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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sensormodul und ein Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls, beispielsweise zur Erfassung einer Drehzahl eines Getriebes.
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Drehzahlsensoren werden zur Erfassung einer Drehzahl eines Maschineelements eingesetzt. Herkömmlicherweise ist ein einzelner Drehzahlsensor in einem Kunststoffgehäuse untergebracht und vergossen. Werden zwei oder mehr einzelne Drehzahlsensoren verwendet, so sind insgesamt je zwei oder mehr Anschlussleitungen und zwei oder mehr Versorgungsleitungen im System untergebracht.
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Die
DE 10 2007 006 445 A1 offenbart einen Drehzahlsensor aus einem Gießvorgang und die
DE 10 2008 003 340 A1 offenbart eine Sensorvorrichtung mit einem ersten Sensor, der von einem ersten Sensorgehäuse umgeben ist, und mit einem zweiten Sensor, der von einem zweiten Sensorgehäuse umgeben ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Sensormodul und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls zu schaffen.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Sensormodul und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Sensoren, beispielsweise induktive Sensoren, in einem einzigen Gehäuse eines Sensormoduls angeordnet und verschaltet. Dabei können die mindestens zwei Sensoren statt mit je einer eigenen Versorgungsleitung mittels einer einzigen, gemeinsamen Versorgungsleitung mit elektrischen Strom versorgt werden. Hierbei können die Versorgungsleitung und weitere Anschlussleitungen zumindest teilweise in dem Gehäuse des Sensormoduls integriert sein.
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Vorteilhafterweise kann durch die gemeinsame Versorgungsleitung zumindest eine Leitung eingespart werden. Durch diese Einsparung einer elektrischen Leitung kann der Material- bzw. Kostenaufwand für das Sensormodul reduziert werden. Ferner sinkt durch die eine gemeinsame Versorgungsleitung der für die Verkabelung erforderliche Platzbedarf. Die zumindest teilweise integrierte Ausführung von Leitungen in dem Gehäuse des Sensormoduls bietet eine geringere Fehleranfälligkeit.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Sensormodul, mit folgenden Merkmalen:
einem Gehäuse, das einen Anschlussbereich zur elektrischen Ankontaktierung des Sensormoduls, einen ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines ersten Sensorträgers und einen zweiten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines zweiten Sensorträgers aufweist;
einer ersten Leitung, die einen ersten elektrischen Kontakt in dem ersten Aufnahmebereich und einen zweiten elektrischen Kontakt in dem Anschlussbereich aufweist;
einer zweiten Leitung, die einen ersten elektrischen Kontakt in dem zweiten Aufnahmebereich und einen zweiten elektrischen Kontakt in dem Anschlussbereich aufweist; und
einer gemeinsamen Leitung, die einen ersten elektrischen Kontakt in dem ersten Aufnahmebereich, einen zweiten elektrischen Kontakt in dem zweiten Aufnahmebereich und einen dritten elektrischen Kontakt in dem Anschlussbereich aufweist.
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Unter einem Sensormodul kann eine Baugruppe verstanden werden, die mit für ein jeweiliges Anwendungsgebiet geeigneten Sensoren bestückt werden kann oder diese bereits umfasst. Als Sensoren können beispielsweise Hall-Sensoren, eingesetzt werden. Die Sensoren des Sensormoduls können zur Erfassung einer Drehzahl eines rotierenden Objekts oder einer zurückgelegten Wegstrecke eines sich beispielsweise linear bewegenden Objekts eingesetzt werden. Bei dem Gehäuse kann es sich um ein Kunststoffgehäuse handeln. Das Gehäuse kann durch eine Gusstechnik, wie beispielsweise ein Spritzgussverfahren, hergestellt sein. Das Gehäuse kann eine Hauptplatte mit einer Haupterstreckungsebene aufweisen. Der