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Patent Searching and Data


Title:
PLASTIC RESISTOR AND PROCESS FOR PRODUCING IT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/036729
Kind Code:
A1
Abstract:
The proposal is for a sensor (37) and a process for its production. The sensor (37) is used to detect position shifts, speeds of movement or rotation speeds of an encoder and comprises a housing to receive electrical components with a first housing section (44) made of plastic which is at least partially surrounded by a second injection moulded section (46) also of plastic. Here, the first housing section (44) has at least one integral positioner (47) embedded in the second housing section (46).

Inventors:
DE VOLDER EDMOND (BE)
GOOSSENS ANDRE (BE)
PANIS MARC (BE)
VOLZ PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/001456
Publication Date:
October 09, 1997
Filing Date:
March 21, 1997
Export Citation:
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Assignee:
ITT MFG ENTERPRISES INC (US)
VOLDER EDMOND DE (BE)
GOOSSENS ANDRE (BE)
PANIS MARC (BE)
VOLZ PETER (DE)
International Classes:
B29C33/12; B29C45/14; G01D5/245; G01P1/02; G01D11/24; G01P3/488; (IPC1-7): B29C33/12; B29C45/14; G01D11/24
Foreign References:
DE3930702A11991-03-28
GB2007581A1979-05-23
EP0642026A11995-03-08
EP0357777A11990-03-14
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Claims:
Patentanspruche
1. Sensor zur Erfassung von Ortsverschiebungen, Bewegungs¬ geschwindigkeiten oder Drehzahlen eines Encoders, mit einem elektrische Bauteile (3 6, 8 10, 21 28, 38 43, 45, 59 63) aufnehmenden Gehäuse mit einem er¬ sten Gehauseteil (2, 29, 44, 44', 55) aus Kunststoff, welches von einem zweiten, in einem Spritzgießvorgang ebenfalls aus Kunststoff erzeugten Gehauseteil (7, 31, 46, 46', 56) zumindest teilweise umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gehauseteil (2, 29, 44, 44', 55) wenigstens ein einstuckig damit verbundenes Positiomerelement (13, 29, 47, 47', 57) umfaßt, das mit dem zweiten Gehauseteil (7, 31, 46, 46', 56) stoff schlussig verbunden ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (13, 29, 47, 47', 57) und/oder der erste Gehauseteil (2, 29, 44, 44', 55) zumindest ein integriertes Schmelzelement (17, 19, 34, 49, 58) umfas¬ sen.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzelemente als dünne Rippen (18, 19, 34, 49, 58) ausgebildet sind.
4. Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzelemente (18, 19, 34, 49, 58) aus ther¬ moplastischem Material bestehen, das einen kleineren oder höchstens gleichen Schmelzpunkt wie das Material des zweiten Gehauseteils (7, 31, 46, 46', 56) aufweist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des ersten Gehäuseteils (29) angeordnete elektrische Bauteile (27, 28) mit we¬ nigstens einem zusätzlichen Positionierelement (35) versehen sind, das mit dem zweiten Gehäuseteil (31) stoffschlüssig verbunden ist.
6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt eines Po¬ sitionierelementes (13, 29, 35, 47, 47', 57) im ersten Gehäuseteil (2, 29, 44, 44', 55) als Bohrung ausgebil¬ det ist.
7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung zur Aufnahme eines Siftes oder stiftähnlichen Körpers geeignet ist.
8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Positionierelemente (13, 35, 47, 47', 57) bezogen auf die Mittelachse des Sen¬ sors (1, 37) radial nach außen erstrecken.
9. Sensor nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzelemente (18, 36, 49, 58) radial umlau¬ fend um die Mittelachse der Positionierelemente (13, 35, 47, 57) angeordnet sind.
10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Schmelzelemente (19) bezogen auf die Mittelachse des Sensors (1) radial umlaufend an zumin¬ dest einem Ende des ersten Gehäuseteils (2) angeordnet sind.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 1 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Positionierelemente (13, 29, 47, 47', 57) zumindest geringfügig über die Außenkontur (15, 32) des Sensors (1, 20, 37, 54) hinausragen.
12. Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Außenkontur (15, 32) des Sensors (1, 20, 37, 54) hinausragenden Abschnitte (16, 30, 48, 48') der Positionierelemente (13, 29, 47, 47', 57) leicht ent¬ fernbar sind.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindung der Kontakte (6, 25, 41, 61) der elektrischen Bauteile (5, 24, 40, 60) mit den elektrischen Leitern (9, 27, 43, 63) eine stoffschlussige Verbindung, wie beispielsweise Loten oder Schweißen, ist.
14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur elektrisch leitenden Verbindung der Kontakte (6, 25, 41, 61) der elektrischen Bauteile (5, 24, 40, 60) mit den elektrischen Leitern (9, 27, 43, 63) Crimpverbindungen (8, 26, 42, 62) vorgesehen sind.
