DE102017208791A1 - Capacitive proximity sensor - Google Patents
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Abstract
Ein kapazitiver Näherungssensor (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst ein Steuergerät (2) und mindestens eine elektrisch mit dem Steuergerät (2) verbundene Sensorelektrode (3). Die Sensorelektrode (3) umfasst ihrerseits einen elektrischen Leiter (11), sowie einen Elektrodenträger (10) zur Halterung des elektrischen Leiters (11). Dabei umfasst der Elektrodenträger (8) mindestens ein Trägerstück (10), das an einem Verbindungsende (25', 25") ein Verbindungselement (26,27,28,29,35,36,93,94) zur mechanischen Verbindung des Trägerstücks (10) mit einem weiteren Trägerstück (10) aufweist. Die Sensorelektrode (3) ist hierdurch einfach herstellbar und dabei besonders flexibel an eine vorgegebene Einbausituation anpassbar. A capacitive proximity sensor (1), in particular for a motor vehicle, comprises a control unit (2) and at least one sensor electrode (3) electrically connected to the control unit (2). The sensor electrode (3) in turn comprises an electrical conductor (11) and an electrode carrier (10) for holding the electrical conductor (11). In this case, the electrode carrier (8) comprises at least one carrier piece (10) which at a connection end (25 ', 25 ") a connecting element (26,27,28,29,35,36,93,94) for the mechanical connection of the carrier piece ( 10) with a further carrier piece 10. The sensor electrode 3 can thereby be produced easily and thereby adapted in a particularly flexible manner to a predetermined installation situation.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen kapazitiven Näherungssensor, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a capacitive proximity sensor, in particular for use in a motor vehicle.
Kapazitive Näherungssensoren werden häufig bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, um im Rahmen eines Kollisions- oder Einklemmschutzsystems Hindernisse zu erkennen, die der Bewegung eines verstellbaren Fahrzeugteils (beispielsweise einer absenkbaren Fensterscheibe) entgegenstehen. Alternativ werden kapazitive Näherungssensoren in Kraftfahrzeugen auch zur berührungslosen Erkennung eines Bedienbefehls eines Fahrzeugnutzers eingesetzt.Capacitive proximity sensors are often used in motor vehicles to detect obstacles in the context of a collision or anti-jamming system, which oppose the movement of an adjustable vehicle part (for example, a lowerable window). Alternatively, capacitive proximity sensors in motor vehicles are also used for non-contact detection of an operating command of a vehicle user.
Ein solcher Näherungssensor weist üblicherweise eine Elektrodenanordnung auf, die eine oder mehrere meist längliche Sensorelektroden umfasst. Weiterhin umfasst ein solcher Näherungssensor üblicherweise ein Steuergerät, das die Elektrodenanordnung messtechnisch ansteuert.Such a proximity sensor usually has an electrode arrangement which comprises one or more usually elongated sensor electrodes. Furthermore, such a proximity sensor usually comprises a control device, which controls the electrode arrangement by measurement.
Die Gestaltung des Näherungssensors hängt typischerweise unter anderem von der Einbausituation ab, in der der Näherungssensor eingesetzt wird. Üblicherweise werden dabei für jede Art von Einbausituation spezielle Maßanfertigungen des Näherungssensors und dabei insbesondere der zugehörigen Sensorelektroden konstruiert und hergestellt. Insbesondere ist die oder jede zugehörige Sensorelektrode mit einer anwendungsspezifischen Länge angefertigt.The design of the proximity sensor typically depends inter alia on the installation situation in which the proximity sensor is used. Usually custom made for this purpose of the proximity sensor and in particular the associated sensor electrodes are designed and manufactured for each type of installation situation. In particular, the or each associated sensor electrode is made to an application-specific length.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Näherungssensor mit einer Sensorelektrode anzugeben, die unaufwändig herstellbar und dabei besonders flexibel an eine vorgegebene Einbausituation anpassbar ist.The invention has for its object to provide a capacitive proximity sensor with a sensor electrode which is inexpensive to manufacture and very flexible adaptable to a given installation situation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims and the description below.