Anschlussbereich kann ein Teilbereich der Hauptplatte des Gehäuses sein und dient der externen elektrischen Verbindung des Sensormoduls. Der Anschlussbereich stellt somit eine externe Schnittstelle des Sensormoduls dar. Jeder Kontakt im Anschlussbereich des Gehäuses kann durch eine jeweilige Litze einer externen Verkabelung ankontaktiert werden. Der Anschlussbereich kann mittels einer Schutzabdeckung, wie beispielsweise einem Spanschutz, nach außen hin, abgedeckt sein. Die Schutzabdeckung des Anschlussbereichs kann abnehmbar ausgeführt sein und beispielsweise aufgeclipst werden. Bei den Aufnahmebereichen kann es sich um voneinander beabstandete Teilbereiche des Gehäuses handeln. Die Aufnahmebereiche können Vertiefungen oder Ausnehmungen des Gehäuses darstellen. Jeder Aufnahmebereich bildet einen von Wänden des Gehäuses zumindest teilweise umgebenen Aufnahmeraum für einen Sensor. Der Sensor kann jeweils auf einem Sensorträger angeordnet sein. Jeder Aufnahmebereich umfasst eine Aufnahmeöffnung, durch die ein Sensor oder ein Sensorträger in den Aufnahmebereich eingeführt werden kann. Die Aufnahmeöffnung kann jeweils in oder nahe der Haupterstreckungsebene der Hauptplatte des Sensormoduls angeordnet sein. Ein der Aufnahmeöffnung entgegengesetztes Ende des Aufnahmebereichs ist von der Haupterstreckungsebene der Hauptplatte des Gehäuses entfernt angeordnet. Somit erstrecken sich die Aufnahmebereiche aus der Haupterstreckungsebene der Hauptplatte des Gehäuses heraus. Im montierten Zustand des Sensormoduls kann der erste Aufnahmebereich beispielsweise benachbart zu einem Antriebsabschnitt und der zweite Aufnahmebereich kann benachbart zu einem Abtriebsabschnitt des Fahrzeuggetriebes angeordnet sein. Das Sensormodul umfasst eine elektrisch leitfähige Struktur mit der ersten Leitung, der zweiten Leitung und der gemeinsamen Leitung. Die erste, die zweite und die gemeinsame Leitung können voneinander elektrisch isolierte Anschlussleitungen darstellen. Die erste und die zweite Leitung können jeweils Rückführungsleitungen von den Aufnahmebereichen zu dem Anschlussbereich des Gehäuses darstellen. Die Leitungen sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer oder Messing hergestellt. Bei den elektrischen Kontakten der Leitungen kann es sich um freiliegende bzw. nicht isolierte Bereiche der Leitungen handeln. Die elektrischen Kontakte in den Aufnahmebereichen können in der Nähe der Aufnahmeöffnungen der Aufnahmebereich angeordnet sein. Die Kontakte in den Aufnahmebereichen bilden Schnittstellen zu den in den Aufnahmebereichen angeordneten Sensoren. Die Kontakte in dem Anschlussbereich bilden Schnittstellen zu externen elektrischen Leitungen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Aufnahmebereich einen ersten länglichen Hohlraum zur Aufnahme des ersten Sensorträgers und der zweite Aufnahmebereich einen zweiten länglichen Hohlraum zur Aufnahme des zweiten Sensorträgers aufweisen. Unter einem länglichen Hohlraum kann hierbei eine Ausformung des Gehäuses, beispielsweise in der Gestalt eines Hohlzylinders, verstanden werden. Eine Längsachse des länglichen Hohlraums verläuft hierbei schief oder orthogonal bezüglich der Haupterstreckungsebene der Hauptplatte des Gehäuses. Längsachsen der Hohlräume können parallel zueinander verlaufen. Dadurch können Sensorträger sicher und geschützt in den Aufnahmebereichen angeordnet werden.
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Dabei kann sich eine Tiefe des ersten Hohlraums von einer Tiefe des zweiten Hohlraums unterscheiden. Unter der Tiefe kann eine Streckung entlang der Längsachse eines Hohlraums verstanden werden. Die Tiefe kann eine maximale Tiefe eines Hohlraums bezeichnen, und somit auch eine maximale Entfernung eines Endbereichs der Hohlräume von der Hauptplatte des Gehäuses. Die unterschiedlichen Tiefen bieten den Vorteil, dass die Sensoren möglichst nah an zu überwachenden Strukturen angeordnet werden können.
