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Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Stand der Technik
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2009 028 963 A1 offenbart eine Anschlussanordnung für eine Sensoranordnung mit einem Anschlusselement, welches in einem ersten Kontaktierungsbereich elektrisch und mechanisch mit einem Ende von mindestens einer Ader eines Anschlusskabels verbunden ist und in einem zweiten Kontaktierungsbereich elektrisch und mechanisch mit einem
Sensorelement verbindbar ist. Das Anschlusselement ist dabei zumindest teilweise von einer Kunststoffumspritzung umhüllt. Die Patentschrift
DE 196 38 813 C1 offenbart eine Messvorrichtung für medizinische Anwendungen, wobei ein Drucksensor auf einem Trägermaterial angeordnet ist, das aus einer Folie gebildet ist und flexible Leiterbahnen aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Sensorvorrichtung umfasst ein Halterbauteil, welches ein Sensorelement mit Anschlusselementen und Steckerkontakte aufnimmt. Die Steckerkontakte und Anschlusselemente sind miteinander jeweils über elektrische Verbindungselemente elektrisch leitend verbunden. Die Verbindungselemente sind dazu dergestalt flexibel ausgebildet, dass die Verbindungselemente beim Einlegen in den Halter einen Formverlauf annehmen, der an eine relative Positionierung und relative Ausrichtung der Steckerpins und der Anschlusselemente des Sensorelements zueinander angepasst ist. Unter Anschlusselementen des Sensorelements können die Anschlusskontakte des Sensorelements verstanden werden. Die Sensorvorrichtung kann beispielsweise ein Drehzahlsensor in einem Kraftfahrzeug sein, beispielsweise zur Ermittlung einer Raddrehzahl oder einer Motordrehzahl. Die Verbindungselemente, beispielsweise Strombänder aus Kupfer, dienen der Verbindung der Anschlüsse des Sensors mit den Steckerpins, die das Signal des Sensors nach außen an weitere Geräte leiten. Vorteilhaft ist dabei, dass die flexiblen Strombänder ein simples Einlegen der Bänder in einen Halter ermöglichen, der bereits die positionierten Anschlusselemente oder auch Anschlusskontakte des Sensorelements sowie die Steckerpins aufweist. Die flexiblen Strombänder passen sich dabei von selber an die Gegebenheiten im Halter an, indem sie eine entsprechende Form annehmen. Unter dem Annehmen einer Form kann verstanden werden, dass die Strombänder entlang ihres Verlaufs nicht nur geradlinig sind, sondern sich an Teilen des Halters oder an die zu verbindenden Elemente anpassen. Dies ermöglicht bei Bestückung unterschiedlicher Sensortypen mit Strombänder in einer Fertigungslinie eine einfache Anpassung, beispielsweise der Länge der Strombänder, wenn sich die Halter und Anschlussgeometrie des zu fertigenden Sensors ändert und erhöht somit die Variantenvielfalt. Durch Verwendung der flexiblen Strombänder können auch Toleranzen bei der Anordnung, also bei der Platzierung des Sensorelements und seiner Anschlusskontakte , sowie der Steckerpins auf einfache Weise ausgeglichen werden, da die Strombänder dies über den angepassten Formverlauf kompensieren.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Sensorvorrichtung weisen die Steckerkontakte sowie die Anschlusselemente jeweils Abgangsrichtungen auf. Die Verbindungselemente weisen ferner Kontaktierungsbereiche zur Kontaktierung der Steckerkontakte und der Anschlusselemente auf. Die Verbindungselemente nehmen einen Formverlauf an, der zumindest an den jeweiligen Kontaktierungsbereichen der Abgangsrichtung der Steckerkontakte sowie der Abgangsrichtung der Anschlusselemente entspricht. Nicht sauber ausgerichtete Steckerkontakte und Anschlusselemente im Halter des Sensors, können somit trotzdem einfach kontaktiert werden, da der Formverlauf in einem Bereich, in welchem die Verbindungselemente mit den jeweiligen Kontaktierungspartnern - Anschlusselemente und Steckerkontakte - verbunden werden sollen, die jeweilige Abgangsrichtung aufgreift. Ebenso können in der Fertigung je nach gewünschtem Sensorelement, auch Sensorelemente verbaut werden, die keine parallele oder rechtwinklige Abgangsrichtung der Anschlusselemente aufweisen.
