DE102022208637A1 - Sensor module - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Sensormodul zur Anordnung auf einer Leiterplatte, aufweisend einen Sensorträger, aufweisend mindestens eine Ausnehmung, die dazu eingerichtet ist, mindestens einen Sensor aufzunehmen, und ein Befestigungsmittel aus elektrisch leitendem Material, das dazu eingerichtet ist, einen in den Sensorträger eingebrachten Sensor zu befestigen, wobei aus dem Befestigungsmittel heraus und an seinem äußeren Umfang mindestens ein Federelement derart gebildet ist, dass es sich bei Montage verformt und den Sensor in der Ausnehmung des Sensorträgers klemmt.What is proposed is a sensor module for arrangement on a circuit board, having a sensor carrier, having at least one recess which is designed to accommodate at least one sensor, and a fastening means made of electrically conductive material, which is designed to fasten a sensor inserted into the sensor carrier , wherein at least one spring element is formed from the fastening means and on its outer circumference in such a way that it deforms during assembly and clamps the sensor in the recess of the sensor carrier.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Elektromobilität, insbesondere der Elektronikmodule für einen Elektroantrieb.The present invention relates to the field of electromobility, in particular to electronic modules for an electric drive.
Aktuell werden in einigen Anwendungen Metallplatten unterhalb von Drucksensoren verwendet, die mit der Drucksensoren in Kontakt sind. Eine solche Metallplatte hat den Zweck, die Drucksensoren gegen den Messdruck abzustützen und in Position zu halten, sowie einen ESD-Schutz bereitzustellen. Allerdings wird die Metallplatte nicht in allen Anwendungen benötigt, so dass eine Alternative dafür gefunden werden muss.Currently, some applications use metal plates underneath pressure sensors that are in contact with the pressure sensors. The purpose of such a metal plate is to support the pressure sensors against the measuring pressure and to hold them in position, as well as to provide ESD protection. However, the metal plate is not required in all applications, so an alternative must be found.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Sensormodul ohne eine solche Metallplatte bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention is therefore based on the object of providing a sensor module without such a metal plate. This task is solved by the features of the independent claims. Advantageous refinements are the subject of the dependent claims.
Vorgeschlagen wird ein Sensormodul zur Anordnung auf einer Leiterplatte, aufweisend einen Sensorträger, aufweisend mindestens eine Ausnehmung, die dazu eingerichtet ist, mindestens einen Sensor aufzunehmen, und ein Befestigungsmittel aus elektrisch leitendem Material, das dazu eingerichtet ist, einen in den Sensorträger eingebrachten Sensor zu befestigen, wobei aus dem Befestigungsmittel heraus und an seinem äußeren Umfang mindestens ein Federelement derart gebildet ist, dass es sich bei Montage verformt und den Sensor in der Ausnehmung des Sensorträgers klemmt.What is proposed is a sensor module for arrangement on a circuit board, having a sensor carrier, having at least one recess which is designed to accommodate at least one sensor, and a fastening means made of electrically conductive material, which is designed to fasten a sensor inserted into the sensor carrier , wherein at least one spring element is formed from the fastening means and on its outer circumference in such a way that it deforms during assembly and clamps the sensor in the recess of the sensor carrier.
In einer Ausführung ist das Befestigungsmittel derart gebildet, dass es nach Einlegen eines Sensors in den Sensorträger auf den Sensor aufgebracht wird, und wobei ein offenes Ende des mindestens einen Federelements nach außerhalb des äußeren Umfangs weist und ein Endbereich des offenen Endes nach Montage in der Ausnehmung des Sensorträgers eingegraben ist, und wobei das Befestigungsmittel zumindest teilweise auf der Oberseite des Sensors aufliegt oder der innere Umfang des Befestigungsmittels den Sensor umfasst und auf einem am Sensor vorgesehenen Kragen aufliegt.In one embodiment, the fastening means is formed in such a way that it is applied to the sensor after inserting a sensor into the sensor carrier, and with an open end of the at least one spring element facing outside the outer circumference and an end region of the open end after assembly in the recess of the sensor carrier is buried, and wherein the fastening means rests at least partially on the top of the sensor or the inner circumference of the fastening means encompasses the sensor and rests on a collar provided on the sensor.
In einer Ausführung ist das Befestigungsmittel derart gebildet, dass es vor Einlegen eines Sensors in den Sensorträger in die Ausnehmung des Sensorträgers eingebracht wird, und wobei ein offenes Ende des mindestens einen Federelements nach innerhalb des äußeren Umfangs weist, und an einem dem offenen Ende gegenüberliegenden Bereich ein nach außerhalb des äußeren Umfangs weisender Vorsprung vorgesehen und derart gebildet ist, dass er nach Montage in der Ausnehmung des Sensorträgers eingegraben ist, und wobei der Sensor zumindest teilweise auf dem Befestigungsmittel aufliegt oder der innere Umfang des Befestigungsmittels den Sensor umfasst und zwischen einem innerhalb der Ausnehmung und einem am Sensor vorgesehenen Kragen angeordnet ist.In one embodiment, the fastening means is formed in such a way that it is introduced into the recess of the sensor carrier before inserting a sensor into the sensor carrier, and wherein an open end of the at least one spring element points towards within the outer circumference and at an area opposite the open end a projection pointing outside the outer circumference is provided and is formed in such a way that it is buried in the recess of the sensor carrier after assembly, and wherein the sensor rests at least partially on the fastening means or the inner circumference of the fastening means encompasses the sensor and between one within the Recess and a collar provided on the sensor is arranged.
In einer Ausführung ist an dem äußeren Umfang des Befestigungsmittels und daraus gebildet ein elektrisch leitendes Mittel vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, einen elektrischen Kontakt mit der Leiterplatte herzustellen. Durch die Einstückigkeit wird die Herstellung vereinfacht.In one embodiment, an electrically conductive means is provided on the outer circumference of the fastening means and is formed therefrom, which is designed to establish electrical contact with the circuit board. The one-piece design simplifies production.
In einer Ausführung ist das elektrisch leitende Mittel als vom äußeren Umfang des Befestigungsmittels herausragender Teil gebildet, wobei der Teil über einen äußeren Bereich des Sensorträgers herausragt und in einem Bodenbereich des Sensorträgers mit der Leiterplatte elektrisch kontaktierbar ist. In einer alternativen Ausführung ist das elektrisch leitende Mittel als vom äußeren Umfang des Befestigungsmittels herausragender Teil gebildet, wobei der Teil in Verlängerung des äußeren Umfangs und mit darin ausgebildeten federnden Klemmelementen derart gebildet ist, dass ein von der Leiterplatte durch den Sensorträger reichender elektrischer Kontaktpin der Leiterplatte darin nach Montage geklemmt ist.In one embodiment, the electrically conductive means is formed as a part protruding from the outer circumference of the fastening means, wherein the part protrudes over an outer region of the sensor carrier and can be electrically contacted with the circuit board in a bottom region of the sensor carrier. In an alternative embodiment, the electrically conductive means is formed as a part protruding from the outer circumference of the fastening means, the part being formed as an extension of the outer circumference and with resilient clamping elements formed therein in such a way that an electrical contact pin of the circuit board extending from the circuit board through the sensor carrier is clamped in it after assembly.
In einer Ausführung sind drei oder vier Federelemente in vorgegebenen Abständen um den äußeren Umfang des Befestigungsmittels vorgesehen. Durch die Anzahl der und Platzierung der Federelemente kann die Haltekraft eingestellt werden, aber auch eine Positionierung des Sensors erfolgen.In one embodiment, three or four spring elements are provided at predetermined intervals around the outer circumference of the fastener. The holding force can be adjusted by the number and placement of the spring elements, but the sensor can also be positioned.
In einer Ausführung weist der Sensorträger innerhalb der Ausnehmung einen in seinen inneren Bereich weisenden Vorsprung auf. Dieser dient als Auflage für einen nach außerhalb des Sensors weisenden Kragen.In one embodiment, the sensor carrier has a projection within the recess pointing into its inner region. This serves as a support for a collar that faces outside the sensor.
In einer Ausführung ist die Form des Befestigungsmittels auf die Form des Sensors derart angepasst, dass es diesen innerhalb der Ausnehmung positioniert, insbesondere zentriert.In one embodiment, the shape of the fastening means is adapted to the shape of the sensor in such a way that it positions it within the recess, in particular centering it.
In einer Ausführung ist der mindestens eine Sensor ein Drucksensor.In one embodiment, the at least one sensor is a pressure sensor.
Außerdem wird eine Verwendung des beschriebenen Sensormoduls in einem Getriebe eines Fahrzeugs vorgeschlagen.In addition, use of the described sensor module in a transmission of a vehicle is proposed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, based on the figures of the drawing, which show details of the invention, and from the claims. The individual features can be used individually or separately several can be realized in any combination in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt eine Ansicht eines auf einer Leiterplatte montierten Sensormoduls gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine Ansicht eines auf einer Leiterplatte montierten Sensormoduls gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. -
3 bis 5 zeigen Schnittansichten von Sensormodulen gemäß unterschiedlichen Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
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1 shows a view of a sensor module mounted on a circuit board according to an embodiment of the present invention. -
2 shows a view of a sensor module mounted on a circuit board according to a further embodiment of the present invention. -
3 to 5 show sectional views of sensor modules according to different embodiments of the present invention.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following descriptions of the figures, the same elements or functions are given the same reference numbers.
Der Kern der Erfindung liegt darin, ein auf einer Leiterplatte 40 zu montierendes Sensormodul bereitzustellen, bei dem eine Befestigung eines Sensors 30 in einer Ausnehmung eines Sensorträgers 10 mittels eines Befestigungsmittels 20 erfolgt. Der Sensor 30 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung als Drucksensor gebildet. Das Befestigungsmittel 20 dient unter anderem dazu, einen ESD-Schutz bereitzustellen, da es elektrisch leitend ausgeführt ist, also z.B. aus einem entsprechenden Material besteht oder damit beschichtet ist. Außerdem ist das Befestigungsmittel 20 über ein elektrisch leitendes Mittel 22 mit einem elektrischen Kontaktpin 41 der Leiterplatte 40 elektrisch kontaktierbar. Der Sensor 30 ist außerdem elektrisch über entsprechende elektrische Kontakte 31 mit der Leiterplatte 40 elektrisch kontaktierbar.The core of the invention is to provide a sensor module to be mounted on a
Die elektrische Kontaktierung zur Leiterplatte 40 kann dabei unabhängig von der Befestigung sein. Beispielsweise kann der Sensorträger 10 aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie Kunststoff gebildet sein. Er kann aber auch aus einem leitenden Material gebildet sein, wodurch der ESD-Schutz direkt über den Sensorträger 10 erfolgen kann und am äußeren Umfang des Befestigungsmittels 20 keine elektrisch leitenden Mittel 22 vorgesehen sein müssen. Im Falle, dass elektrisch leitende Mittel 22 vorgesehen sind, ist vorteilhaft sowohl das elektrisch leitende Mittel 22 als auch die Befestigung, welche mittels nachfolgend beschriebenen Federelementen 21 erfolgt, einstückig aus einem Blech herausgestanzt, da dies die Produktion vereinfacht.The electrical contact with the
Das elektrisch leitende Mittel 22 ist, wie in
In
Die Befestigung des Sensors 30 im Sensorträger 10 erfolgt, wie bereits beschrieben, mittels einem aus elektrisch leitendem Material gebildeten Befestigungsmittel 20. Das Befestigungsmittel 20 weist eine Hauptgeometrie mit einem äußeren Umfang auf, an dem mindestens ein Federelement 21 vorgesehen ist. Jedes Federelement 21 ist vorteilhaft einstückig aus dem Blech gebildet, aus dem das Befestigungsmittel 20 gebildet wird, und ist z.B. daraus herausgestanzt. Somit ist das mindestens eine Federelement 21 an einem ersten Ende mit der Hauptgeometrie, genauer dem äußeren Umfang, des Befestigungsmittels 20, verbunden und an dem anderen Ende nicht; es weist also ein offenes Ende auf. Dieses offene Ende ist vom ersten Ende weggebogen, um den Federeffekt zu erzielen. Der Biegeradius zwischen offenem und erstem Ende ist so gewählt, dass die durch die Biegung gebildete Feder beim Einbringen des Befestigungsmittels 20 zwischen Ausnehmung des Sensorträgers 10 und darin bereits befindlichem Sensor 30 (Ausführung wie in
In einer Ausführung ist das Befestigungsmittel 20 derart gebildet, dass es nach Einlegen eines Sensors 30 in den Sensorträger 10 auf bzw. über den Sensor 30 aufgebracht wird, wie in
In einer alternativen Ausführung ist das Befestigungsmittel 20 derart gebildet, dass es vor Einlegen eines Sensors 30 in den Sensorträger 10 in die Ausnehmung des Sensorträgers 10 eingebracht wird, wie in
Das Befestigungsmittel 20 ist, wie bereits beschrieben, je nach Ausführung des Sensors 30 entweder so gebildet, dass es zumindest teilweise auf der Oberseite des Sensors 30 (wie in
Jedes Federelement 21 des Befestigungsmittels 20 ist vorteilhaft gleichartig gebildet, so dass hier lediglich auf ein Federelement 21 Bezug genommen wurde. Vorteilhaft sind mindestens drei Federelemente 21 vorgesehen, um eine Befestigung des Sensors 30 zu gewährleisten. Weiter vorteilhaft können aber auch vier Federelemente 21 vorgesehen sein, da dann mehr Kontaktflächen und damit eine höhere Presskraft vorhanden ist. Es können auch mehr als vier Federelemente 21 vorgesehen sein, je nach Ausführung und weiteren, an dem äußeren Umfang vorhandenen Elementen wie z.B. einem oder mehreren elektrischen Mitteln 22. Vorteilhaft sind im Falle von mehreren Federelementen 21 diese in regelmäßigen Abständen um den äußeren Umfang der Hauptgeometrie platziert. Das Federelement 21 kann auch als ein einziges, vollständig oder beinahe vollständig umlaufendes Federelement 21 gebildet sein, z.B. wenn eine besonders hohe Haltekraft benötigt wird. Durch geeignete Anordnung der Federelemente 21 kann auch eine Positionierung, insbesondere Zentrierung, des Sensors 30 erfolgen.Each
Im Falle eines Sensors 30 mit kreisförmigem Umfang (wie in den Figuren gezeigt) sind die Ausnehmung in dem Sensorträger 10 und das Befestigungsmittel 20 vorteilhaft auch kreisförmig. Je genauer das Befestigungsmittel 20 auf die Kontur des Umfangs des Sensors 30 angepasst ist, desto besser kann eine Zentrierung erfolgen. In diesem Fall muss das Befestigungsmittel 20 exakt auf den Sensor 30 angepasst werden. Allerdings kann die Zentrierung auch durch ein geeignetes Design des Sensorträgers 10 erfolgen. Damit ist es nicht nötig, das Befestigungsmittel 20 exakt auf den Sensor 30 anzupassen.In the case of a
Die elektrische Anbindung, also z.B. Verbindungstechnologie, geometrische Auslegung etc., kann je nach Schaltungsträger bzw. Leiterplatte 40 gestaltet werden und ist unabhängig von der Befestigung des Sensors 30 im Sensorträger 10.The electrical connection, for example connection technology, geometric design, etc., can be designed depending on the circuit carrier or
Das Befestigungsmittel 20 kann also nicht nur die Aufgabe haben, den Sensor 30 im Sensorträger 10 zu befestigen. Es kann vielmehr auch dazu dienen, den Sensor 30 im Sensorträger 10 zu positionieren, insbesondere zu zentrieren. Außerdem kann das Befestigungsmittel 20 z.B. über die beschriebenen elektrisch leitenden Mittel 22 den benötigten elektrischen Kontakt zu einer Leiterplatte 40 herstellen.The fastening means 20 can therefore not only have the task of fastening the
Da Sensor 30 und Leiterplatte 40 nicht Bestandteil des Sensormoduls sind, auch wenn das Sensormodul insbesondere auf den verwendeten Sensor 30 abgestimmt sein muss, wird auch keine weitere Beschreibung von möglichen Sensoren 30 oder Leiterplatten 40 gegeben, die verwendet werden könnten.Since
Anwendung findet das Sensormodul vorteilhaft als Sensormodul für Drucksensoren, z.B. zum Messen von Hydraulikdruck, und ist vorteilhaft in einem Getriebe eines Fahrzeugs verbaut.The sensor module is advantageously used as a sensor module for pressure sensors, e.g. for measuring hydraulic pressure, and is advantageously installed in a transmission of a vehicle.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Sensorträger Sensor carrier
- 2020
- BefestigungsmittelFasteners
- 2121
- FederelementSpring element
- 2222
- elektrisch leitendes Mittel von 20 zu 40 electrically conductive agent from 20 to 40
- 3030
- Sensorsensor
- 3131
- elektrischer Kontakt von 30 zu 40 electrical contact from 30 to 40
- 4040
- LeiterplatteCircuit board
- 4141
- Kontaktpin der 40Contact pin of the 40th
Claims (10)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE102022208637A1 true DE102022208637A1 (en) | 2024-02-22 |
Family
ID=89808957
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102022208637.6A Pending DE102022208637A1 (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Sensor module |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US5750935A (en) | 1996-05-16 | 1998-05-12 | Lucent Technologies Inc. | Mounting device for attaching a component through an aperture in a circuit board |
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DE102016224799A1 (en) | 2016-12-13 | 2018-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Transmission control device and method for attaching a signal input element to a circuit board element of a transmission control device |
-
2022
- 2022-08-19 DE DE102022208637.6A patent/DE102022208637A1/en active Pending
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