[go: up one dir, main page]

DE102023208832A1 - Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle - Google Patents

Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102023208832A1
DE102023208832A1 DE102023208832.0A DE102023208832A DE102023208832A1 DE 102023208832 A1 DE102023208832 A1 DE 102023208832A1 DE 102023208832 A DE102023208832 A DE 102023208832A DE 102023208832 A1 DE102023208832 A1 DE 102023208832A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrical coupling
slider
coupling device
sensor arrangement
position sensor
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
DE102023208832.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Lerchenmueller
Lothar Detels
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102023208832.0A priority Critical patent/DE102023208832A1/en
Publication of DE102023208832A1 publication Critical patent/DE102023208832A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2053Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable non-ferromagnetic conductive element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine induktive Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug, mit mindestens einer entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtung (10), welche mit einem beweglichen Körper koppelbar ist und einen Gleiter (20) mit mindestens einem elektrisch leitenden Target (12) umfasst, und einem ortsfesten Schaltungsträger, welcher mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) erstreckende Erregerstruktur und mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) erstreckende Empfangsstruktur aufweist, wobei eine auf dem Schaltungsträger angeordnete Auswerte- und Steuerschaltung ausgeführt ist, mindestens ein in der mindestens einen Empfangsstruktur induziertes Messsignal auszuwerten und die aktuelle Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) auf der Bewegungsbahn zu ermitteln, wobei mindestens eine Fixiervorrichtung (30) ausgeführt ist, die mindestens eine bewegliche elektrische Koppelvorrichtung (10) an einer Ruheposition zu halten und durch äußere Einflüsse verursachte Mikrobewegungen zu unterbinden.

Figure DE102023208832A1_0000
The invention relates to an inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle, comprising at least one electrical coupling device (10) which is movable along a predetermined movement path, which can be coupled to a movable body and comprises a slider (20) with at least one electrically conductive target (12), and a stationary circuit carrier which has at least one excitation structure extending along the movement path of the at least one electrical coupling device (10) and at least one receiving structure extending along the movement path of the at least one electrical coupling device (10), wherein an evaluation and control circuit arranged on the circuit carrier is designed to evaluate at least one measurement signal induced in the at least one receiving structure and to determine the current position of the at least one electrical coupling device (10) on the movement path, wherein at least one fixing device (30) is designed to hold the at least one movable electrical coupling device (10) in a rest position and to prevent micro-movements caused by external influences.
Figure DE102023208832A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine induktive Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug.The invention relates to an inductive linear position sensor arrangement for a vehicle.

Aus dem Stand der Technik sind Bremssysteme für Fahrzeuge bekannt, welche mit einem Pedalwegsensor zur Erfassung der Bremspedalstellung ausgerüstet sind. Hierzu können beispielsweise magnetische oder induktive Wegsensoren eingesetzt werden. Bei einem induktiven Sensor ist neben einer Auswerte- und Steuerschaltung der überwiegende Teil der Leiterplatte mit mindestens einer Erregerstruktur und mindestens einer Empfangsstruktur grundlegend funktionsrelevant. Mindestens eine in definiertem Abstand gegenüber der mindestens einen Erregerstruktur und der mindestens einen Empfangsstruktur positionierte elektrische Koppelvorrichtung mit mindestens einem elektrisch leitenden Target ermöglicht über den Wirbelstromeffekt eine genaue Positionsbestimmung der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung bzw. eines korrespondierenden beweglichen Körpers. Bei Anforderungen mit erhöhter Genauigkeit ist nicht nur der Einfluss des durch den definiertem Abstand bestimmten Luftspalts zwischen der mindestens einen Erregerstruktur bzw. der mindestens einen Empfangsstruktur und dem mindestens einen elektrisch leitenden Target relevant, sondern auch eine möglichst spielfreie Kopplung bzw. Umsetzung des mechanischen Wegs. Insbesondere bei linearen Wegerfassungen spielt dies eine besondere Rolle. Über ein gesamtes Fahrzeugleben können durchaus mehrere Millionen Bremsvorgänge vom Fahrer initiiert werden. Dies erfordert eine robuste Auslegung aller bewegten Teile, hier die bewegten Teile der induktiven Linearwegsensoranordnung. Die mindestens eine elektrische Koppelvorrichtung des induktiven Linearwegsensors des Bremspedals wird im aktiven Fahrbetrieb nur während eines aktiven Bremsvorgangs zur Erfassung des Pedalwegs bewegt. Dies entspricht nur einem Bruchteil der Gesamtfahrzeit. Im überwiegenden Teil des Fahrbetriebs befindet sich das Bremspedal und damit die mindestens eine elektrische Koppelvorrichtung des induktiven Linearwegsensors des Bremspedals in seiner Ruheposition. Die Anteile können stark variieren zwischen Stadt-, Überland- und Autobahnfahrzyklen. Insbesondere bei Autobahnfahrzyklen wird das Bremssystem nur zu einem geringen Bruchteil aktiv sein. In einem realem Fahrbetrieb wird das Bremssystem von ca. 70% bis 99% der Fahrzeit nicht betätigt bzw. in Ruheposition verharren.Braking systems for vehicles equipped with a pedal travel sensor for detecting the brake pedal position are known from the prior art. Magnetic or inductive travel sensors, for example, can be used for this purpose. In an inductive sensor, in addition to an evaluation and control circuit, the majority of the circuit board with at least one excitation structure and at least one receiving structure is fundamentally functionally relevant. At least one electrical coupling device with at least one electrically conductive target, positioned at a defined distance from the at least one excitation structure and the at least one receiving structure, enables precise position determination of the at least one electrical coupling device or a corresponding moving body via the eddy current effect. For requirements requiring increased accuracy, not only the influence of the air gap determined by the defined distance between the at least one excitation structure or the at least one receiving structure and the at least one electrically conductive target is relevant, but also a coupling or conversion of the mechanical travel that is as free of play as possible. This plays a particularly important role in linear travel detection. Over the entire life of a vehicle, several million braking operations may well be initiated by the driver. This requires a robust design of all moving parts, in this case the moving parts of the inductive linear position sensor arrangement. In active driving mode, the at least one electrical coupling device of the inductive linear position sensor of the brake pedal is only moved during an active braking operation to record the pedal travel. This corresponds to only a fraction of the total driving time. For the majority of driving mode, the brake pedal and thus the at least one electrical coupling device of the inductive linear position sensor of the brake pedal is in its rest position. The proportions can vary greatly between urban, intercity, and highway driving cycles. In highway driving cycles in particular, the braking system will only be active for a small fraction of the time. In real driving mode, the braking system will not be actuated or will remain in the rest position for approximately 70% to 99% of the driving time.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2022 209 298 A1 der Anmelderin ist eine induktive Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug, mit mindestens einer mit einem beweglichen Körper koppelbare bewegliche elektrische Koppelvorrichtung, welche mindestens ein elektrisch leitendes Target umfasst, und einem ortsfesten Schaltungsträger bekannt. Der Schaltungsträger weist mindestens eine Erregerstruktur und mindestens eine Empfangsstruktur auf, welche sich entlang einer Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung erstrecken. Eine Auswerte- und Steuereinheit ist ausgeführt, mindestens ein in der mindestens einen Empfangsstruktur induziertes Messsignal auszuwerten und die aktuelle Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung und des beweglichen Körpers zu ermitteln. Die mindestens eine bewegliche elektrische Koppelvorrichtung umfasst einen Gleiter, auf welchem das mindestens eine elektrisch leitende Target angeordnet ist. Der Gleiter ist über die Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf zwei parallel verlaufenden Führungselementen schiebebeweglich in einer Bewegungsebene gelagert, welche mit einem vorgebbaren konstanten Abstand parallel zu der mindestens einen Empfangsstruktur des Schaltungsträgers verläuft. Hierbei führt eines der beiden Führungselemente den Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung spielfrei entlang der Bewegungsbahn und ein anderes der beiden Führungselemente dient als Gleitführung und verhindert ein Kippen und/oder Verdrehen des Gleiters der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung.From the republished DE 10 2022 209 298 A1 The applicant is aware of an inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle, comprising at least one movable electrical coupling device that can be coupled to a movable body and comprises at least one electrically conductive target, and a stationary circuit carrier. The circuit carrier has at least one excitation structure and at least one receiving structure that extend along a movement path of the at least one electrical coupling device. An evaluation and control unit is designed to evaluate at least one measurement signal induced in the at least one receiving structure and to determine the current position of the at least one electrical coupling device and of the movable body. The at least one movable electrical coupling device comprises a slider on which the at least one electrically conductive target is arranged. The slider is mounted on two parallel guide elements, movable over the movement path of the at least one electrical coupling device, in a movement plane that runs parallel to the at least one receiving structure of the circuit carrier at a predeterminable constant distance. In this case, one of the two guide elements guides the slider of the at least one electrical coupling device along the movement path without play and another of the two guide elements serves as a sliding guide and prevents tilting and/or twisting of the slider of the at least one electrical coupling device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die induktive Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise Vibrationen im Aufbau, Chassis, Antriebsstrang, Fahrbahneinflüsse usw. verursachte Mikrobewegungen von mindestens einer bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtung in deren Ruheposition durch mindestens eine Fixiervorrichtung unterbunden werden können. Solche Mikrobewegungen könnten einen Verschleiß verursachen, welcher die Grund- und Wiederholgenauigkeit der induktiven Linearwegsensoranordnung reduzieren und zu Komforteinbußen und eventuell zu Fehlfunktionen des Bremssystems führen könnte. Durch Ausführungsformen der Erfindung kann ein solcher Verschleiß von beweglich gelagerten Komponenten und deren Führungen der induktiven Linearwegsensoranordnung zumindest reduziert werden.The inductive linear position sensor arrangement for a vehicle, with the features of independent patent claim 1, has the advantage that micro-movements of at least one movable electrical coupling device caused by external influences, such as vibrations in the body, chassis, drive train, road surface influences, etc., can be prevented in its rest position by at least one fixing device. Such micro-movements could cause wear, which could reduce the basic and repeat accuracy of the inductive linear position sensor arrangement and lead to a loss of comfort and possibly to malfunctions of the braking system. By means of embodiments of the invention, such wear of movably mounted components and their guides of the inductive linear position sensor arrangement can at least be reduced.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine induktive Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug, mit mindestens einer entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtung, welche mit einem beweglichen Körper koppelbar ist und einen Gleiter mit mindestens einem elektrisch leitenden Target umfasst, und einem ortsfesten Schaltungsträger zur Verfügung, welcher mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung erstreckende Erregerstruktur und mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung erstreckende Empfangsstruktur aufweist. Eine auf dem Schaltungsträger angeordnete Auswerte- und Steuerschaltung ist ausgeführt, mindestens ein in der mindestens einen Empfangsstruktur induziertes Messsignal auszuwerten und die aktuelle Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf der Bewegungsbahn zu ermitteln. Hierbei ist mindestens eine Fixiervorrichtung ausgeführt, die mindestens eine bewegliche elektrische Koppelvorrichtung an einer Ruheposition zu halten und durch äußere Einflüsse verursachte Mikrobewegungen zu unterbinden.Embodiments of the present invention provide an inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle, comprising at least one electrical coupling device movable along a predetermined movement path, which electrical coupling device can be coupled to a movable body and comprises a slider with at least one electrically conductive target, and a stationary circuit carrier, which has at least one electrically conductive target extending along the The circuit carrier has an excitation structure extending along the movement path of the at least one electrical coupling device and at least one receiving structure extending along the movement path of the at least one electrical coupling device. An evaluation and control circuit arranged on the circuit carrier is designed to evaluate at least one measurement signal induced in the at least one receiving structure and to determine the current position of the at least one electrical coupling device on the movement path. At least one fixing device is designed to hold the at least one movable electrical coupling device in a rest position and to prevent micro-movements caused by external influences.

