DE10155538A1

DE10155538A1 - Injection molding method for production of housing for electronic systems in vehicles involves clamping components with variable force during injection

Info

Publication number: DE10155538A1
Application number: DE10155538A
Authority: DE
Inventors: Manfred Goll
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: DE10155538B4

Abstract

One (4) or more of the components to be enclosed in a molded housing are positioned by a clamp prior to the injection stage and are held there during a specified period. The applied clamping force is varied during the injection cycle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder von Gehäuseelementen gemäß Oberbegriff von An spruch 1.The invention relates to a method for producing a Housing or housing elements according to the preamble of An saying 1.

Heutige Kraftfahrzeuge sind vielfach mit elektronischen Sy stemen ausgestattet, welche mittels Sensoren Zustandsinfor mationen des Fahrzeugs, wie z. B. Geschwindigkeit, Beschleu nigung, Gierrate, Lenkwinkel, Druck und Temperatur aufnehmen und elektronisch Verarbeiten.Today's motor vehicles are often equipped with electronic systems equipped with state information via sensors mations of the vehicle, such as. B. speed, acceleration Incline inclination, yaw rate, steering angle, pressure and temperature and electronic processing.

Aus der Internationalen Patentanmeldung PCT/EP 97/01456 (P 8642) geht ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors zur Erfassung der Raddrehzahl hervor, bei dem das Gehäuse der Sensoren nach einem Spritzgußverfahren hergestellt wird. Die Raddrehzahlsensoren werden überwiegend in Kraftfahrzeugen mit elektronisch geregelten Bremssystemen eingesetzt und müssen daher besonders zuverlässig und betriebssicher sein. Dies bedingt nicht zuletzt aufgrund der rauhen Umgebungs bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen) beson ders gut abdichtende Gehäuse für die empfindlichen elektro nischen Bauelemente, die in den Sensoren angeordnet sind. Das Gehäuse der bekannten Raddrehzahlsensoren ist daher zum Schutz vor Umwelteinflüssen mit einem kostengünstig Her stellbaren Spritzgußgehäuse aus witterungsgebständigem Kunststoffmaterial umgeben. Bei der Herstellung der Sensoren nach dem bekannten Spritzgußverfahren werden Einlegeteile, wie Gehäuseelemente, elektronische Bauelemente, elektrische Leitungen (Kabel), metallische Steckerelemente etc. in den verwendeten Spritzgußformen durch Klemmen an der vorgesehe nen Position, insbesondere im Bereich der elektrischen Lei tungen, fixiert. Es wurde nun gefunden, daß sich durch die Halterung der Anschlußleitungen mittels Klemmen die Einlege teile innerhalb der Spritzform geringfügig verschieben kön nen, was im Hinblick auf die hohe geforderte Präzision der hergestellten Sensoren unerwünscht ist.From the international patent application PCT / EP 97/01456 (P 8642) uses a method for producing a sensor Detection of the wheel speed at which the housing of the Sensors is manufactured by an injection molding process. The Wheel speed sensors are mainly used in motor vehicles used with electronically controlled braking systems and must therefore be particularly reliable and reliable. This is due not least to the harsh environment conditions (temperature, humidity, vibrations) well-sealing housing for the sensitive electro African components that are arranged in the sensors. The housing of the known wheel speed sensors is therefore for Protection against environmental influences with an inexpensive Her adjustable injection molded housing made of weatherproof Surround plastic material. When manufacturing the sensors according to the known injection molding process, inserts, such as housing elements, electronic components, electrical Lines (cables), metallic connector elements etc. in the used injection molds by clamping on the provided NEN position, especially in the field of electrical Lei fixed. It has now been found that the Holding the connecting cables by means of clamps parts within the mold can move slightly what with regard to the high precision required Manufactured sensors is undesirable.

Es besteht nun die Aufgabe, diesen vorstehend genannten Nachteil bei der Herstellung von Sensoren nach einem Spritz gußverfahren zu beseitigen.There is now the task of the above Disadvantage in the production of sensors after a spray to eliminate casting processes.

Dies Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.This object is achieved by the method according to claim 1.

