DE102013014803A1 - Position sensor means - Google Patents

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Abstract

Eine Positionssensoreinrichtung (1) umfasst einen Träger (3), der als Kunststoffformteil ausgebildet ist. An dem Träger (3) ist mit Hilfe von einstückig angeformten Positionierungsmitteln (10, 11) ein Permanentmagnet (4) angeordnet. In der Nähe des Permanentmagneten (4) befindet sich ein Sensorchip (5), der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungselemente sowie elektrische Anschlusskontakte (30) aufweist. Mindestens zwei Zuleitungen (7, 8) sind ebenfalls mit an den Träger (3) angeformten Positioniermitteln (15 bis 18) an dem Träger (3) befestigt und direkt mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch verbunden. Diese Positionssensoreinrichtung (1) verzichtet auf die bisher üblichen Leiterplatten. Sie ist sowohl in der Herstellung als auch in der Montage besonders preiswert.A position sensor device (1) comprises a carrier (3), which is designed as a plastic molded part. A permanent magnet (4) is arranged on the carrier (3) with the aid of integrally formed positioning means (10, 11). In the vicinity of the permanent magnet (4) is a sensor chip (5) having a magnetic field sensitive element and electronic wiring elements and electrical connection contacts (30). At least two supply lines (7, 8) are likewise fastened to the support (3) with positioning means (15 to 18) integrally formed on the support (3) and are electrically connected directly to the connection contacts (30) of the sensor chip (5). This position sensor device (1) dispenses with the usual circuit boards. It is particularly inexpensive both in production and in assembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionssensoreinrichtung, insbesondere Sitzpositionssensoreinrichtung, mit

  • a) einem Träger;
  • b) einem an dem Träger angeordneten Permanantmagneten;
  • c) einem in der Nähe des Permanentmagneten angeordneten Sensorchip, der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungskomponenten sowie elektrische Anschlusskontakte aufweist;
  • d) mindestens zwei Zuleitungen, die an einem Ende mit Anschlusskontakten des Sensorchips elektrisch verbunden sind.
The invention relates to a position sensor device, in particular seat position sensor device, with
  • a) a carrier;
  • b) a permanent magnet arranged on the carrier;
  • c) a sensor chip arranged in the vicinity of the permanent magnet and having a magnetic-field-sensitive element and electronic circuit components as well as electrical connection contacts;
  • d) at least two supply lines, which are electrically connected at one end to terminal contacts of the sensor chip.

Die Messung der Position bestimmter Gegenstände gewinnt in der modernen Industrie zunehmende Bedeutung. Dies gilt insbesondere auch für die Automobilindustrie und hier speziell für die Erfassung der Position von Fahrzeugsitzen. Hierfür werden zunehmend Positionssensoreinrichtungen der oben genannten Art eingesetzt. Sie haben den Vorzug, eine in sich geschlossene, als Ganzes zu handhabende Baueinheit zu sein, die auf ein passives an dem Gegenstand angebrachtes Teil, welches das Magnetfeld verändert, beispielsweise eine Sitzschiene, anspricht.The measurement of the position of certain objects is becoming increasingly important in modern industry. This is especially true for the automotive industry and especially for the detection of the position of vehicle seats. For this purpose, position sensor devices of the type mentioned above are increasingly being used. They have the advantage of being a self-contained unit to be handled as a whole, which responds to a passive part attached to the object which changes the magnetic field, for example a seat rail.

Bekannte Positionssensoreinrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie derzeit am Markt sind, enthalten elektronische Leiterplatten. Diese dient nicht nur zur elektrischen Verbindung zwischen den Zuleitungen und den verschiedenen elektronischen bzw. elektrisch betriebenen Komponenten, sondern auch als mechanischer Träger für den Permanentmagneten und ggfs. weiterer Komponenten. Der Sensorchip musste im Wesentlichen manuell an dem Permanentmagneten angeordnet werden. Jede Positionssensoreinrichtung musste gesondert vermessen und auf eine optimale Lage des Sensorchips gegenüber dem Permanentmagneten einjustiert werden. Das gesamte so gewonnene Gebilde wurde dann eingegossen. Diese Vorgehensweise ist sowohl bezüglich der eingesetzten Komponenten als auch bezüglich der Montageart, die viel Handarbeit erfordert, verhältnismäßig kostspielig.Known position sensor devices of the type mentioned, as they are currently on the market, contain electronic circuit boards. This not only serves for the electrical connection between the leads and the various electronic or electrically operated components, but also as a mechanical support for the permanent magnet and, if necessary, other components. The sensor chip had to be arranged substantially manually on the permanent magnet. Each position sensor device had to be measured separately and adjusted to an optimum position of the sensor chip relative to the permanent magnet. The entire structure thus obtained was then poured. This procedure is relatively expensive both in terms of the components used and in terms of the method of assembly, which requires a lot of manual labor.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positionssensoreinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche insgesamt sowohl in den eingesetzten Komponenten als auch in der Montage kostengünstiger ist.Object of the present invention is to provide a position sensor device of the type mentioned, which is more cost-effective overall in both the components used and in the assembly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

