CN101421628B - 电感式传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有电的线圈组件(1、2、3)的电感式传感器，所述线圈组件(1、2、3)具有线圈体(2)和由金属线制成的线圈绕组(1)，其中至少一个金属线末端(6、7)从线圈绕组(1)引出至电的连接元件(17、18)，所述连接元件(17、18)用于将线圈组件(1、2、3)与周边相连接，其中线圈组件(1、2、3)至少部分地以压力注塑包封料(12)来压力注塑包封，并且被安装在罐形的壳体(13)中。由此出发，说明一种在温度变化稳定性方面有所改善的电感式传感器。对此，在从线圈绕组(1)引出的金属线末端(6、7)的区域内设置至少一个阻挡体(10、11、100)，所述阻挡体(10、11、100)在压力注塑包封过程中被布置在从线圈绕组(1)引出的金属线末端(6、7)与压力注塑包封料(12)的注入位置之间。压力注塑包封料(12)侧向地从其中分布所述金属线末端的区域偏离，并且压力注塑包封料(12)基本成直角地流到金属线末端上，其中分流在金属线末端的区域内相碰。

Description

电感式传感器
技术领域
本发明涉及一种具有电线圈组件的电感式传感器。
背景技术
此类传感器例如被用于测量汽车车轮的转速，比如被用来产生用于防抱死系统的输入信号。用于测量转速的传感器例如由EP 0 384 014B1公知。
在此类传感器中，线圈金属线可以被引导至通常两个电连接端处，所述电连接端例如由带钢条制成以获得足够的机械稳定性。为了充分利用现有的结构空间，线圈金属线自身由比较薄的且因此容易断裂的金属线制成。因此，为了提高线圈组件的机械稳定性，在该类传感器中至少部分地利用压力注塑包封料对该线圈组件进行压力注塑包封。在此，通常对从线圈绕组被引导至连接端的金属线末端的区域也一同进行压力注塑包封。由于金属线材料(例如铜)与压力注塑包封料的温度膨胀系数不同，当温度变化时可能出现在金属线与压力注塑包封料之间的拉紧，所述拉紧在温度变化极度频繁的情况下可能导致对从线圈绕组被引导至连接端的金属线末端的损害。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即在温度变化稳定性方面改善该类传感器。
该任务通过根据本发明的具有电的线圈组件的电感式传感器来解决，其中，线圈组件具有线圈体和由金属线制成的线圈绕组，其中，至少一个金属线末端从线圈绕组引出至电的连接元件，连接元件用于将线圈组件与周边相连接，其中，线圈组件至少部分地以压力注塑包封料来压力注塑包封，并且布置在罐形的壳体中，在从线圈绕组引出的金属线末端的区域内设置至少一个阻挡体，阻挡体在压力注塑包封过程中布置在从线圈绕组引出的金属线末端与压力注塑包封料的注入位置之间，在所述压力注塑包封料固化之后，压力注塑包封料在从线圈绕组引出的金属线末端的区域内具有比在设有压力注塑包封料的其余区域内更小的密度。本发明还具有多种改进方案和有利的构造方案。
借助本发明，可以以简单且花费低的方式，亦即通过设置用于压力注塑包封料的阻挡体来显著改善传感器的温度变化稳定性。试验表明，借助本发明能够轻而易举地使温度变化的周期数成五倍。
在此，所述阻挡体可以在压力注塑包封过程中布置在从线圈绕组引出的金属线末端与压力注塑包封料的注入位置之间，使得在压力注塑包封过程中，压力注塑包封料不直接碰到金属线末端上，而是由于阻挡体首先被改道并在经过阻挡体后以改变的流向(相比于不带阻挡体的传感器)碰到金属线末端上。根据本发明的有利的构造方案，在压力注塑包封料固化之后，所述压力注塑包封料在从线圈绕组引出的金属线末端的区域内(也就是在通过阻挡体之后)具有比在设置压力注塑包封料的区域的其余区域内更小的密度。根据另一有利的构造方案，在此，在压力注塑包封料固化后，压力注塑包封料的分子定向在从线圈绕组引出的金属线末端的区域内主要横向于金属线末端分布。即试验已表明，通常用作压力注塑包封料的材料在其分子定向的方向上具有比别的方向上更小的热膨胀系数。由此，可以通过借助阻挡体使压力注塑包封料转向来在很大程度上抵消压力注塑包封料的热膨胀系数的干扰性影响。
附图说明
下面借助附图通过列举其它优点来详尽阐述本发明。
图1以纵截面示出所述传感器的实施方式，并且
图2以侧视图示出电线圈组件，并且
图3以俯视图示出根据图2的线圈组件，并且
图4至6示出在制造所述传感器时的不同步骤，并且
图7至9示出阻挡体的其它实施方式，并且
