(57)【要約】【課題】高い信頼性のもとで取り付け箇所に固定可能であり、かつ、低コストの製造コンセプトを有するセンサ装置を提供する。【解決手段】本発明は、センサ素子（１１）と、前記センサ素子（１１）によって生成された信号の通信のための少なくとも１つの電気的リード線路（３）と、前記センサ素子（１１）及び前記リード線路（３）を少なくとも部分的に取り囲むハウジング（２）とを備えるセンサ装置（１）に関し、少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）が、前記センサ装置（１）の機械的固定のために前記ハウジング（２）に埋め込まれ、当該ハウジングから突出している。【選択図】図１
2017111154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子（１１）と、
前記センサ素子（１１）によって生成された信号の通信のための少なくとも１つの電気的リード線路（３）と、
前記センサ素子（１１）及び前記リード線路（３）を少なくとも部分的に取り囲むハウジング（２）と、
を備えるセンサ装置（１）において、
少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）が、前記センサ装置（１）の機械的固定のために前記ハウジング（２）に埋め込まれ、当該ハウジングから突出していることを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電気的リード線路（３）を介して前記センサ素子（１１）と導電的に接続可能であるように構成され、かつ、前記センサ素子（１１）を受容するように構成された接続フレーム要素（１２）を備える、請求項１に記載のセンサ装置（１）。
【請求項３】
前記固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）の、前記ハウジング（２）から突出した部分である、請求項２に記載のセンサ装置（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）と一体的に構成されている、請求項３に記載のセンサ装置（１）。
【請求項５】
前記固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）とは別個に構成されている、請求項２に記載のセンサ装置（１）。
【請求項６】
前記センサ素子（１１）は、フラット型に形成されており、前記少なくとも１つの固定要素（５）は、前記センサ素子（１１）の主平面（４）から横方向に突出した第１の領域（７）を有している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの固定要素（５）は、前記センサ素子（１１）の前記主平面（４）に対して１つの平面内に存在し、かつ、前記ハウジング（２）外に存在し、かつ、所定箇所に機械的に固定するために前記センサ装置（１）に作用する圧入力を受容するように構成された第２の領域（８）を有している、請求項６に記載のセンサ装置（１）。
【請求項８】
前記とげ状の固定要素（５）は、特に前記センサ装置（１）を保持要素（１０）内に係止固定するのに適した、少なくとも１つの鉤形の切り込み部（１３）を、対向する１組又は２組の縁部に有している、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項９】
前記とげ状の固定要素（５）は、モミの木型構造を有しており、前記切り込み部（１３）は、ブレード状に構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項１０】
請求項１に記載のセンサ装置（１）と、
少なくとも１つの保持要素（１０）と、
を備えるセンサシステム（９）において、
前記少なくとも１つの保持要素（１０）が、前記センサ装置（１）の前記とげ状の固定要素（５）を力学的に結合して又は形状的に結合して受容するように設計されていることを特徴とするセンサシステム（９）。
【請求項１１】
前記保持要素（１０）は、開口部（１４）を有しており、前記とげ状の固定要素（５）は、実質的に面状及び／又はブレード状に構成され、前記開口部内へ係止されながら挿入される、請求項１０に記載のセンサシステム（９）。
【請求項１２】
前記保持要素（１０）は、前記とげ状の固定要素（５）の材料よりも低い硬度を有する材料から形成されている、請求項１０又は１１に記載のセンサシステム（９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にセンサ装置及びそのようなセンサ装置を備えたセンサシステムに関する。特に本発明は、センサ装置の信頼性の高い取り付け又は固定の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
センサ装置及びセンサシステムは、オートメーション技術にも、工業製品にも使用されており、その上、幅広い用途の多彩さを有している。
【０００３】
一般的にセンサ装置は、設置箇所での物理量の検出を行うために、例えばプリント基板などの保持要素に設けられている。さらにその際には、信頼性の高い物理量の測定を保証するために、一度選択した取り付け位置を、全使用期間に亘って高い信頼性のもとで維持することは重要である。
【０００４】
本来のセンサは、概して機械的影響及びその他の環境影響に対して非常に敏感であるため、この種のセンサは大抵、例えばプラスチック製の頑丈なハウジングによって保護されている。
