DE102019208067A1 - Sensor device - Google Patents

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DE102019208067A1
DE102019208067A1 DE102019208067.7A DE102019208067A DE102019208067A1 DE 102019208067 A1 DE102019208067 A1 DE 102019208067A1 DE 102019208067 A DE102019208067 A DE 102019208067A DE 102019208067 A1 DE102019208067 A1 DE 102019208067A1
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sensor device
circuit board
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DE102019208067.7A
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Radu-Tudorel Damian
Ciprian-Daniel Bubulac
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung (10) zum Erfassen der Position eines Kolbens (102) eines Kolbensystems (100), mit einer Leiterplatte (12), zumindest einem Magnetfeld-Sensor (14a, 14b), welcher auf der Leiterplatte (12) angeordnet und dazu eingerichtet ist, mittels einer Magnetfelderfassung die Position eines Kolbens (102) eines Kolbensystems (100) zu ermitteln, und zumindest einem elektrisch leitfähigen Kontaktierelement (16a-16f), welches über die Leiterplatte (12) elektrisch leitfähig mit dem zumindest einen Magnetfeld-Sensor (14a, 14b) verbunden ist.The invention relates to a sensor device (10) for detecting the position of a piston (102) of a piston system (100), with a circuit board (12), at least one magnetic field sensor (14a, 14b), which is arranged on the circuit board (12) and is set up to determine the position of a piston (102) of a piston system (100) by means of a magnetic field detection, and at least one electrically conductive contacting element (16a-16f), which is electrically conductive with the at least one magnetic field sensor via the circuit board (12) (14a, 14b) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der Position eines Kolbens eines Kolbensystems, mit einer Leiterplatte, zumindest einem Magnetfeld-Sensor, welcher auf der Leiterplatte angeordnet und dazu eingerichtet ist, mittels einer Magnetfelderfassung die Position eines Kolbens eines Kolbensystems zu ermitteln, und zumindest einem elektrisch leitfähigen Kontaktierelement, welches über die Leiterplatte elektrisch leitfähig mit dem zumindest einen Magnetfeld-Sensor verbunden ist.The invention relates to a sensor device for detecting the position of a piston of a piston system, with a circuit board, at least one magnetic field sensor which is arranged on the circuit board and is set up to determine the position of a piston of a piston system by means of magnetic field detection, and at least one electrically conductive contact element, which is electrically conductively connected to the at least one magnetic field sensor via the printed circuit board.

Ferner betrifft die Erfindung ein Kolbensystem, insbesondere für ein elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, mit einem Kolben, welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, mit einem Bremspedal gekoppelt zu werden, und einer Sensoreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Position des Kolbens zu erfassen.The invention also relates to a piston system, in particular for an electronic brake system of a vehicle, with a piston, which is preferably configured to be coupled to a brake pedal, and a sensor device, which is configured to detect the position of the piston.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einem Bremspedal, einem Kolbensystem, dessen Kolben mit dem Bremspedal gekoppelt ist, zumindest einer Radbremseinheit und einer Betätigungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Radbremseinheit in Abhängigkeit der Position des Kolbens des Kolbensystems zu betätigen.In addition, the invention relates to an electronic brake system for a vehicle, with a brake pedal, a piston system, the piston of which is coupled to the brake pedal, at least one wheel brake unit and an actuation unit which is designed to control the at least one wheel brake unit depending on the position of the piston To operate the piston system.

Die Leiterplatten gattungsgemäßer Sensoreinrichtungen werden üblicherweise über mehrere lange Kontaktierfedern mit einer Steuerplatine kontaktiert. Die Kontaktierfedern sind dabei im Regelfall nach Art einer Schraubenfeder ausgebildet. Entsprechende Kontaktierfedern bedingen einen vergleichsweise hohen elektrischen Widerstand und sind aufgrund ihrer feingliedrigen Windungen äußerst verschmutzungsanfällig.The circuit boards of generic sensor devices are usually contacted with a control circuit board via several long contact springs. The contacting springs are generally designed in the manner of a helical spring. Corresponding contact springs require a comparatively high electrical resistance and are extremely susceptible to soiling due to their delicate windings.

Entsprechende Kontaktierfedern werden zur Kontaktierung einer Sensoreinrichtung mit einer übergeordneten Steuerplatine gestaucht, sodass die Leiterplatte der Sensoreinrichtung und die Steuerplatine von den Kontaktierfedern auf Druck beansprucht werden. Es kommt somit zu einer Dauerbeanspruchung der Leiterplatte und der Steuerplatine durch die Kontaktierfedern, wodurch die Lebensdauer entsprechender Systeme beeinträchtigt wird. Derartige Kontaktierungen sind außerdem besonders fehleranfällig, wenn im Betrieb des Systems Vibrationen auftreten.Corresponding contact springs are compressed for contacting a sensor device with a higher-level control board, so that the circuit board of the sensor device and the control board are subjected to pressure by the contact springs. The circuit board and the control board are therefore subject to constant stress from the contact springs, which impairs the service life of the corresponding systems. Such contacts are also particularly prone to errors if vibrations occur during operation of the system.

