DE102017127878A1 - Sensor and method for its production - Google Patents

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DE102017127878A1
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housing
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DE102017127878.8A
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Mario PRIBIL
Rainer Stark
Michael Wörner
Jürgen Schiller
Paul Ludyga
Ümit Koyuncu
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Balluff GmbH
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Balluff GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (100). Der Sensor (100) weist auf: ein Gehäuse (110) zur Aufnahme einer Kappe (120); die Kappe (120), welche mit einer Außenseite (121) an einer Innenseite (111) des Gehäuses (110) befestigt ist und welche der Aufnahme einer elektronischen Baugruppe (130) dient; und die elektronische Baugruppe (130), welche mit einem Ende (131) in der Kappe (120) befestigt ist. Der Sensor (100) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (120) an ihrem Mantel (122) mindestens ein Loch (123) aufweist; und dass das Gehäuse (110) an der Innenseite (111) mindestens eine Ausnehmung (112) aufweist, welche zwischen der Außenseite (121) der Kappe (120) und der Innenseite (111) des Gehäuses (110) einen Hohlraum (140) bildet. Der Hohlraum (140) wird mit einer Masse gefüllt, welche die Bauteile miteinander verklebt und zusätzlich als formschlüssiger Keil wirkt.The invention relates to a sensor (100). The sensor (100) comprises: a housing (110) for receiving a cap (120); the cap (120) fixed to an outer side (121) on an inner side (111) of the housing (110) and serving to receive an electronic assembly (130); and the electronic assembly (130) attached to one end (131) in the cap (120). The sensor (100) is characterized in that the cap (120) has at least one hole (123) on its jacket (122); and that the housing (110) on the inside (111) has at least one recess (112) which forms a cavity (140) between the outside (121) of the cap (120) and the inside (111) of the housing (110) , The cavity (140) is filled with a mass which glues the components together and additionally acts as a positive wedge.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor und ein Verfahren zur Herstellung des Sensors.The present invention relates to a sensor and a method for manufacturing the sensor.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind beispielsweise induktiver Sensoren bekannt, wobei das Sensorelement, die Spule, in einem Metallrohr hinter einer Plastikkappe angeordnet ist. Bei solchen Sensoren liegt die Positionsstabilität des Sensorelements jedoch lediglich in der Größenordnung von 0,1 mm.In the prior art, for example, inductive sensors are known, wherein the sensor element, the coil, is arranged in a metal tube behind a plastic cap. In such sensors, however, the positional stability of the sensor element is only of the order of 0.1 mm.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Sensor bereitzustellen, der einen Aufbau oder eine Konstruktion aufweist, welche die Voraussetzung für eine verbesserte Positionsstabilität schafft. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine bessere, dauerhaftere und positionsstabilere Verbindung einer in einem Gehäuse angebrachten Kappe, welcher ein Sensorelement aufweist, mit dem Gehäuse zu schaffen.It is an object of the invention to provide a sensor having a structure or construction which provides the prerequisite for improved positional stability. Furthermore, it is an object of the invention to provide a better, more durable and positionally stable connection of a cap mounted in a housing, which has a sensor element, with the housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Sensor gelöst.This object is achieved by the sensor according to the invention.

Der Sensor weist ein Gehäuse, eine Kappe und eine elektronische Baugruppe auf. Das Gehäuse dient der Aufnahme der Kappe. Die Kappe ist mit einer Außenseite an einer Innenseite des Gehäuses befestigt und dient der Aufnahme der elektronischen Baugruppe. Die elektronische Baugruppe weist eine bestückte Leiterplatte auf und ist mit einem Ende in der Kappe befestigt. Die bestückte Leiterplatte weist ein Sensorelement auf oder ist mit einem solchen verbindbar oder verbunden.The sensor has a housing, a cap and an electronic assembly. The housing serves to receive the cap. The cap is attached to an outside on an inside of the housing and serves to receive the electronic assembly. The electronic assembly has a populated printed circuit board and is fixed with one end in the cap. The populated printed circuit board has a sensor element or is connected or connected to such.

Die Kappe weist einen Mantel und bevorzugt einen Deckel auf. Der Deckel kann zum Beispiel eine Kreisform aufweisen und der Mantel kann zum Beispiel eine Zylinderform aufweisen, wobei der Deckel den Zylinder auf einer Seite abschließt.The cap has a jacket and preferably a lid. The lid may, for example, have a circular shape and the jacket may, for example, have a cylindrical shape, the lid closing off the cylinder on one side.

Die elektronische Baugruppe wird an der Kappe auf der Seite, auf der der Deckel sitzt, oder am Deckel selbst befestigt. Unter einer deckelseitigen Befestigung der elektronischen Baugruppe soll das gerade Beschriebene verstanden werden. Das Ende der elektronischen Baugruppe, welches in der Kappe befestigt ist, wird deckelseitiges oder verschlussseitiges Ende genannt. Bevorzugt weist das deckelseitige Ende der elektronischen Baugruppe das Sensorelement auf. In diesem Fall kann dieses Ende auch sensorseitiges Ende genannt werden. Die Kappe hat ein verschlossenes Ende und ein offenes Ende. Das verschlossene Ende kann auch Deckelseite oder Verschlussseite und das offene Ende kann offene Seite genannt werden. Die Kappe weist an ihrem Mantel mindestens ein Loch auf.The electronic assembly is attached to the cap on the side on which the lid is seated or on the lid itself. Under a lid-side mounting of the electronic module is to be understood the just described. The end of the electronic assembly mounted in the cap is called the lid-side or the closure-side end. The lid-side end of the electronic module preferably has the sensor element. In this case, this end can also be called the sensor-side end. The cap has a closed end and an open end. The closed end can also be called cover side or lock side and the open end can be called open side. The cap has at least one hole on its coat.