【０００５】
そのため、独国特許出願公開第１０２０１０００５０２３号明細書（ＤＥ１０２０１０００５０２３Ａ１）からのセンサは、自動車への適用のために、センサ素子がハウジング内に設けられている。さらにこのセンサは、電気的なリード線路と、センサをその所定箇所に固定するためにハウジングに配置された少なくとも１つの固定要素を備えている。この少なくとも１つの固定要素は、ハウジングの縁部領域によって形成されており、このハウジングの縁部領域は、センサ素子の領域外に存在し、この固定要素には、センサをその所定箇所に固定するのに適した手段が統合化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１０００５０２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故、本発明の課題は、高い信頼性のもとで取り付け箇所に固定可能であり、かつ、低コストの製造コンセプトを有するセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の開示
前記課題は、請求項１による、センサ素子を備えたセンサ装置及び請求項１０によるセンサシステムによって解決される。
【０００９】
本発明のさらなる構成は、従属請求項に示されている。
【００１０】
第１の態様によれば、センサ素子と、センサ素子によって生成された信号の通信のための少なくとも１つの電気的リード線路と、センサ素子及びリード線路を少なくとも部分的に取り囲むハウジングとを備えるセンサ装置において、少なくとも１つのとげ状の固定要素が、センサ装置の機械的固定のためにハウジングに埋め込まれ、このハウジングから突出していることが想定される。
【００１１】
また、上述したセンサ装置と少なくとも１つの保持要素とを備えるセンサシステムでは、少なくとも１つの保持要素が、センサ装置のとげ状の固定要素を力学的に結合して及び／又は形状的に結合して受容するように設計されていることが想定される。
【００１２】
上記センサ装置は、センサシステムの提供のために、保持要素への信頼性の高い固定を保証する。付加的に、製造コンセプトが用途の場合ごとに容易に変更可能であり、例えば、少なくとも１つのとげ状の固定要素の容易な変更は、コンセプト全体の大きな変更を要求しない。
【００１３】
さらにこの装置は、少なくとも１つの電気的リード線路を介してセンサ素子と導電的に接続可能であるように構成され、さらにセンサ素子を受容するように構成された接続フレーム要素を備える。このようにして、センサ素子を、特に所期のようにハウジング内で位置決めすることが可能になる。
【００１４】
上記装置のさらなる態様によれば、固定要素は、接続フレーム要素の、ハウジングから突出した部分である。それにより、簡単な製造コンセプトが、驚くほど簡単な方法で提供できるようになる。
【００１５】
代替的に、固定要素は、当該固定要素を、より少ないコストで、より多くの自由度を持たせて位置決め可能にするために、接続フレーム要素とは別個に構成されていてもよい。
【００１６】
少なくとも１つの固定要素は、接続フレーム要素と一体的に構成されることを想定していてもよい。このようにして、センサ装置のセンサハウジングへの固定要素の信頼性の高い特に良好な固定が保証され得る。
【００１７】
さらにセンサ素子は、フラット型に形成されていてもよいし、少なくとも１つの固定要素は、センサ素子の主平面から横方向に突出した第１の領域を有していてもよい。それにより、この領域は、センサ装置が保持要素にその主平面で確実に固定可能であることを保証する。
【００１８】
さらに、少なくとも１つの固定要素は、センサ素子の主平面と共に１つの平面内に存在し、かつ、ハウジング外に存在し、かつ、所定箇所に機械的に固定するために、センサ装置に作用する圧入力を受容し得るように構成された第２の領域を有していることが想定される。換言すれば、この領域は、固定期間中にセンサ素子に生じ得る損傷を回避するために、センサ装置の固定の際に発生した応力を受容可能である。
【００１９】
代替的にとげ状の固定要素は、少なくとも１つの切り込み部を有し得る。それにより、固定要素を用いて所定箇所に固定されたセンサ装置の集中的な機械的負荷のもとでも、常に、特に確実な固定と位置決めとが達成可能になる。
【００２０】
とげ状の固定要素は、モミの木型構造を有しており、この場合、切り込み部は、ブレード状に構成されていることが想定されていてもよい。この実施形態も、所定箇所へのセンサ装置の特に確実な固定と位置決めとに用いられる。
【００２１】
さらなる態様によれば、前述のセンサ装置と、少なくとも１つの保持要素とを備え、少なくとも１つの保持要素が、センサ装置のとげ状の固定要素を力学的に結合して及び／又は形状的に結合して受容するように設計されているセンサシステムが想定される。
【００２２】
それにより、固定要素は、保持要素と共に１つの機能ユニットを形成する。それにより、特に簡単な方法で特に良好な固定が達成される。
【００２３】
さらに、このセンサシステムは、保持要素が開口部を有し、とげ状の固定要素が実質的に面状及び／又はブレード状に構成されるように、構成されていてもよい。
【００２４】
