CN117957623A - 脉冲线模块和用于制造脉冲线模块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脉冲线模块(10)，包括：模块壳体(12)，该模块壳体限定壳体室(14)；线绕组(16)，该线绕组由绕组线(20)形成并且至少部分地布置在壳体室(14)内；脉冲线(18)，该脉冲线至少区域地在线绕组(16)内延伸；以及接触设备(22)，该接触设备用于脉冲线模块(10)的外部电接触，该接触设备固定在模块壳体(12)处并且与线绕组(16)电连接，本发明还涉及一种用于制造这种脉冲线模块(10)的方法。根据本发明，线绕组(16)的绕组线(20)通过材料配合连接(32)与接触设备(22)连接，由此实现可成本低廉地制造的脉冲线模块(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉冲线(Impulsdraht)模块，包括限定壳体室的模块壳体、由绕组线形成并且至少部分地布置在壳体室内的线绕组、至少区域地在线绕组内延伸的脉冲线以及用于脉冲线模块的外部电接触的接触设备，该接触设备固定在模块壳体处并且与线绕组电连接。本发明还涉及一种用于制造这种脉冲线模块的方法。
背景技术
这种脉冲线模块(也称为韦根(Wiegand)模块)例如在基于磁体的旋转角度测量设备中使用，以检测由励磁磁体产生的励磁磁场。
由DE 10 2020 100 732 A1已知一种这样的脉冲线模块，其中，接触设备具有被绕组线缠绕的连接元件，以便将接触设备与线绕组电连接。所公开的脉冲线模块多部分地构成，由此使得能够利用绕组线自动地缠绕连接元件。然而，由于复杂的多部分的结构，所公开的脉冲线模块的制造成本相对较高。
发明内容
在这种背景下，本发明要解决的技术问题在于，实现脉冲线模块的成本低廉的制造。
该技术问题通过具有权利要求1的特征的脉冲线模块以及通过具有权利要求7的特征的用于制造脉冲线模块的方法来解决。
根据本发明的脉冲线模块包括模块壳体，该模块壳体限定壳体室。通常，模块壳体由塑料制成并且是注塑件。模块壳体通常基本上槽形地设计并且因此限定在一侧(通常在模块壳体的下侧)开放的壳体室。通常，壳体室包括用于容纳线绕组的柱形段形的部段。模块壳体可以具有用于模块壳体在组装时的定向和定位的特定结构。
根据本发明的脉冲线模块还包括线绕组和脉冲线。线绕组由绕组线形成并且至少部分地布置在壳体室内。线绕组优选地被设计为没有绕组芯的所谓的空心线圈。脉冲线至少区域地在线绕组内延伸，也就是说，线绕组至少区域地在径向上包围脉冲线。优选地，线圈的内径略大于脉冲线的外径，使得脉冲线由线绕组在径向方向上定位和支承。通常，铁素体元件布置在线绕组的两个轴向侧上，脉冲线的端部分别通过该铁素体元件被保持。铁素体元件固定在模块壳体处，其中，铁素体元件优选地被模块壳体注塑包封(umspritzen)。脉冲线优选地通过在UV光下硬化的相对软的粘合剂(例如硅树脂)来与两个铁素体元件粘合。脉冲线是磁双稳态的，也称为韦根线。在外部磁场的影响下，脉冲线的磁化方向突然反转，由此在线绕组中产生短的电压脉冲。
根据本发明的脉冲线模块还包括用于脉冲线模块的外部电接触的至少一个接触设备。接触设备固定在模块壳体处，其中，接触设备优选地被模块壳体注塑包封。接触设备与线绕组电连接，使得在线绕组中产生的电压脉冲可以通过接触设备从外部量取。通常，接触设备包括多个接触元件、也称为接触腿或接触销，这些接触元件布置为彼此相距定义的距离，以便实现脉冲线模块在标准化电路板上的组装。接触元件优选地布置在模块壳体的下侧上并且设计用于组装在电路板的表面上，使得脉冲线模块被设计为所谓的“表面组装装置”(SMD，Surface-Mounted Device)。
根据本发明，绕组线通过材料配合连接与接触设备连接。材料配合连接尤其可以是焊接连接或钎焊连接。然而，原则上，材料配合连接可以是在绕组线和接触设备之间实现电连接的任意类型的材料配合连接。原则上，材料配合连接可以布置在接触设备的每个任意区域中。然而，接触设备优选地具有特定配置的连接区域，用于构造与绕组线的材料配合连接。优选地，绕组线仅通过材料配合连接而与接触设备连接，其中，由此可以想到的是，材料配合连接为了进行保护免受环境影响可以被保护层(例如漆或浇注料)包围。然而，保护层在此对绕组线和接触设备之间的连接不提供显著贡献，而是仅用于保护材料配合连接。材料配合连接实现在绕组线和接触设备之间的可靠的连接，该连接可以借助相应的机器以相对简单的方式自动化地建立。这使得能够特别成本低廉地制造根据本发明的脉冲线模块。
优选地，接触设备至少在连接区域中是镀锡的、即涂有锡，在该连接区域处布置有绕组线和接触设备之间的材料配合连接。这使得能够例如借助热压焊接或钎焊来特别简单且可靠地建立材料配合连接。