Ausführungsformen der induktiven Linearwegsensoranordnung können in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung der induktiven Linearwegsensoranordnung das Laufspiel des korrespondierenden Gleiters reduzieren und die Mikrobewegungen unterbinden. Das Design kann derart gestaltet sein, dass die kraftfreie Beweglichkeit des korrespondierenden Gleiters der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf einer Führung nur unwesentlich gestört ist. Das bedeutet, dass die mindestens eine Fixiervorrichtung nur eine geringe Kraft, vorzugsweise im Milli-Newtonbereich erzeugt, um den Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung in seiner Ruheposition zu halten. Bei einer zu erfassenden Bewegung des korrespondierenden Körpers, beispielsweise eines Bremspedals, ist daher auch nur eine geringe Kraft im Milli-Newtonbereich erforderlich, um den Gleiter und damit die mindestens eine elektrische Koppelvorrichtung aus der Ruheposition zu bewegen.Embodiments of the inductive linear position sensor arrangement can reduce the running play of the corresponding slider and prevent micro-movements in the rest position of the at least one electrical coupling device of the inductive linear position sensor arrangement. The design can be configured such that the force-free mobility of the corresponding slider of the at least one electrical coupling device on a guide is only slightly disrupted. This means that the at least one fixing device generates only a small force, preferably in the milli-Newton range, to hold the slider of the at least one electrical coupling device in its rest position. When a movement of the corresponding body to be detected, for example a brake pedal, only a small force in the milli-Newton range is required to move the slider and thus the at least one electrical coupling device from the rest position.

Unter einer Auswerte- und Steuerschaltung kann vorliegend eine elektrische Baugruppe bzw. elektrische Schaltung verstanden werden, welche erfasste Sensorsignale aufbereitet bzw. verarbeitet bzw. auswertet. Vorzugsweise kann die Auswerte- und Steuerschaltung einen ASIC-Baustein (ASIC: Anwendungsspezifische integrierte Schaltung) umfassen. Die Auswerte- und Steuerschaltung kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil des ASIC-Bausteins sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In this case, an evaluation and control circuit can be understood to mean an electrical assembly or electrical circuit which prepares, processes or evaluates detected sensor signals. The evaluation and control circuit can preferably comprise an ASIC component (ASIC: Application Specific Integrated Circuit). The evaluation and control circuit can have at least one interface, which can be implemented in hardware and/or software. In a hardware configuration, the interfaces can be part of the ASIC component, for example. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In a software configuration, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen induktiven Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug möglich.The measures and further developments listed in the dependent claims enable advantageous improvements to the inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle specified in independent patent claim 1.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Gleiter über die Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf zwei parallel verlaufenden Führungselementen schiebebeweglich in einer Bewegungsebene gelagert sein kann, welche mit einem vorgebbaren konstanten Abstand parallel zu der mindestens einen Empfangsstruktur des Schaltungsträgers verläuft. Hierbei kann eines der beiden Führungselemente den Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung spielfrei entlang der Bewegungsbahn führen und ein anderes der beiden Führungselemente kann als Gleitführung dienen und ein Kippen und/oder Verdrehen des Gleiters der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung verhindern. Bei Ausführungsformen der Erfindung kann sich der Gleiter der mindestens einen Koppelvorrichtung über die gesamte Bewegungsbahn frei und nahezu kraftfrei auf den beiden Führungselementen bewegen. Zudem kann der Gleiter wiederum spielfrei an den bewegten Körper angekoppelt werden und in der Bewegungsebene präzise geführt werden. Ein besonders vorteilhaftes Designmerkmal ist die Verwendung von zwei Führungselementen für den Gleiter der mindestens einen Koppelvorrichtung, so dass der Gleiter quer zur Bewegungsrichtung stabilisiert werden kann. Dadurch kann die Bewegung des mindestens einen elektrisch leitenden Targets, welches auf dem Gleiter befestigt ist, nur eindimensional erfolgen, da alle anderen Bewegungsrichtungen, welche beispielsweise durch Kippen, Verdrehen, Umkehrspiel usw. hervorgerufen werden können, durch die Führung und die gegenüberliegende Abstützung des Gleiters minimiert werden können. Der Gleiter dient somit einerseits zur präzisen linearen Führung und Positionierung der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf den Führungselementen und andererseits zur mechanisch präzisen und stabilen Aufnahme des mindestens einen elektrisch leitenden Targets der mindestens einen Koppelvorrichtung, welches der mindestens einen Empfangsstruktur des Schaltungsträgers zugewandt ist. Basierend auf einem periodischen Wechselsignal, welches in die mindestens eine Erregerstruktur eingekoppelt wird, und durch das mindestens eine elektrisch leitende Target der mindestens einen Koppelvorrichtung bewirkte Wirbelstromeffekte und die daraus resultierenden in die mindestens eine Empfangsstruktur induzierten Signale, kann eine präzise Erfassung bzw. Auswertung der Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung sichergestellt werden. Aus dieser erfassten Position kann dann die Position des korrespondierenden beweglichen Körpers bestimmt werden. Vorzugsweise können Ausführungsformen der induktiven Linearwegsensoranordnung zur Ermittlung eines Pedalwegs von einem Bremspedal oder einem Fahrpedal eingesetzt werden.It is particularly advantageous that the slider can be mounted on two parallel guide elements so that it can slide along the movement path of the at least one electrical coupling device in a movement plane that runs at a predeterminable constant distance parallel to the at least one receiving structure of the circuit carrier. One of the two guide elements can guide the slider of the at least one electrical coupling device along the movement path without play, and another of the two guide elements can serve as a sliding guide and prevent the slider of the at least one electrical coupling device from tipping and/or twisting. In embodiments of the invention, the slider of the at least one coupling device can move freely and almost force-free along the two guide elements over the entire movement path. In addition, the slider can in turn be coupled to the moving body without play and can be precisely guided in the movement plane. A particularly advantageous design feature is the use of two guide elements for the slider of the at least one coupling device, so that the slider can be stabilized transversely to the direction of movement. As a result, the movement of the at least one electrically conductive target, which is attached to the slider, can only occur in one dimension, since all other directions of movement, which can be caused, for example, by tilting, twisting, backlash, etc., can be minimized by the guide and the opposing support of the slider. The slider thus serves, on the one hand, for the precise linear guidance and positioning of the at least one electrical coupling device on the guide elements and, on the other hand, for the mechanically precise and stable reception of the at least one electrically conductive target of the at least one coupling device, which faces the at least one receiving structure of the circuit carrier. Based on a periodic alternating signal, which is coupled into the at least one excitation structure, and eddy current effects caused by the at least one electrically conductive target of the at least one coupling device and the resulting signals induced in the at least one receiving structure, a precise detection or evaluation of the position of the at least one electrical coupling device can be ensured. The position of the corresponding movable body can then be determined from this detected position. Preferably, Forms of the inductive linear position sensor arrangement can be used to determine a pedal travel of a brake pedal or an accelerator pedal.

In vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung kann das mindestens eine elektrisch leitende Target als Stanzbiegeteil oder als elektrisch leitende Folie oder als elektrisch leitende Beschichtung oder als elektrisch leitende Struktur ausführt ist. Das Stanzbiegeteil kann beispielsweise aus Leichtmetall-, Buntmetall-, Stahl- oder Edelstahllegierungen hergestellt und über eine Schnappverbindung oder Warmverstemmen am Gleiter befestigt sein. Alternativ kann eine kleine Leiterplatte mit den elektrisch leitenden Strukturen ätztechnisch hergestellt werden. Zudem können Metallfolien als elektrisch leitende Folie auf den Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung aufgeklebt werden. Alternativ kann eine elektrisch leitende Beschichtung auf den Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung aufgedampft werden.In an advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, the at least one electrically conductive target can be designed as a stamped and bent part, as an electrically conductive foil, as an electrically conductive coating, or as an electrically conductive structure. The stamped and bent part can be made, for example, from light metal, non-ferrous metal, steel, or stainless steel alloys and attached to the slider via a snap connection or hot caulking. Alternatively, a small circuit board with the electrically conductive structures can be produced using etching technology. In addition, metal foils can be adhesively bonded to the slider of the at least one electrical coupling device as an electrically conductive foil. Alternatively, an electrically conductive coating can be vapor-deposited onto the slider of the at least one electrical coupling device.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung kann die mindestens eine Fixiervorrichtung mindestens ein federelastisches Element umfassen, welches am Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung und/oder an einem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen angeordnet und ausgeführt sein kann, in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den korrespondierenden Gleiter zu bewirken. Das mindestens eine federelastische Element kann durch die in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung seitlich auf den korrespondierenden Gleiter wirkende Federkraft (Kraftrichtung 90° zur Bewegungsrichtung) das Laufspiel zumindest reduzieren. Diese Federkraft kann über die geometrische Gestaltung des mindestens einen federelastischen Elements nur im Bereich der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung wirken. Bei einer Bewegung des zu erfassenden Körpers, kann der Gleiter nahezu kraftfrei aus dem Wirkbereich des mindestens einen federelastischen Elements herauswandern und der Bewegung des zu erfassenden Körpers folgen. Diese Querkraft ist sehr klein und liegt vorzugsweise im Milli-Newtonbereich, wie oben bereits ausgeführt ist. Das mindestens eine federelastische Element kann vorzugsweise so ausgelegt sein, dass in der vorgegebenen Ruheposition Relativbewegungen des Gleiters zu den Führungselementen verhindert und somit sowohl der Verschleiß des Gleiters auf den Führungselementen als auch eine Bewegung des Targets gegenüber der mindestens einen Empfangsstruktur auf dem Schaltungsträger reduziert werden können. Eine solche Positionsänderung des Targets zu der mindestens einen Empfangsstruktur könnte als Bewegungs- oder Positionsinformation interpretiert werden und unter Umstünden zu Fehlfunktionen führen. Zudem könnten solche kleinen Bewegungen des Targets zu Abweichungen vom Sollwert des Ausgangssignals führen, das wiederum das Ansprechverhalten eines korrespondierenden Regelkreises, beispielsweise in einem Bremssystem, beeinflussen kann.In a further advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, the at least one fixing device can comprise at least one resilient element, which can be arranged on the slider of the at least one electrical coupling device and/or on a frame laterally delimiting the movement path and can be designed to exert a transverse force perpendicular to the direction of movement on the corresponding slider in the rest position of the at least one electrical coupling device. The at least one resilient element can at least reduce the running clearance through the spring force acting laterally on the corresponding slider in the rest position of the at least one electrical coupling device (force direction 90° to the direction of movement). Due to the geometric design of the at least one resilient element, this spring force can only act in the rest position of the at least one electrical coupling device. When the body to be detected moves, the slider can move out of the effective range of the at least one resilient element with virtually no force and follow the movement of the body to be detected. This transverse force is very small and is preferably in the millinewton range, as already explained above. The at least one spring-elastic element can preferably be designed such that, in the predetermined rest position, relative movements of the slider to the guide elements are prevented, thus reducing both wear of the slider on the guide elements and movement of the target relative to the at least one receiving structure on the circuit carrier. Such a change in the position of the target relative to the at least one receiving structure could be interpreted as movement or position information and could potentially lead to malfunctions. Furthermore, such small movements of the target could lead to deviations from the target value of the output signal, which in turn can influence the response behavior of a corresponding control loop, for example, in a braking system.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung kann das mindestens eine federelastische Element beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Gleiter oder dem Rahmen verbunden sein. Das bedeutet, dass das mindestens eine federelastische Element entweder am Rahmen oder am Gleiter angeordnet sein kann. Alternativ kann sowohl am Gleiter als auch am Rahmen ein federelastisches Element angeordnet werden, welche in der Ruheposition zusammenwirken. Es bestehen unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten für die Ausführung des mindestens einen federelastischen Elements zur Unterdrückung des Laufspiels des korrespondierenden Gleiters in der Ruheposition. Das mindestens eine federelastische Element kann beispielsweise als Stanzbiegeteil oder als faserverstärktes Kunststoffteil oder als Schraubenfeder ausführt sein. Bei der Ausführung als Stanzbiegeteil kann das federelastische Element einstückig mit dem mindestens einen elektrisch leitenden Target des Gleiters ausgeführt sein. Alternativ können das mindestens eine Target und das federelastische Element als separate Bauteile hergestellt sein. Zudem kann das mindestens eine federelastische Element in Form einer Lamelle oder eines Bügels ausgeführt sein. Über die Blechstärke kann die in Querrichtung auf den Gleiter wirkende Federkraft vorgegeben werden. Vorzugsweise wird eine geringe Blechstärke eingesetzt um die Federkraft auf einen möglichst kleinen Wert zu reduzieren. Das mindestens eine federelastische Element kann beispielsweise eine einseitig oder beidseitig angeordnete Stützstruktur aufweisen, welche vorzugsweise angeformt sein kann. Bei einer Anordnung des mindestens einen federelastischen Elements am Rahmen, kann mindestens ein Ende des mindestens einen federelastischen Elements in eine korrespondierende Aussparung eingelegt werden, welcher nach einer anschließenden Montage des Schaltungsträgers von diesem abgedeckt wird. Dadurch ist das mindestens eine federelastische Element durch den Schaltungsträger gegen Herausfallen gesichert. Bei der Ausführung als faserverstärktes Kunststoffteil kann das federelastische Element mit geringen Federkräften einfach und kostengünstig als Bestandteil des Rahmens oder des Gleiters spritztechnisch hergestellt werden. Bei der Ausführung als Schraubenfeder kann das federelastische Element in eine Bohrung im Rahmen eingesetzt und auf eine Kugel wirken, welche in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung auf den korrespondierenden Gleiter drückt.In a further advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, the at least one spring-elastic element can be connected to the slider or the frame, for example, in a form-fitting and/or force-fitting or materially bonded manner. This means that the at least one spring-elastic element can be arranged either on the frame or on the slider. Alternatively, a spring-elastic element can be arranged on both the slider and the frame, which interact in the rest position. There are various possible solutions for the design of the at least one spring-elastic element to suppress the running play of the corresponding slider in the rest position. The at least one spring-elastic element can be designed, for example, as a stamped and bent part, as a fiber-reinforced plastic part, or as a helical spring. When designed as a stamped and bent part, the spring-elastic element can be designed as a single piece with the at least one electrically conductive target of the slider. Alternatively, the at least one target and the spring-elastic element can be manufactured as separate components. In addition, the at least one spring-elastic element can be designed in the form of a lamella or a bracket. The spring force acting transversely on the slider can be specified via the sheet thickness. A small sheet thickness is preferably used to reduce the spring force to the smallest possible value. The at least one spring-elastic element can, for example, have a support structure arranged on one or both sides, which can preferably be molded onto it. When the at least one spring-elastic element is arranged on the frame, at least one end of the at least one spring-elastic element can be inserted into a corresponding recess, which is covered by the circuit carrier after subsequent assembly. The circuit carrier thus secures the at least one spring-elastic element against falling out. When designed as a fiber-reinforced plastic part, the spring-elastic element with low spring forces can be easily and cost-effectively manufactured by injection molding as a component of the frame or slider. When designed as a helical spring, the spring-elastic element can be inserted into a bore in the frame and mounted on a ball. which presses on the corresponding slider in the rest position of the at least one electrical coupling device.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung kann die mindestens eine Fixiervorrichtung mindestens eine Klemmstruktur umfassen, welche am Gleiter der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung oder an dem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen angeordnet und ausgeführt sein kann, in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung mit dem mindestens einen federelastischen Element zusammenzuwirken, um die senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den korrespondierenden Gleiter zu bewirken. Hierbei kann die mindestens eine Klemmstruktur vorzugsweise als Anlauframpe ausgeführt sein. Über die geometrische Gestaltung der mindestens einen Klemmstruktur lässt sich in Kombination mit dem mindestens einen federelastischen Element ein Klemmsitz realisieren. Dadurch kann eine eindeutige Positionierung des korrespondierenden Gleiters in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung umgesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, the at least one fixing device can comprise at least one clamping structure, which can be arranged on the slider of the at least one electrical coupling device or on the frame laterally delimiting the movement path and can be designed to interact with the at least one spring-elastic element in the rest position of the at least one electrical coupling device in order to effect the transverse force running perpendicular to the direction of movement on the corresponding slider. In this case, the at least one clamping structure can preferably be designed as a starting ramp. The geometric design of the at least one clamping structure in combination with the at least one spring-elastic element allows a clamp fit to be realized. This enables a clear positioning of the corresponding slider in the rest position of the at least one electrical coupling device.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung können zwei elektrische Koppelvorrichtungen hintereinander auf den beiden Führungselementen schiebebeweglich gelagert sein. Hierbei kann ein erster Gleiter einer ersten elektrischen Koppelvorrichtung von einer ersten Fixiervorrichtung in seiner Ruheposition gehalten sein, und ein zweiter Gleiter einer zweiten elektrischen Koppelvorrichtung kann von einer zweiten Fixiervorrichtung in seiner Ruheposition gehalten sein. Hierbei kann ein erstes Führungselement den ersten Gleiter der ersten elektrischen Koppelvorrichtung spielfrei entlang der Bewegungsbahn führen und ein zweites Führungselement kann als Gleitführung für den ersten Gleiter dienen und ein Kippen und/oder Verdrehen des ersten Gleiters verhindern. Das zweite Führungselement kann den zweiten Gleiter der zweiten elektrischen Koppelvorrichtung spielfrei entlang der Bewegungsbahn führen und das erste Führungselement kann als Gleitführung für den zweiten Gleiter dienen und ein Kippen und/oder Verdrehen des zweiten Gleiters verhindern. Der bewegliche Aufbau lässt in gewissen Grenzen eine unabhängige Bewegung der beiden Gleiter zu, wobei durch eine um 180° gedrehte Einbaulage der beiden Gleiter zueinander eine vollständig freie Beweglichkeit nur in jeweils einer entgegengesetzten Richtung möglich ist. Diese Einschränkung kann jedoch in der Systemauslegung berücksichtigt werden und stellt mit der angekoppelten Mechanik keine funktionale Einschränkung dar. Durch die Verwendung von zwei elektrischen Koppelvorrichtungen ist eine differentielle Erfassung bzw. Ermittlung der aktuellen Position des korrespondierenden bewegten Körpers möglich.In a further advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, two electrical coupling devices can be mounted one behind the other on the two guide elements so that they can slide. In this case, a first slider of a first electrical coupling device can be held in its rest position by a first fixing device, and a second slider of a second electrical coupling device can be held in its rest position by a second fixing device. In this case, a first guide element can guide the first slider of the first electrical coupling device along the movement path without play, and a second guide element can serve as a sliding guide for the first slider and prevent the first slider from tipping and/or twisting. The second guide element can guide the second slider of the second electrical coupling device along the movement path without play, and the first guide element can serve as a sliding guide for the second slider and prevent the second slider from tipping and/or twisting. The movable structure allows for independent movement of the two sliders within certain limits. However, due to the 180° rotation of the two sliders relative to each other, completely free movement is only possible in opposite directions. However, this limitation can be taken into account in the system design and, with the coupled mechanism, does not represent a functional limitation. The use of two electrical coupling devices enables differential detection or determination of the current position of the corresponding moving body.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der induktiven Linearwegsensoranordnung können die beiden Gleiter der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen jeweils als L-förmiges Kunststoffspritzgussbauteil ausgeführt und ineinander verschachtelt angeordnet sein.In a further advantageous embodiment of the inductive linear position sensor arrangement, the two sliders of the two electrical coupling devices can each be designed as an L-shaped plastic injection-molded component and arranged nested within one another.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components or elements that perform the same or similar functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung für ein Fahrzeug. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of an inductive linear position sensor arrangement according to the invention for a vehicle.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung aus 1 ohne Rahmen. 2 shows a schematic representation of the inductive linear position sensor arrangement according to the invention from 1 without frame.
  • 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung von zwei auf zwei Führungselementen angeordneten Gleitern der Koppelvorrichtungen aus 2. 3 shows a schematic perspective view of two sliders of the coupling devices arranged on two guide elements from 2 .
  • 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung aus 1 ohne Schaltungsträger mit einem ersten Ausführungsbeispiel von zwei bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtungen in ihrer Ruheposition. 4 shows a schematic plan view of a section of the inductive linear position sensor arrangement according to the invention from 1 without circuit carrier with a first embodiment of two movable electrical coupling devices in their rest position.
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ausschnitt der erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung aus 4 mit den beiden bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtungen außerhalb ihrer Ruheposition. 5 shows a schematic plan view of the section of the inductive linear position sensor arrangement according to the invention from 4 with the two movable electrical coupling devices outside their rest position.
  • 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung aus 1 ohne Schaltungsträger mit einem zweiten Ausführungsbeispiel von zwei bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtungen in ihrer Ruheposition. 6 shows a schematic plan view of a section of the inductive linear position sensor arrangement according to the invention from 1 without circuit carrier with a second embodiment of two movable electrical coupling devices in their rest position.
  • 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ausschnitt der erfindungsgemäßen induktiven Linearwegsensoranordnung aus 6 mit den beiden bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtungen außerhalb ihrer Ruheposition. 7 shows a schematic plan view of the section of the inductive linear position sensor arrangement according to the invention from 6 with the two movable electrical coupling devices outside their rest position.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 bis 5 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen induktive Linearwegsensoranordnung 1 für ein Fahrzeug mindestens eine entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbare elektrische Koppelvorrichtung 10, welche mit einem beweglichen Körper koppelbar ist und einen Gleiter 20 mit mindestens einem elektrisch leitenden Target 12 umfasst, und einen ortsfesten Schaltungsträger 3, welcher mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10 erstreckende Erregerstruktur 4 und mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10 erstreckende Empfangsstruktur 5 aufweist. Eine auf dem Schaltungsträger 3 angeordnete Auswerte- und Steuerschaltung 7 ist ausgeführt, mindestens ein in der mindestens einen Empfangsstruktur 5 induziertes Messsignal auszuwerten und die aktuelle Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10 auf der Bewegungsbahn zu ermitteln. Hierbei ist mindestens eine Fixiervorrichtung 30 ausgeführt, die mindestens eine bewegliche elektrische Koppelvorrichtung 10 an einer Ruheposition zu halten und durch äußere Einflüsse verursachte Mikrobewegungen zu unterbinden.As from 1 to 5 As can be seen, the illustrated embodiment of an inductive linear displacement sensor arrangement 1 according to the invention for a vehicle comprises at least one electrical coupling device 10 which is movable along a predetermined movement path, which can be coupled to a movable body and comprises a slider 20 with at least one electrically conductive target 12, and a stationary circuit carrier 3 which has at least one excitation structure 4 extending along the movement path of the at least one electrical coupling device 10 and at least one receiving structure 5 extending along the movement path of the at least one electrical coupling device 10. An evaluation and control circuit 7 arranged on the circuit carrier 3 is designed to evaluate at least one measurement signal induced in the at least one receiving structure 5 and to determine the current position of the at least one electrical coupling device 10 on the movement path. In this case, at least one fixing device 30 is designed to hold the at least one movable electrical coupling device 10 in a rest position and to prevent micro-movements caused by external influences.