15. Sensor nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindung eine Kombination einer stoffschlussigen Verbindung und einer kraftschlussigen Verbindung ist, wobei als kraft schlussige Verbindung vorzugsweise Crimpverbindungen (8, 26, 42, 62) vorgesehen sind.
16. Sensor nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Crimpverbindungen (42) im ersten Gehäuse¬ teil (44) angeordnet sind.
17. Sensor nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Crimpverbindungen (42, 62) im zweiten Ge¬ hauseteil (44', 56) angeordnet sind.
18. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile (38, 59) zumindest teilweise radial nach außen vorspringende Abschnitte (53, 65) aufweisen.
19. Sensor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Gehäuseteil (55) Offnungen, ins¬ besondere Nuten, zur Aufnahme der nach außen vorsprin¬ gende Abschnitte (65) der elektrischen Bauteile (59) aufweist .
20. Verfahren zur Herstellung eines Sensors zur Erfassung von Ortsverschiebungen, Bewegungsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen eines Encoders, mit einem elektrische Bau¬ teile (3 6, 8 10, 21 28, 38 43, 45, 59 63) aufnehmenden Gehäuse, das einen ersten (2, 29, 44, 44', 55) und zweiten (7, 31, 46, 46', 56) Gehauseteil aus Kunststoff aufweist, gekennzeichnet durch die Verfah¬ rensschritte a) Umspritzen und/oder Einlegen zumindest eines Teils der elektrischen Bauteile (3 6, 21, 22, 38 43, 59 63) mit/in einem/einen ersten Gehauseteil (2, 29, 44, 44', 55), b) Fixierung des ersten Gehäuseteils (2, 29, 44, 44', 55) in einer Umspritzform (14) mittels zumindest eines einstückig mit dem ersten Gehäuseteil (2, 29, 44, 44', 55) verbundenen Positionierelementes (13, 29, 47, 47', 57) und c) Umspritzen des ersten Gehäuseteils (2, 29, 44, 44', mit dem zweiten Gehäuseteil (7, 31, 46, 46', .
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des ersten Gehäuseteils (29) angeordnete elektrische Bauteile (27, 28) vor dem Spritzen des zweiten Gehäuseteils (31) mittels zumindest eines wei¬ teren Positionierelementes (35) in der Umspritzform fixiert werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Positionierelemente (13, 29, 35, 47, 47', 57) und der zweite Gehäuseteil (7, 31, 46, 46', 56) eine stoffschlüssige Verbindung eingehen.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des ersten Gehäuseteils (2, 29, 44, 44', 55) in der Umspritzform (14) über zumindest einen Stift erfolgt, der in einer Bohrung eines Positionierelemen¬ tes (13, 29, 35, 47, 47', 57) fixiert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Spritzen des zweiten Gehäuseteils (7, 31, 46, 46', 56) die über die Außenkontur (15, 32) des Sensors (1, 20, 37, 54) hinausragenden Abschnitte (16, 30, 48, 48' ) der Positionierelemente (13, 29, 47, 47', 57) ab¬ getrennt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (6, 25, 41, 61) der elektrischen Bauteile (5, 24, 40, 60) und die elektrischen Leiter (9, 27, 43, 63) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, wie bei¬ spielsweise Löten oder Schweißen, elektrisch leitend verbunden werden.
26. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (6, 25, 41, 61) der elektrischen Bauteile (5, 24, 40, 60) und die elektrischen Leiter (9, 27, 43, 63) mittels Crimpverbindungen (8, 26, 42, 62), vorzugs¬ weise in einem einzigen Schritt, elektrisch leitend verbunden werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindung durch eine Kombination einer stoffschlüssigen Verbin¬ dung mit einer kraftschlüssigen Verbindung erfolgt, wobei die kraftschlüssige Verbindung vorzugsweise mit¬ tels Crimpverbindungen (8, 26, 42, 62) erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der elektrisch lei¬ tenden Verbindung vor dem Umspritzen der elektrischen Bauteile (38 43) mit dem ersten Gehäuseteil (44) er¬ folgt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der elektrisch lei¬ tenden Verbindung nach dem Umspritzen der elektrischen Bauteile (38 40) mit dem ersten Gehäuseteil (44') erfolgt .
30. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile (38, 59) vor dem Spritzen des zweiten Gehauseteiis (46, 56) zumindest teilweise über radial vorspringende Abschnitte (53, 65) im ersten Ge¬ hauseteil (44, 55) und/oder der Umspritzform fixiert werden.
31. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile (59) vor dem Spritzen des zweiten Gehauseteils (56) zumindest teilweise über ra¬ dial vorspringende Abschnitte (65) in Offnungen, ins¬ besondere Nuten, des ersten Gehauseteiis (55) fixiert werden.
Description:
Kunststoffsensor und Verfahren zu dessen Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft aktive oder passive Sen¬ soren zur Erfassung von Ortsverschiebungen, Bewegungs¬ geschwindigkeiten und Drehzahlen eines Encoders gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung dieser Sensoren.