  • e) der Träger ein Kunststoffformteil ist, in welchem einstückig ausgebildet sind:
  • ea) Positioniermittel für den Permanentmagneten;
  • eb) Positioniermittel für die Zuleitungen; wobei
  • f) die Zuleitungen mit den Anschlusskontakten des Sensorchips elektrisch direkt verbunden sind.
This object is achieved in that
  • e) the carrier is a plastic molded part, in which are integrally formed:
  • ea) positioning means for the permanent magnet;
  • eb) positioning means for the supply lines; in which
  • f) the leads are electrically connected directly to the connection contacts of the sensor chip.

Erfindungsgemäß wird also auf eine Leiterplatte vollständig verzichtet. Deren Funktion als Träger wird nunmehr durch das Kunststoffformteil erfüllt, das, z. B. in einem Spritzvorgang, sehr kostengünstig und sehr präzise hergestellt werden kann. Die zur Positionierung des Permanentmagneten und der Zuleitungen erforderlichen Positioniermittel können bei der Herstellung des Kunstsoffformteiles praktisch kostenfrei mit angebracht werden. Die Zuleitungen können mit den Anschlusskontakten des Sensorchips aufgrund der vorausgegangen exakten Positionierung direkt elektrisch miteinander verbunden werden. Unter ”direkt” wird hier insbesondere der bereits angesprochene Verzicht auf eine gesonderte elektrische Leiterplatte verstanden.According to the invention, a printed circuit board is therefore completely dispensed with. Their function as a carrier is now fulfilled by the plastic molded part, which, for. B. in an injection process, can be made very inexpensively and very precisely. The positioning means required for positioning the permanent magnet and the leads can be mounted practically free of charge in the production of Kunstsoffformteil. The leads can be connected to the terminal contacts of the sensor chip directly electrically connected to each other due to the previous exact positioning. By "direct" is meant in particular the already mentioned waiver of a separate electrical circuit board.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Positionssensoreinrichtung durch entsprechende Ausgestaltung des Permanentmagneten und entsprechende Ausgestaltung und Anordnung des Sensorchips als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet ist. Derartige ”Zero-Gauss-Einrichtungen” sind an und für sich bekannt, so beispielsweise aus der WO 96/07112 A1 oder auch der DE-3901678 A . Hier wird der Sensorchip in einer im Wesentlichen magnetfeldfreien Zone des Permanentmagneten angeordnet. Bei Annäherung des zu sensierenden Gegenstandes wird das Magnetfeld so gestört, dass der Sensorchip nunmehr ein Magnetfeld spürt und ein entsprechendes Signal abgibt. Der größte Vorteil derartiger Zero-Gauss-Positioniereinrichtungen ist die verhältnismäßig hohe Temperaturstabilität und generelle Störunempfindlichkeit.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the position sensor device is formed by appropriate design of the permanent magnet and corresponding configuration and arrangement of the sensor chip as a zero Gauss device. Such "zero gauss devices" are known per se, for example from the WO 96/07112 A1 or even the DE-3901678 A , Here, the sensor chip is arranged in a substantially magnetic field-free zone of the permanent magnet. When approaching the object to be sensed, the magnetic field is disturbed so that the sensor chip now feels a magnetic field and emits a corresponding signal. The biggest advantage of such Zero Gauss positioning devices is the relatively high temperature stability and general immunity to interference.

Vorteilhaft weiter ist, wenn der Sensorchip durch Klemmen in einer taschenartigen Ausnehmung des Permanentmagneten befestigt ist. Die taschenartige Ausnehmung sorgt dabei gleichzeitig für die Ausbildung der gewünschten magnetfeldfreien Zone bei Abwesenheit zu sensierender Gegenstände, wie dies auch aus der schon erwähnten WO 96/07112 A1 bekannt ist. Das Klemmen kann im allgemeinen automatisiert erfolgen, was wiederum der guten Positionierung des Permanentmagneten durch das Kunststoffformteil zu verdanken ist.It is further advantageous if the sensor chip is fastened by clamping in a pocket-like recess of the permanent magnet. The pocket-like recess at the same time ensures the formation of the desired magnetic field-free zone in the absence of objects to be sensed, as is also the case from the already mentioned WO 96/07112 A1 is known. The clamping can generally be automated, which in turn is due to the good positioning of the permanent magnet through the plastic molding.