Wie aus 2 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist der Gleiter 20 über die Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10 auf zwei parallel verlaufenden Führungselementen 14 schiebebeweglich in einer Bewegungsebene gelagert, welche mit einem vorgebbaren konstanten Abstand LS parallel zu der mindestens einen Empfangsstruktur 5 des Schaltungsträgers 3 verläuft. Hierbei führt eines der beiden Führungselemente 14 den Gleiter 20 der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10 spielfrei entlang der Bewegungsbahn und ein anderes der beiden Führungselemente 14 dient als Gleitführung und verhindert ein Kippen und/oder Verdrehen des Gleiters 20 der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung 10.As from 2 to 5 As can also be seen, the slider 20 is mounted on two parallel guide elements 14, which are movably mounted over the movement path of the at least one electrical coupling device 10, in a movement plane which runs parallel to the at least one receiving structure 5 of the circuit carrier 3 at a predeterminable constant distance LS. One of the two guide elements 14 guides the slider 20 of the at least one electrical coupling device 10 along the movement path without play, and another of the two guide elements 14 serves as a sliding guide and prevents tilting and/or twisting of the slider 20 of the at least one electrical coupling device 10.

Wie aus 2 bis 5 weiter ersichtlich ist, sind die beiden Führungselemente 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel der induktiven Linearwegsensoranordnung 1 jeweils als zylindrische Führungsstifte ausgeführt. Die als zylindrische Führungsstifte ausgeführten Führungselemente 14 sind parallel in einem Kunststoffrahmen 16 gelagert, welcher die Bewegungsbahn der mindestens einen Koppelvorrichtung 10 definiert und den Schaltungsträger 3 trägt. Ein solcher zylindrisch geformter Führungsstift ist kostengünstig mit geringen Toleranzen und hoher Oberflächengüte herstellbar. Als Werkstoff können beispielsweise legierte Stähle, Edelstähle und Buntmetalle verwendet werden. Die zylindrischen Führungsstifte können „glatt“ bzw. mit geringer Rauhtiefe in hoher Präzision hergestellt werden und erlauben eine präzise Führung über die gesamte Bewegungsbahn der mindestens einen Koppelvorrichtung 10. Der Kunststoffrahmen 16 wird über vorzugsweise als Schrauben ausgeführte Befestigungselemente im Fahrzeug befestigt.As from 2 to 5 As can also be seen, the two guide elements 14 in the illustrated embodiment of the inductive linear position sensor arrangement 1 are each designed as cylindrical guide pins. The guide elements 14 designed as cylindrical guide pins are mounted parallel in a plastic frame 16 which defines the path of movement of the at least one coupling device 10 and supports the circuit carrier 3. Such a cylindrically shaped guide pin can be manufactured cost-effectively with close tolerances and a high surface quality. Alloyed steels, stainless steels and non-ferrous metals, for example, can be used as the material. The cylindrical guide pins can be manufactured “smooth” or with a low surface roughness with high precision and allow precise guidance over the entire path of movement of the at least one coupling device 10. The plastic frame 16 is fastened in the vehicle using fastening elements which are preferably designed as screws.

Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, umfasst die induktive Linearwegsensoranordnung 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei elektrische Koppelvorrichtungen 10A, 10B, welche hintereinander auf den beiden Führungselementen 14 schiebebeweglich gelagert sind. Hierbei ist ein erster Gleiter 20A einer ersten elektrischen Koppelvorrichtung 10A von einer ersten Fixiervorrichtung 30A in seiner in 4 dargestellten Ruheposition gehalten, und ein zweiter Gleiter 20B einer zweiten elektrischen Koppelvorrichtung 10B ist von einer zweiten Fixiervorrichtung 30B in seiner in 4 dargestellten Ruheposition gehalten ist. Ein erstes Führungselement 14A führt den ersten Gleiter 20A der ersten elektrischen Koppelvorrichtung 10A spielfrei entlang der Bewegungsbahn und ein zweites Führungselement 14B dient als Gleitführung für den ersten Gleiter 20A und verhindert ein Kippen und/oder Verdrehen des ersten Gleiters 20A. Das zweite Führungselement 14B führt den zweiten Gleiter 20B der zweiten elektrischen Koppelvorrichtung 10B spielfrei entlang der Bewegungsbahn und das erste Führungselement 14A dient als Gleitführung für den zweiten Gleiter 20B und verhindert ein Kippen und/oder Verdrehen des zweiten Gleiters 20B. Die beiden Gleiter 20 der beiden Koppelvorrichtungen 10 sind jeweils als Kunststoffspritzgussbauteile mit zwei Führungsvorrichtungen 22 ausgeführt, welche Gleitzonen 28 für die Führungselemente 14 ausbilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Gleiter 20 der beiden Koppelvorrichtungen 10 jeweils eine L-Form auf und sind ineinander verschachtelt angeordnet. Die beiden Gleiter 20 können sich unabhängig voneinander auf den Führungselementen 14 bewegen.As from 1 to 5 As can be further seen, the inductive linear position sensor arrangement 1 in the illustrated embodiment comprises two electrical coupling devices 10A, 10B, which are mounted one behind the other on the two guide elements 14. In this case, a first slider 20A of a first electrical coupling device 10A is held in its 4 shown rest position, and a second slider 20B of a second electrical coupling device 10B is held by a second fixing device 30B in its 4 shown rest position. A first guide element 14A guides the first slider 20A of the first electrical coupling device 10A without play along the movement path and a second guide element 14B serves as a sliding guide for the first slider 20A and prevents tilting and/or twisting of the first slider 20A. The second guide element 14B guides the second slider 20B of the second electrical coupling device 10B without play along the movement path and the first guide element 14A serves as a sliding guide for the second slider 20B and prevents tilting and/or twisting of the second slider 20B. The two sliders 20 of the two coupling devices 10 are each designed as plastic injection-molded components with two guide devices 22, which form sliding zones 28 for the guide elements 14. In the illustrated embodiment, the two sliders 20 of the two coupling devices 10 each have an L-shape and are nested within each other. The two sliders 20 can move independently of each other on the guide elements 14.

Wie insbesondere aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist der Schaltungsträger 3 einen am Rand des Rahmens 16 angeordneten ersten Abschnitt, in welchem die Auswerte- und Steuerschaltung angeordnet ist, und einen in den Rahmen 16 eingesetzten zweiten Abschnitt, auf welchem eine Erregerspule der Erregerstruktur 14 und Empfangsspulen der Empfangsstruktur 5 angeordnet sind. Die Flächenausdehnung des zweiten Abschnitts des Schaltungsträgers 3 ist an die durch den Rahmen 3 vorgegebene Bewegungsbahn der Gleiter 20 und die Flächen der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 angepasst.As is particularly evident from 1 and 2 As can also be seen, the circuit carrier 3 has a first section arranged at the edge of the frame 16, in which the evaluation and control circuit is arranged, and a second section inserted into the frame 16, on which an excitation coil of the excitation structure 14 and receiving coils of the receiving structure 5 are arranged. The surface area of the second section of the circuit carrier 3 is adapted to the movement path of the sliders 20 predetermined by the frame 3 and the surfaces of the two electrical coupling devices 10.

Wie insbesondere aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, ist eine erste Führungsvorrichtung 22A der beiden Gleiter 20 jeweils als Führungsöffnung 24 ausgeführt, durch welche eines der beiden Führungselemente 14 spielfrei verläuft. Eine zweite Führungsvorrichtung 22B der beiden Gleiter 20 ist jeweils als Führungsgabel 26 ausgeführt, durch welche ein anderes der beiden Führungselemente 14 verläuft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das erste Führungselement 14A spielfrei durch die Führungsöffnung 24 des ersten Gleiters 20A und durch die Führungsgabel 26 des zweiten Gleiters 20B. Das zweite Führungselement 14B verläuft spielfrei durch die Führungsöffnung 24 des zweiten Gleiters 20B und durch die Führungsgabel 26 des ersten Gleiters 20A. Die Führungsöffnungen 24 der beiden Gleiter 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel spritztechnisch durch mehrere U-förmige Aussparungen 24A, 24B, 24C gebildet, welche aufeinanderfolgend an einem ersten Schenkel der L-förmigen Gleiter 20 ausgebildet sind. Hierbei sind benachbarte U-förmige Aussparungen 24A, 24B, 24C um 180° zueinander verdreht angeordnet, so dass die Öffnungen der U-förmige Aussparungen 24A, 24B, 24C in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die zugehörigen Verbindungsbereiche der Schenkel der U-förmigen Aussparungen 24A, 24B, 24C sind als erste Gleitzonen 28A ausgebildet. Die Führungsgabeln 26 der beiden Gleiter 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel am Endbereich eines zweiten Schenkels der L-förmigen Gleiter 20 ausgebildet. Hierbei weisen die beiden Führungsgabeln 26 jeweils drei Stege 26.1, 26.2, 26.3 auf, welche zwei planparallele Flächen als zweite Gleitzonen 28B ausbilden. Die Stege 26.1, 26.2, 26.3 der Führungsgabeln 26 sind abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Schenkels der L-förmigen Gleiter 20 angeordnet. Dadurch ergibt sich ein kleines Laufspiel zwischen den Führungselementen 14 und den Gleitern 20, so dass eine präzise Führung der Gleiter 20 möglich ist.As is particularly evident from 2 and 3 As can be seen further, a first guide device 22A of the two sliders 20 are each designed as a guide opening 24 through which one of the two guide elements 14 runs without play. A second guide device 22B of the two sliders 20 is each designed as a guide fork 26 through which another of the two guide elements 14 runs. In the illustrated embodiment, the first guide element 14A runs without play through the guide opening 24 of the first slider 20A and through the guide fork 26 of the second slider 20B. The second guide element 14B runs without play through the guide opening 24 of the second slider 20B and through the guide fork 26 of the first slider 20A. In the illustrated embodiment, the guide openings 24 of the two sliders 20 are formed by injection molding by a plurality of U-shaped recesses 24A, 24B, 24C, which are formed successively on a first leg of the L-shaped sliders 20. Here, adjacent U-shaped recesses 24A, 24B, 24C are arranged rotated by 180° relative to one another, so that the openings of the U-shaped recesses 24A, 24B, 24C point in opposite directions. The associated connecting regions of the legs of the U-shaped recesses 24A, 24B, 24C are formed as first sliding zones 28A. In the illustrated embodiment, the guide forks 26 of the two sliders 20 are formed at the end region of a second leg of the L-shaped sliders 20. The two guide forks 26 each have three webs 26.1, 26.2, 26.3, which form two plane-parallel surfaces as second sliding zones 28B. The webs 26.1, 26.2, 26.3 of the guide forks 26 are arranged alternately on opposite sides of the second leg of the L-shaped sliders 20. This results in a small running clearance between the guide elements 14 and the sliders 20, allowing precise guidance of the sliders 20.

Durch die beschriebene Ausführung der Gleiter 20 und Führungselemente 14 erfolgt die Bewegung der auf den Gleitern 20 befestigten elektrisch leitenden Targets 12 nur eindimensional. Alle anderen Bewegungsrichtungen, welche beispielsweise durch Kippen, Verdrehen, Umkehrspiel usw. hervorgerufen werden, können durch die zweifache Führung und gegenüberliegende Abstützung der Gleiter 20 minimiert werden. Der bewegliche Aufbau lässt in gewissen Grenzen eine unabhängige Bewegung der beiden L-förmigen Gleiter 20 zu, wobei durch die 180° gedrehte Einbaulage der beiden Gleiter 20 zueinander eine vollständig freie Beweglichkeit nur in jeweils einer entgegengesetzten Richtung möglich ist. Die L-förmige Gestaltung der Gleiter 20 ermöglicht ein kostengünstiges Design der Kunststoffspritzteile, auch hinsichtlich geringer Toleranzen, die sich als werkzeuggebundene Geometrie herstellen lässt.Due to the described design of the sliders 20 and guide elements 14, the movement of the electrically conductive targets 12 attached to the sliders 20 is only one-dimensional. All other directions of movement, which may be caused, for example, by tilting, twisting, backlash, etc., can be minimized by the dual guidance and opposing support of the sliders 20. The movable structure allows for independent movement of the two L-shaped sliders 20 within certain limits, whereby the 180° rotation of the two sliders 20 relative to each other allows completely free movement only in one opposite direction. The L-shaped design of the sliders 20 enables a cost-effective design of the plastic injection-molded parts, even with regard to tight tolerances, which can be manufactured as a tool-specific geometry.

