CN109154515A - 用于机动车辆的传感器元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的传感器元件(100)，该传感器元件包括：用于检测物理变量的传感器电路(101)；第一壳体(103)，该传感器电路(101)被安排在其中；第二壳体(105)，该第一壳体(103)被安排在其中；热塑性塑料(106)，该热塑性塑料至少部分地围绕该第一壳体(103)并且在定位位置将该第一壳体(103)固定在该第二壳体(105)中；用于接纳定位销(109a，109b)的至少两个定位凹槽(107，108)，该至少两个定位凹槽形成在该第一壳体(103)中以便在该热塑性塑料(106)包封该第一壳体(103)的同时，将该第一壳体(103)固定在定位位置中。

Description

用于机动车辆的传感器元件
本发明涉及一种用于机动车辆的传感器元件，该传感器元件包括：用于检测物理变量的传感器电路；第一壳体，该传感器电路被安排在其中；第二壳体，该第一壳体被安排在其中；以及热塑性塑料，该热塑性塑料至少部分地围绕该第一壳体并且在定位位置将该第一壳体固定在该第二壳体中。
诸如各种不同功能和结构设计的传感器等有源电子部件的包覆模制在现有技术中是已知的。取决于功能和构造，制造过程中传感器对于热机械加载具有不同的灵敏度。通常，这种传感器元件配备有载体部件，这些载体部件可以通过附加的密封件封装。
因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点并提供一种传感器元件和一种用于生产传感器元件的方法，该传感器元件显著改善传感器元件的定位精度，并且同时免除需要使用载体部件和传感器元件。
此目的通过具有根据独立权利要求的特征的主题来实现。本发明的有利实施例是附图、说明书和从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，该目的是通过用于机动车辆的传感器元件来实现的，该传感器元件包括：用于检测物理变量的传感器电路；第一壳体，该传感器电路被安排在其中；第二壳体，该第一壳体被安排在其中；以及热塑性塑料，该热塑性塑料至少部分地围绕该第一壳体并且在定位位置将该第一壳体固定在该第二壳体中；用于接纳定位销的至少两个定位凹槽，该至少两个定位凹槽形成在该第一壳体上以便在该热塑性塑料包封该第一壳体的同时，将该第一壳体固定在定位位置中。这实现了以下技术优势：例如可以省去用于传感器元件的载体部件。通过消除载体部件并因此减小了公差链，允许显著改善传感器元件的定位精度。通过消除载体部件，免除了需要附加组件和拆卸过程，由此显著减少必要的投资。
为了在封装过程中通过定位销尽可能将传感器元件沿X、Y和Z方向固定，第一壳体具有壳体下侧和背离该壳体下侧的壳体上侧，第一定位凹槽形成在该壳体下侧上，第二定位凹槽形成在该壳体上侧上，并且这些定位凹槽彼此相反安排。
此外，为了在封装过程中改善传感器元件的固定，在该第一壳体上在这些定位凹槽之一旁形成另外一个定位凹槽，以用于接纳另外一个定位销。
根据优选实施例，这些定位凹槽至少部分地被热塑性塑料封闭。例如，这实现了以下技术优势：代替通过定位销的机械固定，通过硬化的热塑性塑料实现了传感器元件的互锁且摩擦的接合固定。另外，封闭定位凹槽改善了塑料与传感器元件之间的摩擦接合。然而，替代性地，可以想到的是，至少部分地被热塑性塑料包封的定位销被安排在定位凹槽中。这尤其实现了以下技术优势：定位销不再必须被移除，而是可以通过塑料围绕地保持在传感器元件中。
针对更容易的组装和为了改善功能，传感器电路包括引线框，该引线框至少部分地被该第一壳体容纳。
根据另外一个优选实施例，传感器元件包括用于检测该热塑性塑料状态的状态传感器，尤其是在该热塑性塑料引入在该第一壳体与该第二壳体之间的过程中，状态是以下状态中的至少一种：压力、温度、粘度、流速、流动前轮廓。这实现了以下技术优势：例如可以精确控制传感器元件的生产。通过检测热塑性塑料的状态，可以确定抽出定位销的精确时间点。
为了允许在机动车辆的应用领域中实现传感器元件的尽可能宽范围的应用，物理变量是以下物理变量中的至少一种：速度、加速度、转速、压力、温度或方向以及磁场强度。这里，传感器元件可以例如被设计成用于允许基于检测到的方向和检测到的磁场强度来计算速度、旋转速度、位置以及电流。
为了使设计第一壳体尽可能简单和方便，第一壳体由热固性塑料形成。
根据另外一个优选实施例，该热塑性塑料是部分结晶高性能热塑性塑料。这实现了以下技术效果：例如热塑性塑料具有尽可能低的热膨胀系数、以及相对高的耐化学性、机械强度和不渗透性。替代性地，然而，热塑性塑料还可以被热固性塑料或弹性体塑料所替代。这具体取决于传感器元件的具体要求。