图10示出所述传感器的另一实施方式，并且
图11示出板状的阻挡体，并且
图12示出所述传感器的另一实施方式。
在图中对于彼此相对应的部分采用相同的附图标识。
具体实施方式
在图1中以纵截面图示出根据本发明的传感器的第一实施方式。所述传感器具有电线圈组件1、2、3，该电线圈组件1、2、3具有线圈体2，由金属线制成的电线圈绕组1缠绕到线圈体2上。第一金属线末端与第二金属线末端6、7从线圈绕组1被引导至电连接位置15、16，并且在那里与该连接位置电连接，例如钎焊或焊接。连接位置15、16与连接元件17、18电连接，或由此被一体地构成。连接元件17、18用于将所述传感器与电子评估单元(例如与防抱死系统的控制装置)电连接。连接元件17、18例如由带钢条或四棱金属线制成。
电连接位置15、16被布置在线圈体2的、在线圈组件1、2、3的纵向上延伸超出线圈绕组1的区域3内。另外，引导元件4、5也位于线圈体2的该区域3内，引导元件4、5用于固定并引导从线圈绕组1引出的金属线末端。引导元件4、5优选具有切向开口的引导轮廓以容纳金属线末端。所述引导轮廓例如可以被构成为引导元件4、5中的侧边的纵向缝隙，也就是说，引导元件4、5可以具有基本呈L形的横截面。
在线圈组件1、2、3内布置有永磁体9以及由导磁性好的材料制成的阶梯状的极销(Polstft)8。在根据图1的实施方式中，极销8以其狭长的末端被布置在由线圈绕组环绕的区域内。极销8的其余区域以及永磁体9被布置在由线圈绕组环绕的区域之外。通过这种布置来实现传感器的高的效率，亦即高的灵敏度。然而，本发明不限于永磁体与极销的这类布置，而是也可以有利地应用于其它的布置中。
所述传感器的先前描述的部件在制造传感器时在专门的压力注塑包封工具中(这在下面还要进一步加以说明)以压力注塑包封料12被压力注塑包封。可以有利地将热塑性塑料，特别是聚酰胺材料用作压力注塑包封料。压力注塑包封12具有以下优点，即相比于不应用压力注塑包封，被压力注塑包封的部件更好地抵御机械损伤与潮湿。通过应用玻璃珠强化和/或可选地玻璃纤维强化的压力注塑包封料，可以进一步提高机械强度。特别是通过玻璃纤维强化，能够进一步显著提高机械稳定性。压力注塑包封具有另一优点，即极销8以及永磁体9由此被固定。
如此压力注塑包封的组件被布置在罐形的壳体13中。壳体13例如可以被构成为由金属制成的深冲部分。壳体13例如可以通过锁紧件14防潮地锁紧，锁紧件14形状配合地被压入到所述的一侧开口的壳体13。根据可选的构造方案，取代单独的锁紧件14，为锁紧件14所设置的空间基本上同样地以压力注塑包封料12加以填充，并且为了密封而在压力注塑包封料与壳体13之间设置环形的密封垫圈19，如在图12中摘要地示出。为了将环形的、用于密封垫圈19的容纳空间成形到压力注塑包封料12中，在要用于压力注塑包封过程的压力注塑包封工具中设置互补的轮廓。
在线圈体的区域3中设置有阻挡体10、11，阻挡体10、11在压力注塑包封过程中被布置在从线圈绕组1引出的金属线末端6、7与在压力注塑包封料12的注入位置之间。下面还要对阻挡体10、11的布置与作用方式详细探讨。
图2示出了在实施压力注塑包封过程之前，而在覆盖线圈绕组1之后的线圈组件1、2、3。相对于图1的截面图围绕纵轴旋转四分之一周地示出线圈组件1、2、3，也就是说，阻挡体11以及引导元件5在俯视图中是可见的。另一阻挡体10以及另一引导元件4位于区域3的背侧，并由于这个原因在图2中是不可见的。
图3以在线圈体2的区域3的方向上的俯视图示出根据图2的线圈组件1、2、3。在该视图中，阻挡体10、11遮盖了由于所述原因用虚线表示的引导元件4、5。然而如所看到的，金属线末端6、7分别在引导元件4、5的纵向缝隙中被引导。此外，可以看到引导元件4、5的基本上L形的横截面。
在图4中示出在被引导进入到压力注塑包封工具40内之后的根据图2的线圈组件1、2、3。极销8以及永磁体9已位于线圈体2内部。压力注塑包封工具40具有用于线圈组件1、2、3的容纳开口，其内部尺寸匹配于壳体13的内部尺寸。在图5中示出了压力注塑包封过程的开始。液态的压力注塑包封料在此通过箭头50来表示，箭头50示出压力注塑包封料的流向。如所看到的，阻挡体10、11使得压力注塑包封料的流向首先偏离位于阻挡体10、11后方的金属线末端6、7。于是在各个阻挡体后方，压力注塑包封料基本上成直角地流到沿引导元件4、5铺设的金属线末端6、7上。压力注塑包封料的由于阻挡体10、11向左与向右从那里形成的两束流体于是在沿引导元件4、5铺设的金属线末端6、7的区域相碰。由此可以实现压力注塑包封料在连接位置15、16与铺设于线圈绕组1之外的金属线末端6、7的区域内的密度更小。此外，在该区域内实现压力注塑包封料的分子定向在其固化后主要横向于金属线末端6、7。