Dabei bevorzugt die vorliegende Erfindung besonders, dass der Sensorchip so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist. Die hohe Genauigkeit, mit der aufgrund des erfindungsgemäß als Träger eingesetzten Kunststoffformteiles der Permanentmagnet positioniert werden kann, lässt es zu, den Sensorchip am Permanentmagneten auch maschinell mit einer gewissen Ungenauigkeit zu verklemmen. Eine Abweichung von der optimalen Lage lässt sich durch einen elektronischen Nullabgleich kompensieren, der automatisiert durchgeführt werden kann.In this case, the present invention particularly preferred that the sensor chip is programmable so that an electronic zero balance is possible at him. The high accuracy with which used as a carrier due to the invention Plastic molded part of the permanent magnet can be positioned, it also allows to mechanically clamp the sensor chip on the permanent magnet with a certain inaccuracy. A deviation from the optimal position can be compensated by an electronic zero balance, which can be carried out automatically.

Die Positioniermittel für den Permanentmagneten können einen aus einer Anlagefläche herausragenden Zapfen, der in ein Loch des Permanentmagneten eingreift, und mindestens eine Anlagewand umfassen, welche eine Drehung des Permanentmagneten um den Zapfen verhindert. Das fragliche Loch im Permanentmagneten kann dabei in demjenigen Bereich verlaufen, in welchem der Sensorchip angeordnet ist. Es trägt so zusätzlich zu der Ausbildung der gewünschten magnetfeldfreien Zone bei.The positioning means for the permanent magnet may comprise a pin protruding from a contact surface, which engages in a hole of the permanent magnet, and at least one abutment wall, which prevents rotation of the permanent magnet around the pin. The hole in question in the permanent magnet can run in that area in which the sensor chip is arranged. It thus adds to the formation of the desired magnetic field-free zone.

Die Positioniermittel für die Zuleitungen können mindestens zwei durch den Träger verlaufenden Löcher umfassen.The positioning means for the supply lines may comprise at least two holes extending through the carrier.

Besonders bevorzugt wird dasjenige Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem an dem Träger zusätzlich mindestens ein Schutzschaltungselement, insbesondere ein Kondensator, angeordnet ist und bei dem an dem Träger hierfür Positioniermittel einstückig angeformt sind.Particularly preferred is that embodiment of the invention in which at least one protective circuit element, in particular a capacitor, is arranged on the carrier and in which positioning means are integrally formed on the carrier for this purpose.

Die (direkte) Verbindung zwischen den Zuleitungen und den Anschlusskontakten des Sensorchips sowie ggefs des Schutzschaltelements kann auf vielerlei bekannte Weise bewirkt werden. Infrage kommen insbesondere unterschiedliche Lötprozesse, so (selektives) Wellenlöten, Laser-Löten, Widerstandsschweißen oder solche Verbindungsarten, die im Träger eingespritzte oder in diesem montierte Einlegeteilte benutzen und von mechanischen Verformungen Gebrauch machen.The (direct) connection between the leads and the terminal contacts of the sensor chip and ggefs of the protective switching element can be effected in many known ways. In particular, different soldering processes come into question, such as (selective) wave soldering, laser soldering, resistance welding or such types of connection, which use embedded in the carrier or mounted in the insert and make use of mechanical deformations.

Ein Beispiel hierfür ist ein als Schneid-Klemm-Kontakt ausgestaltetes Einlegeteil. Die Anschlussdrähte brauchen hier nicht abisoliert zu werden. Die elektrische Verbindung geschieht durch Widerstandsschweißen. Alternativ ist auch hier ein Lötprozess möglich.An example of this is a designed as insulation displacement contact insert. The connecting wires need not be stripped here. The electrical connection is done by resistance welding. Alternatively, a soldering process is also possible here.

Als Einlegeteil kann auch ein Crimp-Kontakt eingesetzt werden, wobei dann die Zuleitungen abisoliert sind. Die elektrische Verbindung geschieht wieder entweder durch einen Lötprozess oder durch Widerstandsschweißen.As an insert also a crimp contact can be used, in which case the leads are stripped. The electrical connection is done again either by a soldering process or by resistance welding.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenAn embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing; show it

1 die Draufsicht auf eine Sitzpositionssensoreinrichtung; 1 the top view of a seat position sensor device;

2 in größerem Maßstab die Seitenansicht eines Trägers, der Teil der Sitzpositionssensoreinrichtung der 1 ist; 2 on a larger scale, the side view of a wearer, the part of the seat position sensor device of 1 is;

3 die Draufsicht auf den Träger von 2; 3 the top view of the carrier of 2 ;

4 eine Stirnansicht des Trägers der 2 und 3; 4 an end view of the carrier of 2 and 3 ;

5 die Draufsicht auf einen Magneten, der Teil der Sitzpositionssensoreinrichtung der 1 ist, in etwas anderem Maßstab; 5 the top view of a magnet, the part of the seat position sensor device of 1 is, on some other scale;

6 einen Schnitt durch den Magneten der 5 gemäß der dortigen Linie VI-VI. 6 a section through the magnet of 5 according to the local line VI-VI.