Das Gehäuse weist an der Innenseite mindestens eine Ausnehmung auf, welche zwischen der Außenseite der Kappe und der Innenseite des Gehäuses einen Hohlraum bildet. Die Ausnehmung ist bevorzugt umlaufend.The housing has on the inside at least one recess, which forms a cavity between the outside of the cap and the inside of the housing. The recess is preferably circumferential.

Mindestens ein Loch des mindestens einen Lochs verbindet eine Innenseite der Kappe mit der Ausnehmung. Bevorzugt gilt dies für alle Löcher.At least one hole of the at least one hole connects an inside of the cap with the recess. This preferably applies to all holes.

Der erfindungsgemäße Sensor hat den Vorteil, dass durch die Anordnung der Ausnehmung und des mindestens einen Lochs in der Kappe, Voraussetzung dafür geschaffen ist, die elektronische Baugruppe, die Kappe und das Gehäuse äußerst positionsfest miteinander zu verbinden. Hierzu ist vorgesehen, dass ein aushärtbares Fluid, z.B. ein Schaum, ein Gießharz oder ein Kleber, in das Innere der Kappe und des Gehäuses um die elektronische Baugruppe herum sowie in das mindestens einen Loch der Kappe und die Ausnehmung des Gehäuses eingebracht wird und dort erstarrt oder aushärtet, wodurch die elektronische Baugruppe, die Kappe und das Gehäuse positionsfest und starr miteinander verbunden werden.The sensor according to the invention has the advantage that the arrangement of the recess and the at least one hole in the cap, a prerequisite is created to connect the electronic assembly, the cap and the housing extremely fixed position with each other. For this purpose it is provided that a curable fluid, e.g. a foam, a casting resin or an adhesive, is introduced into the interior of the cap and the housing around the electronic assembly and in the at least one hole of the cap and the recess of the housing and solidifies there or cures, whereby the electronic assembly, the cap and the housing are fixed in position and rigidly connected.

Das Gehäuse hat bevorzugt die Form eines Rohrs und ist bevorzugt aus Messing gefertigt. Bevorzugt weist das Material der Kappe einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT), auf oder besteht aus einem solchen. Alternativ können andere Materialien Verwendung finden.The housing preferably has the shape of a tube and is preferably made of brass. The material of the cap preferably comprises or consists of a thermoplastic, in particular polybutylene terephthalate (PBT). Alternatively, other materials may be used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im Inneren der Kappe, in dem mindestens einen Loch der Kappe und in der mindestens einen Ausnehmung des Gehäuses ein aushärtbares Fluid, insbesondere ein Schaum, zur Befestigung der Kappe mit dem Gehäuse angeordnet. Anstatt eines Schaums kann auch ein anderer Füllstoff verwendet werden.According to a preferred embodiment, inside the cap, in which at least one hole of the cap and in the at least one recess of the housing, a curable fluid, in particular a foam, arranged for attachment of the cap to the housing. Instead of a foam, another filler can also be used.

Da mindestens ein Loch des mindestens einen Lochs eine Innenseite der Kappe mit der Ausnehmung verbindet, verbindet der Schaum an mindestens einer Stelle, d.h. an dem mindestens einen Loch das Innere der Kappe mit der Ausnehmung. Bevorzugt gilt dies für alle Löcher.Since at least one hole of the at least one hole connects an inside of the cap to the recess, the foam joins at least one location, i. at the at least one hole the interior of the cap with the recess. This preferably applies to all holes.

Der Schaum ist bevorzugt ein Polyurethanschaum.The foam is preferably a polyurethane foam.

Der Sensor ist bevorzugt ein induktiver, kapazitiver, optischer, Ultraschall- oder magnetfeldempfindlicher Sensor. Das jeweilige Sensorelement ist bevorzugt hinter dem Deckel der Kappe angeordnet. Im Falle eines induktiven oder kapazitiven Sensors ist das Material der Kappe durchlässig für elektrische und / oder elektromagnetische Felder. Im Falle eines Magnetfeldsensors, ist das Material der Kappe durchlässig für Magnetfelder. Im Falle eines optoelektronischen Sensors ist das Material der Kappe durchlässig für Licht oder elektromagnetische Strahlung.The sensor is preferably an inductive, capacitive, optical, ultrasonic or magnetic field-sensitive sensor. The respective sensor element is preferably arranged behind the lid of the cap. In the case of an inductive or capacitive sensor the material of the cap is permeable to electrical and / or electromagnetic fields. In the case of a magnetic field sensor, the material of the cap is permeable to magnetic fields. In the case of an optoelectronic sensor, the material of the cap is permeable to light or electromagnetic radiation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kappe zwischen einer ersten umlaufenden Kante und einer zweiten umlaufenden Kante des Gehäuses befestigt. Die Befestigungsmethode ist bevorzugt ein Verspannen. Dies kann zum Beispiel durch ein Übermaß der Kappe gegenüber dem Maß am Gehäuse, an dem die Kappe befestigt wird, erreicht werden. Das Maß am Gehäuse kann zum Beispiel der Abstand der ersten und zweiten umlaufenden Kante sein. Dies hat den Vorteil, dass die Kappe gegenüber dem Gehäuse eine hohe Positionsstabilität aufweist.According to a further preferred embodiment, the cap is fastened between a first circumferential edge and a second circumferential edge of the housing. The attachment method is preferably a bracing. This can be achieved, for example, by an excess of the cap relative to the dimension on the housing to which the cap is attached. The dimension of the housing may be, for example, the distance of the first and second circumferential edge. This has the advantage that the cap relative to the housing has a high position stability.

