DE102017113711A1 - Sensor arrangement for a cylinder, in particular a master cylinder of a clutch actuation unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für einen Zylinder, insbesondere einen Geberzylinder einer Kupplungsbetätigungseinheit, umfassend ein Sensorgehäuse (11) zur Aufnahme eines elektrisch mit einer Leiterplatte (2) verbundenen Sensors, wobei die Leiterplatte (2) über Steckelemente (6) mit einer Steckereinheit (3) zur elektrischen Kontaktierung gekoppelt ist. Bei einer Sensoranordnung, welche unabhängig vom Anwendungsfall an den Hydraulikzylinder montierbar ist, weist die Steckereinheit (3) einen Steckerhalter (4) auf, in welchem die den Sensors tragende Leiterplatte (2) eingesetzt ist, wobei die Steckereinheit (3) und die Leiterplatte (2) eine vorgefertigte Baueinheit bilden, welche in das fest am Zylinder 10 fixierte Sensorgehäuse (11) eingeschoben sind. The invention relates to a sensor arrangement for a cylinder, in particular a master cylinder of a clutch actuation unit, comprising a sensor housing (11) for receiving a sensor electrically connected to a printed circuit board (2), the printed circuit board (2) being connected via plug elements (6) to a plug unit (3 ) is coupled to the electrical contact. In a sensor arrangement which can be mounted on the hydraulic cylinder independently of the application, the plug unit (3) has a plug holder (4) in which the printed circuit board carrying the sensor (2) is inserted, the plug unit (3) and the printed circuit board ( 2) form a prefabricated unit, which are inserted into the fixedly fixed to the cylinder 10 sensor housing (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für einen Zylinder, insbesondere einen Geberzylinder einer Kupplungsbetätigungseinheit, umfassend ein Sensorgehäuse zur Aufnahme eines elektrisch mit einer Leiterplatte verbundenen Sensors, wobei die Leiterplatte über Steckelemente mit einer Steckereinheit zur elektrischen Kontaktierung gekoppelt ist.The invention relates to a sensor arrangement for a cylinder, in particular a master cylinder of a clutch actuation unit, comprising a sensor housing for receiving a sensor electrically connected to a circuit board, wherein the circuit board is coupled via plug elements with a plug unit for electrical contacting.
In hydraulischen Kupplungsausrücksystemen, die in Kraftfahrzeugen Einsatz finden, werden Linearwegmesssysteme eingesetzt, um eine Position eines Kolbens, welcher in einem Geberzylinder geführt ist, zu erfassen, um einen Betätigungszustand der Kupplung des Kraftfahrzeuges bestimmen zu können. Das Linearwegmesssystem umfasst ein Sensorsystem, das aus einer induktiven Sensoreinheit und einem elektrisch leitfähigen Target besteht. Die induktive Sensoreinheit ist außen an oder in dem Geberzylinder befestigt, während das Target auf einem Fixierelement gelagert ist, welches an der Stirnseite des Kolbens positioniert ist. Durch die Bewegung des Kolbens und somit des Targets wird das von der induktiven Sensoreinheit aufgespannte elektromagnetische Feld und somit auch das Sensorsignal der Sensoreinheit verändert.In hydraulic clutch release systems, which are used in motor vehicles, Linearwegmesssysteme be used to detect a position of a piston, which is guided in a master cylinder, to determine an operating state of the clutch of the motor vehicle can. The Linearwegmesssystem comprises a sensor system, which consists of an inductive sensor unit and an electrically conductive target. The inductive sensor unit is attached to the outside or in the master cylinder, while the target is mounted on a fixing element, which is positioned on the end face of the piston. Due to the movement of the piston and thus of the target, the electromagnetic field spanned by the inductive sensor unit and thus also the sensor signal of the sensor unit is changed.
