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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abdeckungselement für einen Sensorträger, ein Gehäuse für einen Sensor sowie ein Sensormodul mit einem solchen Sensorträger und einem solchen Abdeckungselement, die beispielsweise im Zusammenhang mit in einem Fahrzeuggetriebe verbaubaren Sensoren eingesetzt werden können. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Sensormoduls.
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PRND-Sensoren werden eingesetzt, um die Schaltstellung eines Automatikgetriebes zu erfassen. Die Abkürzung „PRND” steht dabei für die möglichen Schaltstellungen eines Automatikgetriebes, nämlich Parkstellung (P), Rückwärtsgang (R), Neutral (N) und Dauerfahrstellung (D). Ein Sensormodul mit einem solchen PRND-Sensor wird üblicherweise mittels einer Schraube an dem Getriebe befestigt. Die Schraube wird zusammen mit dem gesamten Sensormodul ausgeliefert und es besteht die Gefahr, dass sie beim Transport verloren geht.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Abdeckungselement für einen Sensorträger, ein verbessertes Gehäuse für einen Sensor, ein verbessertes Sensormodul sowie ein verbessertes Verfahren zum Zusammenfügen eines Sensormoduls gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass mittels einer Transportsicherung für ein Befestigungsmittel, zum Beispiel eine Schraube, für eine Montage beispielsweise eines Sensormoduls in einem Getriebe der oben genannte Nachteil des Stands der Technik beseitigt werden kann. Dazu kann zum Beispiel ein Gehäuseteil des Sensormoduls, insbesondere das Abdeckungselement, ausgebildet sein, um das Befestigungsmittel herausfallsicher und montagebereit aufzunehmen. Dies kann beispielsweise durch eine spezielle Gestaltung eines Teils des Gehäuses für einen Sensor erreicht werden. Das Befestigungsmittel kann zum Beispiel in einer Buchse eines Gehäuseteils aufgenommen sein und sich nach einer Anbringung eines weiteren Gehäuseteils wie dem Abdeckungselement nicht mehr ganz aus der Buchse heraus bewegen und somit nicht mehr verloren gehen.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Möglichkeit gefunden ist, ein Befestigungsmittel, wie z. B. eine Schraube, zusammen mit einem Sensormodul zu transportieren, ohne dass das Befestigungsmittel vor dem Einbau des Sensormoduls in ein Getriebe verloren geht. Ferner kann das Sensormodul handlich und einfach am Getriebe befestigt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein Befestigungsmittel zum Befestigen eines Sensormoduls beispielsweise an einem Fahrzeuggetriebe vor Verlust geschützt und zur Befestigung bereit in einem Teil des Gehäuses des Sensormoduls aufzunehmen. Hierzu sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. Die vorliegende Erfindung kann somit eine unaufwändige, kostengünstige und zuverlässige Transportsicherung für das Befestigungsmittel schaffen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Abdeckungselement zur Abdeckung eines Sensorträgers, wobei das Abdeckungselement folgendes Merkmal aufweist:
eine Ausnehmung in einer ersten Oberfläche des Abdeckungselements, wobei die Ausnehmung an einem Buchsenende an eine zweite Seite des Abdeckungselementes angrenzt, so dass ein Inneres der Ausnehmung von der zweiten Seite aus erreichbar ist, insbesondere wobei die zweite Seite im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Oberfläche ausgerichtet ist.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Gehäuse für einen Sensor, das einen Sensorträger mit einem Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensorträgers an einer Tragestruktur, wobei insbesondere das Befestigungsmittel in einer Buchse angeordnet ist und wobei das Gehäuse ein Abdeckungselement gemäß einer Ausführungsvariante in dieser Beschreibung aufweist und das Abdeckungselement an dem Sensorträger montierbar ist oder montiert ist.
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Auch schafft die vorliegende Erfindung ein Sensormodul, das folgende Merkmale aufweist:
einen Sensorträger mit einer Buchse für ein Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensorträgers an einer Tragestruktur;
das Befestigungsmittel, das in die Buchse des Sensorträgers eingebracht ist;
einen Sensor, der an dem Sensorträger angeordnet ist; und
das Abdeckungselement gemäß einer Ausführungsvariante in dieser Beschreibung.
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Schließlich schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Sensormoduls, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Sensorträgers mit einem zumindest teilweise in einer Buchse angeordneten Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensorträgers an einer Tragestruktur, insbesondere mit einem an dem Sensorträger angebrachten Sensor;
Bereitstellen eines Abdeckungselements für den Sensorträger, wobei das Abdeckungselement eine Ausnehmung in einer ersten Oberfläche des Abdeckungselements, wobei die Ausnehmung an einem Buchsenende an eine zweite Seite des Abdeckungselementes angrenzt, so dass ein Inneres der Ausnehmung von der zweiten Seite aus erreichbar ist, insbesondere wobei die zweite Seite im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Oberfläche ausgerichtet ist; und
Montieren des Abdeckungselements an dem Sensorträger, um das Sensormodul zusammenzufügen.