有利地，绕组线和接触设备之间的材料配合连接布置在壳体室内，并且壳体室以浇注料填充，使得绕组线和接触设备之间的材料配合连接被浇注料包围。通过浇注料，材料配合连接被非常可靠地保护免受环境影响、尤其免受潮湿和机械影响。此外，通过浇注料，线绕组和脉冲线也可靠地固定在壳体室内并且同样被保护免受环境影响。这实现了特别持久的脉冲线模块。优选地，浇注料在UV光下硬化，以便实现浇注料的相对快速且可靠地硬化。
优选地，接触设备包括装入到模块壳体中的基体和从模块壳体中突出的连接元件，在该连接元件处布置有与绕组线的材料配合连接。连接元件在此优选地与基体一件式地设计。装入到模块壳体中的基体实现接触设备在壳体处的可靠的固定。优选地，基体完全地或至少部分地被模块壳体注塑包封。通常，在基体处也模制有多个接触元件，这些接触元件也从模块壳体中突出并且用于脉冲线模块的外部电接触。连接元件优选地布置在基体的面向线绕组的侧上。从模块壳体中突出的连接元件易于够着并且使得能够简单地建立与绕组线的材料配合连接。
特别优选地，连接元件翻转(umlegen)，使得该连接元件贴靠在模块壳体的表面处。通过连接元件被翻转，以简单的方式提供用于建立材料配合连接的相对较大的连接面。此外，连接元件(以及因此还有布置在其上的与绕组线的材料配合连接)通过该翻转而布置得相对靠近模块壳体，并且因此相对良好地被保护免受外部机械影响。优选地，连接元件贴靠在其上的模块壳体的表面构造在壳体室内，使得连接元件和布置在该连接元件上的与绕组线的材料配合连接布置在壳体室内。
有利地，脉冲线模块包括与线绕组电连接的另外的接触设备，其中，绕组线通过另外的材料配合连接与另外的接触设备连接。通常，两个接触设备在此布置在线绕组的相对置的横向侧上并且分别与绕组线的端部连接，使得在线绕组中产生的电压脉冲可以通过两个单独的接触设备以简单的方式从外部量取。两个接触设备优选地相同地设计，使得对于两个接触设备可以使用相同的构件。
根据本发明的用于制造脉冲线模块的方法包括以下方法步骤：
-将线绕组置入到模块壳体中，
-将绕组线引导至接触设备，并且
-建立绕组线与接触设备之间的材料配合连接。
在相应的绕组机中制造线绕组，其中，在线绕组的两个端部处分别存在足够长的连接部段，用于将线绕组与接触设备连接。将线绕组作为成品构件置入到模块壳体中。
随后将绕组线的连接部段引导至接触设备，特别是引导至接触设备的连接区域。
然后借助合适的方法、例如借助焊接工艺或钎焊工艺，建立绕组线与接触设备之间的材料配合连接，以便以导电的方式将绕组线与接触设备永久地连接。通常，随后分离在接触设备的连接区域的背离线绕组的侧上突出的绕组线的部分。优选地，在建立材料配合连接之后，绕组线仅通过该材料配合连接固定在接触设备处。
有利地，通过相应地设置的机器自动化地建立绕组线与接触设备之间的材料配合连接。由此实现脉冲线模块的特别成本低廉的制造。
优选地，借助热焊接、特别优选地借助热压焊接建立绕组线和接触设备之间的材料配合连接。热焊机相对成本低廉并且允许建立相对小面积的焊接连接。这实现脉冲线模块的成本低廉且可靠的制造。
有利地，在建立绕组线和接触设备之间的材料配合连接之后，模块壳体的壳体室以浇注料填充，使得绕组线和接触设备之间的材料配合连接被浇注料包围。这实现特别持久的脉冲线模块。
优选地，在填充壳体室之后，通过利用UV光进行照射将浇注料相对快速且可靠地硬化。
附图说明
下面参照附图描述根据本发明的脉冲线模块的实施例，在附图中，
图1示出了根据本发明的脉冲线模块的下侧的俯视图，并且
图2示出了图1中的脉冲线模块沿所示II-II线的截面图，并且
图3示出了图1中的脉冲线模块的接触设备。
具体实施方式
附图示出了具有模块壳体12的脉冲线模块10，该模块壳体限定了壳体室14。在本实施例中，模块壳体12是由塑料制成的基本上槽形的注塑件，使得壳体室14在模块壳体12的下侧上是开放的。
脉冲线模块10还包括线绕组16和脉冲线18，该脉冲线在轴向方向上延伸穿过线绕组16。因此，脉冲线18在中心区域被线绕组16在径向上包围。线绕组16由绕组线20形成并且部分地布置在壳体室14内。在本实施例中，线绕组16被设计为空心线圈，并且具有略大于脉冲线16的外径的内径，使得脉冲线16通过线绕组14在径向方向上定位和支承。在线绕组14的两个轴向端部处分别布置有铁素体元件21，脉冲线18的轴向端部分别没入该铁素体元件中。在本实施例中，两个铁素体元件21被模块壳体12注塑包封，并且脉冲线18的两个端部分别通过粘合连接23固定在相应的铁素体元件21处。在本实施例中，粘合连接23由通过UV光硬化的相对软的材料、特别是硅树脂组成。
在本实施例中，脉冲线模块10包括两个相同的、分别一件式地设计的接触设备22，用于脉冲线模块10的外部电接触。在本实施例中，两个接触设备22完全地镀锡、即完全地涂有锡。两个接触设备22布置在线绕组16的相对置的侧上，并且分别包括基体24、连接元件26以及在本实施例中的四个接触元件28。在本实施例中，两个接触设备22被模块壳体12注塑包封为，使得两个接触设备22的基体24分别装入到模块壳体12的侧壁中，并且两个接触设备22的连接元件26和接触元件28分别在下侧上从模块壳体12中突出。
