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DE102023111437A1 - Sensor with housing and measuring cell, vehicle component with a sensor holder into which the sensor is inserted, test device and test method for testing the sensor - Google Patents

Sensor with housing and measuring cell, vehicle component with a sensor holder into which the sensor is inserted, test device and test method for testing the sensor Download PDF

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DE102023111437A1
DE102023111437A1 DE102023111437.9A DE102023111437A DE102023111437A1 DE 102023111437 A1 DE102023111437 A1 DE 102023111437A1 DE 102023111437 A DE102023111437 A DE 102023111437A DE 102023111437 A1 DE102023111437 A1 DE 102023111437A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
housing
measuring
connection side
measuring cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023111437.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Lars Didwiszus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Europe BV
Original Assignee
ZF CV Systems Europe BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by ZF CV Systems Europe BV filed Critical ZF CV Systems Europe BV
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Priority to PCT/EP2024/059042 priority patent/WO2024227549A1/en
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (10) mit einer Messzelle (12) und einem Gehäuse (14), das die Messzelle (12) umschließt und sich von einer Anschlussseite (16) zu einer von der Anschlussseite abgewandte Messseite (18) erstreckt. Erfindungsgemäß weist das Gehäuse (12) einen zur Anschlussseite hin offenen, dedizierten Prüfkanal auf, der sich von der Messzelle (12) zu einer Mündung an der Anschlussseite erstreckt.The invention relates to a sensor (10) with a measuring cell (12) and a housing (14) which encloses the measuring cell (12) and extends from a connection side (16) to a measuring side (18) facing away from the connection side. According to the invention, the housing (12) has a dedicated test channel which is open towards the connection side and extends from the measuring cell (12) to an opening on the connection side.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor mit einer Messzelle und einem Gehäuse, das die Messzelle umschließt und sich von einer Anschlussseite zu einer von der Anschlussseite abgewandte Messseite erstreckt. Das Gehäuse dient dem Schutz der Messzelle. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Fahrzeugkomponente, beispielsweise ein Schaltgetriebe, mit einem Sensor, dessen Messzelle von einem Gehäuse umschlossen ist, sowie Fahrzeuge mit einer entsprechenden Fahrzeugkomponente. Fahrzeuge mit einer Fahrzeugkomponente, die einen Sensor aufweist, dessen Messzelle von einem Gehäuse umschlossen ist, sind insbesondere Kraftwagen wie Personenkraftwage, Lastkraftwagen oder Traktoren, aber auch fahrende Maschinen, wie Kräne, Gabelstaple oder Bagger. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Prüfvorrichtung für einen Sensor, dessen Messzelle von einem Gehäuse umschlossen ist.The present invention relates to a sensor with a measuring cell and a housing that encloses the measuring cell and extends from a connection side to a measuring side facing away from the connection side. The housing serves to protect the measuring cell. The present invention also relates to a vehicle component, for example a manual transmission, with a sensor whose measuring cell is enclosed by a housing, as well as vehicles with a corresponding vehicle component. Vehicles with a vehicle component that has a sensor whose measuring cell is enclosed by a housing are in particular motor vehicles such as passenger cars, trucks or tractors, but also moving machines such as cranes, forklifts or excavators. The present invention also relates to a testing device for a sensor whose measuring cell is enclosed by a housing.

Sensoren werden in vielfältiger Form und teilweise unter rauen Umgebungsbedingen eingesetzt. Einsatzorte in Kraftfahrzeugen, beispielsweise im Bereich des Motors, des Getriebes oder hydraulischer oder pneumatischer Systeme, gehen häufig mit rauen Umgebungsbedingen einher.Sensors are used in a variety of forms and sometimes under harsh environmental conditions. Applications in motor vehicles, for example in the area of the engine, transmission or hydraulic or pneumatic systems, are often associated with harsh environmental conditions.

Es ist bekannt, Messzellen in ein typischerweise spritzgegossenes Kunststoffgehäuse einzubetten, um die Messzellen vor Umwelteinflüssen zu schützen. Ein entsprechender Sensor weist dann ein Kunststoffgehäuse auf, das die Messzelle umschließt, in dem Sinne also schützend umschließt. Gleichwohl weist ein solches Gehäuse an einer Anschlussseite Anschlüsse für die Messzelle auf.It is known to embed measuring cells in a typically injection-molded plastic housing in order to protect the measuring cells from environmental influences. A corresponding sensor then has a plastic housing that encloses the measuring cell, i.e. protects it. At the same time, such a housing has connections for the measuring cell on one connection side.

Trotzdem können derartige Sensoren ausfallen, wenn beispielsweise Öl zur Messzelle gelangt. Dies kommt beispielsweise vor, wenn der Sensor in rauen Umgebungen wie einem Motor mit Getriebe Getriebeöl ausgesetzt ist und das Gehäuse trotz aller Maßnahmen nicht oder nicht langzeitig dicht ist. So kann das Eindringen durch feine Risse verursacht sein, die bereits beim Umspritzen der Messzelle - also beim Spritzgießen des Gehäuses - entstehen könnten.Nevertheless, such sensors can fail if, for example, oil gets into the measuring cell. This can happen, for example, if the sensor is exposed to gear oil in harsh environments such as an engine with a gearbox and the housing is not sealed or not sealed for a long time despite all measures. The penetration can be caused by fine cracks that could already occur when the measuring cell is overmolded - i.e. when the housing is injection molded.

Da ein Sensorausfall, Überprüfung und ggfs. Austausch gerade an kritischen Stelle von Einsatzorten in Kraftfahrzeugen und in rauen Umgebungen mit erheblichem Aufwand und mit einem längeren Ausfall des Fahrzeugs verbunden ist --im schlimmsten Fall auch mit einer Beschädigung und entsprechender Wartung-- werden Sensoren vor dem Einbau geprüft.Since a sensor failure, inspection and, if necessary, replacement, especially at critical locations in motor vehicles and in harsh environments, involves considerable effort and a longer outage of the vehicle -- in the worst case, also with damage and corresponding maintenance -- sensors are tested before installation.

Das hierzu verwendete Prüfverfahren ist natürlicherweise ein Lecktest zwischen der Messseite und der Anschlussseite. Dabei wird das Gehäuse natürlicherweise beispielsweise auf durch einen unerwünschten Riss von der Anschlussseite zur Messzelle gelangende Luft geprüft, d.h. die auch von der Messseite zur Anschlussseite gelangt. Dies betrifft Luft, die durch natürliche Leckagepfade, beispielsweise um Anschlussleitungen für die Messzelle herum, gelangt. Derartige natürliche Leckagepfade entstehen typischerweise beim Umspritzen der Anschlussleitungen.The test method used for this is naturally a leak test between the measuring side and the connection side. The housing is naturally tested for air that has, for example, entered the measuring cell from the connection side through an undesirable crack, i.e. that also entered the measuring side from the connection side. This applies to air that has entered through natural leakage paths, for example around connection lines for the measuring cell. Such natural leakage paths typically arise when the connection lines are overmolded.

Trotz der üblichen Tests werden immer wieder Ausfälle geprüfter Sensoren beobachtet, die im Ergebnis auf Risse in dem Gehäuse des Sensors zurückzuführen sind.Despite the usual tests, failures of tested sensors are repeatedly observed, which are ultimately due to cracks in the sensor housing.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen verbesserten Sensor anzugeben.This is where the invention comes in, the object of which is to provide an improved sensor.

