CN114981134B - 传感器组件以及用于制动设备的操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有壳体(4)传感器组件，壳体具有柱形的凹部(7)，该凹部(7)具有沿其圆周方向封闭的内壁(8)，并且传感器组件还具有适配于凹部(7)的盖子(9)，盖子承载至少一个传感器单元(5)，其中所述盖子(9)具有柱形的插入区段(10)，该插入区段沿轴向部分地插入到凹部(7)中，从而使得插入区段至少部分地与内壁(8)径向对置，并且其中所述插入区段(10)通过形状配合连接部(15)沿轴向保持在凹部(7)中。其中规定，形状配合连接部(15)具有可弹性变形的C形环(16)，C形环与插入区段(10)同轴地布置并且沿轴向保持在插入区段(10)的第一轴向止挡部和内壁(8)的第二轴向止挡部之间。

Description

传感器组件以及用于制动设备的操纵装置

技术领域

本发明涉及一种传感器组件，其具有壳体，所述壳体具有柱形的凹部，所述凹部具有沿凹部的圆周方向封闭的内壁，并且所述传感器组件还具有适配于所述凹部的盖子，所述盖子承载至少一个传感器单元，其中所述盖子具有柱形的插入区段，该插入区段沿轴向部分地插入到凹部中，从而所述插入区段至少部分地与内壁径向对置，并且其中所述插入区段通过形状配合连接部沿轴向保持在所述凹部中。

此外，本发明还涉及一种用于制动设备的操纵装置，其具有这种传感器组件。

背景技术

上述类型的传感器组件是已知的。例如，专利文献EP2979073B1公开了一种带有壳体的传感器组件，该壳体具有柱形的凹部，所述凹部具有沿凹部的圆周方向封闭的内壁。所述传感器组件此外还具有适配于所述凹部并且承载传感器单元的盖子。所述盖子具有柱形的插入区段，该插入区段沿轴向部分地插入到凹部中，从而该插入区段至少部分地与凹部的内壁径向对置。

为了将盖子固定在壳体上，所述插入区段通过形状配合连接部沿轴向保持在凹部中。在专利文献EP2979073B1中，形状配合连接部具有多个螺钉。

替代于此，所述形状配合连接部具有遮盖所述盖子的挡圈。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的传感器组件的特征在于，所述形状配合连接部具有可弹性变形的C形环，该C形环与插入区段同轴地布置并且沿轴向保持在所述插入区段的第一轴向止挡部和所述内壁的第二轴向止挡部之间。在本发明公开的范围内，术语“径向”和“轴向”是关于柱形的插入区段的纵向中轴线而言，除非明确提及术语“径向”和“轴向”具有其他含义。第一轴向止挡部优选地沿插入区段的插入方向位于第二轴向止挡部之前。如果插入区段插入到凹部中，则第一轴向止挡部部因此比第二轴向止挡部部更靠近凹部的底部。所述C形环于是阻碍与插入方向相反地移除插入区段。由于所述C形环沿轴向保持在第一轴向止挡部和第二轴向止挡部之间，所以C形环布置在所述插入区段与所述内壁(Mantelwand)径向对置的区域中。因此，所述C形环显而易见地不易接近。尤其是在不可见地操纵传感器组件的元件的情况下，不能将盖子从壳体上拆下。所述C形环优选地由不锈钢材料制成。通过这样的结构，所述C形环至少能够略微弹性变形，并且还具有足够的机械强度以防止与插入方向相反地从凹部中移除插入区段。此外，通过所述C形环形成抗振的形状配合连接部。因此，所述形状配合连接部不受盖子和/或壳体的振动的影响。传感器单元优选布置在盖子上，从而使得传感器单元沿插入方向位于插入区段的自由端的前面。如果插入区段插入到凹部中，则传感器单元沿轴向位于插入区段的自由端与凹部的底部之间。所述传感器单元在没有首先移除盖子的情况下是不可接近的，进而可以防止被操纵。传感器单元优选适配于布置在壳体中和/或支承在壳体中的元件，并且被设计为监测该元件。

根据一种优选的实施方式规定，所述第一轴向止挡部具有环形的第一止挡面，所述第一止挡面沿所述插入区段的圆周方向延伸，和/或所述第二轴向止挡部具有环形的第二止挡面，所述第二止挡面沿所述凹部的圆周方向延伸。通过第一止挡面或第二止挡面的这种构造实现了第一止挡面与C形环之间或第二止挡面与C形环之间的全面的表面接触。所述C形环于是特别可靠地防止沿与插入方向相反的方向移除所述插入区段。