为了在引入热塑性塑料之前将定位销插入第二壳体以固定第一壳体，并且为了在引入热塑性塑料的同时再次从第二壳体抽出定位销，在该第二壳体中与该第一壳体的这些定位凹槽对齐地形成了这些定位销能够穿过的孔口。
为了使设计第二壳体尽可能简单并使状态传感器检测热塑性塑料的状态尽可能容易，该第二壳体在端面处被封闭。
另外，为了在封装过程中借助于定位销改善传感器元件的固定，这些定位凹槽具有三角形、椭圆形、圆形或多边形截面。
根据本发明的另外一个方面，该目的是通过一种用于生产机动车辆的传感器元件的方法来实现的，该方法包括以下步骤：提供用于检测物理变量的传感器电路，该传感器电路被安排在第一壳体中，在该第一壳体上形成至少两个定位凹槽以用于接纳定位销；将该第一壳体插入第二壳体中，该第二壳体具有这些定位销能够穿过的孔口；通过这些定位销而将该第一壳体固定在该第二壳体中，这些定位销穿过该第二壳体的这些孔口并且插入这些定位凹槽中；以及将可流动的热塑性塑料引入该第二壳体中，以便包封该第一壳体，在引入该热塑性塑料的同时，该第一壳体被这些定位销固定在该第二壳体中。这实现了以下技术优势：尤其是可以省去用于传感器元件的载体部件。通过消除载体部件并且因此减小了公差链，允许显著改善传感器元件的定位精度。通过消除载体部件，免除了需要附加组件和拆卸过程，由此显著减少必要的投资。
根据优选实施例，在该热塑性塑料到达这些定位销之前，抽出或拉出这些定位销。
在附图中展示了本发明的另外的示例性实施例并且以下将对其进行更详细的解释。
在附图中：
图1示出了传感器元件的示意性表示，
图2示出了传感器元件的另外一个示意性表示，并且
图3示出了传感器元件的又另外一个示意性表示。
图1示出了用于机动车辆的传感器元件100的示意性表示，该传感器元件具有传感器电路101，该传感器电路被安排在第一壳体103中。传感器元件100包括第二壳体105，该第一壳体103被安排在其中。第一壳体103上安排有三个定位凹槽107、108、110，这些定位凹槽接纳定位销109a、109b、109c。定位销109a、109b、109c使传感器电路101固定，包括该第一壳体103。
此外，传感器元件100包括状态传感器114，以便检测热塑性塑料106(未示出)的状态，该热塑性塑料被引入在第一壳体103与第二壳体105之间。另外，传感器元件100包括用于每个定位销109a、109b、109c的孔口115，这些孔口被安排在第二壳体105中。它们与第一壳体103的定位凹槽107、108、110对齐地形成。因此，定位销109a、109b、109c可以插入第二壳体105中并且用于固定第一壳体103。
在根据图1的表示中，在第一壳体103与第二壳体105之间还没有任何热塑性塑料106。因此，第一壳体103仅由定位销109a、109b、109c固定，定位销109a、109b、109c接合在定位凹槽107、108、110中。
用于检测热塑性塑料106状态的状态传感器114位于第二壳体105上。状态传感器114可以确保精确控制抽出定位销109a、109b、109c的时间点。在当前情况下，状态传感器114不能检测到已经引入的任何热塑性塑料106。因此，所有定位销109a、109b、109c保持接合在第一壳体103的定位凹槽107、108、110中。
图2示出了传感器元件100的另外一个示意性表示。总共三个定位销109a、109b、109c中的两个定位销109a、109b处于已从第二壳体105抽出的状态。热塑性塑料106已被部分地引入在第一壳体103与第二壳体105之间，由此，部分引入的热塑性塑料106从事两个抽出的定位销109a、109b的固定。
然后，状态传感器114可以检测到已经引入的处于特定状态的一定量的热塑性塑料106。因此，两个定位销109a、109b已经抽出，而一个定位销109c保持接合在第一壳体103的定位凹槽110中。
图3示出了传感器元件100的又另外一个示意性表示。三个定位销109a、109b、109c都处于已经从第二壳体105抽出的状态。热塑性塑料106已被完全引入在第一壳体103与第二壳体105之间，由此，完全引入的热塑性塑料106从事三个定位销109a、109b、109c的固定。
在本发明的各实施例的上下文中解释并示出的所有特征能以多种不同的组合提供在根据本发明的主题中，以便同时实现所述特征的有利效应。
附图标记清单
101 传感器电路
103 第一壳体
105 第二壳体
106 热塑性塑料
107 定位凹槽
108 定位凹槽
109a 定位销
109b 定位销
109c 定位销
110 定位凹槽
111 壳体下侧
113 壳体上侧
114 状态传感器
115 孔口

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的传感器元件(100)，该传感器元件包括：
