DE10223946A1 - Drehdetektoreinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Drehdetektoreinrichtung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Abstract
Eine Drehdetektoreinrichtung weist den folgenden Aufbau auf. Eine Zwischenanordnung weist Anschlußklemmenstifte auf, die Vorsprünge an vorgegebenen Abschnitten aufweisen; eine ausgeformte Kunststoffbasis, in welche die vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte eingebettet sind, wobei die Vorsprünge nach außen hin freiliegen; und mehrere Elektronikbauelemente, die mit den freiliegenden Vorsprüngen der vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte verbunden sind. Eines der Elektronikbauelemente ist ein Sensorelement, welches auf der ausgeformten Kunststoffbasis angebracht ist. Ein ausgeformtes Kunststoffgehäuse deckt vollständig und hermetisch die Zwischenanordnung ab, mit Ausnahme eines Verbinderteils der Zwischenanordnung, an welchem Vorderenden der Anschlußklemmenstifte angeordnet sind. Zur Herstellung der Drehdetektoreinrichtung werden zwei oder drei Formgebungsanordnungen hintereinander eingesetzt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Detektor
und ein Verfahren zu dessen Herstellung, und insbesondere
eine Drehdetektoreinrichtung, welche die
Umdrehungsgeschwindigkeit eines Drehteils feststellt, und ein
Verfahren zu deren Herstellung.
Bislang wurden als Drehdetektoreinrichtungen optische und
magnetische Typen in weitem Ausmaß eingesetzt, da diese Typen
berührungslos die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Drehteils
feststellen können.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung (Tokkai)
2000-180460 zeigt eine magnetische Drehdetektoreinrichtung,
welche die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Rades eines
Kraftfahrzeugs feststellt. Bei dieser Einrichtung wird ein
Substrat aus Kunststoffisoliermaterial dazu verwendet,
hierauf ein vorgegebenes Verdrahtungsmuster anzubringen. In
das Kunststoffmaterial sind Glasfasern eingebettet, damit das
Substrat eine verläßliche Standfestigkeit aufweist. Weiterhin
sind mit dem Substrat mittels Löten verschiedene
elektronische Bauelemente verbunden, beispielsweise ein
Magnetwiderstandselement, ein Hall-Element und dergleichen,
für einen Sensor. Das Substrat, auf welchem die verschiedenen
elektronischen Bauelemente angebracht sind, ist in einem
Metallgehäuse aufgenommen, das mit einem Gehäuse aus
Kunststoffmaterial verbunden ist.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung (Tokkai-hei)
11-14644 zeigt, wie aus den Fig. 12 und 13 der beigefügten
Zeichnungen hervorgeht, ein Substrat 52 (sh. Fig. 13), das
in einer Ausnehmung 50A aufgenommen ist, die in einem Gehäuse
50 aus Kunststoffmaterial vorgesehen ist. Wie aus Fig. 12
hervorgeht, ist ein Kunststoffdichtungsmaterial 54 in die
Ausnehmung 50A eingebracht, um das Substrat 52 hermetisch
abgedichtet in der Ausnehmung 50A anzubringen. Das Gehäuse 50
weist ein einstückig mit ihm ausgebildetes Verbinderteil 56
auf, mit Anschlußklemmenstiften 56A (von denen nur einer
dargestellt ist) als Einsatz. Zum Zusammenbau der Teile wird
das Substrat 52 in die Ausnehmung 50A eingesetzt, dann werden
die Anschlußklemmenstifte 56A mit vorgegebenen Abschnitten
eines Verdrahtungsmusters auf dem Substrat 52 verlötet, und
dann wird Kunststoffdichtungsmaterial 54 in die Ausnehmung
50A eingebracht.
Die Drehdetektoreinrichtungen gemäß den voranstehend
angegebenen Veröffentlichungen waren jedoch für Benutzer
nicht zufriedenstellend. Infolge ihres Aufbaus ist bei der
Herstellung der Einrichtungen ein komplizierter
Zusammenbauvorgang erforderlich, was die Kosten der
Einrichtungen erhöht.