In Bezug auf den Sensor wird die Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch einen Sensor gemäß Anspruch 1 gelöst.With regard to the sensor, the object is achieved according to a first aspect of the invention by a sensor according to claim 1.

Demgemäß ist ein Sensor mit Gehäuse und Messzelle vorgesehen, bei dem das Gehäuse die Messzelle umschließt und sich von einer Anschlussseite zu einer von der Anschlussseite abgewandten Messseite erstreckt. Das Gehäuse weist erfindungsgemäß einen zur Anschlussseite hin offenen, dedizierten und definierten Prüfkanal auf, der sich von der Messzelle zu einer Mündung an der Anschlussseite erstreckt.Accordingly, a sensor with a housing and measuring cell is provided, in which the housing encloses the measuring cell and extends from a connection side to a measuring side facing away from the connection side. According to the invention, the housing has a dedicated and defined test channel that is open towards the connection side and extends from the measuring cell to an opening on the connection side.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass beim Umspritzen der Messzelle eine perfekte Abdichtung zwischen Messseite und Anschlussseite des Gehäuses auch dann erreicht werden kann, wenn das Gehäuse im Bereich der Messzelle einen Riss aufweist.The invention includes the finding that when overmolding the measuring cell, a perfect seal between the measuring side and the connection side of the housing can be achieved even if the housing has a crack in the area of the measuring cell.

Anders ausgedrückt, würde eine perfekte Abdichtung zwischen Messseite und Anschlussseite des Gehäuses bei eingangs genannten üblichen Sensoren und Prüfungen das Erkennen eines Risses von der Messzelle zur Messseite bei einer Prüfung der üblichen Sensoren verhindern. Wenn beispielsweise der übliche natürliche Leckagepfad um die Anschlussleitungen herum tatsächlich nicht verbliebe, würde der Riss nicht erkannt werden. Dann besteht nach wie vor die Gefahr, dass der Sensor im Einsatz versagt, obwohl der Sensor die Prüfung bestanden hat.In other words, a perfect seal between the measuring side and the connection side of the housing for the usual sensors and tests mentioned above would prevent a crack from the measuring cell to the measuring side from being detected when testing the usual sensors. If, for example, the usual natural leakage path around the connection lines did not actually remain, the crack would not be detected. Then there is still a risk that the sensor will fail in use, even though the sensor has passed the test.

Daher besteht die Idee darin, den dedizierten und definierten Prüfkanal in das Gehäuse des Sensors einzuführen, um eine zuverlässige Leckageprüfung für den Fall zu ermöglichen, dass ein Riss das Innere des Gehäuses an unerwünschter Stelle auf der Messseite des Gehäuses mit der Umgebung verbindet.Therefore, the idea is to introduce the dedicated and defined test channel into the housing of the sensor to enable a reliable leakage test in case a crack Interior of the housing connects to the environment at an undesirable location on the measuring side of the housing.

Das erfindungsgemäße Konzept betreffend den Sensor und das Prüfungsverfahren hat den Vorteil, dass damit nicht nur ein Riss von der Messzelle zur Anschlussseite sondern auch ein Riss von der Messzelle zur Messseite bei einer Prüfung der erfindungsgemäßen Sensoren erkennbar ist. Eine Ausfallwahrscheinlichkeit von solcher Art und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüften und für gut befundenen Sensoren ist ganz erheblich reduziert.The inventive concept relating to the sensor and the testing method has the advantage that not only a crack from the measuring cell to the connection side but also a crack from the measuring cell to the measuring side can be detected when testing the sensors according to the invention. The probability of failure of this type and of sensors tested using the inventive method and found to be good is significantly reduced.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, welche das Konzept der Erfindung in Bezug auf vorteilhafte Merkmale im Rahmen der Aufgabenstellung und im Hinblick auf weitere Vorteile weiterbilden.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, which further develop the concept of the invention with regard to advantageous features within the scope of the task and with regard to further advantages.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung trägt das Gehäuse auf seiner Außenseite eine umlaufende Dichtung, die in Längsrichtung des Gehäuses zwischen der Messseite und der Anschlussseite angeordnet und ausgebildet ist, an einer Innenwand einer Sensoraufnahme dichtend anzuliegen. Das Gehäuse ist - sofern keine ungewünschten Risse vorliegen - ausgehend von dem Gehäuseende auf der Messseite bis hin zur Dichtung vollständig dicht. Vorzugsweise ist die Messzelle auf einer der Anschlussseite abgewandten Seite der Dichtung in dem Gehäuse angeordnet - also im Bereich der Messseite. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Messzelle möglichst nah an einem Messort positioniert werden kann, wenn der Messort im Bereich von Umgebungsbedingungen liegt, die der Messzelle abträglich sein können.According to a preferred development, the housing has a circumferential seal on its outside, which is arranged in the longitudinal direction of the housing between the measuring side and the connection side and is designed to seal against an inner wall of a sensor holder. The housing is - provided there are no undesirable cracks - completely sealed from the housing end on the measuring side to the seal. The measuring cell is preferably arranged on a side of the seal in the housing that faces away from the connection side - i.e. in the area of the measuring side. This arrangement has the advantage that the measuring cell can be positioned as close as possible to a measuring location if the measuring location is in the area of environmental conditions that could be detrimental to the measuring cell.

Beispiele hierfür sind ein Sensor mit einer Messzelle in Form einer Hall-Sonde, die zum Erfassen der Position einer beweglichen Komponente (z. B. einer axial verschieblichen Welle mit Zahnrad) im Inneren eines Schaltgetriebes dient, oder ein GMR Sensor (ein Sensor, der auf dem giant magnetoresistance effect beruht) zum Erfassen einer Drehzahl eines Zahnrades, dessen Zähne das Signal des GMR-Sensors modulieren; allgemein ist bei einem Drehzahl-Sensor eine Messzelle ausgebildet zur Drehzahl-erfassung eines Zahnrades oder einer anderen dergleichen drehenden Komponente.Examples of this are a sensor with a measuring cell in the form of a Hall probe, which is used to detect the position of a moving component (e.g. an axially displaceable shaft with a gear) inside a manual transmission, or a GMR sensor (a sensor based on the giant magnetoresistance effect) for detecting a speed of a gear, the teeth of which modulate the signal of the GMR sensor; in general, a speed sensor has a measuring cell designed to detect the speed of a gear or other similar rotating component.

Vorzugsweise umschließt die Dichtung das Gehäuse kreisförmig. Dies erlaubt es, den Sensor in eine hohlzylindrische Sensoraufnahme einzusetzen und führt zu einer zuverlässigen Abdichtung zwischen der Innenwand der Sensoraufnahme und dem Gehäuse des Sensors. Die Kreisform der Dichtung hat hierbei zwei Vorteile: Sie ermöglicht eine besonders zuverlässige Abdichtung und erlaubt es, den Sensor in beliebiger Orientierung in Bezug auf die Umfangsrichtung einzusetzen.The seal preferably encloses the housing in a circular shape. This allows the sensor to be inserted into a hollow cylindrical sensor holder and results in a reliable seal between the inner wall of the sensor holder and the sensor housing. The circular shape of the seal has two advantages: It enables a particularly reliable seal and allows the sensor to be inserted in any orientation in relation to the circumferential direction.

