DE102008004504B4

DE102008004504B4 - Sensordom für ein Kraftfahrzeug mit optimierter Schwingungsfestigkeit

Info

Publication number: DE102008004504B4
Application number: DE102008004504.7A
Authority: DE
Inventors: Joachim Buhl; Roland Falkner; Matthias Wieczorek; Christian Hirmer; Dirk Trodler; Uwe Trenner
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: DE102008004504A1

Abstract

Sensordom (1) aus Kunststoff mit einem lang gestreckten Sensordomkörper (2), einer Aufnahme (7) für einen Sensor (3), einem Deckel (4) zur Abdeckung des Sensors (3) in der Aufnahme (7) und mindestens einer elektrischen Zuleitung (9) zur Verbindung des Sensors (3) mit einer elektrischen Einheit außerhalb des Sensordoms (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordomkörper (2) ein nach unten offenes U-Profil mit wenigstens zwei sich kreuzenden Kreuzrippen (6) und wenigstens einer Längsrippe (5) in der Mitte des U-Profils aufweist, wobei zwei sich kreuzende Kreuzrippen (6) symmetrisch zur Längsrippe (5) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensordom aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen werden Steuergeräte mit einer elektronischen Steuerschaltung und zugeordneten elektronischen Komponenten wie Sensoren für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt. Beispielsweise werden bei einem Einsatz in einem Getriebe mittels Sensoren Drehzahlen von Wellen und Positionen von Gangstellern sensiert.. Die Sensoren sind anwendungsbedingt von der elektronischen Steuerschaltung getrennt unmittelbar in der Nähe der zu sensierenden Teile positioniert und über elektrische Zuleitungen, insbesondere Stanzgitter oder flexible Folienleiter mit der elektronische Steuerschaltung elektrisch verbunden. Die Stanzgitter sind üblicherweise mit Kunststoff umspritzt und bilden mit dem Sensor als elektrischer Komponente und einer Sensorabdeckung einen Sensordom.
Um eine sichere Messung und auch eine lange Haltbarkeit bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug zu garantieren, dürfen die Sensordome insbesondere im Frequenzbereich von 0 bis 1000 Hz keine Eigenfrequenzen aufweisen.
Sensorelemente aus dem Stand der Technik sind beispielsweise aus DE 101 31 424 A1 , DE 38 27 937 A1 , DE 20 2005 016 958 U1 , FR 15 53 417 A1 , EP 00 40 596 A1 und WO 2005/0 31 371 A1 bekannt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Sensordom für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, der im gesamten vorkommenden Frequenzbereich bei möglichst geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sensordom mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Der Sensordom besitzt einen lang gestreckten Sensordomkörper mit einem nach unten offenen U-Profil. Das U-Profil weist vorteilhafter Weise wenigstens zwei sich kreuzende Kreuzrippen und wenigstens eine Längsrippe in der Mitte auf. Computersimulationen haben ergeben, dass diese Ausführungsform für diese Anwendung optimal ist und zudem auch kunststofftechnisch mit vertretbaren Kosten hergestellt werden kann .
Der Querschnitt des Sensordomkörpers kann beispielsweise rund, oval, oder rechteckig sein.
Insbesondere schließt die Tiefe der Längsrippe in der Mitte des U-Profils mit der gedachten Linie des geschlossenen Umfangs des U-Profils ab, wodurch die Anforderungen an Herstellung der Formwerkzeuge gering gehalten werden.
Zwei Kreuzrippen kreuzen sich jeweils an der Längsrippe in der Mitte des U-Profils und sind erfindungsgemäß symmetrisch zur Längsrippe angeordnet.
Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, wenn der Winkel zwischen einer Kreuzrippe und der Längsrippe annähernd 45° beträgt. Es können auch Konstellationen vorkommen, bei denen der erste Winkel zwischen einer ersten Kreuzrippe und der Längsrippe vom zweiten Winkel zwischen einer zweiten Kreuzrippe und der Längsrippe abweicht.
Vorzugsweise beginnt die erste Kreuzrippe am Fuß des Sensordomkörpers, also an der der Aufnahme für den Sensor gegenüber liegenden Seite, an einer Außenseite des U-Profils.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

1 eine Vorderansicht des Sensordoms,
2 einen Schnitt durch den Sensordom in der Ebene A-A