Daher besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der
Bereitstellung einer Drehdetektoreinrichtung, die einfach
hergestellt und zusammengebaut wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in
der Bereitstellung eines Verfahrens zur einfachen Herstellung
der Drehdetektoreinrichtung.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Drehdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, die eine
Zwischenanordnung mit Anschlußklemmenstiften aufweist, die
vorgegebene Abschnitte aufweisen, wobei jeder vorgegebene
Abschnitt zumindest einen Vorsprung aufweist; eine
ausgeformte Kunststoffbasis, in welche die vorgegebenen
Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, daß
die Vorsprünge nach außen hin freiliegen; und mehrere
elektronische Bauelemente, die mit den freiliegenden
Vorsprüngen der vorgegebenen Abschnitte der
Anschlußklemmenstifte verbunden sind, wobei eines der
elektronischen Bauelemente ein Sensorelement ist, das auf der
ausgeformten Kunststoffbasis angebracht ist; und ein
ausgeformtes Kunststoffgehäuse, welches vollständig und
hermetisch die Zwischenanordnung abdeckt, mit Ausnahme eines
Verbinderteils der Zwischenanordnung, an welchem führende
Enden der Anschlußklemmenstifte angeordnet sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
zur Verfügung gestellt, welches umfaßt: (a) Einsetzen
mehrerer Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung,
wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen;
(b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in
die erste Formanordnung zur Erzeugung eines Teilehalters,
wobei der Teilehalter eine ausgeformte Kunststoffbasis
aufweist, in welche vorgegebene Abschnitte der
Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, dass die
Vorsprünge nach außen hin freiliegen; (c) Verbinden
elektronischer Bauelemente mit den freiliegenden Vorsprüngen
der Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine
Zwischenanordnung auszubilden; und (d) Ausformen eines
Gehäuses, in welches hermetisch die Zwischenanordnung
eingebettet ist, mit Ausnahme führender Enden der
Anschlußklemmenstifte, und welches eine Ausnehmung eines
Verbinderteils aufweist, zu welchem die führenden Enden der
Anschlußklemmenstifte hin freiliegen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
zur Verfügung gestellt, welches umfaßt: (a) Einsetzen
mehrerer Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung,
wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen; (b)
Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die
erste Formanordnung zur Erzeugung eines Teilehalters, welcher
eine ausgeformte Kunststoffbasis aufweist, in welche
vorgegebene Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so
eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin
freiliegen; (c) Verbinden elektronischer Bauelemente mit den
freiliegenden Vorsprüngen der Anschlußklemmenstifte, um
hierdurch eine Zwischenanordnung auszubilden, wobei die
Verbindung entweder durch ein Lötverfahren oder ein
Schweißverfahren erzielt wird; (d) Einsetzen der
Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung; und (e)
Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die
zweite Formanordnung, um ein Gehäuse auszuformen, in welches
hermetisch die Zwischenanordnung eingebettet ist, mit
Ausnahme führender Enden der Anschlußklemmenstifte, und
welches eine Ausnehmung eines Verbinderteils aufweist, zu
welchem die führenden Enden der Anschlußklemmenstifte hin
freiliegen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
zur Verfügung gestellt, welches umfaßt: (a) Einsetzen
mehrerer Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung,
wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen;
(b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in
die erste Formanordnung zur Erzeugung eines Teilehalters, der
eine ausgeformte Kunststoffbasis aufweist, in welche
vorgegebene Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so
eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin
freiliegen; (c) Verbinden elektronischer Bauelemente mit den
freiliegenden Vorsprüngen der Anschlußklemmenstifte, um
hierdurch eine erste Zwischenanordnung auszubilden, wobei die
Verbindung entweder durch ein Lötverfahren oder ein
Schweißverfahren erzielt wird; (d) Einsetzen der ersten
Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung; (e)
Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die
zweite Formanordnung, um ein erstes Gehäuseteil auszubilden,
in welches hermetisch abgedichtet die erste Zwischenanordnung
eingebettet ist, mit Ausnahme führender Abschnitte der
Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine zweite
Zwischenanordnung herzustellen; (f) Einsetzen der zweiten
Zwischenanordnung in eine dritte Formanordnung; und (g)
Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die
dritte Formanordnung, um ein zweites Gehäuseteil auszuformen,
welches hermetisch einen Abschnitt der zweiten
Zwischenanordnung abdeckt, und eine Ausnehmung eines
Verbinderteils aufweist, zu welchem führende Enden der
Anschlußklemmenstifte freiliegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Drehdetektoreinrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von
Fig. 1;
Fig. 3 eine Perspektivansicht von Anschlußklemmenstiften;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer ersten Formanordnung zum
Ausformen eines Teilehalters unter Verwendung der
Anschlußklemmenstifte als Einsätze;
Fig. 5 eine Perspektivansicht des Teilehalters, der soeben
durch die erste Formanordnung ausgeformt wurde;
Fig. 6 eine Perspektivansicht einer Zwischenanordnung,
nämlich des Teilehalters mit verschiedenen
elektronischen Bauteilen, die auf ihm mittels Löten
angebracht sind;
Fig. 7 eine Schnittansicht einer zweiten Formanordnung zum
Ausformen eines Gehäuses der
Drehdetektoreinrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform unter Verwendung der
Zwischenanordnung als Einsatz;
Fig. 8 eine Schnittansicht einer Drehdetektoreinrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine Schnittansicht einer zweiten Formanordnung zum
Ausformen einer zweiten Zwischenanordnung, die bei
der zweiten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 10 eine Schnittansicht der zweiten Zwischenanordnung,
die soeben durch die zweite Formanordnung von Fig.
9 ausgeformt wurde;
Fig. 11 eine Schnittansicht einer dritten Formanordnung zum
Ausformen eines Gehäuses der
Drehdetektoreinrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform, unter Verwendung der zweiten
Zwischenanordnung von Fig. 10 als Einsatz;
Fig. 12 eine Schnittansicht einer Drehdetektoreinrichtung
nach dem Stand der Technik; und
Fig. 13 eine Perspektivansicht eines Teils der
Drehdetektoreinrichtung nach dem Stand der Technik.
