DE102009008457A1 - Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Sensor. Um ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Sensor anzugeben, bei dem das Sensorelement möglichst dicht von der Spritzgussmasse umschlossen ist, wodurch das Eindringen von Wasser, Säure, Öl oder anderen aggressiven Stoffen aus der Umgebung des Sensors in den Sensor dauerhaft verhindert wird, werden die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt: - Einlagen des Sensorelementes (2) in ein Formnest (1) - mechanische Fixierung des Sensorelementes (2) in dem Formnest (1) durch mindestens ein bewegliches Fixierungselement (5), das in einem zweiten Bereich (4) des Formnestes (1) in das Formnest (1) eingreift - Einspritzen einer Spritzgussmasse (6) in das Formnest (1) - Abwarten bis die Spritzgussmasse (6) in einem ersten Bereich (3) des Formnestes (1) so weit ausgehärtet ist, dass die im ersten Bereich (3) verhärtete Spritzgussmasse (6) das Sensorelement (2) in seiner Position fixiert - Entfernen des beweglichen Fixierungselementes (5), bevor die im zweiten Bereich (4) befindliche Spritzgussmasse (6) verhärtet, so dass die noch flüssige Spritzgussmasse (6) den von dem entfernten Fixierungselement (5) in dem Formnest (1) hinterlassenen Hohlraum zumindest teilweise ausfüllt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Sensor.
  • Es ist bekannt Sensorelemente mit Kunststoffmaterialien zu umspritzen, um das Sensorelement vor mechanischen Beschädigungen sowie vor Schmutz und aggressiven Umwelteinflüssen, wie Spritzwasser, Spritzwasser mit Streusalz, Öl, Säuren und ähnlichem zu schützen. Gerade bei Anwendungen im Automobilbau werden sehr hohe Anforderung an die Robustheit und Langlebigkeit von Sensoren gestellt. Dabei sollten die Sensoren sehr preiswert und in großen Stückzahlen herstellbar sein. Mit dem Spritzgießen (Injection Moulding) ist ein Verfahren bekannt bei dem ein Sensorelement in ein Formnest eingelegt wird wonach die flüssige und heiße Spritzgussmasse in das Formnest eingespritzt wird und dieses ausfüllt, wobei das Sensorelement von der Spritzgussmasse umschlossen wird. Die unter hohem Druck eingespritzte Spritzgussmasse kann das Sensorelement jedoch in seiner Lage im Formnest verschieben, was letztlich zu einem minderwertigen Sensor führen würde. Daher ist es notwendig das Sensorelement in Formnest zu fixieren. Durch die Fixierung des Sensorelementes im Formnest kommt es aber zu Bereichen die nicht von der Spritzgussmasse erreicht werden. Diese werden dann in einer weiteren Umspritzung ausgefüllt, wodurch es zu Nahtstellen zwischen der ersten und er zweiten Umspritzung kommt, die potentielle Schwachstellen darstellen, durch die Wasser, Säure, Öl oder anderen aggressiven Stoffen aus der Umgebung des Sensors in den Sensor eindringen können. Dadurch wird die Langlebigkeit des Sensors stark gefährdet.
  • Daher ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Sensor anzugeben, bei dem das Sensorelement möglichst dicht von der Spritzgussmasse umschlossen ist, wodurch das Eindringen von Wasser, Säure, Öl oder anderen aggressiven Stoffen aus der Umgebung des Sensors in den Sensor dauerhaft verhindert wird. Dabei soll der Sensor möglichst preiswert herstellbar sein.
  • Die Aufgabe wird entsprechend der unabhängigen Ansprüche durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes und einen nach diesem Verfahren hergestellten Sensor gelöst.