Darüber hinaus erfordern entsprechende Kontaktierfedern vergleichsweise große Kontaktierflächen auf der Leiterplatte der Sensoreinrichtung und/oder auf der Steuerplatine, sodass die Sensor- und Platinenminiaturisierung eingeschränkt wird.In addition, corresponding contact springs require comparatively large contact surfaces on the circuit board of the sensor device and / or on the control circuit board, so that the miniaturization of sensors and circuit boards is restricted.

Die Herstellung der im Stand der Technik bisher verwendeten Kontaktierfedern ist vergleichsweise kosten- und zeitintensiv. Außerdem müssen die für die Kontaktierfedern erforderlichen Bauräume in einem entsprechenden Gehäuse geschaffen werden, wodurch häufig aufwendige und komplexe Gehäusekonstruktionen erforderlich sind.The production of the contacting springs previously used in the prior art is comparatively costly and time-consuming. In addition, the installation space required for the contact springs has to be created in a corresponding housing, which means that expensive and complex housing designs are often required.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Kontaktierung eines Magnetfeld-Sensors einer Sensoreinrichtung zum Erfassen der Position eines Kolbens eines Kolbensystems zu verbessern und die zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.The object on which the invention is based is thus to improve the contacting of a magnetic field sensor of a sensor device for detecting the position of a piston of a piston system and to at least partially overcome the aforementioned disadvantages.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art, wobei die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung einen Stützkörper aufweist, an welchem die Leiterplatte befestigt ist und welcher das zumindest eine Kontaktierelement stabilisiert.The object is achieved by a sensor device of the type mentioned at the beginning, the sensor device according to the invention having a support body to which the printed circuit board is attached and which stabilizes the at least one contacting element.