Der kapazitive Näherungssensor, der insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, umfasst ein Steuergerät, sowie mindestens eine Sensorelektrode, die mit dem Steuergerät elektrisch verbunden ist.The capacitive proximity sensor, which is intended in particular for use in a motor vehicle, comprises a control unit, as well as at least one sensor electrode, which is electrically connected to the control unit.
Die Sensorelektrode umfasst einen elektrischen Leiter sowie einen Elektrodenträger zur Halterung des elektrischen Leiters. Dabei umfasst der Elektrodenträger mindestens ein Trägerstück, das erfindungsgemäß an einem Verbindungsende mindestens ein Verbindungselement aufweist, das dazu dient, das Trägerstück mit einem weiteren Trägerstück mechanisch zu verbinden.The sensor electrode comprises an electrical conductor and an electrode carrier for holding the electrical conductor. In this case, the electrode carrier comprises at least one carrier piece which, according to the invention, has at least one connecting element at a connecting end, which serves to mechanically connect the carrier piece to a further carrier piece.
Das Verbindungsende ist mit anderen Worten dazu eingerichtet, mit einem korrespondierenden Verbindungsende eines jeweils anderen Trägerstücks eine mechanische Verbindung auszubilden, so dass zwei Trägerstücke mittels der korrespondierenden Verbindungsenden zusammensetzbar sind.In other words, the connecting end is set up to form a mechanical connection with a corresponding connecting end of a respective other carrier piece, so that two carrier pieces can be assembled by means of the corresponding connecting ends.
Die Verbindungselemente sind insbesondere zur Ausbildung einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung ausgebildet. Als „kraftschlüssige Verbindung“ oder „reibschlüssige Verbindung“ ist dabei eine Verbindung bezeichnet, bei der die Verbindungselemente durch eine zwischen den Verbindungselementen wirkende Haftreibung miteinander verbunden sind. Als „formschlüssige Verbindung“ ist dagegen eine Verbindung bezeichnet, bei der die korrespondierenden Verbindungselemente ineinander eingreifen, so dass ein Lösen der korrespondierenden Verbindungselemente durch aneinander anschlagende Flächen dieser Verbindungselemente verhindert ist.The connecting elements are in particular designed to form a non-positive and / or positive connection. As a "non-positive connection" or "frictional connection" while a connection is referred to, in which the connecting elements are interconnected by acting between the connecting elements static friction. In contrast, a connection is designated as a "positive connection" in which the corresponding connecting elements engage in one another, so that a release of the corresponding connecting elements is prevented by abutting surfaces of these connecting elements.
Erfindungsgemäß werden die einzelnen Trägerstücke jeweils aus einem Vorrat von vorgefertigten Trägerstücken ausgewählt, so dass sich die aneinandergesetzten Trägerstücke zu einer vorgegebenen Gestalt und Dimensionierung der Sensorelektrode ergänzen. Die vorgegebene Gestalt und Dimensionierung, d.h. eine festgelegte Form und Größe der Sensorelektrode, sind insbesondere durch äußere Gegebenheiten - wie beispielsweise eine vorgegebene Einbausituation und/oder eine gewünschte Geometrie eines mittels der Sensorelektrode erzeugten Messfeldes - bestimmt.According to the invention, the individual carrier pieces are each selected from a supply of prefabricated carrier pieces, so that the adjoining carrier pieces complement one another to a predetermined shape and dimensioning of the sensor electrode. The predetermined shape and dimensioning, i. a defined shape and size of the sensor electrode, in particular by external conditions - such as a predetermined installation situation and / or a desired geometry of a measuring field generated by the sensor electrode - determined.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Sensorelektrode aus Standardelementen nach Art von „Puzzleteilen“ zusammenzusetzen, wobei die Trägerstücke (d.h. die einzelnen „Puzzleteile“) nach der geforderten Geometrie der Sensorelektrode ausgewählt werden. Hierdurch entfällt vorteilhafterweise die Notwendigkeit einer kundenspezifischen Anfertigung der Sensorelektroden, wodurch die Herstellung der Sensorelektroden im Vergleich hierzu unaufwändiger und somit kostengünstiger realisierbar ist. Die Anpassung an eine bestimmte Einbausituation - beispielsweise an den zur Verfügung stehenden Bauraum bei einem bestimmten Fahrzeugtyp - erfolgt dabei vorteilhafterweise durch die entsprechende Auswahl der Trägerstücke. Durch das vorgeschlagene Baukastenprinzip ist der zugehörige Näherungssensor vorteilhafterweise auf besonders einfache Weise individuell konfigurierbar.The invention is based on the idea of assembling the sensor element of standard elements in the manner of "puzzle pieces", wherein the support pieces (i.e., the individual "puzzle pieces") are selected according to the required geometry of the sensor electrode. This advantageously eliminates the need for custom manufacturing of the sensor electrodes, whereby the manufacture of the sensor electrodes in comparison to this is less expensive and thus less expensive to implement. The adaptation to a specific installation situation - for example, the available space in a certain vehicle type - is advantageously carried out by the appropriate selection of the support pieces. Due to the proposed modular principle, the associated proximity sensor is advantageously individually configurable in a particularly simple manner.