Bevorzugt sind die erste umlaufende Kante und die zweite umlaufende Kante des Gehäuses ein Teil der mindestens einen Ausnehmung des Gehäuses. Solche Kanten sind vorteilhafterweise in einer Ausnehmung einfach anzubringen.Preferably, the first circumferential edge and the second circumferential edge of the housing are part of the at least one recess of the housing. Such edges are advantageously easy to install in a recess.

Bevorzugt ist die erste umlaufende Kante das Gehäuses zur Deckelseite der Kappe oder zum offenen Ende des Gehäuses hin gewandt und die zweite umlaufende Kante von der Deckelseite der Kappe oder vom offenen Ende des Gehäuses abgewandt.Preferably, the first peripheral edge facing the housing to the cover side of the cap or the open end of the housing and facing away from the second circumferential edge of the lid side of the cap or the open end of the housing.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Rastnase der Kappe an einer ersten umlaufenden Kante des Gehäuses eingerastet und ist ein offenes Ende der Kappe gegen eine zweite umlaufende Kante des Gehäuses gepresst. Die Rastnase ist bevorzugt umlaufend. Bevorzugt wird hierbei das offene Ende der Kappe zuerst in das offene Ende des Gehäuses eingeführt bis eine vom Deckel abgewandte Kante der Kappe die zweite umlaufende Kante des Gehäuses berührt. Zu diesem Zeitpunkt ist die umlaufende Einrastnase der Kappe noch nicht an der ersten umlaufenden Kante des Gehäuses eingerastet. Um die Einrastnase der Kappe an der ersten umlaufenden Kante des Gehäuses einzurasten, benötigt es eine vorgegebene Kraft, welche auf die Kappe entlang einer Richtung von der Deckelseite zur offenen Seite der Kappe ausgeübt wird. Mit derselben Kraft wird das offene Ende der Kappe gegen die zweite umlaufende Kante des Gehäuses gepresst. Nachdem die Einrastnase der Kappe an der ersten umlaufenden Kante des Gehäuses eingerastet ist, ist die Kappe aufgrund der Einrastnase in Richtung des Deckels gesichert und gleichzeitig das offene Ende der Kappe gegen die zweite umlaufende Kante des Gehäuses verpresst. Somit wird die Kappe zwischen der ersten und zweiten umlaufenden Kante des Gehäuses sicher gehalten, was eine hohe Positionsstabilität der Kappe gegenüber dem Gehäuse garantiert.According to a further preferred embodiment, a detent of the cap is latched to a first circumferential edge of the housing and an open end of the cap is pressed against a second circumferential edge of the housing. The locking lug is preferably circumferential. Preferably, in this case, the open end of the cap is first inserted into the open end of the housing until an edge of the cap facing away from the lid touches the second circumferential edge of the housing. At this time, the circumferential latching lug of the cap is not yet engaged on the first circumferential edge of the housing. In order to lock the latching lug of the cap on the first circumferential edge of the housing, it requires a predetermined force, which is applied to the cap along a direction from the lid side to the open side of the cap. With the same force, the open end of the cap is pressed against the second circumferential edge of the housing. After the latching lug of the cap is latched to the first peripheral edge of the housing, the cap is secured in the direction of the cover due to the latching nose and at the same time the open end of the cap is pressed against the second circumferential edge of the housing. Thus, the cap is held securely between the first and second peripheral edge of the housing, which guarantees a high positional stability of the cap relative to the housing.