Durch die Verwendung eines Stützkörpers ist es nicht länger erforderlich, dass für die Kontaktierung der Leiterplatte die aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktierfedern zu verwenden sind. Über die Stützeinrichtung wird eine robuste Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem zumindest einen Kontaktierelement umgesetzt, sodass eine langlebige und vibrationssichere Kontaktierung der Leiterplatte mit einer Steuerplatine realisierbar ist. Darüber hinaus können Kontaktierelemente eingesetzt werden, welche einen wesentlich geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die bisher verwendeten Kontaktierfedern. Das zumindest eine Kontaktierelement kann beispielsweise als Kontaktierbügel ausgebildet sein, wobei die Herstellung eines entsprechenden Kontaktierbügels wesentlich kostengünstiger als die Herstellung einer Kontaktierfeder ist.By using a support body, it is no longer necessary to use the contacting springs known from the prior art for contacting the circuit board. A robust connection between the circuit board and the at least one contacting element is implemented via the support device, so that long-lasting and vibration-proof contacting of the circuit board with a control board can be achieved. In addition, contacting elements can be used which have a significantly lower electrical resistance than the contacting springs used previously. The at least one contacting element can be designed, for example, as a contacting clip, the production of a corresponding contacting clip being significantly more cost-effective than the production of a contacting spring.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung weist vorzugsweise mehrere, beispielsweise zwei, Magnetfeld-Sensoren auf. Insbesondere weist die Sensoreinrichtung mehrere voneinander beabstandete Kontaktierelemente auf, wobei die einzelnen Kontaktierelemente im Wesentlichen baugleich ausgebildet sein können. Die einzelnen Kontaktierelemente können sich jedoch in ihrer Ausrichtung unterscheiden. Der Stützkörper ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Der zumindest eine Magnetfeld-Sensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ein Magnetfeld eines an dem Kolben angeordneten oder in dem Kolben integrierten Magneten zu erfassen und auf Grundlage der Magnetfelderfassung die Position des Kolbens zu ermitteln. Der zumindest eine Magnetfeld-Sensor ist vorzugsweise außerhalb der Fluidkammer angeordnet, innerhalb welcher sich der Kolben bewegt.The sensor device according to the invention preferably has several, for example two, magnetic field sensors. In particular, the sensor device has a plurality of spaced-apart contacting elements, it being possible for the individual contacting elements to be of essentially identical design. The individual contacting elements can, however, differ in their alignment. The support body is preferably designed in one piece. The at least one magnetic field sensor is preferably set up to detect a magnetic field of a magnet arranged on the piston or integrated in the piston and to determine the position of the piston on the basis of the magnetic field detection. The at least one magnetic field sensor is preferably arranged outside the fluid chamber within which the piston moves.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung verläuft das zumindest eine Kontaktierelement teilweise durch den Stützkörper und/oder ist zumindest teilweise in den Stützkörper eingebettet. Insbesondere ist das zumindest eine Kontaktierelement zumindest abschnittsweise vom Material des Stützkörpers umgeben. Insbesondere steht das zumindest eine Kontaktierelement zumindest abschnittsweise allseitig in Kontakt mit dem Material des Stützkörpers. Durch die zumindest teilweise Einbettung des zumindest einen Kontaktierelements in den Stützkörper wird eine robuste Sensoreinrichtung mit einem stabilen Kontaktierelement bereitgestellt, ohne dass ein konstruktiv und fertigungstechnisch aufwendiges Gehäuse erforderlich ist, wie es bei der Kontaktierung mittels Kontaktierfedern im Stand der Technik üblich ist.In a preferred embodiment of the sensor device according to the invention, the at least one contacting element runs partially through the support body and / or is at least partially embedded in the support body. In particular, the at least one contacting element is at least partially surrounded by the material of the support body. In particular, the at least one contacting element is in contact with the material of the support body on all sides, at least in sections. The at least partial embedding of the at least one contacting element in the support body provides a robust sensor device with a stable contacting element without the need for a housing that is complex in terms of construction and manufacturing, as is customary in the prior art for contacting by means of contact springs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist der Stützkörper als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet und das zumindest eine Kontaktierelement ist durch Umspritzung zumindest abschnittsweise in den Stützkörper integriert. Durch die Umspritzung des zumindest einen Kontaktierelements ergibt sich eine äußerst widerstandsfähige und langlebige Formschlussverbindung zwischen dem Stützkörper und dem zumindest einen Kontaktierelement. Durch die Umspritzung kann ferner eine Kontaktiereinheit hergestellt werden, welche den Stützkörper und einen oder mehrere Kontaktierelemente umfasst, wobei die Kontaktiereinheit mit einem äußerst geringen Aufwand montierbar ist, da die Einzelmontage von einzelnen Kontaktierelementen entfällt. Ferner entfällt die häufig kosten- und/oder zeitintensive präzise Ausrichtung einzelner Kontaktierelemente während des Montagevorgangs.In a further preferred embodiment of the sensor device according to the invention, the support body is designed as a plastic injection-molded part and the at least one contact element is integrated into the support body at least in sections by overmolding. The extrusion coating of the at least one contacting element results in an extremely resistant and long-lasting form-fit connection between the support body and the at least one contacting element. The extrusion coating can also be used to produce a contacting unit which comprises the support body and one or more contacting elements, the contacting unit being able to be assembled with extremely little effort, since the individual assembly of individual contacting elements is not required. Furthermore, the often costly and / or time-consuming precise alignment of individual contacting elements during the assembly process is no longer necessary.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist das zumindest eine Kontaktierelement form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Leiterplatte verbunden. Vorzugsweise weist die Leiterplatte zumindest eine Kontaktierausnehmung auf, durch welche sich ein Endbereich des zumindest einen Kontaktierelements erstreckt. Der Endbereich des Kontaktierelements kann beispielsweise mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte verlötet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kontaktierbereich des zumindest einen Kontaktierelements auch in einer Ausnehmung der Leiterplatte eingepresst oder durch ein separates Befestigungselement an der Leiterplatte fixiert sein.In another preferred embodiment of the sensor device according to the invention, the at least one contact element is connected to the printed circuit board in a form-fitting, force-fitting and / or material fit. The circuit board preferably has at least one contacting recess through which an end region of the at least one contacting element extends. The end region of the contacting element can for example be soldered to conductor tracks on the circuit board. As an alternative or in addition, the contacting area of the at least one contacting element can also be pressed into a recess in the printed circuit board or fixed to the printed circuit board by a separate fastening element.

Es ist außerdem eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung vorteilhaft, bei welcher das zumindest eine Kontaktierelement als länglicher Metallarm ausgebildet ist, welcher vorzugsweise elastisch und/oder plastisch verformbar und/oder einfach oder mehrfach gebogen ist. Durch die elastische und/oder plastische Verformbarkeit des länglichen Metallarms wird die Endmontage erheblich vereinfacht, da etwaige Fertigungstoleranzen, beispielsweise beim Umspritzen des zumindest einen Kontaktierelements, durch eine entsprechende Verformung ausgeglichen werden können. Durch die einfache oder mehrfache Biegung weist der längliche Metallarm ferner Federeigenschaften auf, durch welche Relativbewegungen zwischen der Sensoreinrichtung und dem elektrischen oder elektronischen Bauteil, mit welcher die Sensoreinrichtung kontaktiert ist, in eine oder mehrere Raumrichtungen ausgeglichen werden können.A sensor device according to the invention is also advantageous in which the at least one contacting element is designed as an elongated metal arm which is preferably elastically and / or plastically deformable and / or bent one or more times. The elastic and / or plastic deformability of the elongated metal arm considerably simplifies the final assembly, since any manufacturing tolerances, for example when overmolding the at least one contacting element, can be compensated for by a corresponding deformation. As a result of the single or multiple bending, the elongated metal arm also has spring properties, by means of which relative movements between the sensor device and the electrical or electronic component with which the sensor device is in contact can be compensated for in one or more spatial directions.

