Die Erfindung betrifft einen Sensor zum Ausgeben eines elektrischen Signals basierend auf einem zu erfassenden Weg, insbesondere eines Winkels.

Aus der WO 2006 / 029 946 AI ist ein Winkelsensor mit einem Gebermagneten und einer Messschaltung mit einer Auswerteelektronik zur Auswertung einer Winkelposition des Gebermagneten bekannt. Der Gebermagnet weist keine direkte mechani ^¬ sche Verbindung zur Messschaltung auf, so dass der Gebermagnet aus Sicht der Auswerteelektronik über der Messschaltung schwebt .

Es ist Aufgabe der Erfindung, den bekannten Winkelsensor zu verbessern .

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü ^¬ che gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Sensor zum Ausgeben eines elektrischen Signals basierend auf einem zu er ^¬ fassenden Weg ein Gehäuse, das einen Innenraum und einen Außenraum abgrenzt, einen das Gehäuse vom Außenraum in den Innenraum durchdringenden Geber mit einem Wegaufnahmeelement im Außenraum und ein Feldgeberelement im Innenraum, wobei das Wegaufnahmeelement eingerichtet ist, das Feldgeberele ^¬ ment basierend auf dem zu erfassenden Weg gegenüber dem Gehäuse zu drehen, eine Auswerteschaltung zum Erfassen eines durch das Feldgeberelement abgegebenen physikalischen Feldes, und ein Feuchtigkeitsschutzelement zum Schützen eines Spaltes zwischen dem Gehäuse und dem Geber vor eindringender Feuchtigkeit . Dem angegebenen Sensor liegt die Überlegung zugrunde, dass dieser an einem Fahrzeug zur Erfassung einer relativen Position eines Rades des Fahrzeuges zu seinem Chassis verwendet werden könnte. Auf diese Weise könnte ein aktives Fahrwerk- regelsystem realisiert werden, mit dem der klassische Ziel ^¬ konflikt zwischen sportlicher und komfortabler Fahrwerksab- stimmung weiter aufgelöst werden könnte.

Hier zeigt sich jedoch, dass derartige Sensoren sehr fehleranfällig sind und damit eine vergleichsweise kurze Lebens ^¬ dauer aufweisen. Im Rahmen des angegebenen Sensors wird dabei erkannt, dass eine Hauptursache für die kurze Lebensdau ^¬ er in den Sensor eindringende Feuchtigkeit ist, die Auswer ^¬ teschaltung des Sensors beschädigt und funktionsuntüchtig macht. Diese eintretende Feuchtigkeit ist der Ursache ge ^¬ schuldet, dass der Sensor an der Fahrzeugunterseite ange ^¬ bracht direkt von der Straße aufgewirbeltem Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

Daher liegt dem angegebenen Sensor die Idee zugrunde diesen und insbesondere seine Auswerteschaltung durch ein Feuchtig ^¬ keitsschutzelement vor eindringender Feuchtigkeit zu schüt ^¬ zen .

Das Feuchtigkeitsschutzelement kann beliebig ausgebildet sein. In besonders günstiger Weise umfasst das Feuchtig ^¬ keitsschutzelement ein Labyrinth, das eingerichtet ist, ei ^¬ nen Fließweg der eindringenden Feuchtigkeit im Spalt zu ver ^¬ längern. Ein derartiges Labyrinth lässt sich durch einfache geometrische Änderungen am Gehäuse und/oder Geber umsetzen und erfordert daher prinzipiell keine neuen Elemente, so dass das Feuchtigkeitsschutzelement in dem angegebenen Sen ^¬ sor kostenneutral realisieren ließe.

In einer Weiterbildung des angegebenen Sensors ist das Labyrinth aus einer am Geber ausgebildeten ersten Hülse und einer am Gehäuse ausgebildeten zweiten Hülse ausgebildet, die ineinander eingreifen. Zwei derartige Hülsen würden den oben genannten Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Geber axial verlängern so dass der Eintritt der eindringenden Feuchtigkeit in den Innenraum stark verzögert wird.

In einer anderen Weiterbildung umfasst der angegebene Sensor ein Bypass-Element , das eingerichtet ist, die eindringende Feuchtigkeit an dem Spalt vorbeizuleiten. Auf diese Weise könnte die Vermeidung des Eindringens der Feuchtigkeit wei ^¬ ter verbessert werden.

