CN104074736A - 用于液压柱塞单元的传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液压柱塞单元的传感器装置、尤其是轴向活塞机的传感器装置，所述传感器装置具有多个传感器，所述传感器至少部分地一起布置在传感器壳体中。在此能够通过共同的插头接通所述传感器。

Description

用于液压柱塞单元的传感器装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于液压柱塞单元的传感器装置。

背景技术

液压柱塞单元具有不同的运行状态，所述运行状态的特征可通过过程参量和状态参量，比如像温度、压力、驱动轴的转速或者柱塞单元的压力介质体积流量表示。为了获得这些参量，所述柱塞单元具有多个被称为传感器装置的传感器。

公开文献DE 10 2005 059 564 A1示出了具有大量分立的传感器的液压柱塞单元，所述传感器分布地布置在柱塞单元上。为了接通各个传感器，在此设有昂贵的电缆束，其中对于每个传感器来说需要一个电缆线束。

该技术方案的缺点是，分布地布置的传感器易受到机械损害。此外，通过电缆束向控制单元的连接费用高并且在柱塞单元的变型方案中操作向控制单元的连接费用昂贵。因此，每个变型方案需要特有的电缆束，这提出了高的设计成本、制造成本和物流成本。此外在柱塞单元不同的变型方案中，对于每个变型方案本身需要柱塞单元的个体的机械加工。在此传感器数量越大，费用越高。对于柱塞单元的每个变型方案，此外必须设计、制造和装配个体的保护装置、例如防护板。

文献US 6547531 B1示出了一种液压柱塞单元，以所述柱塞单元能够降低所提到的费用。在此空间紧凑地合并布置多个传感器形成传感器装置。传感器装置在此在柱塞单元上和在柱塞单元中占有非常小的空间部分并且为了其机械保护而由控制箱包围。

仍不清楚的是，传感器装置的大量传感器如何接通。

发明内容

与此相对地，本发明的任务在于提供一种紧凑的传感器装置，所述传感器装置能够设备技术简单地接通。

通过具有权利要求1所述特征的传感器装置解决该任务。

在权利要求2至13中描述了传感器装置的有利的改进方案。

用于液压柱塞单元的传感器装置具有多个传感器，所述传感器至少部分地一起布置在传感器壳体中。按照本发明，这些传感器在此能够通过共同的插头接通。

在共同的壳体中紧凑的空间布置提高了传感器装置的耐用性。该装置的另一个优点是，在一个或者多个传感器的故障情况下使得对传感器的接通性更容易。此外，通过共同的插头提供统一的电和电子接口。通过该按照本发明集成的装配能够省去传统的用于供给分开布置的传感器的电缆束，这引起制造成本和装配成本的明显减少。同样以该方式废弃了对于分开的传感器和电缆线束的昂贵的机械保护设计。传感器合并在共同的传感器壳体中此外使得为每个传感器设置单独外壳是多余的。因此能够使用未设外壳的传感器，所述传感器能够直接装配、例如拧入、插入或者压入到传感器壳体中并且这些传感器是成本低廉的。以该方式与当前使用的、高成本的具有保护壳体的标准传感器相比节省成本。由于在传感器壳体中的共同布置对于传感器也仅需要一个EMV保护措施，由此降低成本。另一个优点是，通过传感器紧凑地合并在传感器壳体中，变型方案数量与具有分开的传感器的技术方案相比能够明显减少。相比于当前背景技术，通过在传感器壳体中的附加传感器也能够提供更多功能。

在一种优选的改进方案中，插头布置、尤其是固定在传感器壳体上。由此提供一种特别牢固和紧凑的传感器装置。

在一种特别优选和有利的改进方案中，传感器装置与传感器的类型和数量无关地具有固定的穿孔图案（Lochbild）。由此得出标准化的布线图（Anschlussbild）或者说相对于柱塞单元的统一的机械接口，所述接口可简单地转用到柱塞单元的其他结构系列或者说标称尺寸上。通过这种统一的接口减少了在制造中的变体并且进而也降低了制造成本并且能够普遍使用所述传感器装置。