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Bei dem Sensor kann es sich um einen für ein entsprechendes Einsatzgebiet geeigneten Sensor handeln. Insbesondere kann es sich um einen als PRND-Sensor geeigneten Sensor, beispielsweise einen Magnetfeldsensor wie einen Hall-Sensor handeln. Der Sensor kann als Wegsensor eingesetzt werden. Der Sensorträger kann als Kunststoffteil, beispielsweise als Spritzgussteil, ausgeführt sein. Der Sensorträger kann einen Sensormontagebereich zum Montieren des Sensors an dem Sensorträger aufweisen. Auch kann der Sensorträger einen Sensorkontaktierungsbereich für eine elektrische Ankontaktierung des Sensors aufweisen. Zudem kann der Sensorträger einen Befestigungsbereich zum Befestigen des Sensorträgers an einer Tragestruktur, beispielsweise einem Teil eines Getriebes, aufweisen. In dem Befestigungsbereich des Sensorträgers kann dazu eine Buchse oder dergleichen gebildet sein, in der ein Befestigungsmittel aufnehmbar ist, wie beispielsweise eine Schraube. Die Buchse kann hierbei mit einem Innengewinde versehen sein.
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Das Abdeckungselement ist an einem entsprechenden Sensorträger befestigbar und kann als Spanschutz ausgebildet sein und unter anderem einen Schutz gegenüber Zerspanungsresten, Abrieb und generell leitfähige Partikel für einen Sensorkontaktierungsbereich des Sensorträgers bieten. Das Abdeckungselement kann in seinen Abmessungen und Formen so gestaltet sein, dass sie im montierten Zustand mit Bereichen des Sensorträgers abschließt und auf diese Weise das Eindringen von Verschmutzungen in einen sich zwischen dem Sensorträger und der Abdeckungselement ausgebildeten Zwischenraum verhindert. Dabei sollte das Abdeckungselement an dem Sensorträger allerdings nicht vollständig fluiddicht befestigbar sein, damit sich kein leitfähiges Fluid innerhalb des Abdeckungselements sammeln und elektrische Störungen bewirken kann. Das Abdeckungselement kann als Kunststoffteil, beispielsweise als Spritzgussteil, ausgeführt sein. Das Abdeckungselement kann geeignete Befestigungseinrichtungen zur Befestigung des Abdeckungselements an dem Sensorträger aufweisen. Bei der Ausnehmung kann es sich um eine Durchgangsöffnung oder in Bezug auf den Umfang mehr als halb geschlossene, wannenförmige oder trogförmige Vertiefung in der Abdeckungselement handeln, die von einer ersten Oberfläche, die beispielsweise eine Außenoberfläche des Gehäuses bildet, in einen abzudeckenden Bereich unter dem Abdeckelement hineinragt, wenn das Abdeckungselement an dem Sensorträger montiert ist. Die Ausnehmung ist dabei von mehreren Seiten bzw. Oberflächen zugänglich, d. h. neben der ersten Oberfläche auch von einer zweiten Seite oder Oberfläche, die gegenüber der ersten Oberfläche geneigt, insbesondere rechtwinklig, angeordnet ist. Durch eine solche rechtwinklige Anordnung der beiden Oberflächen bzw. Seiten zueinander kann eine sehr genaue Positionierung des Abdeckelementes auf dem Sensorträger erreicht werden, wobei eine präzise Betätigung des Befestigungsmittels in Richtung der Bewegungsachse des Betätigungsmittels durch die Ausnehmung gewährleitet werden kann. Der Zugang der Ausnehmung von dieser zweiten Seite aus erfolgt an einem Ende der Ausnehmung, das im montierten Zustand des Abdeckungselementes einer Buchse und/oder oder einem darin angeordneten Befestigungsmittel gegenüberliegt. Die Ausnehmung kann in ihrer Anordnung in dem Abdeckungselement sowie in ihren Abmessungen und Formen so gestaltet sein, dass das Befestigungsmittel in Bezug auf seinen Umfang in der Ausnehmung aufnehmbar ist und dass das Buchsenende der Ausnehmung im Bereich der Buchse des Sensorträgers positioniert ist, wenn die Abdeckungselement an dem Sensorträger befestigt ist. Vor einer Befestigung des Sensorträgers mittels des Befestigungsmittels an einer Tragestruktur braucht das Befestigungsmittel nicht vollständig in die Buchse des Sensorträgers eingebracht sein. Hierunter ist beispielsweise zu verstehen, dass das Befestigungsmittel aus der Buchse in Richtung des Abdeckungselements weiter vorstehen kann, als wenn der Sensorträger mittels des Befestigungsmittels an einer Tragestruktur montiert ist. Hierbei ist zu beachten, dass das Befestigungsmittel aus der Buchse nicht um die gesamte Länge des Befestigungsmittels vorsteht, sich somit also stets zumindest ein geringer Teil des Befestigungsmittels in der Buchse befindet. Bei einem derartigen vorstehenden Teil des Befestigungsmittels handelt es sich um den Abschnitt des Befestigungsmittels, der in der Ausnehmung aufnehmbar ist.