Es ist außerdem eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung bevorzugt, bei welcher das zumindest eine Kontaktierelement einen von der Leiterplatte entfernten Befestigungsabschnitt aufweist, mittels welchem das Kontaktierelement mit einer weiteren Leiterplatte kontaktierbar ist, wobei das Kontaktierelement in dem Befestigungsabschnitt vorzugsweise als Einpressstift ausgebildet ist. Die weitere Leiterplatte kann beispielsweise eine Steuerplatine eines elektronischen und/oder hydraulischen Steuergeräts sein. Über den als Einpressstift ausgebildeten Befestigungsabschnitt des zumindest einen Kontaktierelements lässt sich das zumindest eine Kontaktierelement mit einem vergleichsweise geringen Aufwand an der weiteren Leiterplatte über eine Pressverbindung befestigen. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise hohe Kontaktiersicherheit auch bei Vibrationen. Ferner sind keine großflächigen Kontaktierbereiche zum Kontaktieren der Sensoreinrichtung mit der weiteren Leiterplatte erforderlich, welche eine weitere Miniaturisierung beschränken würden.A sensor device according to the invention is also preferred in which the at least one contacting element has a fastening section remote from the circuit board, by means of which the contacting element can be contacted with a further circuit board, the contacting element in the fastening section preferably being designed as a press-fit pin. The further circuit board can for example be a control board of an electronic and / or hydraulic control device. The at least one contact element can be fastened to the further printed circuit board via a press connection with comparatively little effort via the fastening section of the at least one contacting element, which is designed as a press-fit pin. This results in a comparatively high level of contact reliability, even with vibrations. Furthermore, no large-area contacting areas are required for contacting the sensor device with the further printed circuit board, which would restrict further miniaturization.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist auf einer der Leiterplatte gegenüberliegenden Seite des Stützkörpers ein Federelement an dem Stützkörper angeordnet. Das Federelement kann in Kontakt mit einem Gehäuse gebracht werden, sodass die Sensoreinrichtung durch das Federelement von dem Gehäuse weggedrückt wird. Beispielsweise kann somit die Leiterplatte oder der auf der Leiterplatte angeordnete zumindest eine Magnetfeld-Sensor gegen das Systemgehäuse des Kolbensystems gedrückt werden, sodass ein konstanter Abstand zwischen dem Magnetfeld-Sensor und dem Kolben des Kolbensystems gewährleistet wird. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit der Leiterplattenbefestigung über Befestigungsschrauben. Eine ortsfeste Fixierung der Leiterplatte der Sensoreinrichtung an dem Systemgehäuse des Kolbensystems kann auch über das Federelement umgesetzt werden.In another preferred embodiment of the sensor device according to the invention, a spring element is arranged on the support body on a side of the support body opposite the printed circuit board. The spring element can be brought into contact with a housing, so that the sensor device is pushed away from the housing by the spring element. For example, the circuit board or the at least one magnetic field sensor arranged on the circuit board can thus be pressed against the system housing of the piston system so that a constant distance between the magnetic field sensor and the piston of the piston system is ensured. In addition, there is no need to fasten the circuit board using fastening screws. A stationary fixation of the circuit board of the sensor device on the system housing of the piston system can also be implemented via the spring element.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung umfasst der Stützkörper einen oder mehrere Befestigungshaken, mittels welchen der Stützkörper an einem Gehäuse befestigbar ist. Das Gehäuse kann beispielsweise eine Hakenaufnahme aufweisen, sodass über die Befestigungshaken eine Klemm- oder Schnappverbindung mit dem Gehäuse umsetzbar ist. Der eine oder die mehreren Befestigungshaken erstrecken sich vorzugsweise in die gleiche Richtung wie das zumindest eine Befestigungselement. Vorzugsweise weist der Stützkörper zwei voneinander beabstandete Befestigungshaken zur sicheren Fixierung der Sensoreinrichtung an einem Gehäuse auf.In another preferred embodiment of the sensor device according to the invention, the support body comprises one or more fastening hooks, by means of which the support body can be fastened to a housing. The housing can, for example, have a hook mount, so that a clamp or snap connection can be implemented with the housing via the fastening hooks. The one or more fastening hooks preferably extend in the same direction as the at least one fastening element. The support body preferably has two fastening hooks which are spaced apart from one another for secure fixing of the sensor device on a housing.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kolbensystem der eingangs genannten Art, wobei die Sensoreinrichtung des erfindungsgemäßen Kolbensystems nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Kolbensystems wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung verwiesen.The object on which the invention is based is also achieved by a piston system of the type mentioned at the outset, the sensor device of the piston system according to the invention being designed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the piston system according to the invention, reference is made to the advantages and modifications of the sensor device according to the invention.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein elektronisches Bremssystem der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Kolbensystem des erfindungsgemäßen elektronischen Bremssystems nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen elektronischen Bremssystems wird auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Kolbensystems bzw. die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung verwiesen.The object on which the invention is based is also achieved by an electronic brake system of the type mentioned at the beginning, the piston system of the electronic brake system according to the invention being designed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the electronic brake system according to the invention, reference is made to the advantages and modifications of the piston system according to the invention or the advantages and modifications of the sensor device according to the invention.

Die Betätigungseinheit des elektronischen Bremssystems kann beispielsweise einen elektromotorisch betriebenen Hydraulikkolben umfassen.The actuation unit of the electronic brake system can comprise, for example, a hydraulic piston operated by an electric motor.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
  • 2 die in der 1 gezeigte Sensoreinrichtung in einer weiteren perspektivischen Darstellung;
  • 3 die Stützeinrichtung mit Kontaktierelementen der in den 1 und 2 gezeigten Sensoreinrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
  • 4 eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung im eingebauten Zustand in einer schematischen Darstellung; und
  • 5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolbensystems in einer schematischen Schnittdarstellung.
Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 an embodiment of the sensor device according to the invention in a perspective view;
  • 2 those in the 1 Sensor device shown in a further perspective illustration;
  • 3 the support device with contacting elements in the 1 and 2 sensor device shown in a perspective view;
  • 4th a sensor device according to the invention in the installed state in a schematic representation; and
  • 5 an embodiment of the piston system according to the invention in a schematic sectional view.

Die 1 und 2 zeigen eine Sensoreinrichtung 10 zum Erfassen der Position eines Kolbens 102 eines Kolbensystems 100.The 1 and 2 show a sensor device 10 for detecting the position of a piston 102 a piston system 100 .

Die Sensoreinrichtung 10 umfasst eine Leiterplatte 12, auf welcher zwei Magnetfeld-Sensoren 14a, 14b angeordnet und befestigt sind. Die Magnetfeld-Sensoren 14a, 14b sind dazu eingerichtet, ein Magnetfeld eines an dem Kolben 102 angeordneten oder eines in den Kolben 102 integrierten Magneten zu erfassen. Über die Magnetfelderfassung kann dann die Position des Kolbens 102 ermittelt werden.The sensor device 10 includes a circuit board 12 , on which two magnetic field sensors 14a , 14b are arranged and attached. The magnetic field sensors 14a , 14b are set up to apply a magnetic field to the piston 102 arranged or one in the piston 102 integrated magnet to capture. The position of the piston can then be determined via the magnetic field detection 102 be determined.

Zur Kontaktierung der Anschlusspole der Magnetfeld-Sensoren 14a, 14b sind diese über Leiterbahnen auf der Leiterplatte 12 mit elektrisch leitfähigen Kontaktierelementen 16a-16f verbunden. Mittels der Kontaktierelemente 16a-16f erfolgt eine Kontaktierung mit einer weiteren Leiterplatte 104, wobei die weitere Leiterplatte 104 beispielsweise eine Steuerplatine eines elektronischen und/oder hydraulischen Steuergeräts sein kann.For contacting the connection poles of the magnetic field sensors 14a , 14b are these via conductor tracks on the circuit board 12 with electrically conductive contact elements 16a-16f connected. By means of the contacting elements 16a-16f contact is made with another printed circuit board 104 , with the further circuit board 104 for example, a control board of an electronic and / or hydraulic control device can be.

Die Sensoreinrichtung 10 umfasst ferner einen Stützkörper 20, welcher als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. Der Stützkörper 20 weist zwei Fixierstifte 26a, 26b auf, über welche die Leiterplatte 12 an dem Stützkörper 20 befestigt ist. Eine weitere Befestigung der Leiterplatte 12 an dem Stützkörper 20 erfolgt über die Kontaktierelemente 16a-16f.The sensor device 10 further comprises a support body 20th , which is designed as a one-piece plastic injection molded part. The support body 20th has two locating pins 26a , 26b on over which the circuit board 12 on the support body 20th is attached. Another fastening of the circuit board 12 on the support body 20th takes place via the contacting elements 16a-16f .

Die im Bereich der Leiterplatte 12 befindlichen Endabschnitte der Kontaktierelemente 16a-16f erstrecken sich durch Kontaktierausnehmungen 18a-18f der Leiterplatte 12. Die Kontaktierelemente 16a-16f sind elektrisch leitfähig mit Leiterbahnen der Leiterplatte 12 verbunden und mit der Leiterplatte 12 verlötet. Die Kontaktierelemente 16a-16f verlaufen teilweise durch den Stützkörper 20 und sind somit abschnittsweise in den Stützkörper 20 eingebettet. Somit wird eine Stabilisierung der Kontaktierelemente 16a-16f durch den Stützkörper 20 umgesetzt. Die Kontaktierelemente 16a-16f sind durch Umspritzung abschnittsweise in den als Kunststoffspritzgussteil ausgebildeten Stützkörper 20 integriert.Those in the area of the circuit board 12 located end sections of the contacting elements 16a-16f extend through contacting recesses 18a-18f the circuit board 12 . The contacting elements 16a-16f are electrically conductive with conductor tracks on the circuit board 12 connected and with the circuit board 12 soldered. The contacting elements 16a-16f run partially through the support body 20th and are thus in sections in the support body 20th embedded. This results in a stabilization of the contacting elements 16a-16f through the support body 20th implemented. The contacting elements 16a-16f are by overmolding in sections in the support body designed as a plastic injection-molded part 20th integrated.

