-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einer Anschlussvorrichtung für eine Sensoreinheit nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 und von einer korrespondierenden Sensoreinheit nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 9.
-
Aus der
DE 10 2012 204 911 A1 ist eine Drucksensoreinheit mit einer Schutzhülse bekannt, in welcher zumindest eine Messzelle, ein Schaltungsträger und eine Anschlussvorrichtung mit einer senkrecht zum Schaltungsträger angeordneten Leiterplatte, welche eine elektronische Schaltung mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil trägt, und einer Kontaktiereinheit angeordnet sind. Die Messzelle weist mindestens einen Anschlusspunkt auf, über welchen mindestens ein elektrisches Ausgangssignal der Messzelle abgreifbar ist, wobei der Schaltungsträger eine interne Schnittstelle aufweist, welche das mindestens eine elektrische Ausgangssignal der Messzelle abgreift und an die elektronische Schaltung anlegt. Die Kontaktiereinheit weist eine externe Schnittstelle mit mindestens einer Kontaktstelle auf, welche über eine elektrische Verbindung mit einer korrespondierende Kontaktstelle der Leiterplatte elektrisch verbunden und über welche mindestens ein elektrisches Ausgangssignal der auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Schaltung abgreifbar ist. Die interne Schnittstelle ist an einem ersten Ende der Schutzhülse ausgebildet und die externe Schnittstelle ist an einem zweiten Ende der Schutzhülse ausgebildet. Die Kontaktiereinheit umfasst einen Grundkörper mit einer Außenkontur, welcher eine ersten Fügegeometrie, welche Teil der externen Schnittstelle ist und externe Kontaktelemente führt und/oder elektrisch kontaktiert, und eine zweite Fügegeometrie aufweist, über welche die Kontaktiereinheit mit der Leiterplatte gefügt ist.
-
Zudem stützt die Kontaktiereinheit über die Außenkontur die über die zweite Fügegeometrie gefügte Leiterplatte gegen eine Innenkontur der Schutzhülse ab. Der Schaltungsträger besteht vorzugsweise zumindest aus einem Kunststoff-Vorspritzling aus galvanisierbarem Kunststoff und einem zweiten, nicht galvanisierbaren Kunststoff, wobei Leiterbahnen und elektrisch leitende Kontaktstellen Flächen in einem galvanischen Prozess als metallische Oberflächenbeschichtung auf dem galvanisierten Kunststoff erzeugt werden. Des Weiteren kann über die Kontaktiereinheit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Schutzhülse hergestellt werden, um einen zusätzlichen Massepfad auszubilden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung für eine Sensoreinheit gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Sensoreinheit gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 haben demgegenüber den Vorteil, dass die externe Schnittstelle der Kontaktiereinheit einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann, indem die Kontaktfläche der externen Schnittstelle und die Federfunktion jeweils in einem elektrischen Kontaktelement kombiniert werden. Dadurch können die Anzahl der elektrischen Kontaktstellen und damit die Anzahl von potentiellen Fehlerstellen in vorteilhafter Weise reduziert werden. Somit wird auch ein tolerierbarer Übergangswiderstand der verbleibenden elektrischen Kontaktstelle zwischen dem elektrischen Kontaktelement und dem externen Kontaktelement höher. Zudem können durch die Kombination der Kontaktfläche und der Federfunktion im elektrischen Kontaktelement in vorteilhafter Weise ein zusätzliches Bauelement inklusive der damit verbundenen Zuführ- und/oder Bestückungseinrichtung sowie der korrespondierenden Vorbereitungsprozesse eingespart werden.
-
Analog zum Stand der Technik kombiniert die Kontaktiereinheit die Funktionalität der externen Schnittstelle und eine Abstützfunktion für die Leiterplatte, so dass die Leiterplatte elektrisch mit einer externen Schaltung bzw. einem Steuergerät verbunden und gegen eine Innenkontur einer Schutzhülse abgestützt werden kann. Somit bilden Ausführungsformen der Kontaktiereinheit das Verbindungselement zwischen der Leiterplatte bzw. Sensoreinheit mit der Außenwelt. Des Weiteren wirkt das mindestens eine federelastische Kontaktelement als Längenausgleich bei Schüttel- und/oder Temperaturbelastungen durch Unterschiede beim Längenausgleichskoeffizienten, die insbesondere bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug auftreten können. Zudem ist durch die Elastizität des mindestens einen federelastischen Kontaktelements auch bei wirksamen äußeren Kräften eine sichere Kontaktierung und Ausbildung des Signalpfades möglich.
-
Ausführungsformen der Kontaktiereinheit ermöglichen eine Bauraumoptimierung der Sensoreinheit durch das Abstützen der im Wesentlichen senkrecht zum Schaltungsträger gestellten Leiterplatte an der Innenkontur der Schutzhülse. Zudem können Zusatzfunktionen wie die Führung und/oder elektrische Kontaktierung von externen Kontaktpartnern und ein Berührschutz für die Kontaktflächen der Leiterplatte integriert werden. Des Weiteren können elektrische und/oder elektronische Bauelemente und/oder Leiterbahnen für eine Schutzbeschaltung vorgesehen werden. Zudem können verschiedene Kontaktformstücke und/oder Führungsmittel für eine anforderungsgebundene Anbindung an vorgegebene Kundenschnittstellen bzw. an eine Peripherie vorgesehen werden. Dadurch kann die Sensoreinheit je nach Ausführung der Kontaktiereinheit variabel an die verschiedenen Kundenschnittstellen angepasst werden.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Anschlussvorrichtung für eine Sensoreinheit zur Verfügung, welche eine Kontaktiereinheit und eine Leiterplatte umfasst, welche eine elektronische Schaltung mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil trägt. Die Kontaktiereinheit umfasst einen Grundkörper, welcher eine externe Schnittstelle mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement ausbildet, welches elektrisch mit einem externen Kontaktelement verbindbar ist und über eine korrespondierende Durchkontaktierung und eine Gegenkontaktstelle mit einer korrespondierenden Kontaktstelle der Leiterplatte elektrisch verbunden ist und mindestens ein elektrisches Signal der elektronischen Schaltung abgreift. Hierbei ist das mindestens eine elektrische Kontaktelement als Kontaktformstück mit einem elastischen Grundkörper ausgeführt, welcher an einem Ende über eine erste Kontaktstelle elektrisch mit der korrespondierenden Durchkontaktierung verbunden ist und am anderen Ende über eine zweite Kontaktstelle mit dem externen Kontaktelement elektrisch verbindbar ist.
-
Zudem wird eine Sensoreinheit mit einer Schutzhülse vorgeschlagen, in welcher zumindest ein Messelement, ein Schaltungsträger und eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung mit einer senkrecht zum Schaltungsträger angeordneten Leiterplatte, welche eine elektronische Schaltung mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil trägt, und einer Kontaktiereinheit angeordnet sind, welche einen Grundkörper umfasst. Der Schaltungsträger weist eine interne Schnittstelle auf, welche mindestens ein elektrisches Signal des Messelements abgreift und an die elektronische Schaltung anlegt, wobei der Grundkörper eine externe Schnittstelle mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement ausbildet, welches elektrisch mit einem externen Kontaktelement verbindbar ist und über eine korrespondierende Durchkontaktierung und eine Gegenkontaktstelle mit einer korrespondierenden Kontaktstelle der Leiterplatte elektrisch verbunden ist und mindestens ein elektrisches Signal der elektronischen Schaltung abgreift.
-
Die erfindungsgemäße Sensoreinheit kann sehr kompakt aufgebaut werden, da der Schaltungsträger nur die interne Schnittstelle ausbildet und am ersten Ende der Schutzhülse angeordnet ist und die Leiterplatte innerhalb der Schutzhülse gleichzeitig als Strukturbauteil ausgebildet und an der ersten Stirnseite mit dem Schaltungsträger gefügt ist. An der zweiten Stirnseite ist die Leiterplatte mit der Kontaktiereinheit gefügt, welche die Leiterplatte gegen die Schutzhülse abstützt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Bauhöhe des Sensors reduziert werden.
-
Die externe Kontaktstelle kann beispielsweise als Teil eines elektrischen Geräts, wie beispielsweise eines Steuergeräts, insbesondere eines Bremssystemsteuergeräts, ausgeführt werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet.
-
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Anschlussvorrichtung für eine Sensoreinheit und der im unabhängigen Patentanspruch 9 angegebenen Sensoreinheit möglich.
-
Besonders vorteilhaft ist, dass die Durchkontaktierungen mit den zugehörigen Gegenkontaktstellen als Stanzgitter ausgeführt werden können. Zudem können das mindestens eine elektrische Kontaktelement und die korrespondierende Durchkontaktierung als Kontaktvorrichtung einstückig ausgebildet werden. Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform ist die mindestens eine Kontaktvorrichtung in vorteilhafter Weise als Stanz-Biegeteile ausgeführt. Die Stanzgitter bzw. Stanz-Biegeteile können zur Ausbildung des Grundkörpers mit einem Kunststoff umspritzt werden. Die Ausführung des Grundkörpers als Kunststoffspritzteil mit eingelegtem Stanzgitter bzw. eingelegten Stanz-Biegeteilen ermöglicht in vorteilhafter Weise eine kostengünstige und einfache Realisierung der Kontaktiereinheit.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung kann der elastische Grundkörper beispielsweise als Bogen ausgeführt werden. Alternativ kann der elastische Grundkörper als aufgestellter Federschenkel ausgeführt werden.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung kann der Grundkörper der Kontaktiereinheit als mehrteiliges Kunststoffspritzteil ausgeführt werden und zwei Halbschalen umfassen, wobei jede Halbschalte mindestens ein Kontaktelement der externen Schnittstelle aufweist. Zur Erleichterung der Positionierung können die Halbschalen jeweils entsprechende Fügegeometrien aufweisen, welche mit Fügegeometrien der Leiterplatte zur lagerichtigen Positionierung der Halbschalen bei der Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen den Halbschalen und der Leiterplatte zusammenwirken können. Die elektrische und mechanische Verbindung des Grundkörpers der Kontaktiereinheit mit der Leiterplatte erfolgt in vorteilhafter Weise durch den Lötprozess während der Bestückung der Leiterplatte mit dem mindestens einen elektronischen und/oder elektrischen Bauteil. Das bedeutet, dass aufwändige und zusätzliche Klebstoffdispens- und Aushärteprozesse zur mechanischen Verbindung der Kontaktiereinheit mit der Leiterplatte in vorteilhafter Weise durch einen standardisierten Lötpastendruck mit anschließendem Lötprozess im Durchlaufofen ersetzt werden können. Durch die mehrteilige Ausführung des Grundkörpers können die Leiterplatten direkt im Leiterplattennutzen mit den Kontaktiereinheiten bestückt werden. Dadurch kann die elektrische und mechanische Verbindung der Kontaktiereinheit mit der Leiterplatte in den ohnehin erforderlichen Standardprozess zum Bestücken der Leiterplatte integriert werden. Die mechanische und elektrische Verbindung kann durch Lotpaste erreicht werden, welche durch einen Lotpastendruckstandardprozess beim Bestücken der Leiterplatte aufgebracht wird. Die endgültige elektrische und mechanische Verbindung erfolgt durch die im Durchlaufofen nach dem Bestücken der Leiterplatte hergestellte Lötverbindung. Alternativ kann der Grundkörper der Kontaktiereinheit durch mindestens eine Klebeverbindung und/oder Schweißverbindung elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte verbunden werden. Vorzugsweise werden auch die Halbschalen jeweils als Kunststoffspritzteil ausgeführt, in welches ein entsprechendes Stanzgitter bzw. Stanz-Biegeteil eingebettet ist, welches die Kontaktstellen und Durchkontaktierungen der externen Schnittstelle ausbildet.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann der Grundkörper der Kontaktiereinheit einen überstehenden Rand aufweisen, welcher die Schutzhülse im gefügten Zustand abschließt. Dadurch kann der Berührschutz und der Schutz vor eindringenden Fremdkörpern für die Sensoreinheit verbessert werden.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische perspektivische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit mit einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung.
-
2 und 3 zeigen jeweils eine schematische Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Halbschale für eine Kontaktiereinheit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung aus 1.
-
4 zeigt eine schematische transparente Perspektivdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Halbschale für die Kontaktiereinheit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung aus 1.
-
5 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Halbschale für eine Kontaktiereinheit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung aus 1.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1 eine Schutzhülse 20, in welcher zumindest eine Messelement 50, ein Schaltungsträger 60 und eine Anschlussvorrichtung 3 für die Sensoreinheit 1 mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Stirnfläche des Schaltungsträgers 60 gestellten Leiterplatte 40 und einer Kontaktiereinheit 30 angeordnet sind, welche einen Grundkörper 32 mit einer Außenkontur 37 umfasst. Die Leiterplatte 40 ist beidseitig bestückbar ausgeführt und umfasst eine elektronische Schaltung 44 mit mindestens einem elektronischen und/oder elektrischen Bauteil 44.1, 44.2, welche beispielsweise eine Signalverstärkung und/oder ein Verarbeitung eines Rohsignals des Messelements 50 durchführt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Schaltung 44 eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 44.1 und eine korrespondierende Schutzbeschaltung mit mehreren elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 44.2. Elektrische Verbindungen zwischen dem ASIC 44.1 und den elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 44.2 werden durch Leiterbahnen und Lötstellen hergestellt. Zudem ist die Sensoreinheit 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Drucksensoreinheit ausgeführt und das mindestens eine Messelement 50 ist als Druckmesszelle ausgeführt, welche den hydraulischen Druck in mindestens ein elektrisches Ausgangssignal umwandelt. Das als Druckmesszelle ausgeführte Messelement 50 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Anschlusspunkte auf, über welchen das mindestens eine elektrische Ausgangssignal des Messelements 50 abgreifbar ist. Der Schaltungsträger 60 weist eine interne Schnittstelle 24 auf, welche das mindestens eine elektrische Ausgangssignal des Messelements 50 abgreift und an die elektronische Schaltung 44 anlegt. Zudem ist ein Ausgangssignal der elektronischen Schaltung 44 über eine externe Schnittstelle 26 abgreifbar. Der Grundkörper 32 der Kontaktiereinheit 30 bildet die externe Schnittstelle 26 mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement 34 aus, welches elektrisch mit einem externen Kontaktelement 2.1 verbindbar ist und über eine korrespondierende Durchkontaktierung 35 und eine Gegenkontaktstelle 36 mit einer korrespondierenden Kontaktstelle 48 der Leiterplatte 40 elektrisch verbunden ist und mindestens ein elektrisches Signal der elektronischen Schaltung 44 abgreift. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die interne Schnittstelle 24 an einem ersten Ende der Schutzhülse 20 ausgebildet, und die externe Schnittstelle 26 ist an einem zweiten Ende der Schutzhülse 20 ausgebildet. Die Schutzhülse 20 schützt das Innenleben der Sensoreinheit 1 vor übermäßiger mechanischer Belastung.
-
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist das mindestens eine elektrische Kontaktelement 34, 34A erfindungsgemäß als Kontaktformstück mit einem elastischen Grundkörper 34.1, 34.1A ausgeführt, welcher an einem Ende über eine erste Kontaktstelle 34.2, 34.2A elektrisch mit der korrespondierenden Durchkontaktierung 35 verbunden ist und am anderen Ende über eine zweite Kontaktstelle 34.3, 34.3A mit dem externen Kontaktelement 2.1 elektrisch verbindbar ist. Die externe Kontaktstelle 2.1 kann beispielsweise als Teil eines elektrischen Geräts, wie beispielsweise eines Steuergeräts 2, insbesondere eines Bremssystemsteuergeräts, ausgeführt werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet.
-
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 32 der Kontaktiereinheit 30 eine zylindrische Form auf und umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Halbschalen 32.1, 32.2, welche jeweils mindestens eine Kontaktstelle 34, 34A der externen Schnittstelle 26 aufweisen. Die mindestens eine elektrische Verbindung zwischen der mindestens einen Kontaktstelle 34, 34A der externen Schnittstelle 26 und der mindestens einen korrespondierenden Kontaktstelle 48 der Leiterplatte 40 ist über mindestens eine im Grundkörper 32 ausgebildete Durchkontaktierung 35 hergestellt, welche mit mindestens einer zugehörigen Gegenkotaktstelle 36 im Grundkörper 32 elektrisch verbunden ist, welche wiederum über mindestens eine Lötverbindung elektrisch und mechanisch mit der mindestens einen Kontaktstelle 48 der Leiterplatte 40 verbunden ist. Alternativ kann der Grundkörper 32 der Kontaktiereinheit 30 durch mindestens eine Klebeverbindung und/oder Schweißverbindung elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte 40 verbunden werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Kontaktiereinheit 30 vier Kontaktstellen 34, 34A auf, wobei auf jeder Halbschale 32.1, 32.2 zwei Kontaktstellen 34, 34A angeordnet sind. Zudem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Sensoreinheit 1 an jeder Halbschale 32.1, 32.2 des Grundkörpers 32 der Kontaktiereinheit 30 ein als Kontaktzunge ausgeführtes federelastisches Kontaktelement 38 angeordnet, so dass im zusammengefügten Zustand an der Außenkontur 37 des Grundkörpers 32 zwei einander gegenüberliegende federelastische Kontaktelemente 38 angeordnet sind. Des Weiteren weist der Grundkörper 32 der Kontaktiereinheit 30 einen überstehenden Rand 33 auf, welcher die Schutzhülse 20 im gefügten Zustand abschließt. Die die Halbschalen 32.1, 32.2 weisen jeweils eine entsprechende nicht näher bezeichnete erste Fügegeometrien auf, welche zur lagerichtigen Positionierung der Halbschalen 32.1, 32.2 bei der Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen den Halbschalen 32.1, 32.2 und der Leiterplatte 40 mit mindestens einer zweiten Fügegeometrie der Leiterplatte 40 zusammenwirken.
-
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, sind die Durchkontaktierungen 35 mit den zugehörigen Gegenkontaktstellen 36 in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils als Stanzgitter ausgeführt. Zudem sind das mindestens eine elektrische Kontaktelement 34, 34A und die korrespondierende Durchkontaktierung 35 in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils als einstückige Kontaktvorrichtung ausgebildet. Die mindestens eine Kontaktvorrichtung ist vorzugsweise als Stanz-Biegeteile ausgeführt.
-
Wie aus 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist der elastische Grundkörper 34.1 in einem ersten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements 34 als Bogen ausgeführt ist. Hierbei ist der Bogen so ausgeführt, dass die zweite Kontaktstelle 34.3 im Wesentlichen senkrecht über der ersten Kontaktstelle 34.2 angeordnet ist. Die beiden Kontaktelemente 34 einer Halbschale 32.1, 32.2 sind parallel nebeneinander angeordnet, wobei die Halbschalen 32.1, 32.2 zwischen den einzelnen Kontaktelementen 34 entsprechende Trennwände 39 aufweisen.
-
Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, ist der elastische Grundkörper 34.1A in einem zweiten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements 34A als aufgestellter Federschenkel ausgeführt ist. Hierbei liegen die beiden Kontaktelemente 34A einer Halbschale 32.1 einander gegenüber und bilden im Querschnitt mit einer Stirnfläche der Halbschale 32.1 ein Dreieck aus, an dessen Grundseite die beiden ersten Kontaktstellen 34.2A der Kontaktelemente 34A angeordnet sind und an dessen Spitze die beiden zweiten Kontaktstelle 34.3A der beiden Kontaktelemente 34A parallel beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die Federschenkel jeweils eine Seite des Dreiecks ausbilden. Zur Vorgabe des Abstandes sind die Federschenkel im Bereich der zweiten Kontaktstellen 34.3A jeweils schmäler als im Bereich der ersten Kontaktstellen 34.2A ausgeführt. Somit sind die zweiten Kontaktstellen 34.3A unter einem vorgegebenen Winkel oberhalb der ersten Kontaktstelle 34.2A angeordnet.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Schutzhülse 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder ausgeführt. Die Schutzhülse 20 ist am ersten Ende mit einem Sensorträger 10 gefügt, welcher einen Befestigungsflansch 12 und einen Messanschluss 18 aufweist, welcher als Self-Clinch-Anschluss ausgeführt ist. Der Befestigungsflansch 12 weist eine Flanschkante auf, auf welcher sich die Schutzhülse 20 abstützt und über welche die Sensoreinheit 1 mit einem Fluidblock 7 verstemmt werden kann. Zudem umfasst der Befestigungsflansch 12 eine abgestufte Flanschoberfläche 14, wobei die Stufe 16 zwischen der Flanschkante und der Flanschoberfläche 14 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Verbindungsbereich verwendet wird, auf welchem die Schutzhülse 20 aufgepresst ist. Zusätzlich kann die Schutzhülse 20 am Übergang der Stufe 16 zur Flanschkante mit dem Befestigungsflansch 12 verschweißt werden.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist der Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder mit einer inneren Fügegeometrie 66 ausgeführt, welche an eine Außenkontur des als Druckmessezelle ausgeführten Messelements 50 angepasst ist und das Messelement 50 umschließt. Die äußere Fügegeometrie 64 am Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 umfasst zwei Aufnahmetaschen, welche jeweils mindestens eine erste Kontaktstelle zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte 40 umfassen. Die mindestens eine erste Kontaktstelle ist über eine außenliegende Leiterbahn am Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 mit mindestens einer zweiten Kontaktstelle 68 zur elektrischen Kontaktierung des Messelements 50 verbunden. Zu diesem Zweck sind die auf einer Stirnfläche des Schaltungsträgers 60 angeordneten zweiten Kontaktstellen 68 als Bondflächen ausgeführt. Somit können die als Bondflächen ausgeführten zweiten Kontaktstellen 68 über Bonddrähte 52 mit den korrespondierenden Anschlusspunkten des Messelements 50 elektrisch leitend verbunden werden. Der Schaltungsträger 60 kann beispielsweise als Kunststoffspritzteil in der MID-1K-Technik (MID: Moulded Interconnected Device), als Kunststoffspritzteil in der MID-2K-Technik oder als Kunststoffspritzteil ausgeführt werden, in welches ein Stanzgitter eingebettet ist, welches die ersten Kontaktstellen, die zweiten Kontaktstellen 68 und die Leiterbahnen ausbildet.
