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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, zur Montage einer Sensorbaugruppe für ein Kraftfahrzeug eine Verschraubung mit der Applikation vorzusehen. Um den Festsitz der Schraube zu gewährleisten, wird eine Buchse verwendet, welche im Zuge eines Umspritzvorgangs mit umspritzt wird und gegen welche eine darin eingebrachte Schraube arbeiten kann. Eine derart gebildete Anordnung zeigt zum Beispiel die Druckschrift
DE 10 2008 018 199 A1 .
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Die Buchse bzw. Anschraubhülse verhindert, dass die Vorspannung, welche die Schraube festhält, abgebaut wird, wie dies ansonsten der Fall sein könnte, wenn die Schraube direkt gegen den Kunststoff bzw. das Umspritzmaterial zur Anlage gebracht würde, d. h. aufgrund eines etwaigen Fließens des Kunststoffmaterials. Würde sich die Schraube lockern, könnte die Sensorbaugruppe von der Applikation abfallen.
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Die Buchse ist hierbei ein Drehteil, welches Hinterschnitte aufweist, in die der Kunststoff beim Spritzprozess einfließen und damit die Buchse formschlüssig fixieren kann. Alternativ sind auch gerollte Buchsen bekannt, die entweder umspritzt sind oder nachträglich in ein zur Montage der Sensorbaugruppe vorgesehenes Kunststoffteil eingepresst werden. Die Buchsen sind jedoch verhältnismäßig teuer und bauen zudem groß.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorstehend geschilderte Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Sensorbaugruppe zu schaffen, deren Herstellkosten und Abmessungen reduziert sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Sensorbaugruppe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Sensorgehäuseelement sowie einem Kunststoffträger, welcher an dem Sensorgehäuseelement gebildet, insbesondere angeformt ist. Das Sensorgehäuseelement sowie der Kunststoffträger sind bevorzugt in einem gemeinsamen Umspritzvorgang gebildet, insbesondere integral. Alternativ kann der Kunststoffträger auch auf andere Weise an das Sensorgehäuseelement angeformt sein, zum Beispiel in einem Fügeverfahren.
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Bevorzugt weist die Sensorbaugruppe eine Sensorik auf, welche insbesondere innerhalb des Sensorgehäuseelements angeordnet ist, d.h. von diesem zumindest teilweise eingehäust. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind hierbei unterschiedliche Messprinzipien zur Ausbildung der Sensorik denkbar, zum Beispiel induktive, kapazitive, feldsensierende oder weitere.
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In dem Kunststoffträger der Sensorbaugruppe, welcher z.B. als Flanschelement oder als Tragvorsprung gebildet sein kann, ist erfindungsgemäß eine Scheibe zur Einzwängung via Verbindungspartner, welche zur Fixierung der Sensorbaugruppe vorgesehen sind, ortsfest bzw. unbeweglich angeordnet. Die Scheibe weist hierbei insbesondere eine gegenüber dem Kunststoff des Kunststoffträgers höhere Festigkeit auf, so dass ein Fließen im Rahmen einer Fixierung vermieden werden kann. Über ein Einzwängen der im Kunststoffträger angeordneten Scheibe kann somit eine zuverlässige und dauerhafte Fixierung der Sensorbaugruppe erfolgen. Um eine dauerhaft gute Verbindung zu schaffen ist die Scheibe bevorzugt aus Metall gefertigt, insbesondere als kostengünstiges Stanzteil.
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Zur Anordnung der Scheibe, welche allgemein ein scheibenförmiges Element ist, ist bevorzugt ein Umspritzvorgang eines Kunststoff-Spritzgieß-verfahrens vorgesehen, in dessen Rahmen die Scheibe im Kunststoffträger eingebettet und auch der Kunststoffträger und/oder das Sensorgehäuseelement gebildet werden kann. Alternativ ist zur Anordnung im Kunststoffträger z.B. denkbar, die Scheibe in einen ersten Trägerteil des Kunststoffträgers einzulegen und diese sodann mit einem zweiten Trägerteil, welcher auf den ersten Trägerteil dauerhaft aufbringbar ist, z.B. in einem Fügeverfahren, zu fangen.