图6示出具有硬化后的压力注塑包封料12的、完成压力注塑包封的组件。此时可以将该组件从压力注塑包封工具40中取出并布置在壳体13中。
在图7至9中，线圈体2的区域3分别摘要地透视地被示出。图7示出了阻挡体11的第一实施方式，如它在根据图1的传感器中已示出的一样。根据图7的阻挡体11的实施方式具有基本呈矩形的横截面，具有形成阻挡体11外部末端的被弄圆的末端。被弄圆的末端的半径优选匹配于壳体13的内半径。
图8示出阻挡体11的第二实施方式，相对于根据图7的实施方式，第二实施方式扩展为具有在线圈组件1、2、3轴向上的肋板80。肋板80加固了阻挡体11。另外，肋板80通过以下方式在压力注塑包封过程中有利地影响压力注塑包封料的流体走向，即可以进一步改善传感器的温度变化稳定性。
阻挡体11的根据图9的实施方式具有被布置在背离线圈绕组1一侧的、径向与切向斜坡形的引导轮廓90。引导轮廓90进一步改善压力注塑包封料的流体走向，并由此进一步改善传感器的温度变化稳定性。
上面的实施方式当然也适用于其它阻挡体10。
在图10中以纵截面示出了根据本发明的传感器的第二实施方式。不同于根据图1的实施方式，根据图10，取代阻挡体10、11而设置板形的阻挡体100。如图10所示，板形阻挡体100可以被构成为单独的部件，所述部件被布置在线圈体2的区域3的上方。而阻挡体100与线圈体2也可以被一体地构成。图11以透视图示出板形阻挡体100。如所见到的，图11示出了作为基本呈正方形的具有被弄圆的角的板的阻挡体100的实施方式，其中所述角的半径匹配于壳体13的内半径。壳体13的内半径在图11中通过线101来表示。阻挡体100具有开口102、103以使连接元件17、18穿过。另外，设置有穿通开口104，通过穿通开口104在压力注塑包封过程中压力注塑包封料可以到达永磁体9和极销8。
在压力注塑包封过程中，在应用阻挡体100的情况下压力注塑包封料在外部流经阻挡体100，也就是说穿过由阻挡体100的正方形外部轮廓而得到的、在阻挡体100与压力注塑包封工具40之间的、弓形的开口105、106、107、108。此外，压力注塑包封料穿过穿通开口104流至永磁体9和极销8，并且将它们固定。

Claims (21)

1.具有电的线圈组件(1、2、3)的电感式传感器，所述线圈组件(1、2、3)具有线圈体(2)和由金属线制成的线圈绕组(1)，其中，至少一个金属线末端(6、7)从所述线圈绕组(1)引出至电的连接元件(17、18)，所述连接元件(17、18)用于将所述线圈组件(1、2、3)与周边相连接，其中，所述线圈组件(1、2、3)至少部分地以压力注塑包封料(12)来压力注塑包封，并且布置在罐形的壳体(13)中，其特征在于，在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)的区域内设置至少一个阻挡体(10、11、100)，所述阻挡体(10、11、100)在压力注塑包封过程中布置在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)与所述压力注塑包封料(12)的注入位置之间，在所述压力注塑包封料(12)固化之后，所述压力注塑包封料(12)在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)的区域内具有比在设有所述压力注塑包封料(12)的其余区域内更小的密度。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封料(12)固化之后，所述压力注塑包封料(12)的分子定向在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)的区域内主要横向于所述金属线末端地分布。
3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述罐形的壳体(13)由金属制成。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述线圈组件(1、2、3)是完全以所述压力注塑包封料(12)来压力注塑包封的。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压力注塑包封料(12)是玻璃珠强化的。