Der Stützkörper 20 weist mehrere sich nach außen erstreckende Flügelabschnitte 22a-22f auf, wobei jeder Flügelabschnitt 22a-22f einen Stützbalken 24a-24f umfasst. Das Kontaktierelement 16a ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22a und den Stützbalken 24a eingebettet. Das Kontaktierelement 16b ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22b und den Stützbalken 24b eingebettet. Das Kontaktierelement 16c ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22c und den Stützbalken 24c eingebettet. Das Kontaktierelement 16d ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22d und den Stützbalken 24d eingebettet. Das Kontaktierelement 16e ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22e und den Stützbalken 24e eingebettet. Das Kontaktierelement 16f ist abschnittsweise in den Flügelabschnitt 22f und den Stützbalken 24f eingebettet. Die Kontaktierelemente 16a-16f sind als längliche Metallarme ausgebildet, wobei die länglichen Metallarme elastisch und plastisch verformbar ausgebildet sind.The support body 20th has a plurality of outwardly extending wing sections 22a-22f on, each wing section 22a-22f a support beam 24a-24f includes. The contacting element 16a is in sections in the wing section 22a and the support beam 24a embedded. The contacting element 16b is in sections in the wing section 22b and the support beam 24b embedded. The contacting element 16c is in sections in the wing section 22c and the support beam 24c embedded. The contacting element 16d is in sections in the wing section 22d and the support beam 24d embedded. The contacting element 16e is in sections in the wing section 22e and the support beam 24e embedded. The contacting element 16f is in sections in the wing section 22f and the support beam 24f embedded. The contacting elements 16a-16f are designed as elongated metal arms, the elongated metal arms being designed to be elastically and plastically deformable.

Der Stützkörper 20 umfasst ferner zwei beabstandet voneinander angeordnete Befestigungshaken 28a, 28b. Mittels der Befestigungshaken 28a, 28b ist der Stützkörper 20 an einem Gehäuse 108 befestigbar.The support body 20th furthermore comprises two fastening hooks arranged at a distance from one another 28a , 28b . By means of the fastening hooks 28a , 28b is the support body 20th on a housing 108 attachable.

Die 3 veranschaulicht, dass auf einer der Leiterplatte 12 gegenüberliegenden Seite des Stützkörpers 20 ein Federelement 36 an dem Stützkörper 20 angeordnet ist. Das Federelement 36 weist eine Ausnehmung auf, durch welche sich ein Sicherungsstift 38 erstreckt. Über den Sicherungsstift 38 erfolgt die Positionierung und vorzugsweise gleichzeitig die Befestigung des Federelements 36.The 3 illustrates that on one of the circuit board 12 opposite side of the support body 20th a spring element 36 on the support body 20th is arranged. The spring element 36 has a recess through which a locking pin extends 38 extends. About the locking pin 38 the positioning and preferably at the same time the fastening of the spring element takes place 36 .

Die als Metallarme ausgebildeten Kontaktierelemente 16a-16f weisen jeweils eine erste Biegung 30a-30f auf, über welche die Erstreckungsrichtung der Kontaktierelemente 16a-16f um etwa 90 Grad verändert wird. Darüber hinaus weisen die Kontaktierelemente 16a-16f eine zweite Biegung 32a-32f auf, über welche die Erstreckungsrichtung wiederum um im Wesentlichen 90 Grad verändert wird. Über die Biegungen 30a-30f, 32a-32f wird ein seitlicher Versatz der Kontaktierelemente 16a-16f umgesetzt, wobei die Biegungen 30a-30f, 32a-32f außerdem zu einer Steigerung der elastischen Federeigenschaften der Kontaktierelemente 16a-16f beitragen.The contacting elements designed as metal arms 16a-16f each have a first bend 30a-30f on, over which the extension direction of the contacting elements 16a-16f is changed by about 90 degrees. In addition, the contacting elements 16a-16f a second bend 32a-32f on, over which the direction of extent is again changed by essentially 90 degrees. About the bends 30a-30f , 32a-32f is a lateral offset of the contacting elements 16a-16f implemented, taking the bends 30a-30f , 32a-32f also to an increase in the elastic spring properties of the contacting elements 16a-16f contribute.

Die Kontaktierelemente 16a-16f weisen jeweils einen von der Leiterplatte 12 entfernten Befestigungsabschnitt 34a-34f auf, mittels welchem die Kontaktierelemente 16a-16f mit einer weiteren Leiterplatte 104 (vgl. 4 und 5) kontaktierbar sind. Die Kontaktierelemente 16a-16f sind in dem jeweiligen Befestigungsabschnitt 34a-34f als Einpressstifte ausgebildet, sodass eine Pressverbindung mit der weiteren Leiterplatte 104 umgesetzt werden kann.The contacting elements 16a-16f each have one from the circuit board 12 removed fastening section 34a-34f on, by means of which the contacting elements 16a-16f with another printed circuit board 104 (see. 4th and 5 ) can be contacted. The contacting elements 16a-16f are in the respective fastening section 34a-34f designed as press-fit pins, so that a press connection with the further circuit board 104 can be implemented.