Im Bereich der Automobilindustrie, insbesondere bei der Re¬ gelung von Bremsen mittels eines Anti-Blockiersystems, sind derartige Vorichtungen zur Erfassung von Raddrehzahlen all¬ gemein bekannt. Sie bestehen in der Regel jeweils aus einem Encoder, der mechanisch mit einem sich drehenden Rad verbun¬ den ist, und einem Sensor, der diesen Encoder berührungslos abtastet.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 34 00 870 ist ein Kunststoffsensor bekannt, bei dem ein erster Gehäuseteil ein zur Aufnahme eines Polkerns, einer Spule sowie von zwei Stromschienen bestimmter Spulenträger ist. Nach der Kom¬ plettierung des ersten Gehäuseteils mit den erwärmten elek¬ trischen Bauteilen wird dieser in einem Spritzgießvorgang mit Kunststoff zur Bildung eines zweiten Gehäuseteils teil¬ weise umspritzt, in welchem auch das Ende einer Leitung ein¬ gebettet ist. Der im wesentlichen von beiden Gehäuseteilen gebildete Sensor hat noch eine Öffnung, die nach dem An-

BESTÄTIGUNGS^OPIE

schluß der Leitung an die Stromschienen durch Einsetzen ei¬ nes Deckels verschlossen wird. Ein derartiger Sensor ist hohen Belastungen, insbesondere durch Feuchtigkeit, Schmutz, Warme und Erschütterungen ausgesetzt. Der durch das Umsprit¬ zen des ersten Gehauseteiis erzielte Formschluß mit dem zweiten Gehauseteil sowie das Einfugen des Deckels schützen diesen Sensor jedoch nicht sicher vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, was zu Störungen oder zu Ausfall des Sensors fuhren kann. Deshalb sind beide Gehauseteile in ihrer Kon¬ taktzone sowie der Deckel mit dem zweiten Gehauseteil zu¬ sätzlich durch Ultraschweißen stoffschlussig verbunden. Die¬ se Maßnahme verteuert diesen Sensor, weil sie zusätzliche Verfahrensschritte und einen erheblichen apparativen Aufwand bedingt .

Aus diesem Grunde ist ein in der DE-OS 39 30 702 offenbarter Sensor entwickelt worden, bei dem die Dichtheit des Gehäuses bereits mit dem Erzeugen des zweiten Gehauseteils erzielt wird, wobei ein separates Schmelzelement beim Umspritzen des ersten Gehauseteils durch den schmelzflussigen Kunststoff eαne Erwärmung über seinen Schmelzpunkt hinaus erfahrt, was zu einer stoffschlussigen Verbindung beider Gehauseteile fuhrt. Das als Folie, Faden oder Band ausgeführte Schmelzel¬ ement ist dabei jedoch nicht Bestandteil der Gehäuses und erfordert deshalb bei der Herstellung des Sensors einen zu¬ satzlichen Montageschritt.

Am unteren Ende ist ferner der erste Gehauseteil durch einen Polstift unterbrochen, der unter anderem beim Spritzen des zweiten Gehauseteiles zur Fixierung des ersten Gehauseteiles in der Umspritzform genutzt wird. Dadurch kann der Polstift nicht vollständig vom Spritzkunststoff ummantelt werden, wodurch wiederum mögliche Leckpfade für den Eintritt von Feuchtigkeit zwischen dem Polstift und dem ersten Gehäuse-

teil entstehen können. Desweiteren ist hier außer der Fixie ¬ rung des ersten Gehauseteiis durch den Polstifte bzw. -schuh keine weitere Positioniermoglichkeit des ersten Gehauseteiis in der Umspπtzform vorgesehen. Durch die beim Umspritzvor- gang auftretenden hohen Schmelzdrucke kann es deshalb beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis zu einem Verschwimmen des ersten Gehauseteiis und der damit verbundenen elektrischen Bauteile in der Form kommen.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen aktiven oder passiven Kunststoffsensor vorzusehen, der bei seiner Herstellung eine genaue und solide Positionierung der elektrischen Bauteile in der Umspπtzform ermöglicht, der den Eintritt von Feuchtigkeit wirksam verhindert und der gleichzeitig einfach und kostengünstig gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelost. Erfindungsgemaß ist dazu zumindest ein mit dem ersten Gehauseteil einstuckig verbundenes Positio- nierelement vorgesehen, über das der erste Gehauseteil wah¬ rend der Herstellung des zweiten Gehauseteiis in der Spritz¬ form fixiert und so ein Verschwimmen der elektrischen Bau¬ teile vermieden wird. Um den Eintritt von Feuchtigkeit zwi¬ schen den vorzugsweise mehreren Positionierelementen und dem zweiten Gehauseteil wirksam zu verhindern, findet wahrend des Spritzvorganges des zweiten Gehauseteiles eine stoff- schlussige Verbindung des zweiten Gehauseteiles mit den Po¬ sitionierelementen statt.

Die stoffschlussige Verbindung wird dabei durch zumindest ein, vorzugsweise aber mehrere Schmelzelemente erleichtert, die mit den Positionierelementen integriert ausgebildet sind. Zur Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit an

-4.

anderer Stelle des ersten Gehauseteiis, beispielsweise bei einem passiven Sensor am unteren Ende beim Eintritt der Pol¬ schuhe, können die Schmelzrippen auch direkt am ersten Ge¬ hauseteil ausgebildet sein.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin¬ dung gestaltet sich der Schmelzvorgang besonders einfach, wenn die Schmelzelemente als dünne Rippen ausgebildet sind, die beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis teilweise ver¬ flüssigt werden.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schmelzelemente aus einem thermoplastischen Material bestehen, das einen Schmelzpunkt aufweist, der kleiner oder höchstens gleich dem Schmelzpunkt des Materials des zweiten Gehauseteiis ist. Bei zu geringer Schmelztemperatur der Rippen wurden diese vollständig aufge¬ schmolzen und konnten nicht mehr eine stoffschlussige Ver- bingung mit dem zweiten Gehauseteil eingehen. Ware die Schmelztemperatur der Rippen verglichen mit derjenigen des zweiten Gehauseteils viel hoher, so wurden sie nicht an¬ schmelzen.

