse 52 freilegenden Bereich 70 und ein Formschlusselement 72 umfassen. Während im freilegenden Bereich 70 das Datensignal 42 von den Kontaktanschlüssen 52 elektrisch abgegriffen werden kann, kann der Drehzahlsensor 10 über den Formschlusselement 72 an einem Träger befestigt werden. After the intermediate state of production of the speed sensor 10 according to the 3 is reached become the Bestückinsel 48 and the two contact connections 52 from the rest of the leadframe 44 punched free and the speed sensor 10 enclosed. This could be the speed sensor 10 in a conventional manner inserted into a mold and by molding with an in 4a shown first protective mass 66 , such as an epoxy material are wrapped. The first protective compound 66 can be like in 4a shown with an output interface 68 be formed. The output interface can be 68 one the contact connections 52 exposing area 70 and a form-locking element 72 include. While in the exposing area 70 the data signal 42 from the contact connections 52 can be electrically tapped, the speed sensor 10 over the positive-locking element 72 be attached to a carrier.

Als Träger kann beispielsweise das Chassis 4 des Fahrzeuges 2 verwendet werden. Je nachdem, welche Funktion der Sensor erfüllt, kann der Träger aber auch eine beliebige andere Komponente des Fahrzeuges 2 sein. Da das Fahrzeug 2 herstellerabhängig aufgebaut ist, muss die Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 kundenspezifisch ausgebildet werden. Der Drehzahlsensor 10, wie er in 3 in seinem Zwischenproduktionszustand gezeigt ist, kann jedoch normalerweise nicht transportiert werden, so dass die Einhüllung des Drehzahlsensors 10 mit der ersten Schutzmasse 66 und damit auch die Ausbildung der Ausgabeschnittstelle 68 unmittelbar bei der Herstellung des Drehzahlsensors 10 mit erfolgen muss. Dies macht es jedoch unmöglich den Drehzahlsensor 10 in Massenfertigung herzustellen, weil die Ausgabeschnittstelle 68 so kundenspezifisch ausgebildet werden müsste.As a carrier, for example, the chassis 4 of the vehicle 2 be used. Depending on which function the sensor fulfills, however, the carrier can also be any other component of the vehicle 2 be. Because the vehicle 2 manufacturer-dependent, the output interface must be 68 of the speed sensor 10 custom designed. The speed sensor 10 as he is in 3 is shown in its intermediate production state, but can not normally be transported, so that the envelope of the speed sensor 10 with the first protective compound 66 and thus also the training of the output interface 68 directly in the production of the speed sensor 10 must be done with. However, this makes it impossible the speed sensor 10 mass-produced because the output interface 68 would have to be designed as customer-specific.

Hier greift die vorliegende Erfindung mit dem Vorschlag an, zwischen den Drehzahlsensor 10 und seinem Träger, also dem Chassis 4 des Fahrzeuges 2, einen in 4b gezeigten Adapter 74 zu setzen, der eine standartmäßige Aufnahmeschnittstelle 76 aufweist, die mit der Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 verbunden werden kann. Ferner kann der Adapter 74 eine eigene Ausgabeschnittstelle 78 aufweisen, die dann an die kundenspezifischen Bedingungen im Fahrzeug 2 angepasst werden kann. Ferner kann der Adapter 74 auch mit einem eigenen Befestigungselement 80 ausgebildet werden, das ebenfalls in kundenspezifischer Weise die mechanische Befestigung am Träger, also am Chassis 4 des Fahrzeuges 2 ermöglichen kann. Die Ausgabeschnittstelle 78 am Adapter 74 und das Befestigungselement 80 können prinzipiell auch einstückig ausgebildet werden.Here, the present invention attacks with the proposal, between the speed sensor 10 and its vehicle, so the chassis 4 of the vehicle 2 , one in 4b shown adapter 74 to set, which is a standard recording interface 76 that coincides with the output interface 68 of the speed sensor 10 can be connected. Furthermore, the adapter 74 an own output interface 78 which then conform to the customer-specific conditions in the vehicle 2 can be adjusted. Furthermore, the adapter 74 also with its own fastening element 80 be formed, which also in a custom manner, the mechanical attachment to the carrier, ie on the chassis 4 of the vehicle 2 can allow. The output interface 78 on the adapter 74 and the fastener 80 can in principle also be formed in one piece.