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Ebenso ist eine Verwendung von Steckerkontakten möglich, welche eine andere Abgangsrichtung haben, als nur parallel oder rechtwinklig zum Sensor. Auch dies erhöht die Variantenvielfalt in der Fertigung.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensorvorrichtung sind die Kontaktierungsbereiche an den Enden der Verbindungselemente angeordnet. Dies ermöglicht eine leichtere Kontaktierung der an unterschiedlichen Seiten des Sensors angeordneten Steckerkontakte und Anschlusselemente des Sensorelements.
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Ferner ist vorteilhaft, dass das Halterbauteil wenigstens ein Beabstandungselement sowie wenigstens ein Separatorelement aufweist. Der Formverlauf der Verbindungselemente wird durch das wenigstens eine Beabstandungselement und das wenigstens eine Separatorelement beim Einlegen der Verbindungselemente festgelegt . Das Vorsehen von Beabstandungselementen und Separatorelementen im Halter ermöglicht eine Vorgabe des gewünschten Verlaufs der Strombänder als Verbindungselemente. Die im Halter verbauten Elemente können in einem Fertigungsschritt mit einer Dichtmasse, beispielsweise aus Silikon vergossen werden. Dazu ist eine genaue Positionierung der Strombänder wichtig, die es ermöglicht die Strombänder von möglichst vielen Seiten mit Dichtmasse zu umgeben. Eine Beabstandung der Strombänder vom Boden des Halters ermöglicht genau dieses. Mittels des Separatorelements kann gewährleistet werden, dass die elektrischen Leiter, also die Strombänder, voneinander getrennt verlaufen um Kurzschlüsse zu verhindern.
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Vorteilhaft ist ferner, dass die Verbindungselemente vor dem Einlegen einen planaren Verlauf aufweisen, der sich beim Einlegen in den angepassten Formverlauf verändert. Dies ermöglicht es auf eine Vorbearbeitung der Verbindungselemente zu verzichten. Wählt man stattdessen eine Platine, oder ein Stanzteil zur elektrischen Verbindung von Steckern und Sensor, so müssen diese jeweils vorgearbeitet werden, um die passende Form und den passenden Verlauf zu haben.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichtung umfasst die Sensorvorrichtung ein Halterbauteil mit zwei Steckerkontakten und mit zwei Anschlusselementen eines Sensorelements. Die Steckerkontakte und Anschlusselemente werden jeweils über elektrische Verbindungselemente miteinander elektrisch leitend verbunden. Die für die Herstellung verwendeten Verbindungselemente sind dergestalt flexibel, dass diese beim Einlegen in den Halter einen Formverlauf annehmen, der an eine relative Positionierung und eine relative Ausrichtung der Steckerpins und der Anschlusselemente des Sensorelements zueinander angepasst ist. Dies ermöglicht - wie oben bereits beschrieben - ein einfaches Herstellen des Sensors, weil Toleranzen in der Anordnung und Ausrichtung der zu verbindenden Bauteile - also der Anschlusskontakte des Sensorelements und der Steckerpins - durch die flexiblen Strombänder einfach ausgeglichen werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst das Herstellungsverfahren, dass die eingelegten Verbindungselemente jeweils mit den Steckerkontakten einerseits und den Anschlusselementen andererseits elektrisch leitend kontaktiert werden.
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Vorteilhaft ist ferner, wenn das Halterbauteil wenigstens ein Beabstandungselement sowie wenigstens ein Separatorelement aufweist, und beim Einlegen der Verbindungselemente der Formverlauf der Verbindungselemente durch das wenigstens eine Beabstandungselement und das wenigstens eine Separatorelement festgelegt wird. Dies ermöglicht eine einfach Positionierung der Strombänder im Halter.
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Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass die Verbindungselemente vor dem Einlegen einen planaren Verlauf aufweisen, der sich beim Einlegen in den angepassten Formverlauf verändert. Veränderliche Formverläufe ermöglichen wie bereits beschrieben die einfachere Anwendung in der elektrischen Verbindung bei Anpassung an die vorhandenen Gegebenheiten wie Ausrichtung und Position der zu verbindenden Bauteile.
