WO2005121808A1 - Sensor mit haltevorrichtung für stecker - Google Patents

Sensor mit haltevorrichtung für stecker Download PDF

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WO2005121808A1
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Andreas Machill
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    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G—PHYSICS
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    • G01P1/02—Housings
    • G01P1/026—Housings for speed measuring devices, e.g. pulse generator

Definitions

  • the invention relates to a sensor, in particular to a sensor for speed measurement fastened to a wheel bearing of a motor vehicle, with a fastening ring, a sensor block, at least one electrical line, at least one connector and at least one retaining bridge, the sensor block being connected to the sensor by means of the electrical line Plug is electrically connected and the sensor block is connected to the fastening ring at least by means of a plastic encapsulation.
  • Sensors of the type mentioned at the outset are used, for example, in motor vehicles to record the speed of a wheel.
  • the connector must be mounted in such a way that no damage occurs to it and the electrical line leading to it.
  • a transport ring is placed on the mounting ring of the sensor according to the prior art, which holds the connector securely.
  • the connector is removed from the transport ring and connected to the subsequent electronics.
  • the transport ring is then removed from the fastening ring and generally disposed of. This form of securing the connector on the sensor before mounting the sensor at the location of its final determination is very complex and expensive.
  • the object of the invention is therefore to provide a sensor of the type mentioned, which is particularly inexpensive to manufacture and assemble, but ensures effective protection of its connector and the electrical line leading to it until the sensor is mounted at the place of its final determination.
  • a retaining bridge is formed in one piece on the plastic encapsulation and carries the plug until the sensor is mounted at the location of its final determination.
  • predetermined breaking points are formed on the holding bridge and are destroyed when the sensor is installed at the location of its final determination. Due to the predetermined breaking points on the holding bridge, this can be deliberately separated after the sensor has been installed at the location of its final determination. The retaining bridge then breaks off at previously precisely determined locations, which prevents damage to the built-in sensor by separating the retaining bridge.
  • a plug bearing is formed on the holding bridge, which receives and fixes the plug until the sensor is mounted at the place of its final determination.
  • the connector bearing allows the connector to be held securely until the sensor is installed. Then the connector can be removed from the connector bearing in order to connect it to the subsequent electronics. The plug can be clipped into and removed from the plug bearing.
  • the method according to the invention for mounting a sensor on a wheel bearing of a motor vehicle saves installation time and costs. It is only necessary to press the sensor onto a wheel bearing, remove the plug from the holding bridge and connect it to the subsequent electronics and then push off the holding bridge with the vehicle axle. This considerably reduces the number of procedural steps required to mount the sensor at the location of its final determination.
  • FIG. 1 a sensor in a perspective view with a transport ring according to the prior art
  • FIG. 2 a sensor in a perspective view with a holding bridge
  • FIG. 3 a two-dimensional top view of the sensor shown in perspective in FIG. 2,
  • Figure 4 is a sectional view of the sensor along the line A - A shown in Figure 3
  • Figure 1 shows a sensor 1 in a perspective view with a transport ring 7 according to the prior art.
  • the sensor 1 consists of a sensor block 2, a fastening ring 3, an electrical line 4, a plug 5 and an extrusion coating 6.
  • the sensor block 2 contains the necessary electronics for the detection of a signal.
  • the sensor block 2 can contain a Hall element that can detect the variation of a magnetic field, as a result of which the sensor 1 is able to detect, for example, the speed of a wheel of a motor vehicle.
  • the sensor block 2 is connected to the fastening ring 3.
  • the encapsulation 6 is applied both to the fastening ring 3 and to the sensor block 2.
  • the electronic signals generated by the sensor block 2 are fed to the plug 5 via the electrical line 4.
  • the plug. 5 is connected with a subsequent electronics, for example one
  • Control device in a motor vehicle, connected.
  • the signals generated by sensor 1 are evaluated and processed in the control unit.
  • a transport ring 7 is formed according to the prior art, which is provided with the fastening ring 3.