  • Mit dem Einlegen des Sensorelementes in ein Formnest und der mechanischen Fixierung des Sensorelementes in dem Formnest durch mindestens ein bewegliches Fixierungselement, das in einem zweiten Bereich des Formnestes in das Formnest eingreift kann das Sensorelement sehr genau in seiner Position im Formnest fixiert werden. Die Fixierung ist mechanisch so stabil, dass die später eingespritzte Spitzgussmasse das Sensorelement nicht aus seiner Lage verschieben kann. Dadurch wird die Lage des Sensorelementes im Sensor sehr genau eingehalten, was zu qualitativ hochwertigen Sensoren führt. Wenn das Sensorelement zum Beispiel ein Hall Sensorelement ist, das die Änderung eines äußeren Magnetfeldes erfassen soll, ist es von hoher Bedeutung, dass sich das Sensorelement genau an der vorgeschriebenen Position im Sensor befindet. Dies wird durch das in das Formnest eingreifende Fixierungselement nachhaltig sichergestellt. Beim Einspritzen einer Spritzgussmasse in das Formnest bleibt die relative Lage des Sensorelementes im Formnest unverändert. Durch ein Abwarten bis die Spritzgussmasse in einem ersten Bereich des Formnestes so weit ausgehärtet ist, dass die im ersten Bereich verhärtete Spritzgussmasse das Sensorelement in seiner Position fixiert, wird eine weitere Fixierung das Sensorelementes erreicht, die ausreichend ist, um eine nachfolgende Verschiebung des Sen sorelementes wirkungsvoll zu verhindern. Nun erfolgt das Entfernen des Fixierungselementes, bevor die im zweiten Bereich befindliche Spritzgussmasse verhärtet, so dass die noch flüssige Spritzgussmasse den von dem entfernten Fixierungselement in dem Formnest hinterlassenen Freiraum zumindest teilweise ausfüllt. Dadurch, dass die noch flüssige Spritzgussmasse den von dem entfernten Fixierungselement in dem Formnest hinterlassenen Freiraum zumindest teilweise ausfüllt entsteht eine völlig nahtlose Umschließung des Sensorelementes mit der Spritzgussmasse. Nach der Aushärtung der Spritzgussmasse weist das Sensorelement damit eine nahtlose Ummantelung auf, durch die keinerlei Wasser, Säure, Öl oder anderen aggressiven Stoffen aus der Umgebung des Sensors in den Sensor eindringen kann.
  • Wenn vor dem Einlegen des Sensorelementes in das Formnest eine Vorumspritzung des Sensorelementes erfolgt, können für das Sensorelement wichtige Funktionsvorrausetzungen geschaffen werden. Der Begriff der Vorumspritzung ist hier sehr breit auszulegen. Als Vorumspritzung kann auch eine Vorummantelung zum Beispiel mit einem Metall oder mit einer Keramikmasse verstanden werden. Hierdurch kann zum Beispiel die Wärmeleitfähigkeit hin zum Sensor verbessert werden, was beispielsweise bei Temperatursensoren von großer Bedeutung sein kann. Es ist auch denkbar, dass mittels einer Vorumspritzung mit einem geeigneten Material ein von außen angelegter magnetischer Fluss zum Sensorelement hin gebündelt wird.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird mit der Vorumspritzung mindestens ein Aufnahmeelement für das Fixierungselement an das Sensorelement angespritzt. Hierdurch erreicht man eine besonders gute Fixierung des Sensorelementes in dem Formnest, was zu einer sehr genauen Positionierung des Sensorelementes im Sensor führt. Dazu kann das Fixierungselement in das Aufnahmeelement eingreifen und damit das Sensorelement mechanisch fixieren, bis die im ersten Bereich verhärtete Spritzgussmasse das Sensorelement in seiner Position ausreichend fixiert.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus dem nachfolgend in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Es zeigen:
  • 1 einen Sensor nach dem Stand der Technik,
  • 2 ein Sensorelement auf einem Stanzgitter,
  • 3 das aus 2 bekannte Sensorelement mit dem Stanzgitter in einem Formnest,
  • 4 eine Spritzgussmasse, die unter dem Druck P in das Formnest eingedrungen ist,
  • 5 die in dem Formnest in einem ersten Bereich erstarrte Spritzgussmasse,
  • 6 den fertigen Sensor nach der Entnahme aus dem Formnest,
  • 7 das Sensorelement mit dem angeschlossenen Stanzgitter,
  • 8 das in ein Vorformnest eingelegte Sensorelement,
  • 9 das Sensorelement mit der Vorumspritzung in einem Formnest,
  • 10 die unter dem Druck P in das Formnest eingespritzte Spritzgussmasse,
  • 11 die aus dem Formnest herausgezogen beweglichen Fixierungselemente,
  • 12 einen nach dem Verfahren hergestellten Sensor,
  • 13 eine besondere Ausführungsform der Vorumspritzung,
  • 14 einen Sensor mit einer vollständig nahtlose Umspritzung des Sensorelementes,
  • 15 einen Schnitt durch den aus 14 bekannten Sensor,
  • 16 einen weiteren Schnitt durch einen Sensor mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes,
  • 17 den aus 16 bekannten Sensor aus einer anderen Perspektive,
  • 18 das Prinzip des Entfernens der beweglichen Fixierungselemente.