Nunmehr werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
im Einzelnen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
Zur Vereinfachung des Verständnisses werden verschiedene
Begriffe in Bezug auf die Richtung in der Beschreibung
verwendet, beispielsweise rechts, links, oben, unten, nach
rechts, usw. Allerdings sind diese Begriffe in Bezug auf die
Zeichnung oder die Zeichnungen zu verstehen, in welchen ein
entsprechendes Teil oder ein entsprechender Abschnitt
dargestellt ist.
In den Fig. 1 bis 7, insbesondere den Fig. 1 und 2, ist
eine Drehdetektoreinrichtung 100A gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Die hier gezeigte Drehdetektoreinrichtung 100A ist ein
Geschwindigkeitsdetektor, der eine Umdrehungsgeschwindigkeit
eines Kraftfahrzeugmotors feststellt.
Zur Erleichterung der Beschreibung der
Drehdetektoreinrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform
wird mit wesentlichen Teilen der Einrichtung 100A begonnen.
In Fig. 5 ist ein Teilehalter 1 gezeigt, der einen
Basisabschnitt der Drehdetektoreinrichtung 100A bildet. Wie
gezeigt, weist der Teilehalter 1 im wesentlichen eine
ausgeformte Kunststoffbasis 2 und drei parallele
Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 auf, deren untere Abschnitte
in die Basis 2 eingebettet sind. Wie dargestellt ist die
Kunststoffbasis rechteckförmig, und verläuft in derselben
Richtung wie die Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5. Die
rechteckige Kunststoffbasis 2 weist einen dünneren
Plattenabschnitt 2A auf, einen dickeren Körperabschnitt, der
auf einem unteren Ende des dünneren Plattenabschnitts 2A
vorgesehen ist, sowie einen ersten und einen zweiten
Wandabschnitt 2C bzw. 2D, die von einer Oberfläche des
dünneren Plattenabschnitts 2A ausgehen.
Die Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 bestehen aus einem sehr
gut leitfähigen Metall. Wie aus Fig. 2 hervorgeht,
erstrecken sich diese Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 nach
dem Zusammenbau von einem Sensorelement 7 zu einem
Verbinderteil 10 eines Gehäuses 9.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weisen der linke und der rechte
Anschlußklemmenstift 3 bzw. 4 denselben Aufbau auf. Jeder
Stift 3 oder 4 weist einen unteren Abschnitt 3A bzw. 4A auf,
der in die rechteckige Kunststoffbasis 2 eingebettet werden
soll. Der untere Abschnitt 3A oder 4A des Stiftes 3 bzw. 4
weist erste, zweite und dritte L-förmige Vorsprünge 3B bzw.
4B, 3C bzw. 4C, und 3D bzw. 4D auf, welche in dieselbe
Richtung vorspringen. Der erste Vorsprung 3B oder 4B ist am
unteren Ende des Anschlußklemmenstiftes 3 bzw. 4 angeordnet,
wie dargestellt. Das obere Ende des Anschlußklemmenstiftes 3
oder 4 ist mit 3E bzw. 4E bezeichnet.
Der zentrale Anschlußklemmenstift 5 weist einen unteren
Abschnitt 5A auf, der in die rechteckige Kunststoffbasis 2
eingebettet ist. Der untere Abschnitt 5A ist mit einem
L-förmigen Vorsprung 5B am unteren Ende des Stiftes 5
versehen, der zur Vereinfachung als erster L-förmiger
Vorsprung 5B bezeichnet wird. Daher weist der zentrale
Anschlußklemmenstift 5 keine Vorsprünge entsprechend dem
zweiten und dritten Vorsprung 3C und 3D bzw. 4C und 4D des
linken und rechten Anschlußklemmenstiftes 3 und 4 auf. Ein
oberes Ende des Anschlußklemmenstiftes 5 ist mit 5C
bezeichnet.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, liegen nach der Ausformung des
Teilehalters 1 die vorderen Enden der ersten L-förmigen
Vorsprünge 3B, 4B und 5B des linken, rechten bzw. zentralen
Stiftes 3, 4 bzw. 5, jene der zweiten L-förmigen Vorsprünge
30 und 4C des linken bzw. rechten Stiftes 3 bzw. 4, und jene
der dritten L-förmigen Vorsprünge 3D und 4D des linken bzw.
rechten Stiftes 3 bzw. 4 gegenüber dem dünneren
Plattenabschnitt 2A der rechteckigen Kunststoffbasis 2 frei.
Wie gezeigt sind die freiliegenden, vorderen Enden dritter
L-förmiger Vorsprünge 3D und 4D und jene zweiter L-förmiger
Vorsprünge 30 und 4C durch einen zweiten Wandabschnitt 2D
getrennt, und sind die freiliegenden, vorderen Enden zweiter
L-förmiger Vorsprünge 3C und 4C sowie jene erster L-förmiger
Vorsprünge 4E3 und 5B durch einen ersten Wandabschnitt 2C
getrennt.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind verschiedene elektronische
Bauelemente an dem Teilehalter 1 angebracht, um eine
Zwischenanordnung 6 auszubilden. So sind ein Sensorelement 7
und ein Elektronikbauelement 8 an dem Teilehalter 1
angebracht. Das Sensorelement 7 weist ein
Magnetwiderstandselement oder ein Hall-Element auf, das so
aufgebaut ist, dass es eine Änderung des Magnetfeldes erfaßt.