  • a holding bridge 8 is formed on the transport ring 7, in which a connector bearing 10 is generally integrated.
  • the plug 5 is clipped into the plug bearing 10 as long as the sensor 1 is not mounted at the location of its final determination.
  • the plug 5 is clipped out of the plug bearing 10 and connected to the subsequent electronics.
  • the transport ring 7 is removed from the fastening ring 3 and disposed of. It can be clearly seen that the transport ring 7 is a complex component that causes a high proportion of material costs.
  • the fastening ring 3 has to be removed in a complex and laborious manner.
  • FIG. 2 shows a sensor 1 in a perspective view with a holding bridge 8.
  • a fastening ring 3, a sensor block 2, an electrical line 4 and a plug 5 can also be seen in this sensor 1.
  • the electrical line 4 connects the sensor block 2 to the plug 5.
  • the transport ring 7 known from FIG. 1 is not formed here.
  • the plug 5 Before the sensor 1 is installed at its final destination, the plug 5 is mounted in the holding bridge 8. For this purpose, a plug bearing 10 is formed on the holding bridge 8. The plug 5 is clipped into this plug bearing 10. When the sensor 1 is installed at the location of its final determination, the plug 5 is first clipped out of the plug bearing 10 and connected to the subsequent electronics. After the fastening ring 3 has been pressed onto a wheel bearing (not shown here), a vehicle axle (also not shown here) can be pushed through the fastening ring 3, separating the retaining bridge 8 from the encapsulation 6. This happens at predetermined breaking points 9.
  • the holding bridge 8 is a much smaller part than the transport ring 7 known from the prior art.
  • the holding bridge 8 can be produced simultaneously during the manufacture of the sensor 1 in the process step of overmolding the sensor block and the fastening ring with a plastic, which brings about a substantial reduction in the sensor costs.
  • FIG. 3 shows a two-dimensional top view of the sensor 1 shown in perspective in FIG. 2.
  • the sensor block 2 and the fastening ring 3 can also be seen here.
  • the sensor block 2 is fastened to the fastening ring 3 by an extrusion coating 6.
  • the electrical line 4 leads from the sensor block 2 to the plug 5.
  • the plug 5 is mounted in the plug bearing 10, which is formed on the holding bridge 8.
  • the holding bridge 8 is formed in one piece with the extrusion coating 6. On the holding bridge 8, predetermined breaking points 9 can be clearly seen.
  • the holding bridge 8 is repelled by the sensor 1, for example through a vehicle axle, a previously defined break occurring at the predetermined breaking points 9. This enables the sensor 1 to be mounted very precisely.
  • FIG. 4 shows the sensor 1 described in FIG. 3 in a sectional illustration along the line A - A from FIG. 3.
  • the fastening ring 3 can also be seen in FIG is molded.
  • the connector 5 is in the Plug bearing 10 mounted, wherein the clipping 11 of the plug 5 with the plug bearing 10 can be clearly seen.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere einen an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigter Sensor zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring, einem Sensor­block, mindestens einer elektrischen Leitung, mindestens ei­nem Stecker und mindestens einer Haltebrücke, wobei der Sen­sorblock mittels der elektrischen Leitung mit dem Stecker elektrisch verbunden ist und der Sensorblock zumindest mit­tels einer Kunststoffumspritzung mit dem Befestigungsring verbunden ist. Um einen Sensor anzugeben der besonders kostengünstig her­stellbar und montierbar ist, dabei jedoch eine wirksamen Schutz seines Steckers und der zu ihm führende elektrische Leitung gewährleistet, ist einstückig an der Kunststoffum­spritzung eine Haltebrücke angeformt, die den Stecker trägt, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.

Description

Beschreibung
SENSOR MIT HALTEVORRICHTUNG FÜR STECKER
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, insbesondere auf einen an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigten Sensor zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring, einem Sensorblock, mindestens einer elektrischen Leitung, mindestens einem Stecker und mindestens einer Haltebrücke, wobei der Sensorblock mittels der elektrischen Leitung mit dem Stecker elektrisch verbunden ist und der Sensorblock zumindest mittels einer Kunststoffumspritzung mit dem Befestigungsring verbunden ist.