  • 1 zeigt einen Sensor 9 nach dem Stand der Technik. Bei diesem Sensor 9 kann es sich beispielsweise um einen Temperatursensor, insbesondere einen Öltemperatursensor, einen Drehzahlsensor oder auch einen anderen Sensor 9 handeln, bei dem das Sensorelement 2 gut gegen die Einflüsse von Schmutz, gasförmigen oder flüssigen Medien geschützt sein muss. Hierzu wird das Sensorelement 2 in der Regel mit einem Kunststoff vorumspritzt und an die Vorumspritzung 7 wird eine weitere Spritzgussmasse 6 angespritzt. Dies ist deshalb notwendig, weil das Sensorelement 2 von der Spritzgussmasse 6 bei Spritzgussprozess durch den hohen Spritzdruck aus seiner Position gedrängt wird, womit letztendlich die Lage des Sensorelementes 2 in der Vorumspritzung 7 und relativ zur Spritzgussmasse 6 nicht eindeutig festgelegt ist, was zu massiven Ungenauigkeiten in der Funktion des Sensors 9 führen kann. Das Sensorelement 2 ist in der Regel auf einem Stanzgitter 10, das auch als Leadframe bezeichnet wird, gelagert, wobei das Stanzgitter 10 zur mechanischen Stabilisierung des Sen sorelementes im unumspritzten Zustand dient. Nach der Umspritzung des Sensorelementes 2 mit einem Kunststoff dient das Stanzgitter zur elektrischen Verbindung des Sensorelementes mit der nachfolgenden Auswerteelektronik. Darüber hinaus kann auf dem Stanzgitter 10 auch eine Auswerteelektronik für das Sensorelement 2 platziert sein, wobei die Auswerteelektronik ebenfalls durch die Vorumspritzung 7 oder die Spritzgussmasse 6 umschlossen sein kann. Die Verbindung zur nachfolgenden Elektronik wird über die elektrischen Anschlussstifte 11 gewährleistet, die im Spritzgussprozess freigehalten werden. Hierzu wird von der Spritzgussmasse 6 ein Anschlusselement 14 geformt. Darüber hinaus sind Verbindungselemente 13 zu erkennen, die ebenfalls aus der Spritzgussmasse 6 geformt sind und die zur mechanischen Verbindung des Sensors 9 mit anderen Bauteilen, zum Beispiel im Fahrzeug, dienen. Es ist beispielsweise denkbar, dass ein derartiger Sensor 9 als Temperatursensor ausgebildet ist und in einen Behälter, der das Medium beinhaltet, dessen Temperatur gemessen werden soll, eingeklipst wird oder eingeschraubt wird. Wichtig bei all diesen Sensoren 9 ist es, dass das Sensorelement 2 wirksam vor mechanischen Beschädigungen, chemischen Beschädigungen durch aggressive Medien und das Eindringen von Flüssigkeiten und Gasen geschützt ist. Bezüglich der Dichtheit gegenüber den soeben genannten Medien stellt der Verbindungsbereich 12 zwischen der Vorumspritzung 7 und der Spritzgussmasse 6 eine besondere Schwachstelle dar. Durch unterschiedliche Temperaturen, die im Laufe des Einsatzes des Sensors 9 zwangsläufig auf diesen einwirken, können im Verbindungsbereich 12 zwischen der Vorumspritzung 7 und der Spritzgussmasse 6 thermische Spannungen entstehen, die den Verbindungsbereich 12 undicht werden lassen, wodurch an dieser Stelle aggressive Medien besonders einfach in den Sensor 9 eindringen können. Dies kann zur Zerstörung des Sensors 9 führen. Gerade im Bereich der Sensorik für Kraftfahrzeuge wird an die Robustheit und die Langlebigkeit solcher Sensoren ein besonders hoher Anspruch gestellt. Daher ist es wünschenswert, möglichst wenige oder gar keine Verbindungsberei che 12 zwischen einer Vorumspritzung 7 und einer Spritzgussmasse 6 zu erzeugen. Jegliche Naht innerhalb der Spritzgussmasse 6 oder der Vorumspritzung 7 beziehungsweise zwischen der Spritzgussmasse und der Vorumspritzung 7 bildet eine potentielle Schwachstelle, in die schädliche Medien eindringen können. Daher ist es wünschenswert, einen Sensor 9 herzustellen, der keinerlei Nähte in der ausgehärteten Spritzgussmasse 6 aufweist. Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors 9 mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes 2 wird in den 2 bis 6 sowie den 7 bis 12 dargestellt.
