CN107923773A - 用于制造用于机动车辆的测量传感器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造机动车辆的测量传感器（1）的方法，该传感器包括本体（10）和安装在本体中的电子测量模块（20）。该方法包括：模制传感器本体的步骤（E1），以便在同一材料中限定用于紧固传感器的基座（110）、接纳电子测量模块的接纳元件（120），该接纳元件界定接纳电子测量模块的接纳空间（123）且包括具有圆形横截面的第一筒状部分（122）和具有圆形横截面的第二筒状部分（124），第二筒状部分的直径（D2）小于第一筒状部分的直径（D1），及由来自第二部分的材料制成的密封机构（130），将电子测量模块安装在接纳空间中的步骤（E2），以及包覆模制接纳电子测量模块的接纳元件的步骤（E3）。

Description

用于制造用于机动车辆的测量传感器的方法

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的测量传感器的包覆模制（overmolding）领域，并且更具体地涉及用于机动车辆的测量传感器的包覆模制方法、这种测量传感器以及包括这种传感器的机动车辆。

背景技术

在机动车辆中，已知使用传感器来测量参数，例如驱动轴的旋转速度或位置。

这种传感器以已知的方式包括由包覆模制在电子测量模块周围的热塑性材料制成的本体。该本体使得能够将传感器安装在机动车辆中并且保护电子模块免受由机动车辆产生的气体和喷射的影响。

为了制造这种包覆模制件，已知将电子测量模块安装在模具中的定位载体上，且然后将载体定位在所述模具中，并通过注入热塑性材料将本体包覆模制在载体和电子测量模块周围。

这种包覆模制对于每种类型的传感器都是特定的，既与注入的热塑性材料的体积有关，而且也与模具的形状有关。因此，对于每种类型的传感器，必须创造合适的模具并执行注入体积检查测试，事实证明这会是复杂的、耗时的、昂贵的，并且因此表现出非常多的缺点。

还已知的是，在包覆模制时形成密封翅片，该密封翅片具有围绕传感区域延伸的肋的形式，而由机动车辆产生的喷射或气体会穿过这些传感区域。

例如，这些传感区域可以对应于电子测量模块或定位载体与传感器本体之间的接口。

因此，翅片通常被放置在热塑性材料的注入体积差异可能非常大的区域之间。在这种情况下，在注入热塑性材料之后并且当热塑性材料冷却时，位于大体积区域中的热塑性材料收缩至更大程度并且拉伸位于小体积区域中的热塑性材料，由此可能在翅片中产生微裂纹，并且传感器缺乏密封性，并且因此表现出很大缺点。

用于至少部分解决该问题的一种已知解决方案在于，当热塑性材料冷却时，使用工具或机器保持小体积区域中的热塑性材料上的压力，以避免朝向大体积区域的过大的材料收缩。

然而，这种方法是复杂的、耗时的且昂贵的，因此同样表现出很大的缺点。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种简单、快速、可靠和有效的用于包覆模制用于机动车辆的测量传感器的电子模块的解决方案来至少部分地解决这些缺点。

为此，本发明首先涉及一种用于制造用于机动车辆的测量传感器的方法，所述传感器包括本体和安装在所述本体中的电子测量模块，所述方法包括:

• 模制传感器的本体的步骤，以便在同一材料中限定：用于将传感器紧固在机动车辆中的基座、用于接纳电子测量模块的接纳元件，所述接纳元件界定用于接纳电子测量模块的接纳空间，并且所述接纳元件包括具有圆形横截面的第一筒状部分和具有圆形横截面的第二筒状部分，第二筒状部分的直径小于第一筒状部分的直径，以及由来自所述第二部分的材料制成的密封机构，

• 将电子测量模块安装在接纳空间中的步骤，以及

• 包覆模制用于接纳电子测量模块的接纳元件的步骤。

术语“具有圆形横截面的第一筒状部分和具有圆形横截面的第二筒状部分”应理解为第一筒状部分和第二筒状部分具有筒状壁，该筒状壁具有圆形横截面，该筒状壁可能具有开口或孔口，例如用于供电子测量模块或连接引脚通过。

