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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für wenigstens einen Sensor, insbesondere für wenigstens einen Hallsensor, wobei die Gehäuseanordnung ein Außengehäuse und einen Sensorträger zum Tragen des wenigstens einen Sensors aufweist, wobei der Sensorträger in dem Außengehäuse aufnehmbar ist.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Sensorträger für eine Gehäuseanordnung, ein Außengehäuse für eine Gehäuseanordnung und eine Sensoranordnung mit einer Gehäuseanordnung und einem Sensor.
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In bestimmten Anwendungen, insbesondere in rauen Umgebungen, ist es sinnvoll, einen Sensor, insbesondere einen Hall-Sensor, in einem Gehäuse zu schützen. Im Allgemeinen wird ein Sensor von einem Sensorträger getragen, der zusätzlich durch ein äußeres Gehäuse abgedeckt sein kann. In einer zusammengebauten Position sind der Sensor und der Sensorträger wenigstens teilweise von dem Gehäuse umgeben. Das Bereitstellen eines sicheren Sitzes des Sensorträgers in dem Außengehäuse kann jedoch eine Aufgabe sein, die entweder zeit- und kostenaufwendige Montageschritte oder einen komplizierten Aufbau entweder des Sensorträgers oder des Gehäuses oder beides erfordert, was ebenfalls zu einer geringen Kosteneffizienz der Produktion führen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Gehäuseanordnung, einen Sensorträger, ein Außengehäuse und eine Sensoranordnung, jeweils wie oben erwähnt, zu schaffen, die eine kostengünstige Herstellung und gleichzeitig einen sicheren Sitz eines Sensorträgers in einem äußeren Außengehäuse ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird für die eingangs genannte Gehäuseanordnung dadurch gelöst, dass der Sensorträger in einem montierten Zustand reibschlüssig mit dem Außengehäuse in Eingriff steht. Für den erfindungsgemäßen Sensorträger wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Sensorträger entlang einer Einführrichtung in ein Außengehäuse einführbar ist und mit wenigstens einem Führungsmerkmal versehen ist, das sich entlang der Einsteckrichtung auf dem Sensorträger erstreckt. Für das eingangs genannte Außengehäuse wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Außengehäuse einen Hohlraum für wenigstens einen Sensorträger vorsieht, wobei der Hohlraum entlang einer Einsteckrichtung zugänglich ist und dass das Außengehäuse mit wenigstens einem komplementärem Führungsmerkmal versehen ist, das sich entlang einer Innenwand des Außengehäuses entlang der Einsteckrichtung erstreckt. Für die eingangs genannte Sensoranordnung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gehäuseanordnung erfindungsgemäß ausgebildet ist und dass der Sensorträger wenigstens einen Sensor trägt.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht das Einführen eines Sensorträgers in das Außengehäuse durch Drücken. Der reibschlüssige Eingriff oder, mit anderen Worten, der Presssitz zwischen dem Sensorträger und dem Außengehäuse hat mehrere Vorteile. Erstens kann der Presssitz eine sichere Befestigung des Sensorträgers in dem Gehäuse bereitstellen. Ferner kann die Presssitz eine Positionierung des Sensorträgers in dem Außengehäuse frei von Spiel bereitstellen. Schließlich ermöglicht das Halten eines Sensorträgers in einem Außengehäuse durch Reibungseingriff, dass sowohl der Sensorträger als auch das Außengehäuse mit einer einfachen Struktur versehen werden. Mit anderen Worten können Strukturelemente wie Hinterschneidungen und/oder Rastelemente entfallen.
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Im Folgenden werden weitere Verbesserungen der Erfindung beschrieben. Die zusätzlichen Verbesserungen können unabhängig voneinander kombiniert werden, abhängig davon, ob ein bestimmter Vorteil einer bestimmten Verbesserung in einer spezifischen Anwendung benötigt wird. Dadurch können die Verbesserungen und Ausführungsformen des Sensorträgers und des Außengehäuses, die in Bezug auf die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung beschrieben sind, auch auf die einzelnen Elemente und umgekehrt angewendet werden.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung kann das Außengehäuse einen Hohlraum zur Aufnahme des Sensorträgers aufweisen, wobei der Hohlraum insbesondere als Blindbohrung ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist der Hohlraum vorzugsweise mit nur einer einzigen Eingangsöffnung versehen, die den Hohlraum zum Einsetzen des Sensorträgers freigibt. Dadurch kann ein guter Schutz eines Sensors in dem Gehäuse erreicht werden. Durch Eindrücken eines Sensorträgers in einen solchen Hohlraum kann eine Innenseite des Gehäuses, wenigstens eine Sensorposition, gegenüber der Außenseite abgedichtet werden.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der Sensorträger mit wenigstens einem Führungsmerkmal und das Außengehäuse mit wenigstens einem komplementären Führungsmerkmal versehen sein, wobei das wenigstens eine Führungsmerkmal und das wenigstens eine komplementäre Führungsmerkmal angepasst sind zum Führen des Sensorträgers im Außengehäuse entlang der Einsteckrichtung. Die Einsteckrichtung kann insbesondere eine Längsrichtung des Außengehäuses sein. Das wenigstens eine Führungsmerkmal und das wenigstens eine komplementäre Führungsmerkmal können dabei helfen, einen Sensorträger bei der Montage in das Außengehäuse zu führen.
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Das wenigstens eine Führungsmerkmal an dem Sensorträger kann insbesondere durch zwei entlang der Einsteckrichtung auf den Sensorträger verlaufende Rippen gebildet sein, die in einer Richtung senkrecht zur Einsetzrichtung zur Aufnahme einer komplementären Führungsmerkmals des Außengehäuses beabstandet sind. Das komplementäre Führungsmerkmal wird vorzugsweise durch eine Rippe gebildet, die sich entlang der Einsteckrichtung an einer Innenseite oder einer Innenwand des Außengehäuses erstreckt.