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Im Rahmen einer wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Sensoranordnung wird einerseits eine vorteilhaft flache Bauform des Kunststoffträgers und somit eine Reduzierung der Abmessungen der Sensorbaugruppe und zum zweiten insbesondere die Verwendung eines kostengünstigen Stanzteils, i.e. der Scheibe, anstelle eines teuren Drehteils zur Abstützung an Verbindungselementen insbesondere einer Schraubverbindung ermöglicht. Bevorzugt ist der Kunststoffträger mit der darin eingebetteten Scheibe als flaches Flanschelement bzw. plattenförmig gebildet.
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Insbesondere stellt die in dem Kunststoffträger angeordnete Scheibe an zwei einander entgegen gesetzten Seiten je eine Anlagefläche zur Einzwängung bereit, insbesondere je eine frei zugängliche bzw. unversperrte Anlagefläche. Hierzu ist die Anordnung der Scheibe insbesondere derart, dass ausschließlich der Randbereich der Scheibe von Umspritzmaterial bzw. von Material des Kunststoffträgers umgeben ist. Eine insbesondere frei liegende Anlagefläche, welche je innerhalb des umlaufenden, im Kunststoffträger gefangenen Randbereichs bzw. Randes definiert ist, ermöglicht, dass Verbindungselemente bzw. Verbindungspartner, z.B. eine Schraube und ein Anschraubdom, unmittelbar gegen diese wirken können. Die Anlageflächen sind hierbei bevorzugt plan, insbesondere zueinander planparallel.
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Die Anlageflächen sind bevorzugt innerhalb einer Durchgangsöffnung des Kunststoffträgers bereitgestellt, wobei sich die Anlageflächen insbesondere quer bzw. senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Durchgangsöffnung des Kunststoffträgers erstrecken. Verbindungselemente, welche von entgegen gesetzten Seiten in die Durchgangsöffnung eintauchen, können je an einer Anlagefläche zur Anlage gelangen und die Scheibe folglich einzwängen. Mittels der Durchgangsöffnung ist bevorzugt ein hülsenförmiger Abschnitt am Kunststoffträger definiert bzw. gebildet, wobei die Hülsenform bei der Abstützung an einem Verbindungselement, welches z.B. durch den Träger bzw. die Applikation, an welcher die Sensorbaugruppe anzuordnen ist, bereitgestellt wird, hierbei durch Formschluss vorteilhaft unterstützen kann.
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Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die im Kunststoffträger angeordnete Scheibe ein Loch bzw. eine Durchgangsöffnung aufweist, welche(s) sich von der einen zur anderen Anlagefläche erstreckt, insbesondere in der Erstreckungsrichtung der Durchgangsöffnung des Kunststoffträgers und weiterhin insbesondere koaxial mit dieser. Diese Ausbildung als gelochte Scheibe ermöglicht, dass sich ein Verbindungspartner, welcher an einer Anlagefläche zur Anlage gelangt, mit einem zur Verbindung vorgesehenen Abschnitt durch die Scheibe hindurch erstrecken und mit dem an der entgegen gesetzten Anlagefläche der Scheibe angeordneten Verbindungspartner eine die Sensorbaugruppe positionsstabil fixierende Verbindung eingehen kann.
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Weiterhin ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Scheibe verdrehgesichert in dem Kunststoffträger eingebettet ist. Hierzu weist die Scheibe bzw. deren Rand insbesondere eine von der Kreisform abweichende Außenkontur auf, z.B. eine eckige, elliptische, oder andere.
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Vorgeschlagen wird auch eine Sensorbaugruppe, wobei die Sensorbaugruppe einen ersten Verbindungspartner aufweist, insbesondere in Form einer Schraube, welcher die Scheibe via deren Durchgangsöffnung mit einem Abschnitt durchdringt, i.e. z.B. dem Gewindeabschnitt, während ein weiterer Abschnitt an einer Anlagefläche der Scheibe abgestützt ist, i.e. z.B. der Schraubenkopf.