Wie dargestellt erstrecken sich vom Sensorelement 7 aus drei
Anschlußklemmen 7A, die mit den freiliegenden Vorderenden des
ersten L-förmigen Vorsprungs 3B, 4B bzw. 5B verlötet sind.
Diese Verbindung kann auch durch Punktschweißen erzielt
werden. Der verlötete Abschnitt zwischen der Anschlußklemme 7
und dem ersten L-förmigen Vorsprung 3B ist in Fig. 2 mit dem
Bezugszeichen 7B bezeichnet.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist im Gebrauch die
Drehdetektoreinrichtung 100A in der Nähe eines bestimmten
Zahnrades 14 eines zugehörigen Motors angeordnet, dessen
Umdrehungsgeschwindigkeit festgestellt werden soll. Im
einzelnen wird das Zahnrad 14 durch eine Ausgangswelle des
Motors gedreht, und ist die Einrichtung 100A so angeordnet,
dass das Sensorelement 7 Zähnen 14A des Zahnrades 14
gegenüber liegt, um die Anzahl an Zähnen 14A festzustellen,
die pro Zeiteinheit vorbeigehen. Das Sensorelement 7 erzeugt
daher Informationssignale entsprechend der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrades 14. Die
Informationssignale werden einer Steuereinheit (nicht
gezeigt) zugeführt, um den Betrieb des Motors zu steuern.
Wie wiederum aus Fig. 6 hervorgeht, bildet jedes der
Elektronikbauteile 8 eine Signalverarbeitungsschaltung zur
Verarbeitung der Signale von dem Sensorelement 7. Die
Schaltung weist insgesamt Widerstände, Kondensatoren,
Transistoren und dergleichen auf. Selbstverständlich können
in der Schaltung auch ICs eingesetzt werden. In der
Signalverarbeitungsschaltung werden verschiedene Vorgänge
durchgeführt, beispielsweise ein Signalverstärkungsvorgang,
ein Signalformvorgang, ein Rauschverringerungsvorgang, und
dergleichen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, weist das obere
Elektronikbauelement 8 zwei Anschlußklemmen 8A auf, die
jeweils mit dem freiliegenden Vorderende eines dritten,
L-förmigen Vorsprungs 3D bzw. 4D eines linken und rechten
Anschlußklemmenstiftes 3 bzw. 4 verlötet sind. Weiterhin
weist das untere Elektronikbauelement 8 zwei Anschlußklemmen
8A auf, die jeweils mit dem freiliegenden Vorderende eines
zweiten, L-förmigen Vorsprungs 3C bzw. 4C eines linken bzw.
rechten Anschlußklemmenstiftes 3 bzw. 4 verlötet sind. In
Fig. 2 ist der verlötete Abschnitt zwischen dem zweiten
L-förmigen Vorsprung 3C und der Anschlußklemme 8A mit dem
Bezugszeichen 8B bezeichnet. Durch diese Lötverbindung werden
die beiden elektronischen Bauelemente 8 stabil auf dem
dünneren Plattenabschnitt 2A der Kunststoffbasis 2
angebracht.
In Fig. 2 ist der gesamte Aufbau der Drehdetektoreinrichtung
100A dargestellt, in welcher die Zwischenanordnung 6 (vgl.
Fig. 6) angebracht ist. Die Zwischenanordnung 6 ist nämlich
in einem Gehäuse 9 aus isolierendem Kunststoff angebracht.
Wie nachstehend im einzelnen erläutert wird, wird zur
Herstellung der Drehdetektoreinrichtung 100A ein integrales
Formgebungsverfahren unter Verwendung der Zwischenanordnung 6
als Einsatz verwendet. Wie gezeigt, ist die Zwischenanordnung
6 im wesentlichen in eine massive Anordnung des
Kunststoffgehäuses 9 eingebettet, mit Ausnahme der oberen
Abschnitte 3E, 4E und 5C des linken, rechten bzw. zentralen
Anschlußklemmenstiftes 3, 4 bzw. 5.
Wie am deutliches aus Fig. 2 hervorgeht, ist ein oberer Teil
der Drehdetektoreinrichtung 100A mit einer Ausnehmung (ohne
Bezugszeichen) versehen, in welcher die oberen Abschnitte 3E,
4E und 5C von drei Anschlußklemmen 3, 4 bzw. 5 freiliegen.
Daher bildet das obere Teil der Einrichtung 100A ein
Verbinderteil 10, genauer gesagt ein Buchsenteil einer
Verbinderanordnung. Wenn ein Steckerteil (nicht gezeigt) der
Verbinderanordnung in dem Buchsenteil 10 aufgenommen ist,
wird dazwischen eine elektrische Verbindung eingerichtet. Das
Steckerteil ist mit der Steuereinheit über ein Kabel
verbunden.
