DE10333035A1

DE10333035A1 - Sensoreinrichtung

Info

Publication number: DE10333035A1
Application number: DE10333035A
Authority: DE
Inventors: Joachim Olk
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2005-02-10

Abstract

Sensoreinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Sensor, sowie ein Sensorgehäuse (3) zur Aufnahme des Sensors, wobei der Sensor mit mindestens einem Anschlusskabel (10, 11) verbunden ist, welches über das Sensorgehäuse (3) ein- bzw. ausgeführt wird, wobei das Sensorgehäuse (3) mit Befestigungsmitteln ausgestattet ist, die eine Befestigung des Sensorgehäuses (3) an dem mindestens einen Anschlusskabel (10, 11) ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Sensoreinrichtung der zuvor genannten Art ist hinreichend bekannt. Im wesentlichen besteht sie aus einem Sensor, der in einem Sensorgehäuse untergebracht ist und beispielsweise zur Erfassung physikalischer Batteriedaten, insbesondere Strom und Spannung, optional auch zur Messung der Temperatur der Batterie geeignet ist. Zu diesem Zweck wird der Sensor einerseits mit der Batterie und andererseits mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs, jeweils mit einem Anschlusskabel verbunden, welches durch geeignete Öffnungen des Sensorgehäuses dem Sensor zugeführt werden muss. Darüber hinaus wird das Sensorgehäuse, gemäß dem bekannten Stand der Technik, mit der Karosserie verbunden, um einen sicheren Halt der Sensoreinrichtung zu gewährleisten.

Als Nachteilig in diesem Zusammenhang erweist es sich jedoch, dass für die Sicherung bzw. Befestigung des Sensorgehäuses jeweils eine geeignete Befestigungsfläche an der Karosserie vorgesehen sein muss. Darüber hinaus müssen geeignete Befestigungsmittel an dem Sensorgehäuse sowie an der Karosserie bereitgestellt werden, die eine Verbindung ermöglichen. Dies führt insgesamt zu hohen Fertigungskosten und zu einem hohen Montageaufwand.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe eine Sensoreinrichtung bereitzustellen, die einfacher montiert und platzsparender eingesetzt werden kann.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch eine Sensoreinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das Sensorgehäuse mit Befestigungsmitteln ausgestattet ist, die eine Befestigung des Sensorgehäuses an dem mindestens einen Anschlusskabel ermöglichen, wird eine Sensoreinrichtung bereitgestellt, die ohne ein Verbindungselement zwischen Sensorgehäuse und Karosserie auskommt und daher wesentlich einfacher montiert werden kann. Auch muss keine separate Befestigungsfläche für die Sensoreinrichtung im Bereich der Karosserie vorgesehen sein, so dass die hier vorgeschlagene Sensoreinrichtung ebenfalls wesentlich platzsparender eingesetzt werden kann. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung problemlos in einem Fahrzeug nachgerüstet werden kann, da, wie bereits oben dargestellt, keine vorbestimmte Stelle im Bereich der Karosserie zur Befestigung vorgesehen sein muss.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Sensor um einen Shunt-Sensor. Denkbar sind jedoch auch andere oder weitere Sensortypen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor mit einem bordnetzseitigen Anschlusskabel und einem batterieseitigen Anschlusskabel verbunden ist. Die hier vorgeschlagene Anordnung eignet sich insbesondere für die Verwendung der Sensoreinrichtung mit einem Shunt-Sensor, da dieser obligatorisch zwischen den zuvor genannten Anschlusskabeln angeordnet wird.

Auch kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Sensor über Anschlussbereiche verfügt, die mit Schraubbolzen ausgestattet und mit an den Anschlusskabeln vorgesehenen Kabelschuhen verschraubt werden können. Hierdurch wird eine vorteilhafte Möglichkeit zur elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen den Anschlusskabeln und dem Sensor bereitgestellt.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Sensorgehäuse eine obere Gehäusehälfte und eine untere Gehäusehälfte umfasst, die über Clips und Rasten lösbar miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine einfache Montage der Sensoreinrichtung gewährleistet, insbesondere können die Gehäusehälften quasi ohne Werkzeug miteinander verbunden werden.