Insbesondere bei aktiven Sensoren können durch deren, ver¬ glichen mit passiven Sensoren, geringen Baugroße häufig nicht alle elektrischen Bauteile in einen ersten Gehauseteil angeordnet werden. Beim Spritzvorgang zur Herstellung des zweiten Gehauseteils ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn diese Bauteile mit vorzugsweise mehreren zusätzlichen Positionierelementen in der Form fixiert werden können. Die¬ se zusätzlichen Positionierelemente gehen dann wieder eine stoffschlussige Verbindung mit dem zweiten Gehauseteil ein. Dies geschieht insbesondere wieder über die an diesen Ele¬ menten befindlichen Schmelzrippen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Abschnitt eines Positionierelementes als Boh ¬ rung ausgebildet. Die Bohrung dient in vorteilhafter Weise zur Aufnahme von Stiften oder stiftähnlichen Körpern, mit¬ tels derer der erste Gehäuseteil in einer Umspritzform fi¬ xiert werden kann. Dies hat den Vorteil, daß die Positio¬ nierelemente keine zur Fixierung des ersten Gehäuseteils erforderlichen, über das Sensorgehäuse vorstehenden Ab¬ schnitte aufweisen müssen. Dadurch kann vorteilhaft eine eventuell notwendige Entfernung dieser Abschnitte bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors eingespart werden.

Die Positionierelemente erstrecken sich vorzugsweise in ra¬ dialer Richtung von der Mittelachse des Sensors nach außen in Richtung der Umspritzform. Durch eine direkte formschlüs¬ sige Verbindung der Positionierelemente mit der Form wird ein Verdrehen bzw. Veschwimmen des ersten Gehäuseteils mit den darin befindlichen elektrischen Bauteilen wirksam ver¬ hindert.

Die Schmelzrippen sind insbesondere radial umlaufend um die Achse der Positionierelemente angeordnet, um den hier mögli¬ chen Leckweg zwischen den Positionierelementen und dem zwei¬ ten Gehäuseteil zu verschließen.

Die Schmelzelemente können aber auch an einem anderen Ende des ersten Gehäuseteils angeordnet sein, an dem einzelne elektrische Bauteile aus dem ersten Gehäuseteil herausragen. Mittels der hier bezogen auf die die Mittelachse des Sensors radial umlaufenden Schmelzrippen werden wiederum möglicher¬ weise vorhandene Leckwege gesperrt.

Zur direkten Fixierung des ersten Gehäuseteils in der Um¬ spritzform ist es vorteilhaft, wenn die Positionierelemente

zumindest geringfügig über die Außenkontur des Sensors her¬ vorstehen. Diese hervorstehenden Abschnitte können auf ein¬ fache Art und Weise in die Form eingebettet werden.

Dabei sind die Positionierelemente in besonders vorteilhaf¬ ter Weise so gestaltet, daß sie nach dem Spritzen des zwei¬ ten Gehäuseteils leicht abgetrennt, beispielsweise abge¬ schnitten werden können.

Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontakten der elektrischen Bauteile und den in ihrem weiteren Verlauf aus dem Sensor herausgeführten Kabelleitern kann erfindungs¬ gemäß sowohl mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, wie beispielsweise Löten oder Schweißen, als auch über eine kraftschlüssige, insbesondere eine mechanische Verbindung erfolgen. Denkbar sind hier auch vorteilhafte Kombinationen dieser beiden Verbindungsarten. Insbesondere erfolgt die elektrisch leitende Verbindung der Bauteile erfindungsgemäß über Crimpverbindungen, so daß eventuell auftretende Kabel¬ zugkräfte von den Crimphülsen und nicht von den Kontakten aufgenommen werden. Die Crimpverbindungen können sowohl im ersten als auch im zweiten Gehäuseteil angeordnet sein.

Die Crimpverbindungen können einerseits im ersten Gehäuse¬ teil verankert werden. Bei dieser auch "Pre-mold I" genann¬ ten Erfindungsvariante können die beim Spritzen des zweiten Gehäuseteils auf die Kabelleiter wirkenden Kräfte von den Crimphülsen und damit vom ersten Gehäuseteil aufgenommen werden.

Andererseits ist es bei einer "Pre-mold II" genannten Va¬ riante der vorliegenden Erfindung auch möglich, daß die Crimpverbindungen im zweiten Gehäuseteil angeordnet sind. Die Crimpverbindung kann dann nach dem Spritzen des ersten

Gehauseteils einfacher hergestellt werden, weil die elektro¬ nischen Bauteile zusammen mit den ersten Gehauseteil hand¬ habbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin¬ dung weisen die elektrischen Bauteile zumindest teilweise radial nach außen vorspringende Abschnitte auf. Mittels die¬ ser vorzugsweise in Form von Ohren ausgebildeten Abschnitte eines Tragerblechs dieser Bauteile können die elektrischen Bauteile und insbesondere das Tragerblech eines als Chip ausgebildeten Sensorelementes wahrend des Umspπtzvorganges im ersten Gehauseteil und/oder der Umspritzform fixiert wer¬ den. Insbesondere bei der Fixierung der elektrischen Bautei¬ le im ersten Gehauseteil ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste Gehauseteil nutenartige Offnungen aufweist, in die die vorspringenden Abschnitte eingelegt oder -gesteckt wer¬ den können. Dadurch wird ein Verschwimmen dieser Bauteile wahrend der Spritzung des zweiten Gehauseteiis wirksam ver¬ hindert und eine genaue Positionierung der elektrischen Bau¬ teile im ersten Gehauseteil ermöglicht. Hierdurch kann ins¬ besondere die Lage des Lesepunktes des Sensorelementes im Sensor exakt bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung derartiger Sensoren gestaltet sich besonders einfach und kostengünstig. Zuerst werden die betreffenden elektrischen Bauteile mit dem ersten Gehauseteil umspritzt bzw. durch Einlegen oder -stek¬ ken darin fixiert. Anschließend erfolgt die Fixierung des ersten Gehauseteils mit den darin befindlichen elektrischen Bauteilen in einer Umspritzform über die Positiomerelemen- te. Danach wird der erste Gehauseteil mit dem zweiten Gehau¬ seteil umspritzt.