特に保持要素は、とげ状の固定要素の材料よりも低い硬度を有する材料から形成されている。これらの２つの材料の間の硬度に関して十分に大きな差があるならば、固定要素を保持要素の開口部に圧入した際に、それによって形状的な結合が達成可能になる。そのため、保持要素は、例えばプラスチックから形成され、とげ状の固定要素は、金属から形成されていてもよい。このようにして、特に良好な固定が達成可能である。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態は、以下の明細書において添付の図面に基づいて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】センサ装置の概略図。
【図２】センサシステムの概略図。
【図３】センサ装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施形態の説明
図１には、センサ装置１が斜視俯瞰図で示されている。センサ装置１は、ハウジング２を有しており、このハウジング内には、図には示されていないセンサ素子１１が存在している。このセンサ素子１１は、少なくとも１つの電気的リード線路３に接続されている。図１には、相互に平行に配置された５つのリード線路３が示されており、これらはハウジング２から突出している。実質的に直方体形状のハウジング２は、主平面４を有している。
【００２８】
さらにとげ状の固定要素５が認識でき、この固定要素５は、ハウジング２の所定の箇所から突出している。ハウジング２のこの箇所の対向側（反対側）には、第２の固定要素５の一部領域のみを認識することができる。それらはそれぞれ、ハウジング２の側面６の中央に配置され、ハウジング２から突出している。
【００２９】
ここでのこれらの固定要素５は、ハウジング２内に存在し、かつ、図１には示されていない接続フレーム要素１２の一部であってもよい。さらにこれらの固定要素５は、センサ装置１の製造終了状態の実施形態において、この接続フレーム要素１２から分離されていてもよい。
【００３０】
さらなる実施形態では、これらの固定要素５は、センサ装置１の製造終了状態において、接続フレーム要素１２と一体的に構成されていてもよい。
【００３１】
固定要素５はそれぞれ、ハウジング２の主平面４からそれぞれ横方向に突出した第１の領域７を有している。この第１の領域７は、固定要素５のとげ状の形状を有しており、又は、それに相応するものである。
【００３２】
とげ状の固定要素５の第１の領域７は、保持要素１０内におけるセンサ装置１の簡単かつ良好な位置決めを可能にするために、その突出する端部方向に向かってテーパ状に構成されていてもよい。
【００３３】
図示の実施形態では、固定要素５の少なくとも１つは、複数の切り込み部１３を有している。これらの切り込み部１３の数及びそれらの切り込み部１３の形状は、図示の変化形態に限定されるものではない。固定要素５における切り込み部１３の大きさ及び形状が相互に異なることも考えられる。
【００３４】
さらに固定要素５がそれぞれ、センサ装置１のハウジング２の主平面４の平面に対して平行に延在する第２の領域８を有している。
【００３５】
図２には、センサシステム９が示されている。このセンサシステム９は、上述のセンサ装置１及び保持要素１０を備える。この保持要素は、プリント基板又はその他の支持体要素であり得る。保持要素１０は、センサ装置１の取り付け箇所に開口部１４を有している。それに対してとげ状の固定要素５は、保持要素１０の開口部１４内へ、力学的に結合するように圧入可能である。固定要素５の場合により存在する切り込み部１３及びブレード状のモミの木型構造は、そこに生じる力学的な結合接続を支援し、それによって取り付け箇所へのセンサ装置１の信頼性の高い固定が保証され得る。
【００３６】
とげ状の固定要素５は、面状の断面を有していてもよいし、保持要素１０の材料内への差し込みに対して鈍角に又はブレード状に構成されていてもよい。それに対して保持要素１０は、とげ状の固定要素５の材料よりも低い硬度を有する材料から形成されていてもよい。
【００３７】
図３には、センサ装置１の横断面が示されている。このセンサ装置１は、接続フレーム要素１２によって受容されるセンサ素子１１を有している。この接続フレーム要素１２は、さらに図３においては、ハウジング２を越えて接続フレーム要素１２と一体的に延在している２つの固定要素５を有している。
【００３８】
図面には示されていない変化形態では、固定要素５が、接続フレーム要素１２と一体的に接続されるのではなく、別個の固定要素５として、例えばハウジング２を介してのみ接続フレーム要素１２又はセンサ素子１１と接続されることも考えられる。
【００３９】
固定要素５は、図３においては概略的にのみ示されており、そのため、図１に示されているような切り込み部１３は、詳細には示されていない。
【図１】
2017111154.tif 000003
【図２】
2017111154.tif 000004
【図３】
2017111154.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子（１１）と、
前記センサ素子（１１）によって生成された信号の通信のための少なくとも１つの電気的リード線路（３）と、
前記センサ素子（１１）及び前記リード線路（３）を少なくとも部分的に取り囲むハウジング（２）と、
を備えるセンサ装置（１）において、