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Hierbei kann die Sensorbaugruppe einen zweiten Verbindungspartner aufweisen, insbesondere in Form eines Schraubdomes, welcher an der weiteren Anlagefläche der Scheibe abgestützt ist, insbesondere in dem mittels der Durchgangsöffnung hülsenförmig gebildeten Abschnitt des Kunststoffträgers mit einem Abschnitt aufgenommen, vorzugsweise formschlüssig, wobei der zweite Verbindungspartner mit dem die Durchgangsöffnung der Scheibe durchdringenden Abschnitt, z.B. dem Gewindeabschnitt, des ersten Verbindungspartners eine Verbindung eingeht, i.e. z.B. über ein Innengewinde, insbesondere eine Schraubverbindung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch eine Sensorbaugruppe gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer abgebrochenen Ansicht;
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2 exemplarisch und schematisch eine teilgeschnittene und abgebrochene Draufsicht des Kunststoffträgers der Sensorbaugruppe nach 1 mit darin eingebetteter Scheibe;
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3 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht des Kunststoffträgers gemäß 2, wobei der Schnitt entlang der Linie A-A in 2 geführt ist; und
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4 exemplarisch und schematisch eine Sensorbaugruppe mit Verbindungspartnern gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Sensorbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorik, welche in einem Sensorgehäuseelement 2 der Sensorbaugruppe 1 aufgenommen ist. An dem Sensorgehäuseelement 2 ist ein Kunststoffträger 3 angeformt, welcher zur insbesondere applikationsspezifischen Halterung bzw. Fixierung der Sensorbaugruppe 1 vorgesehen ist. Das Sensorgehäuseelement 2 als auch der Kunststoffträger 3 sind in einem Umspritzvorgang integral gebildet.
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In dem insbesondere plattenförmigen Kunststoffträger 3 ist an einem zur Befestigung vorgesehenen Ende 4 eine Scheibe bzw. Metallscheibe 5 angeordnet bzw. eingebettet, insbesondere unbeweglich, welche dazu vorgesehen ist, via Verbindungspartner eingezwängt zu werden, so dass eine Fixierung der Sensorbaugruppe 1 über dieselben sowie die Scheibe 5 ermöglicht ist. Die Scheibe 5, welche gegenüber dem Kunststoff des Trägers 3 eine höhere Festigkeit aufweist, ist randseitig von Umspritzmaterial bzw. Kunststoff des Kunststoffträgers 3 umgeben und hierdurch in dem Kunststoffträger 3 gefangen.
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Um ein Einzwängen zu ermöglichen, weist der Kunststoffträger 3 eine Durchgangsöffnung 6 an dem zur Befestigung vorgesehenen Ende 4 auf, innerhalb derer die Scheibe 5 eine erste 5a und eine zweite 5b Anlagefläche für eine Fixierung mittels Verbindungspartnern 7, 8 bereitstellt. Die Anlageflächen 5a, 5b liegen zur Umgebung hin frei und sind an entgegengesetzten Seiten der Scheibe 5 definiert. Wie 1 zu entnehmen ist, erstrecken sich die Anlageflächen 5a, 5b, welche mittels der flächigen Seiten der Scheibe 5 definiert sind, je über den Querschnitt der Durchgangsöffnung 6 und insbesondere senkrecht zu deren Erstreckungsrichtung.
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Wie 1 weiterhin zu entnehmen ist, weist auch die Scheibe 5 eine Durchgangsöffnung 5c auf, welche sich in der Richtung der Durchgangsöffnung 6 des Kunststoffträgers 3 erstreckt. Die Durchgangsöffnung 5c weist einen Querschnitt auf, welcher innerhalb des Querschnitts der Durchgangsöffnung 6 liegt, insbesondere konzentrisch zu diesem. Der vorliegend kreisförmig gebildete Querschnitt ist hierbei korrespondierend mit dem Querschnitt eines zum Durchtritt durch die Durchgangsöffnung 5c vorgesehenen Abschnitt eines Verbindungspartners 7 gebildet. Die Durchgangsöffnung 5c der Scheibe 5 erstreckt sich von der Anlagefläche 5a hin zur Anlagefläche 5b koaxial mit der Durchgangsöffnung 6.
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2 veranschaulicht in einer freigeschnittenen Ansicht, die positionstreu bzw. unbeweglich im Kunststoffträger 3 angeordnete Scheibe 5, wobei ersichtlich ist, dass die Scheibe 5 verdrehgesichert im Kunststoffträger 3 angeordnet ist. Zur Verdrehsicherung weist die Scheibe 5 eine sechseckige Außenkontur auf. Daneben sind selbstverständlich weitere unrunde Außenkonturen denkbar.
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3 veranschaulicht den insbesondere plattenförmigen bzw. vorteilhaft flachen Kunststoffträger 3 in einer Schnittansicht gemäß der Linie A-A der 2. Wie 3 zu entnehmen ist, ist die Scheibe 5 über ihren umlaufenden Randbereich 5d in dem Kunststoffträger 3 gefangen. Die an entgegengesetzten Seiten der Scheibe 5 gebildeten Anlageflächen zur 5a, 5b erstrecken sich über den Querschnitt der Durchgangsöffnung 6, wobei 3 insbesondere zeigt, dass mittels der Durchgangsöffnung 6 ein hülsenförmiger Abschnitt 9 am Kunststoffträger 3 gebildet ist. Zur Bildung des hülsenförmigen Abschnitts 9 ist weiterhin bevorzugt eine gesteigerte Materialstärke am Kunststoffträger 3 vorgesehen. Über die Hülsenform 9 kann ein Formschluss mit wenigstens einem Verbindungspartner 7, 8 erzielt werden, welcher bei einer Fixierung der Sensorbaugruppe 1 unterstützen kann.
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4 veranschaulicht eine Sensorbaugruppe 1, welche im Unterschied zu vorstehend beschriebener Ausführungsform zusätzlich einen ersten Verbindungspartner 7 in Form einer Schraube aufweist, welcher die Scheibe 5 via deren Durchgangsöffnung 5c mit einem Gewindeabschnitt 7a durchdringt, während ein weiterer Kopfabschnitt 7b an der Anlagefläche 5a der Scheibe 5 abgestützt ist.
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Die Sensorbaugruppe 1 gemäß 4 weist darüber hinaus einen zweiten Verbindungspartner 8 in Form eines Gewindedomes auf, welcher an der weiteren Anlagefläche 5b der Scheibe 5 abgestützt ist und die Scheibe 5 zusammen mit dem ersten Verbindungspartner 7 einzwängt, wodurch die Sensorbaugruppe 1 fixiert ist. Hierbei ist der zweite Verbindungspartner 8 insbesondere integraler Bestandteil eines Trägers 10 der Sensorbaugruppe 1.
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Zur Fixierung ist der zweite Verbindungspartner 8 über ein Innengewinde 8a mit dem Gewindeabschnitt 7a des ersten Verbindungspartners 7 schraubverbunden, wodurch sowohl der Kopf 7b als auch der zweite Verbindungspartner 8 gegen die Anlageflächen 5a bzw. 5b der Metallscheibe 5 gedrängt sind. Im Zuge der Schraubverbindung erfährt der erste Verbindungspartner 7 eine Dehnung und kann dauerhaft festsitzen. Ist keine ausreichende Dehnung der Schraube 7 möglich, kann alternativ eine zusätzliche Schraubensicherung vorgesehen sein, oder ein vertieftes Gewinde 8a im zweiten Verbindungspartner 8. Wie 4 zu entnehmen ist, ist der zweite Verbindungspartner 8 mit einem Abschnitt 8b in die Durchgangsöffnung 6 bzw. die Hülsenform 9 eingetaucht, wobei im Zuge eines derartigen Eintauchens vorteilhaft eine unterstützende formschlüssige Verbindung erzielt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorbaugruppe
- 2
- Sensorgehäuseelement
- 3
- Kunststoffträger
- 4
- Befestigungsende
- 5
- Scheibe
- 5a, b
- Anlageflächen
- 5c
- Durchgangsöffnung 5
- 5d
- Randbereich
- 6
- Durchgangsöffnung 3
- 7
- erster Verbindungspartner
- 7a
- Gewindeabschnitt 7
- 7b
- Kopfabschnitt 7
- 8
- zweiter Verbindungspartner
- 8a
- Innengewinde
- 8b
- Abschnitt 8
- 9
- hülsenförmiger Abschnitt 3
- 10
- Träger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008018199 A1 [0002]