In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Sensors ist das Bypass-Element eine in wenigstens einer der beiden Hülsen ausgebildete Drainagerinne . Diese Drainagerinne lässt sich kostenneutral durch einfache geometrische Veränderungen an den Hülsen ausbilden, ohne dass zusätzliche technische Elemente notwendig werden. Die Drainagerinne kann das Wasser beispielsweise umfänglich am Spalt vorbeileiten, wobei das Wasser dann aus der Drainagerinne unterhalb des Spaltes her ^¬ unterfallen würde, ohne in diesen einzudringen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Sensors weist die entsprechend andere Hülse einen in die Drainage ^¬ rinne eingreifenden Vorsprung auf. Auf diese Weise wird der zuvor genannte Spalt noch weiter verlängert und so die Laby ^¬ rinth-Wirkung weiter verstärkt. Um die Labyrinth-Wirkung noch weiter zu verstärken, kann wenigstens eine der beiden Hülsen, vorzugsweise aber beide Bu ^¬ chen je in eine umlaufende Nut eingreifen, die entsprechend am Gehäuse und/oder am Geber ausgebildet ist.

In einer noch anderen Weiterbildung des angegebenen Sensors ist das Gehäuse und/oder der Geber konisch einem Eintrittspunkt des Spaltes weglaufend ausgebildet. Auf diese Weise wird die Menge an Feuchtigkeit, die überhaupt in den Spalt potentiell eintreten kann, reduziert.

Besonders bevorzugt ist der konische Verlauf dabei innensei ^¬ tig und außenseitig ausgebildet, so dass, innseitig in den Spalt eingetretene Feuchtigkeit wieder zurück zum Spalt ge ^¬ leitet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen der angegebenen Sensoren.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug mit einem Fahrwerksregelsystem,

Fig. 2 einen Teil eines CPS Sensors, Fig. 3 einen Teil eines alternativen CPS Sensors,

Fig. 4 einen Teil eines weiteren alternativen CPS Sensors, und

Fig. 5 einen Teil eines noch anderen CPS Sensors zeigen.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit glei ^¬ chen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die in einer schemati ^¬ schen Ansicht ein Fahrzeug 54 mit einem Fahrwerksregelsys- tem 56 zeigt.

Im Rahmen dieses Fahrwerksregelsystem 56 sollen Hub-, Nick und Wankbewegungen eines Chassis 58 gegenüber einer nicht weiter dargestellten Straße, auf der ortsfest Räder 60 des Fahrzeuges 54 in einer Hochachse 62 ortsfest rollen mini ^¬ miert werden, um die Fahreigenschaften des Fahrzeuges 54 beim Fahren in einer Fahrtrichtung 64 zu verbessern.

Dazu weist das Fahrwerksregelsystem in einer beispielsweise aus der DE 10 2005 060 173 AI bekannten Weise eine Steuer ^¬ vorrichtung 66 auf, die in der vorliegenden Ausführung aus an jedem Rad 60 angeordneten Winkelsensoren 2 Drehwinkel 68 empfängt, die eine relative Lage des entsprechenden Rades 60 gegenüber dem Chassis 58 beschreiben. Basierend auf den Differenzen dieser Drehwinkel 68 bestimmt die Steuervorrichtung 66, ob das Chassis 58 sich in der Hochachse 62 bewegt, also eine Hubbewegung ausführt, oder ob das Chassis 58 wankt oder nickt und steuert. In diesem Fall berechnet die Steuer ^¬ vorrichtung 66 eine dieser Hub-, Wank- und/oder Nickbewegung entgegenwirkenden Gegenbewegung und steuert mit geeigneten Steuersignalen 70 an den Rädern 60 angeordnete aktive Federbeine 72 an, um mit dem Chassis 6 diese Gegenbewegung auszu ^¬ gleichen. Als aktive Federbeine 72 können beispielsweise die aus der DE 101 22 542 B4 bekannten Federbeine verwendet wer ^¬ den .

Um durch die Straßenlage bedingte Hub-, Wank- und/oder Nick ^¬ bewegungen beispielsweise bei einer Kurvenfahrt zu berück ^¬ sichtigen, kann der Steuervorrichtung ein geeigneter Sollwert 74 zugeführt werden.