用于检测物理变量的传感器电路(101)；第一壳体(103)，该传感器电路(101)被安排在其中；第二壳体(105)，该第一壳体(103)被安排在其中，该第二壳体由塑料、尤其是热塑性塑料(106)形成，该第二壳体至少部分地围绕该第一壳体(103)并且在定位位置将该第一壳体(103)固定在该第二壳体(105)中；用于接纳定位销(109a，109b)的至少两个定位凹槽(107，108)，该至少两个定位凹槽形成在该第一壳体(103)上以便在该第二壳体的该塑料(106)、尤其是热塑性塑料包封该第一壳体(103)的同时，将该第一壳体(103)固定在该定位位置中。
2.如权利要求1所述的传感器元件(100)，该第一壳体(103)具有壳体下侧(111)和背离该壳体下侧(111)的壳体上侧(113)，第一定位凹槽(107)形成在该壳体下侧(111)上，第二定位凹槽(108)形成在该壳体上侧(113)上，并且这些定位凹槽(107，108)彼此相反安排。
3.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，在该第一壳体(103)上在这些定位凹槽(107，108)之一旁形成另外一个定位凹槽(110)，以用于接纳另外一个定位销(109c)。
4.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，这些定位凹槽(107，108，110)至少部分地被该热塑性塑料(106)封闭，或者至少部分地被该热塑性塑料(106)包封的定位销(109a，109b，109c)被安排在这些定位凹槽(107，108，110)中。
5.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，该传感器电路(101)包括引线框，该第一壳体(103)至少部分地容纳该引线框。
6.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，具有用于检测该热塑性塑料(106)状态的状态传感器(114)，尤其是在该热塑性塑料(106)引入在该第一壳体(103)与该第二壳体(105)之间的过程中，状态是以下状态中的至少一种：压力、温度、粘度、流速、流动前轮廓。
7.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，该物理变量是以下变量中的至少一者：速度、加速度、转速、压力、温度、方向以及磁场强度。
8.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，该第一壳体(103)由热固性塑料形成。
9.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，该热塑性塑料(106)是部分结晶高性能热塑性塑料。
10.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，在该第二壳体(105)中与该第一壳体(103)的这些定位凹槽(107，108，110)对齐地形成了这些定位销(109a，109b，109c)能够穿过的孔口(115)。
11.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，该第二壳体(105)在端面处是封闭的。
12.如前述权利要求之一所述的传感器元件(100)，这些定位凹槽(107，108，110)具有三角形、椭圆形、圆形或多边形截面。
13.一种用于生产机动车辆的传感器元件(100)的方法，该方法包括：
提供用于检测物理变量的传感器电路(101)，该传感器电路(101)被安排在第一壳体(103)中，在该第一壳体(103)上形成至少两个定位凹槽(107，108)以用于接纳定位销(109a，109b)；
将该第一壳体(103)插入第二壳体(105)中，该第二壳体具有这些定位销(109a，109b)能够穿过的孔口(115)；
通过这些定位销(109a，109b)而将该第一壳体(103)固定在该第二壳体(105)中，这些定位销穿过该第二壳体(105)的这些孔口(115)并且插入这些定位凹槽(107，108)中；
将可流动的热塑性塑料(106)引入该第二壳体(105)中，以便包封该第一壳体(103)，在引入该热塑性塑料(106)的同时，这些定位销(109a，109b)将该第一壳体(103)固定在该第二壳体(105)中。
14.如权利要求13所述的方法，在该热塑性塑料(106)到达这些定位销(109a，109b)之前，抽出或拉出这些定位销(109a，109b)。
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