  • 2 zeigt ein Sensorelement 2, das auf einem Stanzgitter 10 montiert ist. An dem Stanzgitter 10 sind die elektrischen Anschlussstifte 11 zu erkennen.
  • In 3 ist das aus 2 bekannte Sensorelement mit dem Stanzgitter 10 in ein Formnest 1 eingelegt. Die Lage des Sensorelementes 2 im Formnest 1 wird durch bewegliche Fixierungselemente 5 bestimmt. Diese beweglichen Fixierungselemente 5 greifen durch Löcher im Formnest 1 in das Innere des Formnestes 1 ein und halten das Sensorelement 2 und das Stanzgitter 10 in der gewünschten Position. In der 3 wird das Sensorelement 2 genau auf der zentralen Symmetrieachse des Formnestes 1 durch die beweglichen Fixierungselemente 5 gehalten. In 3 ist das Formnest 1 noch nicht mit Spritzgussmasse 6 zugespritzt.
  • In 4 wird gezeigt, wie die Spritzgussmasse 6 unter dem Druck P in das Formnest 1 eingedrungen ist, wobei die Spritzgussmasse 6 das Sensorelement 2 und das Stanzgitter 10 in der gewünschten Weise umschlossen hat. In 4 ist die Spritzgussmasse 6 noch im flüssigen und damit in warmem Zustand.
  • 5 zeigt, wie die Spritzgussmasse 6 in dem Formnest 1 in einem ersten Bereich 3 erstarrt ist, also vom flüssigen Zustand in den Festen oder zumindest in einen zähflüssigen Zustand übergegangen ist, so dass die Spritzgussmasse 6 im ers ten Bereich 3 in der Lage ist, das Sensorelement 2 sowie das Stanzgitter 10 mechanisch zu fixieren. Da die Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich 4 noch in flüssigem Zustand ist, können nun die beweglichen Fixierungselemente 5 aus der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich herausgezogen werden. Die von den beweglichen Fixierungselementen 5 hinterlassenen Hohlräume werden von der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 ausgefüllt. Da im ersten Bereich 3 die Spritzgussmasse 6 schon ausgehärtet ist, bleibt das Sensorelement 2 auch nach der Entfernung der beweglichen Fixierungselemente 5 in seiner vorbestimmten Lage innerhalb des Formnestes 1. Durch das Nachfließen der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 in die von den beweglichen Fixierungselementen 5 hinterlassenen Hohlräume entsteht eine vollkommen nahtlose Umspritzung des Sensorelementes 2 und des daran angebrachten Stanzgitters 10, was in 6 sehr deutlich zu erkennen ist.
  • 6 zeigt den fertigen Sensor 9 nach der Entnahme aus dem Formnest 1. Zu erkennen ist, dass die Spritzgussmasse 6, das Sensorelement 2 und das Stanzgitter 10 vollständig und nahtlos umschließt. Lediglich die elektrischen Anschlussstifte 11 ragen aus der Spritzgussmasse 6 heraus. Durch eine geeignete Ausbildung des Sensors 9 kann jedoch dafür gesorgt werden, dass im Bereich der Austrittsstellen der elektrischen Anschlussstifte 11 keine aggressiven Medien vorkommen, sodass das Sensorelement 2 durch die nahtlose Umspritzung mit der Spritzgussmasse 6 dauerhaft geschützt ist, womit ein langlebiger und preiswerter Sensor 9 zur Verfügung gestellt wird.
  • Die 7 bis 12 zeigen noch einmal das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Sensors 9 mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes 2, wobei hier eine Vorumspritzung 7 erfolgt. Für eine solche Vorumspritzung 7 kann es mehrere Gründe geben. Zum einen ist es denkbar, dass das Sensorelement 2 nur von einem ganz bestimmten Material bedeckt werden darf. Darüber hinaus ist es möglich, an die Vorumspritzung 7 Aufnahmeelemente 8 einzubringen, was später mit 13 genauer dargestellt wird. Zudem ist es denkbar, dass das Sensorelement vor der eigentlichen Umspritzung mit der Spritzgussmasse 6, zum Beispiel mit einer Keramikmasse umgeben wird, was dann natürlich nicht in einem üblichen Spritzgussverfahren erfolgt, sondern durch Pressen und Tempern der Keramikmasse.