所述第一止挡面和/或所述第二止挡面是倾斜的。由此实现了，当以与插入方向相反地作用的力加载所述C形环时，C形环弹性变形，从而增大了在C形环的第一端和第二端之间的距离。所述C形环于是在受到与插入方向相反地作用的力时被撑开，从而C形环特别可靠地防止了与插入方向相反地移除所述插入区段。为此，第一止挡面优选地倾斜，从而使得第一止挡面的径向外边缘沿插入方向位于第一止挡面的径向内边缘之前。所述第一止挡面和/或第二止挡面的合适的斜度优选根据C形环和止挡面之间的摩擦系数和自锁标准来选择。盖子和/或壳体优选由塑料材料制成。所述C形环优选补偿了盖子和/或壳体的由温度引起的松弛和/或由力引起的松弛。

根据一种优选的实施方式，第一止挡面是插入区段的圆周槽的侧壁和/或第二止挡面是内壁的圆周槽的侧壁。于是，C形环沿径向不仅嵌入到插入区段的圆周槽中而且嵌入到内壁的圆周槽中。如果第一止挡面为插入区段的圆周槽的侧壁，则将插入区段简单地插入到凹部中进而能够简单地装配传感器组件。为了装配所述传感器组件，优选首先将C形环布置在插入区段的圆周槽中。如有必要，为此首先对C形环进行加热，以便使C形环扩宽。如果C形环布置在插入区段的圆周槽中，则插入区段插入到凹部中。所述插入区段的圆周槽的另一侧壁、也即不形成第一止挡面的侧壁则会形成随动面，所述C形环通过该随动面与插入区段一起移动，直至C形环沿径向卡入到内壁的圆周槽中，只要所述插入区段足够远地插入到凹部中。侧壁的一边缘优选具有倒角，以便于插入区段的插入。

优选地，所述C形环沿轴向预紧地保持在所述第一轴向止挡部和所述第二轴向止挡部之间。由此实现了盖子的沿轴向无间隙的装配，进而获得了由盖子承载的传感器单元。所述传感器单元通常在投入运行之前进行电气校准。因为传感器单元沿轴向无间隙地进行装配，所以提高了传感器单元根据规定所执行的监测的精度。如果传感器单元并非沿轴向无间隙地得到保持，则传感器单元沿轴向方向的运动、也即沿插入方向或与插入方向相反的方向的运动可能会损害监测的准确性。优选地，所述插入区段具有面向底部的第一端面，其中所述凹部具有与所述第一端面轴向对置的第二端面，其中所述第一端面沿轴向直接地或间接地贴靠在所述第二端面上，并且其中通过接触预先规定插入区段的最大插入深度并且沿轴向预紧所述C形环。

优选地，所述插入区段进而所述传感器单元沿径向无间隙地保持在凹部中。因此防止了插入区段沿径向方向的运动。为此目的，所述插入区段优选与所述凹部互补地成形。通过C形环在倾斜的止挡面上的接触，所述插入区段优选沿径向无间隙地保持在凹部中。如果传感器单元沿径向没有间隙，则提高了传感器单元根据规定所执行的监测的准确性。如果传感器单元并非沿径向无间隙地得到保持，则传感器单元沿径向方向的运动可能会损害监测的准确性。

所述传感器组件设有密封圈，该密封圈沿径向包围所述插入区段。所述插入区段通过该密封圈径向密封地保持在凹部中。由此防止了脏物侵入到传感器单元所在的区域中。所述密封圈优选具有可弹性变形的聚合物材料。密封圈特别优选地设计为O形环，其与插入区段同心地布置。所述密封圈优选沿轴向布置在第一端面和第二端面之间。于是所述第一端面借助密封圈沿轴向贴靠在第二端面上。替代于此，密封圈优选布置在插入区段的另一圆周槽中。在这种情况下，第一端面优选直接地、也即沿轴向直接贴靠在第二端面上。

优选地，所述插入区段具有至少一个轴向开口，导电的触针延伸穿过所述轴向开口以便实现所述传感器单元的电接触并且将所述传感器单元固定在所述盖子上。所述盖子于是借助于触针承载传感器单元。优选地提供多个沿径向彼此间隔地布置的触针。所述触针优选具有至少基本上相同的膨胀系数。如果触针由于温度变化而改变其长度，则传感器单元仅仅以平移的方式移动。于是避免了传感器单元的倾斜，这种倾斜会特别不利地影响由传感器单元执行的监测的准确性。

所述传感器组件优选设有作用在所述盖子和所述壳体之间的扭转止动件。通过该扭转止动件防止了壳体进而传感器单元围绕插入区段的纵向中轴线的旋转。这也提高了传感器单元根据规定执行的监测的准确性。