Die mechanische Fixierung der Führungselemente 14 erfolgt im Rahmen 16 aus Kunststoff. Die Kunststoffmaterialien des Rahmens 16 und der Gleiter 20 sind so gewählt, dass sich die Gleiter 20 und der Rahmen 16 über den geforderten Temperaturbereich thermisch in ähnlicher Weise verhalten. Die verwendeten Kunststoffe lassen sich hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften anpassen, somit ist ein kleines Laufspiel und damit eine genaue Führung der Gleiter 20 herstellbar. Die Materialpaarung zwischen den feststehenden Führungselementen 14 und den Gleitern 20 ist so ausgeführt, dass bei geringem Laufspiel (Bsp. <0,05mm) einerseits nur geringste Kräfte zur Bewegung erforderlich sind, andererseits auch der Verschleiß zwischen Stiften und Gleiter minimiert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Materialpaarung POM-Polymer (POM: PolyOxyMethylen) oder PEEK-Polymer (PEEK: Polyetheretherketon) für die Gleiter 20 und den Rahmen 16 in Kombination mit einem legierten Edelstahl für die Führungselemente 14 eingesetzt.The guide elements 14 are mechanically fixed in the plastic frame 16. The plastic materials of the frame 16 and the sliders 20 are selected so that the sliders 20 and the frame 16 behave thermally in a similar manner over the required temperature range. The plastics used can be adapted in terms of their material properties, thus enabling small running clearance and thus precise guidance of the sliders 20. The material pairing between the fixed guide elements 14 and the sliders 20 is designed such that, with small running clearance (e.g., <0.05 mm), only minimal forces are required for movement, while also minimizing wear between the pins and sliders. In the illustrated embodiment, POM polymer (POM: PolyOxyMethylene) or PEEK polymer (PEEK: Polyetheretherketone) is used as the material pairing for the sliders 20 and the frame 16 in combination with an alloyed stainless steel for the guide elements 14.

Wie insbesondere aus 2, 4 und 5 weiter ersichtlich ist, ist das mindestens eine elektrisch leitende Target 12 als Stanzbiegeteil 12A ausgeführt und über Warmverstemmen am korrespondierenden Gleiter 20 befestigt. Selbstverständlich können auch andere geeignete Befestigungstechniken eingesetzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf den beiden Gleitern 20 jeweils ein elektrisch leitendes Target 12 angeordnet. Das jeweilige Stanzbiegeteil 12A ist so gestaltet, dass Mitnehmer 12.1, welche die Gleiter 20 mechanisch an den nicht dargestellten beweglichen Körper ankoppeln, jeweils als Klammer ausgeformt sind und somit die Funktion einer spielfreien und formschlüssigen Verbindung mit dem mechanischen Gebersystem herstellen können. Die elastischen Eigenschaften des Metalls sind hierbei relevant und bestimmen die Form bzw. Abmessungen der Klammer. Diese Ausführungsform der Mitnehmer 12.1 bietet in der Kontaktfläche zum mechanischen Geber bzw. dem beweglichen Körper in einer Ebene ausreichend Spielraum, um Toleranzen hinsichtlich Mechanik, Bauteilen, Montage und Temperatur auszugleichen. Dieser Spielraum ist konstruktiv so ausgelegt, dass eine Beweglichkeit nur in einer zweidimensionalen Fläche möglich ist, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung der Gleiter 20 steht. Bei dem mechanischen Geber bzw. dem beweglichen Körper kann es sich beispielsweise um eine Pedalstange eines Bremspedals handeln.As is particularly evident from 2 , 4 and 5 As can be seen further, the at least one electrically conductive target 12 is designed as a stamped and bent part 12A and is fastened to the corresponding slider 20 by hot caulking. Of course, other suitable fastening techniques can also be used. In the illustrated embodiment, an electrically conductive target 12 is arranged on each of the two sliders 20. The respective stamped and bent part 12A is designed such that drivers 12.1, which mechanically couple the sliders 20 to the movable body (not shown), are each shaped as a clamp and can thus establish the function of a play-free and form-fitting connection with the mechanical encoder system. The elastic properties of the metal are relevant here and determine the shape and dimensions of the clamp. This embodiment of the drivers 12.1 offers sufficient play in the contact surface to the mechanical encoder or the movable body in one plane in order to compensate for tolerances with regard to mechanics, components, assembly and temperature. This clearance is designed in such a way that mobility is only possible in a two-dimensional area perpendicular to the direction of movement of the sliders 20. The mechanical sensor or the movable body can be, for example, a pedal rod of a brake pedal.

Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist das mindestens eine elektrisch leitende Target 12 als elektrisch leitende Folie oder als elektrisch leitende Beschichtung oder als elektrisch leitende Struktur ausführt und direkt auf den korrespondierenden Gleiter 20 aufgebracht.In alternative embodiments not shown, the at least one electrically conductive target 12 is designed as an electrically conductive film or as an electrically conductive coating or as an electrically conductive structure and is applied directly to the corresponding slider 20.

Wie aus 4 und 5 weiter ersichtlich ist, umfassen die beiden Fixiervorrichtungen 30 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel jeweils ein federelastisches Element 32, welche an dem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen 16 angeordnet sind. Hierbei sind die federelastischen Elemente 32 jeweils in Form eines Bügels 32A als Stanzbiegeteil ausführt. Diese Bügel 32A weisen an beiden Enden L-förmige Stützstrukturen auf, welche in korrespondierende Aussparungen 34 im Rahmen 16 eingelegt sind. Dadurch stehen die als Bügel 32A ausgeführten federelastischen Elemente 32 nach innen in Richtung Führungselemente 14 vom Rahmen 16 ab. Im montierten Zustand der induktiven Linearwegsensoranordnung 1 deckt der Schaltungsträger 3 diese Aussparungen 34 ab, so dass die federelastischen Elemente 32 gegen Herausfallen gesichert sind. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 34 der ersten Fixiervorrichtung 30A für die erste elektrische Koppelvorrichtung 10A in einen in der Darstellung oberen Steg des Rahmens 16 eingebracht, und die Aussparungen 34 der zweiten Fixiervorrichtung 30B für die zweite elektrische Koppelvorrichtung 10B sind in einen gegenüberliegenden in der Darstellung unteren Steg des Rahmens 16 eingebracht.As from 4 and 5 As can also be seen, the two fixing devices 30 in the illustrated first embodiment each comprise a spring-elastic element 32, which is arranged on the frame 16 laterally delimiting the movement path. In this case, the spring-elastic elements 32 are each designed in the form of a bracket 32A as a stamped and bent part. These brackets 32A have L-shaped support structures at both ends, which are inserted into corresponding recesses 34 in the frame 16. As a result, the spring-elastic elements 32 designed as brackets 32A protrude inwards from the frame 16 in the direction of the guide elements 14. In the assembled state of the inductive linear position sensor arrangement 1, the circuit carrier 3 covers these recesses 34, so that the spring-elastic elements 32 are secured against falling out. In the illustrated first embodiment, the recesses 34 of the first fixing device 30A for the first electrical coupling device 10A are introduced into a web of the frame 16 that is the upper one in the illustration, and the recesses 34 of the second fixing device 30B for the second electrical coupling device 10B are introduced into an opposite web of the frame 16 that is the lower one in the illustration.

Bei den in 4 dargestellten Ruhepositionen der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 bewirkt das als Bügel 32A ausgeführte federelastische Element 32 der ersten Fixiervorrichtung 30A eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den ersten Gleiter 20A der ersten elektrischen Koppelvorrichtung 10A und hält diesen in der Ruheposition, und das als Bügel 32A ausgeführte federelastische Element 32 der zweiten Fixiervorrichtung 30B bewirkt eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den zweiten Gleiter 20B der zweiten elektrischen Koppelvorrichtung 10B und hält diesen in der Ruheposition. Bei einer Bewegung des zu erfassenden Körpers, hier des Bremspedals, bewegen sich die beiden Gleiter 20 entlang der durch den Rahmen 16 vorgegebenen Bewegungsbahn nahezu kraftfrei in Pfeilrichtung aus den in 4 dargestellten Ruhepositionen der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 und dem Wirkbereich der jeweiligen Fixiervorrichtung 30 heraus und folgen der Bewegung des Bremspedals in eine in 5 dargestellte Position außerhalb der Ruhepositionen der elektrischen Koppelvorrichtungen 10.In the 4 In the rest positions of the two electrical coupling devices 10 shown, the spring-elastic element 32 of the first fixing device 30A, designed as a bracket 32A, exerts a transverse force perpendicular to the direction of movement on the first slider 20A of the first electrical coupling device 10A and holds it in the rest position, and the spring-elastic element 32 of the second fixing device 30B, designed as a bracket 32A, exerts a transverse force perpendicular to the direction of movement on the second slider 20B of the second electrical coupling device 10B and holds it in the rest position. Upon movement of the body to be detected, here the brake pedal, the two sliders 20 move along the movement path predetermined by the frame 16 almost force-free in the direction of the arrow from the 4 shown rest positions of the two electrical coupling devices 10 and the effective range of the respective fixing device 30 and follow the movement of the brake pedal into a 5 shown position outside the rest positions of the electrical coupling devices 10.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erregerstruktur 4 mit einer nicht näher dargestellten Oszillatorschaltung gekoppelt, welche Teil der Auswerte- und Steuerschaltung 7 ist und während des Betriebs ein periodisches Wechselsignal in die Erregerstruktur 4 einkoppelt. Die Erregerstruktur 4 weist eine Erregerspule auf, welche umlaufend am Rand des mindestens einen Schaltungsträgers 3 verläuft. Die elektrisch leitenden Targets 12 der beiden Gleiter 20 der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 beeinflussen in Abhängigkeit von ihrer aktuellen Position eine induktive Kopplung zwischen der Erregerstruktur 4 und der Empfangsstruktur 5 und ermöglichen eine differentielle Erfassung bzw. Ermittlung der aktuellen Position der beiden Koppelvorrichtungen 10 bzw. des mit den Koppelvorrichtungen 10 mechanisch gekoppelten Körpers, hier des Bremspedals. Die Empfangsstruktur 5 umfasst mehrere Empfangsspulen, welche jeweils eine sich periodisch wiederholende Schleifenstruktur aufweisen. Die Schleifenstrukturen sind auf mehrere Lagen des ortsfesten Schaltungsträgers 3 verteilt, so dass Überschneidungen einfach vermieden werden können. Die in verschiedenen Lagen angeordneten Abschnitte der sich wiederholenden Schleifenstrukturen sind über Durchkontaktierungen elektrisch miteinander verbunden.In the illustrated embodiment, the excitation structure 4 is coupled to an oscillator circuit (not shown in detail), which is part of the evaluation and control circuit 7 and couples a periodic alternating signal into the excitation structure 4 during operation. The excitation structure 4 has an excitation coil that runs circumferentially around the edge of the at least one circuit carrier 3. The electrically conductive targets 12 of the two sliders 20 of the two electrical coupling devices 10 influence an inductive coupling between the excitation structure 4 and the receiving structure 5 depending on their current position and enable differential detection or determination of the current position of the two coupling devices 10 or of the body mechanically coupled to the coupling devices 10, here the brake pedal. The receiving structure 5 comprises several receiving coils, each of which has a periodically repeating loop structure. The loop structures are distributed across multiple layers of the stationary circuit carrier 3, so that overlaps can be easily avoided. The sections of the repeating loop structures arranged in different layers are electrically connected to one another via vias.

