DE102004026792B4

DE102004026792B4 - Körpervorrichtung

Info

Publication number: DE102004026792B4
Application number: DE200410026792
Authority: DE
Inventors: Andreas Rekofsky; Thomas Dr. Riepl; Karl Smirra
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: DE102004026792A1; WO2005119846A1

Abstract

Körpervorrichtung
– mit einem ersten Körper mit mindestens einem elektrisch leitenden Kontaktelement (14, 16, 18, 20),
– mit einem zweiten Körper mit mindestens einer elektrisch leitenden Kontakteinheit (6, 8, 10, 12), die sich derart erstreckt, dass die ersten und zweiten Körper, bevor sie zueinander fixiert sind, relativ zueinander für einen vorgegebenen Bereich bewegt werden können und gleichzeitig das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) derart in Deckung ist, dass das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) elektrisch leitend kontaktierbar ist, und wobei das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) und die Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) elektrisch leitend kontaktiert ist, wobei der erste Körper mechanisch an dem zweiten Körper gehalten wird, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Körper einen Sensor aufweist,
dass in dem ersten Körper und/oder dem zweiten Körper mindestens ein zusätzliches mechanisches Halteelement...

Description

Der erste Körper kann insbesondere ein Sensorhalter sein und der zweite Körper kann insbesondere ein Sensor sein.
Aus der Automobiltechnik sind Plattformkonzepte bekannt, bei denen verschiedene Fahrzeugtypen aus möglichst vielen Gleichteilen bestehen. So werden beispielsweise verschiedene Motorenbaureihen, zum Beispiel 6, 8 und 12 Zylinder-Brennkraftmaschinen mit einer Automatikgetriebe-Familie versehen. Die einzelnen Familienmitglieder unterscheiden sich häufig lediglich in den Positionen von Geberrädern, den Positionen der Steckerabgänge, der Ventilanordnungen und weiterer Sensoren. Es ist somit notwendig jedem Familienmitglied entsprechende Geberräder, Steckerabgänge, Ventilanordnungen und sonstige Sensoren zuzuordnen. Aufgrund dieser Teilevielzahl ist die Fertigung sehr diversifiziert und eine umfangreiche Lagerhaltung erforderlich.
Aus der DE 197 24 336 A1 und der DE 199 39 585 A1 ist eine gattungsbildende Körpervorrichtung bekannt, bei der die Kontaktelemente die mechanische Fixierung bewirken. Aus der DE 298 02 066 U1 ist ein weiterer ähnlicher Steckverbinder bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Körpervorrichtung zu schaffen, die einfach an verschiedene Abmessungen anpassbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs – Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Lösung zeichnet sich aus durch eine Körpervorrichtung mit einem Körper mit mindestens einem elektrisch leitenden Kontaktelement, mit einem zweiten Körper mit mindestens einer elektrisch leitenden Kontakteinheit, die sich derart erstreckt, dass die ersten und zweiten Körper, bevor sie zueinander fixiert sind, relativ zueinander für einen vorgegebenen Bereich bewegt werden können und gleichzeitig das Kontaktelement mit der Kontakteinheit derart in Deckung ist, dass das Kontaktelement mit der Kontakteinheit elektrisch leitend kontaktierbar ist. Das Kontaktelement ist mit der Kontakteinheit elektrisch leitend kontaktiert. Der erste Körper weist einen Sensor auf
In dem ersten Körper und/oder dem zweiten Körper ist mindestens ein zusätzliches mechanisches Halteelement ausgebildet, das geeignet ist zum mechanischen Fixieren des ersten Körpers bezogen auf den zweiten Körper und zwar in verschiedenen, voneinander beabstandeten Positionen innerhalb des vorgegebenen Bereichs, innerhalb dessen die ersten und zweiten Körper relativ zueinander bewegt werden können und gleichzeitig das Kontaktelement mit der Kontakteinheit derart in Deckung ist, dass das Kontaktelement mit der Kontakteinheit elektrisch leitend kontaktierbar ist, was vorteilhafter Weise formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen kann. So kann einfach ein guter Halt des ersten Körpers im Bezug zu dem zweiten Körper bei mechanischer Beanspruchung gewährleistet werden und die Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der Kontakteinheit mechanisch entlastet werden.
Der erste Körper ist mechanisch an dem zweiten Körper gehalten.
Bei dem Herstellen der Körpervorrichtung können die ersten und zweiten Körper relativ zueinander innerhalb des vorgegebenen Bereichs bewegt werden, bis sie eine vorgegebene Stellung zueinander haben. Der vorgegebene Bereich der Bewegung kann so beispielsweise transversal, longitudinal, rotatorisch oder eine Kombination dieser Bewegungsrichtungen sein, so dass eine Anpassung der Körpervorrichtung während der Herstellung der Körpervorrichtung an verschiedene Relativ-Positionen der ersten und zweiten Körper einfach möglich ist und ebenso unabhängig von diesen verschiedenen relativen Positionen zueinander einfach eine elektrische Kontaktierung des elektrisch leitenden Kontaktelements mit der elektrisch leitenden Kontakteinheit möglich ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontaktelement mit der Kontakteinheit stoffschlüssig elektrisch leitend kontaktiert. So kann einfach eine zuverlässige elektrisch leitende