在本实施例中，两个接触设备22的连接元件26分别翻转，使得该连接元件贴靠在构造在壳体室14内的模块壳体12的表面30上，并且使得该连接元件分别完全地布置在壳体室14内。连接元件26分别通过材料配合连接32与绕组线20的端部电连接，使得两个接触设备22分别与线绕组16的一侧电连接。绕组线20在此仅通过材料配合连接32固定在相应的接触设备22处。材料配合连接32在此分别布置在连接元件26的连接区域34处，该连接区域由连接元件26的背离模块壳体12的表面30的表面32形成。
在本实施例中，壳体室14完全、即直至壳体下边缘36以浇注料38填充，使得连接元件26和布置在连接元件26的连接区域34上的材料配合连接32分别被浇注料38包围。在本实施例中，浇注料38在UV光下硬化。
当制造脉冲线模块10时，将线绕组14作为成品构件置入到模块壳体12的壳体室14中，并且将形成线绕组16的绕组线20的两个端部分别引导至相应接触设备22的连接元件26的连接区域34。
(在本实施例中借助热压焊接完全自动化地)建立绕组线20的两个端部与相应的接触设备22之间的材料配合连接32，以便将线绕组20与两个接触设备22电连接。
在将线绕组16置入到模块壳体14中之后，将脉冲线18插入到线绕组16中并与两个铁素体元件21粘合。
壳体室14完全以液体浇注料38填充，使得连接元件26和布置在该连接元件处的材料配合连接32被浇注料38包围。浇注料38通过利用UV光进行照射以受控方式硬化。
附图标记列表
10脉冲线模块
12模块壳体
14壳体室
16线绕组
18 脉冲线
20 绕组线
21 铁素体元件
22接触设备
23粘合连接
24基体
26连接元件
28接触元件
30表面
32材料配合连接
34连接区域
36壳体下边缘
38浇注料。
Claims (11)
1.一种脉冲线模块(10)，包括：
-模块壳体(12)，所述模块壳体限定壳体室(14)，
-线绕组(16)，所述线绕组由绕组线(20)形成并且至少部分地布置在所述壳体室(14)内，
-脉冲线(18)，所述脉冲线至少区域地在所述线绕组(16)内延伸，以及
-接触设备(22)，所述接触设备用于所述脉冲线模块(10)的外部电接触，所述接触设备固定在所述模块壳体(12)处并且与所述线绕组(16)电连接，
其特征在于，
所述绕组线(20)通过材料配合连接(32)与所述接触设备(22)连接。
2.根据权利要求1所述的脉冲线模块(10)，其中，所述接触设备(22)至少在连接区域(34)中是镀锡的，在所述连接区域处布置有所述材料配合连接(32)。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲线模块(10)，其中，所述材料配合连接(32)布置在所述壳体室(14)内，并且所述壳体室(14)以浇注料(38)填充，使得所述材料配合连接(32)被所述浇注料(38)包围。
4.根据上述权利要求中任一项所述的脉冲线模块(10)，其中，所述接触设备(22)具有：
-基体(24)，所述基体装入到所述模块壳体(12)中，以及
-连接元件(26)，所述连接元件从所述模块壳体(12)中突出并且在所述连接元件处布置有所述材料配合连接(32)。
5.根据权利要求4所述的脉冲线模块(10)，其中，所述连接元件(26)翻转，使得所述连接元件贴靠在所述模块壳体(12)的表面(30)处。
6.根据上述权利要求中任一项所述的脉冲线模块(10)，其中，所述脉冲线模块附加地包括与所述线绕组(16)电连接的另外的接触设备(22)，其中，所述绕组线(20)通过另外的材料配合连接(32)与所述另外的接触设备(22)连接。
7.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的脉冲线模块(10)的方法，具有以下方法步骤：
-将线绕组(16)置入到模块壳体(12)中，
-将绕组线(20)引导至接触设备(22)，并且
-建立所述绕组线(20)与所述接触设备(22)之间的材料配合连接(32)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，自动化地建立所述材料配合连接(32)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，借助热焊接建立所述材料配合连接(32)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，在建立所述材料配合连接(32)之后，壳体室(14)以浇注料(38)填充，使得所述材料配合连接(32)被所述浇注料(38)包围。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过利用UV光进行照射将所述浇注料(38)硬化。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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