Die standartmäßige Aufnahmeschnittstelle 76 weist im Rahmen der vorliegenden Ausführung ein Formschlusselement 82 auf, das mit dem Formschlusselement 72 der Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 grundsätzlich formschlüssig verbindbar ist. Zusätzlich weist der Adapter 74 eine von der Aufnahmeschnittstelle 76 zur Ausgabeschnittstelle 78 führende elektrische Leitung als Übertragungselement 84 auf, um das Datensignal 42 von seiner Aufnahmeschnittstelle 76 an seine Ausgabeschnittstelle 78 zu übertragen. Auf diese Weise kann der Drehzahlsensor 10 an die Aufnahmeschnittstelle 76 des Adapters 74 sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Weise angebunden werden. The standard recording interface 76 has in the context of the present embodiment, a positive connection element 82 on, with the positive-locking element 72 the output interface 68 of the speed sensor 10 is always form-fitting connectable. In addition, the adapter points 74 one from the recording interface 76 to the output interface 78 leading electrical line as a transmission element 84 on to the data signal 42 from his recording interface 76 to its output interface 78 transferred to. In this way, the speed sensor 10 to the recording interface 76 of the adapter 74 be connected in both mechanical and electrical manner.

Der Adapter 74 der vorliegenden Ausführung befreit den Drehzahlsensor 10 somit von bauraumbedingten Einschränkungen hinsichtlich seiner Anbindung an das Chassis 4 des Fahrzeuges 2 und erlaubt es, die Ausgabeschnittstelle 68 am Drehzahlsensor 10 nicht nur in standardisierter Weise sondern auch in beliebiger Weise auszubilden, ohne der Drehzahlsensor 10 selbst ein Befestigungselement 80 zur Anbindung an das Chassis 4 des Fahrzeuges 2 aufweisen muss. Verallgemeinert auf die Erfindung ausgedrückt soll die mechanische Befestigungsfunktion am Drehzahlsensor 10 zur Befestigung des Drehzahlsensors 10 am Fahrzeug von der eigentlich zu erfüllenden elektrischen Messfunktion des Drehzahlsensors über den Adapter 74 getrennt werden, wodurch es möglich wird, die elektrische Messfunktion im Rahmen des Drehzahlsensors 10 massenfertigungstechnisch (also standardisiert) zu realisieren, so dass nur noch die mechanische Befestigungsfunktion im Rahmen des Adapters 74 in kundenspezifischer Weise umgesetzt werden muss. Die Ausgabeschnittstelle 78 am Adapter 74 kann dann als gewöhnliche Anschlussstelle beispielsweise zum Anschluss eines Kabels ausgebildet werden, das dann wiederum das Datensignal 42 in der in 2 gezeigten Weise beispielsweise zum Regler 18 oder jeder anderen beliebigen Steuereinrichtung im Fahrzeug 2 weiterleiten kann.The adapter 74 The present embodiment frees the speed sensor 10 thus space-related restrictions regarding its connection to the chassis 4 of the vehicle 2 and allows the output interface 68 at the speed sensor 10 not only in a standardized way but also in any way, without the speed sensor 10 even a fastener 80 for connection to the chassis 4 of the vehicle 2 must have. Generalized to the invention, the mechanical attachment function is intended to be at the speed sensor 10 for mounting the speed sensor 10 on the vehicle from the actual electrical measuring function of the speed sensor to be fulfilled via the adapter 74 be separated, making it possible, the electrical measurement function in the context of the speed sensor 10 mass-production technology (ie standardized), so that only the mechanical fastening function in the context of the adapter 74 must be implemented in a customer-specific manner. The output interface 78 on the adapter 74 can then be formed as a common connection point, for example, for connecting a cable, which in turn then the data signal 42 in the in 2 shown way, for example, the controller 18 or any other control device in the vehicle 2 can forward.

Zur Herstellung des Adapters 74 können zunächst das Übertragungselement 84 in Form des elektrischen Leiters und das Befestigungselement 80, das beispielsweise als Hülse ausgebildet sein kann, in einem Urformwerkzeug, wie beispielsweise einer Spritzgussform angeordnet werden. Dann kann der Adapter 74 in dem Urformwerkzeug mit einer zweiten Schutzmasse 86 beispielsweise durch Spritzgießen urgeformt werden. Als Material für die zweite Schutzmasse eignet sich hierbei insbesondere Polyamid, worauf an späterer Stelle eingegangen werden soll.For the production of the adapter 74 First, the transmission element 84 in the form of the electrical conductor and the fastener 80 , which may be formed, for example, as a sleeve, are arranged in a forming tool, such as an injection mold. Then the adapter 74 in the master mold with a second protective compound 86 For example, be molded by injection molding. As a material for the second protective composition in this case is particularly suitable polyamide, which will be discussed later.