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In vorteilhafter Ausgestaltung weisen die Steckerkontakte und die Anschlusselemente des Sensorelements jeweils Abgangsrichtungen auf. Ferner weisen die Verbindungselemente Kontaktierungsbereiche zur Kontaktierung der Steckerkontakte und der Anschlusselemente auf. Die Verbindungselemente werden bei der Herstellung der Sensorvorrichtung derart eingelegt, dass diese einen Formverlauf annehmen, der zumindest an den Kontaktierungsbereichen der Abgangsrichtung der Steckerkontakte sowie der Abgangsrichtung der Anschlusselemente entspricht. Auf eine Änderung der zu verbauenden Sensorelemente beziehungsweise Steckerpins kann durch Verwendung von flexiblen Strombändern in der Fertigung einfach reagiert werden, da die Strombänder sich in den Kontaktierungsbereichen an jeweilige Abgangsrichtungen anpassen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung befinden sich die Kontaktierungsbereiche an den Enden der Verbindungselemente. Dort können diese leicht mit den Steckerpins oder den Anschlusselementen verbunden werden.
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In Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens weist das Halterbauteil wenigstens ein Separatorelement aufweist, welches zur Fixierung der Verbindungselemente nach dem Einlegen verformt wird. Durch das Verformen des Separatorelements werden die Verbindungselemente an eine Gegenfläche des Halterbauteils angepresst. Dadurch vereint das Separatorelement mehrere Funktionalitäten in einem. Zum einen werden die Verbindungselemente voneinander separiert, zum anderen werden diese noch zusätzlich fixiert.
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Vorteilhaft ist ferner, dass die Gegenfläche, an die die Verbindungselemente angepresst werden, ein Beabstandungselement zu wenigstens einer Wand des Halterbauteils ist. Ein Anpressen an den Boden oder an ein am Boden vorgesehenes Beabstandungselement in Bezug auf den Boden ist möglich. Auf diese Weise ist eine Fixierung in Einlegerichtung machbar, aus der die eingelegten Strombänder und die Separatorelemente leicht zugänglich sind.
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Des Weiteren ist vorteilhaft, dass beim Verformen das wenigstens eine Separatorelement in einem oberen Bereich abseits eines Bodens des Halterbauteils in seinen Ausmaßen vergrößert wird. Dadurch kann die Verformung von oben kommend, aus Einlegerichtung gesehen, bewirkt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt die Verformung des Separatorelements unter Wärmeeinwirkung.
- 1 zeigt eine Sensorvorrichtung.
- 2 zeigt einen Querschnitt einer Sensorvorrichtung.
- 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens.
- 4 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil der Sensorvorrichtung.
- 5 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Teils der Sensorvorrichtung.
- 6 zeigt eine Sensorvorrichtung mit einer Abdeckung in Form einer Folie.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in 1 gezeigt. Der Sensor 1 umfasst einen Halter 2, ein Befestigungsbauteil 7 sowie ein Steckergehäuse 10.
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Das Steckergehäuse 10 kann ein Anschlusskabel (nicht gezeigt) aufnehmen, welches Sensorsignale des Sensors 1 an andere elektronische Bauteile überträgt. Die Geometrie des Steckergehäuses kann an die Kabelgeometrie entsprechend angepasst werden.
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Das Befestigungsbauteil 7 dient der Befestigung des Sensors an weiteren Bauteilen. Dazu kann das Befestigungsbauteil in Form eine Lasche 7 vorliegen, die eine Buchse 8 aufweist. Durch die Buchse 8 kann ein Befestigungselement (nicht gezeigt), beispielsweise eine Schraube oder ein Bolzen hindurchgeführt werden, um die Befestigung des Sensors 1 an weitere Bauteilen in bekannter Weise zu fixieren.
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Der Sensor 1 umfasst des Weiteren einen Halter 2. Der Halter 2 ist in Form einer Wanne ausgebildet. Die Wannenform des Halters 2 wird gebildet durch einen Boden 11, zwei Seitenwände 12a, 12b, eine Frontwand 13a, sowie eine Rückwand 13b.
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Der Boden 11, die Seitenwände 12a, 12b, die Frontwand 13a, sowie die Rückwand 13b begrenzen einen Innenraum 4 des Halters 2.