根据本发明的方法使得可以限定用于注入热塑性材料的体积，所述体积在第一筒状部分和第二筒状部分处基本相等，这使得可以避免在包覆模制之后冷却时材料的收缩，并且因此限制或甚至防止在密封机构上出现裂纹或剪断。

接纳元件还限定了通用区域，该通用区域使得可以模制不同类型的传感器，例如用于不同客户的传感器，从而简化了所述传感器的生产；保护性包覆模制步骤对于不同的传感器可以是相同的，从而使得能快速生产传感器，同时降低成本，因为同一种包覆模制工具可以用于不同的传感器。

根据本发明的一个特征，模制步骤使得能够限定密封机构，该密封机构包括由来自第二筒状部分的材料制成的至少一个圆形翅片，这样的翅片易于限定。

模制步骤优选地使得可以限定密封机构，该密封机构包括具有相同直径且平行布置的两个圆形翅片，这两个翅片使得可以确保传感器的良好密封性。

更优选地，模制步骤使得可以限定接纳元件，使得第二筒状部分的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于1 mm。

模制步骤有利地使得可以限定接纳元件，使得接纳元件在具有圆形横截面的连接壁处连接到基座，该连接壁的直径大于第一筒状部分的直径，并且使得连接壁的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于2 mm。这使得可以优化使连接壁的直径基本上与保护性包覆模制件的直径相同所需的热塑性材料的量。

根据本发明的一个方面，模制步骤使得可以限定接纳元件，使得连接壁的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于1 mm。这使得可以进一步优化用于使连接壁的直径与保护性包覆模制件的直径基本上相同的热塑性材料的量，且从而获得相对均匀的包覆模制厚度，特别是在第一筒状部分和第二筒状部分之间，同时保持减小的体积，从而以有利的方式避免材料中出现裂纹。

本发明还涉及一种用于机动车辆的测量传感器，所述传感器包括本体、电子测量模块和保护性包覆模制件，所述本体包括用于将传感器紧固在机动车辆中的基座、用于接纳电子测量模块的接纳元件以及密封机构，用于接纳电子测量模块的所述接纳元件由来自基座的材料制成，所述接纳元件包括具有圆形横截面的第一筒状部分和第二筒状部分，所述第一筒状部分限定其中安装有电子测量模块的空间，所述第二筒状部分的直径小于所述第一筒状部分的直径，所述保护性包覆模制件包封用于接纳电子测量模块的接纳元件，所述密封机构由来自所述第二筒状部分的材料制成。

根据本发明的传感器具有在第一筒状部分和第二筒状部分处基本相等的热塑性包覆模制材料的体积，这使得有可能具有可靠的密封机构，从而确保传感器的良好密封性。

根据本发明的一个特征，密封机构包括由来自第二筒状部分的材料制成的至少一个圆形翅片，这种翅片易于制造。

密封机构优选地包括直径相同且平行布置的两个圆形翅片，以确保传感器的良好密封性。

更优选地，第二筒状部分的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于1 mm。

接纳元件有利地在具有圆形横截面的连接壁处连接到基座，该连接壁的直径大于第一筒状部分的直径，连接壁的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于2 mm。这使得可以限制对于使连接壁的直径与保护性包覆模制件的直径基本上相同所需的热塑性材料的量。

更优选地，连接壁的直径与第一筒状部分的直径之间的差小于1 mm。这使得可以限制对于使连接壁的直径与保护性包覆模制件的直径基本上相同所需的热塑性材料的量。

根据本发明的一个方面，连接壁的直径大于第一筒状部分的直径，使得连接壁形成用于保护性包覆模制件的止动表面，从而获得相对均匀的包覆模制厚度，特别是在第一筒状部分和第二筒状部分之间，同时保持减小的体积，从而能以有利的方式避免材料中出现裂纹。