Vorzugsweise ist die Messzelle mit wenigstens einer Anschlussleitung verbunden, die sich außerhalb des Prüfkanals von der Messzelle zu der Anschlussseite des Gehäuses und gegebenenfalls darüber hinaus erstreckt. Dadurch, dass die Anschlussleitung oder die Anschlussleitungen außerhalb des Prüfkanals verläuft, ist sichergestellt, dass der Prüfkanal durchgehend definiert offenbleibt und eine zuverlässige Prüfung erlaubt.Preferably, the measuring cell is connected to at least one connecting line that extends outside the test channel from the measuring cell to the connection side of the housing and possibly beyond. The fact that the connecting line or lines run outside the test channel ensures that the test channel remains open in a defined manner throughout and allows reliable testing.

An der Anschlussseite weist das Gehäuse vorzugsweise wenigstens einen Anschlusskontakt auf, der über die wenigstens eine Anschlussleitung mit der Messzelle verbunden ist. Die wenigstens eine Anschlussleitung ist vorzugsweise eine elektrische Leitung und die Messzelle ist vorzugsweise dazu ausgebildet, elektrische Messsignale auszugeben.On the connection side, the housing preferably has at least one connection contact, which is connected to the measuring cell via the at least one connection line. The at least one connection line is preferably an electrical line and the measuring cell is preferably designed to output electrical measurement signals.

Das Gehäuse ist vorzugsweise ein spritzgegossenes Kunststoffgehäuse. Dies hat den Vorteil, dass die Messzelle in der Regel zuverlässig und auf einfache Art und Weise mit einem schützenden Gehäuse versehen werden kann.The housing is preferably an injection-molded plastic housing. This has the advantage that the measuring cell can usually be provided with a protective housing in a reliable and simple manner.

Vorzugsweise weist das Gehäuse auf seiner Außenseite eine umlaufende Nut zur Aufnahme einer bzw. der Dichtung auf, die in Längsrichtung des Gehäuses zwischen der Messseite und der Anschlussseite angeordnet ist. In diesem Fall kann ein O-Ring als Dichtung verwendet werden, der in die Nut eingesetzt werden kann. Alternativ kann die Dichtung auch an das Gehäuse angespritzt werden (z. B. auf dem Wege des Co-Moldings, Overmoldings oder Co-Injection-Moldings).Preferably, the housing has a circumferential groove on its outside for receiving a seal, which is arranged in the longitudinal direction of the housing between the measuring side and the connection side. In this case, an O-ring can be used as a seal, which can be inserted into the groove. Alternatively, the seal can also be molded onto the housing (e.g. by means of co-molding, overmolding or co-injection molding).

Der Sensor ist bevorzugt ein Wegesensor, insbesondere bevorzugt ein Drehzahlsensor. Entsprechend ist die Messzelle vorzugsweise ausgebildet zur Positionserfassung eines bewegten Teils entlang eines Weges, insbesondere zur Drehzahlerfassung einer drehenden Komponente. Oben genannte Beispiele und die in den Figuren genannten Beispiele sind zur Veranschaulichung und nicht einschränkend gemeint. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht eingeschränkt auf eine bestimmte, gleichwohl bevorzugte, Messfunktion und/oder Messart.The sensor is preferably a position sensor, particularly preferably a speed sensor. Accordingly, the measuring cell is preferably designed to detect the position of a moving part along a path, in particular to detect the speed of a rotating component. The examples mentioned above and the examples mentioned in the figures are intended to be illustrative and not restrictive. In principle, the invention is not restricted to a specific, but nevertheless preferred, measuring function and/or type of measurement.

Insbesondere für oben genannte Messfunktionen hat sich gleichwohl eine Messzelle als vorteilhaft erwiesen, die vorzugsweise als eine Hall-Sonde (etwa für einen Drehzahlsensor) oder als eine kapazitive Messzelle für einen kapazitiven Sensor (etwa als Wegsensor) ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Messzelle berührungslos funktioniert und somit die Funktionsweise der Messzelle durch das Kunststoffgehäuse nicht beeinträchtigt wird.However, a measuring cell that is preferably designed as a Hall probe (e.g. for a speed sensor) or as a capacitive measuring cell for a capacitive sensor (e.g. as a displacement sensor) has proven to be particularly advantageous for the above-mentioned measuring functions. This has the advantage that the measuring cell functions without contact and thus the functionality of the measuring cell is not impaired by the plastic housing.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Prüfverfahren zum Prüfen eines Sensors der erfindungsgemäßen Art.A further aspect relates to a test method for testing a sensor of the type according to the invention.

Gemäß einer ersten Variante des Prüfverfahrens weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

  • - der Sensor wird in eine Sensoraufnahme dichtend eingesetzt,
  • - eine Druckdifferenz wird zwischen der Messseite und der Anschlussseite des Sensors in der Sensoraufnahme hergestellt und
  • - ein Druckabfall wird als Veränderung der Druckdifferenz zwischen der Messseite und der Anschlussseite des Sensors in der Sensoraufnahme erfasst.
According to a first variant of the test procedure, the procedure comprises the following steps:
  • - the sensor is inserted into a sensor holder in a sealing manner,
  • - a pressure difference is created between the measuring side and the connection side of the sensor in the sensor holder and
  • - a pressure drop is detected as a change in the pressure difference between the measuring side and the connection side of the sensor in the sensor holder.

Gemäß einer zweiten Variante des Prüfverfahrens weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

  • - der Sensor wird in eine Sensoraufnahme dichtend eingesetzt,
  • - eine Druckdifferenz wird zwischen der Messseite und der Anschlussseite des Sensors in der Sensoraufnahme hergestellt und
  • - ein Gasmassenstrom wird zwischen der Messseite und der Anschlussseite des Sensors in der Sensoraufnahme erfasst.
According to a second variant of the testing procedure, the procedure comprises the following steps:
  • - the sensor is inserted into a sensor holder in a sealing manner,
  • - a pressure difference is created between the measuring side and the connection side of the sensor in the sensor holder and
  • - a gas mass flow is measured between the measuring side and the connection side of the sensor in the sensor holder.

Eine für die Prüfverfahren geeignete Prüfvorrichtung weist eine Sensoraufnahme auf, in die der Sensor derart dichtend eingesetzt werden kann, dass dessen Messseite von der Anschlussseite in der Sensoraufnahme hermetisch getrennt ist. Die Prüfvorrichtung ist ausgebildet, eine Druckdifferenz zwischen der Messseite und der Anschlussseite des Sensors in der Sensoraufnahme herzustellen und einen Druckabfall zu erfassen, wenn ein Sensor in die Sensoraufnahme eingesetzt ist.A test device suitable for the test method has a sensor holder into which the sensor can be inserted in such a sealing manner that its measuring side is hermetically separated from the connection side in the sensor holder. The test device is designed to create a pressure difference between the measuring side and the connection side of the sensor in the sensor holder and to detect a pressure drop when a sensor is inserted into the sensor holder.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Fahrzeugkomponente mit einem Sensor der erfindungsgemäßen Art.A further aspect relates to a vehicle component with a sensor of the type according to the invention.