Die in 1 insgesamt dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene Sitzpositionssensoreinrichtung lässt sich in mehrere Hauptkomponenten unterteilen:
Eine Halterung 2, deren genaue Bauweise im vorliegenden Zusammenhang nicht von Interesse ist, dient dazu, die Sitzpositionssensoreinrichtung 1 im Bereich einer Schiene zu befestigen, auf welcher ein Fahrzeugsitz verschoben werden kann.
In the 1 shown in total and with the reference numeral 1 provided seating position sensor device can be divided into several main components:
A holder 2 , the exact construction of which is not of interest in the present context, serves the Sitzpositionssensoreinrichtung 1 to fix in the region of a rail on which a vehicle seat can be moved.

An der Halterung 2 ist in weiter unten angedeuteter Weise ein Träger 3 befestigt, dessen genaue Bauweise unten anhand der 2 bis 4 erläutert werden wird. An dem Träger 3 wiederum ist ein Permanentmagnet 4 angebracht, dessen Bauweise ebenfalls weiter unten anhand der 5 und 6 beschrieben werden wird. An dem Permanentmagneten 4 ist schließlich ein Sensorchip 5 in weiter unten erläuterter Weise angeordnet. Die von dem Täger 3 getragenen Komponenten werden durch ein Schutzelement 6, im vorliegenden Fall einen Kondensator, vervollständigt.On the bracket 2 is a carrier in the manner indicated below 3 attached, whose exact construction below based on the 2 to 4 will be explained. On the carrier 3 in turn is a permanent magnet 4 attached, whose construction also below based on the 5 and 6 will be described. At the permanent magnet 4 is finally a sensor chip 5 arranged in a manner explained below. The of the Täger 3 worn components are protected by a protective element 6 , in the present case a capacitor, completed.

Der Verbindung der von dem Träger 3 getragenen elektronischen Komponenten mit einer elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeuges (nicht dargestellt) dienen zwei Zuleitungen 7 und 8. Diese Zuleitungen 7, 8 befinden sich tatsächlich auf der in 1 nicht sichtbaren Unterseite der Halterung 2 und des Trägers 3. Ihr Verlauf ist in 1 gleichwohl in einer Weise gezeigt, als ob Halter 2 und Träger 3 durchsichtig wären.The compound of the carrier 3 worn electronic components with an electronic control device of the vehicle (not shown) serve two leads 7 and 8th , These leads 7 . 8th are actually on the in 1 invisible bottom of the bracket 2 and the vehicle 3 , Their course is in 1 nevertheless shown in a way as if holder 2 and carriers 3 transparent.

Zur näheren Beschreibung des Trägers 3 wird nunmehr auf die 2 bis 4 Bezug genommen, in denen der Träger 3 in größerem Maßstab abgebildet ist. Bei diesem Träger 3 handelt es sich um ein Kunststoffformteil, insbesondere ein Spritzteil. Es ist einstückig mit verschiedenen Positioniermitteln versehen, mit denen insbesondere der Permanentmagnet 4, der Kondensator 6 und die Zuleitungen 7 und 8 an dem Träger 3 festgelegt werden können.For a more detailed description of the carrier 3 is now on the 2 to 4 Reference is made in which the carrier 3 is shown on a larger scale. In this carrier 3 it is a plastic molding, in particular a molded part. It is integrally provided with various positioning means, with which in particular the permanent magnet 4 , the capacitor 6 and the supply lines 7 and 8th on the carrier 3 can be determined.

Zur Positionierung des Permanentmagneten 4 weist der Träger 3 eine ebene Fläche 9 auf, auf welcher der Permanentmagnet 4 aufgelegt werden kann. Ein sich nach oben zunächst leicht, dann stärker konisch verjüngender, im Querschnitt kreisförmiger Zapfen 10 erstreckt sich von der Fläche 9 in 2 nach oben. An den Träger 3 ist eine ebene Wand 11 angeformt, die mit der Fläche 9 einen rechten Winkel einschließt und ebenfalls der Positionierung des Permanentmagneten 4 dient. For positioning the permanent magnet 4 instructs the wearer 3 a flat surface 9 on, on which the permanent magnet 4 can be hung up. An upwardly initially slightly, then more conically tapered, circular in cross section pin 10 extends from the surface 9 in 2 up. To the wearer 3 is a level wall 11 molded with the surface 9 includes a right angle and also the positioning of the permanent magnet 4 serves.