Beispielsweise umfasst die Sensorelektrode mehrere Trägerstücke, die zueinander einheitlich ausgeführt sind. Insbesondere sind sämtliche Trägerstücke der Sensorelektrode einheitlich (identisch zueinander) ausgeführt, so dass der Fertigungsaufwand zur Herstellung der vorgefertigten Trägerstücke vorteilhafterweise besonders gering gehalten wird. In einer Ausführungsform sind die einzelnen Trägerstücke sämtlich länglich und geradegestreckt ausgebildet, wobei sich die gewünschte Gesamtlänge der Sensorelektrode bzw. des Elektrodenträgers durch die Anzahl und jeweilige Einzellänge der ausgewählten Trägerstücke ergibt.For example, the sensor electrode comprises a plurality of support pieces, which are designed to be uniform to each other. In particular, all the support pieces of the sensor electrode are designed to be uniform (identical to one another), so that the manufacturing outlay for producing the prefabricated support pieces is advantageously kept particularly low. In one embodiment, the individual carrier pieces are all elongated and straight stretched, wherein the desired total length of the sensor electrode or the electrode carrier results by the number and respective individual length of the selected carrier pieces.
Andererseits ist es zur individuellen Konfiguration des Näherungssensors auch möglich, dass die einzelnen Trägerstücke der zusammengesetzten Sensorelektrode zueinander unterschiedlich ausgestaltet sind. Beispielsweise umfasst die Sensorelektrode mindestens ein gerades Trägerstück und mindestens ein gekrümmtes, abgewinkeltes und/oder gebogenes Trägerstück. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Sensorelektrode mindestens ein Trägerstück umfasst, bei dem der gehalterte elektrische Leiter als Rundleiter ausgeführt ist, und mindestens ein Trägerstück umfasst, bei dem der gehalterte elektrische Leiter als Flachleiter ausgeführt ist. Hierdurch kann wiederum vorteilhaft in sehr einfacher Weise auf eine möglicherweise die Funktionstüchtigkeit des Näherungssensors negativ beeinflussende elektrische Wechselwirkung mit vorhandenen Fahrzeuganbauteilen reagiert werden.On the other hand, it is also possible for the individual configuration of the proximity sensor that the individual support pieces of the assembled sensor electrode are designed differently from one another. By way of example, the sensor electrode comprises at least one straight support piece and at least one curved, angled and / or bent support piece. Furthermore, it is possible within the scope of the invention that the sensor electrode comprises at least one support piece, in which the supported electrical conductor is designed as a round conductor, and comprises at least one support piece, wherein the salient electrical conductor is designed as a flat conductor. This in turn can be reacted advantageously in a very simple manner to a possibly the functioning of the proximity sensor negatively influencing electrical interaction with existing vehicle attachments.
Prinzipiell ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass eine Sensorelektrode bzw. deren Elektrodenträger nur ein einziges Trägerstück umfasst, beispielsweise bei der Herstellung von besonders kurzen Sensorelektroden. Vorzugsweise umfasst der Elektrodenträger jedoch mehrere Trägerstücke, wobei die einzelnen Trägerstücke an einander zugewandten Verbindungsenden mittels korrespondierender Verbindungselemente miteinander verbunden sind.In principle, it is possible within the scope of the invention that a sensor electrode or its electrode carrier comprises only a single carrier piece, for example in the production of particularly short sensor electrodes. However, the electrode carrier preferably comprises a plurality of carrier pieces, wherein the individual carrier pieces are connected to one another at facing connection ends by means of corresponding connecting elements.