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Um die Position des Sensorträgers in dem Außengehäuse im zusammengebauten Zustand zu sichern, sind das wenigstens eine Führungsmerkmal und das wenigstens eine komplementäre Führungsmerkmal im zusammengebauten Zustand vorzugsweise reibschlüssig miteinander in Eingriff. Der Reibschluss oder der Presssitz dieser Elemente ist vorzugsweise wenigstens entlang der Einsteckrichtung wirksam.
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Senkrecht zur Einsteckrichtung ist der Sensorträger vorzugsweise formschlüssig verriegelt, indem das wenigstens eine Führungsmerkmal im zusammengebauten Zustand mit dem wenigstens einen komplementären Führungsmerkmal in Eingriff steht. Die formschlüssige Verriegelung, oder anders ausgedrückt, Formpass oder Formschluss zwischen dem Sensorträger und dem durch die im Eingriff stehenden Führungselemente vorgesehenen Außengehäuse sorgt für eine sichere Positionierung des Sensorträgers gegenüber dem Außengehäuse in einer Richtung senkrecht zur Einsteckrichtung.
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Es ist anzumerken, dass der Reibschluss oder Presssitz des Sensorträgers mit dem Außengehäuse alternativ oder zusätzlich zu dem vorgenannten Führungsmerkmal und dem komplementären Führungsmerkmal auch durch andere Elemente des Sensorträgers und/oder des Außengehäuses bereitgestellt sein kann. Der Reibschluss ist daher nicht auf den Eingriff des wenigstens einen Führungsmerkmals mit dem wenigstens einen komplementären Führungsmerkmal beschränkt.
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Um die Position des Sensorträgers gegenüber dem Außengehäuse im zusammengesetzten Zustand, insbesondere senkrecht zur Einsetzrichtung, genau zu definieren, kann der Sensorträger mit wenigstens einem Positioniervorsprung versehen sein, wobei der wenigstens eine Positioniervorsprung im zusammengebauten Zustand in wenigstens einer Positionierungsaufnahme im Außengehäuse aufgenommen ist. Insbesondere kann eine Innenwand des Außengehäuses, die gegenüber einer Eintrittsöffnung in Einführrichtung angeordnet ist, mit der wenigstens einen Positionieraufnahme versehen sein. Die Innenwand kann beim Einsetzen in das Außengehäuse eine Anschlageinrichtung für den Sensorträger bilden.
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Die wenigstens eine Positionieraufnahme kann den wenigstens einen Positioniervorsprung derart aufnehmen, dass der Sensorträger gegenüber dem Außengehäuse senkrecht zur spielfreien Einsteckrichtung fixiert ist. Folglich verbessert das Zusammenwirken zwischen dem wenigstens einen Positionierungsvorsprung und der wenigstens einen Positionierungsaufnahme die Positionierung des Sensorträgers gegenüber dem Außengehäuse im zusammengebauten Zustand. Zusätzlich oder alternativ kann der wenigstens eine Positioniervorsprung im Außengehäuse vorhanden sein und die entsprechende wenigstens eine Positionierungsaufnahme am Sensorträger vorgesehen sein.
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Der wenigstens eine Positioniervorsprung ist vorzugsweise als eine Rippe ausgebildet, die sich im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung, insbesondere am Sensorträger, senkrecht zur Einsteckrichtung vom Sensorträger und/oder von einer Innenwand des Außengehäuses erstreckt. Die Rippe kann nicht nur als Positioniervorsprung dienen, sondern auch als zusätzliches Führungsmerkmal zum Führen des Sensorträgers beim Einführen in das Außengehäuse. Ferner kann die Rippe im zusammengesetzten Zustand auch eine Presspassung zwischen dem Sensorträger und dem Außengehäuse bereitstellen.
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Wenigstens eine der Rippen kann einstückig mit einem Körper des Sensorträgers ausgebildet sein. Als Alternative kann wenigstens eine der Rippen aus Metall bestehen.
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Um die Positionierung zu verbessern, die durch den wenigstens einen Positionierungsvorsprung und die wenigstens eine Positionierungsaufnahme vorgesehen ist, kann der Sensorträger mit wenigstens einem Paar von Positioniervorsprüngen versehen sein, wobei die Positioniervorsprünge des wenigstens einen Paars an zwei gegenüberliegenden Seiten des Sensorträgers im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise wird ein solches Paar von Positioniervorsprüngen durch zwei Rippen gebildet, die sich entlang der Einsteckrichtung auf dem Sensorträger erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann das Paar von Positioniervorsprüngen auch an zwei Innenwänden vorgesehen sein, die in dem Außengehäuse einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Der wenigstens eine Positioniervorsprung kann an einem Einsteckende des Sensorträgers ausgebildet sein, insbesondere an wenigstens einer Rippe des Sensorträgers, insbesondere einer Rippe, die das wenigstens eine Führungsmerkmal bildet. Dadurch kann das wenigstens eine Führungsmerkmal zwei Zwecken dienen, der Führung und der Positionierung. Eine komplementäre Positionieraufnahme kann dann insbesondere an einer Bodenwand eines durch das Außengehäuse gebildeten Hohlraums oder mit anderen Worten, an einer Innenwand ausgebildet sein, die gegenüber einer Eintrittsöffnung angeordnet ist. Das Einsteckende des Sensorträgers ist dasjenige Ende, das beim Einführen des Sensorträgers in das Außengehäuse zuerst in das Außengehäuse eingeführt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung kann die wenigstens eine Positionieraufnahme im Außengehäuse senkrecht zur Einsteckrichtung gegenüber dem wenigstens einen korrespondierenden Positioniervorsprung versetzt sein. Im zusammengesetzten Zustand wird der in der Positionieraufnahme aufgenommene wenigstens eine Positioniervorsprung senkrecht zur Einsteckrichtung elastisch ausgelenkt, so dass der Sensorträger elastisch eingespannt und somit spielfrei fixiert wird.