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Der Halter 2 kann wenigstens ein Sensorelement 3 aufnehmen. Mittels eines derartigen Sensorelements 3 werden die eigentlichen Messwerte des Sensors 1 aufgenommen. Unter einem Sensorelement 3 kann beispielsweise ein ASIC verstanden werden. Das Sensorelement 3 weist dabei wenigstens einen Anschusskontakt 9 zur elektrischen Kontaktierung des Sensorelements 3 auf. Der Halter 2 kann eine Positionierungsstruktur aufweisen, die eine Aufnahme des Sensorelements 3 im Halter 2 ermöglicht. Eine solche Positionierungsstruktur kann als - zumindest anteiliges - Komplement zum Sensorelement 3 ausgebildet sein und dieses passgenau aufnehmen. Die Positionierungsstruktur kann das Sensorelement 3 und /oder den wenigstens einen Anschlusskontakt 9 entlang des jeweiligen Umfangs aufnehmen.
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Sensorsignale des Sensors 1, genauer gesagt des Sensorelements 3 müssen von diesem weggeleitet werden können und zum Steckerbauteil 10 gelangen, wo die Sensorsignale weitergeleitet werden.
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Der Sensor 1 weist wenigstens einen Steckerpin 6 auf, welcher elektrische Signale aus dem Innenraum 4 des Halters 2 durch die Rückwand 13b führen kann. Ein solcher Steckerpin 6 besteht aus einem leitenden Material. Ein derartiges Material kann in Form einer Kupferlegierung vorliegen, beispielsweise in Form von CuSn6.
Der Steckerpin durchdringt die Rückwand 13b des Halters.
Eine Möglichkeit der Durchdringung der Rückwand 13b ist auch in 5 dargestellt. Die Rückwand 13b weist eine Öffnung 14 auf, durch die ein Steckerpin 6 von außerhalb des Halters 2 in den Innenraum 4 des Halters 2 geführt wird.
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Der Steckerpin 6 kann gleichzeitig den Kontakt zum Anschlusskabel im Steckerbauteil 10 herstellen.
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Zur Verbindung des Sensorelements 3, genauer gesagt des Anschlusskontakts 9 des Sensorelements 3 mit dem Steckerpin 6 sieht der Sensor 1 wenigstens ein Stromband 5 vor, welches den Anschlusskontakt 9 und den Steckerpin 6 elektrisch leitend verbindet. Das Stromband 5 ist aus einem elektrisch leitenden Material vorgesehen. Ein derartiges Material kann in Form einer Kupferlegierung vorliegen, beispielsweise in Form von CuSn6. Die jeweiligen Enden des Strombands 5 sind mit dem Steckerpin 6 einerseits, sowie mit dem Anschlusskontakt 9 des Sensorelements 3 andererseits leitend kontaktiert und fixiert.
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2 zeigt einem Querschnitt des Halters 2 in Richtung der in 1 als x gekennzeichneten Linie. Gleiche Elemente in 2 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Zwischen Anschlusskontakt 9 und Steckerpin 6 kann ein Versatz vorliegen. Ein derartiger Versatz kann in der mit y bezeichneten Richtung in 2 vorliegen. Im in 2 gezeigten Fall ist der Steckerpin 6 gegenüber dem Anschlusskontakt 9 nach oben versetzt angeordnet. Die elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakt 9 und Steckerpin 6 muss einen derartigen Versatz ausgleichen.
Das Stromband 5 ist elastisch ausgebildet. Unter elastisch ist zu verstehen, dass das Stromband 5 kein steifes Bauteil ist, sondern vielmehr verformbar. In alternativer Bezeichnung kann das Stromband 5 auch als flexibel bezeichnet werden. Das verformbare Stromband 5 kann an den vorliegenden Versatz zwischen Anschlusskontakt 9 und Steckerpin 6 angepasst werden. Wird ein Stromband 5 in passender Länge und Flexibilität zur vorliegenden Sensorgeometrie verwendet, so kann dadurch ein vorliegender Versatz einfach ausgeglichen werden. Ein mögliches Material dazu ist eine Kupferlegierung, beispielsweise CuSn6, wie oben bereits dargestellt. Andere Materialien sind möglich, solange Sie elektrisch leitend und ausreichend flexibel sind.