Insbesondere sind dabei die korrespondierenden Verbindungselemente der einzelnen Trägerstücke jeweils komplementär zueinander ausgeführt. Der Begriff „komplementär“ bezieht sich dabei darauf, dass die beiden Verbindungsenden durch ihre geometrische Formgebung derart aufeinander abgestimmt sind, dass nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip jedes Verbindungsende nur mit dem korrespondierenden Verbindungsende verbindbar ist.In particular, the corresponding connecting elements of the individual carrier pieces are in each case designed to be complementary to each other. The term "complementary" refers to the fact that the two connection ends are matched by their geometric shape such that, according to the key-lock principle each connection end is connectable only to the corresponding connection end.
Insbesondere sind die jeweils korrespondierenden Verbindungselemente zur Ausbildung einer Rastverbindung eingerichtet, zur Ausbildung einer Schwalbenschwanzverbindung eingerichtet und/oder zur Ausbildung einer Nut-und-Feder-Verbindung eingerichtet.In particular, the respective corresponding connecting elements are arranged to form a latching connection, designed to form a dovetail connection and / or set up to form a tongue-and-groove connection.
Bei einem Trägerstück, das zwei Verbindungsenden aufweist, sind deren jeweils zugeordnete Verbindungselemente zweckmäßigerweise ebenfalls als miteinander korrespondierende Verbindungselemente ausgebildet, die insbesondere komplementär zueinander gestaltet sind.In the case of a carrier piece which has two connecting ends, their respectively assigned connecting elements are expediently likewise embodied as mutually corresponding connecting elements, which are in particular designed to be complementary to one another.
Im Rahmen der Erfindung kann jedes Trägerstück wahlweise starr oder flexibel / elastisch ausgeführt sein.In the context of the invention, each support piece can optionally be made rigid or flexible / elastic.
In einer ersten Variante der Erfindung ist der elektrische Leiter als Draht- oder Litzenleiter ausgebildet, der entlang der Oberfläche des Elektrodenträgers verlegt ist. Optional ist der Leiter dabei mit einer Kunststoff- oder Lackisolierung versehen. Im Sinne einer rationellen Herstellung der Sensorelektrode ist der elektrische Leiter dabei zweckmäßigerweise aus gemäß der vorgegebenen Gestalt und Dimensionierung der Sensorelektrode geeignet abgelängter Meterware hergestellt.In a first variant of the invention, the electrical conductor is designed as a wire or stranded conductor, which is laid along the surface of the electrode carrier. Optionally, the conductor is provided with a plastic or paint insulation. In the sense of a rational production of the sensor electrode, the electrical conductor is expediently produced from metered pieces cut to length appropriately in accordance with the predetermined shape and dimensioning of the sensor electrode.
Vorzugsweise ist dabei der Leiter unter Ausbildung einer Leiter-Schleife auf einer flächig ausgedehnten Montagefläche des Elektrodenträgers verlegt. Insbesondere ist dabei der elektrische Leiter in einem zumindest annähernd mäanderartigen Verlauf auf der Montagefläche des Elektrodenträgers verlegt. Dies hat die Wirkung, dass das von dem drahtartigen Leiter ausgehende elektrische Feld zumindest näherungsweise dem Feld eines flächigen Leiters („Flachleiterelektrode“) entspricht. Der Elektrodenträger ist in diesem Fall insbesondere insgesamt flächig ausgeführt, d.h. er weist eine im Vergleich zu seiner Flächenausdehnung geringe Stärke auf. Die Montagefläche ist dann auf einer der Flachseiten des Elektrodenträgers angeordnet.Preferably, the conductor is routed to form a conductor loop on a flat expansive mounting surface of the electrode carrier. In particular, the electrical conductor is laid in an at least approximately meander-like course on the mounting surface of the electrode carrier. This has the effect that the electrical field emanating from the wire-type conductor at least approximately corresponds to the field of a planar conductor ("flat conductor electrode"). The electrode carrier is in this case, in particular, made overall flat, i. it has a low strength compared to its surface area. The mounting surface is then arranged on one of the flat sides of the electrode carrier.