Die Winkelsensoren 2 sind in der vorliegenden Ausführung als Chassis Position Sensoren 2, nachstehend CPS Sensoren 2 genannt ausgeführt. Der Chassis Position Sensor misst eine re ^¬ lative Lage des Chassis 58 des Fahrzeuges 2 gegenüber seinem Fahrwerk oder einem der Räder 60 misst. Einer dieser

CPS Sensoren 2 soll nachstehend anhand der Figuren 2 bis 5 näher beschrieben werden.

In Fig. 2 ist eine Ausführung des CPS Sensors 2 dargestellt.

Der CPS Sensor 2 umfasst ein Gehäuse 4, das beispielsweise ortsfest mit dem Chassis 58 des Fahrzeuges 54 verbindbar ist, und einen Geber 6, der oben genannte relative Lage des Fahrwerkes oder Rades 60 des Fahrzeuges 54 gegenüber dem Chassis 58 und damit dem Gehäuse 4 erfasst. Dazu ist der Ge ^¬ ber 6 drehbar gegenüber dem Gehäuse 4 gelagert.

Das Gehäuse 4 umfasst eine Gehäusewand 8, die einen Innen ^¬ raum 10, in dem eine nicht weiter dargestellte Auswerte ^¬ schaltung aufgenommen ist, von einem Außenraum 12 trennt. Von dieser Gehäusewand ragen ferner axial eine erste

Gehäusehülse 14 und eine konzentrisch dazu angeordnete zwei ^¬ te Gehäusehülse 16 ab, die gemeinsam eine radial dazwischen ^¬ liegende Gehäusenut 18 ausbilden. Ferner ragt von der ersten Gehäusehülse 14 konzentrisch nach innen ein

Gehäuseflansch 20 ab, von an den sich an seiner radialen Innenseite eine dritte Gehäusehülse 22 anschließt. In dieser dritten Gehäusehülse 22 ist ein beispielsweise als Gleitla ^¬ ger ausgeführtes Drehlager 24 gehalten.

Der Geber 6 umfasst einen in Fig. 2 abgeschnitten dargestellten Hebel 26, der beispielsweise durch das Rad 60 be ^¬ wegt und so gegenüber dem Gehäuse 4 gedreht werden kann. Vom Hebel 26 ragen axial eine erste Geberhülse 28 und eine kon ^¬ zentrisch dazu angeordnete zweite Geberhülse 30 ab, die ra ^¬ dial zwischen sich eine Gebernut 32 ausbilden. Dabei ist am dem Hebel 26 axial gegenüberliegenden Ende der ersten Geberhülse 28 eine Geberwulst 31 ausgebildet. Konzentrisch inner ^¬ halb der beiden Geberhülsen 28, 30 ist eine Buchse 33 ange ^¬ ordnet, in der eine Welle 34 mittels Presspassung gehalten ist. Am dem Hebel axial gegenüber liegenden Ende der Welle ist ein Feldgeberelement in Form eines Magneten 36 ortsfest zur Welle 34 gehalten.

Durch den zuvor genannten Aufbau kann der Magnet 36 über die Welle 34 mit dem Hebel 26 gegenüber dem ortsfest zum Chassis des Fahrzeuges angeordneten Gehäuse 4 gedreht werden. Dabei sind das Gehäuse 4 und der Geber 6 derart axial zueinander angeordnet, dass die erste Geberhülse 28 in die

Gehäusenut 18 und die zweite Gehäusehülse 14 in die

Gebernut 32 axial eingreifen, so dass sich ein

labrintartiger Spalt 37 zwischen dem Gehäuse 4 und dem Ge- ber 6 ausbildet. Die Welle 34 führt dabei die Bewegung des im Außenraum 12 angeordneten Hebels 26 in den Innenraum 10 zum Magneten 36. Dieser gibt ein sich in Abhängigkeit der Lage des Hebels 26 und somit des Magneten 36 änderndes phy ^¬ sikalisches Feld in Form eines Magnetfeldes ab, dass von der nicht weiter dargestellten Auswerteschaltung erfasst und beispielsweise zur Bestimmung der relativen Lage in einer an sich bekannten Weise ausgewertet wird.