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In den bisherigen Schilderungen wurde der Einfachheit halber nur auf einen Steckerpin 6, ein Stromband 5 und/oder ein Anschlusskontakt 9 Bezug genommen. Wie in 1 zu sehen, sind jedoch in der Regel wenigstens eines dieser Elemente vorhanden, insbesondere zwei Anschlusskontakte 9, zwei Steckerpins 6 und zwei Strombänder 5.
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Die zu verwendenden Strombänder 5 können als Bandmaterial in der Fertigung der Sensorvorrichtung (1) verwendet werden. Je nach Auslegung der Sensorvorrichtung (1), beispielsweise der Länge in x-Richtung des Halters 2, kann so einfach ein passendes Stromband 5 als Verbindung zwischen Anschlusskontakten 9 und Steckerpins 6 hergestellt werden. Es ist nicht erforderlich, wie beispielsweise bei Stanzteilen, die steif sind, im Vergleich zu den flexiblen Strombändern 5, neue Formen von Stanzteilen zu erzeugen, die an eine andere zu fertigende Länge der Sensorvorrichtung 1 angepasst werden müssen. Es muss lediglich eine passende Länge vom Bandmaterial abgetrennt werden. Auf diese Weise wird die Flexibilität in der Sensorfertigung erhöht.
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Ebenso kann auf einfache Art und Weise eine elektrische Verbindung zwischen den Steckerpins 6 und dem jeweils verwendeten Sensorelement 3 mit den entsprechend ausgerichteten Anschlusskontakten 9 hergestellt werden, wenn elastische oder flexible Strombänder zur elektrischen Verbindung verwendet werden. Unter einer Ausrichtung ist zu verstehen, dass die Anschlusskontakte 9 eine Abgangsrichtung aufweisen, wie sie beispielsweise in 2 zu entnehmen ist. Dort haben die Anschlusskontakte eine Ausrichtung in x-Richtung. Wie in 2 zu sehen haben die Steckerpins ebenfalls eine Ausrichtung in x-Richtung. Ebenso ist jedoch denkbar, dass die Ausrichtungen der Anschlusskontakte (9) und der Steckerpins 6 auch Anteile der y-Richtung aufweisen, also nicht mehr parallel zur x-Richtung wie in 2 zu sehen verlaufen.
Die elektrisch zu kontaktierenden Bauteile - Anschlusskontakte 9 und Steckerpins 6 - weisen jeweils eine Abgangsrichtung x, y auf, an die der Verlauf der Strombänder 5 angepasst ist. Der Verlauf der Strombänder 5 kann an den Enden der Strombänder 5 an die Abgangsrichtung x,y der Anschlusskontakte 9 und Steckerpins 6 angepasst sein.
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Nicht eingezeichnet, jedoch klar verständlich ist in 2 jeweils ein Kontaktierungsbereich zu erkennen, in dem das Stromband 5 mit einem Anschlusskontakt 9 sowie einem Steckerpin verbunden wird. Im Kontaktierungsbereich überlappen sich das Stromband 5 als Verbindungselement 5 mit Anschlusskontakt 9 beziehungsweise Steckerpin 6, wodurch diese elektrisch leitend miteinander kontaktiert werden können.
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Beispielsweise kann ein Sensorelement 3 für einen ersten Sensortyp in einer anderen Ausrichtung im Halter 2 notwendig sein, als für einen zweiten Sensortyp. Diese andere Ausrichtung des Sensorelements 3 kann eine andere Abgangsrichtung der Anschlusskontakte 5 mit sich bringen. Die flexiblen - oder anders ausgedrückt auch elastischen - Strombänder können die Abgangsrichtung in einfacher Weise aufgreifen und an den jeweiligen Anschlusskontakten 9 fixiert werden.
Diese Überlegungen zur Ausrichtungen des Sensorelements gelten auch für eine entsprechend alternative Ausrichtung der Steckerpins 6.
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Die Strombänder 5 können in Abhängigkeit der Art der Verbindung zu Anschlusskontakten 9 und Steckerpins 6 ausgelegt werden. Beispielsweise kann die Dicke der verwendeten Strombänder 5 ausreichend groß gewählt werden um ein Laserschweißverfahren verwenden zu können. Andere Verfahren, beispielsweise ein Widerstandsschweißen sind denkbar.