In einer Ausführungsform ragen von der Oberfläche des Elektrodenträgers paarweise zusammenwirkende Haltestifte ab, die dazu dienen, den Leiter auf der Oberfläche des Elektrodenträgers in seiner Lage zu fixieren, indem der Leiter in eine zwischen den jeweils zwei zusammenwirkenden Haltestiften gebildete Nut einlegbar oder eingelegt ist. Optional sind die jeweils zusammenwirkenden Haltestifte zur Sicherung des eingelegten Leiters freiendseitig heiß verprägt, verstemmt oder verpresst. In einer alternativen Ausführungsform sind die Haltestifte zur Sicherung des Leiters umspritzt. In einer weiteren Alternative dienen die Haltestifte als Fixierpunkte für einen Klebepunkt. Wiederum alternativ sind die Haltestifte mit einem Hinterschnitt ausgestaltet, so dass der eingelegte Leiter ohne einen weiteren Prozessschritt fixiert ist.In one embodiment, from the surface of the electrode carrier protrude pairwise cooperating retaining pins which serve to fix the conductor on the surface of the electrode carrier in position by the conductor is inserted or inserted into a groove formed between the two cooperating retaining pins. Optionally, the respectively cooperating retaining pins for securing the inserted conductor are hot-stamped, caulked or pressed on the free-end side. In an alternative embodiment, the retaining pins are encapsulated to secure the conductor. In a further alternative, the retaining pins serve as fixing points for a glue dot. Again alternatively, the retaining pins are designed with an undercut, so that the inserted conductor is fixed without a further process step.
Zusätzlich oder alternativ ist der Leiter mit Hilfe einer Anzahl von Befestigungsclips an dem Elektrodenträger lagefixierbar oder lagefixiert, wobei der oder jeder Befestigungsclip mit Hilfe einer Rastverbindung an dem Elektrodenträger befestigbar oder befestigt ist.Additionally or alternatively, the conductor is fixed in position or fixed in position with the aid of a number of fastening clips on the electrode carrier, wherein the or each fastening clip can be fastened or fastened to the electrode carrier by means of a latching connection.
In einer bevorzugten Ausführungsform ragt bei dem oder jedem der vorgesehenen Befestigungsclips an einer bestimmungsgemäß von dem Elektrodenträger abgewandten Seite des Befestigungsclips ein Montagestift ab, der zur Montage der Sensorelektrode - beispielsweise an einem Fahrzeugteil oder an einem Träger - dient. Der Montagestift ist demnach dazu eingerichtet, in eine entsprechende Öffnung an dem Fahrzeugteil oder an dem Träger einzugreifen. Der Montagestift ist hierzu beispielsweise nach Art eines Tannenbaumclips oder Rastclips ausgeführt. Die Befestigungsclips werden somit vorteilhafterweise synergetisch sowohl zur Leiterfixierung an dem Elektrodenträger als auch zur Montage des Elektrodenträgers am Fahrzeug genutzt.In a preferred embodiment, the or each of the provided fastening clips protrudes at a side of the fastening clip which is intended to be remote from the electrode carrier a mounting pin, which is used for mounting the sensor electrode - for example on a vehicle part or on a support. The mounting pin is therefore adapted to engage in a corresponding opening on the vehicle part or on the carrier. The mounting pin is designed for this purpose, for example, in the manner of a Christmas tree clips or locking clips. The fastening clips are thus advantageously used synergistically both for conductor fixing to the electrode carrier and for mounting the electrode carrier on the vehicle.