Eine derartige Fahrzeugkomponente, insbesondere Antriebskomponente, weist eine Sensoraufnahme auf, in die ein erfindungsgemäßer Sensor derart dichtend eingesetzt ist, dass die Messseite von der Anschlussseite in der Sensoraufnahme hermetisch getrennt ist. Die Sensoraufnahme weist vorzugsweise einen hohlzylindrischen Abschnitt auf, an dessen Innenwand eine Dichtung anliegt, die die Messseite von der Anschlussseite in der Sensoraufnahme hermetisch trennt. Die Dichtung ist vorzugsweise von einem O-Ring gebildet.Such a vehicle component, in particular a drive component, has a sensor receptacle into which a sensor according to the invention is inserted in such a sealing manner that the measuring side is hermetically separated from the connection side in the sensor receptacle. The sensor receptacle preferably has a hollow cylindrical section, on the inner wall of which a seal rests, which hermetically separates the measuring side from the connection side in the sensor receptacle. The seal is preferably formed by an O-ring.

Die Fahrzeugkomponente ist vorzugsweise ein Schaltgetriebe und der Sensor ist vorzugsweise zum Erfassen einer Drehzahl oder einer Schaltstellung einer Getriebekomponente angeordnet und ausgebildet.The vehicle component is preferably a manual transmission and the sensor is preferably arranged and designed to detect a rotational speed or a shift position of a transmission component.

Gemäß einer alternativen Variante ist die Fahrzeugkomponente ein hydraulisches oder pneumatisches System und der Sensor ist vorzugsweise zum Erfassen einer Position eines beweglichen Systembestandteils des hydraulischen oder pneumatischen Systems angeordnet und ausgebildet.According to an alternative variant, the vehicle component is a hydraulic or pneumatic system and the sensor is preferably arranged and designed to detect a position of a movable system component of the hydraulic or pneumatic system.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.Embodiments of the invention are now described below with reference to the drawing in comparison to the prior art, some of which is also shown. This is not necessarily intended to show the embodiments to scale; rather, where useful for explanation, the drawing is in a schematic and/or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings immediately apparent from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It should be noted that a wide variety of modifications and changes can be made to the shape and detail of an embodiment without deviating from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, the drawing and the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and/or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact shape or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an object that would be limited compared to the object claimed in the claims. For specified design ranges, values within the specified limits should also be disclosed as limit values and can be used and claimed as required.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

  • 1 eine perspektivische Außenansicht eines Sensors;
  • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensors, eingesetzt in eine Sensoraufnahme;
  • 3 eine schematische Darstellung eines alternativen Sensors eingesetzt in eine Sensoraufnahme;
  • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Alternative eines erfindungsgemäßen Sensors, eingesetzt in eine Sensoraufnahme;
  • 5 eine schematische Darstellung des Sensors aus 4, eingesetzt in eine alternative Sensoraufnahme;
  • 6 eine schematische Darstellung einer Messzelle für einen Sensor der erfindungsgemäßen Art
  • 7 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Sensors in einer teilweise längsgeschnittenen Ansicht;
  • 8 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Sensors der hier beschriebenen Art;
  • 9 mögliche Verläufe eines mit der Prüfvorrichtung gemäß 8 erfassten Druckabfalls; und
  • 10 eine Fahrzeugkomponente mit einem erfindungsgemäßen Sensor.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments and from the drawing, which shows in:
  • 1 a perspective external view of a sensor;
  • 2 a schematic representation of a sensor according to the invention, inserted into a sensor holder;
  • 3 a schematic representation of an alternative sensor inserted into a sensor holder;
  • 4 a schematic representation of another alternative of a sensor according to the invention, inserted into a sensor holder;
  • 5 a schematic representation of the sensor 4 , inserted into an alternative sensor holder;
  • 6 a schematic representation of a measuring cell for a sensor of the type according to the invention
  • 7 a schematic, perspective representation of a sensor in a partially longitudinal section;
  • 8 a schematic, perspective representation of a test device for testing a sensor of the type described here;
  • 9 possible courses of a test device according to 8 recorded pressure drop; and
  • 10 a vehicle component with a sensor according to the invention.

1 ist eine schematische perspektivische Außenansicht eines Sensors 10. Ein erfindungsgemäßer Sensor 10 weist eine Messzelle 12 (siehe 2 bis 7) auf, die von einem Gehäuse 14 (siehe 1 bis 7) umschlossen ist. Das Gehäuse 14 erstreckt sich von einer Anschlussseite 16 bis zu einer Messseite 18. Innerhalb des Gehäuses 14 erstrecken sich Anschlussleitungen 20 von der Messzelle 12 zur Anschlussseite 16 des Gehäuses 14. Auf der Anschlussseite 16 des Gehäuses 14 können beispielsweise elektrische Kontakte 22 vorgesehen sein, die über die Anschlussleitungen 20 mit entsprechenden Anschlüssen der Messzelle 12 verbunden sind. 1 is a schematic perspective external view of a sensor 10. A sensor 10 according to the invention has a measuring cell 12 (see 2 to 7 ) which is surrounded by a housing 14 (see 1 to 7 ). The housing 14 extends from a connection side 16 to a measuring side 18. Within the housing 14, connection lines 20 extend from the measuring cell 12 to the connection side 16 of the housing 14. On the connection side 16 of the housing 14, for example, electrical contacts 22 can be provided which are connected via the connection lines 20 to corresponding connections of the measuring cell 12.

Aufgabe des Gehäuses 14 ist es, die Messzelle 12 auf der Messseite 18 des Gehäuses 14 vor eindringenden Medien, beispielsweise Öl oder anderen Flüssigkeiten, zu schützen.The purpose of the housing 14 is to protect the measuring cell 12 on the measuring side 18 of the housing 14 from penetrating media, such as oil or other liquids.

Im Einsatz ist der Sensor 10 typischerweise in eine Sensoraufnahme 24 dichtend eingesetzt. Um eine ausreichende Dichtigkeit zwischen dem Sensorgehäuse 14 und der Innenwand 26 der Sensoraufnahme 24 sicherzustellen, ist eine Dichtung 28 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel von einem O-Ring 30 gebildet ist, der in eine umlaufende Ringnut 32 an dem Gehäuse 14 eingesetzt ist.In use, the sensor 10 is typically inserted in a sealing manner into a sensor receptacle 24. In order to ensure sufficient tightness between the sensor housing 14 and the inner wall 26 of the sensor receptacle 24, a seal 28 is provided, which in the example shown is formed by an O-ring 30 that is inserted into a circumferential annular groove 32 on the housing 14.

Wie insbesondere den schematischen Darstellungen in den 2 bis 5 zu entnehmen ist, liegt der O-Ring 30 außen an der Innenwand 26 der Sensoraufnahme 24 an und auf seiner Innenseite am Boden 34 der Nut 32 am Gehäuse 14 des Sensors 10.As can be seen particularly from the schematic representations in the 2 to 5 As can be seen, the O-ring 30 rests on the outside on the inner wall 26 of the sensor holder 24 and on its inside on the bottom 34 of the groove 32 on the housing 14 of the sensor 10.