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Das Gehäuse kann einen Zwischenbereich mit einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Sensormoduls an einer externen Struktur aufweisen. Dabei kann der Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmebereich angeordnet sein. Der Zwischenbereich kann Teil der Hauptplatte des Gehäuses sein. Bei der Befestigungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Öffnung in Form einer Buchse, Öse oder dergleichen mit oder ohne Innengewinde handeln. Die Befestigungseinrichtung kann mit Befestigungsmitteln, wie beispielsweise einer Schraube, einem Bolzen oder einem Niet zusammenwirken, um eine Befestigung des Sensormoduls an der externen Struktur zu ermöglichen. Bei der externen Struktur kann es sich z. B. um einen Teil eines Fahrzeuggetriebes handeln. Es sind jedoch auch andere geeigneten Befestigungseinrichtungen und -arten möglich. Die Leitungen des Sensormoduls sind hierbei um die Befestigungseinrichtung herumgeführt. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine sichere und stabile Befestigung des Sensormoduls an der externen Struktur ermöglicht wird und die internen Leitungen durch die Befestigung nicht beschädigt werden können.
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Zumindest eine der Leitungen kann über ihre gesamte zwischen den Kontakten liegende Länge zumindest teilumfänglich von einem Material des Gehäuses ummantelt sein. Die Abschnitte der Kontakte der zumindest einen Leitung können teilweise freiliegen. Beispielsweise kann die zumindest eine Leitung in das Material des Gehäuses eingegossen bzw. von demselben umspritzt oder umformt sein. Hierbei kann die zumindest eine Leitung sowohl in Bezug auf ihre Länge als auch in Bezug auf ihren Umfang vollständig oder lediglich teilweise von dem Material des Gehäuses umgeben sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn alle Leitungen in der obigen Weise ummantelt sind. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine derart ummantelte Leitung durch das Gehäusematerial zugleich geführt und auch isoliert ist. Zudem steigt die Betriebssicherheit durch eine Minimierung frei geführter Kabel oder Leitungen. Die in dem Material des Gehäuses vergrabene Leitungsanordnung sorgt auch für eine verbesserte Stabilität des Gehäuses.
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Hierbei kann zumindest eine der Leitungen eine planare Leiterbahn sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine derartige Leitungsform aufgrund eines flacheren Leitungsprofils eine Platzersparnis in dem Sensormodul ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Leitungen durch ein Stanzgitter gebildet sein, das zumindest teilweise von einem Material des Gehäuses ummantelt ist. Unter einem Stanzgitter kann eine durch Stanzen aus einer Platte gefertigte, gitterartige Struktur verstanden werden. Das Stanzgitter ist hierbei aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, beispielsweise einem Metall. Die Kontaktabschnitte der Leitungen stellen Bereiche des Stanzgitters dar, die nicht oder nur teilweise von dem Material des Gehäuses ummantelt sind. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine einfach herzustellende Struktur für die Leitungen vorliegt, die zugleich dem Gehäuse Stabilität verleiht.
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Das Sensormodul kann einen ersten Sensorträger, der einen ersten Magnetfeldsensor umfasst, und einen zweiten Sensorträger, der einen zweiten Magnetfeldsensor umfasst, aufweisen. Dabei kann der erste Sensorträger in dem ersten Aufnahmebereich angeordnet und mit den ersten Kontakten der ersten Leitung und der gemeinsamen Leitung elektrisch verbunden sein. Der zweite Sensorträger kann in dem zweiten Aufnahmebereich angeordnet und mit dem ersten Kontakt der zweiten Leitung sowie dem zweiten Kontakt der gemeinsamen Leitung elektrisch verbunden sein. Die Sensorträger können zusätzlich zu den Magnetfeldsensoren auch Magnete aufweisen, deren Magnetfeldänderungen durch die Sensoren erfasst werden können. Die Verbindung der Sensorträger mit den Kontakten kann mittels Verbindungstechniken wie Schweißen, Löten, Crimpen oder dergleichen bewirkt sein. Durch das Vorhandensein der Sensoren kann das Sensormodul beispielsweise als Drehzahlsensor oder Wegsensor eingesetzt werden. Dazu können die Sensoren mit einer geeigneten Auswerteeinrichtung verbunden sein, die in dem Sensormodul oder außerhalb des Sensormoduls angeordnet ist. Alternativ zu den Magnetfeldsensoren können andere Sensoren an den Sensorträgern angeordnet werden.