Wei aus 6 und 7 weiter ersichtlich ist, umfassen die beiden Fixiervorrichtungen 30 im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel jeweils ein federelastisches Element 32, welche am korrespondierenden Gleiter 20 der elektrischen Koppelvorrichtungen 10 angeordnet sind. Hierbei sind die federelastischen Elemente 32 jeweils in Form einer Lamelle 32B als Stanzbiegeteil ausführt. Die als Lamellen 32B ausgeführten federelastischen Element 32 sind jeweils einstückig mit dem korrespondierenden elektrisch leitenden Target 12 der elektrischen Koppelvorrichtungen 10 ausgeführt ist. Die als Lamellen 32B ausgeführten federelastischen Elemente 32 stehen in Richtung Rahmen 16 von dem jeweiligen Gleiter ab. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel umfassen die beiden Fixiervorrichtungen 30 jeweils eine Klemmstruktur 36, welche an dem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen 16 angeordnet sind und die Bewegungsbahn in den Bereichen der in 6 dargestellten Ruhepositionen einschnüren. Hierbei sind die beiden Klemmstrukturen 36 jeweils als Anlauframpen 36A ausgeführt, welche in den Ruhepositionen der elektrischen Koppelvorrichtungen 10 mit den als Lamellen 32B ausgeführten federelastischen Elementen 32 zusammenzuwirken, um die senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den korrespondierenden Gleiter 20 zu bewirken. Wie aus 6 und 7 weiter ersichtlich ist, ist die als Anlauframpe 36A ausgeführte Klemmstruktur 36 der ersten Fixiervorrichtung 30A für die erste elektrische Koppelvorrichtung 10A an einem in der Darstellung oberen Steg des Rahmens 16 ausgebildet, und die als Anlauframpe 36A ausgeführte Klemmstruktur 36 der zweiten Fixiervorrichtung 30B für die zweite elektrische Koppelvorrichtung 10B ist in einen gegenüberliegenden in der Darstellung unteren Steg des Rahmens 16 ausgebildet.Wei from 6 and 7 As can be further seen, the two fixing devices 30 in the second exemplary embodiment shown each comprise a spring-elastic element 32, which is arranged on the corresponding slider 20 of the electrical coupling devices 10. Here, the spring-elastic elements 32 are each designed in the form of a lamella 32B as a stamped and bent part. The spring-elastic elements 32 designed as lamellae 32B are each designed in one piece with the corresponding electrically conductive target 12 of the electrical coupling devices 10. The spring-elastic elements 32 designed as lamellae 32B protrude from the respective slider in the direction of the frame 16. In the second exemplary embodiment shown, the two fixing devices 30 each comprise a clamping structure 36, which is arranged on the frame 16 laterally delimiting the movement path and which limits the movement path in the areas of the 6 shown rest positions. Here, the two clamping structures 36 are each designed as starting ramps 36A, which in the rest positions of the electrical coupling devices 10 interact with the spring-elastic elements 32 designed as slats 32B in order to cause the transverse force perpendicular to the direction of movement on the corresponding slider 20. As can be seen from 6 and 7 As can be seen further, the clamping structure 36 of the first fixing device 30A for the first electrical coupling device 10A, which is designed as a start-up ramp 36A, is formed on a web of the frame 16 which is the upper web in the illustration, and the clamping structure 36 of the second fixing device 30B for the second electrical coupling device 10B, which is designed as a start-up ramp 36A, is formed in an opposite web of the frame 16 which is the lower web in the illustration.

Bei den in 6 dargestellten Ruhepositionen der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 bewirkt das als Lamelle 32B ausgeführte federelastische Element 32 der ersten Fixiervorrichtung 30A in Kombination mit der als Anlauframpe 36A ausgeführten Klemmstruktur 36 der ersten Fixiervorrichtung 30A eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den ersten Gleiter 20A der ersten elektrischen Koppelvorrichtung 10A und hält diesen in der Ruheposition, und das als Lamelle 32B ausgeführte federelastische Element 32 der zweiten Fixiervorrichtung 30B bewirkt in Kombination mit der als Anlauframpe 36A ausgeführten Klemmstruktur 36 der zweiten Fixiervorrichtung 30B eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den zweiten Gleiter 20B der zweiten elektrischen Koppelvorrichtung 10B und hält diesen in der Ruheposition. Bei einer Bewegung des zu erfassenden Körpers, hier des Bremspedals, bewegen sich die beiden Gleiter 20 entlang der durch den Rahmen 16 vorgegebenen Bewegungsbahn nahezu kraftfrei in Pfeilrichtung aus den in 6 dargestellten Ruhepositionen der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen 10 und dem Wirkbereich der jeweiligen Fixiervorrichtung 30 heraus und folgen der Bewegung des Bremspedals in eine in 7 dargestellte Position außerhalb der Ruhepositionen der elektrischen Koppelvorrichtungen 10.In the 6 In the rest positions of the two electrical coupling devices 10 shown, the spring-elastic element 32 of the first fixing device 30A, designed as a lamella 32B, in combination with the clamping structure 36 of the first fixing device 30A, designed as a start-up ramp 36A, causes a transverse force running perpendicular to the direction of movement on the first slider 20A of the first electrical coupling device 10A and holds it in the rest position, and the spring-elastic element 32 of the second fixing device 30B, designed as a lamella 32B, in combination with the clamping structure 36 of the second fixing device 30B, designed as a start-up ramp 36A, causes a transverse force running perpendicular to the direction of movement on the second slider 20B of the second electrical coupling device 10B and holds it in the rest position. When the body to be detected moves, here the brake pedal, the two sliders 20 move along the path of movement defined by the frame 16 almost force-free in the direction of the arrow from the 6 shown rest positions of the two electrical coupling devices 10 and the effective range of the respective fixing device 30 and follow the movement of the brake pedal into a 7 shown position outside the rest positions of the electrical coupling devices 10.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents submitted by the applicant was generated automatically and is included solely for the convenience of the reader. This list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2022 209 298 A1 [0003]DE 10 2022 209 298 A1 [0003]

Claims (13)