Aus Gründen der Dichtigkeit, aber auch, um den Sensor 10 in beliebiger Drehposition in die Sensoraufnahme 24 einsetzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Nut 32 und der O-Ring 30 ringförmig um das Gehäuse 14 umlaufend ausgebildet sind und die Sensoraufnahme 26 die Form eines Hohlzylinders hat.For reasons of tightness, but also in order to be able to insert the sensor 10 in any rotational position into the sensor holder 24, it is advantageous if the groove 32 and the O-ring 30 are formed in a ring shape around the housing 14 and the sensor holder 26 has the shape of a hollow cylinder.

Um die Einstecktiefe des Sensors 10 in die Sensoraufnahme 26 zu begrenzen, kann die Sensoraufnahme 24 als gestufte Bohrung ausgeführt sein, wie dies in 5 dargestellt ist. Ein erster, proximaler Abschnitt 24.1 hat dann einen größeren Durchmesser als ein zweiter, distaler Abschnitt 24.2, sodass sich ein Absatz 36 in der Sensoraufnahme 24 ergibt, an dem ein umlaufender Kragen 38 am Gehäuse 14 des Sensors 10 anliegt, wenn der Sensor 10 vollständig in die Sensoraufnahme 24 eingesetzt ist. Die umlaufende Nut 32 zur Aufnahme des O-Rings 30 verläuft entlang der umlaufenden Außenseite des Kragens 38.In order to limit the insertion depth of the sensor 10 into the sensor holder 26, the sensor holder 24 can be designed as a stepped bore, as shown in 5 is shown. A first, proximal section 24.1 then has a larger diameter than a second, distal section 24.2, so that a shoulder 36 is formed in the sensor receptacle 24, against which a circumferential collar 38 rests on the housing 14 of the sensor 10 when the sensor 10 is fully inserted into the sensor receptacle 24. The circumferential groove 32 for receiving the O-ring 30 runs along the circumferential outside of the collar 38.

Die von dem O-Ring 30 gebildete Dichtung 28 auf der Außenseite des Gehäuses 14 des Sensors 10 bewirkt somit, dass die Messseite 18 des Sensors 10 hermetisch von der Anschlussseite 16 des Sensors 10 getrennt ist, wenn der Sensor 10 in die entsprechende, passende Sensoraufnahme 24 eingesetzt ist. Dementsprechend reicht es, wenn das Sensorgehäuse 14 auf der Messseite vollständig dicht ist. Undichtigkeiten auf der Anschlussseite, die beispielsweise im Bereich von Durchführungen für die Anschlussleitungen 20 oder die Kontakte 22 entstehen, können unkritisch sein. Im Gegenteil, entsprechende beim Spritzgießen um die Anschlussleitungen 20 herum verbleibende Leckagepfade haben in der Vergangenheit beim Prüfen des Sensors für Vorteile gesorgt. Allerdings können zur Anschlussseite hin offene Leckagepfade insbesondere dann kritisch sein, wenn es dort im Anwendungsfall Feuchtigkeitseinträge gibt. Deshalb wird eine entsprechende Dichtigkeit über einen Anschlussstecker hergestellt, d.h. nur wenn ein Anschlussstecker auf die Anschlussseite des Sensors gesteckt ist, ist die ausreichende Dichtigkeit des Sensors sichergestellt.The seal 28 formed by the O-ring 30 on the outside of the housing 14 of the sensor 10 thus ensures that the measuring side 18 of the sensor 10 is hermetically separated from the connection side 16 of the sensor 10 when the sensor 10 is inserted into the corresponding, matching sensor holder 24. Accordingly, it is sufficient if the sensor housing 14 is completely sealed on the measuring side. Leaks on the connection side, which arise, for example, in the area of feedthroughs for the connection lines 20 or the contacts 22, may not be critical. On the contrary, corresponding leakage paths remaining around the connection lines 20 during injection molding have provided advantages in the past when testing the sensor. However, leakage paths open towards the connection side can be critical, especially if there is moisture ingress there in the application. Therefore, the appropriate tightness is achieved via a connector plug, i.e. the sufficient tightness of the sensor is only ensured if a connector plug is plugged into the connection side of the sensor.

Ein Leckagetest funktioniert daher nur ohne Anschlussstecker und der Zustand ohne Anschlussstecker wäre in feuchter Umgebung kritisch, da es zu Kurzschlüssen oder durch den Leckagepfad zu Verschmutzung bis zur Messzelle kommen kann.A leak test therefore only works without a connection plug and the condition without a connection plug would be critical in a humid environment, as this could lead to short circuits or contamination through the leakage path to the measuring cell.

Problematisch ist es, wenn das Sensorgehäuse 14 auf der Messseite 18 einen Riss 40 aufweist, weil die Messseite 18 typischerweise widrigen Umgebungsbedingungen beispielsweise innerhalb eines Getriebes ausgesetzt ist. Wenn das Gehäuse 14 auf der Messseite 18 Fehlstellen, Risse oder andere Undichtigkeiten aufweist, kann beispielsweise Getriebeöl durch das Gehäuse 14 zu der Messzelle 18 dringen und diese zerstören. Daher wird der Sensor 10 vor dem Einbau auf Dichtigkeit geprüft. Bekannt ist es, hierzu den Sensor 10 in eine Sensoraufnahme 24 einzusetzen und eine Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck p1 auf der Messseite 18 und einem zweiten Druck p2 auf der Anschlussseite 16 herzustellen und einen eventuell auftretenden Druckverlust zu erfassen. Zu einem solchen Druckverlust kommt es, wenn Gas durch Undichtigkeiten im Gehäuse 14 von der Messseite 18 zur Anschlussseite 16 strömen kann oder umgekehrt, je nachdem, welcher der beiden Drücke p1 oder p2 größer ist. Hierbei sind insbesondere Risse oder Undichtigkeiten im Bereich der Messzelle 18 kritisch. Für dieses Prüfverfahren ist es wichtig, dass die Dichtung 28 das Sensorgehäuse 14 gut gegenüber der Innenwand 26 der Sensoraufnahme 24 abdichtet. Dies ist allerdings in der Regel gegeben und auch leicht zu gewährleisten.It is problematic if the sensor housing 14 has a crack 40 on the measuring side 18, because the measuring side 18 is typically exposed to adverse environmental conditions, for example within a gearbox. If the housing 14 has defects, cracks or other leaks on the measuring side 18, for example, gear oil can leak through the housing 14 to the measuring cell 18 and destroy it. Therefore, the sensor 10 is tested for leaks before installation. It is known to do this by inserting the sensor 10 into a sensor holder 24 and establishing a pressure difference between a first pressure p 1 on the measuring side 18 and a second pressure p 2 on the connection side 16, and to record any pressure loss that may occur. Such a pressure loss occurs when gas can flow through leaks in the housing 14 from the measuring side 18 to the connection side 16, or vice versa, depending on which of the two pressures p 1 or p 2 is greater. Cracks or leaks in the area of the measuring cell 18 are particularly critical here. For this test method, it is important that the seal 28 seals the sensor housing 14 well against the inner wall 26 of the sensor holder 24. However, this is usually the case and is also easy to ensure.