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Das Gehäuse kann ein Gehäuse eines PRND-Sensors darstellen. Somit kann das Gehäuse in einem Automatikgetriebe verbaut werden. Durch das Abdeckungselement werden unter anderem beispielsweise gegen Verschmutzungen anfällige elektrisch Komponenten zur Kontaktierung des Sensors geschützt. Dadurch ermöglicht das Gehäuse den Betrieb des Sensors auch in Einsatzgebieten in denen mit Verunreinigungen zu rechnen ist, wie es beispielsweise bei Getriebeanwendungen der Fall ist. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Magnetfeldsensor handeln, der an einer zur Sensierung geeigneten Position des Sensorträgers angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Ausnehmung ein Werkzeugeinführende aufweist, wobei die Ausnehmung an dem Werkzeugeinführende an eine dritte (d. h. weitere) Oberfläche des Abdeckungselementes angrenzt, so dass ein Inneres der Ausnehmung von der dritten Oberfläche aus erreichbar ist. Unter einem Werkzeugeinführende ist ein Durchgang von der Ausnehmung zu der dritten Oberfläche zu verstehen, durch die ein Werkzeug, beispielsweise zum Betätigung des Befestigungsmittels hindurch gesteckt werden kann. Die dritte Oberfläche kann dabei beispielsweise der zweiten Seite gegenüberliegen. Anders ausgedrückt kann die erste Oberfläche zwischen der zweiten Seite und der dritten Oberfläche angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass aufgrund dieser Ausgestaltung der Ausnehmung als Durchgangsöffnung auf ein in der Ausnehmung befindliches Befestigungsmittel beispielsweise mit einem Werkzeug zugegriffen werden kann und somit eine einfache Montage des Sensorträgers an einer Tragestruktur erfolgen kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Ausnehmung einen Bewegungsbereich für ein Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensorträgers an einer Tragestruktur aufweisen, wobei die Ausnehmung an einem dem Buchsenende gegenüberliegenden Ende des Bewegungsbereichs einen Abschnitt aufweist, der sich in die Ausnehmung hinein erstreckt. Der Innendurchmesser der Ausnehmung ist hierbei am dem Buchsenende gegenüberliegenden Ende des Bewegungsbereichs geringer als ein Außendurchmesser des Befestigungsmittels. Die Ausgestaltung eines Bereichs der Ausnehmung als Bewegungsbereich für das Befestigungsmittel bietet den Vorteil einer zuverlässigen Begrenzung einer Bewegungsfreiheit des Befestigungsmittels, um einem Verlust desselben vorzubeugen.
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Auch kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Bewegungsbereich eine Länge aufweisen, die geringer als eine Länge des Befestigungsmittels ist und/oder wobei die Ausnehmung ausgebildet ist, um in dem Bewegungsbereich das Befestigungsmittel um mehr als die Hälfte eines Umfangs des Befestigungsmittels zu umgeben. Bei der Länge des Bewegungsbereiches handelt es sich um die Länge des Bereichs der Ausnehmung, der zum Aufnehmen des Befestigungsmittels dient. Durch die geringere Länge des Bewegungsbereichs in Bezug auf die Länge des Befestigungsmittels kann verhindert werden, dass das Befestigungsmittel durch die Ausnehmung bzw. den Bewegungsbereich der Ausnehmung herausfallen kann und somit vor der Montage verloren wird. Durch die Form der Ausnehmung in dem Bewegungsbereich, kann das Befestigungsmittel effizient gehalten oder geführt werden, wenn das Befestigungsmittel in einem Bereich von mehr als die Hälfte eines Umfangs umgeben ist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein Herausfallen des Befestigungsmittels aus der Ausnehmung nahezu unmöglich wird. Die Länge des Bewegungsbereiches, in dem sich das Bewegungsmittel in der Ausnehmung bewegen kann, kann hierbei auch um mehr als eine Länge einer Buchse des Sensorträgers geringer sein als die Befestigungsmittellänge. Dies wiederum bietet den Vorteil, dass an dem von dem Abdeckungselement abgewandten Ende der Buchse das Befestigungsmittel soweit überstehen kann, so dass dieses überstehende Ende als Vorzentrierung bei der Montage des Sensorträgers an der Tragestruktur hilfreich und vorteilhaft ist.
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Besonders günstig ist es ferner, wenn die Ausnehmung einen Werkzeugzugriffsbereich zum Einführen eines Werkzeugs zum Betätigen des Befestigungsmittels aufweist, wobei der Werkzeugzugriffsbereich zwischen dem Werkzeugeinführende und dem Bewegungsbereich angeordnet ist und wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung sich in dem Werkzeugzugriffsbereich von dem Werkzeugeinführende zu dem Bewegungsbereich hin verringert. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein Zugriff mit einem Werkzeug auf das Befestigungsmittel erleichtert wird, da durch den sich verringernden Innendurchmesser das Werkzeug bei einer Bewegung zu dem Befestigungsmittel hin zentriert wird.
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Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ausnehmung einen Bewegungsbereich für das Befestigungsmittel aufweisen, der zwischen dem Buchsenende und dem Bewegungsbereich angeordnet ist, wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung in dem Bewegungsbereich von dem ersten offenen Ende zu dem Bewegungsbereich hin gleich bleibt oder sich verringert. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei einem sich verringernden Innendurchmesser der Ausnehmung in dem Bewegungsbereich zu dem in die Ausnehmung hinein ragenden Abschnitt hin eine Herstellung der Ausnehmung in dem Bewegungsbereich erleichtert sein kann. Wenn die Herstellung beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens erfolgt, so ermöglicht die Formgebung bei dieser Ausführungsvariante ein leichteres Entformen.
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Günstig ist es ferner, wenn in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Sensorträger zumindest ein einstückig mit dem Sensorträger in einem Bereich einer Außenoberfläche des Sensorträgers gebildetes Kabelfixierungselement zum Fixieren und Führen eines einer externen Elektronikkomponente zugeordneten Kabels Sensorträgeraufweist und/oder das Abdeckungselement zumindest ein einstückig mit dem Abdeckungselement in einem Bereich einer Außenoberfläche der Abdeckungselement gebildetes Kabelfixierungselement zum Fixieren und Führen eines einer externen Elektronikkomponente zugeordneten Kabels aufweist. Bei der externen Elektronikkomponente kann es sich beispielsweise um einen weiteren Sensor handeln, der benachbart zu dem Sensor angeordnet ist. Zu dem weiteren Sensor, bei dem es sich zum Beispiel um einen Temperatursensor, Drehzahlsensor oder dergleichen handeln kann, wird über das Kabel eine elektrische Verbindung hergestellt. Das Kabel der externen Elektronikkomponente kann beispielsweise an dem Sensor vorbeigeführt werden. Bei dem Kabelfixierungselement kann es sich um einen Teil des Sensorträgers handeln, der ausgebildet ist, um das Kabel zu fixieren. Dabei kann das Kabelfixierungselement verschiedene geeignete Formen aufweisen, wie beispielsweise einen Vorsprung, eine Vertiefung oder dergleichen. Bei dem Kabelfixierungselement kann es sich um einen Teil des Abdeckungselements handeln, der ausgebildet ist, um das Kabel zu fixieren. Dabei kann das Kabelfixierungselement verschiedene geeignete Formen aufweisen, wie beispielsweise einen Vorsprung, eine Vertiefung oder dergleichen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Möglichkeit gefunden ist, ein solches Kabel einfach, platzsparend und kostengünstig an einem Gehäuseteil des Sensors zu leiten und zu befestigen. Dabei kann es so geführt werden, dass durch die Montage weiterer, beispielsweise schwerer Getriebeteile das Kabel nicht beschädigt werden kann. Durch das Einclipsen des Kabels wird das Kabel zum Einen geführt und zum Andern so am Gehäuse des Sensors entlanggeführt, dass es beim weiteren Zusammenbau des Getriebes nicht beschädigt werden kann. Eine Fixierung durch ein zusätzliches, separates Bauteil im Getriebe kann somit vorteilhaft eingespart werden. Die Fixierung ist einteilig mit dem Gehäuseteil gebildet und somit kostengünstig in der Herstellung, da kein weiteres Bauteil vorgesehen werden muss. Durch das Einclipsen kann das Kabel so fixiert werden, dass es kaum mehr verrutschen kann.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Sensormoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses für einen Sensor, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses für einen Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mit einer benachbart zu dem Gehäuse angeordneten Elektronikkomponente;
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4 und 5 perspektivische Ansichten eines Sensorträgers;
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6 und 7 perspektivische Ansichten eines Gehäuses für einen Sensor, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
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8 und 9 Schnittansichten eines Teils einer in einem Abdeckungselement gebildeten Ausnehmung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sowie eines Befestigungsmittels; und
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10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensormoduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sensormodul weist ein Gehäuse 110 mit einem Sensorträger 120 sowie einem Abdeckungselement 130 und einen Sensor 140 auf. Das Abdeckungselement 130 ist auf dem Sensorträger 120 montiert. Mit dem Sensorträger 120 ist der Sensor 140 verbunden. Bei dem Sensor 140 kann es sich um einen induktiven Sensor oder Hallsensor handeln, der beispielsweise als Wegsensor eingesetzt werden kann. Der Sensor 140 kann in einer geeigneten Aufnahmeeinrichtung in einem Sensormontagebereich des Sensorträgers 120 angeordnet bzw. mit derselben verbunden sein. Die Abdeckungselement 130 überspannt einen Sensorkontaktierungsbereich des Sensorträgers 120, in dem Einrichtungen zur Ankontaktierung des Sensors 140 angeordnet sind. In der schematischen Darstellung von 1 ist der Sensor 140 beispielhaft über eine Verbindungsleitung mit dem Sensorträger 120 elektrisch verbunden, aber physisch außerhalb des Gehäuses 110 angeordnet gezeigt. Diese Art der Darstellung erfolgt hierbei lediglich zu Veranschaulichungszwecken und der Sensor 140 kann in der Praxis elektrisch und mechanisch mit dem Sensorträger 120 verbunden sein.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 110 für einen Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Gehäuse 110 weist einen Sensorträger 120 und eine an dem Sensorträger 120 montierte Abdeckungselement 130 auf. Bei dem Gehäuse 110 kann es sich um das anhand von 1 beschriebene Gehäuse 110 handeln, bei dem Sensorträger 120 kann es sich um den anhand von 1 beschriebenen Sensorträger 120 handeln und bei der Abdeckungselement 130 kann es sich um das anhand von 1 beschriebene Abdeckungselement 130 handeln. An dem Sensorträger 120 sind eine Führungswanne 252, ein erster Klemmvorsprung 254 und ein zweiter Klemmvorsprung 256 angeordnet, bei denen es sich um einstückig mit dem Sensorträger 120 gebildete Kabelfixierungselemente handelt.