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4 zeigt eine Ansicht des Sensors 1 von oben. Die Strombänder 5 verbinden die Anschlusskontakte 9 des Sensorelements 3 mit den Steckerpins 6. Die Strombänder 5 verlaufen im Innenraum 4 des Halters 2 und gleichen einen Versatz zwischen Steckerpins 6 und Anschlusskontakten 9 aus.
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Der Halter 2 weist Verlaufshilfen auf, die einen gewünschten Verlauf der Strombänder 5 im Innenraum 4 des Halters 2 gewährleisten.
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An den Seitenwänden 12a, 12b des Halters befindet sich jeweils mindestens ein Anlagepunkt 15. Der Anlagepunkt 15 dient der Beabstandung wenigstens eines Strombands 5 von der jeweils benachbarten Seitenwand 12a beziehungsweise 12b. Ein Anlagepunkt hat eine Ausdehnung in der Höhe des Halters 2 - entsprechend der y Richtung aus 2. Dieser Anlagepunkt verhindert, dass ein Stromband 5 zu nahe an die Seitenwand 12a, 12b des Halters gelangt. Die Ausdehnung in y-Richtung des Halters 2 des Anlagepunkts 15 kann dabei an die jeweilis vorliegende Höhe des Verlaufs des Strombands 5 über dem Boden 11 des Halters 2 angepasst sein, da wie beschrieben das Stromband 5 einen Versatz in y Richtung zwischen Anschlusskontakt 9 und Steckerpin 6 ausgleichen kann und somit entlang seines Verlaufs seine Höhe im Innenraum 4 des Halters 2 ändern kann.
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Der Halter 2 weist ferner wenigstens einen Dorn 18 auf, der mittig im Halter angeordnet ist. Auch der Dorn 18 hat eine ausreichende Erstreckung in y-Richtung wie bereits bei den Anlagepunkte 15 beschrieben.
Mittels des Dorns 18 kann eine räumliche Trennung zweier Strombänder 5 gewährleistet werden. Eine Trennung der Strombänder ist notwendig, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen den Strombändern 5 zu verhindern.
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Der Dorn 18 kann zur Fixierung der Strombänder 5 im Halter 2 verformt werden. Unter einer Verformung ist zu verstehen, dass der Dorn 18 in einem oberen Bereich abseits des Bodens 11 des Halters 2 in seinen Ausmaßen vergrößert wird. Bei der Vergrößerung der Ausmaße wird eine Überdeckung der Strombänder 5 durch den Dorn 18 erzeugt. Durch die Überdeckung wird das Stromband 5 gegen eine entsprechende Auflagefläche gedrückt und dadurch fixiert. Eine entsprechende Auflagefläche kann beispielsweise ein weiter unten beschriebener Auflagepunkt 16 sein oder eine ähnliche Struktur, die an wenigstens eine Wand 11, 12a, 12b des Halters 2 ausgebildet ist.
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Alternativ oder zusätzlich zu wenigstens einem Dorn 18 kann auch eine Trennwand 17 zwischen zwei Strombändern 5 vorgesehen sein. Auch eine Trennwand 17 muss eine ausreichende Erstreckung in y-Richtung des Halters 2 aufweisen um eine Trennung der Strombänder 5 zu gewährleisten.
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Der Halter kann auch wenigstens einen Auflagepunkt 16 je Stromband 5 aufweisen, die eine Beabstandung des jeweiligen Strombands 5 vom Boden 11 des Halters 2 gewährleisten.
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Die Auflagepunkte 16 je Stromband können am oberen Ende - abgewandt vom Boden 11 des Halters 2 - eine nicht planare Oberfläche haben. Eine nicht planare Oberfläche kann eine Spitze, eine Pyramide oder eine gerundete Fläche sein.
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Die Anlagepunkte 15, Auflagepunkte 16, die Dorne 18 und ggfls. auch die Trennwand 17 können als Separatoren verstanden werden. Die Separatoren ermöglichen eine Beabstandung der im Sensor 1 vorhandenen Strombänder 5 zu jeweils benachbarten Elementen, beispielsweise zu einem weiteren Stromband 5, einer benachbarten Wand 12a, 12b, oder zum Boden 11.