当传感器壳体提供在柱塞单元的壳体上的布置时，传感器壳体被证明特别紧凑。

有利地，传感器装置的传感器能够通过插头通电和/或传感器能够通过该插头与控制装置信号连接。插头以这种方式承担两项任务。

特别优选的是，所述传感器装置具有至少一个压力传感器和/或温度传感器和/或转速传感器和/或摆角传感器和/或加速传感器和/或位置传感器。

在此优选通过至少一个压力传感器可确定柱塞单元的工作压力或者壳体压力或者供给压力或者吸气压力或者伺服压力。通过至少一个温度传感器在此优选能够确定循环温度或者回油温度或者油输入温度或者轴承温度或者壳体温度。

可以规定，在传感器壳体中传感器布置在印刷电路板上。对此替代地也可以考虑将传感器以SMD芯片或者作为机电一体化芯片以MEMS制造方法或者以接线制造方法或者以MID技术（MID是模制互连装置（Molded Interconnect Devices）的简称，德语是：注塑成型电路载体）布置在另一种基质上。

在一种有利的改进方案中，传感器装置具有存储器单元，通过所述存储器单元能够存储传感器数据。

为了能够处理或者加工传感器数据，传感器装置的有利的改进方案能够具有处理器单元。通过对传感器数据的加工、尤其是预处理能够实现与上级控制电子件的标准化通讯。

在一种优选的改进方案中，传感器装置具有控制单元，在所述控制单元中合并了存储器单元和处理器单元，其中通过所述控制单元能够触发柱塞单元的至少一个执行器。

优选如此设计控制单元，从而在所述控制单元中能够执行评估算法（Auswertealgorithmen）、尤其是状态监测或者自身校准（Eigenkalibrierung）。

控制单元也优选具有用于产生最终伺服信号的末级或者放大单元，所述伺服信号能够传送到柱塞单元的执行器处。

有利地通过插头、例如通过CAN协议或者以太网/以太CAT协议实现与控制电子学元件的通讯。

当控制单元或者存储器单元和/或处理器单元至少部分地也布置在传感器壳体内部时，传感器装置被特别有利地改进。通过将控制单元附加地集成到传感器壳体中，传感器装置能够扩展成车载电子元件（OBE：On Board Elektronik），所述车载电子元件能够承担对于柱塞单元的附加的控制任务和调节任务。

通过集成例如加速传感器能够提供在传感器装置中实施比如像状态监测或者诊断功能那样的附加功能。

优选如此设计控制单元，从而在所述控制单元中能够执行可信性测试（Plausibilitätsprüfung）。

传感器装置的应用领域延伸到液压柱塞单元、尤其是延伸到斜盘结构类型的或者斜轴结构类型的轴向活塞机。所述柱塞单元能够可调节地或者不变地构造，并且尤其是在可移动作功机械中或者工业应用中得到应用。

柱塞单元具有根据以上描述的至少一个方面设计的传感器装置。所述传感器装置因此具有多个传感器，所述传感器至少部分地共同布置在传感器壳体中并且能够通过共同的插头接通。

柱塞单元优选是斜轴结构类型的或者斜盘结构类型的轴向活塞机。

附图说明

以下根据三个附图详细阐述了按照本发明的传感器装置的两个实施例。附图示出：

图1是传感器装置的第一实施例的透视图；

图2是根据图1的实施例的、去掉壳体盖的透视图；并且

图3是传感器装置的第二实施例的透视图。

具体实施方式

根据图1，传感器装置1具有大致矩形横截面的传感器壳体6，所述传感器壳体具有下部壳体件2和壳体盖4。所述壳体盖具有与壳体件2配合的矩形的基本形状，其中所述壳体盖横向地搭接壳体件2。传感器壳体6以其布置在壳体件2上的壳体下侧面8可装配或者可固定到柱塞单元（未示出）的壳体上。

信号线14、16和18从传感器壳体6的壳体下侧面8引出并且在装配的传感器装置1中穿过柱塞单元的壳体。

传感器壳体6具有壳体上侧面10，插头12布置在所述壳体上侧面上。该插头在朝向观察者的一侧上具有带有接通元件20的开口，通过所述接通元件能够接通传感器装置1的传感器（参见图2）。