  • In 7 ist das Sensorelement 2 mit dem angeschlossenen Stanzgitter 10 sowie den elektrischen Anschlussstiften 11 zu sehen. Das Sensorelement 2 aus 7 ist in 8 in ein Vorformnest 15 eingelegt. In dieses Vorformnest 15 kann zum Beispiel eine Spritzungsmasse zur Vorumspritzung eingespritzt werden oder ein Keramikmaterial eingebracht werden, das dann das Sensorelement 2 und Teile des Stanzgitters 10 umgibt. Das so vorbereitete Sensorelement 2 wird dann, wie in 9 dargestellt, mit der Vorumspritzung 7 in das Formnest 1 eingelegt. Fixiert wird das Sensorelement 2 wiederum mit den beweglichen Fixierungselementen 5, die durch Ausnehmungen in den Wänden des Formnestes 1 in das Formnest 1 eingreifen.
  • 10 zeigt, wie die Spritzgussmasse 6 unter dem Druck P in das Formnest 1 eingespritzt wird, wobei die Spritzgussmasse 6 das Sensorelement 2 und die Vorumspritzung 7 sowie Teile des Stanzgitters 10 umschließt. In dem ersten Bereich 3 des Formnestes 1 erkaltet die eingespritzte Spritzgussmasse 6, wodurch sie fest oder zumindest zähflüssig wird und damit für eine mechanische Fixierung des Sensorelementes 2 im Formnest sorgt. Das Erkalten der Spritzgussmasse 6 im ersten Bereich 3 des Formnestes 1 kann durch ein Kühlungselement 16 unterstützt werden. Denkbar ist, dass das Kühlungselement 16 als Kühlmittel führendes Rohrleitungssystem um den ersten Bereich 3 des Formnestes 1 gelegt ist. Als Kühlmittel kann zum Beispiel kalte Luft oder eine Flüssigkeit wie Wasser oder Öl eingesetzt werden. Wichtig dabei ist es, dass der erste Bereich 3 des Formnestes zu einer schnellen Abkühlung der Spritzgussmasse 6 führt, während die Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich 4 des Formnestes weiterhin flüssig ist.
  • Da die Spritzgussmasse 6 im ersten Bereich des Formnestes 1 nun abgekühlt ist und damit eine mechanische Stabilisierung des Sensorelementes 2 im Formnest gewährleistet ist, werden die beweglichen Fixierungselemente 5 aus dem Formnest 1 herausgezogen, was in 11 dargestellt ist. Nachdem die beweglichen Fixierungselemente 5 aus dem Formnest 1 herausgezogen wurden, kann die noch flüssige Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich 4 des Formnestes 1 die von den beweglichen Fixierungselementen 5 hinterlassenen Hohlräume ausfüllen. Dies führt wiederum zur Herstellung eines Sensors 9 mit einer vollkommen nahtlosen Umspritzung des Sensorelementes 2.
  • Das Ergebnis dieses Herstellungsverfahrens ist in 12 gezeigt. Hier ist ein Sensor 9 zu sehen, bei dem das Sensorelement 2 und die Vorumspritzung 7 vollständig und nahtlos von der Spritzgussmasse 6 umschlossen sind. Der hier dargestellte Sensor 9 ist als äußerst robust und langlebig einzustufen, wobei er sehr kostengünstig herstellbar ist.
  • 13 zeigt eine besondere Ausführungsform der Vorumspritzung 7. Zu erkennen ist wiederum das Formnest 1, das mit der Spritzgussmasse 6 unter dem Druck P ausgefüllt wird. Die Vorumspritzung 7 weist nun Aufnahmeelemente 8 auf, in die die beweglichen Führungselemente 5 eingreifen. Dadurch ist eine besonders sichere mechanische Fixierung des Sensorelementes 2 in dem Formnest 1 gewährleistet. Im Übrigen läuft das Verfahren zur Herstellung des Sensors 9 nach 13 analog zur Herstellung des Sensors 9 nach den 7 bis 12 ab. Nach dem Erkalten der Spritzgussmasse 6 im ersten Bereich 3 werden die beweglichen Fixierungselemente 5 aus dem Formnest 1 entfernt, wobei sie ihre Verbindung mit den Aufnahmeelementen 8 lösen. Die von den beweglichen Fixierungselementen 5 hinterlassenen Hohlräume in der Spritzgussmasse 6 werden von der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich des Formnestes 1 ausgefüllt, wodurch wiederum ein Sensor 9 erzeugt wird, der eine vollständig nahtlose Umspritzung des Sensorelementes 2 aufweist.