根据本发明的另一方面，保护性包覆模制件是具有圆形横截面的筒状，连接壁的直径等于保护性包覆模制件的外直径，以便使传感器易于使用。

最后，本发明涉及一种包括例如如前所述的测量传感器的车辆。

附图说明

通过参照附图的下面的说明，本发明的其它特征和优点将显现，这些附图是以非限制性示例提供的，并且附图中相似的物体以相同的附图标记表示：

- 图1以透视图示出了根据本发明的传感器的实施例，接纳元件的保护性包覆模制。

- 图2以透视图示出了在将电子测量模块安装在接纳元件中之前的图1的传感器的本体。

- 图3是图1的传感器的接纳元件和连接壁的侧面局部视图。

- 图4是在接纳元件的包覆模制之前的图1的传感器的接纳元件的局部透视图，电子测量模块安装在该接纳元件中。

- 图5示出了在包覆模制之后的图1的传感器的接纳元件。

具体实施方式

根据本发明的测量传感器用于安装在机动车辆中。这种传感器例如可以是用于测量车辆速度的传感器、用于测量车辆驱动轴的旋转的传感器、压力测量传感器或用于机动车辆的任何其它测量传感器。

参照图1，根据本发明的测量传感器1包括本体10、安装在所述本体10中的电子测量模块20和为了清楚起见透明地示出的保护性包覆模制件30。

参照图2，本体10包括用于将传感器1紧固在机动车辆中的基座110、用于接纳电子测量模块20的元件120以及密封机构。

基座110首先包括连接部分112，在该示例中，该连接部分112呈具有椭圆形横截面的筒的形式，该连接部分112由来自基座110的材料制成并且沿着纵向轴线XX延伸。

该连接部分112被设计成使得传感器1能够连接到车辆的电连接器（未示出），使得电子测量模块20与车辆（未示出）的电通信网络通信，特别是向其发送多个信号，该信号表示所述电子测量模块20在传感器1的操作期间所执行的测量结果。

然后，基座110包括板114，该板114由来自所述基座110的材料制成并垂直于纵向轴线XX延伸。该板114界定了孔口，紧固环116安装在该孔口中，使得传感器1能够安装在机动车辆的元件上，例如安装成面向驱动轴。

最后，基座110包括连接件118，该连接件118包括具有圆形横截面的筒状部分118A，用于连接到接纳元件120。

为此，筒状连接部分118A包括具有圆形横截面的连接壁118B，接纳元件120在该连接壁处连接到筒状连接部分118A。

接纳元件120由来自连接件118的材料制成，并且参照图3，接纳元件120包括限定外直径D1的第一筒状部分122和限定外直径D2的具有圆形横截面的第二筒状部分124，其中外直径D2小于第一筒状部分122的直径D1。应注意，连接部分118A的外直径D3大于第一筒状部分122的直径D1并且大于第二筒状部分124的直径D2。

如图1至图4所示，第一筒状部分122和第二筒状部分124沿着同一纵向轴线延伸，该纵向轴线也是纵向轴线XX。

第一筒状部分122具有连接端122A和自由端122B。第二筒状部分124具有第一端124A和第二端124B。

接纳元件120在第二筒状部分124的第一端124A处连接到基座110的连接壁118B。

第一筒状部分122通过其连接端122A连接到第二筒状部分124的第二端124B。

第一筒状部分122界定其中安装有电子测量模块20的空间123。

如图4所示，在用于说明性的目的给出的该示例中，电子测量模块20呈用于管理测量的集成电路21的形式，从该集成电路21延伸有用于电连接到车辆的第一多个引脚22和电连接到传感元件24的第二多个引脚23，其中传感元件安装在第一筒状部分122的自由端122B的面122C上。