Um zu verstehen, wie diese Positionierung erfolgt, sei die Bauweise des Permanentmagneten 4 kurz anhand der 5 und 6 beschrieben. In diesen Figuren wechselt erneut der Maßstab. Der Permanentmagnet 4 hat die grobe Form eines Quaders. Die Magnetisierungsrichtung ist senkrecht zur Zeichenebene der 5, wobei der Nordpol oben liegt.To understand how this positioning is done, consider the design of the permanent magnet 4 short of the 5 and 6 described. In these figures the scale changes again. The permanent magnet 4 has the rough shape of a cuboid. The magnetization direction is perpendicular to the plane of the 5 , with the North Pole at the top.

In eine, nämlich in die in 5 obere und in 6 linke Fläche des Permanentmagneten 4 ist eine taschenförmige Vertiefung 12 eingeformt, die sich zur Seite hin, in 5 nach links, öffnet. Auf diese Weise erhält der Permanentmagnet 4 in demjenigen Bereich, der oberhalb des Bodens der Vertiefung 12 liegt, die grobe Form eines U, wie insbesondere der 5 zu entnehmen ist. Vom Boden der Vertiefung 12 verläuft ein im Querschnitt kreisrundes Loch 13 zu der der Vertiefung 12 gegenüberliegenden Außenfläche des Permanentmagneten 4. Diese Form des Permanentmagneten 4 hat zur Folge, dass sich im Bereich der Vertiefung 12 eine Zone einstellt, die praktisch magnetfeldfrei ist.In one, namely in the 5 upper and in 6 left surface of the permanent magnet 4 is a pocket-shaped depression 12 formed, which are sideways, in 5 to the left, opens. In this way, the permanent magnet receives 4 in the area above the bottom of the depression 12 lies, the rough form of a U, in particular the 5 can be seen. From the bottom of the depression 12 runs a circular cross-section hole 13 to the well 12 opposite outer surface of the permanent magnet 4 , This form of permanent magnet 4 As a result, in the area of depression 12 Sets a zone that is virtually magnetic field free.

Der Durchmesser des Loches 13 stimmt mit dem größten Außendurchmesser des Zapfens 10 überein.The diameter of the hole 13 agrees with the largest outer diameter of the pin 10 match.

Der Permanentmagnet 4 der 5 und 6 wird auf dem Träger 3 der 2 so plaziert, dass sein Loch 13 über den Zapfen 10 geschoben wird, wobei die Vertiefung 12 von der ebenen Fläche 9 wegweist. Die in 5 linke Stirnseite des Permanentmagneten 4 legt sich dabei an die Wand 11 an, so dass eine Verdrehung des Permanentmagneten 4 um den Zapfen 10 nicht möglich ist.The permanent magnet 4 of the 5 and 6 gets on the carrier 3 of the 2 so placed his hole 13 over the cone 10 is pushed, the depression 12 from the flat surface 9 points away. In the 5 left end face of the permanent magnet 4 lies down against the wall 11 on, so that a rotation of the permanent magnet 4 around the cone 10 not possible.

Die Dimensionen des Loches 13 und des Zapfens 10 können so aufeinander abgestimmt sein, dass der Permanentmagnet 4 im Presssitz mit dem Träger 3 verbunden ist. Dabei können kleine achsparallele Stege 14, die an den Außenumfang des Zapfens 10 angeformt sind, behilflich sein.The dimensions of the hole 13 and the pin 10 can be coordinated so that the permanent magnet 4 in a press fit with the carrier 3 connected is. This can be small axially parallel webs 14 attached to the outer circumference of the pin 10 be molded, to be helpful.

Zur Positionierung der beiden Zuleitungen 7, 8 sind an der der Fläche 9 gegenüberliegenden Seite des Trägers 3 zwei im Querschnitt etwa halbkreisförmige, längliche Vorsprünge 15, 16 angeformt, die jeweils von einem achsparallelen Loch 17, 18 durchzogen sind (vgl. 4). Etwa in der Mitte zwischen den Vorsprüngen 15 und 16 sind in Abstand voneinander an den Träger 3 zwei im Querschnitt etwa kreisförmige, am freien Ende einen vergrößerten Kopf aufweisende dünne Säulen 19, 20 angeformt, wie dies ebenfalls der 4 und auch der 2 zu entnehmen ist. Die Funktion dieser Säulen 19, 20 ist im vorliegenden Zusammenhang uninteressant.For positioning the two supply lines 7 . 8th are at the area 9 opposite side of the carrier 3 two approximately semicircular in cross section, elongated projections 15 . 16 molded, each of an axis-parallel hole 17 . 18 are traversed (cf. 4 ). Approximately in the middle between the protrusions 15 and 16 are at a distance from each other to the carrier 3 two approximately circular cross-section, at the free end an enlarged head having thin columns 19 . 20 molded, as is also the 4 and also the 2 can be seen. The function of these columns 19 . 20 is uninteresting in the present context.