Insbesondere bei aktiven Sensoren, die eine sehr geringe Baugroße aufweisen, können beim zweiten Verfahrensschritt außerhalb des ersten Gehauseteils befindliche elektrische Bauteile über zusätzliche Positionierelemente ebenfalls in der Form fixiert werden, so daß kein Verschwimmen derselben wahrend des nachfolgenden Umspritzvorganges stattfindet.

Die Materialien der Positionierelemente und des zweiten Ge- hauseteils sind vorzugsweise ähnlich, weisen aber zumindest einen annähernd gleichen Schmelzpunkt auf, so daß wahrend des Spritzens des zweiten Gehauseteiis eine stoffschlussige Verbindung zwischen diesen Teilen hergestellt wird.

In einem an das Hauptverfahren anschließenden Verfahrens¬ schritt können eventuell vorhandene, über die Außenkontur des Sensors hinausragende Abschnitte der Positionierelemente abgetrennt werden. Dadurch sind unterschiedlichste Formen der Positionierelemente an verschiedenen Stellen des ersten Gehauseteiis möglich, die jedoch nicht die Große und Endform des jeweiligen Sensors beeinträchtigen.

Die Kontakte der elektrischen Bauteile werden vorzugsweise vor dem Spritzen des zweiten Gehauseteiis mit den Kabellei- tern in einem einzigen Schritt über Crimphülsen elektrisch leitend verbunden. Die Crimphülsen nehmen Kabelzugkrafte auf, so daß auch dadurch auf eine Tülle verzichtet werden kann.

In einer Ausführungsform erfolgt die Crimpverbmdung bereits vor dem Spritzen des ersten Gehauseteiis. Auf diese Weise kann die Crimpverbmdung im ersten Gehauseteil angeordnet weiden, so daß beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis auf die Kabelleiter wirkende Kräfte über die Crimpverbmdung vom ersten Gehauseteil aufgenommen werden.

Alternativ dazu kann die Herstellung der Crimpverbindung auch erst nach dem Spritzen des ersten Gehäuseteils erfol ¬ gen. Die Crimpverbindung kann dann einfacher hergestellt werden, weil die elektronischen Bauteile zusammen mit den ersten Gehäuseteil leichter handhabbar sind.

Wie oben schon ausgeführt, erfolgt die Positionierung zu¬ mindest von Teilen der elektrischen Bauteile im ersten Ge¬ häuseteil und/oder der Umspritzform vorzugsweise über an diesen befindlichen, radial vorspringenden Abschnitten. Die Positionierung der Bauteile kann mittels Umspritzen der elektronischen Bauteile mit dem ersten Gehäuseteil oder durch Einstecken der vorspringenden Abschnitte oder Ohren in Nuten des ersten Gehäuseteils erfolgen. Dadurch wird deren Verschwimmen während des Umspritzvorganges wirksam verhin¬ dert und die Position diese Bauteile im ersten Gehäuseteil und somit im Sensor exakt vorherbestimmt.

Eine nähere Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgt im folgenden im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnun¬ gen, von denen zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einen erfin¬ dungsgemäßen passiven Kunststoffsensors,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines aktiven Kunststoff¬ sensors in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 2 entlang der Linie I - I,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aktiven Sensors in teilweise geschnittener Ansicht,

Fιg.5a eine geschnittene Seitenansicht der in Fig. 4 dar¬ gestellten Ausführungsform,

Fig.5b eine geschnittene Seitenansicht einer zu Fig. 5a alternativen Ausführungsform,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemaßen aktiven Sensors m geschnittener Seitenansicht, und

Fig. 7 eine Schnittansicht der in Fig. 6 dargestellten Aus¬ führungsform.

Fig. 1 stellt in teilweise geschnittener Ansicht einen er¬ findungsgemaßen nach dem Induktionsprinzip arbeitenden pas¬ siven Sensor 1 dar. Der Sensor 1 umfaßt im wesentlichen ei¬ nen aus Kunststoff hergestellten ersten Gehauseteil bzw. Spulenkorper 2, in dem als elektrische Bauteile ein Perma¬ nentmagnet 3, zwei Polschuhe 4, eine Spule 5 und deren Kon¬ takte 6 angeordnet sind, und einen zweiten, ebenfalls aus Kunststoff gespritzten Gehauseteil 7. Die Kontakte 6 sind über Crimpverbindungen 8 mit elektrischen Leitern 9 verbun¬ den, die eine Isolation 10 aufweisen und im weiteren Verlauf durch eine vom zweiten Gehauseteil 7 umspritzte Tülle 11 aus dem Sensor 1 geleitet werden. Die Tülle 11, die formschlus- sig mit dem zweiten Gehauseteil 7 verbundene Rippen 12 auf¬ weist, dient zum Abdichten und Positionieren des Kabels 9, 10 im zweiten Gehauseteil 7.