根据一种优选的实施方式规定，所述盖子具有位于所述C形环的径向外部的轴向突起，所述轴向突起沿轴向嵌入到所述壳体的突起容纳部中，以便形成所述扭转止动件。扭转止动件的这种构造防止插入区段错误地插入到凹部中。如果所述插入区段例如围绕其纵向中轴线旋转，从而使得在插入区段插入到凹部中时轴向突起未插入到突起容纳部中，则轴向突起会阻止插入区段插入到凹部中。

根据本发明的、用于制动设备的操纵装置具有输入杆，该输入杆可轴向移动地支承在所述操纵装置的壳体中并且具有可与制动踏板耦联的端部，其特征在于具有权利要求10的特征的、根据本发明的传感器组件，其中，所述操纵装置的壳体形成所述传感器组件的壳体，并且其中，所述传感器单元构造用于监控所述输入杆的移动位置。这也引起了已经提到的优点。进一步优选的特征和特征组合由以上所描述的内容和权利要求得出。

附图说明

下面参照附图更详细地阐述本发明。附图示出：

图1是制动设备的操纵装置在传感器组件的区域中的剖视图；并且

图2是传感器组件的盖子的透视图。

具体实施方式

图1示出了制动设备2的操纵装置1在传感器组件3的区域中的剖视图。所述操纵装置1具有壳体4，未示出的输入杆关于其纵向中轴线可轴向移动地支承在该壳体中。所述输入杆的一端可与制动踏板耦联，从而所述输入杆借助于制动踏板可轴向移动。所述传感器组件3具有传感器单元5，该传感器单元适配于输入杆并且构造用于检测输入杆的移动位置。为了检测移动位置，传感器单元5例如具有磁场敏感的元件6。所述操纵装置1设计成根据所检测到的输入杆的移动位置借助于操纵装置1的电动机来操纵制动设备的主制动缸，以便产生或增加减速扭矩。

所述壳体4具有凹部7和底部14，所述凹部7具有沿凹部7的圆周方向封闭的内壁8。在当前情况下，所述凹部7具有圆形的横截面。

所述传感器组件3此外还具有适配于凹部7的盖子9。所述盖子9具有柱形的插入区段10，该插入区段10部分地沿轴向插入到凹部7中，从而使得插入区段10在区域11中与内壁8径向对置。如果插入区段10插入到凹部7中，则凹部7由插入区段10或者说盖子9封闭或者说遮盖。

所述传感器单元5固定在盖子9上，从而使得盖子9承载传感器单元5。传感器单元5在此沿插入区段10的插入方向12布置在插入区段10的前面。因此，传感器单元5位于插入区段10的前端13和凹部7的底部14之间的空隙中。由此传感器单元5在空间上位于未示出的输入杆附近。

所述插入区段10通过形状配合连接部15沿轴向保持在凹部7中。该形状配合连接部15具有可弹性变形的C形环16，该C形环16与插入区段10同轴地设置。在当前情况下，所述C形环16由不锈钢材料制成。替代于此，C形环16优选地由就其弹性变形能力而言与不锈钢材料相似的其它材料制成。

所述插入区段10具有圆周槽17，也即沿插入区段10的圆周方向完全环绕插入区段10延伸的槽。该圆周槽17以下被称为第一圆周槽17。而内壁8具有圆周槽18，也即沿内壁8的圆周方向完全环绕内壁8延伸的槽。该槽以下被称为第二圆周槽18。

所述C形环16沿轴向贴靠在第一轴向止挡部上，该第一轴向止挡部由第一圆周槽17的沿插入方向12的前侧壁19形成。所述前侧壁19也即第一止挡面19。该第一轴向止挡部背向底部14。此外，C形环16沿轴向贴靠在第二轴向止挡部上，该第二轴向止挡部由第二圆周槽18的远离底部14的侧壁20形成。所述侧壁20也即第二止挡面20。

所述第一圆周槽17的侧壁19以这样的方式倾斜，即侧壁19的径向内边缘21比侧壁19的径向外边缘22更加远离底部14。所述径向外边缘22于是沿插入方向12位于径向内边缘21的前面。如果插入区段10受到与插入方向12相反地作用的力，则侧壁19的倾斜会导致C形环16被撑开。于是，C形环16的第一端33从C形环16的第二端34移开。由此，所述C形环16阻止从凹部7中移除插入区段10。第二圆周槽18的侧壁20也会倾斜。由于C形环16接触倾斜的侧壁19、20，所述插入区段10沿径向无间隙地布置在凹部7中。