Der Durchmesser der Löcher 17, 18 ist so an den Außendurchmesser der Zuleitungen 7, 8 angepasst, dass diese in die Löcher 17, 18 unter einer solchen Passung eingeschoben werden können, dass sie einen ausreichenden Halt finden.The diameter of the holes 17 . 18 is so on the outer diameter of the leads 7 . 8th adjusted these in the holes 17 . 18 can be inserted under such a fit that they find sufficient support.

Auf der Seite der Wand 11, die der die Auflageebene für den Permanentmagneten 4 bildenden ebenen Fläche 9 gegenüberliegt, sind an den Träger 3 zwei weitere ebene Flächen 21, 22 angeformt, die in Richtung auf die Wand 11 stufenartig verlaufen. Dies bedeutet, dass die weiter außen liegende Fläche 21 tiefer als die weiter innen liegende Fläche 22 liegt.On the side of the wall 11 that the the support plane for the permanent magnet 4 forming flat surface 9 is opposite to the carrier 3 two more flat surfaces 21 . 22 Molded towards the wall 11 run stepwise. This means that the more outer surface 21 deeper than the inner surface 22 lies.

Im Bereich der äußeren, tiefer liegenden Fläche 21 sind zwei Durchgangslöcher 23, 24 vorgesehen, an denen sich nach innen, also aufeinander zu, halbkreisförmige Vertiefungen 25, 26 anschließen.In the area of the outer, deeper surface 21 are two through holes 23 . 24 provided, in which inward, so towards each other, semi-circular depressions 25 . 26 connect.

Auch die etwas höher liegende Fläche 22 wird von zwei kreisförmigen Löchern 27, 28 durchsetzt. Zwischen diesen Löchern 27, 28, etwas außermittig, ist an die Wand 11 ein Steg 29 angeformt, der sich nach unten hin, auf die Fläche 22 zu, konisch erweitert. Die Funktion dieses Steges 29 ist im Wesentlichen eine herstellungstechnische und im vorliegenden Zusammenhang nicht relevant.Also the slightly higher surface 22 is made of two circular holes 27 . 28 interspersed. Between these holes 27 . 28 , something off-center, is on the wall 11 a footbridge 29 Molded down towards the surface 22 too, conically widened. The function of this bridge 29 is essentially a manufacturing technology and not relevant in the present context.

Der Träger 3 wird bei der Montage der Sitzpositionssensoreinrichtung 1 wie folgt bestückt:
Der Permanentmagnet 4 wird, wie oben schon angedeutet, auf den Zapfen 10, der von dem Loch 13 aufgenommen wird, aufgeschoben und etwas festgepresst, wobei diejenige Seitenfläche des Permanentmagneten 4, in welche sich die Vertiefung 12 öffnet, der Wand 11 zugewandt ist.
The carrier 3 becomes during assembly of the seat position sensor device 1 equipped as follows:
The permanent magnet 4 is, as already indicated above, on the pin 10 that from the hole 13 is received, postponed and slightly pressed, with that side surface of the permanent magnet 4 into which the depression 12 opens, the wall 11 is facing.

Der Sensorchip 5 wird in die Vertiefung 12 des Permanentmagneten 4 eingeführt und dort durch geeignete Dimensionierung der Außenabmessungen des Sensorchips 5 und der Vertiefung 12 festgeklemmt. Die ideale Zielpositon ist diejenige der magnetfeldfreien Zone. Die Anschlusskontakte 30 des Sensorchips 5 ragen dabei über die Oberseite der Wand 11 hinweg, wie dies in 1 dargestellt ist.The sensor chip 5 gets into the recess 12 of the permanent magnet 4 introduced and there by suitable dimensioning of the outer dimensions of the sensor chip 5 and the depression 12 clamped. The ideal target position is that of the magnetic field-free zone. The connection contacts 30 of the sensor chip 5 protrude over the top of the wall 11 away, like this in 1 is shown.

Die Zuleitungen 7 und 8 werden durch die Bohrungen 17, 18 hindurchgeschoben und sodann in rechtem Winkel umgelegt und durch die Bohrungen 27 und 28 im Bereich der Fläche 22 hindurchgeführt. Dabei können die Enden der Zuleitungen 7, 8 bereits abisoliert sein; sofern eine Abisolation erforderlich ist, geschieht dies spätestens zu diesem Zeitpunkt. Die Endbereiche der Zuleitungen 7, 8 werden nunmehr, erneut um 90° umgebogen, direkt an die Anschlusskontakte 30 angelegt.The supply lines 7 and 8th be through the holes 17 . 18 pushed through and then folded over at right angles and through the holes 27 and 28 in the area of the area 22 passed. This can be the ends of the leads 7 . 8th already be stripped; if stripping is required, this will be done at the latest at this time. The end areas of the supply lines 7 . 8th are now, again bent by 90 °, directly to the terminals 30 created.