图2示出了传感器装置1的内部情况。为此将壳体盖4连同插头12从传感器装置1上取走并且放在一边（未示出）。壳体件2具有基本上柱形的内腔，所述内腔从壳体件2的上侧面出发朝向壳体下侧面8深入并且由壳体底板26限定。在壳体底板26上布置多个传感器。这些传感器是：压力传感器28、30，转速传感器32，温度传感器34和摆角传感器36。所述摆角传感器与在图1中未示出的摆杆37耦接，所述摆杆根据图1装配在壳体下侧面8上，并且所述摆杆可与构造为轴向活塞机的柱塞单元的、指示置换体积（Verdrängungsvolumen）的构件耦接，例如与其摆动支架耦接。

传感器28、30、32、34和36因此集成到牢固的传感器壳体6中，由此空间紧凑地布置所述传感器，以及以设备技术简单的方式保护传感器以防止外部损害并且无电磁干扰（EMV）地安放所述传感器。在此通过传感器壳体6的相应的设计尺寸实现防止机械损害的保护。

与由现有技术已知的、需要用于接通的昂贵的电缆束的传感器的分布布置相比，接通传感器30至36以及与控制单元进行传感器数据交换通过根据图1的简单的插头12实现。

图3示出了传感器装置101，所述传感器装置在其壳体盖104和插头12的布置的形式方面不同于根据图1和图2所示的实施例。与此相应地，在整个实施例上始终不变的组件或者构件在所有附图中设有相同的附图标记。

壳体盖104具有带有大致平行于壳体下侧面8布置的第一级138和与其平行分布的、升高的第二级140的壳体上侧面110。两个级138、140通过侧面142彼此连接。侧面142在此分别与级138、140大致成直角地弯折。在垂直的侧面142上沿相反于第一实施例的方向布置插头12。所述插头的、具有接通元件20（参见图1）的开口在此背离观察者。

由于传感器装置101的、通过壳体盖104的第二级140而更大的内腔，在传感器壳体106的内部中得出更多的空间以布置传感器或者必要时布置控制单元，从而提供一种可变的传感器装置101。

本发明公开了一种用于液压柱塞单元的传感器装置、尤其是轴向活塞机的传感器装置，所述传感器装置具有多个传感器，所述传感器至少部分地一起布置在传感器壳体中。在此能够通过共同的插头接通所述传感器。

Claims (13)

1.用于液压柱塞单元的传感器装置，其中所述传感器装置（1、101）具有多个、至少部分地一起布置在传感器壳体（6、106）中的传感器（28、30、32、33、34、36），其特征在于插头（12），所述传感器（28、30、32、33、34、36）能够通过所述插头电气接通。

2.按权利要求1所述的传感器装置，其中所述插头（12）布置在所述传感器壳体（6、106）上。

3.按权利要求1或2所述的传感器装置，所述传感器装置与所述传感器（28、30、32、33、34、36）的类型和数量无关地具有固定的、标准化的穿孔图案。

4.按权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器壳体（6、106）能够布置在所述柱塞单元的壳体上。

5.按上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所示传感器（28、30、32、33、34、36）能够通过所述插头（12）通电，和/或其中所述传感器（28、30、32、33、34、36）能够通过所述插头（12）与控制装置信号连接。

6.按上述权利要求中任一项所述的传感器装置，所述传感器装置具有压力传感器（28、30、33）和/或温度传感器（34）和/或转速传感器（32）和/或摆角传感器（36）和/或加速传感器和/或位置传感器。

7.按权利要求6所述的传感器装置，其中通过所述压力传感器（28、30、33）能够获得工作压力或者壳体压力或者供给压力或者吸气压力或者伺服压力。

8.按权利要求6或7所述的传感器装置，其中通过所述温度传感器（34）能够确定循环温度或者回油温度或者油输入温度或者轴承温度或者壳体温度。

9.按上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器（28、30、32、33、34、36）布置在印刷电路板或者类似的构件支架上。

10.按上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其具有存储器单元，利用所述存储器单元能够存储传感器数据。

11.按上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其具有处理器单元，利用所述处理器单元能够处理传感器数据。

12.按权利要求10和11所述的传感器装置，其具有带有所述存储器单元和所述处理器单元的控制单元，通过所述控制单元能够控制所述柱塞单元的至少一个执行器。

13.按权利要求10至12中至少任一项所述的传感器装置，其中所述控制单元布置在所述传感器壳体中，或者其中所述存储器单元和/或所述处理器单元布置在所述传感器壳体中。