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Um die Montage des Sensorträgers im Außengehäuse im montierten Zustand zu verbessern, ist der Sensorträger vorzugsweise mit wenigstens einer Fixiereinrichtung zur Fixierung des Sensorträgers im Außengehäuse versehen. Insbesondere kann die wenigstens eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Sensorträgers in dem Außengehäuse durch Nähen ausgebildet sein. Vorzugsweise erstreckt sich die wenigstens eine Fixiereinrichtung von dem Sensorträger entlang der Einsteckrichtung und ist in einem entsprechenden Schlitz oder einer anderen Öffnung in dem Außengehäuse aufnehmbar.
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Die wenigstens eine Fixiereinrichtung ist vorzugsweise aus Metall hergestellt und bevorzugter mit einer Vielzahl von Zähnen versehen, die sich von der wenigstens einen Fixiereinrichtung senkrecht zu der Richtung der Einführung erstrecken. Die Vielzahl von Zähnen ist vorzugsweise entlang der Einsteckrichtung ausgerichtet. Dadurch kann die wenigstens eine Fixiereinrichtung den Sensorträger in dem Außengehäuse fixieren, selbst wenn nicht alle Zähne in den Schlitz in dem Außengehäuse eingesetzt sind. Dadurch ist die Position des Sensorträgers im Außengehäuse beim Einführen des Sensorträgers in das Außengehäuse einstellbar, indem der Sensorträger in das Außengehäuse gedrückt wird, bis die gewünschte Position erreicht ist.
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Der Sensorträger kann mit wenigstens einem Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors versehen sein, wobei das wenigstens eine Kontaktelement monolithisch mit der wenigstens einen Fixiereinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann das wenigstens eine Kontaktelement ein Verbindungsende zur Verbindung mit einem Verbinder aufweisen, wobei das Verbindungsende von der Außenseite des Außengehäuses im zusammengebauten Zustand zugänglich ist, und ein Sensorverbindungsabschnitt zum Verbinden mit einem Kontakt eines Sensors, insbesondere durch Schweißen.
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Die Fixiereinrichtung kann als Verlängerung des Kontaktelements zum Einsteckende des Sensorträgers hin ausgebildet sein. Vorzugsweise erstrecken sich das Verbindungsende des Kontaktelements und der Fortsatz, der die Fixiereinrichtung bildet, voneinander weg in entgegengesetzte Richtungen, vorzugsweise sind beide parallel zur Richtung der Einführung.
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Vorzugsweise ist das Kontaktelement zwischen der Verlängerung und dem Anschlussende mit einem gebogenen Abschnitt versehen, von dem wenigstens ein Abschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung ausgerichtet ist. Während des Einführens des Sensorträgers in das Außengehäuse kann eine Einsteckkraft auf den gebogenen Abschnitt einwirken, so dass der Sensorträger in das Außengehäuse entlang der Einsetzrichtung bewegt wird und gleichzeitig das Befestigungsmittel in eine komplementäre Fixiereinrichtung, insbesondere in einen Schlitz zur Aufnahme der Fixiereinrichtung eingeführt wird. Ein Werkzeug kann zum Einführen des Sensorträgers in das Gehäuse verwendet werden, wobei das Werkzeug entweder direkt auf den gebogenen Abschnitt des Kontaktelements oder auf einen Abschnitt des Sensorträgers einwirken kann, der dann die Kraft auf den gebogenen Abschnitt des Kontaktelements überträgt.
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Wenigstens ein Kontaktelement kann einstückig mit einer Rippe ausgebildet sein, die sich im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung, insbesondere am Sensorträger, erstreckt. Insbesondere können zwei äußerste Kontaktelemente des Sensorträgers jeweils eine Rippe derart bilden, dass die beiden Rippen senkrecht zur Einsetzrichtung einander gegenüberliegend angeordnet sind. Solche Rippen können auch Positioniervorsprünge des Sensorträgers bilden.
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Um einen Sensor bei der Montage auf dem Sensorträger zu fixieren, und insbesondere um Sensorkontakte zur Verbindung dieser Kontakte mit Kontaktelementen des Sensorträgers zu fixieren, insbesondere durch Verschweißung, ist der Sensorträger vorzugsweise mit wenigstens einer aufsteckbaren Schutzabdeckung versehen, um die Kontakte des Sensors wenigstens im montierten Zustand zu schützen, wobei sich die wenigstens eine anbringbare Schutzabdeckung im zusammengesetzten Zustand an einer Außenseite des Sensorträgers erstreckt. Die aufsteckbare Schutzabdeckung kann nach dem Aufsetzen eines Sensors auf den Sensorträger auf die Sensorkontakte aufgesetzt werden. Die Abdeckung fixiert dann die Kontakte beim Verschweißen derselben mit Kontaktelementen des Sensorträgers. Die Abdeckung kann ferner die Sensorkontakte während des Einführens des Sensorträgers in das Außengehäuse schützen. Ferner kann die Abdeckung die Reibung zwischen dem Sensorträger und dem Außengehäuse erhöhen, um an dem Reibungseingriff in dem zusammengebauten Zustand teilzunehmen.
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Die wenigstens eine aufsteckbare Schutzabdeckung ist vorzugsweise anbringbar ausgebildet, indem sie mit dem übrigen Sensorträger einrastbar ist. Folglich ist die wenigstens eine Abdeckung vorzugsweise mit wenigstens einem Verriegelungselement versehen, das mit einem entsprechenden Element auf dem verbleibenden Sensorträger verriegelt werden kann. Die wenigstens eine Abdeckung ist vorzugsweise einstückig mit dem übrigen Sensorträger ausgebildet, insbesondere indem sie über ein Filmscharnier mit dem übrigen Sensorträger verbunden ist.