Der Kondensator 6 wird von oben her, in 3 senkrecht zur Zeichnungsebene, dadurch positioniert, dass seine um 90° abgewinkelten Anschlussdrähte mit einem Bereich durch die Bohrungen 23, 24 hindurchgeführt und jeweils mit einem anderen Bereich in die Vertiefungen 25, 26 eingelegt werden. Die Enden der Anschlussdrähte werden ebenfalls an die Endbereiche der Zuleitungen 7, 8 angelegt, sodass der Kondensator 6 elektrisch parallel zu dem Sensorchip 5 geschaltet ist.The capacitor 6 is from the top, in 3 perpendicular to the plane of the drawing, positioned by its 90 ° angled connecting wires with an area through the holes 23 . 24 passed and each with a different area in the wells 25 . 26 be inserted. The ends of the leads are also connected to the end portions of the leads 7 . 8th created so that the capacitor 6 electrically parallel to the sensor chip 5 is switched.

Nun erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Endbereichen der Zuleitungen 7 und 8 mit den Anschlusskontakten 30 des Sensorchips 5 bzw. den Anschlussdrähten den Kondensators 6. Hierfür können alle bekannten Verbindungsarten eingesetzt werden. Infrage kommen die bekannten Arten des Lötens, beispielsweise Wellen-Löten, insbesondere selektives Wellen-Löten, Laser-Löten oder auch Widerstands-Schweißen. Auch mechanische elektrische Verbindungen kommen infrage, so beispielsweise Schneid-Klemm-Kontakte, die als Einlegeteile in den Träger 3 eingebettet sein können. Dabei brauchen die Zuleitungen nicht abisoliert zu sein; der eigentliche Kontakt wird durch Widerstands-Schweißen hergestellt. Alternativ kommt auch hier ein Lötprozess infrage. Schließlich können auch Einlegeteile in Form eines Crimp-Kontakt verwendet werden, wobei die Zuleitungen in den Endbereichen abisoliert sind. Der eigentliche Kontakt wird erneut durch Löten oder Widerstands-Schweißen hergestellt.Now, the electrical connection between the metallic end portions of the leads takes place 7 and 8th with the connection contacts 30 of the sensor chip 5 or the connecting wires of the capacitor 6 , For this purpose, all known types of connection can be used. In question are the known types of soldering, such as wave soldering, in particular selective wave soldering, laser soldering or resistance welding. Also mechanical electrical connections come into question, such as insulation displacement contacts, as inserts into the carrier 3 can be embedded. The leads do not need to be stripped; the actual contact is made by resistance welding. Alternatively, a soldering process is also possible here. Finally, inserts in the form of a crimp contact can be used, wherein the leads are stripped in the end regions. The actual contact is made again by soldering or resistance welding.

Die oben genannten Montagevorgänge können weitgehend automatisiert werden, so dass die Bestückung des Trägers 3 mit den verschiedenen Komponenten sehr kostengünstig erfolgen kann.The above assembly operations can be largely automated, so that the assembly of the wearer 3 can be done very inexpensively with the various components.

Als Sensorchip 5 wird ein Typ verwendet, der programmiert werden kann. Dies bedeutet, dass durch Einflussnahme auf die Teil des Sensorchips 5 bildenden elektronischen Elemente ein Nullabgleich vorgenommen werden kann, so dass eine gewisse Fehlpositionierung des Sensorchips 5 in der Vertiefung 12 elektronisch kompensiert werden kann.As a sensor chip 5 a type is used that can be programmed. This means that by influencing the part of the sensor chip 5 a zero balance can be made to forming electronic elements, so that a certain mispositioning of the sensor chip 5 in the depression 12 can be electronically compensated.

