DE10256709B4

DE10256709B4 - Haltestruktur für eine elektronische Komponente und Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente

Info

Publication number: DE10256709B4
Application number: DE10256709A
Authority: DE
Inventors: Keiji Handa Yasuda; Masahiro Chiryu Kimura; Hisayoshi Nishio Okuya; Hidetoshi Okazaki Yata; Hiroyoshi Toyota Ito; Masayuki Toyota Nishiguchi; Naoki Nagoya Mizuno
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2011-05-05
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: US7378840B2; CN1423110A; CN1229619C; JP4118552B2; US20030121822A1; DE10256709A1; JP2003172634A

Abstract

Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) mit:
einem ersten Harzformstück (24), das einen Positionierungsabschnitt (24a) zum Positionieren der mit einem Anschlussstück (23) elektrisch zu verbindenden elektronischen Komponente (22) hat; und
einem zweiten Harzformstück (21), das durch Harzumspritzung des ersten Harzformstücks (24) ausgebildet ist, sodass es das erste Harzformstück (24) und die elektronische Komponente (22) zumindest teilweise bedeckt, wobei
die elektronische Komponente (22) durch das erste Harzformstück (24) positioniert ist und mit dem Anschlussstück (23) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Harzformstück (24) durch Harzumspritzung eines Teils des Anschlussstücks (23) ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Haltestruktur für eine elektronische Komponente und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente.
Hintergrund der Erfindung
Eine gattungsgemäße Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist beispielsweise in einer japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-188003 offenbart, die ähnlich der in der EP 1 120 626 A2 offenbarten Haltestruktur ist. Gemäß der hierin offenbarten Haltestruktur für die elektronische Komponente positioniert ein Kunstharzabstandshalter einen Hall-IC (ein Hall-Effekt Element) als die elektronische Komponente. Der Hall-IC ist an einem Mittelabschnitt eines Spalts angeordnet, der als ein in einem Statorkern definierter Spaltabschnitt zur Erfassung eines magnetischen Flusses dient, und Anschlussstücke des Hall-IC sind mit einem Verbindungsstift (einem Anschluss) durch Schweißen oder dergleichen verbunden. Ein Verbindungssteckergehäuse ist durch Kunstharzformgeben des Hall-IC, des Abstandshalters, des Statorkerns und des Anschlusssteckers als eine einzelne Einheit ausgebildet. Der Hall-IC ist an einer vorbestimmten Position des Verbindungssteckergehäuses gehalten.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Haltestruktur können der Hall-IC und der Abstandshalter relativ zueinander positioniert werden. Aus den nachstehenden Gründen scheint es jedoch schwierig zu sein, den Abstandshalter (und den Hall-IC) und den Verbindungsstift relativ zueinander zu positionieren. Der Abstandshalter und der Verbindungsstift werden einzeln montiert. In diesem Fall kann eine Maßabweichung jeder Komponente auftreten und ferner können beim Einbau Einbaufehler auftreten. Daher kann aufgrund der Verschiebung des Hall-IC die Erfassungsgenauigkeit der Schwankung des magnetischen Flusses durch den Hall-IC in dem Verbindungssteckergehäuse verschlechtert werden.
Auch aus der EP 1 096 234 A1 ist eine Haltestruktur für eine elektronische Komponente bekannt, die jedoch nur aus einem einzigen Formstück besteht.
Weitere Haltestrukturen für eine elektronische Komponente sind aus der EP 0 363 738 A2 , DE 200 03 512 U1 , DE 344 29 51 A1 und DE 199 28 565 A1 bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Haltestruktur für eine elektronische Komponente und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente zu schaffen, wodurch eine Positionierungsgenauigkeit zum Positionieren der elektronischen Komponente verbessert werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß Anspruch 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß Anspruch 11 gelöst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungsfiguren
Die vorgenannten und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Berücksichtigung der beiliegenden Zeichnungsfiguren ersichtlich, in denen:
1(a) eine Draufsicht ist, die eine Drehwinkelermittlungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
1(b) eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B aus 1(a) des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
2(a) eine Draufsicht ist, die ein Formstück als ein erstes Kunstharzformstück gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
2(b) eine Schnittansicht entlang eine Linie B-B aus 2(a) des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Eine Drehwinkelermittlungsvorrichtung, auf die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, ist in 1 und 2 dargestellt. Eine an einem Ermittlungsobjekt (nicht gezeigt) befestigte Drehwelle 12 ist eingeführt und an einem Gehäuse 11, das an einem Hauptkörper der Drehwinkelermittlungsvorrichtung eine Korbform aufweist, über ein Lager 13 drehbar gestützt. Ein nahezu zylindrisches Joch 14 mit einem Bodenabschnitt, das aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen gefertigt ist, ist koaxial an einem Endabschnitt (einem oberen Abschnitt in 1(b)) der Drehwelle 12 durch Stauchen befestigt. Ein nahezu zylindrisches Kunstharzelement 15 ist koaxial an einem inneren Umfang des Jochs 14 befestigt. Mehrere Dauermagneten 16 sind in dem Kunstharzelement 15 angeordnet. Ein Rotor hat die Drehwelle 12, das Joch 14, das Kunstharzelement 15 und den Dauermagneten 16. Der Rotor wird entsprechend einer Winkeländerung des damit einstückig verbundenen Ermittlungsobjekts gedreht. Daher wird ein angrenzend zu dem Hall-IC 22 erzeugter magnetischer Fluß mit der Drehung der Rotorwelle 12 geändert.
Das Gehäuse 11 ist an einer oberen Endseite des Gehäuses 11 an einem Verbindungssteckergehäuse 21 als ein zweites Kunstharzformstück montiert. Das Verbindungssteckergehäuse 21 ist aus Kunstharz durch einen Umspritzvorgang eines Anschlussstücks 23 ausgebildet, das mit einem Hall-IC 22 (einem magnetischen Ermittlungselement) elektrisch verbunden ist, das eine in dem Anschlussgehäuse 21 angeordnete und dadurch gehaltene elektronische Komponente ist. Wenn das Verbindungssteckergehäuse 21 an dem Gehäuse 11 montiert ist, ist das Hall-IC 22 so angeordnet, dass es mit der Drehwelle 12 (dem Rotor) koaxial ist. In diesem Fall sind die um das Hall-IC 22 angeordneten Dauermagneten 16 durch das Kunstharzelement 15 gesichert. Daher wird der angrenzend zu dem Hall-IC 22 erzeugte magnetische Fluss in Antwort auf die Drehung der Drehwelle 12 (der Dauermagneten 16) mit der Winkeländerung des Ermittlungsobjekts geändert. Das Hall-IC 22 wird zum Ermitteln des Drehwinkels des Ermittlungsobjekts verwendet, indem eine dem magnetischen Fluss entsprechende elektrische Spannung ausgegeben wird.
Als nächstes wird mit Bezug auf 2 nachstehend ein Aufbau des Verbindungssteckergehäuses 21 zum Halten des Hall-IC 22 ausführlich beschrieben. 2 veranschaulicht ein Formstück 24 als ein erstes Kunstharzformstück, das aus Kunstharz durch einen Einsetzformvorgang des Anschlusses 23 ausgebildet ist. Das Formstück 24 ist in einem Zustand geformt, in dem die oberen Enden 23a des Anschlussstücks 23 freiliegen und das Formstück 24 ist mit einem tassenförmigen Abschnitt 24a (einem Positionierungsabschnitt) zum Positionieren des Hall-IC 22 an einer vorbestimmten Position durch Einsetzen des Hall-IC 22 versehen. Der tassenförmige Abschnitt 24a kann einen konkaven Abschnitt haben. Es ist unnötig zu erwähnen, dass der tassenförmige Abschnitt 24a entsprechend dem Anschlussstück 23 angeordnet ist. Der tassenförmige Abschnitt 24a weist eine innere Wandfläche auf, die im Wesentlichen zumindest dieselbe Breite und Tiefe wie die des Körpers des Hall-IC 22 hat. Das Hall-IC 22 wird in den tassenförmigen Abschnitt 24a eingesetzt und relativ zu dem Formstück 24 positioniert. Daher ist das Hall-IC 22 auf Grundlage des Anschlussstücks 23 durch das Formstück 24 positioniert. Wenn das Hall-IC 22 relativ zu dem Formstück 24 positioniert ist, wird jeder Anschluss des Hall-IC 22 rechtwinkelig abgebogen und mit dem Anschlussstück 23 elektrisch verbunden. Jeder Anschluss des Hall-IC 22 ist unter Verwendung von Buckelschweißen und dergleichen mit dem Anschlussstück 23 verbunden.
Das Formstück 24 ist mit tassenförmigen Abschnitten 24b zum Anordnen von Kondensatoren 25 versehen, die Störungen aufgrund des Anschlussstücks 23 beheben können. Während die Kondensatoren 25 in den tassenförmigen Abschnitten 24b angeordnet werden, werden die abgebogenen Anschlüsse jedes Kondensators 25 mit dem Anschlussstück 23 elektrisch verbunden. Die Anschlussstücke jedes Kondensators 25 werden mit dem Anschlussstück 23 unter Verwendung von Buckelschweißen verbunden. Wenn das Hall-IC 22 und die Kondensatoren 25 in dem Formstück 24 montiert sind, wird das Verbindungssteckergehäuse 21 aus Kunstharz durch Umspritzung des Anschlussstücks 23 ausgebildet, und bedeckt das Formstück 24 und das Hall-IC 22 als eine einzelne Einheit. In diesem Fall ist es nicht notwendig, dass das Verbindungssteckergehäuse 21 das Formstück 24 und das Hall-IC 22 vollständig umgibt, sondern kann es auch nur teilweise umgeben. Das Verbindungssteckergehäuse 21 ist mit einem Verbindungssteckerabschnitt 21a ausgebildet, wobei die vorderen Enden 23a des Anschlussstücks 23 freiliegen und der Verbindungssteckerabschnitt 21a die vorderen Enden 23a umgibt. Das durch das Verbindungssteckergehäuse 21 und das Formstück 24 auf Grundlage des Anschlussstücks 23 gehaltene und positionierte Hall-IC 22 ist so angeordnet, dass es mit der Drehwelle 12 (dem Rotor) koaxial ist, wenn das Verbindungssteckergehäuse 21 an dem Gehäuse 11 befestigt ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, können die folgenden Wirkungen gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Formstück 24 aus Kunstharz durch Umspritzen des Anschlussstücks 23 ausgebildet und hat den tassenförmigen Abschnitt 24a (den Positionierungsabschnitt) zum Positionieren des mit dem Anschlussstück 23 elektrisch verbundenen Hall-IC 22. Das Verbindungssteckergehäuse 21 ist durch Umspritzen auf Grundlage des Anschlussstücks 23 aus Kunstharz ausgebildet und umgibt das Formstück 24 und das Hall-IC 22 als eine einzige Einheit. Daher kann das Hall-IC 22 auf Grundlage des Anschlussstücks 23 über das Formstück 24 (den tassenförmigen Abschnitt 24a) und das Verbindungssteckergehäuse 21 an einer vorbestimmten Position positioniert werden. Im Allgemeinen ist das Anschlussstück 23 aus einem Material, wie z. B. aus einem Metallelement gefertigt, das sich nicht einfach verformen lässt und hat verglichen mit einem aus Harz gefertigten Element eine höhere Abmessungsgenauigkeit.
Abmessungsschwankungen eines aus Kunstharz gefertigten Elements können daher durch Ausbilden des Formstücks 24 und des Verbindungssteckergehäuses 21 aus Kunstharz eingedämmt werden, indem das Anschlussstück 23, stets in eine Form zum Positionieren des Hall-IC 22 eingesetzt wird. Ferner kann das Hall-IC 22 mit einer höheren Positionierungsgenauigkeit positioniert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Positionierungsgenauigkeit des Hall-IC 22 wirksam verbessert werden. Ferner kann das Hall-IC 22 mit höherer Positionierungsgenauigkeit relativ zu dem Rotor positioniert werden, der den zu dem Hall-IC 22 angrenzend erzeugten magnetischen Fluss in Antwort auf den Drehwinkel des Rotors ändert. Daher kann die Schwankung der von dem Hall-IC 22 ausgegebenen elektrischen Spannung eingedämmt werden und die Ermittlungsgenauigkeit zum Ermitteln des Drehwinkels des Rotors kann wirksam verbessert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Formstück 24 mit den tassenförmigen Abschnitten 24b zum Anordnen der Kondensatoren 25 versehen. Daher kann die Montage der Kondensatoren 25 wirksam verbessert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Positionierungsgenauigkeit zum Positionieren des Hall-IC 22 mit. einem relativ einfachen Verfahren verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt sondern es können nachstehende Modifikationen vorgenommen werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Formstück 24 mit dem tassenförmigen Abschnitt 24b versehen, um das Hall-IC 22 so anzuordnen, dass das Hall-IC 22 positioniert ist. Wahlweise kann das Formstück 24 mit einem Vorsprung ausgebildet sein, der in einem an dem Hall-IC 22 angebrachten tassenförmigen Element angeordnet ist. Ferner kann das Formstück 24 mit einer Eingriffskralle ausgebildet sein, um das Hall-IC 22 mit dem Formstück 22 in Eingriff zu bringen, so dass das Hall-IC 22 positioniert wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Hall-IC 22 als das magnetische Ermittlungselement verwendet. Als Ersatz für das Hall-IC 22 kann jedoch ein Element mit magnetischem Widerstand verwendet werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende Erfindung durch die Haltestruktur zum Halten des Hall-IC 22 als die elektronische Komponente gekennzeichnet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch durch Haltestrukturen zum Halten anderer elektronischer Komponenten gekennzeichnet sein.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende Erfindung für die Drehwinkelermittlungsvorrichtung anwendbar. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenso auch auf andere Vorrichtungen anwendbar sein.
Eine Haltestruktur für eine elektronische Komponente hat ein erstes Kunstharzformstück, das durch Kunstharzeinsetzformgebung mit einem Anschlussstück versehen ist. Das erste Kunstharzformstück hat einen Positionierungsabschnitt zum Positionieren der mit dem Anschlussstück elektrisch zu verbindenden elektronischen Komponente. Die Haltestruktur hat ein zweites Kunstharzformstück, das durch Kunstharzeinsetzformgebung mit dem Anschlussstück versehen ist und das erste Kunstharzformstück und die elektronische Komponente umgibt. Die elektronische Komponente wurde durch das erste Kunstharzformstück positioniert und wurde mit dem Anschlussstück elektrisch verbunden.

Claims

Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) mit: einem ersten Harzformstück (24), das einen Positionierungsabschnitt (24a) zum Positionieren der mit einem Anschlussstück (23) elektrisch zu verbindenden elektronischen Komponente (22) hat; und einem zweiten Harzformstück (21), das durch Harzumspritzung des ersten Harzformstücks (24) ausgebildet ist, sodass es das erste Harzformstück (24) und die elektronische Komponente (22) zumindest teilweise bedeckt, wobei die elektronische Komponente (22) durch das erste Harzformstück (24) positioniert ist und mit dem Anschlussstück (23) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Harzformstück (24) durch Harzumspritzung eines Teils des Anschlussstücks (23) ausgebildet ist.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Anspruch 1, wobei die elektronische Komponente (22) in dem Positionierungsabschnitt (24a) angeordnet ist.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Anspruch 2, wobei der Positionierungsabschnitt (24a) eine nahezu tassenförmige Form aufweist, um die elektronische Komponente (22) darin anzuordnen.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Anspruch 2, wobei der Positionierungsabschnitt (24a) ein nahezu tassenförmiger Abschnitt ist, der eine innere Wandfläche mit zumindest der selben Breite und Tiefe wie die Breite und Tiefe des Körpers der elektronischen Komponente (22) aufweist, um so die elektronische Komponente (22) darin anzuordnen.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektronische Komponente (22) ein magnetisches Sensorelement ist, das an einer vorbestimmten Position relativ zu einem Rotor (12, 14, 15, 16) angeordnet ist, um einen erzeugten magnetischen Fluss in Antwort auf dessen Drehwinkel zu ändern.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Positionierungsabschnitt (24a) eine konkave Form hat.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: einer Drehwelle (12), die über ein Gehäuse drehbar in das zweite Harzformstück (21) eingeführt ist und dadurch gestützt ist; einem Joch (14), das koaxial an der Drehwelle (12) befestigt ist und einstückig damit gedreht wird; und mehreren Dauermagneten (16), die an einem inneren Umfang des Jochs (14) befestigt sind und die Drehwelle (12) umgeben, wobei die elektronische Komponente (22) koaxial mit der Drehwelle (12) angeordnet ist.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit: einem Harzelement (15), das zum Halten des Dauermagnets (16) in dem Joch (14) angeordnet ist.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Harzformstück (21) und die Dauermagneten (16) bei einem vorbestimmten Abstand getrennt voneinander angeordnet sind.
Haltestruktur für eine elektronische Komponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das zweite Harzformstück (21) und die Dauermagneten (16) getrennt und beabstandet voneinander positioniert sind.
Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22), das folgende Schritte aufweist: Ausbilden eines ersten Harzformstücks (24), das einen Positionierungsabschnitt (24a) zum Positionieren der mit einem Anschlussstück (23) elektrisch zu verbindenden elektronische Komponente (22) aufweist; Positionieren der elektronischen Komponente (22) in dem Positionierungsabschnitt (24a), und elektrisches Verbinden der elektronischen Komponente (22) mit dem Anschlussstück (23), Ausbilden eines zweiten Harzformstücks (21) durch Harzumspritzung des ersten Harzformstücks (24) derart, dass das erste Harzformstück (24) und die elektronische Komponente (22) zumindest teilweise bedeckt werden, gekennzeichnet durch Ausbilden des ersten Harzformstück (24) durch Harzumspritzung eines Teils des Anschlussstücks (23).
Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Anspruch 11, wobei der Positionierungsabschnitt (24a) eine konkave Form hat.
Verfahren zum Herstellen einer Haltestruktur für eine elektronische Komponente (22) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei der Positionierungsabschnitt (24a) bezüglich des Anschlussstücks (23) positioniert wird.