In einer zweiten Variante der Erfindung ist nicht nur der Elektrodenträger der Sensorelektrode in eine Anzahl von Trägerstücken unterteilt, sondern auch der elektrische Leiter der Sensorelektrode ist in eine Anzahl von Leiterstücken unterteilt, wobei das oder jedes Leiterstück jeweils in eines der Trägerstücke integriert ist. Dabei ist das mindestens eine Verbindungsende des oder jeden Trägerstücks dazu eingerichtet, ein Kontaktende des dem Trägerstück zugeordneten Leiterstücks an einem korrespondierenden Verbindungsende eines anderen Trägerstücks mit einem Kontaktende dessen Leiterstücks elektrisch zu kontaktieren, wenn die beiden Trägerstücke mittels ihrer korrespondierenden Verbindungsenden bestimmungsgemäß unter Ausbildung einer mechanischen Verbindung zusammengesetzt sind. Im Unterschied zu den vorstehenden Ausführungsformen ist hier der Leiter nicht oberflächlich auf dem Elektrodenträger verlegt, sondern im Innern des Elektrodenträgers angeordnet, und hierdurch vorteilhafterweise durch den Elektrodenträger geschützt.In a second variant of the invention not only the electrode carrier of the sensor electrode is divided into a number of carrier pieces, but also the electrical conductor of the sensor electrode is divided into a number of conductor pieces, wherein the or each conductor piece is integrated respectively in one of the carrier pieces. In this case, the at least one connecting end of the or each support piece is adapted to electrically contact a contact end of the carrier piece associated conductor piece at a corresponding connection end of another carrier piece with a contact end of the conductor piece, if the two carrier pieces by means of their corresponding connection ends intended to form a mechanical connection are composed. In contrast to the above embodiments, the conductor is not laid superficially on the electrode carrier, but arranged inside the electrode carrier, and thereby advantageously protected by the electrode carrier.
Vorzugsweise umfasst dabei die Sensorelektrode wiederum - wie zuvor beschrieben - mindestens zwei Trägerstücke, die an den einander zugewandten Verbindungsenden mittels der korrespondierenden Verbindungselemente mechanisch miteinander verbunden sind. In dieser Variante der Erfindung sind dabei zudem die einzelnen Leiterstücke an einander zugewandten Kontaktenden mittels korrespondierender Kontaktelemente elektrisch miteinander verbunden.In this case, as described above, the sensor electrode preferably comprises at least two support pieces that are mechanically connected to one another at the mutually facing connection ends by means of the corresponding connection elements. In this variant of the invention, moreover, the individual conductor pieces are electrically connected to one another at contact ends facing one another by means of corresponding contact elements.
Vorzugsweise sind dabei die korrespondierenden Kontaktelemente dazu eingerichtet, die jeweils zugeordneten Kontaktenden mittels
- - zweier aneinander anliegender Kontaktflächen,
- - einer Kugel-Pfanne-Verbindung,
- - einer Einpressverbindung („Press-Fit“), und/oder
- - einer Nut-und-Feder-Verbindung, die insbesondere mit Hilfe eines Federrings, der in eine umlaufende Ringnut an dem anderen Kontaktende eingreift (ähnlich wie bei einer Zündkerze), realisiert ist,
- - two abutting contact surfaces,
- - a ball and socket connection,
- - A press-fit ("press-fit"), and / or
- a tongue-and-groove connection realized in particular by means of a spring ring which engages in a circumferential annular groove on the other end of the contact (similar to a spark plug),
Zum Schutz der jeweils zugeordneten Leiterstücke sind die einander zugewandten Verbindungsenden einzelner Trägerstücke vorzugsweise zur Ausbildung einer abdichtenden Verbindung eingerichtet. Die einander zugewandten Verbindungsenden sind insbesondere mittels
- - eines Withworth-Gewindes oder eines konischen Gewindes,
- - mittels eines O-Rings,
- - mittels einer Dichtmasse,
- - mittels eines Schrumpfschlauches, und/oder
- - mittels eines elastisch aufweitbaren Überlappbereichs des Elektrodenträgers
- - a Withworth thread or a conical thread,
- by means of an O-ring,
- by means of a sealing compound,
- - By means of a shrink tube, and / or
- - By means of an elastically expandable overlap region of the electrode carrier