Der Außendurchmesser der auf der Kappe angebrachten Rastnase der Kappe ist breiter als der Innendurchmesser des Gehäuses. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außendurchmesser der Rastnase mit 14,7 mm um 0,3 mm größer als der Außendurchmesser der Kappe, welcher einen Außendurchmesser von 14,4 mm aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform hat das Gehäuse ein Innenmaß von 14,5 mm und das Innenmaß des Rohrs an der Stelle der Ausnehmung ist 15,4 mm. Somit wird die Kappe in der Ausnehmung des Gehäuses sicher gehalten.The outer diameter of the cap mounted on the locking lug of the cap is wider than the inner diameter of the housing. According to a preferred embodiment, the outer diameter of the latching nose of 14.7 mm by 0.3 mm larger than the outer diameter of the cap, which has an outer diameter of 14.4 mm. According to this embodiment, the housing has an internal dimension of 14.5 mm and the internal dimension of the tube at the location of the recess is 15.4 mm. Thus, the cap is securely held in the recess of the housing.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste umlaufende Kante des Gehäuses an einem longitudinalen Ende der mindestens einen Ausnehmung des Gehäuses und die zweite umlaufende Kante des Gehäuses an dem entgegengesetztem longitudinalen Ende der mindestens einen Ausnehmung des Gehäuses angeordnet. Aus Gründen der Ökonomie ist es vorteilhaft, dass die erste und zweite umlaufende Kante des Gehäuses entlang der longitudinalen Achse des Rohrs gesehen an den äußeren Stellen der Ausnehmung angeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es jedoch möglich, dass die erste und zweite umlaufende Kante des Gehäuses im Inneren der Ausnehmung angeordnet sind und sich die Ausnehmung jenseits der ersten oder zweiten umlaufenden Kante erstreckt.According to a further preferred embodiment, the first peripheral edge of the housing is disposed at a longitudinal end of the at least one recess of the housing and the second circumferential edge of the housing at the opposite longitudinal end of the at least one recess of the housing. For reasons of economy, it is advantageous that the first and second peripheral edge of the housing are arranged along the longitudinal axis of the tube at the outer locations of the recess. According to another embodiment, however, it is possible that the first and second circumferential edge of the housing are arranged in the interior of the recess and the recess extends beyond the first or second circumferential edge.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein geschlossenes Ende der Kappe bündig mit einem offenen Ende des Gehäuses. Bevorzugt wird die Kappe durch das offene Ende des Gehäuses in das Gehäuse eingebracht. Hierbei wird die Kappe zunächst mit dem offenen Ende der Kappe durch das offene Ende des Gehäuses eingebracht. Das Einbringen geschieht so lange, bis das hintere Ende der Kappe, d.h. der Deckel, bündig mit dem offenen Ende des Gehäuses abschließt. Dieses Merkmal hat den Vorteil, dass sowohl die Kappe als auch das Gehäuse bündig sind und eine Einheit bilden.According to yet another preferred embodiment, a closed end of the cap is flush with an open end of the housing. Preferably, the cap is inserted through the open end of the housing into the housing. Here, the cap is first introduced with the open end of the cap through the open end of the housing. The insertion takes place until the rear end of the cap, i. the lid is flush with the open end of the housing. This feature has the advantage that both the cap and the housing are flush and form a unit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Baugruppe mit einem deckelseitigen oder sensorseitigen Ende in dem geschlossenen Ende der Kappe befestigt. Die Befestigungsmethode ist bevorzugt ein Kleben. Besonders bevorzugt wird in der Kappe auf dem Deckel ein Kunstharz, insbesondere ein Gießharz, zum Beispiel ein PU-Gießharz, eingefüllt, worin das deckelseitige Ende der elektronische Baugruppe eingetaucht wird, um sie zu verkleben. Das Verkleben mit einem Gießharz hat den Vorteil, dass die elektronische Baugruppe äußerst fest mit der Kappe verbunden ist.According to a further preferred embodiment, the electronic assembly is fastened with a cover-side or sensor-side end in the closed end of the cap. The attachment method is preferably gluing. Particularly preferably, a synthetic resin, in particular a casting resin, for example a PU casting resin, is filled in the cap on the cover, in which the cover-side end of the electronic assembly is immersed in order to adhere it. Gluing with a casting resin has the advantage that the electronic assembly is extremely firmly connected to the cap.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors gelöst.According to a further aspect, the object of the invention is achieved by a method for producing the sensor according to the invention.

Gemäß einem ersten Schritt des Verfahrens wird ein Gehäuse bereitgestellt, welches mindestens eine Ausnehmung an einer Innenseite des Gehäuses aufweist. In einem zweiten Schritt des Verfahrens wird eine Kappe bereitgestellt, welche in ihrer Mantelseite mindestens ein Loch aufweist. In einem dritten Schritt des Verfahrens wird ein Ende einer elektronischen Baugruppe in der Kappe befestigt. Gemäß einem vierten Schritt wird eine Außenseite der Kappe an einer Innenseite des Gehäuses befestigt, so dass sich zwischen der Kappe und dem Gehäuse ein Hohlraum bildet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Reihenfolge des dritten und vierten Schritts vertauscht sein. According to a first step of the method, a housing is provided, which has at least one recess on an inner side of the housing. In a second step of the method, a cap is provided which has at least one hole in its shell side. In a third step of the method, one end of an electronic assembly is mounted in the cap. According to a fourth step, an outer side of the cap is fastened to an inner side of the housing, so that a cavity is formed between the cap and the housing. According to another embodiment, the order of the third and fourth steps may be reversed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem nächsten Schritt des Verfahrens ein aushärtbares Fluid, insbesondere ein Schaum, in das Innere der Kappe, in das mindestens eine Loch der Kappe und in die mindestens eine Ausnehmung des Gehäuses zur Befestigung der Kappe mit dem Gehäuse eingebracht.According to a preferred embodiment of the method, in a next step of the method, a curable fluid, in particular a foam, is introduced into the interior of the cap, into the at least one hole of the cap and into the at least one recess of the housing for fastening the cap to the housing ,