Um Risse wie den beispielhaft dargestellten Riss 40 auf der Messseite 18 des Sensorgehäuses 14 insbesondere im Bereich der Messzelle 12 mit dem skizzierten Prüfverfahren zuverlässig detektieren zu können, ist ein Prüfkanal 42 in dem Sensorgehäuse 14 vorgesehen, der sich von der Anschlussseite 16 bis hin zur Messzelle 12 erstreckt. Der Prüfkanal 42 ist durchgehend offen und hat ein definiertes Maß. Vorzugsweise verlaufen die Anschlussleitungen 20 nicht in dem Prüfkanal 42, sondern neben dem Prüfkanal 42. Allerdings ist es ebenfalls möglich den Prüfkanal zum Führen der Anschlussleitungen zu nutzen. Dies ist allerdings nicht bevorzugt, weil dann die Definiertheit des Querschnitts des Prüfkanals beeinträchtigt sein kann. Im Bereich der Messzelle 12 verzweigt sich der Prüfkanal 42 vorzugsweise oder mündet in einem Hohlraum 44, der die Messzelle 12 umgeben kann. So kann möglichst jede Undichtigkeit des Gehäuses im Bereich der Messzelle 12 erfasst werden. Zwischen der Messzelle 12 und einer Mündung 46 auf der Anschlussseite 16 des Sensorgehäuses 14 verläuft der Prüfkanal 42 vorzugsweise in gerader Linie. Dies erlaubt eine einfache Fertigung beim Spritzgießen des Sensorgehäuses 14.In order to be able to reliably detect cracks such as the crack 40 shown as an example on the measuring side 18 of the sensor housing 14, particularly in the area of the measuring cell 12, using the test method outlined, a test channel 42 is provided in the sensor housing 14, which extends from the connection side 16 to the measuring cell 12. The test channel 42 is open throughout and has a defined dimension. Preferably, the connection lines 20 do not run in the test channel 42, but rather next to the test channel 42. However, it is also possible to use the test channel to guide the connection lines. However, this is not preferred because the definition of the cross-section of the test channel can then be impaired. In the area of the measuring cell 12, the test channel 42 preferably branches off or opens into a cavity 44, which can surround the measuring cell 12. In this way, as many leaks in the housing as possible in the area of the measuring cell 12 can be detected. The test channel 42 preferably runs in a straight line between the measuring cell 12 and an opening 46 on the connection side 16 of the sensor housing 14. This allows for simple production during injection molding of the sensor housing 14.

7 zeigt einen Sensor 10 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung in einer teilweise längsgeschnittenen Ansicht um die mögliche Anordnung eines Hohlraums 44 um die Messzelle 12 herum zu illustrieren. 7 shows a sensor 10 in a schematic, perspective representation in a partially longitudinally sectioned view to illustrate the possible arrangement of a cavity 44 around the measuring cell 12.

Falls das Sensorgehäuse 14 eines zu prüfenden Sensors 10 eine Undichtigkeit wie den Riss 40 aufweist, kann dies mit dem skizzierten Prüfverfahren dadurch festgestellt werden, dass die Druckdifferenz Δp zwischen dem ersten Druck p1 und dem zweiten Druck p2 über die Zeit abnimmt, wie dies in 9 skizzenhaft dargestellt ist. Ein entsprechender Druckabfall Δp innerhalb einer Zeitdauer T1 kann als Prüfkriterium gewertet werden. Ist Δp1 größer als ein erlaubtes Höchstmaß Δpmax, wird das Gehäuse 14 des Sensors 10 als undicht eingestuft und der Sensor 10 besteht die Prüfung nicht; siehe die strichpunktierte Linie für Δp in 9. Bleibt die Druckdifferenz Δp2 innerhalb der Zeitdauer T1 jedoch kleiner als die erlaubte maximale Druckdifferenz Δpmax, hat der Sensor 10 die Dichtigkeitsprüfung bestanden; siehe die durchgezogene Linie für Δp in 9. 8 zeigt skizzenhaft eine entsprechende Prüfvorrichtung 52.If the sensor housing 14 of a sensor 10 to be tested has a leak such as the crack 40, this can be determined using the test method outlined by the pressure difference Δp between the first pressure p 1 and the second pressure p 2 decreasing over time, as shown in 9 is shown in a sketch. A corresponding pressure drop Δp within a time period T 1 can be considered a test criterion. If Δp 1 is greater than a permitted maximum value Δp max , the housing 14 of the sensor 10 is classified as leaking and the sensor 10 fails the test; see the dotted line for Δp in 9 . However, if the pressure difference Δp 2 remains smaller than the maximum permitted pressure difference Δp max within the time period T 1 , the sensor 10 has passed the leak test; see the solid line for Δp in 9 . 8 shows a sketch of a corresponding test device 52.

Das Sensorgehäuse 14 ist vorzugsweise ein Kunststoffgehäuse, das im Spritzgießverfahren hergestellt ist. Geeignete Kunststoffe für das Sensorgehäuse 14 sind Kunststoffe, die eine ausreichende Maßhaltigkeit und Temperaturfestigkeit gewährleisten, z.B. glasfaserverstärktes PA6.6.The sensor housing 14 is preferably a plastic housing that is manufactured using an injection molding process. Suitable plastics for the sensor housing 14 are plastics that ensure sufficient dimensional stability and temperature resistance, e.g. glass fiber reinforced PA6.6.

Die Dichtung 28 wird vorzugsweise von einem O-Ring 30 gebildet, kann jedoch aber auch von einem Elastomer gebildet sein, das direkt an das Gehäuse 14 angespritzt ist. Dies kann auf dem Wege eines sogenannten Co-Spritzgießverfahrens (Co-Molding oder Co-Injection-Molding) erfolgen.The seal 28 is preferably formed by an O-ring 30, but can also be formed by an elastomer that is molded directly onto the housing 14. This can be done by means of a so-called co-injection molding process (co-molding or co-injection molding).

Die Messzelle 12 ist vorzugsweise eine berührungslos arbeitende Messzelle wie beispielsweise eine Hall-Sonde oder ein Kapazitätssensor. Die Funktionsweise derartiger berührungslos arbeitender Messzellen wird nämlich nicht von dem Sensorgehäuse 14 beeinträchtigt.The measuring cell 12 is preferably a contactless measuring cell such as a Hall probe or a capacitance sensor. The functionality of such contactless measuring cells is not impaired by the sensor housing 14.

Zum Schutz der Kontakte 22 kann auf der Anschlussseite 15 des Gehäuses 14 eine Umfassung 48 vorgesehen sein, die einen einseitig offenen Freiraum 50 umschließt, in dem die Kontakte angeordnet sind und die in Verbindung mit einem Anschlussstecker für eine ausreichende Abdichtung sorgt, indem der Anschlussstecker und die Umfassung 48 dichtend ineinandergreifen.To protect the contacts 22, a casing 48 can be provided on the connection side 15 of the housing 14, which encloses a free space 50 that is open on one side, in which the contacts are arranged and which, in conjunction with a connection plug, ensures sufficient sealing in that the connection plug and the casing 48 engage in a sealing manner.