6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压力注塑包封料(12)是玻璃纤维强化的。
7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封料(12)固化后，所述压力注塑包封料(12)的纤维方向在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)的区域内主要横向于所述金属线末端地分布。
8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，连接元件(17、18)分别具有用于连接所述金属线末端的连接位置(15、16)，所述连接位置(15、16)与所述线圈绕组(1、2、3)的纵向延伸相关地布置在所述阻挡体(10、11、100)与所述线圈绕组(1)之间。
9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封料(12)固化后，所述压力注塑包封料(12)在所述连接位置(15、16)的区域内具有比在设有所述压力注塑包封料(12)的其余区域内更小的密度。
10.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封料(12)固化后，所述压力注塑包封料(12)的分子定向在从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)的区域内主要横向于所述连接位置(15、16)的平面延展地分布。
11.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封料(12)固化后，所述压力注塑包封料(12)的纤维方向在所述连接位置(15、16)的区域内主要横向于所述连接位置的平面延展地分布。
12.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，在所述压力注塑包封过程中，所述阻挡体(10、11、100)使所述压力注塑包封料的流向在经过所述阻挡体后直角地偏转。
13.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述阻挡体(10、11、100)在径向上延伸至少直至所述压力注塑包封料(12)的外表面。
14.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述阻挡体(10、11、100)具有至少一个斜坡形引导轮廓(90)，用于在所述压力注塑包封过程中引导所述压力注塑包封料。
15.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述线圈体(2)在所述线圈组件(1、2、3)的纵向上延伸超出所述线圈绕组(1)，并且所述阻挡体(10、11、100)被布置在超出所述线圈绕组(1)地延伸的区域(3)内。
16.根据权利要求15所述的传感器，其特征在于，沿着所述线圈体(2)的超出所述线圈绕组(1)地延伸的区域(3)来铺设从所述线圈绕组(1)引出的所述金属线末端(6、7)。
17.根据权利要求15所述的传感器，其特征在于，在所述线圈体(2)的超出所述线圈绕组(1)地延伸的区域(3)处布置有至少一个用于引导所述金属线末端(6、7)的引导元件(4、5)。
18.根据权利要求17所述的传感器，其特征在于，所述引导元件(4、5)具有切向开口的用于容纳所述金属线末端(6、7)的引导轮廓。
19.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述阻挡体(100)被构成为板形部件。
20.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，采用热塑性塑料作为压力注塑包封料(12)。
21.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，采用聚酰胺作为压力注塑包封料(12)。
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