  • In den 14 bis 18 werden Sensoren 9 gezeigt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Sensors 9 mit nahtloser Umspritzung des Sensorelementes 2 hergestellt sind.
  • 14 zeigt einen Sensor 9, der eine vollständig nahtlose Umspritzung des Sensorelementes 2 aufweist, wobei durch die Spritzgussmasse Verbindungselemente 13 ausgebildet wurden, die zum einen mechanischen Anschluss des Sensors 9, zum Beispiel an einem Flüssigkeitsbehälter dienen.
  • 15 zeigt einen Schnitt durch den aus 14 bekannten Sensor 9 mit nahtloser Umspritzung des Sensorelementes 2. Zu erkennen ist, dass in der gesamten Spritzgussmasse 6 keinerlei Nähte vorhanden sind, die zum Eindringen eines aggressiven Mediums in den Sensor führen könnten.
  • In 16 ist ein weiterer Schnitt durch einen Sensor 9 mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes 2 dargestellt. Hier weist das Sensorelement 2 eine Vorumspritzung 7 auf. Auch diese Vorumspritzung 7 ist vollständig von der Spritzgussmasse 6 umgeben, womit wiederum keinerlei Nähte in der Spritzgussmasse 6 ausgebildet sind. Zudem sind in 16 die elektrischen Anschlussstifte 11 des Sensors 9 zu erkennen, die in geeigneter Weise vor aggressiven Medien geschützt werden können.
  • 17 zeigt den aus 16 bekannten Sensor 9 aus einer anderen Perspektive. Wiederum ist zu erkennen, dass das Sensorelement 2 und die Vorumspritzung 7 vollständig und nahtlos von der Spritzgussmasse 6 umgeben sind.
  • In 18 wird noch einmal das Prinzip des Entfernens der beweglichen Fixierungselemente 5 nach dem Einspritzen der Spritzgussmasse 6 in das Formnest 1 dargestellt. Auch hier hält die bereits erkaltete Spritzgussmasse 6 im ersten Bereich 3 des Formnestes 1 das Sensorelement 2 in seiner Posi tion, wenn die beweglichen Fixierungselemente 5 aus der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 im zweiten Bereich des Formnestes 1 aus diesem entfernt werden. Das Nachfließen der noch flüssigen Spritzgussmasse 6 in die von den beweglichen Fixierungselementen 5 nach deren Entfernung hinterlassenen Hohlräume ergibt die gewünschte nahtlose Umspritzung des Sensorelementes 2 sowie des Stanzgitters 10.
    • P
    Spritzdruck
    1
    Formnest
    2
    Sensorelement
    3
    erster Bereich
    4
    zweiter Bereich
    5
    bewegliches Fixierungselement
    6
    Spritzgussmasse
    7
    Vorumspritzung
    8
    Aufnahmeelement
    9
    Sensor
    10
    Stanzgitter
    11
    elektrischer Anschlussstift
    12
    Verbindungsbereich
    13
    Verbindungselement
    14
    Anschlusselement
    15
    Vorformnest
    16
    Kühlungselement

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (9) mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes (2) mit den Verfahrensschritten: – Einlegen des Sensorelementes (2) in ein Formnest (1) – mechanische Fixierung des Sensorelementes (2) in dem Formnest (1) durch mindestens ein bewegliches Fixierungselement (5), das in einem zweiten Bereich (4) des Formnestes (1) in das Formnest (1) eingreift – Einspritzen einer Spritzgussmasse (6) in das Formnest (1) – Abwarten bis die Spritzgussmasse (6) in einem ersten Bereich (3) des Formnestes (1) so weit ausgehärtet ist, dass die im ersten Bereich (3) verhärtete Spritzgussmasse (6) das Sensorelement (2) in seiner Position fixiert – Entfernen des beweglichen Fixierungselementes (5), bevor die im zweiten Bereich (4) befindliche Spritzgussmasse (6) verhärtet, so dass die noch flüssige Spritzgussmasse (6) den von dem entfernten Fixierungselement (5) in dem Formnest (1) hinterlassenen Hohlraum zumindest teilweise ausfüllt.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (9) mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes (2) nach Anspruch 1, wobei vor dem Einlegen des Sensorelementes (2) in das Formnest (1) eine Vorumspritzung (7) des Sensorelementes (2) erfolgt.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (9) mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes (2) nach Anspruch 2, wobei mit der Vorumspritzung (7) mindestens ein Aufnahmeelement (8) für das Fixierungselement (5) an das Sensorelement (2) angespritzt wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (9) mit nahtloser Umspritzung eines Sensorelementes (2) nach Anspruch 3, wobei das Fixierungselement (5) in das Aufnahmeele ment (8) eingreift und damit das Sensorelement (2) mechanisch fixiert, bis die im ersten Bereich (3) verhärtete Spritzgussmasse (6) das Sensorelement (2) in seiner Position fixiert.