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Der Sensorträger 120 weist einen plattenförmigen Grundkörper mit einem im Wesentlichen rechteckigen Grundriss auf. Der plattenförmige Grundkörper des Sensorträgers 120 kann beispielsweise in Eckbereichen geringfügige montage- und anwendungsbedingte Abweichungen von dem insgesamt rechteckigen Grundriss desselben aufweisen. Bei dem Sensorträger kann es sich hierbei um ein Kunststoffteil handeln, das beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist. Gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Sensorträger 120 insbesondere um eine Gitterstruktur handeln. Eine entsprechende Gitterstruktur ist an einer in 2 sichtbaren Hauptoberfläche des plattenförmigen Grundkörpers des Sensorträgers 120 erkennbar. An der in 2 sichtbaren Hauptoberfläche des plattenförmigen Grundkörpers des Sensorträgers 120 ist ein vorstehender Befestigungsbereich 250 einstückig mit dem Sensorträger 120 gebildet. Der Befestigungsbereich 250 dient zur Befestigung des Sensorträgers 120, und damit des Gehäuses 110, an einer Tragestruktur beispielsweise innerhalb eines Fahrzeuggetriebes. Der Befestigungsbereich 250 ist als ein länglicher Vorsprung ausgebildet, dessen Längserstreckungsrichtung mit einer Schmalseitenerstreckungsrichtung des plattenförmigen Grundkörpers des Sensorträgers 120 korrespondiert. Der Befestigungsbereich 250 ist dabei in einem Bereich einer halben Langseitenabmessung des plattenförmigen Grundkörpers des Sensorträgers 120 angeordnet.
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Gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind an dem Befestigungsbereich 250 die Führungswanne 252, der erste Klemmvorsprung 254 und der zweite Klemmvorsprung 256 gebildet. Die Führungswanne 252 erstreckt sich in einem am weitesten von dem plattenförmigen Grundkörper des Sensorträgers 120 vorstehenden Randabschnitt des Befestigungsbereichs 250. Eine Längsverstrickungsrichtung der Führungswanne 252 korrespondiert hierbei mit der Längserstreckungsrichtung des Befestigungsbereichs 250. Die Führungswanne 252 weist einen durchgehend halbkreisförmigen Querschnitt auf. Benachbart zu einem ersten Endbereich der Führungswanne 252 ist der erste Klemmvorsprung 254 gebildet. Benachbart zu einem zweiten Endbereich der Führungswanne 252 ist der zweite Klemmvorsprung 256 gebildet. Der erste Klemmvorsprung 254 und der zweite Klemmvorsprung 256 stehen von dem Befestigungsbereich 250 in einer Öffnungsrichtung der Führungswanne 252 vor. Die Führungswanne 252, der erste Klemmvorsprung 254 und der zweite Klemmvorsprung 256 sind so dimensioniert und ausgebildet sowie bezüglichzueinander derart angeordnet, dass ein Kabel mit bekannten Durchmesser in der Führungswanne 252 durch die Klemmvorsprünge 254, 256 fixierbar ist.
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Das Abdeckungselement 130 ist schalenförmig ausgebildet und so an dem Sensorträger 120 angebracht, dass zwischen dem Sensorträger 120 und der Abdeckungselement 130 ein Hohlraum ausgebildet ist, in dem ein Sensorkontaktierungsbereich des Sensorträgers 120 vor Verschmutzungen geschützt angeordnet ist. Das Abdeckungselement 130 deckt bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel beinahe die gesamte Hauptoberfläche des plattenförmigen Grundkörpers des Sensorträgers 120 oberhalb des Befestigungsbereichs 250 ab. Das Abdeckungselement 130 weist vier Randbereiche auf, an denen das Abdeckungselement 130 an entsprechenden Abschnitten des Sensorträgers 120 aufsetzt bzw. an denselben anliegt. Ein in 2 oben gezeigter Randbereich des Abdeckungselements 130 liegt an einem oberen Randabschnitt des Sensorträgers 120 an. In 2 seitlich dargestellte Randbereiche des Abdeckungselements 130 liegen an entsprechenden seitlichen Randabschnitten des Sensorträgers 120 an, auch wenn dies aufgrund der perspektivischen Darstellung in 2 lediglich auf der linken Seite sichtbar ist. Ein in 2 unten gezeigter Randbereich setzt an dem Befestigungsbereich 250 des Sensorträgers 120 auf. Dieser in 2 unten gezeigte Randbereich des Abdeckungselements 130 weist zwei schlitzförmige Aussparungen auf, in die Abschnitte des ersten Klemmvorsprungs 254 und des zweiten Klemmvorsprungs 256 eingreifen.