Das Gehäuse 9 ist mit einem Flansch 11 versehen, der mit dem
Motor über Bolzen verbunden wird. Für den Durchgang der
Bolzen ist der Flansch 11 mit Bohrungen versehen, die durch
Metallmuffen 12 verstärkt sind. Wie nachstehend genauer
erläutert wird, werden diese Metallmuffen 12 an vorbestimmten
Positionen in einer Formanordnung als Einsätze angeordnet,
bevor das einstückige Ausformen durchgeführt wird.
Nachstehend wird der Betriebsablauf der
Drehdetektoreinrichtung 100A kurz unter Bezugnahme auf Fig.
2 erläutert.
Wenn das Zahnrad 14 in Richtung des Pfeils gedreht wird,
stellt das Sensorelement 7 aufeinanderfolgende Änderungen des
Magnetfeldes fest, und stellt so die Anzahl an Zähnen 14A
fest, die pro Zeiteinheit vorbeigehen. Informationssignale,
die auf diese Weise von dem Sensorelement 7 erzeugt werden,
werden Elektronikbauteilen 8 über drei Anschlußklemmenstifte
3, 4 und 5 zugeführt, um verarbeitet zu werden, und werden
der Steuereinheit (nicht gezeigt) über das Steckerteil des
Verbinders zugeführt, das in das Verbinderteil 10 eingepaßt
ist, sowie über das Kabel. Durch Verarbeitung der
Informationssignale berechnet die Steuereinheit die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors.
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der
Drehdetektoreinrichtung 100A unter Bezugnahme auf die Fig.
3 bis 7 erläutert.
Wie nachstehend verdeutlicht wird, werden bei diesem
Verfahren zwei Formgebungsschritte zur Herstellung der
Drehdetektoreinrichtung 100A eingesetzt.
Zuerst werden Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 hergestellt,
wie sie in Fig. 3 gezeigt sind. Pressen oder Stanzen wird
zur Herstellung dieser Stifte 3, 4 und 5 aus einem
Metallblech eingesetzt.
Dann werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist, die drei
Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 ordnungsgemäß in eine erste
Formanordnung 15 eingesetzt. Wie gezeigt bildet, bei der
Einnahme eines geschlossenen Zustands, die erste
Formanordnung 15 einen Hohlraum 15A mit einer Form aus,
welche der Form der Kunststoffbasis 2 (sh. Fig. 5) des
Teilehalters 1 entspricht. Dann wird ein geschmolzenes
Kunststoffmaterial in den Hohlraum 15A von einer
Einlaßöffnung 15B aus eingespritzt. Sobald das
Kunststoffmaterial ausgehärtet ist, so dass es eine bestimmte
Härte aufweist, wird die erste Formanordnung 15 geöffnet, um
das Erzeugnis freizugeben. Hierdurch wird der Teilehalter 1
hergestellt, wie er in Fig. 5 gezeigt ist.
Dann werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, das Sensorelement 7
und die Elektronikbauelemente 8 mit den
Anschlußklemmenstiften 3, 4 und 5 auf die voranstehend
geschilderte Art und Weise verlötet, um die Zwischenanordnung
6 auszubilden.
Dann werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die
Zwischenanordnung 6 und die Metallbuchsen 12 ordnungsgemäß in
eine zweite Formanordnung 16 eingesetzt. Wie gezeigt bildet,
wenn sie einen geschlossenen Zustand annimmt, die zweite
Formanordnung 16 einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum
16A mit einer Form aus, welche der Form des Gehäuses 9 (vgl.
Fig. 2) der Drehdetektoreinrichtung 100A entspricht. Dann
wird ein geschmolzenes Kunststoffmaterial in den Hohlraum 16A
von einer Einlaßöffnung 16B der zweiten Formanordnung 16 aus
eingespritzt. Sobald das Kunststoffmaterial so ausgehärtet
ist, dass es eine bestimmte Härte aufweist, wird die zweite
Farmanordnung 16 geöffnet, um das Erzeugnis freizugeben.
Hierdurch wird die Drehdetektoreinrichtung 100A hergestellt,
wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.
Nachfolgend werden Vorteile der voranstehend erläuterten
ersten Ausführungsform 100A geschildert.
Zur Herstellung der Drehdetektoreinrichtung 100A werden zwei
Spritzgußvorgänge eingesetzt, von denen der eine zur
Erzeugung des Teilehalters 1 und der andere zur Erzeugung des
Enderzeugnisses dient, also der Einrichtung 100A. Wie aus der
voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte,
wird die Verbindung des Sensorelements 7 und der
Elektronikbauteile 8 mit dem Teilehalter 1 nur unter Einsatz
eines üblichen Lötverfahrens durchgeführt. Da der Teilehalter
1 vollständig nach außen hin freiliegt, läßt sich ein
derartiger Lötvorgang einfach und sicher durchführen.
Weiterhin dient bei dem Vorgang der Herstellung des
Enderzeugnisses die Zwischenanordnung 6 als Einsatz für das
einstückige Ausformen. Daher weist das Enderzeugnis, also die
Drehdetektoreinrichtung 100A, die benötigte
Abmessungsstabilität auf.
