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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit für eine Objekt- und/oder Abstandserfassung in einem Umgebungsbereich mittels drahtloser Sendesignale.
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Von der Anmelderin ist eine gattungsbildende Sensoreinheit mit einer auf einer Leiterplatte elektrisch verschalteten Sende- und Empfangseinheit zum Aussenden und Empfangen drahtloser Sendesignale für eine Objekt- und/oder Abstandserfassung bereits bekannt.
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Die bekannte Sensoreinheit umfasst ein einen Innenbereich der Sensoreinheit begrenzendes Sensorgehäuse, das die Leiterplatte mit der Sende- und Empfangseinheit aufnimmt. Ferner umfasst die Sensoreinheit eine Steckereinheit mit Kontaktstiften, die senkrecht zur Leiterplatte ausgerichtet sind und über in der Leiterplatte ausgebildete Bohrungen mit der Leiterplatte elektrisch verbunden sind, um eine Versorgungs- und Kommunikationsverbindung zwischen der Sensoreinheit und einer externen Steuer- und/oder Auswerteeinheit auszubilden.
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Nachteilig bei der bekannten Sensoreinheit ist die Größe des Sensorgehäuses, das den Einbau bei Anwendungen mit begrenztem Bauraum nur eingeschränkt ermöglicht. Ferner ist die relative Ausrichtung der Leiterplatte zu den Kontaktstiften für bestimmte Anwendungen von Nachteil, da eine rückseitige Fixierung der Sensoreinheit aufgrund der rückseitigen Steckereinheit nur indirekt durch ein zusätzliches Adapterelement möglich wird. Weiterhin scheinen durch eine weitere Integration von Bauteilen Kosteneinsparungen möglich.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstig produzierbare Sensoreinheit anzugeben, die auch bei Anwendungen mit begrenztem Bauraum problemlos einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Sensoreinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit für eine Objekt- und/oder Abstandserfassung in einem Umgebungsbereich.
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Die erfindungsgemäße Sensoreinheit umfasst ein einen Innenbereich der Sensoreinheit begrenzendes Sensorgehäuse. Das erfindungsgemäße Sensorgehäuse umfasst einen Aufnahmeabschnitt, der so ausgebildet ist, dass ein Stecker zum Zusammenwirken mit einer externen Steckerbuchse zum Realisieren einer Versorgungs- und/oder Kommunikationsverbindung zumindest teilweise von dem Sensorgehäuse ausgebildet wird.
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Der erfindungsgemäße Aufnahmeabschnitt umfasst mehrere Durchgangsöffnungen, die so im Aufnahmeabschnitt des Sensorgehäuses ausgebildet sind, dass von jeder Durchgangsöffnung ein länglicher Kontaktstift aufgenommen und ausgerichtet werden kann. Der Aufnahmeabschnitt ist unmittelbar im Sensorgehäuse ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt ist bevorzugt ein Teilbereich des Sensorgehäuses. Der Aufnahmeabschnitt ist weiter bevorzugt monolithisch mit dem Sensorgehäuse ausgebildet.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird somit durch den Aufnahmeabschnitt ein unmittelbar im Sensorgehäuse integrierter Stecker zumindest zum Teil ausgebildet. Das Sensorgehäuse bildet somit einen Steckergrundkörper bereichsweise aus. Der Steckergrundkörper ist zum Aufnehmen wenigstens eines elektrischen Leiters ausgebildet, um den Stecker auszubilden und um mit der externen Steckbuchse zusammenzuwirken.
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Neben Kosteneinsparungen aufgrund einer geringen Bauteilanzahl und somit einer deutlich vereinfachten Montage hinsichtlich der erfindungsgemäßen Sensoreinheit, führt dies auch zu einer Verringerung des Dimensionsmaßes der Sensoreinheit. Ferner führt die direkte Integration des Steckergrundkörpers in das Sensorgehäuse zum Wegfall von für den Produktionsprozess notwendigen Teilen, da der Stecker durch wenige, insbesondere standardisierte und/oder einfach herstellbare, Grundbauteile herstellbar und/oder montierbar ist. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Bauteile von unterschiedlichen Herstellern gefertigt werden und somit ein direkter Austausch, insbesondere bei Lieferschwierigkeiten, möglich ist. Der direkte Austausch meint, dass es bei Lieferengpässen nicht zu einem aufwendigen Redesign der Sensoreinheit kommen muss, da die verbauten Grundbauteile leicht austauschbar sind.