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Die wenigstens eine Abdeckung kann einen Querschnitt aufweisen, der vorzugsweise C-förmig ist, wobei beide Enden der C im zusammengesetzten Zustand der Abdeckung auf den Sensorträger hinweisen. Folglich sind beide Enden des C im zusammengesetzten Zustand in Kontakt mit Sensorkontakten, wodurch diese effektiv fixiert werden. Die Abdeckung ist vorzugsweise senkrecht zu Kontakten eines eingesetzten Sensors angeordnet. Der Sensorträger kann mit Trennelementen, wie z.B. Rippen oder Knöpfen, versehen sein, um Sensorkontakte zu trennen, wenn ein Sensor auf dem Sensorträger installiert ist. Die wenigstens eine anbringbare Schutzabdeckung kann so angeordnet sein, dass sie die Trennelemente abdeckt, wenn sie an dem Sensorträger befestigt ist.
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Der Sensorträger umfasst vorzugsweise einen Trägerkörper, der aus einem thermoplastischen Material, insbesondere aus einem Polyamid wie PA66 hergestellt ist. Auch das Außengehäuse ist vorzugsweise aus einem solchen Material hergestellt.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Verbesserungen anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Wie oben beschrieben, können die verschiedenen Merkmale, die in der Ausführungsform gezeigt sind, in spezifischen Anwendungen unabhängig voneinander verwendet werden.
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In den folgenden Figuren werden Elemente mit derselben Funktion und/oder derselben Struktur mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In den Zeichnungen:
- 1 und 2 zeigen einen Sensorträger ohne Sensor in zwei verschiedenen Ansichten;
- 3 und 4 zeigen den Sensorträger von 1 mit einem Sensor;
- 5 und 6 zeigen den Sensorträger von 1 mit einem Sensor in zwei verschiedenen Querschnittsansichten;
- 7 und 8 zeigen ein Außengehäuse gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten;
- 9 zeigt das Außengehäuse von 7 mit einem eingesetzten Sensorträger von 1;
- 10 zeigt das Außengehäuse mit dem eingesetzten Sensorträger in einer Querschnittsansicht;
- 11 und 12 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Sensorträgers gemäß der Erfindung; und
- 13 zeigt den Sensorträger von 11 und 12, der in einer zweiten Ausführungsform eines Außengehäuses gemäß der Erfindung eingesetzt ist.
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Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Sensorträger, der vorzugsweise in einer Gehäuseanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird, mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Es wird auch auf die 3 bis 6 Bezug genommen, die den Sensorträger mit einem Sensor zeigen.
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Der Sensorträger 1 ist zum Tragen eines Sensors (hier nicht gezeigt) und zum Einführen in ein Außengehäuse, das später in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben wird, ausgelegt. Der Sensorträger 1 umfasst einen Trägerkörper 3, der vorzugsweise eine Gesamtlängsform aufweist, die sich entlang einer Einsetzrichtung I erstreckt. Der Ausdruck „der Sensorträger 1 ist einführbar“ bezieht sich auf das Fehlen von Elementen, die von dem Trägerkörper 3 senkrecht zu der Einführungsrichtung I hervorstehen, oder auf andere Elemente, die das Einführen des Sensorträgers 1 in ein äußeres Gehäuse behindern oder verhindern.
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Der Sensorträger 1 weist ein Einsteckende 5 auf. Das Einsteckende 5 weist in Einschubrichtung I und ist das Ende des Sensorträgers 1, der bei der Montage zunächst in das Außengehäuse eingeführt wird. Ein Kontaktierungsende 7 des Sensorträgers 1 ist gegenüber dem Einsteckende 5 entlang der Einsteckrichtung I angeordnet. Am Kontaktierungsende 7 sind die Anschlussenden 9 der Kontaktelemente 11 von außerhalb des Sensorträgers 1 und, wenn der Sensorträger 1 in ein Außengehäuse eingesetzt ist, auch von außerhalb des Außengehäuses zugänglich. Die Kontaktelemente 11 können dazu verwendet werden, einen Sensor auf dem Sensorträger 1 mit anderen Elementen elektrisch zu verbinden. Wenigstens die Verbindungsenden 9 der Kontaktelemente 11 verlaufen vorzugsweise parallel zur Einschubrichtung I. Die Kontaktelemente 11 sind vorzugsweise durch Umspritzen mit Material des Trägerkörpers 3 oder durch Einnähen in den Trägerkörper 3 fixiert.
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Der Sensorträger 1 ist mit einer Sensoraufnahme 13 zur Aufnahme eines Sensors versehen. Die Sensoraufnahme 13 ist vorzugsweise neben oder nahe dem Einsteckende 5 angeordnet. Zwischen der Sensoraufnahme 13 und dem Kontaktierungsende 7 ist der Sensorträger 1 mit Trennelementen 15 versehen, die entlang einer seitlichen Richtung L angeordnet sind, wobei die seitliche Richtung L senkrecht zur Einsteckrichtung I ist. Jeweils zwei benachbarte Trennelemente 15 sind entlang der seitlichen Richtung L beabstandet, so dass der Sensorkontakt zwischen zwei benachbarten Trennelementen 15 aufgenommen werden kann.
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Der Sensorträger 1 ist mit zwei seitlichen Rippen 17 und 19 versehen. Die seitlichen Rippen 17 und 19 sind einander entlang der seitlichen Richtung L gegenüberliegend angeordnet. Die seitlichen Rippen 17 und 19 haben jeweils eine Gesamtlängsform, die sich parallel zur Einsetzrichtung I erstreckt. Beide seitlichen Rippen 17 und 19 ragen von dem benachbarten restlichen Trägerkörper 3 senkrecht zur Einsteckrichtung I von dieser weg. Mit anderen Worten, jede seitliche Rippe 17 und 19 steht von dem Trägerkörper 3 entlang der seitlichen Richtung L vor, beide mit einer entgegengesetzten Ausrichtung.
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Die seitlichen Rippen 17 und 19 setzen seitliche Kanten 21 und 23 des Trägerkörpers 3 fort, wobei die seitlichen Kanten 21 und 23 sich parallel zur Einsteckrichtung I erstrecken und den äußersten Teil des Trägerkörpers 3 in der seitlichen Richtung L bilden. Die seitlichen Rippen 17 und 19 erstrecken sich bis zum Einsteckende 5 des Sensorträgers 1. Am Einsteckende 5 bilden die seitlichen Rippen 17 und 19 Positioniervorsprünge 25 und 27 für den Sensorträger 1. Nach der Form der seitlichen Rippen 17 und 19 stehen die Positioniervorsprünge 25 und 27 senkrecht zur Einsteckrichtung I vom übrigen Sensorträger 1 ab.