Sensoren der eingangs genannten Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Erfassung der Drehzahl eines Rades verwendet. Bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung, also zum Beispiel am Radlager eines Kraftfahrzeuges, muss.der Stecker so gelagert sein, dass an ihm und der zu ihm führenden elektrischen Leitung keinerlei Beschädigungen auftreten. Dazu wird nach dem Stand der Technik auf den Befestigungsring des Sensors ein Transportring aufgesetzt, welcher den Stecker sicher aufnimmt. Bei der Montage des Sensors am Ort seiner Bestimmung wird der Stecker vom Transport- ring abgenommen und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Der Transportring wird dann von dem Befestigungsring entfernt und in der Regel entsorgt. Diese Form der Sicherung des Steckers am Sensor vor der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung ist sehr aufwendig und teuer. Das Entfernen des Transportringes von dem Sensor bei der Montage desselben verursacht einen zusätzlichen Aufwand und das Material des Transportringes geht verloren. Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist, dabei jedoch eine wirksamen Schutz seines Steckers und der zu ihm führende elektrische Leitung gewährleistet, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einstückig an der Kunststoffumspritzung eine Haltebrücke an- geformt ist, die den Stecker trägt, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist. Dies hat den Vorteil, dass gleichzeitig mit der Herstellung des Sensors im Verfahrensschritt der Umspritzung des Sensorblockes und des Befestigungsringes, die Haltebrücke mit ausgebildet wird. Der Stecker kann dann bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung auf der Haltebrücke gelagert werden. Bei einer derartig ausgebildeten Haltebrücke werden Materialkosten eingespart und es entsteht eine hohe Prozesssicher- heit. Fertigungstoleranzen werden vermieden, da kein Trans- portring an den Sensor angefügt werden muss.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Haltebrücke Sollbruchstellen ausgebildet, die bei der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung zerstört werden. Durch die Sollbruchstellen auf der Haltebrücke kann diese nach der Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung gezielt abgetrennt werden. Die Haltebrücke bricht dann an vorher genau bestimmten Stellen ab, wodurch eine Beschädigung des eingebauten Sensors durch das Abtrennen der Haltebrücke vermieden wird.
Bei einer Weiterbildung ist auf der Haltebrücke ein Steckerlager ausgebildet, das den Stecker aufnimmt und fixiert, bis der Sensor am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist. Durch das Steckerlager kann der Stecker sicher bis zu der Montage des Sensors gehalten werden. Dann kann der Stecker dem Steckerlager entnommen werden, um ihn mit der nachfolgen- den Elektronik zu verbinden. Der Stecker ist in das Steckerlager einklipsbar und aus diesem ausklipsbar.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Sensors an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges werden Montage- zeit und Kosten gespart. Es lediglich notwendig ist, den Sensor auf ein Radlager aufzupressen, den Stecker aus der Haltebrücke zu entfernen und mit der nachfolgenden Elektronik zu verbinden und dann mit der Fahrzeugachse die Haltebrücke abzustoßen. Hierdurch verringert sich die Anzahl der zur Monta- ge des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung notwendigen Verfahrensschritte erheblich.
Die Erfindung soll an Hand der Figuren näher erläutert werden. Diese zeigen in:
Figur 1: einen Sensor in einer perspektivischen Ansicht mit einem Transportring nach dem Stand der Technik,
Figur 2: einen Sensor in einer perspektivischen Ansicht mit einer Haltebrücke,
Figur 3: eine zweidimensionale Draufsicht auf den in Figur 2 perspektivisch dargestellten Sensor,
Figur 4: eine Schnittdarstellung des Sensors nach der in Figur 3 gezeigten Linie A - A. Figur 1 zeigt einen Sensor 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einem Transportring 7 nach dem Stand der Technik. Der Sensor 1 besteht aus einem Sensorblock 2, einem Befestigungsring 3, einer elektrischen Leitung 4, einem Stecker 5 und einer Umspritzung 6. Der Sensorblock 2 enthält die notwendige Elektronik zur Dedektion eines Signals . Beispielsweise kann der Sensorblock 2 ein Hallelement enthalten, das die Variation eines magnetischen Feldes dedektieren kann, wodurch der Sensor 1 in der Lage ist, zum Beispiel die Drehzahl eines Rades eines Kraftfahrzeuges zu erfassen.