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Figurenlistelist of figures

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1B zeigt eine schematische, dreidimensionale Schnittdarstellung des Sensors gemäß 1A.
  • 2A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Sensors gemäß 1A unter Weglassung einer elektronischen Baugruppe und eines Schaumes.
  • 2B zeigt eine schematische, teilweise geschnittene dreidimensionale Darstellung des Sensors gemäß 2A.
  • 3 zeigt jeweils eine Darstellung einer Kappe und eine Schnittdarstellung eines Gehäuses eines Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 zeigt eine Kappe eines Sensors in einer dreidimensionalen Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 5 zeigt einen Sensor samt elektronischer Baugruppe und daran angeschlossenem Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.
  • 1A shows a schematic sectional view of a sensor according to an embodiment of the invention.
  • 1B shows a schematic, three-dimensional sectional view of the sensor according to 1A ,
  • 2A shows a schematic sectional view of a sensor according to 1A omitting an electronic assembly and a foam.
  • 2 B shows a schematic, partially sectioned three-dimensional representation of the sensor according to 2A ,
  • 3 Each shows an illustration of a cap and a sectional view of a housing of a sensor according to an embodiment of the invention.
  • 4 shows a cap of a sensor in a three-dimensional representation according to an embodiment of the invention.
  • 5 shows a sensor including electronic assembly and plug connected thereto according to an embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention

In den 1A und 1B kann man ein Gehäuse 110, eine Kappe 120 und eine elektronische Baugruppe 130 eines Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. erkennen. Zwischen dem Gehäuse 110 und der Kappe 120 befindet sich eine Ausnehmung 112 des Gehäuses. Die Kappe 120 hat einen Mantel 122 und an einem geschlossenen Ende 124 einen Deckel 127. Die Kappe 120 weist im Mantel 122 vier Löcher 123 auf, von denen in den Schnittdarstellungen der 1A und 1B lediglich zwei zu sehen sind.In the 1A and 1B you can have a case 110 , a cap 120 and an electronic assembly 130 a sensor according to an embodiment of the invention. recognize. Between the case 110 and the cap 120 there is a recess 112 of the housing. The cap 120 has a coat 122 and at a closed end 124 a lid 127 , The cap 120 shows in the coat 122 four holes 123 on, in the sectional views of the 1A and 1B only two can be seen.

Die elektronische Baugruppe 130 weist deckelseitig ein Sensorelement 133 und daran anschließend in Richtung einer vom Deckel 127 abgewandten Seite eine Leiterplatte 134 auf, an deren deckelseitigem Ende das Sensorelement 133 befestigt ist. Die Leiterplatte 134 weist eine Vielzahl von Bauteilen 135 auf. Die elektronische Baugruppe 130 ist im Inneren der Kappe 120 deckelseitig mit einem Gießharz160 oder einem Kleber an der Kappe 120 festgeklebt. Das Gießharz 160 ist vorliegend ein PU-Gießharz. Zur Befestigung der elektronischen Baugruppe 130 an der Kappe 120 wird zuerst das Gießharz 160 in die mit dem Deckel 127 nach unten stehende Kappe 120 gefüllt und danach die elektronische Baugruppe 130 in das Gießharz 160 getaucht bis die elektronische Baugruppe 130 den Deckel 127 der Kappe 120 berührt. Nach dem Trocknen und Aushärten des Epoxidharzes 160 ist die elektronische Baugruppe 130 fest mit der Kappe 120 verbunden. Der Schnittzeichnung der 1A ist lediglich ein c-förmiger Bereich zu sehen, in dem Gießharz 160 vorhanden ist. Da das Sensorelement jedoch flach ist, ist der deckelseitige Bereich der Kappe 120 nahezu vollständig mit Gießharz 160 ausgefüllt. Bei optischen Sensoren ist das Gießharz 160 jedoch nur an dem nicht lichtdurchlässigen Ende vorhanden und nicht am Ende der Kappe 120.The electronic assembly 130 has cover side, a sensor element 133 and then in the direction of one of the lid 127 opposite side of a circuit board 134 on, at the cover-side end of the sensor element 133 is attached. The circuit board 134 has a variety of components 135 on. The electronic assembly 130 is inside the cap 120 on the lid side with a cast resin160 or an adhesive on the cap 120 taped. The casting resin 160 is in this case a PU casting resin. For fastening the electronic module 130 at the cap 120 First, the casting resin 160 in the with the lid 127 down cap 120 filled and then the electronic assembly 130 in the casting resin 160 dipped to the electronic assembly 130 the lid 127 the cap 120 touched. After drying and curing of the epoxy resin 160 is the electronic assembly 130 firmly with the cap 120 connected. The sectional drawing of 1A is only a c-shaped area to see in the casting resin 160 is available. However, since the sensor element is flat, the lid-side portion of the cap is 120 almost completely with casting resin 160 filled. For optical sensors, the casting resin 160 but only at the non-translucent end and not at the end of the cap 120 ,