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Auf einer Seite gegenüber der Seite des Trägerkörpers 3, wo sich die Sensoraufnahme 13 befindet, ist der Trägerkörper 3 mit einer Vielzahl von Rippen 29 bis 35 versehen. Die Rippen 29 bis 35 haben jeweils eine Gesamtlängsform, die sich parallel zur Einsteckrichtung I erstreckt. Die Rippen 29 bis 35 stehen senkrecht zur Querrichtung L aus dem übrigen Trägerkörper vor. Die Rippen 29 bis 35 erstrecken sich bis zum Einsteckende 5 des Sensorträgers 1. Die Abschnitte der Rippen 29 bis 35, die am Einsteckende 5 angeordnet sind, dienen vorzugsweise als Positioniervorsprünge 37 bis 43.
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Die Rippen 29 bis 35 sind in der seitlichen Richtung L voneinander beabstandet. Ein Paar 45 von Rippen 33 und 35 bildet ein Führungsmerkmal 47 auf dem Sensorträger 1. Die Rippen 29 bis 35 sind vorzugsweise wenigstens entlang der seitlichen Richtung L elastisch auslenkbar.
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Der Sensorträger 1 ist mit einer aufsteckbaren Schutzabdeckung 49 versehen. Die Abdeckung 49 ist vorzugsweise einstückig mit dem Trägerkörper 3 ausgebildet und über ein Filmscharnier („living hinge“) 51 mit diesem verbunden. Bei der Alternative kann die Abdeckung 49 auch als ein separates Teil ausgebildet sein, das Teil einer Gehäuseanordnung gemäß der Erfindung ist. Die Abdeckung 49 ist mit zwei Einrastelementen 53 zum Einrasten der Abdeckung 49 an dem Trägerkörper 3 versehen. Die Abdeckung 49 weist eine Gesamtlängsform auf, die sich senkrecht zu der Einsteckrichtung I und entlang der seitlichen Richtung L in einer Befestigungsposition erstreckt, die später beschrieben wird. Senkrecht zu seiner Längsform hat die Abdeckung 49 einen insgesamt C-förmigen Querschnitt. Folglich hat die Abdeckung 49 die Gesamtform einer Halfpipe.
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3 und 4 zeigen den Sensorträger 1 von 1 und 2 mit einem Sensor 55, der in der Sensoraufnahme 13 aufgenommen ist. Es wird auch auf die 5 und 6 Bezug genommen, die den Sensorträger 1 mit einem eingesetzten Sensor in verschiedenen Querschnittsansichten zeigen. Der Sensor 5 ist vorzugsweise ein Hall-Sensor. Der Sensor 5 hat vorzugsweise eine insgesamt flache Form mit einer Ebene, die durch die flache Form gebildet wird, die sich parallel zu der Einsteckrichtung I und der seitlichen Richtung L erstreckt. Folglich weist die Sensoraufnahme 13 auch eine insgesamt flache Form zur Aufnahme des flächig ausgebildeten Sensors 55 auf.
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Der Sensor 55 ist mit Sensorkontakten 57 zum elektrischen Kontaktieren des Sensors 55 versehen. Die Sensorkontakte 57 sind zwischen den Trennelementen 15 angeordnet und erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung I. Die Sensorkontakte 57 sind elektrisch mit Sensorverbindungsabschnitten 59 der Kontaktelemente 11 verbunden. Vorzugsweise sind die Sensorkontakte 57 durch Materialpassung, beispielsweise durch Schweißen, mit den Sensoranschlussabschnitten 59 verbunden. Die Sensorkontakte 57 sind am bevorzugtesten durch Widerstandsschweißen mit den Sensorverbindungsabschnitten 59 der Kontaktelemente 11 verbunden. Zur Verbesserung der elektrischen Verbindung zwischen einem Sensorkontakt 57 und einem Kontaktelement 11 ist jedes Kontaktelement 11 vorzugsweise mit einem Vorsprung 61 im Sensorverbindungsabschnitt 59 versehen, wobei die Vorsprünge 61 zu den Sensorkontakten 57 hin vorstehen.
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Während des Verschweißens der Sensorkontakte 57 mit den Kontaktelementen 11 werden die Sensorkontakte 57 entlang der seitlichen Richtung L durch die Trennelemente 15 fixiert. Um die Sensorkontakte 57 auch in einer Richtung senkrecht zur Querrichtung L und zur Einsteckrichtung I weiter zu fixieren, kann die Abdeckung 49 an einer Außenseite 62 des Trägerkörpers 3 angebracht sein, die die Sensorkontakte 57 gegen den Trägerkörper 3 drückt. Aufgrund des C-förmigen Querschnitts der Abdeckung 49 wird jeder Sensorkontakt 57 an zwei Pressstellen 63, die entlang der Einsteckrichtung I voneinander beabstandet sind, gegen den Trägerkörper 3 gedrückt.
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In einem befestigten Zustand, der in 4 und 5 gezeigt ist, bedeckt die Abdeckung 49 die Trennelemente 15, die unter der Abdeckung 49 und zwischen den Druckpositionen 63 entlang der Einsetzrichtung I angeordnet sind.
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Im eingesteckten Zustand sind die Einrastelemente 53 mit entsprechenden Teilen des Trägerkörpers 3 verrastet. Insbesondere sind die Einrastelemente 53 durch Löcher 65 hindurchgesteckt, die sich senkrecht zur Einsteckrichtung I und zur seitlichen Richtung L durch den Trägerkörper 3 erstrecken und auf die die Durchgangslöcher 65 begrenzenden Kanten 67 aufliegen. Daher sind die Verriegelungselemente 53 mit Einrastnasen 69 versehen. Die Einrastnasen 69 weisen entlang der seitlichen Richtung L voneinander weg.