In die Aufnahmeschnittstelle 76 des hergestellten Adapters 74 kann dann die Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 eingeführt und formschlüssig verbunden werden. In 4a und 4b sind die Formschlusselemente 72, 82 zur Herstellung eines Formschlusses zwischen dem Drehzahlsensor 10 und dem Adapter 74 als Stecker-Steckdose-Prinzip dargestellt, wobei der Stecker am Drehzahlsensor 10 ausgebildet ist. Dies ist jedoch nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen.Into the recording interface 76 of the manufactured adapter 74 then can the output interface 68 of the speed sensor 10 introduced and positively connected. In 4a and 4b are the positive locking elements 72 . 82 to Producing a positive connection between the speed sensor 10 and the adapter 74 shown as a plug-socket principle, wherein the plug on the speed sensor 10 is trained. However, this is only to be understood as illustrative and not restrictive.

Zum Anschluss des Drehzahlsensors 10 an den Adapter 74 kann eines der beiden Formschlusselemente 72, 82 am Drehzahlsensor 10 oder am Adapter 74 durch das andere Formschlusselement 82, 72 entsprechend am Adapter 74 oder am Drehzahlsensor 10 über einen Ein- und Anpressvorgang kaltumgeformt werden, so dass neben der Formschlussverbindung auch eine Kraftschlussverbindung zwischen dem Drehzahlsensor 10 und dem Adapter 74 entsteht. Diese Kraftschlussverbindung würde dann auch die Schnittstelle zwischen dem Drehzahlsensor 10 und dem Adapter 74 wasserdicht verschließen. Prinzipiell wäre im Rahmen des Ein- und Anpressvorgang auch eine Heißumformung denkbar, wofür aber entsprechende Materialen als Schutzmassen 66, 86 ausgewählt werden müssen.For connection of the speed sensor 10 to the adapter 74 can one of the two positive locking elements 72 . 82 at the speed sensor 10 or on the adapter 74 through the other positive locking element 82 . 72 according to the adapter 74 or at the speed sensor 10 be cold-formed over a pressing and pressing process, so that in addition to the positive connection and a frictional connection between the speed sensor 10 and the adapter 74 arises. This frictional connection would then also the interface between the speed sensor 10 and the adapter 74 seal watertight. In principle, a hot forming would be conceivable within the scope of the pressing and pressing process, but for what appropriate materials as protective compounds 66 . 86 must be selected.

Im Rahmen der vorliegenden Ausführung kann der Ein- und Anpressvorgang gemäß den 5a und 5b ausgeführt werden. Zur Ausführung des dargestellten Ein- und Anpressvorgangs sollte die erste Schutzmasse 66 aus einem Material ausgebildet sein, das härter ist, als das Material der zweiten Schutzmasse 86. Hierzu ist die erste Schutzmasse 66 in der oben erwähnten Weise als Epoxid-Material und die zweite Schutzmasse 86 als Polyamid-Material ausgeführt.In the context of the present embodiment, the input and pressing process according to the 5a and 5b be executed. To perform the illustrated pressing and Anpressvorgangs should the first protective ground 66 be formed of a material which is harder than the material of the second protective composition 86 , This is the first protective compound 66 in the above-mentioned manner as epoxy material and the second protective composition 86 designed as a polyamide material.

Zur einfacheren Erläuterung des Ein- und Anpressvorgangs sollen die Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 und die Aufnahmeschnittstelle 76 des Adapters 74 nachstehend in nicht einschränkender Weise als um eine Rotationsachse 87 radialsymmetrisch verlaufend angenommen werden.For ease of explanation of the input and Anpressvorgangs should the output interface 68 of the speed sensor 10 and the recording interface 76 of the adapter 74 hereinafter by way of non-limiting example, as an axis of rotation 87 be assumed to be radially symmetrical.

Das Formschlusselement 72 der Ausgabeschnittstelle 68 des Drehzahlsensors 10 weist zur Durchführung des Ein- und Anpressvorgangs eine radial nach außen abragende Schulter 88 auf. Unterhalb der Schulter 88 ist eine radiale Aufnahmenut 90 ausgebildet. Das Formschlusselement 86 der Aufnahmeschnittstelle 76 des Adapters 74 weist ebenfalls eine Schulter 92 auf, die jedoch radial nach innen gerichtet ist. The form-locking element 72 the output interface 68 of the speed sensor 10 has to perform the pressing and pressing a radially outwardly projecting shoulder 88 on. Below the shoulder 88 is a radial groove 90 educated. The form-locking element 86 the recording interface 76 of the adapter 74 also has a shoulder 92 on, but which is directed radially inward.