  5. Sensor (9) hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4.
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PCT/EP2010/051527 WO2010092029A2 (de) 2009-02-11 2010-02-09 Verfahren zur herstellung eines sensors mit nahtloser umspritzung eines sensorelementes
JP2011549532A JP2012517367A (ja) 2009-02-11 2010-02-09 センサ素子をシームレスにインサート成形することによりセンサを製造する方法
EP10708741A EP2396629A2 (de) 2009-02-11 2010-02-09 Verfahren zur herstellung eines sensors mit nahtloser umspritzung eines sensorelementes
US13/148,921 US20120043131A1 (en) 2009-02-11 2010-02-09 Method for Producing a Sensor with Seamless Extrusion Coating of a Sensor Element

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015055609A1 (de) * 2013-10-15 2015-04-23 Continental Automotive Gmbh Sensorelement
DE102013224466A1 (de) * 2013-11-28 2015-05-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Werkzeug zum Urformen eines Gehäuses für einen Sensor
DE102014208595A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Kunststoffumspritzte Anordnung zum Halten zumindest eines Sensors
DE102014013312A1 (de) 2014-09-08 2016-03-10 Wabco Gmbh Träger für ein Sensorelement, Bauteilgruppe und Drehzahlsensor
DE102014013356A1 (de) 2014-09-08 2016-03-10 Wabco Gmbh Träger für ein Sensorelement, Bauteilgruppe und Drehzahlsensor
WO2017054960A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum herstellen einer sensoranordnung für ein getriebesteuergerät
DE102016207664A1 (de) * 2016-05-03 2017-11-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensorelement für ein kraftfahrzeug
US10132689B2 (en) 2012-11-12 2018-11-20 Epcos Ag Temperature sensor system and method for producing a temperature sensor system
US10388437B2 (en) 2016-08-10 2019-08-20 Siemens Energy, Inc. Assembly and method for manufacturing insulation layer of electrical conductors
CN111347615A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 大陆-特韦斯股份有限公司 制造传感器的方法、定位销直接固定构件壳体
CN111503277A (zh) * 2019-01-31 2020-08-07 杭州三花研究院有限公司 阀组件及其制造方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008029192A1 (de) * 2008-03-13 2009-09-24 Epcos Ag Fühler zum Erfassen einer physikalischen Größe und Verfahren zur Herstellung des Fühlers
DE102011121412A1 (de) * 2011-12-17 2013-06-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Sensors und Sensor
JP5829159B2 (ja) * 2012-03-16 2015-12-09 株式会社デンソー ガスセンサ素子及びその製造方法
JP5996986B2 (ja) * 2012-09-25 2016-09-21 有限会社吉井電子工業 インサート成形品の製造方法
CN105007964B (zh) 2013-02-19 2018-01-30 诺和诺德股份有限公司 用于给药装置的剂量捕获筒模块
CN105073165B (zh) 2013-02-19 2018-11-06 诺和诺德股份有限公司 具有剂量捕获模块的给药装置
JP6559072B2 (ja) 2013-02-19 2019-08-14 ノボ・ノルデイスク・エー／エス 軸方向スイッチを含む回転センサモジュール
US11311678B2 (en) 2013-11-21 2022-04-26 Novo Nordisk A/S Rotary sensor assembly with space efficient design
JP6786389B2 (ja) 2013-11-21 2020-11-18 ノボ・ノルデイスク・エー／エス 軸方向スイッチおよび冗長化機構を備えた回転センサアセンブリ
WO2015075135A1 (en) 2013-11-21 2015-05-28 Novo Nordisk A/S Rotary sensor module with resynchronization feature
EP3362129B1 (de) * 2015-10-13 2020-12-16 Eli Lilly and Company Nullpositionserfassungssystem für eine medikamentenabgabevorrichtung
DE102015226113A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung und Sensorsystem
US20180038741A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 Honeywell International Inc. Temperature sensor with overmolded connector
DE102019210375A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Herstellung eines robusten Sensors

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2576245B1 (fr) * 1985-01-23 1987-04-30 Jaeger Procede d'enrobage d'un capteur allonge, dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procede, capteur obtenu et armature intervenant dans la fabrication du capteur