传感元件24以已知的方式使得能够将参数的物理量，例如位置、速度、压力等，转换成电信号，然后由用于管理测量的集成电路21将该电信号发送到机动车辆的计算机。

在该示例中，存在三个连接引脚22，它们以已知的方式分别确保电力供应信号的传输、由集成电路21发送的测量信号的传输和接地功能。

密封机构使得可以防止液体材料在传感器1的本体10和保护性包覆模制件30之间流到电子测量模块20。

这些密封机构由来自第二筒状部分124的材料制成。在该示例中，密封机构有利地呈具有外直径D4的两个圆形翅片130的形式，这两个圆形翅片130相对于纵向轴线XX从第二筒状部分124的周边径向地延伸很小的一径向距离，优选小于1 mm，例如大约0.7 mm。

因此，以及根据本发明，圆形翅片130的直径D4和连接部分118A的直径D3之间的差足够小，以使得在第一筒状部分122周围形成保护性包覆模制件30的待注入材料的体积与在第二筒状部分124周围形成保护性包覆模制件30的待注入材料的体积之间的差基本上等于零，从而使得可以防止注入材料在冷却时移动过大的程度（已知称为“材料收缩”现象），并且防止损坏圆形翅片130。

在一个优选实施例中，圆形翅片130的直径D4和连接部分118A的直径D3之间的差小于2 mm，例如大约1.6 mm。

参照图1和图5，其中以透明方式呈现保护性包覆模制件30，其沿着纵向轴线XX呈具有圆形横截面的筒状形状，且具有外直径D5（参照图5），该保护性包覆模制件30完全围绕用于接纳电子测量模块20的接纳元件120，从而保护电子测量模块20，例如免受由机动车辆产生的喷射或气体的影响。

在该示例中，连接壁118B的直径D3和保护性包覆模制件30的直径D5相等，用于形成保护性包覆模制件30的模具的内直径等于连接壁118B的直径D3，从而有利地能够在注入包覆模制材料的同时，容易地将传感器1的本体10保持在模具中，从而使得容易制造传感器1。

应当注意，第一筒状部分、第二筒状部分、连接部分118A、翅片130和保护性包覆模制件30均沿着同一纵向轴线XX延伸。

现在将参照图1至图5描述传感器的制造。

在步骤E1中，首先模制传感器1的本体10（图2）。

此模制使得能够形成单个部件，即一体件，包括连接部分112、板114和用于连接基座110和接纳元件120的第一筒状部分122、第二筒状部分124和翅片130的连接件118。

本体10可以以已知的方式被模制在连接器12周围（参照图4），连接器12将连接部分112连接到第一筒状部分122的接纳空间123，并且使得可以将电子测量模块20电连接到车辆的电通信网络。

在该单件式本体10中，圆形翅片130的直径D4和连接部分118A的直径D3之间的差有利地是小的，在该优选实施例中大约为2 mm，第二筒状部分124的直径D2和圆形翅片130的直径D4之间的差也有利地是小的，优选地小于2 mm，并且第二筒状部分124的直径D2和第一筒状部分122的直径D1之间的差也有利地是小的，优选地小于1 mm。

在已经制造了本体10时，则在步骤E2中，将电子测量模块20安装在本体10的接纳元件120的第一筒状部分122的接纳空间123中（图4）。

如果需要，这种安装可以包括将电子测量模块20电连接（例如焊接）到电连接器12。

最后，在步骤E3中，以热塑性材料包覆模制接纳元件120，使得由此获得的具有圆形横截面的筒状的保护性包覆模制件30的外直径D5基本上等于第三直径D3，如图5所示。

应注意，使连接部分118与基座110连接的连接壁118B于是形成用于止挡热塑性包覆模制材料的表面。

一方面，圆形翅片130的直径D4和连接部分118A的直径D3之间的差很小，且另一方面，第二筒状部分124的直径D2和圆形翅片130的直径D4之间的差很小，这使得可以确保围绕第一筒状部分122注入的热塑性材料的体积和围绕第二筒状部分124注入的热塑性材料的体积之间的偏差很小，例如小于30%。这与D1和D2之间的直径差以及壁124B的存在相结合，使得当热塑性材料在包覆模制之后冷却时，可以极大地限制甚至防止圆形翅片处的热塑性材料的收缩，即热塑性材料的移动，从而避免在所述翅片130上形成裂纹，否则这些裂纹可能降低传感器1的密封性，特别是对于液体的密封性。