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Wie weiter unten beschrieben wird, umfasst die Herstellung des Sensors 1 eine Abdichtung des Innenraums 4 durch ein Füllen desselben mit einer Füllmasse, beispielsweise mit Silikon. Wenn die Strombänder 5 von den anderen Elementen wie dem weiteren Stromband 5, einer benachbarten Wand 12a, 12b, oder zum Boden 11 beabstandet vorliegen, so ist gewährleistet, dass die Füllmasse den Innenraum 4 ausreichend abdichtet. So kann durch das Beabstanden des Strombands 5 vom Boden 11 der Bereich dazwischen leicht mit Füllmasse erreicht werden. Ebenso kann durch eine Spitze, Pyramide oder Rundung an der Oberseite des Auflagepunkts 16, auf der das Stromband 5 anliegt eine möglichst geringe Auflagefläche gewährleistet werden, um einen möglichst hohen Kontakt des Strombands 5 zur umgebenden Füllmasse zu erreichen, und somit die Dichtungsfunktion zu optimieren.
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Der erfindungsgemäße Sensor 1 wird mittels eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hergestellt. Eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird im Folgenden beschrieben.
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In einem ersten Schritt 301 wird der Halter 2 gebildet. Der Halter 2 wird als Spritzgussbauteil hergestellt. Der Halter 2 weist dabei auch wie in 5 zu sehen eine Durchlassöffnung 14 auf, durch welche die Steckerpins 6 in den Innenraum 4 gelangen können und dort leitend mit den Strombändern 5 verbunden zu werden, und somit auch mit den Anschlusskontakten 9 des Sensorelements 3. Der Halter 2 weist nach diesem Herstellungsschritt ferner die notwendigen Separatoren auf, also die Anlagepunkte 15, Auflagepunkte 16, die Dorne 18 und ggfls. auch die Trennwand 17. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die genaue Ausgestaltung der Separatoren, insbesondere deren Anzahl, Positionierung oder Ausführung (beispielsweise als Dorn 18 und/oder Wand 17) variieren kann.
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Die in 5 gezeigte Durchlassöffnung 14 des Halters 2 kann eine Ausdehnung auch in Richtung der durchgeführten Steckerpins 6 aufweisen, die größer ist als notwendig, um die Steckerpins 6 durch die Durchlassöffnung einzuschieben. Auf diese Weise kann Silikonmasse, also Füllmasse vom Innenraum 4 auch den Bereich erreichen, in dem die Steckerpins durch die Rückwand 13b des Halters 2 geführt werden.
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In einem weiteren Schritt 302 wird der Stecker 10 gebildet. Der Stecker 10 wird im Schritt 302 dadurch gebildet, dass die Steckerpins 6 mit einem Gehäuse des Steckers 10 verbunden werden. Die Steckerpins 6 können dabei in eine vorgeformte Öffnung des Gehäuses des Steckers 10 eingepresst werden. Ebenso ist es möglich, die Steckerpins 6 in einem Spritzgussverfahren einzuspritzen, so dass das Gehäuse des Steckers 10 die Steckerpins 6 aufnimmt und fixiert.
Der Halter 2 sowie der Stecker 10 mit den Steckerpins 6 bilden zwei Zwischenbauteile im Herstellungsverfahren.
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Die zwei Zwischenbauteile 2, 10 - der Stecker 10 umfassend die Steckerpins 6 sowie der Halter 2 - werden in einem Schritt 303 zusammengesteckt.
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Beim Zusammenstecken des Halters 2 und des Steckers 10 wird der wenigstens eine Steckerpin 6 durch die Rückwand 13b des Halters 2 geschoben. Der Pin 6 gelangt somit in den Innenraum 4 des Halters 2. Wie bereits geschildert weist der Halter 2 dazu eine Öffnung 14 auf, die in 5 zu sehen ist. Beim Zusammenstecken kann vorgesehen sein, dass komplementäre Strukturen des Steckers 10 sowie des Halters 2 miteinander in Eingriff gelangen. Auf diese Weise kann die mechanische Festigkeit der Verbindung der zwei Bauteile miteinander erhöht werden. Ein solcher Eingriff ist in 5 als Eingriffsbereich 19 exemplarisch hervorgehoben. Es kann von Bedeutung sein, Stecker 10 und Halter 2 in einer gewissen Vorzugsorientierung zueinander zu positionieren. Auch diese Vorzugsorientierung kann durch eine entsprechende komplementäre Struktur der beiden Zwischenbauteile 2 und 10 erreicht werden. Eine Komplementärstruktur kann beispielsweise in Form einer Nut-und-Feder-Struktur vorgesehen sein. Ebenfalls ist denkbar, dass die Bauteile - Halter 2 und Stecker 10 - zueinander verrastet werden.