US4727239A (en) * 1985-10-17 1988-02-23 Casco Products Corporation Plug having encapsulated thermal sensor, for engine block heater
JP2643253B2 (ja) * 1988-03-15 1997-08-20 松下電器産業株式会社 温度センサ
EP0511162A1 (de) * 1991-04-24 1992-10-28 Ciba-Geigy Ag Wärmeleitende Klebfilme, Laminate mit wärmeleitenden Klebschichten und deren Verwendung
JPH06109553A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Komatsu Ltd 温度検知器
JP2858220B2 (ja) * 1994-09-13 1999-02-17 川惣電機工業株式会社 温度測定装置における測温センサーエレメント
JP3775376B2 (ja) * 1995-05-19 2006-05-17 株式会社デンソー インサート品成形方法およびインサート品成形装置
JP3206873B2 (ja) * 1995-09-06 2001-09-10 ナイルス部品株式会社 温度検出センサの成形方法及び成形金型
US5818224A (en) * 1995-10-13 1998-10-06 Bently Nevada Corporation Encapsulated transducer with an integrally formed full length sleeve and a component alignment preform and method of manufacture
US5770941A (en) * 1995-10-13 1998-06-23 Bently Nevada Corporation Encapsulated transducer and method of manufacture
JP3962295B2 (ja) * 2002-07-29 2007-08-22 株式会社日本製鋼所 電子基板のインサート射出成形用金型
JP4569886B2 (ja) * 2003-12-25 2010-10-27 株式会社大泉製作所 温度センサーの製造方法
JP4721774B2 (ja) * 2004-05-28 2011-07-13 パナソニック電工Ｓｕｎｘ株式会社 インサート成形方法、インサート成形装置及び近接センサ
JP4429962B2 (ja) * 2005-04-22 2010-03-10 三菱電機株式会社 埋設部材成形体の製造方法
US20070187869A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-16 Siemens Vdo Automotive Corporation Single mold active speed sensor
JP4867437B2 (ja) * 2006-04-05 2012-02-01 株式会社デンソー 温度センサ

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10132689B2 (en) 2012-11-12 2018-11-20 Epcos Ag Temperature sensor system and method for producing a temperature sensor system
WO2015055609A1 (de) * 2013-10-15 2015-04-23 Continental Automotive Gmbh Sensorelement
US9574912B2 (en) 2013-10-15 2017-02-21 Continental Automotive Gmbh Sensor element
US9964603B2 (en) 2013-11-28 2018-05-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Tool for the primary shaping of a housing for a sensor
DE102013224466A1 (de) * 2013-11-28 2015-05-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Werkzeug zum Urformen eines Gehäuses für einen Sensor
DE102014208595A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Kunststoffumspritzte Anordnung zum Halten zumindest eines Sensors
DE102014013356A1 (de) 2014-09-08 2016-03-10 Wabco Gmbh Träger für ein Sensorelement, Bauteilgruppe und Drehzahlsensor
DE102014013312A1 (de) 2014-09-08 2016-03-10 Wabco Gmbh Träger für ein Sensorelement, Bauteilgruppe und Drehzahlsensor
WO2017054960A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum herstellen einer sensoranordnung für ein getriebesteuergerät
CN108139239A (zh) * 2015-10-01 2018-06-08 罗伯特·博世有限公司 用于制造用于变速器控制装置的传感器组件的方法
CN108139239B (zh) * 2015-10-01 2020-11-06 罗伯特·博世有限公司 用于制造用于变速器控制装置的传感器组件的方法
DE102016207664A1 (de) * 2016-05-03 2017-11-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensorelement für ein kraftfahrzeug
US10718640B2 (en) 2016-05-03 2020-07-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensor element for a motor vehicle
US10388437B2 (en) 2016-08-10 2019-08-20 Siemens Energy, Inc. Assembly and method for manufacturing insulation layer of electrical conductors
CN111347615A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 大陆-特韦斯股份有限公司 制造传感器的方法、定位销直接固定构件壳体
CN111503277A (zh) * 2019-01-31 2020-08-07 杭州三花研究院有限公司 阀组件及其制造方法

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Publication number Publication date
WO2010092029A3 (de) 2011-04-14
JP2012517367A (ja) 2012-08-02
EP2396629A2 (de) 2011-12-21
WO2010092029A2 (de) 2010-08-19
US20120043131A1 (en) 2012-02-23

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