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In 2 sind ferner eine in dem Befestigungsbereich 250 des Sensorträgers 120 angeordnete Buchse, ein in der Buchse sitzendes Befestigungsmittel in Gestalt einer Schraube und eine in dem Abdeckungselement 130 gebildete Ausnehmung gezeigt, wobei auf diese Elemente jedoch weiter unten insbesondere mit Bezug auf die 4, 5 und 6 eingegangen wird.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 110 für einen Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mit einer benachbart zu dem Gehäuse angeordneten Elektronikkomponente. Bei dem Gehäuse 110 handelt es sich um das anhand von 2 beschriebene Gehäuse 110. Somit werden an dieser Stelle das Gehäuse 110 sowie die Merkmale desselben nicht wiederholt beschriebenen und es sei lediglich darauf hingewiesen, dass 3 das Gehäuse 110 aus einer leicht veränderten Perspektive zeigt. Gezeigt sind in 3 zusätzlich eine benachbart zu dem Gehäuse 110 angeordnete, externe Elektronikkomponente 360 sowie ein zu dieser gehöriges Kabel 365. Bei dem Kabel 365 kann es sich um einen Kabelbaum aus mehreren gebündelten Litzen handeln. Das Kabel 365 ist an dem Gehäuse 110 vorbeigeführt. Dabei ist das Kabel 365 mittels der Kabelfixierungselemente des Gehäuses 110 fixiert. Genau gesagt ist das Kabel 365 zwischen die Führungswanne 252 und die Klemmvorsprünge 254 und 256 geklemmt aufgenommen.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensorträgers 120 zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Sensorträger 120 kann es sich um den anhand von 2 beschriebenen Sensorträger 120 handeln. Somit werden an dieser Stelle der Sensorträger 120 sowie bereits beschriebene Merkmale desselben nicht zwangsläufig wiederholt beschriebenen und es sei lediglich darauf hingewiesen, dass 4 den Sensorträger 120 aus einer veränderten Perspektive zeigen kann. Die Darstellung in 4 entspricht insofern der Darstellung in 2, als der Sensorträger 120 in 4 lediglich aus einer veränderten Perspektive und ohne das Abdeckungselement gezeigt ist. In 4 ist der Befestigungsbereich 250 nicht durch ein Abdeckungselement teilweise verdeckt. Auch ist ein Sensorkontaktierungsbereich des Sensorträgers 120 in der Darstellung oberhalb des Befestigungsbereichs 250 gezeigt.
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Der Sensorträger 120 weist den bereits beschriebenen Befestigungsbereich 250 auf. In dem Befestigungsbereich 250 ist eine Buchse 474 gebildet. Hierbei kann die Buchse 474 in einem mittigen Abschnitt des vorstehenden Befestigungsbereiches 250 angeordnet sein. Die Buchse 474 erstreckt sich als eine Durchgangsöffnung durch den vorstehenden Befestigungsbereich 250 hindurch, auch wenn dies in 4 nicht explizit dargestellt ist. Dabei kann die Buchse 474 mit einem Innengewinde versehen sein. Die Buchse 474 kann mit dem Befestigungsbereich 250 des Sensorträgers 120 einstückig gebildet sein oder in denselben durch ein geeignetes Verfahren integriert sein. Hierbei kann die Buchse 474 aus einem Kunststoff oder Metall gebildet sein.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensorträgers 120 zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Sensorträger 120 handelt es sich um den anhand von 4 beschriebenen Sensorträger 120. Zusätzlich zeigt 5 ein Befestigungsmittel 580 in Gestalt einer Schraube. Das Befestigungsmittel 580 ist in der Buchse 474 in dem Befestigungsbereich 250 des Sensorträgers 120 aufgenommen. Dabei befindet sich der Kopf der Schraube in der Darstellung oberhalb der Buchse 474. Ein gewisser Abschnitt des Befestigungsmittels 580 ragt unten aus der Buchse 474 heraus, wie es in der Darstellung erkennbar ist. Somit weist das Befestigungsmittel 580 einen Überstand auf.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 110 für einen Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Gehäuse 110 kann es sich um das anhand von 2 beschriebene Gehäuse 110 handeln. Somit werden an dieser Stelle das Gehäuse 110 sowie bereits beschriebene Merkmale desselben nicht zwangsläufig wiederholt beschrieben und es sei lediglich darauf hingewiesen, dass 6 das Gehäuse 110 aus einer veränderten Perspektive zeigt. Das Gehäuse 110 kann den anhand von 4 beschriebenen Sensorträger 120 aufweisen. Gezeigt sind in 6 auch die Buchse 474, das Befestigungsmittel 580, ein Bewegungsbereich 692, ein Bewegungsbereich 694 und ein Werkzeugzugriffsbereich 696. Die Bereiche 692–696 sind auch in den 2 und 3 erkennbar, wurden jedoch noch nicht beschrieben.