Auch kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Gehäusehälften jeweils einen ersten halbzylindrischen Gehäuseabschnitt sowie einen zweiten halbzylindrischen Gehäuseabschnitt umfassen, zwischen denen ein kastenförmiger mittlerer Gehäuseabschnitt zur Aufnahme des Sensors vorgesehen ist. Durch eine derartige Anordnung wird ein segmentiertes Sensorgehäuse bereitgestellt, bei dem die Anschlusskabel in den zylinderförmigen Bereichen aufgenommen sind und der Sensor, wie bereits oben dargestellt, in dem kastenförmigen Bereich. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass der Sensor durch besondere Dichtungsmaßnamen, die ausschließlich den kastenförmigen Bereich betreffen, in hohem Maße gegen Schmutz und Feuchtigkeit geschützt ist.

Als besonders vorteilhafte Befestigungsmittel kommen beispielsweise im Bereich der halbzylindrischen Gehäuseabschnitte angeordnete Zugentlastungsringe in Frage. Diese lassen sich bei der Herstellung der Gehäusehälften einfach integrieren und bieten eine wirkungsvolle aber kostengünstige Möglichkeit um ein geeignetes Befestigungsmittel bereitzustellen.

Auch kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Zugentlastungsringe jeweils halbkreisförmig in den halbzylindrischen Gehäuseabschnitten ausgeformt sind, wobei die durch Zusammenfügen der Gehäusehälften entstehenden vollkreisförmigen Zugentlastungsringe einen Innendurchmesser aufweisen, der dazu geeignet ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Anschlusskabel einzugehen. Hierdurch wird die Wirkung der Zugentlastungsringe weiterhin verstärkt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die untere Gehäusehälfte mit mindestens einer Aufnahme zur Aufnahme des Schraubbolzens ausgestattet ist. Dementsprechend kann diese Aufnahme auch als Halterung für den Schraubbolzen ausgelegt sein, so dass der Schraubbolzen bereits durch das Einlegen in die untere Gehäusehälfte gegen Verdrehen gesichert sein kann.

Weiterhin kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abschnitte der oberen Gehäusehälfte jeweils aus separaten Komponenten bestehen. Hierdurch können einzelne Funktionsbereiche der Sensoreinrichtung jeweils separat erreicht werden, ohne dass die gesamt obere Gehäusehälfte abgenommen werden müsste.

ZEICHNUNGEN

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

1 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung;

2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung;

3 eine perspektivische untere Ansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung;

4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung;

5 eine perspektivische Ansicht einer teilweise demontierten erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß 5.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zunächst wird auf 1 bezug genommen.

Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 1 umfasst im wesentlichen einen Shunt-Sensor 2, der in einem Sensorgehäuse 3 untergebracht ist.

Bei dem Shunt-Sensor 2 kann es sich um einen handelsüblichen Shunt-Sensor 2 handeln, der im wesentlichen aus einem (hier nicht dargestellten) Shunt-Element und einer (hier ebenfalls nicht dargestellten) Leiterkarte besteht. Das Shunt-Element selbst besteht aus zwei Anschlussbereichen 19, vorzugsweise aus Kupfer mit hoher Leitfähigkeit und ausreichender mechanischer Stabilität und der eigentlichen, zwischen den Anschlussbereichen 19 angeordneten (hier ebenfalls nicht dargestellten) Wiederstandsbahn aus vorzugsweise temperaturkompensiertem Material (z.B. Manganin). An den Anschlussbereichen 19 sind Schraubbolzen 13, 14 angeschraubt, die zur Befestigung jeweils eines bordnetzseitigen Anschlusskabels 10 und eines batterieseitigen Anschlusskabels 11 vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die Anschlusskabel 10, 11 mit geeigneten Kabelschuhen 12, 15 ausgestattet, wobei die Kabelschuhe 12, 15 eine mechanische und elektrische Verbindung mit den Anschlussbereichen 19 eingehen.