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Das Gehäuse kann mindestens einen weiteren Aufnahmebereich zur Aufnahme mindestens eines weiteren Sensorträgers aufweisen. Die gemeinsame Leitung kann mindestens einen weiteren elektrischen Kontakt in dem mindestens einen weiteren Aufnahmebereich aufweisen und es kann mindestens eine weitere Leitung vorgesehen sein, die einen weiteren elektrischen Kontakt in dem mindestens einen weiteren Aufnahmebereich und einen zweiten elektrischen Kontakt in dem Anschlussbereich aufweist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass das Sensormodul auch für weitere Erfassungsszenarien geeignet ist, die drei oder mehr Magnetfeldsensoren erfordern. Dabei kann die gemeinsame Leitung auch in dem oder den weiteren Aufnahmebereichen angeordnete Sensoren versorgen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen einer ersten Leitung mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt, einer zweiten Leitung mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt und einer gemeinsamen Leitung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten elektrischen Kontakt; und
Ummanteln der Leitungen zumindest teilumfänglich mit einem Gehäusematerial, um ein Gehäuse zu bilden, das einen Anschlussbereich zur elektrischen Ankontaktierung des Sensormoduls, einen ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines ersten Sensorträgers und einen zweiten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines zweiten Sensorträgers aufweist, wobei die ersten Kontakte der ersten Leitung und der gemeinsamen Leitung in dem ersten Aufnahmebereich, die zweiten Kontakte der zweiten Leitung und der gemeinsamen Leitung in dem zweiten Aufnahmebereich und der dritte Kontakt der gemeinsamen Leitung in dem Anschlussbereich angeordnet sind.
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Mittels des vorstehenden Verfahrens kann ein erfindungsgemäßes Sensormodul vorteilhaft hergestellt werden. Dabei können die Leitungen als Stanzgitter bereitgestellt werden und von dem Gehäusematerial umgossen oder umspritzt werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine schematische Ansicht eines Teils des Sensormoduls aus 1;
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3 eine schematische Schnittansicht eines Teils des Sensormoduls aus 1 bzw. 2; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind ein Gehäuse 110, ein Anschlussbereich 112, ein erster Aufnahmebereich 114, ein zweiter Aufnahmebereich 116 und ein Zwischenbereich 118 des Gehäuses 110. Das Gehäuse weist eine erste Leitung 120 mit einem Kontakt 122, eine zweite Leitung 130 mit einem Kontakt 132 und eine gemeinsame Leitung 140 mit einem Kontakten 142, 144. Weitere Kontakte der Leitungen 120, 130, 140 sind im Bereich des Anschlussbereichs 112 angeordnet, jedoch in 1 nicht gezeigt. In dem ersten Aufnahmebereich 114 ist ein erster Sensorträger 150 und in dem zweiten Aufnahmebereich 116 ist ein zweiter Sensorträger 160 angeordnet. Der Aufnahmebereich 114 weist eine Befestigungseinrichtung 170 und der Anschlussbereich 112 eine Schutzabdeckung 180 auf.
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Das Gehäuse 110 des Sensormoduls 100 ist in verschiedene Hauptabschnitte gegliedert, die in der Darstellung von 1 von oben nach unten den Anschlussbereich 112, den ersten Aufnahmebereich 114, den Zwischenbereich 118 und den zweiten Aufnahmebereich 116 umfassen. Das Gehäuse 110 kann aus einem geeigneten Gehäusematerial, wie beispielsweise einem Kunststoff bestehen, mit dem eine die Leitungen 120, 130, 140 bildende Leiterstruktur umgeben ist. Es kann sich somit um ein Kunststoffgehäuse 110 handeln. Die Leiterstruktur kann ein Stanzgitter sein. Die in 1 dargestellte Seite des Sensormoduls 100 weist einen im Wesentlichen länglichen Grundriss auf. Hierbei kann es sich um eine Rückseite des Sensormoduls 100 handeln, die einer externen Struktur zugewandt sein kann, an der das Sensormodul 100 befestigt werden kann.
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Der Anschlussbereich 112 weist an einer in 1 nicht dargestellten Vorderseite, die von der gezeigten Rückseite abgewandt ist, drei elektrische Kontakte auf, über die eine externe Ankontaktierung das Sensormoduls 100 erfolgt. Die Anzahl der elektrischen Kontakte ergibt sich aus der Anzahl von Magnetfeldsensoren plus Eins. Um die Kontakte des Anschlussbereichs 112 gegen Verunreinigungen zu schützen, ist die abziehbare Schutzabdeckung 180 abnehmbar an dem Gehäuse 110 befestigt, beispielsweise aufgesteckt oder festgeclipst. In 1 ist ein Teil der Schutzabdeckung 180 erkennbar. So sind ein Randbereich der Schutzabdeckung 180 sowie ein Rastelement der Schutzabdeckung 180 im rechten Abschnitt des Anschlussbereichs 112 dargestellt. Im linken Abschnitt des Anschlussbereichs 112 ist eine Einbuchtung des Anschlussbereichs 112 gezeigt, durch die im eingebauten Zustand des Sensormoduls 100 elektrische Leitungen zu den elektrischen Kontakten des Anschlussbereichs 112 geführt werden können.