Der bestückte Träger 3 kann dann mit der Halterung 2 verbunden werden, wobei ein an den Träger 3 angespritzter Haken 31 Verwendung findet.The loaded carrier 3 can then with the holder 2 being connected, one to the wearer 3 molded hook 31 Use finds.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 96/07112 A1 [0007, 0008] WO 96/07112 A1 [0007, 0008]
  • DE 3901678 A [0007] DE 3901678 A [0007]

Claims (10)

Positionssensoreinrichtung, insbesondere Sitzpositionssensoreinrichtung, mit a) einem Träger (3); b) einem an dem Träger (3) angeordneten Permanentmagneten (4); c) einem in der Nähe des Permanentmagneten (4) angeordneten Sensorchip (5), der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungselemente sowie elektrische Anschlusskontakte (30) aufweist; d) mindestens zwei Zuleitungen (7, 8), die an einem Ende mit Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass e) der Träger (3) ein Kunststoffformteil ist, in welchem einstückig ausgebildet sind: ea) Positioniermittel (10, 11) für den Permanentmagneten (4); eb) Positioniermittel (15 bis 18) für die Zuleitungen (7, 8); wobei f) die Zuleitungen (7, 8) mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5)) elektrisch direkt verbunden sind.Position sensor device, in particular seat position sensor device, with a) a carrier ( 3 ); b) one on the carrier ( 3 ) arranged permanent magnets ( 4 ); c) one near the permanent magnet ( 4 ) arranged sensor chip ( 5 ), a magnetic field sensitive element and electronic circuit elements and electrical connection contacts ( 30 ) having; d) at least two supply lines ( 7 . 8th ), which at one end with connection contacts ( 30 ) of the sensor chip ( 5 ) are electrically connected; characterized in that e) the carrier ( 3 ) is a plastic molded part in which are integrally formed: ea) positioning means ( 10 . 11 ) for the permanent magnet ( 4 ); eb) positioning means ( 15 to 18 ) for the supply lines ( 7 . 8th ); where f) the supply lines ( 7 . 8th ) with the connection contacts ( 30 ) of the sensor chip ( 5 )) are electrically connected directly. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch entsprechende Ausgestaltung des Permanentmagneten (4) und entsprechende Ausgestaltung und Anordnung des Sensorchips (5) als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet ist.Position sensor device according to claim 1, characterized in that it by appropriate design of the permanent magnet ( 4 ) and corresponding configuration and arrangement of the sensor chip ( 5 ) is designed as a Zero Gauss device. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (3) durch Klemmen in einer taschenartigen Ausnehmung (12) des Permanentmagneten (4) befestigt ist.Position sensor device according to claim 2, characterized in that the sensor chip ( 3 ) by clamping in a pocket-like recess ( 12 ) of the permanent magnet ( 4 ) is attached. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (5) so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist.Position sensor device according to claim 2 or 3, characterized in that the sensor chip ( 5 ) is programmable so that an electronic zero balance is possible on it. Positionssensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermittel für den Permanentmagneten (4) einen aus einer Auflagefläche (9) herausragenden Zapfen (10), der in ein Loch (13) des Permanentmagneten (4) eingreift, und mindestens eine Anlagewand (11) umfassen, welche eine Drehung des Permanentmagneten (4) um den Zapfen (10) verhindert.Position sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning means for the permanent magnet ( 4 ) one from a bearing surface ( 9 ) outstanding cones ( 10 ) in a hole ( 13 ) of the permanent magnet ( 4 ) engages, and at least one investment wall ( 11 ), which rotation of the permanent magnet ( 4 ) around the pin ( 10 ) prevented. Positionssensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermittel für die Zuleitungen (7, 8) mindestens zwei durch den Träger (3) verlaufende Löcher (17, 18) umfassen.Position sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning means for the supply lines ( 7 . 8th ) at least two by the carrier ( 3 ) running holes ( 17 . 18 ). Positionssensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (3) zusätzlich mindestens ein Schutzschaltungselement (6), insbesondere ein Kondensator, angeordnet ist und dass an dem Träger (3) hierfür Positioniermittel 23 bis 26) einstückig angeformt sind.Position sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that on the carrier ( 3 ) additionally at least one protective circuit element ( 6 ), in particular a capacitor, and that on the carrier ( 3 ) for this positioning 23 to 26 ) are integrally formed. Positionssensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) und ggfs. des Schutzschaltelements (6) eine Lötverbindung ist.Position sensor device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connection between the supply lines ( 7 . 8th ) and the connection contacts ( 30 ) of the sensor chip ( 5 ) and, if necessary, the protective switching element ( 6 ) is a solder joint. Positionssensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) und ggfs. des Schutzschaltelements (6) eine Schweißverbindung ist.Position sensor device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connection between the supply lines ( 7 . 8th ) and the connection contacts ( 30 ) of the sensor chip ( 5 ) and, if necessary, the protective switching element ( 6 ) is a welded joint. Positionssensoreinrichtung nach einem der Anansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) und ggfs. des Schutzschaltelements (6) eine durch mechanische Verformung bewirkte Verbindung ist.Position sensor device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the connection between the supply lines ( 7 . 8th ) and the connection contacts ( 30 ) of the sensor chip ( 5 ) and, if necessary, the protective switching element ( 6 ) is a compound caused by mechanical deformation.
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