Aus der
Die
Je nach Verwendungszweck für den an dem Zylinder angeordneten Sensor bestehen unterschiedliche Randbedingungen. So können verschiedene Sensoren verwendet werden. Darüber hinaus werden unterschiedliche Kontaktierungen zum Zylindergehäuse gefordert. Das führt dazu, dass das Gebergehäuse für jeden Anwendungsfall neu konstruiert werden muss. Dieser erhöhte Konstruktionsaufwand erhöht die Herstellungskosten des Hydraulikzylinders.Depending on the intended use for the sensor arranged on the cylinder, different boundary conditions exist. So different sensors can be used. In addition, different contacts to the cylinder housing are required. As a result, the encoder housing must be redesigned for every application. This increased design effort increases the manufacturing cost of the hydraulic cylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung für einen Hydraulikzylinder anzugeben, bei welchem der Sensor bzw. die Gehäusekontaktierungen einfach an den entsprechenden Verwendungszweck angepasst werden können.The invention has for its object to provide a sensor arrangement for a hydraulic cylinder, in which the sensor or the Gehäusekontaktierungen can be easily adapted to the appropriate purpose.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steckereinheit einen Steckerhalter aufweist, in welchem die den Sensors tragende Leiterplatte eingesetzt ist, wobei die Steckereinheit und die Leiterplatte eine vorgefertigte Baueinheit bilden, welche in das fest am Zylinder fixierte Sensorgehäuse eingeschoben sind. Durch diese Ausbildung bilden der Sensor und die Steckereinheit ein separates Bauteil, welches je nach Anwendungsfall ausgewählt wird und in das Sensorgehäuse des Geberzylinders eingeführt wird. Somit entfallen umfangreiche Neukonstruktion des Hydraulikzylinders für verschiedene Anwendungsfälle.According to the invention the object is achieved in that the plug unit has a plug holder, in which the sensor-carrying circuit board is used, wherein the plug unit and the circuit board form a prefabricated unit, which are inserted into the fixedly fixed to the cylinder sensor housing. With this design, the sensor and the plug unit form a separate component, which is selected depending on the application and is inserted into the sensor housing of the master cylinder. This eliminates extensive redesign of the hydraulic cylinder for different applications.
Vorteilhafterweise sind in dem Steckerhalter Steckelemente positioniert, welche zur elektrischen Kontaktierung in Richtung Leiterplatte mindestens einmal, vorzugsweise um mehr als 90° gebogen sind. Diese Steckelemente erlauben einen dauerhaften Kontakt mit der Leiterplatte zur Übertragung des Sensorsignals. Durch mindestens eine in Richtung der Leiterplatte gerichtete Biegung weisen die Steckelemente ein federndes Ende auf, weshalb sie gegen die den Sensor tragende Leiterplatte drücken, was eine zuverlässige Kontaktierung gewährleistet.Advantageously, plug-in elements are positioned in the plug holder, which are bent for electrical contacting in the direction of the printed circuit board at least once, preferably by more than 90 °. These plug-in elements allow a permanent contact with the circuit board for transmitting the sensor signal. By at least one directed towards the circuit board bend the plug-in elements have a resilient end, which is why they press against the printed circuit board carrying the sensor, which ensures a reliable contact.
In einer Ausgestaltung ist die Leiterplatte formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Steckerhalter fixiert. Durch diese Fixierung bildet die Leiterplatte mit dem Steckerhalter eine Baueinheit, die beliebig an dem Hydraulikzylinder angebracht und auch wieder entfernt werden kann. Somit ist im Reparaturfall eine Auswechslung des Sensors einfach möglich.In one embodiment, the circuit board is positively and / or cohesively and / or non-positively fixed to the connector holder. As a result of this fixing, the printed circuit board with the plug holder forms a structural unit which can be attached as desired to the hydraulic cylinder and also removed again. Thus, a replacement of the sensor is easily possible in case of repair.