Induktive Linearwegsensoranordnung (1) für ein Fahrzeug, mit mindestens einer entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren elektrischen Koppelvorrichtung (10), welche mit einem beweglichen Körper koppelbar ist und einen Gleiter (20) mit mindestens einem elektrisch leitenden Target (12) umfasst, und einem ortsfesten Schaltungsträger (3), welcher mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) erstreckende Erregerstruktur (4) und mindestens eine sich entlang der Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) erstreckende Empfangsstruktur (5) aufweist, wobei eine auf dem Schaltungsträger (3) angeordnete Auswerte- und Steuerschaltung (7) ausgeführt ist, mindestens ein in der mindestens einen Empfangsstruktur (5) induziertes Messsignal auszuwerten und die aktuelle Position der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) auf der Bewegungsbahn zu ermitteln, wobei mindestens eine Fixiervorrichtung (30) ausgeführt ist, die mindestens eine bewegliche elektrische Koppelvorrichtung (10) an einer Ruheposition zu halten und durch äußere Einflüsse verursachte Mikrobewegungen zu unterbinden.Inductive linear position sensor arrangement (1) for a vehicle, comprising at least one electrical coupling device (10) which is movable along a predetermined movement path, which can be coupled to a movable body and comprises a slider (20) with at least one electrically conductive target (12), and a stationary circuit carrier (3) which has at least one excitation structure (4) extending along the movement path of the at least one electrical coupling device (10) and at least one receiving structure (5) extending along the movement path of the at least one electrical coupling device (10), wherein an evaluation and control circuit (7) arranged on the circuit carrier (3) is designed to evaluate at least one measurement signal induced in the at least one receiving structure (5) and to determine the current position of the at least one electrical coupling device (10) on the movement path, wherein at least one fixing device (30) is designed to hold the at least one movable electrical coupling device (10) in a rest position and to detect micro-movements caused by external influences to prevent. Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleiter (20) über die Bewegungsbahn der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) auf zwei parallel verlaufenden Führungselementen (14) schiebebeweglich in einer Bewegungsebene gelagert ist, welche mit einem vorgebbaren konstanten Abstand (LS) parallel zu der mindestens einen Empfangsstruktur (5) des Schaltungsträgers (3) verläuft.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the slider (20) is mounted on two parallel guide elements (14) over the movement path of the at least one electrical coupling device (10) in a slidingly movable manner in a movement plane which runs at a predeterminable constant distance (LS) parallel to the at least one receiving structure (5) of the circuit carrier (3). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Führungselemente (14) den Gleiter (20) der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) spielfrei entlang der Bewegungsbahn führt und ein anderes der beiden Führungselemente (14) als Gleitführung dient und ein Kippen und/oder Verdrehen des Gleiters (20) der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) verhindert.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 2 , characterized in that one of the two guide elements (14) guides the slider (20) of the at least one electrical coupling device (10) along the movement path without play and another of the two guide elements (14) serves as a sliding guide and prevents tilting and/or twisting of the slider (20) of the at least one electrical coupling device (10). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrisch leitende Target (12) als Stanzbiegeteil oder als elektrisch leitende Folie oder als elektrisch leitende Beschichtung oder als elektrisch leitende Struktur ausführt ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the at least one electrically conductive target (12) is designed as a stamped and bent part or as an electrically conductive film or as an electrically conductive coating or as an electrically conductive structure. Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fixiervorrichtung (30) mindestens ein federelastisches Element (32) umfasst, welches am Gleiter (20) der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) und/oder an einem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen (16) angeordnet ist und ausgeführt ist, in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den korrespondierenden Gleiter (20) zu bewirken.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the at least one fixing device (30) comprises at least one spring-elastic element (32) which is arranged on the slider (20) of the at least one electrical coupling device (10) and/or on a frame (16) laterally delimiting the movement path and is designed to cause a transverse force on the corresponding slider (20) which is perpendicular to the direction of movement in the rest position of the at least one electrical coupling device (10). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federelastische Element (32) formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Gleiter (20) oder dem Rahmen (16) verbunden ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one spring-elastic element (32) is connected to the slider (20) or the frame (16) in a form-fitting and/or force-fitting or material-fitting manner. Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federelastische Element (32) als Stanzbiegeteil oder als faserverstärktes Kunststoffteil oder als Schraubenfeder ausführt ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 5 or 6 , characterized in that the at least one spring-elastic element (32) is designed as a stamped and bent part or as a fiber-reinforced plastic part or as a helical spring. Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federelastische Element (32) einstückig mit dem mindestens einen elektrisch leitenden Target (12) der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) ausgeführt ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the at least one spring-elastic element (32) is designed in one piece with the at least one electrically conductive target (12) of the at least one electrical coupling device (10). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fixiervorrichtung (30) mindestens eine Klemmstruktur (36) umfasst, welche am Gleiter (20) der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) oder an dem die Bewegungsbahn seitlich begrenzenden Rahmen (16) angeordnet ist und ausgeführt ist, in der Ruheposition der mindestens einen elektrischen Koppelvorrichtung (10) mit dem mindestens einen federelastischen Element (32) zusammenzuwirken, um die senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Querkraft auf den korrespondierenden Gleiter (20) zu bewirken.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to one of the Claims 5 until 8 , characterized in that the at least one fixing device (30) comprises at least one clamping structure (36) which is arranged on the slider (20) of the at least one electrical coupling device (10) or on the frame (16) laterally delimiting the movement path and is designed to cooperate with the at least one spring-elastic element (32) in the rest position of the at least one electrical coupling device (10) in order to effect the transverse force running perpendicular to the direction of movement on the corresponding slider (20). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klemmstruktur (36) als Anlauframpe (36A) ausgeführt ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 9 , characterized in that the at least one clamping structure (36) is designed as a starting ramp (36A). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei elektrische Koppelvorrichtungen (10) hintereinander auf den beiden Führungselementen (14) schiebebeweglich gelagert sind, wobei ein erster Gleiter (20A) einer ersten elektrischen Koppelvorrichtung (10A) von einer ersten Fixiervorrichtung (30A) in seiner Ruheposition gehalten ist, und ein zweiter Gleiter (20B) einer zweiten elektrischen Koppelvorrichtung (10B) von einer zweiten Fixiervorrichtung (30B) in seiner Ruheposition gehalten ist.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to one of the Claims 2 until 10 , characterized in that two electrical coupling devices (10) are mounted one behind the other on the two guide elements (14) in a sliding manner, wherein a first slider (20A) of a first electrical coupling device (10A) is held in its rest position by a first fixing device (30A) and a second slider (20B) of a second electrical coupling device (10B) is held in its rest position by a second fixing device (30B). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Führungselement (14A) den ersten Gleiter (20A) der ersten elektrischen Koppelvorrichtung (10A) spielfrei entlang der Bewegungsbahn führt und ein zweites Führungselement (14B) als Gleitführung für den ersten Gleiter (20A) dient und ein Kippen und/oder Verdrehen des ersten Gleiters (20A) verhindert, und das zweite Führungselement (14B) den zweiten Gleiter (20B) der zweiten elektrischen Koppelvorrichtung (10B) spielfrei entlang der Bewegungsbahn führt und das erste Führungselement (14A) als Gleitführung für den zweiten Gleiter (20B) dient und ein Kippen und/oder Verdrehen des zweiten Gleiters (20B) verhindert.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 11 , characterized in that a first guide element (14A) guides the first slider (20A) of the first electrical coupling device (10A) along the movement path without play and a second guide element (14B) serves as a sliding guide for the first slider (20A) and prevents tilting and/or twisting of the first slider (20A), and the second guide element (14B) guides the second slider (20B) of the second electrical coupling device (10B) along the movement path without play and the first guide element (14A) serves as a sliding guide for the second slider (20B) and prevents tilting and/or twisting of the second slider (20B). Induktive Linearwegsensoranordnung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gleiter (20) der beiden elektrischen Koppelvorrichtungen (10) jeweils als L-förmiges Kunststoffspritzgussbauteil ausgeführt und ineinander verschachtelt angeordnet sind.Inductive linear position sensor arrangement (1) according to Claim 11 or 12 , characterized in that the two sliders (20) of the two electrical coupling devices (10) are each designed as an L-shaped plastic injection-molded component and are arranged nested one inside the other.
DE102023208832.0A 2023-09-12 2023-09-12 Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle Pending DE102023208832A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023208832.0A DE102023208832A1 (en) 2023-09-12 2023-09-12 Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023208832.0A DE102023208832A1 (en) 2023-09-12 2023-09-12 Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023208832A1 true DE102023208832A1 (en) 2025-03-13

Family

ID=94691551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023208832.0A Pending DE102023208832A1 (en) 2023-09-12 2023-09-12 Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102023208832A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035187A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Shift rod of a motor vehicle transmission
DE102020119985A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Samson Aktiengesellschaft Position sensor for determining the position of a valve stem of a control valve
DE102020216143A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Inductive position sensor device
DE102022209299A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle
DE102022209298A1 (en) 2022-09-07 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sensor arrangement for a vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035187A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Shift rod of a motor vehicle transmission
DE102020119985A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Samson Aktiengesellschaft Position sensor for determining the position of a valve stem of a control valve
DE102020216143A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Inductive position sensor device
DE102022209299A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle
DE102022209298A1 (en) 2022-09-07 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sensor arrangement for a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2171315B1 (en) Electromechanical transducer device
DE69001775T2 (en) REMOTE CONTROL LEVER MODULE.
WO1999005582A1 (en) Gas pedal
DE112018003070T5 (en) position sensor
DE102021105778A1 (en) LIFT SENSOR MODULE, STRUCTURE AND METHOD FOR ASSEMBLING A LIFT SENSOR MODULE
DE102018216801A1 (en) INSTALLATION STRUCTURE FOR A PEDAL PATH
DE102007062099B4 (en) Position detection device
EP4281734A1 (en) Inductive linear position sensor
DE102023120656A1 (en) DEVICE FOR DETECTING A DISPLACEMENT OF A BRAKE PEDAL
DE102022209299A1 (en) Inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle
DE102023208832A1 (en) Inductive linear position sensor arrangement for a vehicle
EP2250466B1 (en) Linear sensor
DE102022107979A1 (en) Switch control arrangement
DE102023207998A1 (en) Inductive linear displacement sensor arrangement for a vehicle
EP1390695A1 (en) Method for non-contact linear position measurement
EP1269121B1 (en) Measuring device for the contactless detection of an angle of rotation
DE102011111871A1 (en) Actuating device for a vehicle, which is designed to actuate a functional unit of the vehicle, as well as vehicle with such an actuator
DE102013220755A1 (en) Sensor arrangement for detecting a pedal movement in a vehicle
DE102009008756A1 (en) Valve unit for vehicle hydraulic system, has capacitive sensor for detecting position of valve piston and arranged such that valve piston is partly moved in detection area of capacitive sensor
WO2011018283A1 (en) Sensor switching unit, stop for a sensor switching unit, and method for reducing temperature-dependent changes in relative position of a sensor and a signal transducer
EP4281733B1 (en) Elongate body comprising a cursor band for a vehicle system of a vehicle
EP1875170B1 (en) Path sensor and valve
EP2656364B1 (en) Switching device with recognition of the switching state
DE102023132081A1 (en) Vehicle system arrangement
DE102010028618A1 (en) Accelerator pedal for car, has base element, sensor arranged at base element in region adjacent to rotation axis, and donor element arranged at pedal element in region adjacent to axis

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified