DE10233132A1 - Rotor or coupling element for an inductive sensor for angular velocity or position measurement has a short circuit conductor made from print-deposited conducting paste - Google Patents

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Abstract

Coupling element (1), especially a rotor, for an inductive sensor, whereby the coupling element has a support (2) and at least a short-circuit conductor (3) that is attached to the support. The short circuit conductor is made from print-deposited material that contains electrically conducting particles.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein bewegliches Koppelelement, insbesondere einen Rotor, für einen induktiven Sensor, insbesondere einen Drehsensor, wobei das Koppelelement einen Träger und mindestens eine Kurzschlussleitung aufweist, welche auf dem Träger angebracht ist.The present invention relates to a movable coupling element, in particular a rotor, for a inductive sensor, in particular a rotary sensor, the coupling element a carrier and has at least one short-circuit line, which on the carrier is appropriate.

Ein derartiges Koppelelement, nämlich ein Rotor ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 197 38 836 A1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt einen induktiven Winkelsensor mit einem Statorelement, welches eine mit einer periodischen Wechselspannung beaufschlagte Erregerspule sowie mehrere Empfangsspulen aufweist. Der induktive Winkelsensor zeigt ferner einen Rotor auf, welcher die Stärke der induktiven Kopplung zwischen Erregerspule und Empfangsspulen in Abhängigkeit seiner Winkelposition relativ zum Stator vorgibt. Darüber hinaus weist der induktive Winkelsensor eine Auswerteschaltung zur Bestimmung der Winkelposition des Rotors relativ zum Stator aus den in den Empfangsspulen induzierten Spannungssignalen auf, wobei der Rotor mindestens eine Kurzschlussleitung hat.Such a coupling element, namely a rotor, is for example from the publication DE 197 38 836 A1 known. This document describes an inductive angle sensor with a stator element, which has an excitation coil to which a periodic alternating voltage is applied, and a plurality of receiving coils. The inductive angle sensor also shows a rotor, which specifies the strength of the inductive coupling between the excitation coil and the receiving coil as a function of its angular position relative to the stator. In addition, the inductive angle sensor has an evaluation circuit for determining the angular position of the rotor relative to the stator from the voltage signals induced in the receiving coils, the rotor having at least one short-circuit line.

Gemäß der Druckschrift kann dabei die Kurzschlussleitung durch ein einfaches metallisches Stanzteil ausgeführt sein. Ferner offenbart die Druckschrift eine Lösung, bei der Rotor einen Träger aufweist, der aus Kunststoff oder einem Hybridmaterial besteht wobei die periodische Schleifenstruktur durch eine Metallbeschichtung oder aber auch durch eine Leiterpaste realisiert werden kann (siehe Spalte 2, Zeile 28–42 der Druckschrift). In der Vergangenheit haben sich von diesen Alternativen zum Herstellen der Kurzschlussleitung des Rotors im wesentlichen metallische Stanzteile durchgesetzt. Dies lag zum einen daran, dass kostengünstige Verfahren zum Auftragen der Leiterpaste nicht bekannt waren.According to the document, it can the short-circuit line through a simple metallic stamped part accomplished his. The publication also discloses a solution in which the rotor has a carrier, which consists of plastic or a hybrid material, the periodic Loop structure through a metal coating or through a Conductor paste can be realized (see column 2, lines 28-42 of Volume). In the past, these alternatives have evolved to produce the short-circuit line of the rotor essentially metallic Stamped parts enforced. On the one hand, this was due to the fact that inexpensive procedures for applying the conductor paste were not known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und technologisch einfach umzusetzendes Verfahren und ein mit einem solchen Verfahren hergestellten Rotor bzw. Koppelelement vorzuschlagen.The invention is therefore the object underlying an inexpensive and technologically easy to implement and one with one Propose method manufactured rotor or coupling element.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kurzschlussleitung aus einem aufgedruckten Stoffgemisch besteht, welches elektrisch leitende Partikel enthält. Zum Herstellen einer solchen aufgedruckten Kurzschlussleitung wird ein druckfähiges Stoffgemisch aufbereitet, welches mit einem bekannten Druckverfahren auf den Träger des Koppelelements aufgedruckt wird. Druckfähig heißt hier insbesondere, dass es sich dabei zunächst um ein fließfähiges oder spritzfähiges Stoffgemisch handelt, welches nach dem Druckvorgang auf dem Träger trocknet bzw. härtet. Vorteilhaft ist hier insbesondere das Siebdrucken. Das Stoffgemisch kann gemäß der Erfindung aber auch im Tampondruck oder durch Tropfen ähnlich zum Tintenstrahldrucken auf den Träger aufgetragen werden.This object is achieved according to the invention solved, that the short-circuit line from a printed substance mixture exists, which contains electrically conductive particles. To the Manufacturing such a printed short-circuit line becomes a printable mixture of substances processed, which with a known printing process on the carrier of the coupling element is printed. Printable means here in particular that it initially to be a flowable or sprayable This is a mixture of substances that dries on the carrier after the printing process or hardens. Screen printing is particularly advantageous here. The mixture of substances can according to the invention but also in pad printing or by drops similar to inkjet printing on the carrier be applied.

Der Träger der Kurzschlussleitung besteht aus einem anorganischen oder organischen Isolator. Gemäß der Erfindung kann es sich dabei um einen Kunststoff handeln, insbesondere um einen polaren Kunststoff. Beispiele für derartige Kunststoffe sind PA, PBT oder POM. Vorteilhaft an der Ausführung des Koppelelements als Kunststoffteil ist die preiswerte und mit anderen Funktionen kombinierbare Ausführung des Trägers.The carrier of the short circuit line consists of an inorganic or organic insulator. According to the invention can be a plastic, in particular a polar plastic. Examples of such plastics are PA, PBT or POM. Advantageous in the design of the coupling element as a plastic part is the inexpensive version of the Carrier.

Das ausgehärtete bzw. getrocknete Stoffgemisch aus welchem die Kurzschlussleitung besteht, kann ein die Partikel enthaltenes Metallpulver und ein Harz umfassen. Ferner können Reste von Lösungsmitteln enthalten sein, welche in dem druckfähigen, d. h. flüssigen oder spritzfähigen Stoffgemisch enthalten sind.The hardened or dried mixture of substances The particles from which the short-circuit line is made can contained metal powder and a resin. Furthermore, residues of solvents be included, which in the printable, d. H. liquid or sprayable Mixture of substances are included.

Bei den Partikeln kann es sich um Eisen, Kupfer, Silber und/oder Nickelpartikel handeln. Die Partikel können auch mit einem Edelmetall beschichtet sein. Die Kurzschlussleitung kann gemäß der Erfindung eine Schichtdicke von 10 – 35 μ vorzugsweise von 10 – 20 μ aufweisen, wobei die Schichtdicke auch durch ein mehrfaches Bedrucken erreicht werden kann. Ein solches mehrfaches Bedrucken ist insbesondere sinnvoll, um eine gleichmäßige und möglichst dichte Verteilung der leitenden Partikel in der Kurzschlussleitung zu erreichen.The particles can be Act iron, copper, silver and / or nickel particles. The particles can also be coated with a precious metal. The short circuit line can according to the invention a layer thickness of 10-35 μ preferably have from 10 - 20 μ, the layer thickness also being achieved by multiple printing can be. Such multiple printing is particularly useful to a uniform and preferably dense distribution of the conductive particles in the short-circuit line to reach.

Das Stoffgemisch kann gemäß der Erfindung 60–90%, vorzugsweise jedoch 85% Partikel enthalten. Bei dem druckfähigen, d. h. flüssigen oder spritzfähigen Stoffgemisch ist der Anteil der Partikel entsprechend der enthaltenen Lösungsmittel verringert.According to the invention, the mixture of substances can be 60-90%, preferably however contain 85% particles. In the printable, i.e. H. liquid or sprayable The mixture of substances is the proportion of the particles corresponding to that contained solvent reduced.