Da die wesentlichen Elemente, nämlich das Sensorelement 7 und
die Elektronikbauelemente 8, der Drehdetektoreinrichtung 100A
hermetisch in das Gehäuse 9 eingebettet sind, wird die
Verläßlichkeit der Einrichtung 100A erhöht.
Das Verbinderteil 10 wird gleichzeitig nach dem Ausformen des
Gehäuses 9 der Einrichtung 100A hergestellt. Dies führt zu
einer Verringerung der Herstellungsschritte, zu einem
kompakten Aufbau, und zu einer Herstellung mit geringem
Kostenaufwand der Einrichtung 100A.
Der linke, der rechte, und der zentrale Anschlußklemmenstift
3, 4 bzw. 5 dienen als Teilerhalterelemente, über ihre
Grundsätzliche Funktion hinaus (also als Elemente des
Verbinderteils 10), was zu einer Verringerung der Anzahl
wesentlicher Teile führt, die für die Einrichtung 100A
benötigt werden.
In den Fig. 8 bis 11, insbesondere in Fig. 8, ist eine
Drehdetektoreinrichtung 100B gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, die
ein Geschwindigkeitsdetektor zur Feststellung der
Umdrehungsgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugmotors ist.
In den Zeichnungen der zweiten Ausführungsform 100B sind
gleiche Teile und Elemente, die mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet werden wie bei der voranstehend
geschilderten, ersten Ausführungsform 100A, ebenso wie bei
der ersten Ausführungsform 100A ausgebildet.
Wie nachstehend genauer erläutert wird, werden bei dieser
zweiten Ausführungsform 100B drei, nämlich ein erster,
zweiter und dritter, Formgebungsschritte zur Herstellung der
Drehdetektoreinrichtung 100B verwendet.
Wie man aus einem Vergleich von Fig. 8 gemäß der zweiten
Ausführungsform 100B mit Fig. 2 gemäß der ersten
Ausführungsform 100A sieht, weist das Gehäuse der Einrichtung
100B zwei Teile auf, die durch einen zweiten bzw. dritten
Formgebungsschritt hergestellt werden.
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der
Drehdetektoreinrichtung 100B unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert.
Zuerst werden, wie bei der ersten Ausführungsform, drei
Anschlußklemmenstifte 3, 4 und 5 in eine erste Formanordnung
eingesetzt, und wird mit ihnen ein Einspritzvorgang
durchgeführt, um einen Teilehalter 1 herzustellen.
Dann werden wie bei der ersten Ausführungsform, das
Sensorelement 7 und Elektronikbauelemente 8 mit dem
Teilehalt er 1 verbunden oder verlötet, um eine erste
Zwischenanordnung 6 auszubilden.
Dann wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, die erste
Zwischenanordnung 6 ordnungsgemäß in eine zweite
Formanordnung 27 eingesetzt. Wie gezeigt bildet, wenn sie
einen geschlossenen Zustand annimmt, die zweite Formanordnung
27 einen zylindrischen Hohlraum 27A aus, der vollständig
einen unteren Abschnitt einer ersten Zwischenanordnung 6
abdeckt. Dann wird ein geschmolzenes Kunststoffmaterial in
den Hohlraum 27A von einer Einlaßöffnung 27B aus
eingespritzt. Sobald das Kunststoffmaterial so ausgehärtet
ist, dass es eine bestimmte Härte aufweist, wird die zweite
Formanordnung 27 geöffnet, um ein Erzeugnis freizugeben,
nämlich eine zweite Zwischenanordnung 21, die in Fig. 10
gezeigt ist. Wie dargestellt wird durch diese Formgebung ein
sensorseitiges Gehäuseteil 22 hergestellt, in welches eng die
erste Zwischenanordnung 6 eingebettet ist.
Dann werden, wie in Fig. 11 gezeigt, eine zweite
Zwischenanordnung 21 und Metallbuchsen 12 ordnungsgemäß in
eine dritte Formanordnung 28 eingesetzt. Wie gezeigt bildet,
wenn sie einen geschlossenen Zustand einnimmt, die dritte
Formanordnung 28 einen Hohlraum 28A aus, der einen oberen
Abschnitt der zweiten Formanordnung 21 abdeckt, die dort
eingesetzt ist. Dann wird ein geschmolzenes
Kunststoffmaterial in den Hohlraum 28A von einer
Einlaßöffnung 28B der dritten Formanordnung 28 aus
eingespritzt. Sobald das Kunststoffmaterial so weit
ausgehärtet ist, dass es eine bestimmte Härte aufweist, wird
die dritte Formanordnung 28 geöffnet, um ein Erzeugnis
freizugeben, nämlich eine Drehdetektoreinrichtung 100B, wie
sie in Fig. 8 gezeigt ist. Wie aus dieser Zeichnung
hervorgeht, wird durch diese Formgebung ein verbinderseitiges
Gehäuseteil 23 hergestellt, welches eng einen oberen
Abschnitt des sensorseitiges Gehäuseteils 22 abdeckt, und ein
Verbinderteil 24 sowie einen Flansch 25 aufweist.