Der CPS Sensor 2 muss zur Erfassung der relativen Lage des Fahrwerks zum Chassis in unvorteilhafter Weise an einer Unterbodenseite des Fahrzeuges angeordnet werden, an der es vergleichsweise viel eindringender Feuchtigkeit 38 ausge ^¬ setzt ist. Würde diese Feuchtigkeit 38 in den Innenraum 10 des Gehäuses 4 eindringen, so könnte es die nicht weiter dargestellte Auswerteschaltung schädigen und den CPS Sensor 2 funktionsunfähig machen. Aus diesem Grund ist der labyrintartige Spalt 37 ausgebildet, der den Weg für die Feuchtigkeit 38 erhöht und so die Zeit, bis die Feuchtigkeit die Auswerteschaltung erreichen kann verlängert.

Ferner bildet die Geberwulst 31 zusammen mit dem Hebel 26 und der ersten Geberhülse 28 ein weiteres als Bypass ausge ^¬ formtes Feuchtigkeitsschutzelement aus. Dieser ist als an der radialen Außenseite der Geberhülse 28 verlaufende Drai- nagerinne 40 ausgebildet, die die von der Außenseite 12 ein ^¬ dringende Feuchtigkeit auffängt und an der radialen Außen ^¬ seite der Geberhülse 28 umfänglich um die Welle 34 an dem labyrinthartigen Spalt 37 vorbeiführt, so dass die Feuchtig ^¬ keit erst gar nicht in diesen eindringen kann.

Als noch weiteres Feuchtigkeitsschutzelement kann in der vorliegenden Ausführung eine Dichtung in Form einer Y- Dichtung 42 radial zwischen der Welle 34 und der zweiten Gehäusehülse 14 angeordnet sein, die den Innenraum 10 des Gehäuses 4 gegenüber der eindringenden Feuchtigkeit physika ^¬ lisch abdichtet.

In Fig. 3 ist ein Teil eines alternativen CPS Sensors 2 dargestellt. Dieser alternative CPS Sensor 2 umfasst nur noch die zweite Gehäusehülse 16 und die erste Geberhülse 28, zwi ^¬ schen denen der labyrinthartige Spalt 37 ausgebildet ist. Dafür ist in der zweiten Geberhülse 16 eine weitere Draina- gerinne 40 ausgebildet, in die in der vorliegenden Ausführung radial ein Vorsprung 44 ein. Dieser Vorsprung 44 macht zwar einen aufwändig herzustellenden Hinterschnitt 46 not ^¬ wendig, dennoch wird durch den Vorsprung 44 der

labyrinthartige Spalt 37 weiter vergrößert.

In Fig. 4 ist einen Teil eines weiteren alternativen CPS Sensors 2 gezeigt. In Fig. 4 ist der Hebel 26 am Geber nicht zu sehen. Dafür aber ist in Fig. 4 die Auswerteschaltung zu sehen, die mit dem Bezugszeichen 48 versehen ist. Von dieser Auswerteschaltung 48 ragen elektrische Kontakte in Form von sogenannten PressFits 50 ab, über die die Auswerteschal ^¬ tung 48 an eine übergeordnete Steuereinrichtung, wie bei ^¬ spielsweise eine Motorsteuerung des Fahrzeuges angeschlossen werden kann. Von diesen PressFits 50 ist in Fig. 4 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen.

In Fig. 4 ist die Geberwulst 31 konisch ausgebildet und überdacht einen Eingang 52 des labyrinthartigen Spaltes 37. Auf diese Weise wird die Möglichkeit für in den

labyrinthartigen Spalt 37 eindringende Feuchtigkeit weiter reduziert .

In Fig. 5 ist ein Teil eines noch anderen CPS Sensors 2 dargestellt. In diesem CPS Sensor 2 ist die erste Geberhülse 28 vom Eintrittspunkt 52 des labyrinthartigen Spaltes 37 aus zum Hebel 26 hin konisch zulaufend ausgebildet. Diese koni ^¬ sche Form ist dabei innerhalb des Spaltes 37 als auch zum Außenraum 12 hin ausgebildet, so dass Feuchtigkeit am Außen ^¬ raum vom Eintrittspunkt 52 des labyrinthartigen Spaltes 37 weggeleitet und innerhalb des labyrintartigen Spaltes 38 zum Eintrittspunkt 52 hingeleitet wird.