Zur Befestigung des Gehäuses 110, der Kappe 120 und der elektronischen Baugruppe 130 ist ein Schaum 150 in den Sensor 100 eingebracht. Der Schaum 150 befindet sich im Innern 129 des Gehäuses 110 zwischen der elektronischen Baugruppe 130 einerseits und dem Gehäuse 110 und der Kappe 120 andererseits. Ferner befindet sich der Schaum 150 in den Löchern 123 der Kappe 120 und in der Ausnehmung 112 des Gehäuses 110. Diese Bereiche sind alle zusammenhängend, wodurch der Schaum 150 alle drei Komponenten, d. h. das Gehäuse 110, die Kappe 120 und die elektronische Baugruppe 130 miteinander verbindet. Dies wird auch Verkrallung oder Schaum-Verkrallung genannt. Neben Verkrallung wird das auch eine formschlüssige Verbindung genannt.For fastening the housing 110 , the cap 120 and the electronic assembly 130 is a foam 150 in the sensor 100 brought in. The foam 150 is located inside 129 of the housing 110 between the electronic assembly 130 on the one hand and the housing 110 and the cap 120 on the other hand. Further, there is the foam 150 in the holes 123 the cap 120 and in the recess 112 of the housing 110 , These areas are all contiguous, causing the foam 150 all three components, ie the housing 110 , the cap 120 and the electronic assembly 130 connects with each other. This is also called clawing or foam-clawing. In addition to clawing that is also called a positive connection.

2A und 2B zeigen den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei unterschiedlichen Darstellungen. 2A zeigt eine Schnittzeichnung und 2B zeigt eine dreidimensionale Teilansicht, in der das Gehäuse 110 geschnitten dargestellt ist und die Kappe 120 in einer Vollansicht dargestellt ist. In den 2A und 2B sind zur Verdeutlichung der Befestigung der Kappe 120 im Gehäuse 110 lediglich die Kappe 120 und das Gehäuse 110 abgebildet. 2A and 2 B show the sensor 100 according to an embodiment of the invention in two different representations. 2A shows a sectional drawing and 2 B shows a three-dimensional partial view in which the housing 110 is shown cut and the cap 120 is shown in a full view. In the 2A and 2 B are to illustrate the attachment of the cap 120 in the case 110 only the cap 120 and the case 110 displayed.

In den 2A und 2B ist zu sehen, dass die Kappe 120 zwischen einer ersten umlaufenden Kante 113 des Gehäuses 110 und einer zweiten umlaufenden Kante 114 des Gehäuses 110 verspannt ist.In the 2A and 2 B you can see that the cap 120 between a first circumferential edge 113 of the housing 110 and a second circumferential edge 114 of the housing 110 is tense.

Eine umlaufende Rastnase 126 ist hierbei an der ersten umlaufenden Kante 113 des Gehäuses 110 verrastet. Alternativ kann eine Rastnase 126 verwendet werden, welche mindestens einmal unterbrochen ist. Ein offenes Ende 125 der Kappe 120 ist gegen die zweite umlaufende Kante 114 des Gehäuses 110 gepresst. Da der Mantel 122 der Kappe 120 in diesem Ausführungsbeispiel eine Zylinderform aufweist, ist das offene Ende 125 der Kappe 120 kreisringförmig. Dieses kreisringförmige offene Ende 125 der Kappe 120 ist gegen die zweite umlaufende Kante 114 des Gehäuses 110 gepresst.A circumferential latch 126 is here at the first circumferential edge 113 of the housing 110 locked. Alternatively, a catch 126 used, which is interrupted at least once. An open end 125 the cap 120 is against the second circumferential edge 114 of the housing 110 pressed. Since the coat 122 the cap 120 in this embodiment has a cylindrical shape, the open end 125 the cap 120 a circular ring. This annular open end 125 the cap 120 is against the second circumferential edge 114 of the housing 110 pressed.

In den 2A und 2B ist weiterhin eine Verdickung 128 zu sehen, welche an einer Außenseite 121 der Kappe 120 umlaufend angebracht ist. Anstatt einer Verdickung 128 kann alternativ keine Verdickung 128 oder mehrere hintereinander angeordnete Verdickungen 128 vorhanden sein. Die Verdickung 128 ist entlang einer axialen Richtung zwischen dem Deckel 127 und der umlaufenden Rastnase 126 angeordnet. Die Verdickung 128 wirkt mit der Innenseite 111 des Gehäuses 110 zusammen und bewirkt eine weitere Befestigung der Kappe 120 am Gehäuse 110. Die Verdickung 128 liegt am Gehäuse 110 an einer Stelle auf, welche zwischen dem offenen Ende 115 des Gehäuses 110 und der ersten umlaufenden Kante 113 des Gehäuses 110 ist.In the 2A and 2 B is still a thickening 128 to see which on an outside 121 the cap 120 circumferentially attached. Instead of a thickening 128 can alternatively no thickening 128 or several successive thickenings 128 to be available. The thickening 128 is along an axial direction between the lid 127 and the circumferential latch 126 arranged. The thickening 128 works with the inside 111 of the housing 110 together and causes a further attachment of the cap 120 on the housing 110 , The thickening 128 lies on the housing 110 at a point on which between the open end 115 of the housing 110 and the first circumferential edge 113 of the housing 110 is.