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Es wird nun auf die 1, 2, 5 und 6 Bezug genommen, wo eine Fixiereinrichtung 71 gezeigt ist. Die Fixiereinrichtung 71 kann zum Fixieren des Sensorträgers 1 in einem Außengehäuse verwendet werden. Das Befestigungsmittel 71 hat eine Gesamtlängsform, die sich entlang der Einsteckrichtung I erstreckt und in die gleiche Richtung weist. Folglich weist die Fixiereinrichtung 71 zum Einsteckende 5 des Sensorträgers 1 hin. Alternativ kann der Sensorträger 1 mit einer Vielzahl von Fixiereinrichtungen 71 versehen sein, abhängig von der Haltekraft, die benötigt wird, um den Sensorträger 1 in einem Außengehäuse zu halten.
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Die Fixiereinrichtung 71 der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist in der Mitte des Sensorträgers 1 entlang der seitlichen Richtung L angeordnet. Die Fixiereinrichtung 71 ist in dem Trägerkörper 3 fixiert. Vorzugsweise ist die Fixiereinrichtung 71 einstückig mit einem der Kontaktelemente 11 ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensorträger 1 mit drei Kontaktelementen 11 versehen, die entlang der seitlichen Richtung L Seite an Seite zueinander angeordnet sind und voneinander entlang der gleichen Richtung beabstandet sind. Vorzugsweise, aber nicht zwingend, sind wenigstens die Anschlussenden 9 der Kontaktelemente 11 auf gleicher Höhe entlang einer Höhenrichtung H angeordnet, die senkrecht zur Einsteckrichtung I und zur Querrichtung L verläuft.
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Die Fixiereinrichtung 71 ist vorzugsweise einstückig mit dem zentralen Kontaktelement 11 ausgebildet. Die Fixiereinrichtung 71 ist über den gebogenen Abschnitt 73 mit dem Sensorverbindungsabschnitt 59 des Kontaktelements 11 verbunden. In dem gebogenen Abschnitt 73 ist das Kontaktelement 11 wenigstens teilweise parallel zur Höhenrichtung H. Folglich stellt der gebogene Abschnitt 73 einen Versatz zwischen der Befestigungseinrichtung 71 und dem Sensorverbindungsabschnitt 59 in der Höhenrichtung H bereit. Der gebogene Abschnitt 73 des Kontaktelements 11 ist vorzugsweise in Material des Trägerkörpers 3 eingebettet. Dies kann durch Umspritzen des Kontaktelements 11 wenigstens in diesem Bereich erreicht werden.
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Der Trägerkörper 3 ist mit einer Anschlagfläche 75 versehen, die senkrecht zur Einsteckrichtung I verläuft und von dem Kontaktende 7 her zugänglich ist. Um die Anschlagfläche 75 von außen zu erreichen, ist der Trägerkörper 3 ferner mit einem Werkzeugkanal 77 versehen, der mit der Anschlagfläche 75 entlang der Einsteckrichtung I ausgerichtet ist und das Einführen eines Werkzeugs (nicht gezeigt) durch den Werkzeugkanal zur Anschlagfläche 75 ermöglicht. Wenn ein Werkzeug durch den Werkzeugkanal 77 an der Anschlagfläche 75 anliegt und wenn das Werkzeug in Einsteckrichtung I geschoben wird, dann wird die auf die Anschlagfläche 75 ausgeübte Kraft auf den gebogenen Abschnitt 73 des Kontaktelements 11 übertragen. Dadurch kann der Sensorträger 1 in ein Außengehäuse eingesetzt werden und gleichzeitig kann die Fixiereinrichtung 71 in eine entsprechende Aufnahme, beispielsweise einen Schlitz, eingesetzt werden. Durch eine direkte oder indirekte Krafteinwirkung auf den gebogenen Abschnitt 73 kann eine Verbiegung des Kontaktelements 11 vermieden werden, um den Einführvorgang des Sensorträgers 1 in ein Gehäuse zu erleichtern.
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Um die Fixiereinrichtung 71 in einer entsprechenden Aufnahme des Außengehäuses sicher zu fixieren, ist das Befestigungsmittel 71 mit einer Vielzahl von Zähnen 79 versehen. Die Zähne 79 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten der Fixierungseinrichtung 71 in der lateralen Richtung L angeordnet. Auf jeder Seite der Fixierungseinrichtung 71 ist eine Reihe von Zähnen entlang der Einsteckrichtung I angeordnet und kann ein gesamtes Kieferprofil haben.
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Durch das Vorsehen einer Vielzahl von Zähnen entlang der Einsteckrichtung I kann die Position des Sensorträgers 1 gegenüber einem Außengehäuse eingestellt werden. Der Sensorträger 1 kann bereits in einem Außengehäuse fixiert sein, auch wenn nicht alle Zähne 79 in einer komplementären Aufnahme eingesetzt sind. Folglich kann die Position des Sensorträgers 1 gegenüber einem Außengehäuse entlang der Einsteckrichtung I beim Einführen des Sensorträgers 1 in das Außengehäuse eingestellt werden.
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Im Folgenden wird ein äußeres Gehäuse 81 gemäß der Erfindung mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben. Das Außengehäuse 81 und der Sensorträger 1 gemäß der Erfindung können zusammen eine Gehäuseanordnung gemäß der Erfindung bilden. Eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung bildet eine Sensoranordnung gemäß der Erfindung, wenn ein Sensor 55 auf dem Sensorträger 1 angeordnet ist. Diese Anordnungen werden später in Bezug auf die 9 und 10 beschrieben.
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Das Außengehäuse 81 weist eine gesamte längliche Form auf und ist mit einer einzelnen Eingangsöffnung 83 versehen. Die Eingangsöffnung 83 kann zum Einsetzen eines Sensorträgers 1 in einen durch das Außengehäuse 81 gebildeten Hohlraum 85 verwendet werden. Die Eingangsöffnung 83 und die Längsform des Außengehäuses 81 definieren eine Einsteckrichtung I in das Außengehäuse 81. In einem zusammengebauten Zustand, der später unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben wird, ist die Einsteckrichtung I identisch mit der Einsteckrichtung I des Sensorträgers 1.
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Der Hohlraum 85 ist vorzugsweise bis auf die Eingangsöffnung 83 geschlossen. Entgegen der Eingangsöffnung 83 entlang der Einsteckrichtung I bildet eine Innenwand des Außengehäuses 81 eine Bodenwand 87. Die Bodenwand 87 kann während des Einführens in das Außengehäuse 81 eine Anschlageinrichtung für einen Sensorträger 1 bilden. In einem Querschnitt senkrecht zur Einsetzrichtung I weist das Außengehäuse 81 eine Form auf, die im Wesentlichen komplementär zur Form des Sensorträgers 1 ist. Folglich weist das Außengehäuse 81 eine insgesamt flache Form entlang einer seitlichen Richtung L auf, die mit der seitlichen Richtung L des Sensorträgers 1 identisch ist, wenn dieser in das Außengehäuse 81 eingeführt wird.
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Entlang einer Innenwand 89, die sich parallel zur Einsteckrichtung I erstreckt und die eine obere Wand des Außengehäuses 81 bildet, erstreckt sich eine Rippe 91 parallel zur Einsteckrichtung I, die von der Innenwand 89 in den Hohlraum 85 hineinragt. Die Rippe 91 bildet ein komplementäres Führungsmerkmal 93 zum Führen des Sensorträgers 1 beim Einführen in das Außengehäuse 81. Insbesondere kann das komplementäre Führungsmerkmal 93 zwischen den Rippen 33 und 35 an dem Trägerkörper 3 aufgenommen sein, die zusammen das Führungsmerkmal 47 bilden.
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An der Bodenwand 87 ist eine Vielzahl von Positionieraufnahmen 95 bis 105 angeordnet. Dadurch sind die Positionieraufnahmen 95 und 105 entlang der seitlichen Richtung L einander gegenüberliegend angeordnet und sind zur Aufnahme der Positionierungsvorsprünge 25 und 27 geeignet, die durch die seitlichen Rippen 17 und 19 an dem Trägerkörper 3 gebildet sind.
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Die Positionierungsaufnahmen 97 bis 103 sind benachbart zu der Innenwand 89 angeordnet und sind zur Aufnahme der Positioniervorsprünge 37 bis 43 geeignet, die durch die Rippen 29 bis 35 gebildet sind. Dabei erstreckt sich die Rippe 91 des Außengehäuses 81 zwischen den Positionieraufnahmen 101 und 103, so dass die Rippen 33 und 35 des Trägerkörpers 3 beim Einführen des Sensorträgers 1 als Führungsmerkmale und beim Einsetzen des Sensorträgers 1 als Positionierungsvorsprünge 41 und 43 derart wirken, dass die Rippen 33 und 35 in den Positionieraufnahmen 101 und 103 aufgenommen werden.
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Die Positionierungsaufnahmen 97 und 103 sind einander entlang der seitlichen Richtung L gegenüberliegend angeordnet und sind entlang der seitlichen Richtung L leicht nach außen geneigt. Folglich sind die Positionierungsaufnahmen 97 und 103 in Bezug auf die Positionierungsvorsprünge 37 und 43 entlang der seitlichen Richtung L versetzt, so dass die Rippen 29 und 35, die in den Positionierungsaufnahmen 97 und 103 aufgenommen werden können, der Form der Positionierungsaufnahme folgen und elastisch abgelenkt werden. Dadurch werden die Rippen 29 und 35 jeweils entlang der lateralen Richtung L voneinander weg abgelenkt. Diese elastische Ablenkung stellt einen Klemmsitz zwischen dem Sensorträger 1 und dem äußeren Gehäuse 81 in einem zusammengebauten Zustand bereit.
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Das Außengehäuse 81 ist mit einer komplementären Aufnahme 107 für die Fixiereinrichtungen 71 des Sensorträgers 1 versehen. Die komplementäre Aufnahme 107 weist einen Schlitz 109 auf, der sich parallel zur Einsteckrichtung I erstreckt und in Richtung auf die Eingangsöffnung 83 geöffnet ist. Die komplementäre Aufnahme 107 und der Schlitz 109 sind zwischen den Positionierungsaufnahmen 99 und 101 entlang der seitlichen Richtung L angeordnet. Die komplementäre Aufnahme 107 ist an der Innenwand 89 angeordnet.
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Im Folgenden wird ein Außengehäuse 81 gemäß der Erfindung mit einem eingesetzten Sensorträger 1, wie oben beschrieben, mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben. Die Kombination eines Sensorträgers 1 mit einem Außengehäuse 81 bildet dabei zusammen eine Gehäuseanordnung 111. Wenn auch ein Sensor 55 auf dem Sensorträger 1 getragen wird, d.h. in der Sensorhohlraum 13 aufgenommen wird, können diese Elemente eine Sensoranordnung 113 gemäß der Erfindung bilden.
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In dem zusammengesetzten Zustand A ist der Sensorträger 1 in das Außengehäuse 81 eingesetzt. Das Einsteckende 5 des Sensorträgers 1 kann an der Bodenwand 87 anliegen. Die Erfindung erlaubt es jedoch auch, den Sensorträger 1 aufgrund der Presspassung zwischen dem Sensorträger 1 und dem Außengehäuse 81 auch in einem Abstand von der Bodenwand 87 zu fixieren. Insbesondere fixiert der Reibschluss oder Presssitz zwischen der Fixiereinrichtung 71 und der komplementären Aufnahme 107 den Sensorträger 1 in dem Außengehäuse 81. Ferner fixiert der Reibschluss zwischen dem Führungsmerkmal 47 und dem komplementären Führungsmerkmal 93 den Sensorträger 1 weiterhin in dem Gehäuse 81. Der Sensorträger 1 wird ferner durch den Reibschluss zwischen den seitlichen Rippen 17 und 19 und dem Außengehäuse 81 an einer Bewegung entlang der seitlichen Richtung L gehindert. Schließlich ist an ihrem Einführungsende 5 die Position des Sensorträgers 1 in Bezug auf das Außengehäuse 81 durch den Eingriff zwischen den Positionierungsvorsprüngen 25, 27 und 37 bis 43 und den entsprechenden Positionierungsaufnahmen 95 bis 105 gesichert. Ein Presssitz zwischen dem Sensorträger 1 und dem Außengehäuse 81 wird auch zwischen der aufsetzbaren Schutzabdeckung 49 und dem Außengehäuse 81 erreicht, da die Schutzabdeckung 49 im zusammengebauten Zustand A gegen das Außengehäuse 81 drückt. Dies führt auch zu einem Druck, der von der Abdeckung 49 auf die Sensorkontakte 57 ausgeübt wird, wodurch diese auf dem Sensorträger 1 fixiert werden.
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In dem zusammengebauten Zustand A sind die Anschlussenden 9 der Kontaktelemente 11 vorzugsweise vollständig in dem Hohlraum 85 angeordnet, um diese durch das Außengehäuse 81 zu schützen. Ein Gegenverbinder (nicht gezeigt) kann in den Hohlraum 85 eingeführt werden, um einen elektrischen Kontakt mit den Kontaktelementen 11 herzustellen.
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 11 bis 13 beschrieben. Der Kürze halber werden nur die Unterschiede zu der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform des Sensorträgers 1 ist die zweite Ausführungsform mit Rippen 17 und 19 versehen, die nicht einstückig mit dem Trägerkörper 3 ausgebildet sind, sondern aus Metall bestehen. Die Rippen 17 und 19 können dabei helfen, den Sensorträger 1 in das äußere Gehäuse 81 zu führen. Ferner tragen die Rippen 17 und 19 dazu bei, den Sensorträger 1 in dem Außengehäuse durch einen Reibschluss zu fixieren. Um den Reibschluss zu verbessern, sind die Rippen 17 und 19 mit Zähnen 79 versehen, die sich von dem übrigen Sensorträger 1 entlang der seitlichen Richtung L erstrecken und mit dem Material des Außengehäuses 81 in Eingriff kommen können, um den Sensorträger 1 in dem Außengehäuse 81 zu fixieren.
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Vorzugsweise sind die Metallrippen 17 und 19 einstückig mit Kontaktelementen 11 des Sensorträgers 1 ausgebildet. Insbesondere können die Rippen 17 und 19 monolithisch mit den beiden äußersten Kontaktelementen 11 in seitlicher Richtung L gesehen ausgebildet sein. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensorträger 1 mit drei entlang der seitlichen Richtung L angeordneten Kontaktelementen 11 versehen, die sich im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung I erstrecken. Dadurch ist das Kontaktelement 11, das in der Mitte angeordnet ist, seitlich mit der Fixiereinrichtung 71 ausgebildet und jedes der beiden äußeren Kontaktelemente 11 ist monolithisch mit einer der Rippen 17 und 19 ausgebildet.
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Die Rippen 17 und 19 sind im Wesentlichen in Höhe der Sensoraufnahme 13 entlang der Einsteckrichtung I angeordnet. Mit anderen Worten sind die Rippen 17 und 19 an Enden der Kontaktelemente 11 angeordnet, die den Verbindungsenden 9 der Kontaktelemente 11 gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen 17 und 19 bis zum Einsteckende 5 des Sensorträgers 1 derart, dass sie in Einführrichtung I bündig mit dem Trägerkörper 3 abschließen.
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In dem Bereich der Rippen 17 und 19 kann der Sensorträger 1 mit einer parallel zur Seitenrichtung L gemessenen Breite 115 versehen sein, die kleiner ist als eine Breite 117 des Trägerkörpers 3 im Bereich des Kontaktierungsendes 7. Das Außengehäuse 81 ist vorzugsweise komplementär zu dem Sensorträger 1 ausgebildet, so dass der Hohlraum 85 an der Eintrittsöffnung 83 breiter ist als nahe der Bodenwand 87. Es sollte angemerkt werden, dass eine solche Anordnung auch für die erste Ausführungsform der Erfindung möglich ist, bei der die Rippen 17 und 19 monolithisch mit dem Trägerkörper 3 ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorträger
- 3
- Trägerkörper
- 5
- Einsteckende
- 7
- Kontaktierungsende
- 9
- Kontaktierungsende
- 11
- Kontaktelement
- 13
- Sensoraufnahme
- 15
- Trennelemente
- 17, 19
- Seitliche Rippen
- 21, 23
- Seitliche Kante
- 25, 27
- Positioniervorsprung
- 29-35
- Rippe
- 37-43
- Positioniervorsprung
- 45
- Paar von Rippen
- 47
- Führungsmerkmal
- 49
- Aufsteckbare Schutzabdeckung
- 51
- Filmscharnier
- 53
- Einrastelement
- 55
- Sensor
- 57
- Sensorkontakt
- 59
- Sensorverbindungsabschnitt
- 61
- Vorsprung
- 62
- Außenseite
- 63
- Pressstelle
- 65
- Durchgangsloch
- 67
- Kanten
- 69
- Einrastnase
- 71
- Fixiereinrichtung
- 73
- gebogener Abschnitt
- 75
- Anschlagfläche
- 77
- Werkzeugkanal
- 79
- Zahn
- 81
- Außengehäuse
- 83
- Eingangsöffnung
- 85
- Hohlraum
- 87
- Bodenwand
- 89
- Innenwand
- 91
- Rippe
- 93
- komplementäres Führungsmerkmal
- 95-105
- Positionieraufnahme
- 107
- Positionieraufnahme
- 109
- Schlitz
- 111
- Gehäuseanordnung
- 113
- Sensoranordnung
- 115
- Breite
- 117
- Breite
- A
- Zusammengesetzter Zustand
- H
- Höhenrichtung
- I
- Einsteckrichtung
- L
- Seitliche Richtung