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Der erste Aufnahmebereich 114 ist zwischen dem Anschlussbereich 112 und dem Zwischenbereich 118 angeordnet. In dem ersten Aufnahmebereich 114 ist der erste Sensorträger 150 aufgenommen. Der erste Aufnahmebereich 114 umfasst einen Hohlraum, in den der erste Sensorträger 150 eingesteckt ist. In der Ansicht von 1 sind von dem ersten Aufnahmebereich 114 lediglich eine kreisförmige Aufnahmeöffnung des Hohlraums sowie zwei elektrische Kontakte dargestellt. Die elektrischen Kontakte des ersten Aufnahmebereichs 114 sind an einer dem Zwischenbereich 118 zugewandten Seite des ersten Aufnahmebereichs 114 angeordnet und bilden eine Schnittstelle zu Kontakten des ersten Sensorträgers 150. Von dem ersten Sensorträger 150 ist in 1 lediglich ein Kontaktende mit elektrischen Kontakten gezeigt, die mit den elektrischen Kontakten des ersten Aufnahmebereich 114 verbunden sind.
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Der Zwischenbereich 118 ist zwischen dem ersten Aufnahmebereich 114 und im zweiten Aufnahmebereich 118 angeordnet. Bei dem Zwischenbereich 118 handelt es sich um einen Übergangsbereich zwischen den beiden Aufnahmebereichen 114, 118. In dem Zwischenbereich 118 ist die Befestigungseinrichtung 170 angeordnet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungseinrichtung 170 als eine kreisförmige Durchgangsöffnung durch das Gehäuse 110 hindurch ausgebildet. Durch diese Durchgangsöffnung können Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensormoduls 100 an einer externen Struktur geführt werden. Insbesondere kann dazu eine Schraube oder dergleichen verwendet werden. Somit kann die Befestigungseinrichtung 170 als eine Buchse für eine Schraubverbindung ausgeführt sein. Eine Längsachse der Befestigungseinrichtung 170 kann parallel zu einer Längsachse der Hohlräume der Aufnahmebereiche 114, 116 ausgerichtet sein.
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In dem zweiten Aufnahmebereich 116 ist der zweite Sensorträger 160 angeordnet. Die Ausführung des zweiten Aufnahmebereichs 116 entspricht im Wesentlichen der Ausführung des ersten Aufnahmebereichs 114. Analog zu dem ersten Aufnahmebereich 116 sind die elektrischen Kontakte des zweiten Aufnahmebereichs 116 an einer dem Zwischenbereich 118 zugewandten Seite des zweiten Aufnahmebereichs 114 angeordnet.
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In 1 sind freiliegende Abschnitte 120, 130, 140 einer teilweise in das Gehäuse 110 integrierten Leiterstruktur des Sensormoduls 100 zu erkennen. Die Leiterstruktur umfasst die erste Leitung 120 mit dem Kontakt 122, der in dem ersten Aufnahmebereich 114 angeordnet ist, und mit einem nicht gezeigten Kontakt in dem Anschlussbereich 112. Somit erstreckt sich die erste Leitung 120 zwischen dem Anschlussbereich 112 und dem ersten Aufnahmebereich 114. Die Leiterstruktur umfasst weiterhin die zweite Leitung 130 mit dem Kontakt 132, der in dem zweiten Aufnahmebereich 116 angeordnet ist, und einem nicht dargestellten Kontakt in dem Anschlussbereich 112. Somit erstreckt sich die zweite Leitung 130 zwischen dem Anschlussbereich 112 und dem zweiten Aufnahmebereich 116. Die Leiterstruktur umfasst ferner die gemeinsame Leitung 140 mit dem Kontakt 142 in dem ersten Aufnahmebereich 114, dem Kontakt 144 in dem zweiten Aufnahmebereich 116 und einem nicht dargestellten Kontakt in dem Anschlussbereich 112. Die gemeinsame Leitung 140 erstreckt sich somit von dem Anschlussbereich 112 zu dem ersten Aufnahmebereich 114 sowie zu dem zweiten Aufnahmebereich 116. Dabei kann die gemeinsame Leitung 140 an einer Stelle ihres Verlaufs einer Verzweigungsstelle aufweisen, von der aus jeweils ein Leitungsast zu einem der Aufnahmebereiche 114, 116 führt.