Zur Durchführung des Ein- und Anpressvorgangs werden die beiden Formschlusselemente 72, 76 formschlüssig ineinander geführt, bis die beiden Schultern 88, 92 in axialer Richtung aufeinander liegen. Dann werden die beiden Schultern 88, 92 in axialer Richtung aufeinander gepresst. Weil das Material der zweiten Schutzmasse 86 weicher ist, als das Material der ersten Schutzmasse 66, werden die Schulter 92 an der Aufnahmeschnittstelle 76 des Adapters 74 in axialer Richtung verschoben und das Material der zweiten Schutzmasse 86 in die radiale Aufnahmenut 90 gepresst, wodurch der Formschluss in die axiale Richtung hin erweitert wird, und gegebenenfalls neben dem Formschluss auch der oben genannte Kraftschluss erzeugt wird. Auf diese Weise werden der Adapter 74 und der Drehzahlsensor 10 zuverlässig miteinander verbunden.To carry out the pressing and pressing operation, the two positive locking elements 72 . 76 positively interlocked until the two shoulders 88 . 92 lie in the axial direction to each other. Then the two shoulders 88 . 92 pressed together in the axial direction. Because the material of the second protective mass 86 softer than the material of the first protective compound 66 , be the shoulder 92 at the recording interface 76 of the adapter 74 shifted in the axial direction and the material of the second protective mass 86 in the radial receiving groove 90 pressed, whereby the positive connection is expanded in the axial direction, and optionally in addition to the positive connection and the above-mentioned frictional connection is generated. That way the adapter will work 74 and the speed sensor 10 reliably connected with each other.

Zwischen den beiden Formschlusselementen 72, 82 kann ferner oder alternativ ein nicht weiter dargestelltes Dichtungselement, beispielsweise in Form einer O-Ring-Dichtung platziert werden.Between the two positive locking elements 72 . 82 can also or alternatively, a not further illustrated sealing element, for example, be placed in the form of an O-ring seal.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013214915 A1 [0002]
DE 102011080789 A1 [0027]
DE 10146949 A1 [0038]

Claims

Adapter ( 74 ) for connecting a sensor ( 10 ) for outputting one of a physical encoder field ( 33 ) dependent sensor signal ( 42 ) to a control device ( 18 ) of a vehicle ( 2 ), comprising: - a recording interface ( 76 ) for receiving the sensor signal ( 42 ), - an output interface ( 78 ) for output via the recording interface ( 76 ) received sensor signal ( 42 ) to the control device ( 18 ) of the vehicle ( 2 ), and - a fastening element ( 80 ) for connection to the vehicle ( 2 ).

Adapter ( 74 ) according to claim 1, wherein the receiving interface ( 76 ) a form-locking element ( 82 ) for the positive connection with a corresponding to the sensor ( 10 ) formed positive-locking element ( 72 ).

Adapter ( 74 ) according to claim 2, wherein the two positive locking elements ( 72 . 82 ) are compressible into each other.

Adapter ( 74 ) according to claim 2 or 3, wherein the recording interface ( 76 ), the sensor signal ( 42 ) within its form-locking element ( 86 ) to recieve.

Adapter ( 74 ) according to one of claims 2 to 4, comprising a between the two form-locking elements ( 72 . 82 ) placeable sealing element.

Sensor ( 10 ) for outputting one of a physical encoder field ( 33 ) dependent sensor signal ( 42 ) to a control device ( 18 ) of a vehicle ( 2 ), comprising: - a sensor circuit ( 35 . 40 ) for generating the sensor signal ( 42 ) based on the physical encoder field ( 33 ), and - an output interface ( 68 ) for outputting the sensor signal ( 42 ) to a recording interface ( 76 ) of an adapter ( 74 ) according to one of the preceding claims 1 to 5.

Sensor system comprising: a sensor ( 10 ) according to claim 6, and - an adapter ( 74 ) according to one of the preceding claims 1 to 5, wherein the output interface ( 68 ) of the sensor ( 10 ) and the recording interface ( 76 ) of the adapter ( 74 ) are interconnected.

A sensor system according to claim 7, wherein a material of the output interface ( 68 ) of the sensor ( 10 ) and a material of the recording interface ( 76 ) of the adapter ( 74 ) are formed differently hard.

Vehicle ( 2 ) comprising a sensor system according to claim 7 or 8.