Die 4 zeigt, dass das Federelement 36 im eingebauten Zustand der Sensoreinrichtung 10 in Kontakt mit einem Gehäuse 108 steht. Über das Federelement 36 wird der Stützkörper 20 samt Leiterplatte 12 gegen ein Systemgehäuse 106 des Kolbensystems 100 gedrückt, innerhalb welchem ein Kolben 102 angeordnet ist. Somit kann ein konstanter Abstand zwischen den Magnetfeld-Sensoren 14a, 14b und dem Kolben 102 des Kolbensystems 100 gewährleistet werden.The 4th shows that the spring element 36 when the sensor device is installed 10 in contact with a housing 108 stands. About the spring element 36 becomes the support body 20th including circuit board 12 against a system housing 106 of the piston system 100 pressed, inside which a piston 102 is arranged. This allows a constant distance between the magnetic field sensors 14a , 14b and the piston 102 of the piston system 100 guaranteed.

Die Schnittdarstellung der 4 zeigt außerdem, dass innerhalb der Ausnehmungen der Befestigungshaken 28a, 28b ein Befestigungsabschnitt des Gehäuses 108 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Befestigungshaken 28a, 28b beim Einsetzen der Sensoreinrichtung 10 elastisch verformt, beispielsweise nach außen aufgespreizt, werden, sodass eine Schnappverbindung umgesetzt wird.The sectional view of the 4th also shows that within the recesses of the fastening hook 28a , 28b a mounting portion of the housing 108 is arranged. This can be achieved, for example, that the fastening hook 28a , 28b when inserting the sensor device 10 be elastically deformed, for example spread outwards, so that a snap connection is implemented.

Die 5 zeigt ein Kolbensystem 100 eines elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs. Das Kolbensystem 100 umfasst ein Systemgehäuse 106, innerhalb welchem ein Kolben 102 angeordnet ist. Der Kolben 102 ist über eine Betätigungsstange 110 mit einem Bremspedal gekoppelt, sodass durch eine Bremspedalbetätigung eine Positionsänderung des Kolbens 102 verursacht werden kann. Das Kolbensystem 100 umfasst ferner eine Sensoreinrichtung 10, welche dazu eingerichtet ist, die Position des Kolbens 102 zu erfassen.The 5 shows a piston system 100 an electronic braking system of a vehicle. The piston system 100 includes a system housing 106 inside which a piston 102 is arranged. The piston 102 is via an operating rod 110 coupled to a brake pedal, so that a change in position of the piston by pressing the brake pedal 102 can be caused. The piston system 100 further comprises a sensor device 10 , which is set up, the position of the piston 102 capture.

Das elektronische Bremssystem umfasst außerdem mehrere nicht-dargestellte Radbremseinheiten und eine oder mehrere mit den Radbremseinheiten gekoppelte Betätigungseinheiten. Die eine oder die mehreren Betätigungseinheiten sind dazu eingerichtet, die Radbremseinheiten in Abhängigkeit der Position des Kolbens 102 des Kolbensystems 100 zu betätigen. Die eine oder die mehreren Betätigungseinheiten können dabei beispielsweise elektromotorisch angetriebene Hydraulikkolben umfassen.The electronic brake system also comprises several wheel brake units (not shown) and one or more actuation units coupled to the wheel brake units. The one or more actuation units are set up for this purpose, the wheel brake units depending on the position of the piston 102 of the piston system 100 to operate. The one or more actuation units can include hydraulic pistons driven by an electric motor.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
SensoreinrichtungSensor device
1212
LeiterplatteCircuit board
14a, 14b14a, 14b
Magnetfeld-SensorenMagnetic field sensors
16a-16f16a-16f
KontaktierelementeContacting elements
18a-18f18a-18f
KontaktierausnehmungenContact recesses
2020th
StützkörperSupport body
22a-22f22a-22f
FlügelabschnitteWing sections
24a-24f24a-24f
StützbalkenSupport beams
26a, 26b26a, 26b
FixierstifteFixing pins
28a, 28b28a, 28b
BefestigungshakenFastening hook
30a-30f30a-30f
BiegungenBends
32a-32f32a-32f
BiegungenBends
34a-34f34a-34f
BefestigungsabschnitteFastening sections
3636
FederelementSpring element
3838
Sicherungsstift Locking pin
100100
KolbensystemPiston system
102102
Kolbenpiston
104104
weitere Leiterplattefurther circuit board
106106
SystemgehäuseSystem housing
108108
Gehäusecasing
110110
BetätigungsstangeOperating rod

Claims (10)