Die eigentliche Messung der physikalischen Betriebsdaten, wie Strom, Spannung und ggf. Temperatur der Batterie, wird durch die Elektronik der Leiterkarte bewerkstelligt, wobei die Differenz der Spannung rechts und links vom Wiederstandselement gemessen und zur Berechnung der Stromstärke gemäß dem Ohmschen Gesetz herangezogen wird. Gleichermaßen kann die Batteriespannung gemessen werden, indem dem Shunt-Sensor ein weiterer Spannungspegel, beispielsweise von dem anderen Pol der Batterie, zugeführt wird. Letztendlich kann der Shunt-Sensor noch mit einem Temperaturfühler ausgestattet oder verbunden sein, über den die Temperatur der Batterie gemessen werden kann.

Sämtliche zuvor genannten Messungen werden von der Leiterkarte, bzw. der darauf implementierten Elektronik durchgeführt und die Messwerte in aufbereiteter, vorzugsweise digitaler Form, über einen aus dem Sensorgehäuse 3 herausgeführten Kabelschwanz 20 an die (hier ebenfalls nicht dargestellte) Bordelektronik übertragen.

Das Sensorgehäuse 3 dient zunächst zur Aufnahme des Shunt-Sensors 2 und soll diesen vor schädlichen Umwelteinflüssen (bspw. Hitze, Schmutz etc.) schützen. In der hier vorgeschlagenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 1 umfasst das Sensorgehäuse 2 eine obere Gehäusehälfte 21 und eine untere Gehäusehälfte 22, die über geeignete Verbindungsmittel, hier über mehrere randseitig vorgesehene Clips 17 und Rasten 18, miteinander verbunden werden können. Die beiden Gehäusehälften 21, 22 sind im wesentlichen gleich aufgebaut, abgesehen von den Aufnahmen 23 für die Schraubbolzen 13, 14 in der unteren Gehäusehälfte 22. Die obere Gehäusehälfte 21 umfasst einen ersten halbzylindrischen Abschnitt 4, einen zweiten halbzylindrischen Abschnitt 6, sowie einen zwischen den zuvor genannten Abschnitten 4, 6 angeordneten mittleren kastenförmigen Abschnitt 5. Die untere Gehäusehälfte 22 umfasst analog einen ersten halbzylindrischen Abschnitt 7, einen zweiten halbzylindrischen Abschnitt 9, sowie einen zwischen den beiden zuvor genannten Abschnitten 7, 9 angeordneten mittleren kastenförmigen Abschnitt 8, so dass sich die Gehäusehälften 21, 22 zu einer wie in 2 dargestellten Sensoreinrichtung 1 zusammenfügen lassen.

Gleichermaßen dient das hier vorgeschlagene Sensorgehäuse 3 zur Befestigung der Sensoreinrichtung 1, dergestalt, dass geeignete Befestigungsmittel vorgesehen sind, die zur Aufnahme bzw.

Verbindung mit den Anschlusskabeln 10, 11 geeignet sind. Durch diese Maßnahme bedarf es keiner weiteren Befestigungsmaßnahme für das Sensorgehäuse 3, beispielsweise einer Schraubverbindung zwischen Sensorgehäuse 3 und Karosserie, sondern es werden vorteilhafterweise die obligatorisch vorhandenen und zumeist stabilen Anschlusskabel 10, 11 ausgenutzt um die Sensoreinrichtung 1 zu befestigen. Auch eröffnet sich hierdurch eine einfache Möglichkeit zum Nachrüsten oder werkstattseitigen Überprüfung des Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 1, da sämtliche Verbindungsmaßnahmen zwischen Sensorgehäuse 3 und Kraftfahrzeug entfallen können.

Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich im wesentlichen um Zugentlastungsringe 16, 17, die jeweils endseitig in den halbzylindrischen Abschnitten 4, 6, 7, 9 vorgesehen sind, wobei die Zugentlastungsringe 16, 17 einen Innendurchmesser aufweisen, der im wesentlichen geringfügig kleiner als das Anschlusskabel 10, 11 dimensioniert ist, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften 21, 22 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Anschlusskabeln 10, 11 und dem Sensorgehäuse 3 entsteht. Auch trägt die großzügige Dimensionierung der halbzylindrischen Abschnitte 4, 6, 7, 9 in Längsrichtung durch die Beabstandung von dem Anschlussbereich 19 und den Zugentlastungsringen 16 zu einer günstigen Aufnahme von Kräften und Momenten bei. Somit wirkt das Sensorgehäuse 3 als Befestigungsmittel für die Sensoreinrichtung 1.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß den 3 und 4 kann vorgesehen sein, dass die obere Gehäusehälfte 21 dreiteilig ausgestaltet ist, derart, dass der erste zylindrische Gehäuseabschnitt 4, der mittlere kastenförmige Abschnitt 5 und der zweite halbzylinderförmige Abschnitt 6 jeweils aus separaten Teilen bestehen und demnach auch separat mit der unteren Gehäusehälfte 22 verbunden werden können, wodurch sich der Vorteil der separaten Zugänglichkeit zu den einzelnen Funktionselementen Schraubbolzen 13, 14 bzw. Shunt-Sensor 2 ergibt.

Auch kann optional vorgesehen sein, dass das Sensorgehäuse mit weiteren Befestigungsvorrichtungen zur Verbindung mit der Karosserie ausgestattet ist.

Claims

Sensoreinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen Sensor, sowie – ein Sensorgehäuse (3) zur Aufnahme des Sensors, wobei – der Sensor mit mindestens einem Anschlusskabel (10, 11) verbunden ist, welches über das Sensorgehäuse (3) ein- bzw. ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (3) mit Befestigungsmitteln ausgestattet ist, die eine Befestigung des Sensorgehäuses (3) an dem mindestens einen Anschlusskabel (10, 11) ermöglichen.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor um einen Shunt-Sensor (2) handelt.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mit einem bordnetzseitigen Anschlusskabel (10) und einem batterieseitigen Anschlusskabel (11) verbunden ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (Shunt-Sensor 2) über Anschlussbereiche (19) verfügt, die mit Schraubbolzen (13) ausgestattet und mit an den Anschlusskabeln (10, 11) vorgesehenen Kabelschuhen (12, 15) verschraubt werden können.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse eine obere Gehäusehälfte (21) und eine untere Gehäusehälfte (22) umfasst, die über Clips (17) und Rasten (18) lösbar miteinander verbunden sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehälften (21, 22) jeweils eine ersten halbzylindrischen Gehäuseabschnitt (4, 6), sowie einen zweiten halbzylindrischen Gehäuseabschnitt (7, 9) umfassen, zwischen denen ein kastenförmiger mittlerer Gehäuseabschnitt (5, 8) zur Aufnahme des Sensors (Shunt-Sensor 2) vorgesehen ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel mindestens Zugentlastungsringe (16) umfassen.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungsringe (16) jeweils halbkreisförmig in den halbzylindrischen Gehäuseabschnitten (4, 6, 7, 9) ausgeformt sind, wobei die durch Zusammenfügen der Gehäusehälften (21, 22) entstehenden vollkreisförmigen Zugentlastungsringe (16) einen Innendurchmesser aufweisen, der dazu geeignet ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Anschlusskabel (10, 11) einzugehen.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Gehäusehälfte (22) mit mindestens einer Aufnahme (23) zur Aufnahme des Schraubbolzens (13, 14) ausgestattet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (5, 6, 7) der oberen Gehäusehälfte (21) jeweils aus separaten Komponenten bestehen.