3 verdeutlicht, wie diese Verpressung erzielt wird. 3 zeigt die Kappe 120 links vor dem offenen Ende 115 des Gehäuses 110. Hierbei sind das Gehäuse 110 und die Kappe 120 entlang derselben Achse X koaxial angeordnet. Um die Kappe 120 im Gehäuse 110 zu verspannen, wird die Kappe 120 von links nach rechts durch das offene Ende 115 des Gehäuses 110 geführt, bis das kreisförmige offene Ende 125 der Kappe 120 gegen die zweite umlaufende Kante 114 des Gehäuses 110 stößt, wodurch eine formschlüssige Verbindung entsteht. Da das Maß zwischen der ersten umlaufenden Kante 113 und der zweiten umlaufenden Kante 114 des Gehäuses 110 um ΔL kleiner oder kürzer ist als das Maß zwischen der Rastnase 126 und dem offenen Ende 125 der Kappe 120, muss die Kappe 120 mit dem offenen Ende 125 gegen die zweite umlaufende Kante 114 gedrückt oder gepresst werden, so dass die Kappe 120 entlang der Axialrichtung um ein Betrag von ΔL oder mehr gestaucht wird. Das Übermaß ΔL kann z.B. 0,1 oder 0,2 mm betragen. 3 illustrates how this compression is achieved. 3 shows the cap 120 left in front of the open end 115 of the housing 110 , Here are the case 110 and the cap 120 Coaxially arranged along the same axis X. To the cap 120 in the case 110 to tense, the cap becomes 120 from left to right through the open end 115 of the housing 110 guided until the circular open end 125 the cap 120 against the second circumferential edge 114 of the housing 110 collides, creating a positive connection. As the measure between the first circumferential edge 113 and the second circumferential edge 114 of the housing 110 ΔL is smaller or shorter than the dimension between the latching lug 126 and the open end 125 the cap 120 , the cap needs 120 with the open end 125 against the second circumferential edge 114 pressed or pressed, leaving the cap 120 along the axial direction is compressed by an amount of ΔL or more. The excess ΔL may be, for example, 0.1 or 0.2 mm.

Nachdem die Kappe 120 gestaucht wurde, kann die Rastnase 126 bei der ersten umlaufenden Kante 113 des Gehäuses 110 einrasten. Da der Außendurchmesser der Rastnase 126 mit 14,7 mm deutlich breiter als der Innendurchmesser des Gehäuses 110 von 14,5 mm ist, kann sich die Kappe 120 nicht mehr in Richtung des offenen Endes 115 des Gehäuses 110 bewegen. Die Länge der Kappe 120 ist dermaßen, dass der Deckel 127 mit dem offenen Ende 115 des Gehäuses bevorzugt bündig abschließt.After the cap 120 has been compressed, the catch can 126 at the first circumferential edge 113 of the housing 110 engage. As the outer diameter of the latch 126 with 14.7 mm significantly wider than the inner diameter of the housing 110 of 14.5 mm, the cap can be 120 no longer in the direction of the open end 115 of the housing 110 move. The length of the cap 120 is so much that the lid 127 with the open end 115 the housing preferably ends flush.

4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Kappe 120, bei der man die vier im Mantel 122 angeordneten Löcher 123 gut erkennen kann. 4 zeigt ebenfalls die Rastnase 126 und die Verdickung 128. 4 shows a three-dimensional view of the cap 120 in which you put the four in the coat 122 arranged holes 123 can recognize well. 4 also shows the catch 126 and the thickening 128 ,

5 zeigt den Sensor 100 des Ausführungsbeispiels der 1A, 1B, 2A, 2B, 3 und 4. 5 zeigt jedoch im Gegensatz zu den oben genannten Figuren noch weitere Bauteile, insbesondere zur Kontaktierung des Sensors. 5 shows the sensor 100 of the embodiment of 1A . 1B . 2A . 2 B . 3 and 4 , 5 However, in contrast to the above figures, further components, in particular for contacting the sensor.

Anhand der 5 soll verdeutlicht werden, wie ein solcher Sensor hergestellt wird. Hierzu wird Gießharz 160 in die Kappe 120 eingefüllt und die elektronische Baugruppe 130 in das Gießharz 160 eingetunkt, um die elektronische Baugruppe 130 mit der Kappe 120 zu verkleben. Nach Einfügen von elektronischer Baugruppe 130 und Kappe 120 durch das offene Ende 115 des Gehäuses 110 in das Gehäuse 110 werden ein Rohrabschnitt 170 und ein Stecker 180 eingefügt. Hierbei weist der Stecker 180 eine Öffnung 190 entlang der Längsachse auf, durch die der Schaum 150 eingefüllt wird. Nach dem Einfüllen quillt der Schaum 150 und füllt das gesamte Gehäuse 110 aus.Based on 5 should be clarified how such a sensor is made. This is cast resin 160 in the cap 120 filled in and the electronic assembly 130 in the casting resin 160 eingetunkt to the electronic assembly 130 with the cap 120 to stick together. After inserting electronic module 130 and cap 120 through the open end 115 of the housing 110 in the case 110 become a pipe section 170 and a plug 180 inserted. Here, the plug has 180 an opening 190 along the longitudinal axis, through which the foam 150 is filled. After filling, the foam swells 150 and fills the entire case 110 out.