Nach der Erfindung wird die Klemmkraft von einem oder mehre re Halteelementen, zum Beispiel Klemmen, auf ein eingelegtes Bauelement, zum Beispiel auf die eingelegte Anschlußkabel eines Sensors, während des Umspritzvorgangs verändert bzw. variiert. Dies läßt sich beispielsweise durch eine sogenann te Übersetzung des im eingespritzten Material gemessenen Drucks in einen hydraulischen Druck erzielen, wobei dürch den hydraulischen Druck ein Hydraulikzylinder betätigt wird, welcher mechanisch mit den Halteelementen verbunden ist.According to the invention, the clamping force is one or more Right holding elements, for example clamps, on an inserted Component, for example on the inserted connection cable of a sensor, changed during the overmolding process or varied. This can be done, for example, by a so-called te translation of the measured in the injected material Achieve pressure in a hydraulic pressure, whereby the hydraulic pressure is actuated by a hydraulic cylinder, which is mechanically connected to the holding elements.

Die elektronischen Kraftfahrzeugbauelemente sind bevorzugt elektronische Bauelemente eines Raddrehzahlsensors, welcher insbesondere nach einem magnetischen Prinzip arbeitet. Be sonders bevorzugt umfassen die Bauelemente daher mindestens ein magnetoresistives Widerstandselement (AMR oder GMR) oder mindestens ein Hall-Element.The electronic motor vehicle components are preferred electronic components of a wheel speed sensor, which works in particular on a magnetic principle. Be the components therefore particularly preferably comprise at least a magnetoresistive resistance element (AMR or GMR) or at least one Hall element.

Die Bauelemente enthalten vorzugsweise außerdem Bauelemente eines aktiven oder passiven Sensors. Unter einem aktiven Sensor wird ein Sensor verstanden, welcher aktive elektroni sche Bauelemente, wie z. B. Transistoren zur Sensorsignalauf bereitung, umfaßt.The components preferably also contain components an active or passive sensor. Under an active Sensor is understood to be a sensor which is active electronic cal components such. B. transistors for sensor signal preparation, includes.

Die Bauelemente umfassen weiterhin bevorzugt elektrische Leitungen, mit denen der Sensor mit einem elektronischen Bremsensteuergeräten verbunden werden kann, z. B. mit einem Bremsenssteuergerät welches ein universell einsetzbarer Kom biregler bestehend eine Elektronikeinheit (ECU) und ggf. ei ne angesteckte Hydraulikeinheit (HCU). Mit diesen Kombireg lern können vielfältige Bremsen- und Fahrdynamik-regelungen bzw. Eingriffe, wie beispielsweise ABS, ABS plus, ASR oder ESP realisiert werden.The components also preferably comprise electrical ones Lines that connect the sensor to an electronic Brake control units can be connected, e.g. B. with a Brake control unit which is a universally applicable com Biregler consisting of an electronic unit (ECU) and possibly an egg ne connected hydraulic unit (HCU). With this combination rack Can learn a variety of brake and driving dynamics controls or interventions such as ABS, ABS plus, ASR or ESP can be realized.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbei spiels näher erläutert. Aus der Figurenbeschreibung ergeben sich weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.The following is the manufacturing method according to the invention on the basis of an embodiment shown in the figures explained in more detail. From the description of the figures further preferred embodiments of the invention.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit Halteklem men fixierten Sensorkabels in einer Spritzgußform im Querschnitt und Fig. 1 is a schematic representation of a sensor cable with Haltklem men fixed in an injection mold in cross section and

Fig. 2 Diagramme mit dem zeitlichen Verlauf der Halte kraft bzw. des entsprechenden Haltedrucks über der Zeit. Fig. 2 diagrams with the time course of the holding force or the corresponding holding pressure over time.

Fig. 1 zeigt eine Spritzform 6, in die ein halbfertiger Sen sor, bestehend aus Einlegeteilen, wie elektronische Bauele mente 1 (Sensorisches Element) und 2 (Integrierter Schalt kreis für die Sensorsignalauswertung), Anschlußdrähte 3, Stifte oder Metallteile und Kabel 4, vor dem Umspritzen mit Kunststoff eingebracht ist. Die Einlegeteile werden vor und während des Spritzgußvorganges durch die Klemmen 5 an Halte punkten 9 gehalten und positioniert. Das Einspritzen einer geeigneten Spritzmasse erfolgt über Einspritzkanäle 10. Im Bereich von Einspritzposition 10 ist ein Drucksensor 11 vor gesehen, mit dem der Einspritzdruck gemessen werden kann. Fig. 1 shows an injection mold 6 , in which a semi-finished sensor, consisting of inserts, such as electronic components 1 (sensor element) and 2 (integrated circuit for sensor signal evaluation), connecting wires 3 , pins or metal parts and cables 4 , before injected with plastic. The inserts are held and positioned before and during the injection molding process by the terminals 5 at holding points 9 . A suitable injection compound is injected via injection channels 10 . In the area of injection position 10 , a pressure sensor 11 is seen with which the injection pressure can be measured.