Der Sensorblock 2 ist mit dem Befestigungsring 3 verbunden. In einem Spritzgießverfahren wird die Umspritzung 6 sowohl auf den Befestigungsring 3 als auch auf den Sensorblock 2 aufgebracht. Darüber hinaus können zwischen dem Sensorblock 2 und dem Befestigungsring 3 noch weitere, hier nicht dargestellte, mechanische Verbindungen bestehen. Die vom Sensorblock 2 erzeugten elektronischen Signale werden über die elektrische Leitung 4 dem Stecker 5 zugeführt. Der Stecker.5 wird mit einer nachfolgenden Elektronik, zum Beispiel einem
Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, verbunden. Im Steuergerät werden die vom Sensor 1 erzeugten Signale ausgewertet und weiterverarbeitet .
Bis zur Montage des Sensors am Ort seiner endgültigen Bestimmung muss die elektrische Leitung 4 und der Stecker 5 vor Beschädigungen geschützt werden. Hierzu ist nach dem Stand der Technik ein Transportring 7 ausgebildet, der mit dem Befestigungsring 3 verfügt ist. An dem Transportring 7 ist eine Hal- tebrücke 8 ausgebildet, in die in der Regel ein Steckerlager 10 integriert ist. In das Steckerlager 10 ist der Stecker 5 eingeklipst, solange der Sensor 1 nicht am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist. Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung wird der Stecker 5 aus dem Steckerlager 10 ausgeklipst und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Der Transportring 7 wird von dem Befestigungsring 3 entfernt und entsorgt. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Transportring 7 ein aufwendiges Bauteil ist, das einen hohen Materialkostenanteil verursacht. Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung muss der Befestigungsring 3 aufwendig und umständlich entfernt werden.
Figur 2 zeigt einen Sensor 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einer Haltebrücke 8. Auch bei diesem Sensor 1 ist ein Befestigungsring 3, ein Sensorblock 2, eine elektrische Leitung 4 und ein Stecker 5 zu erkennen. Die elektrische Lei- tung 4 verbindet, wie auch in Figur 1, den Sensorblock 2 mit dem Stecker 5. Der aus Figur 1 bekannte Transportring 7 ist hier nicht ausgebildet.
_Vor der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Be- Stimmung ist der Stecker 5 in der Haltebrücke 8 gelagert. Hierzu ist an der Haltebrücke 8 ein Steckerlager 10 ausgebildet. In dieses Steckerlager 10 ist der Stecker 5 eingeklipst. Bei der Montage des Sensors 1 am Ort seiner endgültigen Bestimmung wird der Stecker 5 zunächst aus dem Steckerlager 10 ausgeklipst und mit der nachfolgenden Elektronik verbunden. Nachdem der Befestigungsring 3 auf ein hier nicht dargestelltes Radlager aufgepresst wurde, kann eine hier ebenfalls nicht dargestellte Fahrzeugachse durch den Befestigungsring 3 geschoben werden, wobei sie die Haltebrücke 8 von der Um- spritzung 6 abtrennt. Dies geschieht an vorher definierten Sollbruchstellen 9. Die Haltebrücke 8 ist ein wesentlich kleineres Teil als der aus dem Stand der Technik bekannte Transportring 7. Bei der Verwendung einer Haltebrücke 8, die einstückig an der Kunst- stoffumspritzung 6 angeformt ist, entsteht wesentlich weniger Abfallmaterial als bei der Verwendung eines Transportringes 7 nach dem Stand der Technik. Die Haltebrücke 8 kann bei der Herstellung des Sensors 1 im Verfahrensschritt der Umspritzung des Sensorblockes und des Befestigungsringes mit einem Kunststoff gleichzeitig hergestellt werden, was eine wesent- liehe Reduktion der Sensorkosten bewirkt.