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In dem Abdeckungselement 130 sind der Bewegungsbereich 692, der in aus Ausnehmung hineinragende Abschnitt 694 und der Werkzeugzugriffsbereich 696 gebildet. Der Bewegungsbereich 692 grenzt dabei an den Abschnitt 694 an, der wiederum an den Werkzeugzugriffsbereich 696 angrenzt Der Bewegungsbereich 692, der Abschnitt 694 und der Werkzeugzugriffsbereich 696 bilden hierbei eine durchgehende Ausnehmung von einem Buchsenende, in deren Bereich bei einem fertig montierten Abdeckungselement die Buchse mit dem Befestigungsmittel angeordnet ist, zu einem Werkzeugeingriffsende, durch welches ein Werkzeug in die Ausnehmung eingeführt werden kann. Die Ausnehmung erstreckt sich somit von dem in 6, wie auch in 2, unten gezeigten Randbereich des Abdeckungselements 130, der an dem Befestigungsbereich 250 des Sensorträgers 120 aufsetzt, wo sich der Bewegungsbereich 692 befindet, bis zu dem in 6, wie auch in 2, oben gezeigten Randbereich des Abdeckungselements 130, der an dem oberen Randabschnitt des Sensorträgers 120 anliegt, wo sich der Werkzeugzugriffsbereich 696 befindet.
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Der Bewegungsbereich 692 ist ein in Bezug auf seinen Umfang insbesondere mehr als halb geschlossener holzylindrischer Bereich. Der Bewegungsbereich 692 ist so dimensioniert und in dem Abdeckungselement 130 angeordnet, dass das Befestigungsmittel 580 sich über einen Teilbetrag seiner Länge in dem Bewegungsbereich 692 bewegen kann. Der sich in die Ausnehmung hinein erstreckende Abschnitt 694 ist ausgebildet, um die Bewegung des Befestigungsmittels 580 in der Richtung aus der Buchse 474 heraus zu begrenzen. Dazu weist die Ausnehmung am Anschlag (d. h. dem in die Ausnehmung hineinragenden Abschnitt) 694 einen verringerten Innendurchmesser auf, der geringer ist als ein außen Durchmesser des Befestigungsmittels 580, insbesondere eines Schraubenkopfes, wenn eine Schraube als Befestigungsmittel 580 verwendet wird. Dabei wird jedoch eine Öffnung zwischen dem Werkzeugzugriffsbereich 696 und dem Bewegungsbereich 692 offengehalten, um ein Durchgreifen eines Werkzeugs von dem Werkzeugzugriffsbereich 696 an dem Abschnitt 694 vorbei zum Befestigungsmittle 580 im Bewegungsbereich hinein zu gewährleisten. Der Werkzeugzugriffsbereich 696 ist konisch bzw. der trichterförmig ausgebildet. Innendurchmesser der Ausnehmung im Werkzeugzugriffsbereich 696 verringert sich hierbei in der Richtung auf den in die Ausnehmung hinein ragenden Abschnitt 694 hin.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 110 für einen Sensor, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Gehäuse 110 kann es sich um das anhand der 2 und 6 beschriebene Gehäuse 110 handeln. Somit werden an dieser Stelle das Gehäuse 110 sowie bereits beschriebene Merkmale desselben nicht wiederholt beschriebenen und es sei lediglich darauf hingewiesen, dass 7 das Gehäuse 110 aus einer veränderten Perspektive zeigt. Hierbei ist insbesondere auch der Überstand des Befestigungsmittels 580 gezeigt.
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8 zeigt eine Schnittansicht eines Teils einer in einem Abdeckungselement gebildeten Ausnehmung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie eines Befestigungsmittels. Bei dem Teil der Ausnehmung handelt es sich um einen Teil der anhand von 6 beschriebenen und in der in 6 gebildeten Ausnehmung. In 8 ist ein Befestigungsmittel 580 gezeigt, bei dem es sich um eine Schraube handelt. Von der Ausnehmung sind in 8 der Bewegungsbereich 692 und der Abschnitt 694 gezeigt. Ein Kopfabschnitt des Befestigungsmittels 580 ist in dem Bewegungsbereich 692 aufgenommen. Ein Innendurchmesser des Bewegungsbereichs 692 ist hierbei gleich bleibend. Ein Innendurchmesser des in die Ausnehmung hinein ragenden Abschnitts 694 verringert sich jedoch in der Richtung weg von dem Befestigungsmittel 580. Hierbei ist der Innendurchmesser im Abschnitt 694 geringer als ein Außendurchmesser des Befestigungsmittels 580.
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9 zeigt eine Schnittansicht eines Teils einer in einem Abdeckungselement gebildeten Ausnehmung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie eines Befestigungsmittels. Die Darstellung in 9 entspricht der Darstellung von 8 bis auf die Form des Bewegungsbereichs 692 und des in die Ausnehmung hinein ragenden Abschnitts 694. Hierbei verringert sich ein Innendurchmesser in dem Bewegungsbereich 692 kontinuierlich in Richtung weg von dem Befestigungsmittel 580. An einer Stelle, an der der Innendurchmesser geringer als der Außendurchmesser des Kopfabschnitts des Befestigungsmittels 580 wird, kann eine Grenze zwischen dem Bewegungsbereich 692 und dem in die Ausnehmung hinein ragenden Abschnitt 694 gezogen werden.