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In 1 sind lediglich die elektrischen Kontakte der Leitungen 120, 130, 140 in den Aufnahmebereichen 114, 116 sowie an die Kontakte angrenzende Leitungsabschnitte erkennbar. Ein größerer Anteil der Leitungen 120, 130, 140 ist in dem Gehäuse 110 integriert. Die Leitungen 120, 130, 140 können hierbei Teil eines Stanzgitters sein, dass mit dem Gehäusematerial umspritzt ist oder in das Gehäusematerial eingegossen ist und lediglich an den Kontakten sowie den angrenzenden Leitungsabschnitten freiliegt. Die Leitungen 120, 130, 140 können als flache Leiterbahnen realisiert sein.
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Der erste Sensorträger 150 weist zwei Kontakte auf, von denen der in 1 links dargestellte mit dem elektrischen. Kontakt 142 der gemeinsamen Leitung 140 elektrisch leitfähig verbunden ist. Der in 1 rechts dargestellte Kontakt des ersten Sensorträgers 150 ist mit dem elektrischen Kontakt 122 der ersten Leitung 120 verbunden. Die Kontakte des Sensorträgers 150 sind als längliche Streifen aus leitfähigem Material ausgebildet, deren Längserstreckungen von dem Sensorträger 150 in Richtung des Zwischenbereichs 118, und damit in Richtung der elektrischen Kontakte 122, 142 in dem ersten Aufnahmebereich 114, gewandt sind. Wenn der erste Sensorträger 150 ordnungsgemäß in dem ersten Aufnahmebereich 114 aufgenommen ist, sind die Kontakte des ersten Sensorträgers 150 bezüglich der Kontakte 122, 142 in dem ersten Aufnahmebereich 114 so angeordnet, dass eine elektrische Verbindung zwischen den entsprechenden Kontakten ohne weiteres, beispielsweise mittels Schweißen, Löten oder Crimpen, hergestellt werden kann.
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Der zweite Sensorträger 160 weist zwei Kontakte auf, von denen der in 1 links dargestellte mit dem elektrischen Kontakt 144 der gemeinsamen Leitung 140 verbunden ist. Der in 1 rechts dargestellte Kontakt des zweiten Sensorträgers 160 ist mit dem elektrischen Kontakt 132 der zweiten Leitung 130 verbunden. Abgesehen davon gelten die übrigen Ausführungen bezüglich des ersten Sensorträgers 150 auch für den zweiten Sensorträger 160.
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2 zeigt eine schematische, vereinfachte Ansicht eines Teils des Sensormoduls 100 aus 1, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung in 2 zeigt die gleiche Seite des Sensormoduls 100, die auch in 1 dargestellt ist. Der Anschlussbereich des Sensormoduls 100 ist in 2 nicht dargestellt. Die übrigen Merkmale des Sensormoduls 100 aus 1 sind auch in 2 gezeigt, wenn auch stark vereinfacht und schematisch.
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In 2 ist der Verlauf der Leitungen 120, 130, 140 in den Aufnahmebereichen 114, 116 sowie dem Zwischenbereich 118 dargestellt. Hierbei sind in 2 in dem Gehäuse 110 integrierte Abschnitte der Leitungen 120, 130, 140 als gestrichelte Linien dargestellt. Somit ist der gesamte Verlauf der Leitungen 120, 130, 140 in den Bereichen 114, 116, 118 erkennbar. Es handelt sich dabei um einen beispielhaften Verlauf, der für das vorliegende Ausführungsbeispiel skizziert ist, wobei in anderen Ausführungsbeispielen Abweichungen von dem dargestellten Verlauf denkbar sind.
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Ein grundlegendes Merkmal des Leitungsverlaufs besteht darin, dass in dem Zwischenbereich 118 die Leitungen um die Befestigungseinrichtung 170 herumgeführt sind. Ein weiteres grundlegendes Merkmal des Leitungsverlaufs besteht in einer Verzweigung der gemeinsamen Leitung 140, so dass der erste Aufnahmebereich 114 und der zweite Aufnahmebereich 116 mit der gemeinsamen Leitung 140 verbunden sind.