最后请注意，本发明不限于上面说明的示例，并且可以用本领域的技术人员能力范围内的许多方式改变。尤其是，如图所示的用于示出本发明的示例性实施例的传感器1的元件的形状和尺寸不应被解释为是限制性的。

Claims (10)

1.一种用于制造用于机动车辆的测量传感器（1）的方法，所述传感器（1）包括本体（10）和安装在所述本体（10）中的电子测量模块（20），所述方法包括：

• 模制所述传感器（1）的本体（10）的步骤（E1），以便在同一材料中限定：

- 用于将所述传感器（1）紧固在机动车辆中的基座（110），

- 用于接纳所述电子测量模块（20）的接纳元件（120），其界定用于接纳所述电子测量模块（20）的接纳空间（123），并且包括具有圆形横截面的第一筒状部分（122）和具有圆形横截面的第二筒状部分（124），所述第二筒状部分（124）的直径（D2）小于所述第一筒状部分（122）的直径（D1），以及

- 由来自所述第二部分（124）的材料制成的密封机构（130），

• 将所述电子测量模块（20）安装在所述接纳空间（123）中的步骤（E2）；以及

• 包覆模制用于接纳所述电子测量模块（20）的接纳元件（120）的步骤（E3）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模制步骤（E1）使得能够限定密封机构，所述密封机构包括由来自所述第二筒状部分（124）的材料制成的至少一个圆形翅片（130）。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述模制步骤（E1）使得能够限定所述接纳元件（120），使得所述接纳元件在具有圆形横截面的连接壁（118B）处连接到所述基座（110），所述连接壁的直径（D3）大于所述第一筒状部分（122）的直径（D1），并且使得所述连接壁的直径（D3）与所述第一筒状部分（122）的直径（D1）之间的差小于2 mm。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，模制步骤（E1）使得能够限定所述接纳元件（120），使得所述第二筒状部分（124）的直径（D2）与所述第一筒状部分（122）的直径（D1）之间的差小于1 mm。

5.一种用于机动车辆的测量传感器（1），所述传感器（1）包括本体（10）、电子测量模块（20）和保护性包覆模制件（30），所述本体（10）包括：

• 用于将所述传感器（1）紧固在机动车辆中的基座（110），

• 用于接纳所述电子测量模块（20）的接纳元件（120），所述接纳元件由来自所述基座（110）的材料制成，所述接纳元件包括具有圆形横截面的第一筒状部分（122）和第二筒状部分（124），所述第一筒状部分界定在其中安装了所述电子测量模块（20）的空间（123），所述第二筒状部分的直径（D2）小于所述第一筒状部分（122）的直径（D1），所述保护性包覆模制件（30）包封用于接纳所述电子测量模块（20）的接纳元件（120），以及

• 由来自所述第二筒状部分（124）的材料制成的密封机构（130）。

6.根据权利要求5所述的传感器（1），其中，所述密封机构包括由来自所述第二筒状部分（124）的材料制成的至少一个圆形翅片（130）。

7.根据权利要求6所述的传感器（1），其中，所述密封机构包括具有相同直径（D4）且平行布置的两个圆形翅片（130）。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的传感器（1），其中，所述第二筒状部分（124）的直径（D2）与所述第一筒状部分（122）的直径（D1）之间的差小于1 mm。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的传感器（1），其中，所述接纳元件（120）在具有圆形横截面的连接壁（118B）处连接到所述基座（110），所述连接壁的直径（D3）大于所述第一筒状部分（122）的直径（D1），所述连接壁（118B）的直径（D3）与所述第一筒状部分（122）的直径（D1）之间的差小于2 mm。

10.一种包括根据权利要求5至9中任一项所述的测量传感器（1）的车辆。