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Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Sensoreinheit zum Ausbilden des Steckers mehrere Kontaktstifte, wobei jeweils ein Kontaktstift in einer der Durchgangsöffnungen der Aufnahmeabschnitt angeordnet ist. Die Kontaktstifte werden durch die einzelnen Durchgangsöffnungen zueinander parallel ausgerichtet und erstrecken sich somit längs einer gemeinsamen Längsrichtung. Die Kontaktstifte umfassen ein elektrisch leitendes Material, insbesondere ein Metall, und sind in den Kontaktöffnungen so angeordnet, dass diese an einem ersten Ende bereichsweise aus dem Aufnahmeabschnitt des Sensorgehäuses in einen außerhalb des Sensorgehäuse ausgebildeten Außenbereich ragen und an einem zweiten Ende im Innenbereich des Sensorgehäuses angeordnet sind.
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Die Kontaktstifte sind ferner mittelbar oder unmittelbar mit der Leiterplatte elektrisch verbunden, um ein Kommunikationssignal und/oder ein Versorgungssignal zwischen der erfindungsgemäßen Sensoreinheit und einer externen Einheit, insbesondere einer zentralen Steuerung, über die ausbildbare Steckverbindung zu steuern.
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Ferner umfasst die erfindungsgemäße Sensoreinheit eine Sende- und Empfangseinheit zum Erzeugen und Abstrahlen von drahtlosen Sendesignalen und zum Erfassen der remittierenden und/oder reflektierten Sendesignale für die Objekt- und/oder Abstandserfassung in dem Umgebungsbereich. Hierbei kann es sich um ein einzelnes Bauteil oder mehrere Bauteile handeln. Besonders bevorzugt ist daher, dass die Sendeeinheit durch ein separates Bauteil zur Empfangseinheit ausgebildet ist.
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Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Sende- und Empfangseinheit auf einer Leiterplatte mechanisch gehalten und/oder elektrisch verschalten sind.
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Erfindungsgemäß wird der Aufnahmeabschnitt nicht nur unmittelbar von dem Sensorgehäuse ausgebildet, sondern ist im Sensorgehäuse auch so positioniert und/oder ausgerichtet, dass die Kontaktstifte im Wesentlichen parallel zur der Flächenerstreckung der Leiterplatte ausgerichtet sind.
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Im Wesentlichen parallel bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Relativausrichtung der Kontaktstifte zu der Leiterplatte, derart, dass sämtliche Kontaktstifte zueinander parallel ausgerichtet sind und sich jeweils in einer Ebene erstrecken, die wiederum, insbesondere nahezu, parallel zur Leiterplatte ausgerichtet sind. Anders ausgedrückt, die Kontaktstifte, die sich entlang der gemeinsamen Längsrichtung erstrecken, schneiden die Leiterplatte und/oder eine Flächenebene, in der die Leiterplatte sich erstreckt, nicht und/oder nur unter einem kleinen Winkel von kleiner als 5°, bevorzugt kleiner als 2,5°. Vorteilhaft wirkt sich dies positiv auf die Bauteilgröße der Sensoreinheit aus.
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Weiterbildend ist es vorgesehen, dass die Durchgangsöffnungen jeweils im Sensorgehäuse einen tunnelartigen Führungsabschnitt ausbilden, wobei die einzelnen Führungsabschnitte zueinander parallel ausgerichtet sind und somit entlang einer gemeinsamen Richtung verlaufen.
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Durch die parallele Ausrichtung der Führungsabschnitte können die einzelnen Kontaktstifte auf einfache Weise zueinander parallel ausgerichtet werden. Neben der präzisen Ausrichtung der aufnehmbaren Kontaktstifte werden diese durch die Führungsabschnitte auch formschlüssig mit dem Sensorgehäuse gekoppelt. Der jeweilige Führungsabschnitt umfasst bevorzugt eine Längserstreckung, die hinsichtlich der Längserstreckung des jeweiligen Kontaktstifts wenigstens 30%, bevorzugt wenigstens 40%, besonders bevorzugt wenigstens 50%, ganz besonders bevorzugt wenigstens 60% umfasst. Anders ausgedrückt, an einem ersten, insbesondere inneren, Ende ragt der Kontaktstift in den Innenbereich der Sensoreinheit und an einem zweiten, insbesondere äußeren Ende, ragt der Kontaktstift in den Außenbereich, wobei in einem aufgenommenen Zustand wenigstens 30% der Längserstreckung des Kontaktstifts innerhalb der Durchgangsöffnung und/oder des Führungsabschnitts positioniert sind.
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Ergänzend oder alternativ ist es auch vorgesehen, dass die Durchgangsöffnungen wenigstens einen jeweils radial nach innen ausgebildeten Klemmabschnitt, insbesondere einen Wulst und/oder eine längliche Erhebung, umfassen, der sich insbesondere längs des Führungsabschnitts erstreckt.
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Anders ausgedrückt, der Klemmabschnitt ist zum Ausbilden einer Klemmverbindung zwischen dem Sensorgehäuse und dem aufnehmbaren Kontaktstiften ausgebildet. Eine Klemmverbindung bezeichnet in diesem Zusammenhang eine kraftschlüssige Verbindung, die bevorzugt lösbar ausgebildet ist. Erzeugt wird die Klemmverbindung insbesondere durch eine elastische oder plastische Materialverformung. Für eine technische Umsetzung ist es insbesondere vorgesehen, dass der Klemmabschnitt als eine längliche Erhebung längs zum Führungsabschnitt ausgebildet ist, die sich in radialer Richtung nach Innen in jeder Durchgangsöffnung und/oder in jedem tunnelartigen Führungsabschnitt erhebt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Aufnahmeabschnitt einen ringförmigen Spalt und/oder eine ringförmige Vertiefung umfasst, der/die den Aufnahmeabschnitt umfangsseitig umschließt und somit den Aufnahmeabschnitt vom restlichen Sensorgehäuse abgrenzt. Vorteilhaft ermöglicht dieser ringförmige Spalt und/oder Vertiefung die Aufnahme eines Hülsenelements, um im Umgebungsbereich die aus den Durchgangsöffnungen herausragenden Enden der Kontaktstifte vor mechanischer Belastung zu schützen. Weiterhin führt der ringförmige Spalt und/oder Vertiefung zu einer optischen und/oder haptischen Abgrenzung des Aufnahmeabschnitts vom restlichen Sensorgehäuse, was die Montage der Sensoreinheit und/oder die Handhabung der Sensoreinheit anwendungsspezifisch erleichtert.
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Weiterbildend ist es in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Sensoreinheit eine hohlzylindrische Steckhülse umfasst, die zumindest bereichsweise im ringförmigen Spalt und/oder der ringförmigen Vertiefung angeordnet ist, wobei die Steckhülse sämtliche Kontaktstifte hinsichtlich ihrer Längserstreckung, also insbesondere in Bezug auf die gemeinsame Längsrichtung, überragt. Bevorzugt ist die Steckhülse hülsenförmig ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt ist somit bevorzugt umfangsseitig von der Steckhülse umschlossen und/oder umrahmt.
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Die herausragenden Enden der Kontaktstifte werden ferner durch die Steckhülse vor einer ungewollten mechanischen Belastung geschützt, um eine Beschädigung der Kontaktstifte, insbesondere durch eine plastische Verformung der Kontaktstifte entlang einer Radialrichtung, zu vermeiden. Weiterhin führt dies zu einer optischen und haptischen Abgrenzung des Steckers vom restlichen Gehäuse. Auch ermöglicht die Steckhülse die Ausbildung eines Führungsabschnitts, um beim Verbinden und/oder Trennen der externen Steckerbuchse vom Stecker eine Querbelastung der Kontaktstifte (Kraftbeaufschlagung in radialer Richtung) zu vermeiden.
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Zudem ist es in diesem Zusammenhang im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Steckhülse ein Fixierelement zum Zusammenwirken mit der externen Steckerbuchse umfasst.
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Bevorzugt ist das Fixierelement durch einen Gewindeabschnitt ausgebildet. Der Gewindeabschnitt ist bevorzugt mantelseitig zur der Steckhülse in radialer Richtung nach außen ausgebildet. Die externe Steckerbuchse kann somit in vorteilhafter Weise an der Sensoreinheit fixiert werden, um trotz des Einwirkens einer Kraftbeaufschlagung das Unterbrechen der Versorgungs- und/oder Kommunikationsverbindung zu vermeiden. Bevorzugt ist zudem, wenn das Fixierelement als Rastelement ausgebildet ist, um die Fixierung der externen Steckerbuchse durch eine reine gleichgerichtete, insbesondere geradlinige und/oder translatorische, Steckbewegung zu ermöglichen. Vorteilhaft ist durch das Fixierelement eine Werkzeuglose Montage möglich.
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Weiterbildend ist die Steckhülse stoffschlüssig, insbesondere über eine Klebeverbindung, mit dem Sensorgehäuse verbunden. Ergänzend oder alternativ ist es ferner vorgesehen, dass die Steckhülse und das Sensorgehäuse monolithisch und/oder einstückig ausgebildet sind. Hierbei ist bevorzugt eine Fertigung mittels Spritzgießen besonders geeignet. Alternativ kann die Fertigung des Sensorgehäuses zusammen mit der Steckhülse auch durch additive Fertigung vorgesehen sein. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann die Montage weiter vereinfacht werden, da das Positionieren und Festlegen der Steckhülse vollständig entfällt. Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Kostenersparnisse und/oder eine weitere Reduktion der Bauteilanzahl hinsichtlich der Sensoreinheit realisierbar sind.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die Kontaktstifte jeweils in einem Zwischenabschnitt eine radial nach außen ausgebildete Verdickung zum Ausbilden eines Endanschlags für das definierte und/oder genaue Positionieren der Kontaktstifte innerhalb der jeweiligen Durchgangsöffnung für ein gleichmäßiges Herausragen der Kontaktstifte in den Umgebungsbereich umfassen. Bevorzugt ist die Verdickung umfangsseitig zumindest bereichsweise ausgebildet und wenigstens in einem aktiven Betriebszustand der Sensoreinheit im Innenbereich der Sensoreinheit und somit innerhalb des Sensorgehäuses, angeordnet. Der Zwischenabschnitt erstreckt sich bevorzugt in einem mittleren Bereich, der hinsichtlich der Längserstreckung der Kontaktstifte zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende positioniert ist. Die Verdickung umfasst bevorzugt eine ringförmige Stirnfläche, die zumindest in dem aktiven Betriebszustand in Kontakt zum Sensorgehäuse und/oder dem Aufnahmeabschnitt steht.
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Für die Montage hat dies vorteilhaft zur Folge, dass ein Durchführen der Kontaktstifte von Innen nach Außen, also vom Innenbereich des Sensorgehäuses in den Außenbereich erfolgt, wobei die Einstecktiefe der Kontaktstifte in die Durchgangsöffnungen durch die Verdickung bestimmt ist. Somit kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass die einzelnen Kontaktstifte gleichweit in den Außenbereich herausragen, um somit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung mit der externen Steckerbuchse zu ermöglichen.
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Ferner ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Kontaktstifte jeweils über einen flexiblen Leiter, bevorzugt eine Litze, besonders bevorzugt eine Kupferlitze, mit der Leiterplatte elektrisch verbunden sind, wobei der flexible Leiter vollständig im Innenbereich der Sensoreinheit angeordnet ist. Vorteilhaft lässt sich somit eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und den einzelnen Kontaktstiften realisieren. Es kommt somit auch zu einer mechanischen Entkopplung der Kontaktstifte zur Leiterplatte, so dass es nicht zu thermischen Spannungen aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zwischen Leiterplatte und/oder Kontaktstift und/oder Sensorgehäuse kommen kann.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die Kontaktstifte zur Aufnahme der Litze einen Aufnahmebereich umfassen. Der Aufnahmebereich ist bevorzugt durch eine hohlzylindrische Ausgestaltung des Kontaktstifts zumindest am inneren Ende ausgebildet. Weiter bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Mantelseite des hohlzylindrischen Endbereichs bereichsweise eine Aussparung umfasst, um den flexiblen Leiter oder die Litze einfacher in dien hohlen Innenbereich einzuführen.
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Zudem ist es weiterbildend vorgesehen, dass der flexible Leiter über eine Lötverbindung oder eine Crimpverbindung mit dem jeweiligen Kontaktstift elektrisch verbunden ist. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn durch den Aufnahmebereich die genaue Position des flexiblen Leiters und/oder der Litze vorbestimmbar ist, die dann durch Löten oder Crimpen fixierbar ist.
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Schließlich sind bei einer Weiterbildung die Kontaktstifte über eine Klebeverbindung in der jeweiligen Durchgangsöffnung festgelegt und somit relativ zum Sensorgehäuse fixiert. Vorteilhaft ermöglicht die Klebeverbindung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Führungsabschnitt und dem bevorzugten Endanschlag, eine einfache Montage, wobei die Kontaktstifte durch die Klebeverbindung nicht nur kostengünstig sondern auch zuverlässig fixierbar sind.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei den gezeigten Ausführungsformen beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend den für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Sensoreinheit durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei den beschriebenen Ausführungsformen weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt.
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In den Zeichnungen sind Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
- 2a/b: weitere Ansichten des Sensorgehäuses der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform ,
- 3: eine Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform und
- 4: eine perspektivische Darstellung einer der Kontaktstifte gemäß der bevorzugten Ausführungsform.
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In der 1 ist eine perspektivische Seitendarstellung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante dargestellt.
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Die für eine Objekt- und/oder Abstandserfassung in einem sich unterhalb der Sensoreinheit 1 erstreckenden Umgebungsbereich ausgebildete Sensoreinheit 1, umfasst ein Sensorgehäuse 2, das einen Innenbereich 3 definiert und eine Leiterplatte 9, die eine Sende- und Empfangseinheit 8 umfasst und in einem betriebsbereiten Zustand der Sensoreinheit 1 in dem Innenbereich 3 angeordnet ist.
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Das Sensorgehäuse 2 umfasst an einer ersten, in der Zeichenebene links angeordneten Stirnseite 19 einen Aufnahmeabschnitt 4 mit mehreren Durchgangsöffnungen 6a-d, die in der vorliegenden Seitendarstellung nicht sichtbar sind.
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Der Aufnahmeabschnitt 4 bildet den Grundkörper eines Steckers 5 aus, wobei der Stecker 5 zum Zusammenwirken mit einer externen Steckerbuchse ausgebildet ist. Der Stecker 5 ermöglicht die Ausbildung einer Versorgungs- und/oder Kommunikationsverbindung zwischen der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1 und einer externen Anwendung.
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Zum Ausbilden des Steckers 5 umfasst die erfindungsgemäße Sensoreinheit 1 mehrere nicht in der 1 sichtbaren Kontaktstifte 7a-d, die in den bereits erwähnten Durchgangsöffnungen 6a-d des Aufnahmeabschnitts 4 angeordnet sind. Die Kontaktstifte 7a-d umfassen ein elektrisch leitendes Material und ermöglichen somit das Übermitteln der Versorgungsenergie und/oder der Kommunikationssignale.
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Weiterhin zeigt die Darstellung eine Steckhülse 13, die in einer ringförmigen Vertiefung 12 des Sensorgehäuses 2 angeordnet ist und die die Kontaktstifte 7a-d in Bezug auf eine in den Umgebungsbereich ragende Längserstreckung überragt.
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Die Steckhülse 13, die hohl ausgebildet ist und einen kreiszylindrischen Querschnitt umfasst, umfasst ein Fixierelement 14, das zum Zusammenwirken mit der externen Steckbuchse ausgebildet ist.
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Das Fixierelement 14 ist im vorliegenden Fall durch einen Gewindeabschnitt 15, insbesondere ein Außengewinde, ausgebildet, der auf der äußeren Mantelseite der Steckhülse 13 in radialer Richtung ausgebildet ist und mit einem komplementären Gewindeabschnitt, der von der externen Steckbuche umfasst ist, zusammenwirkt.
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Die 2a zeigt die Seitenansicht von links des Sensorgehäuses 2 und somit die erste Stirnseite 19 des bereits bekannten Sensorgehäuses 2.
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Aus der Darstellung geht hervor, dass in der vorliegenden Ausführungsvariante im Aufnahmeabschnitt 4 insgesamt vier Durchgangsöffnungen 6a-d vorgesehen sind. Ferner geht aus der Seitenansicht hervor, dass der Aufnahmeabschnitt 4 rund ausgebildet ist und durch eine ringförmige Vertiefung 12 umfangsseitig begrenzt wird. Anders ausgedrückt grenzt die ringförmige Vertiefung 12 den Aufnahmeabschnitt 4 vom restlichen Sensorgehäuse 2 ab.
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Jede der vier Durchgangsöffnungen 6a-d sind dazu ausgebildet, jeweils einen länglichen Kontaktstift 7a-d so aufzunehmen, dass die Kontaktstifte 7a-d bereichsweise aus dem Aufnahmeabschnitt 4 des Sensorgehäuses 2 in den Umgebungsbereich ragen, um somit von der externen Steckerbuchse kontaktiert zu werden.
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In der 2b ist eine perspektivische Ansicht des Sensorgehäuses 2 dargestellt. Das Sensorgehäuse 2 umfasst im unteren Bereich eine Öffnung 21, die die auf der Leiterplatte 9 angeordnete Sende- und Empfangseinheit 8 mit nicht gezeigten Optikmitteln zum Bündeln und Fokussieren der Sendesignale in Wirkverbindung bringt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich nämlich um eine optische Sensoreinheit 1, die mittels optischer Strahlung, insbesondere LED- oder Laserstrahlung, als drahtlose Sendesignale die Objekt- und/oder Abstandserfassung in dem Umgebungsbereich realisiert.
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Der Umgebungsbereich erstreckt sich unterhalb des Sensorgehäuses 2 und liegt außerhalb des Sensorgehäuses 2, wobei der Überwachungsbereich durch die Optikmittel beeinflusst und/oder definiert werden kann.
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Weiterhin geht aus dieser Darstellung hervor, dass die Durchgangsöffnungen 6a-d endseitig zwischen zwei stegartigen Halteelementen ausgebildet sind.
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Ferner wird die ringförmige Vertiefung 12 radial außen durch ein ringförmiges Halteelement 22 definiert und/oder begrenzt, das in den Außenbereich ragt und die nicht dargestellte Steckhülse 13 umfangsseitig von radial außen stützt. Die ringförmige Vertiefung 12 ist somit zumindest bereichsweise zwischen dem ringförmigen Halteelement 22 und den mehreren stegartigen Halteelementen ausgebildet.
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Die 3 zeigt einen Längsschnitt der aus der 1 bekannten Sensoreinheit 1. Wie bereits erwähnt umfasst die Sensoreinheit 1 die Leiterplatte 9 mit der Sende- und Empfangseinheit 8 zum Aussenden der Sendesignale, insbesondere LED- oder Laserstrahlung, und zum Empfangen der remittierenden und/oder reflektierenden Sendesignale, insbesondere der LED- oder Laserstrahlung. In einem betriebsbereiten Zustand wird daher die Öffnung 21 durch eine weitere Gehäuseeinheit mit Optikmitteln verschlossen, die vorliegend nicht grafisch dargestellt ist.
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Aus dem Längsschnitt wird die im Wesentliche parallele Ausrichtung der Leiterplatte 9 und sämtlicher Kontaktstifte 7a-d deutlich.
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Ferner geht aus der Darstellung hervor, dass die Kontaktstifte 7a-d an einem ersten, insbesondere inneren, Ende im Innenbereich 3 des Sensorgehäuses 2 angeordnet sind und an einem zweiten, insbesondere äußeren, Ende in den Außenbereich ragen, der sich außerhalb der Sensoreinheit 1 und/oder des Sensorgehäuses 2 erstreckt.