Ein erfindungsgemäßer Sensor 10 kann beispielsweise Bestandteil einer Fahrzeugkomponente 60 sein, wie sie in 10 beispielhaft in Form eines Getriebes dargestellt ist. Das Getriebe 60 weist beispielsweise (u.a.) zwei ineinandergreifende Zahnräder 62 und 64 auf, die in einem Getriebegehäuse 66 untergebracht sind und jeweils um eine Welle 68 bzw. 70 rotieren.A sensor 10 according to the invention can, for example, be part of a vehicle component 60 as shown in 10 is shown by way of example in the form of a gear. The gear 60 has, for example (among other things), two intermeshing gears 62 and 64 which are accommodated in a gear housing 66 and each rotate about a shaft 68 or 70.

Ein Ölsumpf 72 dient zum Schmieren der Zahnräder 62 und 64 des Getriebes 60. Um die Drehzahl des im dargestellten Beispiels unteren Zahnrads 64 zu erfassen, weist das Getriebegehäuse 66 eine Sensoraufnahme 74 auf, in die ein erfindungsgemäßer Sensor 10 eingesetzt ist. Die Sensoraufnahme 74 kann ähnlich gestaltet sein, wie vorstehend in den 4 und 5 dargestellt ist. Während des Betriebs drehen sich die Zahnräder 62 und 64 des Getriebes. Um die Drehzahl des unteren Zahnrades 64 zu erfassen, ist der Sensor 10 beispielsweise als GMR-Sensor (ein Sensor, der auf dem giant magnetoresistance effect beruht), der ein Ausgangssignal liefert, das sich in Abhängigkeit des Abstands zu den vorbeilaufenden Zähnen des unteren Zahnrades 64 ändert.An oil sump 72 serves to lubricate the gears 62 and 64 of the transmission 60. In order to detect the speed of the lower gear 64 in the example shown, the transmission housing 66 has a sensor holder 74 into which a sensor 10 according to the invention is inserted. The sensor holder 74 can be designed similarly to that described above in the 4 and 5 During operation, the gears 62 and 64 of the Gearbox. In order to detect the speed of the lower gear 64, the sensor 10 is designed, for example, as a GMR sensor (a sensor based on the giant magnetoresistance effect), which provides an output signal that changes depending on the distance to the passing teeth of the lower gear 64.

Die Zähne des drehenden Zahnrades 64 modellieren somit das elektrische Ausgangssignal des Sensors 10, so dass dieser als Drehzahlsensor genutzt werden kann.The teeth of the rotating gear 64 thus model the electrical output signal of the sensor 10, so that it can be used as a speed sensor.

Wie in 10 abgebildet, ist der Sensor 10 während des Betriebs des Getriebes 60 typischerweise regelmäßig Ölspritzern 80 ausgesetzt, so dass der Sensor 10 dicht sein muss. Dies ist durch das entsprechende Sensorgehäuse 14 sichergestellt.As in 10 As shown, the sensor 10 is typically regularly exposed to oil splashes 80 during operation of the transmission 60, so that the sensor 10 must be sealed. This is ensured by the corresponding sensor housing 14.

Wie in 10 ebenfalls dargestellt ist, ist der Sensor 10 über ein Anschlusskabel 76 mit einer entsprechenden Auswertelektronik (nicht dargestellt) verbunden. Das Kabel 76 hat an seinem sensorseitigen Ende einen Anschlussstecker 78, der dichtend an die Anschlussseite des Sensors 10 anschließt, so dass der Sensor 10 auch auf seiner Anschlussseite beispielsweise gegen Feuchtigkeit geschützt ist.As in 10 is also shown, the sensor 10 is connected to a corresponding evaluation electronics (not shown) via a connection cable 76. The cable 76 has a connector plug 78 on its sensor-side end, which seals against the connection side of the sensor 10, so that the sensor 10 is also protected on its connection side, for example against moisture.

Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)reference sign (part of the description)

1010
Sensorsensor
1212
Messzellemeasuring cell
1414
Gehäuse des Sensors, Sensorgehäusesensor housing, sensor housing
1616
Anschlussseiteconnection side
1818
Messseitemeasuring side
2020
Anschlussleitungconnection cable
2222
Kontaktecontacts
2424
Sensoraufnahmesensor recording
24.124.1
erster, proximaler Abschnitt der Sensoraufnahmefirst, proximal section of the sensor receptacle
24.224.2
zweiter, distaler Abschnitt der Sensoraufnahmesecond, distal section of the sensor receptacle
2626
Innenwand der Sensoraufnahmeinner wall of the sensor holder
2828
Dichtungseal
3030
O-RingO-ring
3232
Nut, umlaufende Ringnutgroove, circumferential annular groove
3434
Boden der Nutbottom of the groove
3636
Absatz in der Sensoraufnahmeheel in the sensor mount
3838
Kragen am Sensorgehäusecollar on the sensor housing
4040
möglicher Risspossible crack
4242
Prüfkanaltest channel
4444
Hohlraum um die Messzellecavity around the measuring cell
4646
Mündung des Prüfkanalsmouth of the test channel
4848
Umfassungenclosure
5050
Freiraumopen space
5252
Prüfvorrichtungtest device
6060
Fahrzeugkomponente; Getriebevehicle component; transmission
62, 6462, 64
Zahnradgear
6666
Getriebegehäusegearbox housing
68, 7068, 70
WelleWave
7272
Ölsumpfoil sump
7474
Sensoraufnahme im Getriebegehäusesensor mount in the gearbox housing
7676
Anschlusskabelconnection cable
7878
Anschlusssteckerconnector
8080
Ölspritzeroil splashes
p1p1
erster Druckfirst print
p2p2
zweiter Drucksecond print
ΔpΔp
Druckdifferenzpressure difference
ΔpmaxΔpmax
maximale Druckdifferenzmaximum pressure difference
T1T1
Zeitdauerduration

Claims (18)