Eine Verlängerung des Kabels 4 in Richtung der Spritzform 6 wird dadurch verhindert, daß Kabelklemmen 5 vorgesehen sind, bei denen die Anpreßkraft N der Klemmen an das Kabel während des Spritzens durch Variation des Drucks in Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinder 12 verändert wird. Hierzu ist ein Kolben des Zylinders 12 mit den Klemmen 5 mechanisch verbunden. Vorzugsweise wird die Klemmkraft in Abhängigkeit vom Spritz druck variiert, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 weiter unten erläutert wird. Der Druck in Zylinder 12 kann in Abhängig keit vom angezeigten Druck des Drucksensors 11, welcher den Druck in mindestens einem Einspritzkanal 10 mißt, durch eine Druckübersetzungsvorrichtung 13 mit proportionaler Kennlinie eingestellt werden, mit Sensor 11 und Kolbendrucksensor 14 über Druckleitungen verbunden ist. An extension of the cable 4 in the direction of the injection mold 6 is prevented in that cable clamps 5 are provided, in which the contact pressure N of the clamps on the cable is changed during the spraying by varying the pressure in the hydraulic or pneumatic cylinder 12 . For this purpose, a piston of the cylinder 12 is mechanically connected to the terminals 5 . The clamping force is preferably varied as a function of the injection pressure, as will be explained in connection with FIG. 2 below. The pressure in cylinder 12 can, depending on the displayed pressure of the pressure sensor 11 , which measures the pressure in at least one injection channel 10 , be set by a pressure translation device 13 with a proportional characteristic, is connected to sensor 11 and piston pressure sensor 14 via pressure lines.

In Teilbild a) von Fig. 2 ist ein Diagramm über den zeitli chen Verlauf des Drucks der Spritzmasse in Abhängigkeit von der Zeit während des Spritzvorgangs dargestellt. Im Diagramm von Teilbild b) ist der während des Spritzvorgangs in Abhän gigkeit vom Druck in der Spritzmasse variierte Verlauf der Andruckkraft der Klemmen 5 auf das Kabel 4 dargestellt. Durch die weiter oben beschriebene Druckübersetzung wird qualitativ ein übereinstimmender Kurvenverlauf von Spritz massendruck und Anpreßkraft erreicht. Unmittelbar vor dem Beginn des Spritzvorgangs ist die Klemmkraft vergleichsweise gering. Erst wenn sich der Druck der eingespritzten Masse erhöht, wird auch die Klemmkraft auf das Kabel 4 erhöht, wo durch eine unerwünschte Kabelverformung wirksam vermieden wird.In part a) of FIG. 2, a diagram is shown over the time course of the pressure of the spray compound as a function of time during the spraying process. In the diagram of sub-picture b) the course of the pressing force of the clamps 5 on the cable 4 , which is varied during the spraying process as a function of the pressure in the molding compound, is shown. Due to the pressure translation described above, a matching curve shape of injection mass pressure and contact pressure is achieved qualitatively. Immediately before the start of the spraying process, the clamping force is comparatively low. Only when the pressure of the injected mass increases does the clamping force on the cable 4 also increase, where it is effectively avoided by undesired cable deformation.

Claims

1. A method for producing a housing or of housing elements by the injection molding process, in which one or more electrical components ( 1 , 2 , 3 , 4 ) are encased with an encapsulation compound, one or more components being provided by a mechanical clamping device with at least one clamping element ( 5 ) before the spraying and at least for a certain time during the spraying process, characterized in that the clamping force of the clamping element or elements against the ge clamped components ( 4 ) is changed during the spraying process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the component or elements held by the clamping element (s) is a single-core or multi-core cable ( 4 ) with an insulation ( 8 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping force according to the pressure of the spray material, in particular by means of a pressure transfer device ( 13 ), is changed during the injection molding process.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping force by variation of the pressure in a pressure-force translation device ( 12 ), in particular in a pneumatic or hydraulic cylinder, is changed.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the electrical components the electronic components of an active motor vehicle are wheel speed sensor.

6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the contact pressure or Clamping force immediately before the start of the spraying process is lower than shortly after the start of spraying gangs.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the contact pressure or Abge clamping force in the further course of the spraying process is lowered.