Das Optimum für diese Anwendung wäre ein Hohlrohr, da dieses bei Biege- und Torsionsschwingungen im genannten Frequenzbereich bei idealer Massenverteilung eine hohe Steifigkeit aufweist. Fertigungstechnisch ist jedoch ein Hohlprofil für diese Anwendung nicht möglich. Als geeignetster Kompromiss ergibt sich das erfindungsgemäße Profil.
1 zeigt einen Sensordom (1) aus Kunststoff mit einem lang gestreckten, insbesondere quader- oder säulenförmigen Sensordomkörper (2). Das eine Ende des Sensordomkörpers (2) zeigt eine Aufnahme (7) für einen Sensor (3). Zur Abdeckung des Sensors(3) in der Aufnahme (7) dient ein Deckel (4). In der Regel ist er Deckel (4) ebenfalls aus Kunststoff und vorzugsweise etwas elastisch. Normalerweise überragt der Sensor (3) die Aufnahme (7) für den Sensor etwas, was dazu führt, dass nach der Verbindung des Deckels (4) mit dem Sensordomkörper (2), zum Beispiel mittels eines Rastmechanismus, der Deckel (4) leicht vorgespannt ist und dadurch den Sensor (3) niederdrückt und in Position hält.
Im Sensordomkörper (2) ist eine elektrische Zuleitung (9) zur Verbindung des Sensors (3) mit einer, nicht gezeigten, elektrischen Einheit außerhalb des Sensordoms (1) angeordnet, wie in 2 gezeigt. Die elektrische Zuleitung (9) ist zum Beispiel durch ein Stanzgitter realisiert. Das Stanzgitter ist üblicherweise mit Kunststoff umspritzt und bildet im wesentlichen den Sensordomkörper (2). Als Alternative zum Stanzgitter wäre auch ein flexibler Folienleiter denkbar, der am Sensordomkörper (2) angeordnet und durch eine separate Abdeckung gehalten sein könnte. 2 zeigt einen Schnitt durch den Sensordomkörper (2) in der Ebene A-A. Der Sensordomkörper (2) zeigt ein nach unten offenes U-Profil mit rundem Querschnitt. Der Querschnitt könnte aber auch von der Kreisform abweichen; denkbar wäre auch ein Oval, Dreieck, Rechteck oder Quadrat.
Vorzugsweise in der Mitte des U-Profils ist eine Längsrippe (5) angeordnet. Die Tiefe T der Längsrippe (5) schließt insbesondere mit der gedachten Linie des geschlossenen Umfangs des U-Profils ab. Es ist aber auch denkbar dass die Tiefe T größer oder kleiner ist, beispielsweise mit der gedachten Linie abschließt, die die beiden Enden der Schenkel (10) des U-Profils miteinander verbindet.
1 zeigt, dass symmetrisch zur Längsrippe (5) in der Mitte des U-Profils jeweils zwei Kreuzrippen (6) derart angeordnet sind, dass sie sich an der Längsrippe (5) kreuzen. Nachdem sie sich gekreuzt haben, setzen sich die Kreuzrippen (6) jeweils geradlinig bis zum gegenüberliegenden Schenkel (10) des U-Profils fort. Denkbar wäre auch, dass eine Kreuzrippe (6), nachdem sie sich mit der Längsrippe (5) gekreuzt hat, nicht geradlinig, also in einem anderen Winkel, bis zum gegenüberliegenden Schenkel (10) des U-Profils verläuft. Der bevorzugte Winkel zwischen einer Kreuzrippe (6) und der Längsrippe (5) ist 45°.
Vorteilhafterweise beginnt die erste Kreuzrippe (6) am Schnittpunkt vom Fuß (8) des Sensordomkörpers (2) mit einem Schenkel (10) des U-Profils. Es wäre aber auch denkbar, dass die erste Kreuzrippe (6) oberhalb dieses Schnittpunktes, am Schenkel (10) oder unterhalb dieses Schnittpunktes, am Fuß (8) des Sensordomkörpers (2), beginnt.
Als Alternative zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen wäre auch ein Sensordomkörper (2) mit mehr als einer Längsrippe (5) vorstellbar. Vorzugsweise wären diese Längsrippen (5) symmetrisch um die Mitte des U-Profils angeordnet. Zwischen den Längsrippen (5) könnten Kreuzrippen (6) symmetrisch zur Mitte des U-Profils oder aber auch in verschiedenen Winkeln verlaufen.
Bezugszeichenliste

1: Sensordom
2: Sensordomkörper
3: Sensor
4: Deckel
5: Längsrippe
6: Kreuzrippe
7: Aufnahme für Sensor
8: Fuß des Sensordomkörpers
9: Elektrische Zuleitung
10: Schenkel des U-Profils
T: Tiefe der Längsrippe

Claims

Sensordom (1) aus Kunststoff mit einem lang gestreckten Sensordomkörper (2), einer Aufnahme (7) für einen Sensor (3), einem Deckel (4) zur Abdeckung des Sensors (3) in der Aufnahme (7) und mindestens einer elektrischen Zuleitung (9) zur Verbindung des Sensors (3) mit einer elektrischen Einheit außerhalb des Sensordoms (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordomkörper (2) ein nach unten offenes U-Profil mit wenigstens zwei sich kreuzenden Kreuzrippen (6) und wenigstens einer Längsrippe (5) in der Mitte des U-Profils aufweist, wobei zwei sich kreuzende Kreuzrippen (6) symmetrisch zur Längsrippe (5) angeordnet sind.
Sensordom (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Sensordomkörpers (2) rund ist.
Sensordom (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Sensordomkörpers (2) oval ist.
Sensordom (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Sensordomkörpers (2) rechteckig ist.
Sensordom (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe T der Längsrippe (5) in der Mitte es U-Profils mit der gedachten Linie des Umfangs des U-Profils abschließt.
Sensordom (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei Kreuzrippen (6) jeweils an der Längsrippe (5) kreuzen.
Sensordom (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen einer Kreuzrippe (6) und der Längsrippe (5) annähernd 45° ist.
Sensordom (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel zwischen einer ersten Kreuzrippe (6) und der Längsrippe (5) vom zweiten Winkel zwischen einer zweiten Kreuzrippe (6) und der Längsrippe (5) abweicht.
Sensordom (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kreuzrippe (6) am Schnittpunkt vom Fuß (8) des Sensordomkörpers (2) mit einem Schenkel (10) des U-Profils beginnt.