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Steuergerät ebenfalls ein Verbindungsende mit einem Verbindungselement auf, das dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Verbindungselement eines Trägerstücks eine mechanische Verbindung auszubilden, so dass das Steuergerät und das Trägerstück mittels der korrespondierenden Verbindungselemente zusammensetzbar oder zusammengesetzt sind.In one development of the invention, the control device also has a connecting end with a connecting element which is adapted to form a mechanical connection with a corresponding connecting element of a carrier piece, so that the control device and the carrier piece can be assembled or assembled by means of the corresponding connecting elements.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung einen kapazitiven Näherungssensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit einer Sensorelektrode, die einen Elektrodenträger aus zwei längsendseitig an korrespondierenden Verbindungsenden aneinandergesetzten Trägerstücken, sowie einen daran gehalterten elektrischen Leiter umfasst, sowie mit einem Steuergerät, an das die Sensorelektrode angeschlossen ist, -
2 in einer perspektivischen Einzeldarstellung eines der Trägerstücke gemäß1 in einem Vormontagezustand, -
3 eine vergrößerte Ausschnittdarstellung der Sensorelektrode gemäß1 , in der heiß verprägte Haltestifte zur Sicherung des elektrischen Leiters auf dem Elektrodenträger gezeigt sind, -
4 in einer perspektivischen Einzeldarstellung eine alternative Ausführungsform der Sensorelektrode gemäß1 , die aus einem einzigen Trägerstück hergestellt ist, wobei der elektrische Leiter mittels Befestigungsclips an dem Elektrodenträger gesichert ist, -
5 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung der Sensorelektrode gemäß4 , in der einer der Befestigungsclips gezeigt ist, -
6 den Befestigungsclip gemäß 5 in einer alternativen Ausführungsform, -
7 Rastelemente des Befestigungsclips gemäß6 in Blickrichtung auf eine Unterseite des Elektrodenträgers, -
8 in einer schematischen Darstellung den kapazitiven Näherungssensor gemäß1 in einer alternativen Ausführungsform, in der die Sensorelektrode mehrere jeweils längsendseitig an korrespondierenden Verbindungsenden aneinandergesetzte Trägerstücke umfasst, wobei in jedes der Trägerstücke ein Leiterstück des elektrischen Leiters integriert ist, wobei die einzelnen Leiterstücke jeweils an den korrespondierenden Verbindungsenden elektrisch miteinander kontaktiert sind, und wobei das Steuergerät und die Sensorelektrode ebenfalls an korrespondierenden Verbindungsenden verbunden sind, -
9 in einer schematischen Einzeldarstellung ein Trägerstück der Sensorelektrode gemäß8 , das als ein Mittelstück mit zwei längsendseitigen Verbindungsenden ausgeführt ist, -
10 in einer schematischen Einzeldarstellung ein Trägerstück der Sensorelektrode gemäß8 , das als ein Endstück mit nur einem längsendseitigen Verbindungsende ausgeführt ist, und -
11 in einer schematischen Einzeldarstellungdas Steuergerät gemäß 8 .
-
1 a schematic representation of a capacitive proximity sensor for use in a motor vehicle, comprising a sensor electrode comprising an electrode carrier of two longitudinally juxtaposed at corresponding connection ends support pieces, and a content Ertenerten electrical conductor, and with a control unit to which the sensor electrode is connected, -
2 in a perspective detailed view of one of the support pieces according to1 in a pre-assembly state, -
3 an enlarged sectional view of the sensor electrode according to1 in which hot stamped holding pins for securing the electrical conductor on the electrode carrier are shown, -
4 in an individual perspective view of an alternative embodiment of the sensor electrode according to1 which is made of a single carrier piece, the electrical conductor being secured to the electrode carrier by means of fastening clips, -
5 an enlarged sectional view of the sensor electrode according to4 in which one of the mounting clips is shown, -
6 according to thefastening clip 5 in an alternative embodiment, -
7 Locking elements of the fastening clip according to6 in the direction of a bottom of the electrode carrier, -
8th in a schematic representation of the capacitive proximity sensor according to1 in an alternative embodiment, in which the sensor electrode comprises a plurality of carrier pieces each juxtaposed at the longitudinal end ends at corresponding connection ends, wherein in each of the support pieces, a conductor portion of the electrical conductor is integrated, wherein the individual conductor pieces are electrically contacted each at the corresponding connection ends, and wherein the control device and the sensor electrode are also connected at corresponding connection ends, -
9 in a schematic individual representation of a support piece of the sensor electrode according to8th which is designed as a center piece with two longitudinal end connection ends, -
10 in a schematic individual representation of a support piece of the sensor electrode according to8th , which is designed as an end piece with only one longitudinal end connection end, and -
11 in a schematic individual representation of the control unit according to8th ,
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.
Der Näherungssensor
Die Sensorelektrode
Die Sensorelektrode
Der elektrische Leiter
An dem anschlussseitigen Längsende der Sensorelektrode
Die aus dem Elektrodenträger
Zur Orientierung sind im Folgenden die Begriffe „oben“ und „unten“ gemäß der hier dargestellten Orientierung des Trägerstücks
Das Trägerstück
Von der Oberseite
Weiterhin ragen von der Oberseite
Einer der Umlenkdome
Das erste, hier bestimmungsgemäß anschlussseitige Längsende des Trägerstücks
Das erste längsendseitige Verbindungsende
Das zweite längsendseitige Verbindungsende
Werden zwei der Trägerstücke
In einer alternativen Ausführungsform sind die Verbindungsenden
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Alternative, sind die Verbindungselemente der im zusammengesetzten Zustand einander zugewandten Verbindungsenden
Zur Fertigung der Sensorelektrode
Die heiß verprägten (auch „heiß verstemmten“) Haltestifte
The hot stamped (also "hot caulked") pins
Einer der Befestigungsclips
An der dem Trägerstück
Da in dieser Ausführungsform die Relativpositionen der Befestigungsclips
In
As in this embodiment, the relative positions of the fastening clips
In
Beispielsweise ist der Leiterabschnitt
Analog zu den eingangs beschriebenen Ausführungsformen weisen die Verbindungsenden
In alternativen, hier nicht explizit dargestellten Ausführungsformen weisen die Verbindungsenden
Die Kontaktenden
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Kontaktenden
Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich, ist auf diese Ausführungsbeispiele gleichwohl aber nicht beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.The invention will be particularly apparent in the embodiments described above, is nevertheless not limited to these embodiments. Rather, other embodiments of the invention may be derived from the claims and the foregoing description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- NäherungssensorProximity sensor
- 22
- Steuergerätcontrol unit
- 33
- Sensorelektrodesensor electrode
- 44
- Zuleitungsupply
- 55
- Trägercarrier
- 1010
- Elektrodenträgerelectrode support
- 1111
- Leiterladder
- 1212
- Montageflächemounting surface
- 1313
- Oberseitetop
- 1414
- Unterseitebottom
- 1515
- LanglochLong hole
- 2020
- Haltestiftretaining pin
- 2121
- Nutgroove
- 2222
- UmlenkdomUmlenkdom
- 25'25 '
- Verbindungsendeconnecting end
- 25"25 "
- Verbindungsendeconnecting end
- 2626
- Rasthakenlatch hook
- 2727
- Rastnaselocking lug
- 2828
- Rasthakenlatch hook
- 2929
- Rastnaselocking lug
- 3535
- Öffnungopening
- 3636
- Öffnungopening
- 4040
- Befestigungsclipmounting clip
- 4141
- Rückenmove
- 4242
- SeitenwandSide wall
- 4343
- Rastnaselocking lug
- 4646
- Nutgroove
- 4848
- Montagestiftmounting pin
- 6060
- Ausnehmungrecess
- 6161
- Federelementspring element
- 6262
- Rastnaselocking lug
- 8080
- Leiterabschnittconductor section
- 90'90 '
- KontaktendeContact end
- 90"90 "
- KontaktendeContact end
- 9191
- Einpressbuchseselfclinching
- 9292
- Einpresszonepress-fit zone
- 9393
- Innengewindeinner thread
- 9494
- Außengewindeexternal thread
- 100100
- Gehäusecasing
- 101101
- Leiterplattecircuit board
- 102102
- Zuleitungsupply
- L, L1L, L1
- Längelength
- BB
- Breitewidth
- SS
- StärkeStrength
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