Kontaktierung gewährleistet werden. Besonders geeignet ist für derartige Zwecke Laserschweißen, da so in einem örtlich eng begrenzten Bereich thermische Energie zuführbar ist und einfach vermieden werden kann, dass gegebe nenfalls das elektrisch leitende Kontaktelement oder die elektrisch leitende Kontakteinheit umgebender Kunststoff unzulässig hoch erhitzt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontaktelement und/oder die Kontakteinheit ein Stanzgitter. Dies hat den Vorteil, dass Stanzgitter einfach herzustellen sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Körper mittels einer Schwalbenschwanz-Führung in dem zweiten Körper geführt und vor dem Fixieren der beiden Körper zueinander ist der erste Körper relativ zu dem zweiten Körper in der Schwalbenschwanz-Führung verschiebbar. Durch die Schwalbenschwanz-Führung erfolgt ein einfacher Formschluss in den Richtungen außerhalb der Verschieberichtung. Darüber hinaus durch Schwalbenschwanz-Führung in Rich tung der Verschieberichtung gegebenenfalls eine einfache kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden und so das Fixieren des ersten Körpers relativ zu dem zweiten Körper einfach erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Halteelement des ersten und/oder zweiten Körpers als Stanzgitter ausgebildet, was den Vorteil hat, dass es einfach herzustellen ist.
In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn das mindestens eine Halteelement des ersten und/oder zweiten Körpers federnd ausgebildet ist. So können einfach Toleranzen des ersten und/oder zweiten Körpers ausgeglichen werden und einfach ein Kraftschluss zwischen dem ersten und zweiten Körper hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Haltelement des ersten und/oder zweiten Körpers in einem Pressverbund mit dem jeweiligen anderen Körper. Auf diese Weise kann eine besonders einfache zuverlässige und kostengünstige Fixierung der beiden Körper zueinander gewährleistet werden.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Halteelement des ersten und/oder zweiten Körpers in einem Metallpressverbund mit dem jeweiligen anderen Körper ist. Durch eine derartige Metall-Metall Pressverbindung können sehr hohe Kräfte einfach aufgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste oder der zweite Körper mindestens eine Schaberippe auf und der jeweils andere Körper weist eine Ausneh mung auf, in die der erste beziehungsweise zweite Körper mit der Schaberippe eingebracht ist. So ist einfach ein spielfreies mechanisches Fixieren der relativen Position des ersten zu dem zweiten Körper möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform der Körpervorrichtung mit einem Sensor und einem Sensorhalter,
2 den Sensorhalter gemäß 1,
3 den Sensor gemäß 1,
4 eine zweite Ausführungsform der Körpervorrichtung mit dem Sensor und dem Sensorhalter,
5 den Sensorhalter gemäß 4,
6 eine dritte Ausführungsform der Körpervorrichtung mit dem Sensor und dem Sensorhalter,
7 den Sensor gemäß 6,
8 eine vierte Ausführungsform der Körpervorrichtung,
9 eine fünfte Ausführungsform der Körpervorrichtung mit dem Sensor und dem Sensorhalter,
10 den Sensorhalter gemäß der fünften Ausführungsform der Körpervorrichtung,
11 den Sensor gemäß der fünften Ausführungsform der Körpervorrichtung und
12 eine weitere Ausführungsform des Sensorhalters gemäß der Körpervorrichtung in ihrer fünften Ausführungsform.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In einer ersten Ausführungsform der Körpervorrichtung (1) ist ein erster Körper ausgebildet als ein Sensor 1. Ein zweiter Körper ist ausgebildet als ein Sensorhalter 2. Der Sensor 1 umfasst in dem dargestellten Teil noch ein entsprechendes Sensorelement und gegebenenfalls weitere Gehäuseteile. Der Sensor kann beispielsweise ein Drehzahlsensor oder ein Positionssensor oder auch ein beliebiger anderer Sensor sein. Der Sensorhalter weist Kontakte 4 auf zur elektrischen Kontaktierung mit einem Steuergerät, das beispielsweise eine elektronische Getriebesteuerung sein kann. Der Sensor hat ferner Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12, welche als Stanzgitter ausgebildet sind. Der Sensorhalter 2 kann so einfach an das Stanzgitter zum Beispiel durch Spritzen von Kunststoff angeformt sein. Die Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 erstrecken sich entlang einer Verschieberichtung 24.
Der Sensor 1 ist zumindest während des Herstellens der Körpervorrichtung entlang der Verschieberichtung 24 bewegbar relativ zu dem Sensorhalter 2 und ist zu diesem Zweck in einer Schwalbenschwanz-Führung 22 geführt. Der Sensor 1 hat Kontaktelemente 14, 16, 18, 20, die ebenfalls als Stanzgitter ausgebildet sind. Befindet sich der Sensor 1 in der Schwal benschwanz-Führung 22, so kann der Sensor 1 relativ zu dem Sensorhalter entlang der Verschieberichtung 24 bewegt werden und gleichzeitig ist gewährleistet, dass die Kontaktelemente 14, 16, 18, 20 mit den Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 derart in Deckung sind, dass die Kontaktelemente 14, 16, 18, 20 mit den Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 elektrisch leitend kontaktierbar sind. Besonders einfach ist es, wenn die Kontaktelemente 14, 16, 18, 20 die Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 