Bei der Drehdetektoreinrichtung 100B gemäß der zweiten
Ausführungsform werden im wesentlichen dieselben Vorteile
erhalten wie bei der ersten Ausführungsform 100A, infolge des
ähnlichen Aufbaus. Darüber hinaus können bei der zweiten
Ausführungsform 100B verschiedene Typen von
Drehdetektoreinrichtungen leicht hergestellt werden, nämlich
durch Änderung der dritten Formanordnung 28.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung
2001-163413, eingereicht am 30. Mai 2001, wird in die
vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen.
Zwar wurde die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch ist die
Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt,
wie sie voranstehend geschildert wurden. Verschiedene
Abänderungen und Variationen derartiger Ausführungsformen
können von Fachleuten auf diesem Gebiet durchgeführt werden,
auf der Grundlage der voranstehenden Beschreibung.
Claims (14)
1. Drehdetektoreinrichtung, welche aufweist:
eine Zwischenanordnung, die Anschlußklemmenstifte aufweist, die vorgegebene Abschnitte haben, wobei jeder vorgegebene Abschnitt zumindest einen Vorsprung aufweist; eine ausgeformte Kunststoffbasis, in welche die vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin freiliegen; und mehrere Elektronikbauelemente, die mit den freiliegenden Vorsprüngen der vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte verbunden sind, wobei eines dieser Elektronikbauelemente ein Sensorelement ist, das auf der ausgeformten Kunststoffbasis angebracht ist; und
ein ausgeformtes Kunststoffgehäuse, welches vollständig und hermetisch die Zwischenanordnung abdeckt, mit Ausnahme eines Verbinderteils der Zwischenanordnung, an welchem führende Enden der Anschlußklemmenstifte angeordnet sind.
eine Zwischenanordnung, die Anschlußklemmenstifte aufweist, die vorgegebene Abschnitte haben, wobei jeder vorgegebene Abschnitt zumindest einen Vorsprung aufweist; eine ausgeformte Kunststoffbasis, in welche die vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin freiliegen; und mehrere Elektronikbauelemente, die mit den freiliegenden Vorsprüngen der vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte verbunden sind, wobei eines dieser Elektronikbauelemente ein Sensorelement ist, das auf der ausgeformten Kunststoffbasis angebracht ist; und
ein ausgeformtes Kunststoffgehäuse, welches vollständig und hermetisch die Zwischenanordnung abdeckt, mit Ausnahme eines Verbinderteils der Zwischenanordnung, an welchem führende Enden der Anschlußklemmenstifte angeordnet sind.
2. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Verbinderteil eine Ausnehmung aufweist, die in dem
ausgeformten Kunststoffgehäuse vorgesehen ist, zu
welcher die führenden Enden der Anschlußklemmenstifte
hin freiliegen.
3. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorsprünge des vorgegebenen Abschnitts der
Anschlußklemmenstifte jeweils im wesentlichen L-förmig
ausgebildet sind.
4. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
ausgeformte Kunststoffbasis der Zwischenanordnung
aufweist:
einen inneren Plattenabschnitt, von welchem aus die Vorsprünge der Anschlußklemmenstifte nach außen hin freiliegen;
einen dickeren Körperabschnitt, der an einem Ende des dünneren Plattenabschnitts vorgesehen ist, wobei das Sensorelement an dem dickeren Körperabschnitt angebracht ist; und
beabstandete Wandabschnitte, die auf einer Oberfläche des dünneren Plattenabschnitts vorgesehen sind, um Positionen zu trennen, an denen sich die elektronischen Bauelemente befinden.
einen inneren Plattenabschnitt, von welchem aus die Vorsprünge der Anschlußklemmenstifte nach außen hin freiliegen;
einen dickeren Körperabschnitt, der an einem Ende des dünneren Plattenabschnitts vorgesehen ist, wobei das Sensorelement an dem dickeren Körperabschnitt angebracht ist; und
beabstandete Wandabschnitte, die auf einer Oberfläche des dünneren Plattenabschnitts vorgesehen sind, um Positionen zu trennen, an denen sich die elektronischen Bauelemente befinden.
5. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das
ausgeformte Kunststoffgehäuse mit einem Flansch versehen
ist, der zumindest eine Bohrung aufweist, die durch eine
Metallbuchse verstärkt ist.
6. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
elektronischen Bauelemente mit den freiliegenden
Vorsprüngen der Anschlußklemmenstifte mittels Löten
verbunden sind.
7. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das
ausgeformte Kunststoffgehäuse aufweist:
ein sensorseitiges Gehäuseteil, welches vollständig und eng in sich die vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte einbettet, die Vorsprünge der Anschlußklemmenstifte, sowie die ausgeformte Kunststoffbasis und die elektronischen Bauelemente; und
ein verbinderseitiges Gehäuseteil, welches eng einen Abschnitt des sensorseitigen Gehäuseteils abdeckt, und welches das Verbinderteil festlegt.
ein sensorseitiges Gehäuseteil, welches vollständig und eng in sich die vorgegebenen Abschnitte der Anschlußklemmenstifte einbettet, die Vorsprünge der Anschlußklemmenstifte, sowie die ausgeformte Kunststoffbasis und die elektronischen Bauelemente; und
ein verbinderseitiges Gehäuseteil, welches eng einen Abschnitt des sensorseitigen Gehäuseteils abdeckt, und welches das Verbinderteil festlegt.
8. Drehdetektoreinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das
verbinderseitige Gehäuse einen Flansch aufweist, und der
Flansch mit einer Bohrung versehen ist, die durch eine
Metallbuchse verstärkt ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
mit folgenden Schritten:
- a) Einsetzen mehrerer Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung, wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen;
- b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die erste Formanordnung zur Erzeugung eines Teilehalters, welcher eine ausgeformte Kunststoffbasis aufweist, in welche vorgegebene Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin freiliegen;
- c) Verbinden elektronischer Bauelemente mit den freiliegenden Vorsprüngen der Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine Zwischenanordnung auszubilden; und
- d) Ausformen eines Gehäuses, in welches hermetisch die Zwischenanordnung eingebettet ist, mit Ausnahme vorderer Enden der Anschlußklemmenstifte, und welches eine Ausnehmung eines Verbinderteils aufweist, zu welchem die vorderen Enden der Anschlußklemmenstifte hin freiliegen.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass, dass der
Schritt (d) umfaßt:
- a) Einsetzen der Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung; und
- b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die zweite Formanordnung zum Ausformen des Gehäuses.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt
(d) umfaßt:
- a) Einsetzen der Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung;
- b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die zweite Formanordnung zum Ausformen eines ersten Teils des Gehäuses, um hierdurch eine andere Zwischenanordnung herzustellen, wobei das erste Teil hermetisch die Zwischenanordnung abdeckt, mit Ausnahme vorderer Abschnitte der Anschlußklemmenstifte;
- c) Einsetzen der anderen Zwischenanordnung in eine dritte Formanordnung; und
- d) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die dritte Formanordnung zum Ausformen eines zweiten Teils des Gehäuses, wobei das zweite Teil hermetisch einen Abschnitt der anderen Zwischenanordnung abdeckt, und die Ausnehmung des Verbinderteils aufweist, zu welchem hin die Vorderenden der Anschlußklemmenstifte freiliegen.
12. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt
(c) entweder mit einem Lötvorgang oder einem
Schweißvorgang durchgeführt wird.
13. Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
mit folgenden Schritten:
- a) Einsetzen mehrerer Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung, wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen;
- b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die erste Formanordnung zur Herstellung eines Teilehalters, welcher eine ausgeformte Kunststoffbasis aufweist, in welche vorgegebene Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet ist, dass die Vorsprünge nach außen hin freiliegen;
- c) Verbinden elektronischer Bauelemente mit den freiliegenden Vorsprünge der Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine Zwischenanordnung auszubilden, wobei die Verbindung entweder durch einen Lötvorgang oder durch einen Schweißvorgang durchgeführt wird;
- d) Einsetzen der Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung; und
- e) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die zweite Formanordnung, um ein Gehäuse auszuformen, in welches hermetisch die Zwischenanordnung eingebettet ist, mit Ausnahme vorderer Enden der Anschlußklemmenstifte, und welches eine Ausnehmung eines Verbinderteils aufweist, zu welchem die Vorderenden der Anschlußklemmenstifte freiliegen.
14. Verfahren zur Herstellung einer Drehdetektoreinrichtung
mit folgenden Schritten:
- a) Einsetzen mehrere Anschlußklemmenstifte in eine erste Formanordnung, wobei die Anschlußklemmenstifte Vorsprünge aufweisen;
- b) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die erste Formanordnung zur Erzeugung eines Teilehalters, welcher eine ausgeformte Kunststoffbasis aufweist, in welche vorgegebene Abschnitte der Anschlußklemmenstifte so eingebettet sind, dass die Vorsprünge nach außen hin frei liegen;
- c) Verbinden elektronischer Bauelemente mit den freiliegenden Vorsprüngen der Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine erste Zwischenanordnung auszubilden, wobei die Verbindung entweder durch einen Lötvorgang oder einen Schweißvorgang durchgeführt wird;
- d) Einsetzen der ersten Zwischenanordnung in eine zweite Formanordnung;
- e) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die zweite Formanordnung, um ein erstes Gehäuseteil auszuformen, in welches die erste Zwischenanordnung hermetisch eingebettet ist, mit Ausnahme vorderer Abschnitte der Anschlußklemmenstifte, um hierdurch eine zweite Zwischenanordnung herzustellen;
- f) Einsetzen der zweiten Zwischenanordnung in eine dritte Formanordnung; und
- g) Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials in die dritte Formanordnung, um ein zweites Gehäuseteil auszuformen, welches hermetisch einen Abschnitt der zweiten Zwischenanordnung abdeckt, und eine Ausnehmung eines Verbinderteils aufweist, zu welchem Vorderenden der Anschlußklemmenstifte hin freiliegen.
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Effective date: 20141202 |