Der erste Gehauseteil 2 umfaßt vorzugsweise zwei einstuckig damit ausgebildete erfindungsgemäße Positionierelemente bzw. Zapfen 13. Die Positionierelemente 13 erstrecken sich in dieser Ausführungsform in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse des Sensors 1 vom ersten Gehauseteil 2 nach au¬ ßen und dienen beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis 7 zur

Positiomerung des ersten Gehauseteiis 2 und der darin be¬ findlichen elektrischen Bauteile 3 - 6 m der Spritzform 14. Dazu stehen die Positionierelemente 13 zumindest geringfügig aus der Außenkontur 15 des Sensors 1 hervor. Diese hinaus¬ ragenden Abschnitte 16 der Positionierelemente 13 werden form- bzw. kraftschlussig in entsprechende Aussparungen der Form 14 eingelegt.

Gemäß einer nicht dargestellten, alternativen Ausführungs¬ form der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, daß die Positionierelemente zumindest teilweise als Bohrung im er ¬ sten Gehauseteil 2 ausgebildet sind. Über ebenfalls nicht gezeigte, in diese Bohrung einsteckbare Sifte oder stift- ahnliche Korper erfolgt dann die Fixierung des ersten Gehau¬ seteils 2 in der Umspritzform 14. Die Positionierelemente 13 müssen dann nicht mehr radial vorspringend ausgebildet sein, wodurch in vorteilhafter Weise auf deren möglicherweise er¬ forderliche Abtrennung verzichtet werden kann.

Zur Vermeidung von Feuchtigkeitseintritt zwischen den Posi¬ tionierelementen 13 und dem zweiten Gehauseteil 7 sind die Positionierelemente 13 erfindungsgemaß mit zumindest einem, vorzugsweise aber mehreren Schmelzelementen 17 versehen, die mit dem zweiten Gehauseteil 7 wahrend dessen Herstellung eine stoffschlussige Verbindung eingehen. Die Schmelzelemen¬ te 17 sind dabei vorzugsweise als um die Mittelachse der Positionierelemente 13 umlaufende dünne Schmelzrippen 18 ausgebildet. Beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis 7 schmelzen die Rippen 18 aufgrund der hier auftretenden Kon¬ takttemperatur und dem Ξchmelzdruck von bis zu 400 bar teil¬ weise an und gehen so die stoffschlussige und somit feuch¬ tigkeitsdichte Verbindung mit dem zweiten Gehauseteil 7 ein. Als Werkstoff für den ersten Gehauseteil 2 und damit auch der Schmelzrippen 18 wird vorzugsweise ein thermoplastischer

Kunststoff verwendet, der eine kleinere bzw. eine nicht hö¬ here Schmelztemperatur als der zweite Gehauseteis 7 auf¬ weist.

Mittels der Positionierelemente 13 ist es auch möglich, daß die hier anders dargestellten Polschuhe 4 völlig vom zweiten Gehauseteil 7 umgeben sind, so daß auch an dieser Stelle keine Feuchtigkeit in den Sensor 1 eindringen kann. In der gezeigten Ausführungsform wird der Wassereintritt am unteren Ende des ersten Gehauseteiis 2 durch weitere Schmelzrippen 19 vermieden, die hier bezogen auf die Mittelachse des Sen¬ sors 1 radial umlaufend angeordnet sind und analog zu den oben beschriebenen Rippen 18 wiederum eine stoffschlussige Verbindung mit dem zweiten Gehauseteil 7 eingehen.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist in teilweise geschnittener Darstellung ein erfmdungsgemaßer aktiver Sen¬ sor 20 abgebildet. Bei derartigen Sensoren kann auf die Spu¬ le im Sensor verzichtet werden, so daß aktive Sensoren ver¬ glichen mit passiven Sensoren eine wesentlich geringere Bau¬ große aufweisen können. Der aktive Sensor 20 umfaßt vorzugs¬ weise eine Kombination aus einem magnetostatisch bzw. magne- toresistiv empfindlichen Element 21 und einem Vorspannmagne¬ ten 22, der magnetisch an einen hier nur schematisch dar¬ gestellten Encoder 23 gekoppelt ist. Die vom Sensorelent 21, bei dem es sich beispielsweise um eine Hall-Sonde oder wie hier um eine magnetoresistive Widerstandsbrucke handeln kann, erzeugte Signalspannung wird von einer Schaltung aus¬ gewertet, die vorzugsweise durch einen integrierten Schalt¬ kreis realisiert und m einem IC-Gehause 24 untergebracht ist. Die Kontakte 25 des IC s 24 werden vorzugsweise über Cπmpkontakte 26 mit elektrischen Leitern 27 verbunden, die jeweils von einer Isolierung 28 umgeben sind und aus dem Sensor 20 herausgeführt werden. Alternativ zur Crimpverbm-

dung sind auch stoffschlussige Verbindungen, wie beispiels¬ weise Loten oder Schweißen, zur Herstellung der elektrischen Verbindung der Leiter 27 mit den Kontakten 26 möglich. Eben¬ falls denkbar ist hier auch eine Kombination einer Crimp¬ verbindung mit einer derartigen stoffschlussigen Verbindung.