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In einem weiteren Schritt 304 werden die Zwischenbauteile - Halter 2 und Stecker 10 - miteinander verbunden. Dies kann mittels Ultraschallschweißen erfolgen. Eine Verwendung anderer Verbindungstechnologien ist möglich.
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In einem weiteren Schritt 305 wird das eigentliche Sensorelement 3 in den Halter 2 eingelegt, wobei das Sensorelement 3 die bereits erwähnten Anschlusskontakte 9 aufweist.
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In dem vorliegenden Zustand nach Verbindung des Steckers 10 mit dem Halter 2, sowie nach dem Einlegen des Sensorelements 3 in den Halter 2 befinden sich im Innenraum 4 des Halters 2 nunmehr die jeweiligen Enden der Steckerpins 6 sowie der Anschlusskontakte 9, diese sind jedoch elektrisch noch nicht kontaktiert.
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Zur elektrischen Kontaktierung der Anschlusskontakte 9 mit den jeweiligen Steckerpins 6 werden im Verfahrensschritt 306 die Strombänder 5 im Halter 2 platziert, indem diese in passender Länge eingebracht, insbesondere eingelegt werden. Dabei erfolgt die richtige Beabstandung zu den Seitenwänden 12a, 12b, dem Boden 11 und der Strombänder 5 zueinander mittels der Separatoren 15, 16, 17 und/oder 18.
Die Kontaktierung wird dadurch abgeschlossen, dass die Strombänder 5 in einem Fertigungsschritt 307 an die Anschlusskontakte 9 sowie an die Steckerpins 6 angeschweißt werden.
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In einem darauffolgenden Schritt 308 wird der Innenraum 4 mit Füllmasse gefüllt um diesen abzudichten. Dies kann mit Silikon erfolgen.
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In einem optionalen Folgeschritt 309 kann eine Abdeckung 6 auf dem Halter 2 aufgebracht werden, um den Innenraum 4, der mit Silikon gefüllt ist zumindest anteilig zu bedecken. 6 zeigt einen Sensor 1, der wie in Schritt 309 beschrieben eine Abdeckung 20 aufweist.
Eine derartige Abdeckung 6 schützt den Sensor, insbesondere die Füllmasse - in diesem Beispiel das Silikon - vor Witterungseinflüssen wie Schmutz oder Wasser sowie vor mechanischer Einwirkung, die die Füllmasse beschädigen könnte und somit deren Dichtfunktion mindern könnte. Eine solche Abdeckung 6 kann in Form einer Folie oder eines Deckels aufgebracht werden. Eine solche Folie kann beispielsweise durch Ultraschallschweißen oder durch Kleben auf dem Halter 2 fixiert werden.
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Nicht detaillierter beschrieben, allerdings möglich, sind weitere Fertigungsschritte, wie beispielsweise das Anbringen eines Befestigungsbauteils 7 mit Buchse 8 oder auch das zusätzliche Einbringen eines Magneten in den Halter 2, was je nach verwendetem Messprinzip (Hall-Effekt, AMR, GMR) notwendig sein kann.
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Der hier beschriebene Sensor 1 wurde in dieser Ausführungsform als rechteckig beschrieben, mit Vorderwand, Rückwand, Seitenwand und Boden, sowie entsprechenden Separatoren und Öffnungen. Ebenso möglich sind andere geometrische Formen, wobei dann die Elemente analog zugeordnet werden können. Auch ein zylinderförmiger Sensor hat beispielsweise eine Seitenfläche, sowie eine Vorderwand und Rückwand. Lediglich die Positionierung der Separatoren muss gegebenenfalls angepasst werden.