Zum Schutz vor mechanischen Einwirkungen oder zum Schutz vor Feuchtigkeit kann die Kurzschlussleitung mit einem versiegelnden Lack versehen sein.To protect against mechanical influences or to protect against moisture, the short-circuit line can also be used be provided with a sealing lacquer.

Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Koppelelement nämlich einen Rotor ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigtAn embodiment for a coupling element according to the invention namely a rotor is described in more detail with reference to the drawing. In it shows

1 einen erfindungsgemäßen Rotor in perspektivischer Darstellung. 1 a rotor according to the invention in perspective.

Der in 1 dargestellte Rotor 1 weist einen Träger 2 aus einem polaren Kunststoff auf. Dieser Träger 2 wird im wesentlichen durch eine gelochte Kreisscheibe 21 gebildet. An diese gelochte Kreisscheibe 21 ist ein Scheibensegment 22 angesetzt, welches auf seinem äußeren Rand mit Zahnradzähnen 221 versehen ist. Auf diesen Träger 2 ist mittels Siebdruck ein Stoffgemisch zur Herstellung der Kurzschlussleitung 3 aufgedruckt. Das zunächst druckfähige, d. h. flüssige Stoffgemisch ist nach dem Bedrucken ausgehärtet, so dass sich eine dauerhafte Kurzschlussleitung 3 auf dem Träger 2 ausgebildet hat. In dem Stoffgemisch sind Silberpartikel in einer Konzentration von ca. 85% enthalten so dass eine gute elektrische Leitfähigkeit gewährt ist.The in 1 rotor shown 1 has a carrier 2 made of a polar plastic. This carrier 2 is essentially a perforated circular disc 21 educated. At this perforated circular disc 21 is a slice segment 22 attached, which on its outer edge with gear teeth 221 is provided. On this carrier 2 is a mixture of substances using screen printing to produce the short-circuit line 3 printed. The initially printable, ie liquid mixture of substances has hardened after printing, so that there is a permanent short-circuit line 3 on the carrier 2 has formed. The mixture of substances contains silver particles in a concentration of approx. 85%, so that good electrical conductivity is guaranteed.

Claims (9)

Koppelelement (1) für einen induktiven Sensor, wobei das Koppelelement (1) einen Träger (2) und mindestens eine Kurzschlussleitung (3) aufweist, welche auf dem Träger (2) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussleitung (3) aus einem aufgedruckten Stoffgemisch besteht, welches elektrisch leitende Partikel enthält.Coupling element ( 1 ) for an inductive sensor, the coupling element ( 1 ) a carrier ( 2 ) and at least one short circuit line ( 3 ), which on the carrier ( 2 ) is attached, characterized in that the short-circuit line ( 3 ) consists of a printed mixture of substances that contains electrically conductive particles. Koppelelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch im Siebdruck aufgetragen ist.Coupling element ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the mixture of substances is applied by screen printing. Koppelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) aus einem organischen oder anorganischen Isolator besteht.Coupling element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 2 ) consists of an organic or inorganic insulator. Koppelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch ein die Partikel enthaltendes Metallpulver und ein Harz enthält.Coupling element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the substance mixture contains a metal powder containing the particles and a resin. Koppelelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch Lösungsmittel enthält.Coupling element ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the mixture of substances contains solvents. Koppelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel Fe, Cu, Ag und/oder Ni-Partikel sind.Coupling element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the particles are Fe, Cu, Ag and / or Ni particles. Koppelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (1) eine die Kurzschlussleitung (3) versiegelnde Lackschicht aufweist.Coupling element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element ( 1 ) the short-circuit line ( 3 ) has a sealing lacquer layer. Verfahren zum Herstellen eines Koppelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das zunächst der Träger (2) hergestellt wird, der ausschließend mit dem Stoffgemisch zum Herstellen einer Kurzschlussleitung (3) bedruckt wird.Method for producing a coupling element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 2 ) is produced, which is used exclusively with the mixture of substances to create a short-circuit line ( 3 ) is printed. Induktivsensor mit einem Stator und einem Koppelelement (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (1) ein Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.Inductive sensor with a stator and a coupling element ( 1 ), characterized in that the coupling element ( 1 ) a coupling element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7.
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