所述传感器组件5此外还具有设计为O形环23的可弹性变形的密封圈23。该O形环23由聚合物材料制成。所述插入区段10通过O形环23以径向密封的方式布置在凹部7中。插入区段10具有带有面向底部14的第一端面25的止动肩部24。凹部7具有带有第二端面27的止挡肩部26，所述第二端面与第一端面25沿轴向对置。如果将插入区段10插入到凹部7中，则O形环23沿轴向布置在第一端面25和第二端面27之间。

所述传感器组件3此外还具有扭转止动件28。该扭转止动件28由盖子9的、位于C形环16的径向外部的轴向突起29以及壳体4的突起容纳部30形成。如图1所示，如果盖子9安装在壳体4上，则所述轴向突起29沿轴向嵌入到突起容纳部30中，以便形成所述扭转止动件28。

插入区段10具有多个轴向开口31，在图1中仅示出了其中之一。设置导电的触针32以便实现传感器单元5的电接触，所述触针延伸穿过轴向开口31并且与传感器单元5、例如与传感器单元5的印刷电路板电连接。此外，所述传感器单元5通过触针32固定在盖子9上。

图2以透视图显示了盖子9的另一个实施例。正如从图2中可以看出，C形环16围绕插入区段10的纵向中轴线延伸经过了大约300°的角度。这种结构设计也优选地针对图1中所示的盖子9实施。

此外，在图2中可以看到多个轴向开口31和多个导电的触针32。在当前情况下，所述传感器组件3具有四个轴向开口31和四个触针32。轴向开口31的横截面至少略微大于触针32的横截面，从而使得触针32在轴向开口31中具有径向间隙。

在图2中示出的盖子9与图1中所示的盖子9的不同之处特别是在于：密封圈23布置在插入区段10的另一个圆周槽35、也即第三圆周槽35中。如果图2中所示的盖子9通过插入插入区段10而固定在壳体4上，那么插入区段10的前端13作为第一端面沿轴向直接贴靠在壳体4的第二端面27上。通过使所述前端13接触第二端面27，预先确定所述插入区段10的最大插入深度并且沿轴向预紧所述C形环。

Claims (10)

1.一种具有壳体(4)的传感器组件，所述壳体具有柱形的凹部(7)，所述凹部(7)具有沿其圆周方向封闭的内壁(8)，并且所述传感器组件还具有适配于所述凹部(7)的盖子(9)，所述盖子承载至少一个传感器单元(5)，其中所述盖子(9)具有柱形的插入区段(10)，该插入区段沿轴向部分地插入到所述凹部(7)中，从而使得所述插入区段至少部分地与所述内壁(8)径向对置，并且其中所述插入区段(10)通过形状配合连接部(15)沿轴向保持在所述凹部(7)中，其特征在于，所述形状配合连接部(15)具有可弹性变形的C形环(16)，所述C形环与所述插入区段(10)同轴地布置并且沿轴向保持在所述插入区段(10)的第一轴向止挡部和所述内壁(8)的第二轴向止挡部之间。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述第一轴向止挡部具有环形的第一止挡面(19)，所述第一止挡面(19)沿所述插入区段(10)的圆周方向延伸，和/或所述第二轴向止挡部具有环形的第二止挡面(20)，所述第二止挡面沿所述凹部(7)的圆周方向延伸。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述第一止挡面(19)和/或所述第二止挡面(20)是倾斜的。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述第一止挡面(19)是所述插入区段(10)的圆周槽(17)的侧壁，和/或所述第二止挡面(20)是所述内壁(8)的圆周槽(18)的侧壁。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述C形环(16)沿轴向预紧地保持在所述第一轴向止挡部和所述第二轴向止挡部之间。

6.根据权利要求5所述的传感器组件，其特征在于，设有密封圈(23)，该密封圈沿径向包围所述插入区段(10)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述插入区段(10)具有至少一个轴向开口(31)，导电的触针(32)延伸穿过所述轴向开口(31)，以便实现所述传感器单元(5)的电接触并且将所述传感器单元(5)固定在所述盖子(9)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其特征在于，设有作用在所述盖子(9)和所述壳体(4)之间的扭转止动件(28)。

9.根据权利要求8所述的传感器组件，其特征在于，所述盖子(9)具有位于所述C形环(16)的径向外部的轴向突起(29)，所述轴向突起(29)沿轴向嵌入到所述壳体(4)的突起容纳部(30)中，以便形成所述扭转止动件(28)。

10.一种用于制动设备的操纵装置，其具有输入杆，该输入杆可轴向移动地支承在所述操纵装置(1)的壳体(4)中并且具有可与制动踏板耦联的端部，其特征在于，设有根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件(3)，其中，所述操纵装置(1)的壳体(4)形成所述传感器组件(3)的壳体(4)，并且其中，所述传感器单元(5)构造用于监控所述输入杆的移动位置。