berühren, wenn sich der Sensor 1 in der Schwalbenschwanz-Führung 22 befindet. Bevorzugt werden jedoch zum zuverlässigen Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung jeweils die Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 mit den Kontaktelementen 14, 16, 18, 20 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Dies erfolgt bevorzugt mittels Laserschweißen, da so die für den Schweißvorgang notwendige thermische Energie örtlich sehr begrenzt den Kontaktelementen 14, 16, 18, 20 und den Kontakteinheiten 6, 8, 10, 12 zugeführt werden kann. Während des Herstellens der Körpervorrichtung können somit der Sensorhalter 2 im Bezug auf den Sensor 1 in verschiedene relative Positionen zueinander entlang der Verschieberichtung 24 gebracht werden.
Eine zweite Ausführungsform der Körpervorrichtung (4) unterscheidet sich von der gemäß der 1 bis 3 dadurch, dass zum mechanischen Fixieren des Sensors 1 relativ zu dem Sensorhalter 2 an dem Sensorhalter 2 mindestens ein erstes Halteelement 26 angeordnet ist, das mit einem zweiten Halteelement 28 an dem Sensor derart zusammenwirkt, dass eine mechanische Fixierung des Sensors 1 zu dem Sensorhalter 2 einfach gewährleistet ist. Zumindest während des Herstellens der Körpervorrichtung ist der Sensor 1 entlang der Verschieberichtung 24 verschiebbar zu dem Sensorhalter 2. Durch das erste und zweite Halteelement 26, 28 wird in diesem Zustand eine Gleitführung gewährleistet. Wenn die gewünschte Relativ-Position zwischen dem Sensor 1 und dem Sensorhalter 2 erreicht ist, können die ersten und zweiten Haltelemente 26, 28 miteinander verschweißt werden und gewährleisten so eine sehr gute mechanische Fixierung des Sensors 1 zu dem Sensorhalter 2.
Bevorzugt sind die ersten und zweiten Halteelemente 26, 28 auch als Stanzgitter ausgebildet und mit Kunststoff des Sensors 1 beziehungsweise des Sensorhalters 2 zumindest teilweise umspritzt und so an diesen fixiert. Eines der ersten oder zweiten Halteelemente 26, 28 oder gegebenenfalls auch beide sind vorteilhaft federnd ausgebildet, wodurch Herstellungsungenauigkeiten bei dem Sensor 1 oder auch dem Sensorhalter 2 einfach ausgeglichen werden können.
Eine dritte Ausführungsform der Körpervorrichtung (6 und 7) unterscheidet sich von den vorgenannten Ausführungsformen dadurch, dass bei dem Sensor 1 als Halteelement eine Federzunge 30 ausgebildet ist, die in eine Aussparung 32 des Sensorhalters 2 eingeführt ist und zwar im Sinne eines Pressverbandes und somit der Sensor 1 und der Sensorhalter 2 kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind. So können der Sensor 1 und der Sensorhalter 2 besonders einfach zueinander fixiert werden.
In dem häufigen Fall, dass die Aussparung 32 des Sensorhalters 2 im Hinblick auf ihre Wandung aus Kunststoff ausgebildet ist, kann ein noch besserer Kraftschluss dadurch gewährleistet werden, dass in die Aussparung 32 ein innen hohler Metallkörper 34 eingesetzt ist. In diesem Fall kann dann die Federzunge 30 so ausgebildet sein, dass sehr hohe Kräfte durch sie in vertikaler Richtung zu der Verschieberichtung 24 ausgeübt werden und somit eine gute Haftung der Federzunge 30 an dem Metallkörper 34 gewährleistet ist.
Bei einer fünften Ausführungsform der Körpervorrichtung (9, 10, 11) hat der Sensor 1 einen zylinderförmige Bereich, an dem radial außen Schaberippen 36, 38, 40, 42 ausgebildet sind. Ferner hat der Sensorhalter 2 eine Ausnehmung 44, in die der Sensor 1 mit seinem zylinderförmigen Bereich eingebracht wird. Die Schaberippen 36, 38, 40, 42 verjüngen sich radial nach außen. Sie sind so ausgebildet, dass mit ihnen der Durchmesser des zylinderförmigen Teils des Sensors 1 ein leichtes Übermaß im Vergleich zu der Ausnehmung 44 aufweist. Der Sensor 1 wird beim Einführen in die Ausnehmung eingepresst und gegebenenfalls überstehendes Material an den Schaberippen 36, 38, 40, 42 dabei abgeschabt. Auf diese Weise kann der Sensor einfach spielfrei zu dem Sensorhalter 2 mechanisch fixiert werden. Alternativ kann der Bereich des Sensors 1, in dem die Schaberippen 36–42 angeordnet sind, auch eine von der Zylinderform abweichende Form haben, wenn die Ausnehmung 44 des Sensorhalters entsprechend ausgebildet ist.
Bevorzugt ist der Sensorhalter 2 relativ zu dem Sensor 1 zusätzlich mechanisch fixiert durch die ersten und zweiten Halteelemente 26, 28. Diese mechanische Fixierung kann beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, wie zum Beispiel Schweißen oder auch Löten, Kleben oder auch beispielsweise mittels Nieten oder Schrauben erfolgen. Darüber hinaus kann die mechanische Fixierung auch kraftschlüssig erfolgen, wie dies beispielhaft anhand der 12 dargestellt ist, in der das erste Halteelement 26 einen Federbereich aufweist, mittels dessen ein Kraftschluss zu dem Sensor 1 hergestellt werden kann.
Alternativ können die Kontakteinheiten und Kontaktelemente und/oder Halteelemente auch als Drähte, Rundpins oder ähnliches ausgebildet sein. Darüber hinaus können auch bei allen Ausführungsformen die Kontaktierung der Kontakteinheiten und der Kontaktelemente miteinander mittels Kleben, Nieten, Schrauben und dergleichen erfolgen. Dies gilt auch für die mechanische Fixierung mittels der Halteelemente.