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10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Zusammenfügen eines Sensormoduls. Das Verfahren 1000 weist einen Schritt des Bereitstellens 1010 eines Sensorträgers mit einem zumindest teilweise in einer Buchse angeordneten Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensorträgers an einer Tragestruktur und mit einem an dem Sensorträger angebrachten Sensor auf. Das Verfahren 1000 weist auch einen Schritt des Bereitstellens 1020 eines Abdeckungselements für den Sensorträger des Sensors auf, wobei das Abdeckungselement eine Ausnehmung in einer ersten Oberfläche des Abdeckungselements aufweist, wobei die Ausnehmung an einem Buchsenende an eine zweite Seite des Abdeckungselementes angrenzt, so dass ein Inneres der Ausnehmung von der zweiten Seite aus erreichbar ist, insbesondere wobei die zweite Seite im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Oberfläche ausgerichtet ist. Das Verfahren 1000 weist auch einen Schritt des Montierens 1030 des Abdeckungselements an dem Sensorträger auf, um das Sensormodul zusammenzufügen.
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Unter Bezugnahme auf die obigen Figuren lässt sich eine Herstellung eines Ausführungsbeispiels des Sensormoduls 100 und Ausgestaltung von Teilen desselben wie folgt zusammenfassen. Das Befestigungsmittel 580 ist hierbei eine Schraube 580. Um die benötigte Schraube 580 transportsicher mit dem Sensormodul 100 liefern zu können, wird die Schraube 580 bei der Montage des Sensormoduls 100 in dem Gehäuse 110 des Sensors platziert. Dabei wird die Schraube 580 in eine in dem Sensorträger 120 des Gehäuses 110 vorgesehene Buchse 474 gesetzt. Als nächstes wird dann der Spanschutz bzw. das Abdeckungselement 130 aufgeclipst, welche so ausgebildet ist, dass der Freiraum bzw. Bewegungsbereich 692, der sich direkt oberhalb des Schraubenkopfes befindet, zylindrisch aufgebaut ist. Die Höhe dieses Freiraumes bzw. Bewegungsabschnitts 692 sollte kleiner als die Länge der Schraube 580 sein, so dass diese nicht aus der Buchse 474 herausfallen kann. Eine gewisse Länge soll sich die Schraube 580 jedoch innerhalb der Buchse 474 in Demontagerichtung bewegen können, damit das Sensormodul in der Applikation soweit an einer Tragestruktur montiert werden kann, bis er so an seinem vorgesehenen Ort sitzt, wie er dann auch festgeschraubt wird. Die Schraube 580 wird bei dieser Montage einfach durch das an der Tragestruktur gebildete Gewinde nach oben aus der Buchse 474 herausgeschoben, kann jedoch durch die hier beschriebene Idee der Transportsicherung in der Abdeckungselement, nicht herausfallen. Der Freiraum bzw. Bewegungsabschnitt 692 kann auch so gestaltet sein, dass die Schraube 580 in Demontagerichtung nicht komplett nach oben in die Buchse 474 zurückgeschoben werden kann. Der dann entstehende Schraubenüberstand kann als Vorzentrierung beim Montieren des Sensormoduls hilfreich sein. Das Gewinde der Befestigungsstelle an der Tragestruktur muss dann jedoch etwas vertieft in der Bohrung sitzen. Weiterhin kann die geometrische Ausführung des Bewegungsabschnitts 692 von der dargestellten zylindrischen abweichen. Es sind natürlich auch andere geometrische Formen denkbar. Beispielsweise kann sich der Freiraum bzw. Bewegungsabschnitt 692 nach oben zu dem Anschlagbereich bzw. Abschnitt 694 hin einfach vom Durchmesser her verkleinern. Wichtig ist bei einem solchen Ausführungsbeispiel nur, dass die Länge des Bewegungsabschnitts 692 bis zu dem Punkt, an dem der Durchmesser der Verjüngung kleiner ist als der Durchmesser des Schraubenkopfes, kürzer als die Länge der Schraube ist. Der Werkzeugzugriffsbereich 696 oberhalb des Freiraumes bzw. Bewegungsabschnitts 692 ist konisch ausgebildet, wobei die Öffnung von oben nach unten kleiner wird. Durch die konische Öffnung wird sichergestellt, dass die Schraube 580 zwar nach oben hin nicht aus der Buchse 474 fallen kann, man aber trotzdem einfach und handlich von oben mit einem Werkzeug an die Schraube 580 herankommt um das Sensormodul 100 dann in seiner verbauten Position zu fixieren.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Sensormodul
- 110
- Gehäuse
- 120
- Sensorträger
- 130
- Abdeckungselement
- 140
- Sensor
- 250
- Befestigungsbereich
- 252
- Führungswanne
- 254
- erster Klemmvorsprung
- 256
- zweiter Klemmvorsprung
- 360
- externe Elektronikkomponente
- 365
- Kabel
- 474
- Buchse
- 580
- Schraube
- 692
- Bewegungsbereich
- 694
- in die Ausnehmung hineinragender Abschnitt
- 696
- Werkzeugzugriffsbereich
- 1000
- Verfahren zum Zusammenfügen eines Sensormoduls
- 1010
- Schritt des Bereitstellens eines Sensorträgers
- 1020
- Schritt des Bereitstellens eines Abdeckungselements
- 1030
- Schritt des Montierens