Claims (11)

Sensor (100) aufweisend: ein Gehäuse (110) zur Aufnahme einer Kappe (120); die Kappe (120), welche mit einer Außenseite (121) an einer Innenseite (111) des Gehäuses (110) befestigt ist und welche der Aufnahme einer elektronischen Baugruppe (130) dient; und die elektronische Baugruppe (130), welche mit einem Ende (131) in der Kappe (120) befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (120) an ihrem Mantel (122) mindestens ein Loch (123) aufweist; und dass das Gehäuse (110) an der Innenseite (111) mindestens eine Ausnehmung (112) aufweist, welche zwischen der Außenseite (121) der Kappe (120) und der Innenseite (111) des Gehäuses (110) einen Hohlraum (140) bildet.A sensor (100) comprising: a housing (110) for receiving a cap (120); the cap (120), which with an outer side (121) on an inner side (111) of the housing (110) is attached and which serves to receive an electronic assembly (130); and the electronic assembly (130) attached to one end (131) in the cap (120); characterized in that the cap (120) has at least one hole (123) on its jacket (122); and that the housing (110) on the inside (111) has at least one recess (112) which forms a cavity (140) between the outside (121) of the cap (120) and the inside (111) of the housing (110) , Sensor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren (129) der Kappe (120), in dem mindestens einen Loch (123) der Kappe (120) und in der mindestens einen Ausnehmung (112) des Gehäuses (110) ein aushärtbares Fluid zur Befestigung der Kappe (120) mit dem Gehäuse (110) angeordnet ist.Sensor (100) after Claim 1 , characterized in that in the interior (129) of the cap (120), in the at least one hole (123) of the cap (120) and in the at least one recess (112) of the housing (110) a curable fluid for fastening the cap (120) is arranged with the housing (110). Sensor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (100) ein induktiver, kapazitiver, optischer, Ultraschall- oder magnetfeldempfindlicher Sensor (100) ist.Sensor (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that the sensor (100) is an inductive, capacitive, optical, ultrasonic or magnetic field sensitive sensor (100). Sensor (100) nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (120) zwischen einer ersten umlaufenden Kante (113) und einer zweiten umlaufenden Kante (114) des Gehäuses (110) befestigt ist.A sensor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cap (120) is mounted between a first circumferential edge (113) and a second circumferential edge (114) of the housing (110). Sensor (100) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastnase (126) der Kappe (120) an der ersten umlaufenden Kante (113) des Gehäuses (110) eingerastet ist; und ein offenes Ende (125) der Kappe (120) gegen die zweite umlaufende Kante (114) des Gehäuses (110) gepresst ist.Sensor (100) according to the preceding claim, characterized in that a latching nose (126) of the cap (120) is latched to the first peripheral edge (113) of the housing (110); and an open end (125) of the cap (120) is pressed against the second circumferential edge (114) of the housing (110). Sensor (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste umlaufende Kante (113) des Gehäuses (110) an einem longitudinalen Ende der mindestens einen Ausnehmung (112) des Gehäuses (110) und die zweite umlaufende Kante (114) des Gehäuses (110) an dem entgegengesetztem longitudinalen Ende der mindestens einen Ausnehmung (112) des Gehäuses (110) angeordnet ist.Sensor (100) after Claim 4 or 5 characterized in that the first circumferential edge (113) of the housing (110) at a longitudinal end of the at least one recess (112) of the housing (110) and the second circumferential edge (114) of the housing (110) at the opposite longitudinal End of the at least one recess (112) of the housing (110) is arranged. Sensor (100) nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossenes Ende (124) der Kappe (120) bündig mit einem offenen Ende (115) des Gehäuses (110) ist.A sensor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that a closed end (124) of the cap (120) is flush with an open end (115) of the housing (110). Sensor (100) nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe (130) in der Kappe (120) befestigt ist.A sensor (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic assembly (130) is mounted in the cap (120). Sensor (100) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe (130) mit einem sensorseitigen Ende (132) in dem geschlossenen Ende (124) der Kappe (120) verklebt ist.Sensor (100) according to the preceding claim, characterized in that the electronic assembly (130) is bonded to a sensor-side end (132) in the closed end (124) of the cap (120). Verfahren zur Herstellung eines Sensors (100), insbesondere eines Sensors (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Gehäuses (110), welches mindestens eine Ausnehmung (112) an einer Innenseite (111) des Gehäuses (110) aufweist; Bereitstellen einer Kappe (120), welche in ihrem Mantel (122) mindestens ein Loch (123) aufweist; Befestigen eines Endes (131) einer elektronischen Baugruppe (130) in der Kappe (120); und Befestigen einer Außenseite (121) der Kappe (120) an einer Innenseite (111) des Gehäuses (110), so dass sich zwischen der Kappe (120) und dem Gehäuse (110) ein Hohlraum (140) bildet.Method for producing a sensor (100), in particular a sensor (100) according to one of the Claims 1 to 9 method comprising the steps of: providing a housing (110) having at least one recess (112) on an inner side (111) of the housing (110); Providing a cap (120) having at least one hole (123) in its shell (122); Securing an end (131) of an electronic assembly (130) in the cap (120); and attaching an outer side (121) of the cap (120) to an inside (111) of the housing (110) so that a cavity (140) is formed between the cap (120) and the housing (110). Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, aufweisend: Einbringen eines Schaums (150) oder einen Gießharzes in das Innere (129) der Kappe (120), in das mindestens eine Loch (123) der Kappe (120) und in die mindestens eine Ausnehmung (112) des Gehäuses (110) zur Befestigung der Kappe (120) mit dem Gehäuse (110).A method according to the preceding claim, comprising: Introducing a foam (150) or casting resin into the interior (129) of the cap (120), into the at least one hole (123) of the cap (120) and into the at least one recess (112) of the housing (110) for attachment the cap (120) with the housing (110).
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