Sensor (10) mit Gehäuse (14) und Messzelle (12), wobei das Gehäuse (14) die Messzelle (12) umschließt und sich von einer Anschlussseite (16) zu einer von der Anschlussseite (16) abgewandten Messseite (18) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) einen zur Anschlussseite (16) hin offenen, dedizierten Prüfkanal (42) aufweist, der sich von der Messzelle (12) zu einer Mündung (46) an der Anschlussseite (16) erstreckt.Sensor (10) with housing (14) and measuring cell (12), wherein the housing (14) encloses the measuring cell (12) and extends from a connection side (16) to a measuring side (18) facing away from the connection side (16), characterized in that the housing (14) has a dedicated test channel (42) open towards the connection side (16) and extending from the measuring cell (12) to an opening (46) on the connection side (16). Sensor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) auf seiner Außenseite eine umlaufende Dichtung (28) trägt, die in Längsrichtung des Gehäuses (14) zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) angeordnet und ausgebildet ist, an einer Innenwand (26) einer Sensoraufnahme (24) dichtend anzuliegen.Sensor (10) according to claim 1 , characterized in that the housing (14) carries on its outer side a circumferential seal (28) which is arranged in the longitudinal direction of the housing (14) between the measuring side (18) and the connection side (16) and is designed to lie sealingly against an inner wall (26) of a sensor receptacle (24). Sensor (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (12) auf einer der Anschlussseite (16) abgewandten Seite der Dichtung (28) in dem Gehäuse (14) angeordnet ist.Sensor (10) according to claim 2 , characterized in that the measuring cell (12) is arranged on a side of the seal (28) in the housing (14) facing away from the connection side (16). Sensor (10) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (28) das Gehäuse (14) kreisförmig umschließt.Sensor (10) according to claim 2 or 3 , characterized in that the seal (28) encloses the housing (14) in a circle. Sensor (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (12) mit wenigstens einer Anschlussleitung (20) verbunden ist, die sich außerhalb des Prüfkanals (42) von der Messzelle (12) zu der Anschlussseite (16) des Gehäuses (14) und ggf. darüber hinaus erstrecken.Sensor (10) according to at least one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the measuring cell (12) is connected to at least one connecting line (20) which extends outside the test channel (42) from the measuring cell (12) to the connection side (16) of the housing (14) and possibly beyond. Sensor (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) an der Anschlussseite (16) wenigstens einen Anschlusskontakt (22) aufweist, der über die wenigstens eine Anschlussleitung (20) mit der Messzelle (12) verbunden ist.Sensor (10) according to claim 5 , characterized in that the housing (14) has at least one connection contact (22) on the connection side (16), which is connected to the measuring cell (12) via the at least one connection line (20). Sensor (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anschlussleitung (20) eine elektrische Leitung ist und die Messzelle (12) dazu ausgebildet ist, elektrische Messsignale auszugeben.Sensor (10) according to claim 5 , characterized in that the at least one connecting line (20) is an electrical line and the measuring cell (12) is designed to output electrical measuring signals. Sensor (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) ein spritzgegossenes Kunststoffgehäuse ist.Sensor (10) according to at least one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the housing (14) is an injection-molded plastic housing. Sensor (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) auf seiner Außenseite eine umlaufende Nut (32) zur Aufnahme einer bzw. der Dichtung (28) aufweist, die in Längsrichtung des Gehäuses (14) zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) angeordnet ist.Sensor (10) according to at least one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the housing (14) has on its outer side a circumferential groove (32) for receiving a seal (28) which is arranged in the longitudinal direction of the housing (14) between the measuring side (18) and the connection side (16). Sensor (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (12) eine Hall-Sonde oder ein kapazitiver Sensor ist.Sensor (10) according to at least one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the measuring cell (12) is a Hall probe or a capacitive sensor. Fahrzeugkomponente, insbesondere Antriebskomponente, mit einer Sensoraufnahme (24), in die ein Sensor (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 derart dichtend eingesetzt ist, dass die Messseite (18) von der Anschlussseite (16) in der Sensoraufnahme (24) hermetisch getrennt ist.Vehicle component, in particular drive component, with a sensor receptacle (24) into which a sensor (10) according to one of the Claims 1 until 9 is inserted in such a sealing manner that the measuring side (18) is hermetically separated from the connection side (16) in the sensor holder (24). Fahrzeugkomponente gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoraufnahme (24) einen hohlzylindrischen Abschnitt (24.1) aufweist, an dessen Innenwand (26) die Dichtung (28) anliegt, die die Messseite (18) von der Anschlussseite in der Sensoraufnahme (24) hermetisch trennt.Vehicle component according to claim 11 , characterized in that the sensor holder (24) has a hollow cylindrical section (24.1), on the inner wall (26) of which the seal (28) rests, which hermetically separates the measuring side (18) from the connection side in the sensor holder (24). Fahrzeugkomponente gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (28) von einem O-Ring (30) gebildet ist.Vehicle component according to claim 12 , characterized in that the seal (28) is formed by an O-ring (30). Fahrzeugkomponente gemäß wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente ein Schaltgetriebe ist und der Sensor (10) zum Erfassen einer Schaltstellung einer Getriebekomponente angeordnet und ausgebildet ist.Vehicle component according to at least one of the Claims 11 until 13 , characterized in that the vehicle component is a manual transmission and the sensor (10) is arranged and designed to detect a switching position of a transmission component. Fahrzeugkomponente gemäß wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente ein hydraulisches oder pneumatisches System ist und der Sensor (10) zum Erfassen einer eines Position eines beweglichen Systembestandteils des hydraulischen oder pneumatischen Systems angeordnet und ausgebildet ist.Vehicle component according to at least one of the Claims 11 until 14 , characterized in that the vehicle component is a hydraulic or pneumatic system and the sensor (10) is arranged and designed to detect a position of a movable system component of the hydraulic or pneumatic system. Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Sensors (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Sensoraufnahme (24), in die der Sensor (10) derart dichtend eingesetzt werden kann, dass dessen Messseite (18) von der Anschlussseite (16) in der Sensoraufnahme (24) hermetisch getrennt ist, wobei die Prüfvorrichtung ausgebildet ist, eine Druckdifferenz zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) des Sensors (10) in der Sensoraufnahme (24) herzustellen und einen Druckabfall zu erfassen, wenn ein Sensor (10) in die Sensoraufnahme (24) eingesetzt ist.Test device for testing a sensor (10) according to one of the Claims 1 until 10 , with a sensor receptacle (24) into which the sensor (10) can be inserted in a sealing manner such that its measuring side (18) is hermetically separated from the connection side (16) in the sensor receptacle (24), wherein the testing device is designed to produce a pressure difference between the measuring side (18) and the connection side (16) of the sensor (10) in the sensor receptacle (24) and to detect a pressure drop when a sensor (10) is inserted into the sensor receptacle (24). Prüfverfahren zum Prüfen eines Sensors (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auf Dichtigkeit des Gehäuses (14), wobei - der Sensor (10) in eine Sensoraufnahme (24) dichtend eingesetzt wird, - eine Druckdifferenz zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) des Sensors (10) in der Sensoraufnahme (24) hergestellt wird und - ein Druckabfall als Veränderung der Druckdifferenz (Δp1) zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) des Sensors (10) in der Sensoraufnahme erfasst wird.Test method for testing a sensor (10) according to one of the Claims 1 until 10 on the tightness of the housing (14), whereby - the sensor (10) is inserted in a sensor receptacle (24) in a sealing manner, - a pressure difference is established between the measuring side (18) and the connection side (16) of the sensor (10) in the sensor receptacle (24), and - a pressure drop is detected as a change in the pressure difference (Δp 1 ) between the measuring side (18) and the connection side (16) of the sensor (10) in the sensor receptacle. Prüfverfahren zum Prüfen eines Sensors (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auf Dichtigkeit des Gehäuses (14), wobei - der Sensor (10) in eine Sensoraufnahme (24) dichtend eingesetzt wird, - eine Druckdifferenz (Δp1) zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) des Sensors (10) in der Sensoraufnahme (24) hergestellt wird und - ein Gasmassenstrom zwischen der Messseite (18) und der Anschlussseite (16) des Sensors (10) in der Sensoraufnahme (24) erfasst wird.Test method for testing a sensor (10) according to one of the Claims 1 until 10 on the tightness of the housing (14), whereby - the sensor (10) is inserted in a sensor receptacle (24) in a sealing manner, - a pressure difference (Δp 1 ) is established between the measuring side (18) and the connection side (16) of the sensor (10) in the sensor receptacle (24), and - a gas mass flow is detected between the measuring side (18) and the connection side (16) of the sensor (10) in the sensor receptacle (24).
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