Figur 3 zeigt eine zweidimensionale Draufsicht auf den in Figur 2 perspektivisch dargestellten Sensor 1. Auch hier ist der Sensorblock 2 und der Befestigungsring 3 zu erkennen. Der Sensorblock 2 ist am Befestigungsring 3 durch eine Umspritzung 6 befestigt. Aus dem Sensorblock 2 führt die elektrische Leitung 4 zum Stecker 5. Der Stecker 5 ist im Steckerlager 10 gelagert, das an der Haltebrücke 8 ausgebildet ist. Die Haltebrücke 8 ist, wie auch in Figur 2 dargestellt, einstückig mit der Umspritzung 6 ausgebildet. Auf der Haltebrück 8 sind Sollbruchstellen 9 deutlich zu erkennen. Nach der Montage des Sensors 1 an einem hier nicht dargestellten Radlager und der Verbindung des Steckers 5 mit der nachfolgenden Fahrzeugelektronik wird die Haltebrücke 8 etwa durch eine Fahrzeug- achse von dem Sensor 1 abgestoßen, wobei ein vorher definierter Bruch an den Sollbruchstellen 9 entsteht. Dies ermöglicht eine sehr präzise Montage des Sensors 1.
Figur 4 zeigt den in Figur 3 beschriebenen Sensor 1 in einer Schnittdarstellung nach der Linie A - A aus Figur 3. Auch in Figur 4 ist der Befestigungsring 3 zu erkennen, der in Verbindung mit der Umspritzung 6 steht, an der wiederum einstückig die Haltebrücke 8 angeformt ist. Der Stecker 5 ist im Steckerlager 10 gelagert, wobei deutlich die Verklipsung 11 des Steckers 5 mit dem Steckerlager 10 zu erkennen ist.

Claims

Patentansprüche
1. Sensor (1), insbesondere an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges befestigter Sensor (1) zur Drehzahlmessung, mit einem Befestigungsring (3), einem Sensorblock (2), mindestens einer elektrischen Leitung (4) , mindestens einem Stecker (5) und mindestens einer Haltebrücke (8) , wobei der Sensorblock (2) mittels der elektrischen Leitung (4) mit dem Stecker (5) elektrisch verbunden ist und der Sensorblock (2) zumindest mittels einer Kunststoffumspritzung (6) mit dem Befestigungsring (3) verbunden ist, dadu r ch ge kenn z e i chne t , dass einstückig an der Kunststoffumspritzung (6) eine Haltebrücke (8) angeformt ist, die den Stecker (5) trägt, bis der Sensor (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.
2. Sensor (1) nach Anspruch 1, dadur ch geken nz e i chne t , dass auf der Haltebrücke (8) Sollbruch- stellen (9) ausgebildet sind, die bei der Montage des Sensors (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung zerstört werden .
3. Sensor (1) nach Anspruch 1, dadur ch geken n- z ei chnet , dass auf der Haltebrücke (8) ein Steckerlager (10) ausgebildet ist, das den Stecker aufnimmt und fixiert, bis der Sensor (1) am Ort seiner endgültigen Bestimmung montiert ist.
4. Verfahren zur Montage eines Sensors (1) nach dem Anspruch 1 an einem Radlager eines Kraftfahrzeuges mit den folgenden Schritten: - Aufpressen des Befestigungsringes (3) auf das Radlager - Entfernen des Steckers (5) von der Haltebrücke (8)
- Kontaktieren des Steckers (5) mit einer nachfolgenden Elektronik
- Montage der Fahrzeugachse, wobei die Haltebrücke (8) an den Sollbruchstellen (9) von der Umspritzung (6) des Sensors (1) entfernt wird.
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