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3 zeigt eine schematische, vereinfachte Schnittansicht eines Teils des Sensormoduls 100 aus 1 bzw. 2, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei handelt es sich um einen Längsschnitt in Richtung des Verlaufs der gemeinsamen Leitung 140 zwischen dem ersten Aufnahmebereich 114 und dem zweiten Aufnahmebereich 116. Hierbei sind in der in 3 dargestellten Schnittansicht des Sensormoduls 100 das Gehäuse 110, der erste Aufnahmebereich 114, der zweite Aufnahmebereich 116, der Zwischenbereich 118, die gemeinsame Leitung 140 zwischen ihren Kontakten 142, 144, der erste Sensorträger 150 und der zweite Sensorträger 160 dargestellt. Zusätzlich sind ein erster Magnetfeldsensor 355 des ersten Sensorträgers 150 sowie ein zweiter Magnetfeldsensor 365 des zweiten Sensorträgers 160 gezeigt.
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Im unteren Abschnitt der 3 ist beispielhaft ein vereinfacht und schematisch dargestelltes Fahrzeuggetriebe gezeigt. Benachbart zu einem Endbereich des ersten Aufnahmebereichs 114 ist ein erster Abschnitt, beispielsweise ein Abtriebsabschnitt, eines Getriebes angeordnet. Benachbart zu einem Endbereich des zweiten Aufnahmebereichs 116 ist ein zweiter Abschnitt, beispielsweise ein Antriebsabschnitt, des Getriebes angeordnet.
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Der erste Aufnahmebereich 114 weist einen ersten länglichen Hohlraum auf, in dem der erste Sensorträger 150 angeordnet ist. Eine Haupterstreckungsrichtung des ersten Hohlraums ist in 3 vertikal. Der erste längliche Hohlraum ist an einem an den Zwischenbereich 118 angrenzenden Ende offen. Der. erste Sensorträger 150 ist ein längliches Bauglied mit einer in 3 vertikal dargestellten Haupterstreckungsrichtung. Der Zwischenbereich 118 des Gehäuses 110 des Sensormoduls 100 weist eine Haupterstreckungsebene auf, die in 3 horizontal verläuft. Somit erstrecken sich der erste Aufnahmebereich 114 und der erste Sensorträger 150 aus der Haupterstreckungsebene des Zwischenbereichs 118 heraus in Richtung des exemplarisch dargestellten Getriebes.
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Der erste Sensorträger 150 weist an einem ersten Ende, das in 3 oben dargestellt ist, einen elektrischen Kontakt auf, der mit dem Kontakt 142 der gemeinsamen Leitung 140 verbunden ist. Der erste Magnetfeldsensor 355 ist im Bereich eines zweiten Endes des ersten Sensorträgers 150 angeordnet, das dem ersten Ende des ersten Sensorträgers 150 entgegengesetzt ist. Somit ist der erste Magnetfeldsensor 355 in einem dem exemplarisch dargestellten Getriebe zugewandten Abschnitt des ersten Aufnahmebereichs 114 sowie des ersten Sensorträgers 150 angeordnet.
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Der zweite Aufnahmebereich 116 weist einen zweiten länglichen Hohlraum auf, in dem der zweite Sensorträger 160 angeordnet ist. Eine Haupterstreckungsrichtung des zweiten Hohlraums ist in 3 vertikal. Der zweite längliche Hohlraum ist an einem an den Zwischenbereich 118 angrenzenden Ende offen. Der zweite Sensorträger 160 ist ein längliches Bauglied mit einer in 3 vertikal dargestellten Haupterstreckungsrichtung. Somit erstrecken sich der zweite Aufnahmebereich 116 und der zweite Sensorträger 160 aus der Haupterstreckungsebene des Zwischenbereichs 118 heraus in Richtung des exemplarisch dargestellten Getriebes. Hierbei erstrecken sich der zweite Aufnahmebereich 116 und der zweite Sensorträger 160 im Vergleich zu dem ersten Aufnahmebereich 114 und dem ersten Sensorträger 150 um eine weitere Strecke von der Haupterstreckungsebene des Zwischenbereichs 118 weg. Somit ist ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 355 und dem Zwischenbereich 118 geringer als ein Abstand zwischen dem zweiten Sensor 336 und dem Zwischenbereich 118.