Claims

Körpervorrichtung – mit einem ersten Körper mit mindestens einem elektrisch leitenden Kontaktelement (14, 16, 18, 20), – mit einem zweiten Körper mit mindestens einer elektrisch leitenden Kontakteinheit (6, 8, 10, 12), die sich derart erstreckt, dass die ersten und zweiten Körper, bevor sie zueinander fixiert sind, relativ zueinander für einen vorgegebenen Bereich bewegt werden können und gleichzeitig das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) derart in Deckung ist, dass das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) elektrisch leitend kontaktierbar ist, und wobei das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) und die Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) elektrisch leitend kontaktiert ist, wobei der erste Körper mechanisch an dem zweiten Körper gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Körper einen Sensor aufweist, dass in dem ersten Körper und/oder dem zweiten Körper mindestens ein zusätzliches mechanisches Halteelement (26, 28) ausgebildet ist, das geeignet ist zum mechanischen Fixieren des ersten Körpers bezogen auf den zweiten Körper, und zwar in verschiedenen, voneinander beabstandeten Positionen innerhalb des vorgegebenen Bereichs, innerhalb dessen die ersten und zweiten Körper relativ zueinander bewegt werden können und gleichzeitig das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) derart in Deckung ist, dass das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) elektrisch leitend kontaktierbar ist.
Körpervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) mit der Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) stoffschlüssig elektrisch leitend kontaktiert ist.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Kontaktelement (14, 16, 18, 20) und/oder die Kontakteinheit (6, 8, 10, 12) ein Stanzgitter sind.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der erste Körper mittels einer Schwalbenschwanz-Führung (22) in dem zweiten Körper geführt ist und vor dem Fixieren der beiden Körper zueinander der erste Körper relativ zu dem zweiten Körper in der Schwalbenschwanz-Führung (22) verschiebbar ist.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine Halteelement (26, 28) des ersten und/oder zweiten Körpers als Stanzgitter ausgebildet ist.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das mindestens eine Halteelement (26, 28) des ersten und/oder zweiten Körpers federnd ausgebildet ist.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine Halteelement (26, 28) des ersten und/oder zweiten Körpers in einem Pressverbund mit dem jeweiligen anderen Körper ist.
Körpervorrichtung nach Anspruch 7, bei der das mindestens eine Halteelement (26, 28) des ersten und/oder zweiten Körpers in einem Metallpressverbund mit dem jeweiligen anderen Körper ist.
Körpervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der erste und/oder der zweite Körper mindestens eine Schaberippe (36, 38, 40, 42) aufweist und der jeweils andere Körper eine Ausnehmung aufweist, in die der erste beziehungsweise zweite Körper mit der Schaberippe (36, 38, 40, 42) eingebracht ist.