少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）が、前記センサ装置（１）の機械的固定のために前記ハウジング（２）に埋め込まれ、当該ハウジングから突出していることを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電気的リード線路（３）を介して前記センサ素子（１１）と導電的に接続可能であるように構成され、かつ、前記センサ素子（１１）を受容するように構成された接続フレーム要素（１２）を備える、請求項１に記載のセンサ装置（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）の、前記ハウジング（２）から突出した部分である、請求項２に記載のセンサ装置（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）と一体的に構成されている、請求項３に記載のセンサ装置（１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、前記接続フレーム要素（１２）とは別個に構成されている、請求項２に記載のセンサ装置（１）。
【請求項６】
前記センサ素子（１１）は、フラット型に形成されており、前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、前記センサ素子（１１）の主平面（４）から横方向に突出した第１の領域（７）を有している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、前記センサ素子（１１）の前記主平面（４）に対して１つの平面内に存在し、かつ、前記ハウジング（２）外に存在し、かつ、所定箇所に機械的に固定するために前記センサ装置（１）に作用する圧入力を受容するように構成された第２の領域（８）を有している、請求項６に記載のセンサ装置（１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、少なくとも１つの鉤形の切り込み部（１３）を、対向する１組又は２組の縁部に有している、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの鉤形の切り込み部（１３）は、前記センサ装置（１）を保持要素（１０）内に係止固定するための切り込み部（１３）である、請求項８に記載のセンサ装置（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、モミの木型構造を有しており、前記少なくとも１つの鉤形の切り込み部（１３）は、ブレード状に構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）と、
少なくとも１つの保持要素（１０）と、
を備えるセンサシステム（９）において、
前記少なくとも１つの保持要素（１０）が、前記センサ装置（１）の前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）を力学的に結合して又は形状的に結合して受容するように設計されていることを特徴とするセンサシステム（９）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの保持要素（１０）は、開口部（１４）を有しており、前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）は、面状及び／又はブレード状に構成され、前記開口部内へ係止されながら挿入される、請求項１１に記載のセンサシステム（９）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの保持要素（１０）は、前記少なくとも１つのとげ状の固定要素（５）の材料よりも低い硬度を有する材料から形成されている、請求項１１又は１２に記載のセンサシステム（９）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
とげ状の固定要素は、モミの木型構造を有しており、この場合、切り込み部は、ブレード状に構成されていることが想定されていてもよい。この実施形態も、所定箇所へのセンサ装置の特に確実な係止固定と位置決めとに用いられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図２には、センサシステム９が示されている。このセンサシステム９は、上述のセンサ装置１及び保持要素１０を備える。この保持要素は、プリント基板又はその他の支持体要素であり得る。保持要素１０は、センサ装置１の取り付け箇所に開口部１４を有している。それに対してとげ状の固定要素５は、保持要素１０の開口部１４内へ、力学的に結合するように圧入可能である。固定要素５の場合により存在する切り込み部１３及びブレード状のモミの木型構造は、そこに生じる力学的な結合接続を支援し、それによって取り付け箇所へのセンサ装置１の信頼性の高い係止固定が保証され得る。
【外国語明細書】
2017111154.tif 000006
2017111154.tif 000007
2017111154.tif 000008
2017111154.tif 000009
2017111154.tif 000010
2017111154.tif 000011
2017111154.tif 000012
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2017111154.tif 000014
2017111154.tif 000015
2017111154.tif 000016
2017111154.tif 000017