-
Die Leiterplatte 40 weist am Grundträger 42 eine Aussparung auf, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils von einem Führungsschenkel begrenzt ist. Die beiden Führungsschenkel der Leiterplatte 40 sind jeweils mit einer Aufnahmetasche der äußeren Fügegeometrie 64 des Schaltungsträgers 60 gefügt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Führungsschenkel der Leiterplatte 40 über innere Führungskanten in den Aufnahmetaschen des Schaltungsträgers 60 geführt. Zusätzlich oder alternativ können die Führungsschenkel der Leiterplatte 40 auch über äußere Führungskanten an der Innenkontur 22 der Schutzhülse 20 geführt werden. Durch eine entsprechende Formgebung der Aufnahmetaschen kann die Leiterplatte 40 bei Bedarf einen vorgebbaren kleinen Neigungswinkel zur senkrechten Hochachse der Sensoreinheit 1 aufweisen.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist der Grundträger 42 der im Wesentlichen senkrecht zur Stirnfläche des Schaltungsträgers 60 gestellten Leiterplatte 40 im Bereich der Führungsschenkel als Kontaktflächen 46 auf, welche mit korrespondierenden ersten Kontaktstellen bzw. Kontaktflächen im Bereich der äußeren Fügegeometrie 64 am Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 die interne elektrische Schnittstelle 24 ausbilden. Im Bereich der zweiten Fügegeometrie weist der Grundträger 42 der Leiterplatte 40 als Kontaktflächen ausgeführte Kontaktstellen 48 auf, welche von den korrespondierenden Gegenkontaktstellen 36 der Halbschalen 32.1, 32.2 des Grundkörpers 32 der Kontaktiereinheit 30 kontaktiert sind.
-
Neben dem oben beschriebenen Verbindungsbereich 16 zum Aufpressen bzw. Verschweißen der Schutzhülse 20 sind an der Flanschoberfläche 14 Klebestellen vorgesehen, an welchen Haltekleber 5 aufgebracht werden kann, um den Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 am Sensorträger 10 zu befestigen. Selbstverständlich können auch andere geeignete und dem Fachmann bekannte Verbindungstechniken eingesetzt werden, um den Schaltungsträger 60 verdrehsicher mit dem Sensorträger 10 zu fügen. So kann am Befestigungsflansch 12 des Sensorträgers 10 beispielsweise eine umlaufende Aufnahmenut eingebracht werden, welche mit am Grundkörper 62 des Schaltungsträgers 60 angeformten Rastnasen bzw. Rastbügeln eine Clipsverbindung ausbilden können. Das als Druckmesszelle ausgeführte Messelement 50 ist so auf einem rohrförmigen Träger des Befestigungsflansches 12 aufgesetzt, dass abhängig vom Druck des Fluids im Hydraulikblock eine Messmembran der Druckmesszelle verformt wird. Die Verformung der Messmembran wird von einer Messbrücke erfasst. Die Messbrücke ist mit vier Kontaktpunkten verbunden, welche jeweils über Bonddrähte 52 mit den als Bondflächen ausgeführten zweiten Kontaktstellen 68 des Schaltungsträgers 60 elektrisch verbunden sind.
-
Bei der Herstellung des Sensors 1 wird die Druckmesszelle mit dem Sensorträger 10 verschweißt. Anschließend wird der Schaltungsträger 60 aufgeklebt, wobei der Haltekleber 5 zwischen der Flanschoberfläche 14 und einer Grundfläche des Schaltungsträgers 60 eingebracht wird. Nach dem Aufkleben des Schaltungsträgers 60 werden die Bondverbindungen zwischen dem Messelement 50 und dem Schaltungsträger hergestellt. Anschließend wird die Schutzhülse 20 aufgepresst und eventuell mit einer Punktschweißung fixiert.
-
Die beschriebene erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz in einem Drucksensor für Bremssysteme von Kraftfahrzeugen, ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt. So kann die erfindungsmäße Anschlussvorrichtung beispielsweise auch für optische und/oder akustische Messzellen eingesetzt werden. Insbesondere bei Bremssystemen der Premiumklasse kommt eine Vielzahl von Drucksensoren bei nur begrenztem Bauraum zum Einsatz. Ein bauraumminimierte Drucksensor eignet sich daher gerade für diese Anwendung.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012204911 A1 [0002]