Das Sensorelement 21 und der Vorspannmagnet 22 sind in einem ersten Gehauseteil 29 eingebettet, der gleichzeitig als Po- sitionierelement dient. Das Positionierelement 29 weist an seinem unteren Ende einen Positionierabschnitt 30 auf, über den der erste Gehauseteil 29 wahrend des Spritzens des zwei¬ ten Gehauseteils 31 in einer hier nicht dargestellten Um¬ spritzform verdreh- und verschiebesicher fixiert wird. Der über die Außenkontur 32 des Sensors 20 hervorstehende Ab¬ schnitt 30 wird nach der Fertigstellung des Sensors 30 ent¬ lang der Linie 33 abgetrennt, beispielsweise abgeschnitten. Dadurch erhalt man einen Sensor 20 mit einer sehr geringen Baugroße.

Das Positionierelement 29 weist analog zu oben wiederum als Schmelzrippen 34 ausgebildete Elemente auf, die mit dem zweiten Gehauseteil 31 eine stoffschlussige Verbindung ein¬ gehen und so, wie bereits oben beschrieben, das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Gehau¬ seteil 29, 31 verhindern.

Durch die spezielle Form des ersten Gehauseteiis 29 kann dessen Wanddicke D besonders gering gestaltet werden. Auf diese Weise wird erfindungsgemaß der nutzbare Luftspalt L zwischen dem Sensorelement 21 und dem Encoder 23 sehr groß gehalten. Dies ist ein besonders hervorzuhebender Vorteil, weil dadurch der Einbauraum des Sensors, beispielsweise im Radlaαer eines Automobils, klein gehalten werden kann.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt von Fig. 2 entlang der Schnittlinie I - I. Die außerhalb des ersten Gehauseteiis 29 befindlichen elektrischen Leiter 27 werden über ihre Isolie¬ rung 28 von zusätzlichen Positionierelementen 35 beim Sprit¬ zen des zweiten Gehauseteiis 31 in der Form gehalten. Dies ist besonders bei aktiven Sensoren von Vorteil, die eine geringe Baugroße aufweisen, so daß nicht alle elektrischen Bauteile im ersten Gehauseteil 29 untergebracht werden kön¬ nen. Diese Teile können dann mittels zusätzlicher Positio¬ nierelemente in der Umspritzform fixiert werden. Die Posi¬ tionierelemente 35 weisen erneut Schmelzelente 36 auf, deren Funktionweise und Zweck oben schon beschrieben worden ist.

In den Fig. 4, 5a und 5b ist ein weiterer erfmdungsgemaßer aktiver Sensor 37 teilweise im Schnitt in einer Drauf- und einer Seitenansicht dargestellt. Der Aufbau der elektrischen Bauteile und deren Funktionsweise mit dem Sensorelement 38, dem Vorspannmagneten 39 und dem IC-Gehause 40 ist bereits in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben worden und soll hier nicht wiederholt werden.

Die Kontakte 41 des IC s 40 sind wieder vorzugsweise über Crimphülsen 42 mit den elektrischen Leitern 43 verbunden. Dabei erfolgt die Crimpverbindung dieser Teile in vorteil¬ hafter Weise in einem einzigen Arbeitsgang. Jedoch sind ana¬ log zu den Ausfuhrungen zu Fig. 2 wieder andere Verbindungs¬ arten wie Loten oder Schweißen sowie Kombinationen derarti¬ ger Verbindungen mit Cnmpen möglich. Die Crimpverbindung ist in der Ausführungsform nach Fig. 5a (Pre-mold I) im er¬ sten Gehauseteil 44 angeordnet, so daß eventuell auf das Kabel 45 wirkende Zugkräfte nicht von den Kontakten 41 son¬ dern über die Crimphülsen 42 vom ersten Gehauseteil 44 auf¬ genommen werden. Im Vergleich zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ergibt sich hierdurch eine weitere Verbesse-

rung, weil auf diese Art und Weise auch die beim Spritzen des zweiten Gehauseteils 46 auf das Kabel 45 wirkenden Kräf¬ te vom ersten Gehauseteil 44 aufgenommen werden können. Al ¬ ternativ dazu kann die Crimpverbindung gemäß Fig. 5b auch im zweiten Gehauseteil 46' angeordnet sein (Pre-mold II) . Die Crimpverbindung kann dann nach dem Spritzen des ersten Ge- hauseteils 44' einfacher hergestellt werden, weil die elek¬ tronischen Bauteile 38-43 zusammen mit den ersten Gehause¬ teil 44' handhabbar sind.

Der erste Gehauseteil 44, 44' wird beim Spritzen des zweiten Gehauseteiis 46, 46' wieder über Positionierelemente 47, 47' in einer nicht dargestellten Umspritzform fixiert, wobei die überstehenden Abschnitte 48, 48' der Positionierelemente 47, 47' nach der Fertigstellung des Sensors 37 abgetrennt wer¬ den. Die Abdichtung zwischen den ersten und zweiten Gehause¬ teil 44, 44' bzw. 46, 46' erfolgt erneut über stoffschlussig mit dem zweiten Gehauseteil 46, 46' verbundene Schmelzrippen 49, die einstuckig mit dem ersten Gehauseteil 44, 44' ver¬ bunden sind.