Sensoreinrichtung (10) zum Erfassen der Position eines Kolbens (102) eines Kolbensystems (100), mit: - einer Leiterplatte (12), - zumindest einem Magnetfeld-Sensor (14a, 14b), welcher auf der Leiterplatte (12) angeordnet und dazu eingerichtet ist, mittels einer Magnetfelderfassung die Position eines Kolbens (102) eines Kolbensystems (100) zu ermitteln; und - zumindest einem elektrisch leitfähigen Kontaktierelement (16a-16f), welches über die Leiterplatte (12) elektrisch leitfähig mit dem zumindest einen Magnetfeld-Sensor (14a, 14b) verbunden ist; gekennzeichnet durch einen Stützkörper (20), an welchem die Leiterplatte (12) befestigt ist und welcher das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) stabilisiert.Sensor device (10) for detecting the position of a piston (102) of a piston system (100), comprising: - a circuit board (12), - at least one magnetic field sensor (14a, 14b) which is arranged on the circuit board (12) and for this purpose is set up to determine the position of a piston (102) of a piston system (100) by means of a magnetic field detection; and - at least one electrically conductive contacting element (16a-16f) which is electrically conductively connected to the at least one magnetic field sensor (14a, 14b) via the printed circuit board (12); characterized by a support body (20) to which the printed circuit board (12) is attached and which stabilizes the at least one contacting element (16a-16f). Sensoreinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) teilweise durch den Stützkörper (20) verläuft und/oder zumindest teilweise in den Stützkörper (20) eingebettet ist.Sensor device (10) Claim 1 , characterized in that the at least one contacting element (16a-16f) runs partially through the support body (20) and / or is at least partially embedded in the support body (20). Sensoreinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (20) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist und das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) durch Umspritzung zumindest abschnittsweise in den Stützkörper (20) integriert ist.Sensor device (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the support body (20) is designed as a plastic injection-molded part and the at least one contact element (16a-16f) is integrated at least in sections into the support body (20) by overmolding. Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Leiterplatte (12) verbunden ist.Sensor device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one contacting element (16a-16f) is positively, non-positively and / or materially connected to the printed circuit board (12). Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) als länglicher Metallarm ausgebildet ist, welcher vorzugsweise elastisch und/oder plastisch verformbar und/oder einfach oder mehrfach gebogen ist.Sensor device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one contacting element (16a-16f) is designed as an elongated metal arm, which is preferably elastically and / or plastically deformable and / or bent one or more times. Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktierelement (16a-16f) einen von der Leiterplatte (12) entfernten Befestigungsabschnitt (34a-34f) aufweist, mittels welchem das Kontaktierelement (16a-16f) mit einer weiteren Leiterplatte (104) kontaktierbar ist, wobei das Kontaktierelement (16a-16f) in dem Befestigungsabschnitt (34a-34f) vorzugsweise als Einpressstift ausgebildet ist.Sensor device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one contacting element (16a-16f) has a fastening section (34a-34f) remote from the circuit board (12), by means of which the contacting element (16a-16f) is connected to a further printed circuit board (104) can be contacted, the contacting element (16a-16f) in the fastening section (34a-34f) preferably being designed as a press-fit pin. Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Leiterplatte (12) gegenüberliegenden Seite des Stützkörpers (20) ein Federelement (36) an dem Stützkörper (20) angeordnet ist.Sensor device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a spring element (36) is arranged on the support body (20) on a side of the support body (20) opposite the printed circuit board (12). Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (20) einen oder mehrere Befestigungshaken (28a, 28b) umfasst, mittels welchen der Stützkörper (20) an einem Gehäuse (108) befestigbar ist.Sensor device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support body (20) comprises one or more fastening hooks (28a, 28b) by means of which the support body (20) can be fastened to a housing (108). Kolbensystem (100), insbesondere für ein elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, mit: - einem Kolben (102), welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, mit einem Bremspedal gekoppelt zu werden, und - einer Sensoreinrichtung (10), welche dazu eingerichtet ist, die Position des Kolbens (102) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.Piston system (100), in particular for an electronic brake system of a vehicle, with: - a piston (102), which is preferably configured to be coupled to a brake pedal, and - a sensor device (10), which is configured to measure the position of the piston (102), characterized in that the sensor device (10) is designed according to one of the preceding claims. Elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit - einem Bremspedal, - einem Kolbensystem (100), dessen Kolben (102) mit dem Bremspedal gekoppelt ist, - zumindest einer Radbremseinheit, und - einer Betätigungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Radbremseinheit in Abhängigkeit der Position des Kolbens (102) des Kolbensystems (100) zu betätigen; dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbensystem (100) nach Anspruch 9 ausgebildet ist.Electronic brake system for a vehicle, with - a brake pedal, - a piston system (100), the piston (102) of which is coupled to the brake pedal, - at least one wheel brake unit, and - an actuation unit which is set up to control the at least one wheel brake unit to actuate the position of the piston (102) of the piston system (100); characterized in that the piston system (100) according to Claim 9 is trained.
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