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Weiterhin zeigt die Darstellung, dass die Steckhülse 13 bereichsweise in der ringförmigen Vertiefung 12 angeordnet ist, wobei die Steckhülse 13 sämtliche Kontaktstifte 7a-d in Bezug auf eine gemeinsame Längsrichtung L überragt. Ferner ist auch das ringförmige Halteelement 22 sichtbar, das die ringförmige Vertiefung 12 umfangsseitig definiert und somit außenseitig die Steckhülse 13 in einem aufgenommenen Zustand abstützt.
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Für eine kostengünstige Montage ist es im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Steckhülse 13 durch Klebemittel in der ringförmigen Vertiefung 12 fixiert wird.
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Alternativ ist jedoch auch eine Ausführungsform geplant, bei der die Steckhülse 13 und das Sensorgehäuse 2 monolithisch ausgebildet sind und beispielsweise durch ein additives Fertigungsverfahren oder mittels Spritzguss als zusammenhängende Einheit herstellbar ist.
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Schließlich zeigt die Schnittdarstellung auch, dass die Kontaktstifte 7a-d an dem inneren Ende über jeweils einen flexiblen Leiter 18c, 18d mit der Leiterplatte 9 elektrisch verbunden sind. Der flexible Leiter 18c, 18d ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Innenbereich 3 des Sensorgehäuses 2 durch eine Lötverbindung mit dem jeweiligen Kontaktstiften 7c, 7d elektrisch verbunden.
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Die Positionierung und Ausrichtung der einzelnen Kontaktstifte 7a-d in den Durchgangsöffnungen 6a-d erfolgt über einen Endanschlag 17, der mantelseitig der Kontaktstifte 7a-d als radiale Verdickung 16 in radialer Richtung ausgebildet ist.
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Zum Zusammenwirken mit dem jeweiligen Endanschlag 17 und zum Führen und Ausrichten der einzelnen Kontaktstifte 7a-d bilden die Durchgangsöffnungen 6a-d einen tunnelartigen Führungsabschnitt 10 aus, der lediglich für die Durchgangsöffnung 6c schematisch in der 3 skizziert ist.
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Der Endanschlag 17 ist ferner in dem aktiven Betriebszustand in dem Innenbereich 3 positioniert, was bei der Montage durch das Einführen der Kontaktstifte 7a-d in die Durchgangsöffnungen 6a-d von der Innenseite des Sensorgehäuses 2 in den Außenbereich realisiert wird. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass sich eine thermische Ausdehnung im Wesentlichen im Innenbereich 3 des Sensorgehäuses 2 auswirkt, wobei es durch den flexiblen Leiter 18c, 18d zu einer mechanischen Entkopplung zwischen der Leiterplatte 9 und den jeweiligen Kontaktstiften 7a-d kommt.
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Die Durchgangsöffnungen 6a-d und/oder Führungsabschnitte 10 umfassen ferner jeweils wenigstens einen Klemmabschnitt 11, der als Wulst oder länglich Erhebung in radialer Richtung in die Durchgangsöffnung 6a-d und/oder den Führungsabschnitt 10 ragt, um die einführbaren Kontaktstifte 7a-d während der Montage klemmend zu halten. Eine dauerhafte Fixierung der Kontaktstifte 7a-d in der geklemmten Position erfolgt dann mittels Klebemitteln.
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In der 4 ist einer der Kontaktstifte 7a-d in Einzeldarstellung aus einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Der gezeigte Kontaktstift 7a umfasst an einem ersten Ende eine Bohrung und eine mantelseitige Aussparung 20. Durch die Aussparung 20 wird der Zugang zur Bohrung erleichtert, um den flexiblen Leiter 18c, 18d, der die elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Kontaktstift 7a-d und der Leiterplatte 9 realisiert, besser aufnehmen und somit positionieren zu können. Eine Festlegung des flexiblen Leiters 18c, 18d in der Aussparung 20 erfolgt dann entweder durch eine Lötverbindung oder eine Crimpverbindung, wobei beim Realisieren einer Crimpverbindung auf die Aussparung 20 verzichtet werden kann.