In einer Ausführungsform erstreckt sich der Steckerhalter in einer Ebene und trägt zur Bildung der Steckereinheit eine senkrecht sich zum Steckerhalter erstreckende Steckeraufnahme zur Aufnahme eines Gegensteckers. Dadurch wird eine optimale Platzausnutzung unter Beibehaltung einer zuverlässigen Funktion der Sensoranordnung möglich.In one embodiment, the plug holder extends in a plane and contributes to the formation of the plug unit a perpendicular to the plug holder extending plug receptacle for receiving a mating connector. As a result, an optimal space utilization while maintaining a reliable function of the sensor arrangement is possible.
In einer Variante ist das einteilig ausgebildete Sensorgehäuse integraler Bestandteil des Zylinders. Dadurch wird gewährleistet, dass nur eine Zylinderkonstruktion notwendig ist, die immer ein und dasselbe Sensorgehäuse aufweist, in welchem wechselnde Sensoren mit entsprechenden Steckereinheiten positioniert werden können. Dadurch werden die Herstellungskosten für den Hydraulikzylinder inklusive des Sensorgehäuses reduziert, da dieser unabhängig vom verwendeten Sensor und der Steckereinheit vielfältig produziert werden kann. Dabei bietet es sich an, dass das Sensorgehäuse und der Hydraulikzylinder in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.In one variant, the integrally formed sensor housing is an integral part of the cylinder. This ensures that only one cylinder construction is necessary, which always has one and the same sensor housing in which changing sensors can be positioned with corresponding plug units. As a result, the manufacturing costs for the hydraulic cylinder are included reduces the sensor housing, as this can be produced independently of the sensor used and the connector unit varied. It makes sense that the sensor housing and the hydraulic cylinder are manufactured in an injection molding process.
In einer Ausführungsform erstreckt sich entlang einer dem Steckerhalter zugewandten Gehäuseöffnung an deren Rändern eine Dichtung, auf welcher die Steckereinheit zum Verschluss des Sensorgehäuses aufliegt. Damit wird eine zuverlässige Abdichtung des Sensors gegenüber in einer Kupplung auftretenden Flüssigkeiten und aggressiven Medien gewährleistet.In one embodiment, along a housing opening facing the plug holder, a seal extends on the edges of which the plug unit rests on the closure of the sensor housing. This ensures a reliable sealing of the sensor against liquids and aggressive media occurring in a coupling.
In einer Weiterbildung ist im Inneren des Sensorgehäuses der Steckereinheit gegenüberliegend, eine Ausnehmung zur Aufnahme der Leiterplatte ausgebildet. Diese Ausnehmung dient insbesondere zur Justierung der Lage innerhalb des Sensorgehäuses und sichert somit einen unveränderlichen Sitz des Sensors.In a further development, a recess for receiving the printed circuit board is formed in the interior of the sensor housing opposite the plug unit. This recess is used in particular for adjusting the position within the sensor housing and thus ensures a permanent seat of the sensor.
Vorteilhafterweise weist das Sensorgehäuse an mindestens einer die Gehäuseöffnung begrenzenden Gehäusewandung mindestens eine Clipsaufnahme auf. Über diese Clipsaufnahme lässt sich die Baueinheit, bestehend aus Leiterplatte und Steckereinheit, einfach an dem Sensorgehäuse befestigen.Advantageously, the sensor housing has at least one clip receptacle on at least one housing wall delimiting the housing opening. About this clip recording, the assembly, consisting of circuit board and connector unit, easy to attach to the sensor housing.
In einer Variante ist an mindestens einer Außenkontur des Steckerhalters mindestens ein Clipselement zum Eingreifen in die Clipsaufnahme ausgebildet. Dieses Clipselement übergreift die Clipsaufnahme, die am Sensorgehäuse angeordnet ist und führt zu einer kraftschlüssigen Verbindung von Sensorgehäuse und Steckerhalter, der die Leiterplatte trägt.In a variant, at least one clip element is designed to engage in the clip receptacle on at least one outer contour of the plug holder. This clip element engages over the clip receiver, which is arranged on the sensor housing and leads to a frictional connection of sensor housing and plug holder, which carries the circuit board.