Bei diesem aktiven Sensor 37 ergibt sich aber noch ein wei¬ terer Vorteil. Beim Umspritzen der elektrischen Bauteile 38, 39, 40 mit dem ersten Gehauseteil 44, 44' können diese zu ihrer exakten Positionierung in der Form abgestutzt werden. Die verbleibenden Abstutzabdrucke bzw. Offnungen 50, 51, 52 bilden potetielle Wege für den Eintritt von Feuchtigkeit. Damit dies verhindert wird, werden diese erfindungsgemaß gleichzeitig mit dem Spritzen des zweiten Gehauseteiis 46, 46' verschlossen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vor¬ liegenden Erfindung ist zumindest das Tragerblech eines ins¬ besondere als Chip ausgebildete Sensorelement 38 mit radial

vorsprmgenden Abschnitten 53 versehen, die vorzugsweise ohrenformig ausgebildet sind. Durch ein derartiges Abstutz¬ mittel 53, das auch als Leadframeabstutzung bekannt ist, kann das Bauteil 38 wahrend des Spritzvorganges des zweiten Gehauseteiis 46, 46' im ersten Gehauseteil 44, 44' und/oder der nicht dargestellten Umspritzform fixiert werden. Es wird so ein Verschwimmen des Sensorelementes 38 wahrend der Um- spritzung wirksam verhindert, was eine genaue Positionierung des elektrischen Bauteiles 38 im ersten Gehauseteil 44 er¬ möglicht. Hierdurch kann insbesondere auch die Lage des Le¬ sepunktes des Sensorelementes 38 im Sensor 37 exakt bestimmt werden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform ei¬ nes erfindungsgemaßen aktiven Sensors 54. Der Sensor 54 weist erneut einen ersten und zweiten Gehauseteil 55, 56 auf. Mit dem ersten Gehauseteil 55 sind einstuckig Positio¬ nierelemente 57 verbunden , deren Abdichtung gegenüber der Umgebung wieder vorzugsweise über Schmelzrippen 58 erfolgt. Im ersten Gehauseteil 55 sind ferner elektrische Bauteile wie ein Sensorelement 59 und ein IC-Gehause 60 angeordnet. Das Gehäuse 60 weist Kontakte 61 auf, die hier über Crimp¬ hülsen 62 mit Leitern 63 elektrisch leitend verbunden sind. Wie schon gesagt kannt diese Verbindung auch stoffschlussig oder als Kombination einer stoffschlussigen Verbindung mit einer Crimpverbmdung ausgeführt sein. Die Leiter 63 sind mit einer Isolierung versehen und werden über ein Kabel 64 aus dem Sensor 54 geleitet.

Wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 4, 5a und 5b erläu¬ tert, weist das Sensorelent 59 radial vorstehende Abschnitte 65 auf, die als Abstutzung zur Fixierung des Sensorelementes 59 und damit Festlegung eines exakten Lesepunktes im Sensor 54 dienen. Insbesondere können die Abschnitte 65 in dazuge-

hörige, nutenartige Öffnungen des ersten Gehäuseteils 55 eingelegt oder -steckt werden, so daß die Umspritzung der elektrischen Bauteile 59 - 63 hier entfallen und durch das Einlegen ersetzt werden kann.

Die Crimpkontakte 62 sind in dieser Ausführungsform mit ei¬ nem Halteelement 66 verbunden. Dieses Halteelement 66 wird bei der Spritzung des ersten Gehäuseteils 55 in diesem ver¬ ankert und kann so in vorteilhafter Weise auf die Crimpver¬ bindung wirkende Zugkräfte aufnehmen und an den ersten Ge¬ häuseteil 55 weiterleiten.

Bezugszeichenliste

1 passiver Sensor

2 erstes Gehauseteil

3 Permanentmagnet

4 Polschuhe

5 Spule

6 Kontakte

7 zweiter Gehäuseteil

8 Crimpverbindungen

9 elektrische Leiter

10 Isolation

11 Tülle

12 Rippen

13 Positionierelemente

14 Umspritzform

15 Außenkontur des Sensors

16 Positionierabschnitt

17 Schmelzelemente

18 Schmelzrippen

19 Schmelzrippen

20 aktiver Sensor

21 Sensorelement

22 Vorspannmagnet

23 Encoder

24 IC-Gehäuse

25 Kontakte

26 Crimphülsen

27 elektrische Leiter

28 Isolierung

29 erster Gehäuseteil bzw. PositionLerelement

30 Positionierabschnitt

31 zweiter Gehauseteil

Außenkontur Abtrennlinie Schmelzrippen Positionierelemente Schmelzrippen aktiver Sensor Sensorelement Vorspannmagnet IC-Gehause Kontakte Crimphülsen elektrische Leiter , 44' erster Gehauseteil Kabel , 46' zweiter Gehauseteil , 47' Positionierelemente , 48' Positionierabschnitte Schmelzrippen Abstutzabdruck Abstutzabdruck Abstutzabdruck (Leadframe-) Abstutzung aktiver Sensor erster Gehauseteil zweiter Gehauseteil Positionierelemente Schmelzelemente Sensorelement IC-Gehause Kontakte Crimphülsen elektrische Leiter

64 Kabel

65 (Leadframe-) Abstützung

66 Halteelement

D Wanddicke

L nutzbarer Luftspalt