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Der zweite Sensorträger 160 weist an einem ersten Ende, das in 3 oben dargestellt ist, einen elektrischen Kontakt auf, der mit dem Kontakt 144 der gemeinsamen Leitung 140 verbunden ist. Der zweite Magnetfeldsensor 365 ist im Bereich eines zweiten Endes des zweiten Sensorträgers 160 angeordnet, das dem ersten Ende des zweiten Sensorträgers 160 entgegengesetzt ist. Somit ist der zweite Magnetfeldsensor 365 in einem dem exemplarisch dargestellten Getriebe zugewandten Abschnitt des zweiten Aufnahmebereichs 116 sowie des zweiten Sensorträgers 160 angeordnet.
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Anhand der 1 bis 3 wird im Folgenden ein Drehzahlsensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Drehzahlsensor besteht aus mindestens zwei separaten Drehzahlsensoreinheiten 150, 160 in einem Gehäuse 110. Die Drehzahlsensoreinheiten 140, 150 können mittels einer Buchse 170 an einer Platte befestigt werden.
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Der Drehzahlsensor besteht aus einem Stanzgitter 120, 130, 140, das mit dem Gehäuse 110, beispielsweise aus Kunststoff, umspritzt ist. Ferner weist der Drehzahlsensor mindestens zwei Sensorträger 150, 160 auf, die sich in dem Gehäuse befinden. Jeweils ein Sensorträger 150, 160 besteht aus den Komponenten Stanzgitter, Magnet und Sensor 355, 365. Das Stanzgitter ist mit Kunststoff umspritzt. Der Magnet ist in den Sensorträger 150, 160 gesteckt. Der Sensor 355, 365 ist an einem Stanzgitter des Sensorträgers 150, 160 angebracht, wobei das Stanzgitter des Sensorträgers 150, 160 mit dem Stanzgitter 120, 130, 140 des Gehäuses 110 verbunden werden.
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In dem Gehäuse 110 befinden sich je mindestens zwei Sensorträger 150, 160, wobei das Versorgungskabel 140 zu der ersten Sensorträgereinheit 150 geführt wird und dann weiter zur zweiten Sensorträgereinheit 160 weitergeführt wird, also gemeinsam genutzt wird. Somit werden beide Sensorträgereinheiten 150, 160 mit lediglich einem gemeinsamen Versorgungskabel 140 verbunden. Dabei können die Sensorträgereinheiten 150, 160 unterschiedliche Längen aufweisen.
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Über eine Schraube wird das Gehäuse 110 des Drehzahlsensors an einem Modulblock mechanisch verbunden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Sensormoduls, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst einen Schritt 410 des Bereitstellens einer ersten Leitung mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt, einer zweiten Leitung mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt und einer gemeinsamen Leitung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten elektrischen Kontakt. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt 420 des Ummantelns der Leitungen zumindest teilumfänglich mit einem Gehäusematerial, um ein Gehäuse zu bilden. Der Schritt 420 des Ummantelns erfolgt derart, dass das Gehäuse einen Anschlussbereich zur elektrischen Ankontaktierung des Sensormoduls, einen ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines ersten Sensorträgers und einen zweiten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines zweiten Sensorträgers aufweist. Dabei sind die ersten Kontakte der ersten Leitung und der gemeinsamen Leitung in dem ersten Aufnahmebereich, die zweiten Kontakte der zweiten Leitung und der gemeinsamen Leitung in dem zweiten Aufnahmebereich und der dritte Kontakt der gemeinsamen Leitung in dem Anschlussbereich angeordnet.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Sensormodul
- 110
- Gehäuse
- 112
- Anschlussbereich
- 114
- erster Aufnahmebereich
- 116
- zweiter Aufnahmebereich
- 118
- Zwischenbereich
- 120
- erste Leitung
- 122
- Kontakt der ersten Leitung
- 130
- zweite Leitung
- 132
- Kontakt der zweiten Leitung
- 140
- gemeinsame Leitung
- 142
- Kontakt der gemeinsamen Leitung
- 144
- Kontakt der gemeinsamen Leitung
- 150
- erster Sensorträger
- 160
- zweiter Sensorträger
- 170
- Befestigungseinrichtung
- 180
- Schutzabdeckung
- 355
- erster Magnetfeldsensor
- 365
- zweiter Magnetfeldsensor
- 410
- erster Verfahrensschritt
- 420
- erster Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007006445 A1 [0003]
- DE 102008003340 A1 [0003]