In einer weiteren Ausführungsform bildet ein Boden des Sensorgehäuses ein Führungselement für die den Sensor tragende Leiterplatte beim Einschub in das Sensorgehäuse. Die Leiterplatte ist damit bewegungsfrei in dem Gehäuse gesichert.In a further embodiment, a bottom of the sensor housing forms a guide element for the printed circuit board carrying the sensor when inserted into the sensor housing. The circuit board is thus secured motion in the housing.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung, -
2 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung, -
3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Sensoranordnung, -
4 ein Ausführungsbeispiel zur Justierung der Steckelemente an der erfindungsgemäßen Sensoranordnung, -
5 ein Ausführungsbeispiel für einen Hydraulikzylinder mit einem Sensorgehäuse, -
6 eine Draufsicht auf das an dem Hydraulikzylinder befestigte Sensorgehäuse, -
7 einen Schnitt durch das Sensorgehäuse, -
8 ein Ausführungsbeispiel für ein Einbringen der Sensoranordnung in das Sensorgehäuse, -
9 eine Prinzipdarstellung der Befestigung der Sensoranordnung an dem Sensorgehäuse, -
10 einen Schnitt durch das Sensorgehäuse mit der Sensoranordnung, -
11 einen Querschnitt durch den die Sensoranordnung tragenden Hydraulikzylinder.
-
1 An embodiment of the sensor arrangement according to the invention, -
2 an exploded view of the sensor arrangement according to the invention, -
3 a section through the sensor arrangement according to the invention, -
4 an embodiment for adjusting the plug-in elements of the sensor arrangement according to the invention, -
5 An exemplary embodiment of a hydraulic cylinder with a sensor housing, -
6 a top view of the attached to the hydraulic cylinder sensor housing, -
7 a section through the sensor housing, -
8th an exemplary embodiment for introducing the sensor arrangement into the sensor housing, -
9 a schematic diagram of the attachment of the sensor assembly to the sensor housing, -
10 a section through the sensor housing with the sensor arrangement, -
11 a cross section through the hydraulic cylinder supporting the sensor assembly.
In
In
Gemäß
In
Im Innenraum des Sensorgehäuses
In
Wie aus
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Sensoranordnungsensor arrangement
- 22
- Leiterplattecircuit board
- 33
- Steckereinheitplug unit
- 44
- Steckerhalterplug holder
- 55
- Steckeraufnahmeplug receptacle
- 66
- Steckelementplug-in element
- 6.16.1
- Ende des SteckelementesEnd of the plug-in element
- 77
- Steckaufnahmeplug-in receptacle
- 88th
- Ausnehmungrecess
- 99
- Clipselementclip element
- 1010
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 1111
- Sensorgehäusesensor housing
- 1212
- Dichtungpoetry
- 1313
- konstruktives Elementconstructive element
- 1414
- konstruktives Elementconstructive element
- 1515
- Vorsprunghead Start
- 1616
- Ausnehmungrecess
- 1717
- Clipsaufnahmeclips recording
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2015/192845 A1 [0003]WO 2015/192845 A1 [0003]
- DE 102015215963 A1 [0004]DE 102015215963 A1 [0004]
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DE102017113711.4A DE102017113711A1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Sensor arrangement for a cylinder, in particular a master cylinder of a clutch actuation unit |
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DE (1) | DE102017113711A1 (en) |
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DE102022211328A1 (en) | 2022-10-26 | 2024-05-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Sensor assembly for a vehicle |
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WO2015192845A1 (en) | 2014-06-16 | 2015-12-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sensor holder for a hydraulic cylinder and method for fastening a sensor |
DE102015215963A1 (en) | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Actuating cylinder with sensor arrangement |
-
2017
- 2017-06-21 DE DE102017113711.4A patent/DE102017113711A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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