DE19748982A1 - Bauteilhalter für einen Hall-Sensor und Verfahren zum Herstellen eines Bauteilhalters - Google Patents
Bauteilhalter für einen Hall-Sensor und Verfahren zum Herstellen eines BauteilhaltersInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Bauteilhalter für einen
Hall-Sensor nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. 2 und von
einem Verfahren zum Herstellen eines Bauteilhalters nach der
Gattung des Anspruchs 9. Es ist bereits ein Bauteilhalter
für einen Hall-Sensor bekannt (DE-OS 32 35 204), der über
den Hall-Sensor gestülpt wird, um diesen nach allen Seiten
hin zu halten, so daß eine Positionierung des Hall-Sensors
auf einer Leiterplatte in einem engen radialen
Toleranzbereich zu einem umlaufenden Magnetring möglich ist.
Der Bauteilhalter verfügt über angespritzte Zentrierzapfen,
die in entsprechende Öffnungen der Leiterplatte eingeführt
werden können. Zur Montage des Hall-Sensors wird der Hall-
Sensor zunächst mit seinen Anschlußbeinchen in Öffnungen der
Leiterplatte eingesteckt und anschließend wird der
Bauteilhalter darübergestülpt, bis er mit seiner Unterfläche
an der Oberfläche der Leiterplatte anstößt. Diese Art der
Montage von Hall-Sensor und Bauteilhalter auf der
Leiterplatte ist jedoch aufwendig. Außerdem läßt sich durch
das Überstülpen des Bauteilhalters kein spielfreier Sitz des
Hall-Sensors in dem Bauteilhalter bewerkstelligen. Ohne
einen spiel freien Sitz ist es aber nur schwer möglich, mit
hoher Genauigkeit die Drehlage eines zu detektierenden
Rotors eines Verstellmotors zu bestimmen. Des weiteren ist
der aus dem Stand der Technik bekannte Bauteilhalter für
eine automatische Bestückung in Massenherstellung mittels
Bestückungsautomaten nicht geeignet.
Der erfindungsgemäße Bauteilhalter mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2 sowie das Verfahren zum
Herstellen eines Bauteilhalters nach Anspruch 9 hat
demgegenüber den Vorteil, daß eine spielfreie Verbindung des
Hall-Sensors im Bauteilhalter erfolgt, wodurch sich der
Hall-Sensor mit hoher Präzision zu einem Magnetring auf
einer Leiterplatte befestigen läßt. Besonders vorteilhaft
ist außerdem, daß durch den erfindungsgemäßen Bauteilhalter
eine automatische Bestückung der Leiterplatte mittels
Bestückungsautomaten in Massenherstellung möglich ist, so
daß sich die Montagekosten verringern.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 bzw. 2 angegebenen Bauteilhalters sowie des im
Anspruch 9 angegebenen Verfahrens möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
perspektivische Darstellung eines Bauteilhalters mit Hall-
Sensor nach einem ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Vorderansicht des
erfindungsgemäßen Bauteilhalters mit Hall-Sensor nach Fig.
1, Fig. 3 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen
Bauteilhalter mit Hall-Sensor entlang einer Linie III-III in
Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen
Bauteilhalter mit Hall-Sensor entlang einer Linie IV-IV in
Fig. 2, Fig. 5 eine Unteransicht des erfindungsgemäßen
Bauteilhalters mit Hall-Sensor, Fig. 6 einen Ausschnitt
eines mit einem Hall- Sensor bestückten Gurts mit und ohne
erfindungsgemäßen Bauteilhalter, Fig. 7 eine
perspektivische Darstellung des Bauteilhalters mit Hall-
Sensor nach einem zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine Vorderansicht des
erfindungsgemäßen Bauteilhalters mit Hall-Sensor nach Fig.
7, Fig. 9 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen
Bauteilhalter mit Hall-Sensor entlang einer Linie IX-IX in
Fig. 8, Fig. 10 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen
Bauteilhalters mit Hall-Sensor nach Fig. 7.
In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein
Bauteilhalter 1 mit einem Hall-Sensor 2 nach einem ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Hall-
Sensor 2 dient beispielsweise bekanntermaßen zur
Positionserfassung der Drehlage eines in Fig. 3, 4 und 9
gestrichelt angedeuteten Rotors 5. Der Rotor 5 ist
Bestandteil eines nicht näher dargestellten Verstellmotors,
wie er zum Beispiel für Fensterhebemotoren oder als
Schiebedachantrieb für Kraftfahrzeuge Verwendung findet. Der
Rotor 5 besitzt an seinem Umfang verteilt nicht näher
dargestellte Magnetringe, die vorzugsweise mehrpolig
permanent magnetisierte Bereiche aufweisen. Im
Zusammenwirken der magnetisierten Bereiche des Rotors 5 mit
dem Hall-Sensor 2 läßt sich in bekannter Weise die Drehlage
des Rotors 5 bestimmen.
Derartige Hall-Sensoren 2 haben ein im wesentlichen
quaderförmiges Gehäuse 12. Wie in Fig. 5, einer
Unteransicht des Bauteilhalters 1 mit Hall-Sensor 2,
dargestellt ist, besitzt der Hall-Sensor 2 drei
Anschlußbeinchen 8, 9, 10. Die Anschlußbeinchen 8, 9, 10
stehen von dem Gehäuse 12 des Hall-Sensors 2 im wesentlichen
rechtwinklig ab und verlaufen danach mehr oder weniger stark
abgewinkelt, teilweise versetzt zu einer dem Rotor 5
zugewandten Sensorseite 3 des Hall-Sensors 2 und von dieser
Sensorseite 3 fortführend, wie es zum Beispiel in Fig. 3,
einem Schnitt durch den Bauteilhalter 1 mit Hall-Sensor 2
entlang einer Linie III-III in Fig. 2, die eine
Vorderansicht des Hall-Sensors 2 mit Bauteilhalter 1 zeigt,
näher dargestellt ist. Wie es auch in Fig. 4, einem Schnitt
durch den Bauteilhalter 1 mit Hall-Sensor 2 entlang einer
Linie IV-IV in Fig. 2, dargestellt ist, sind die zur
elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte 15
vorgesehenen Anschlußbeinchen 8, 9, 10 in ihrem
abgewinkelten Bereich in den aus Kunststoff bestehenden
Bauteilhalter 1 eingebettet. Der Bauteilhalter 1 besteht im
wesentlichen aus einem quaderförmig ausgebildeten Teil 22,
der sich von einer der Leiterplatte 15 zugewandten
Unterfläche 18 des Hall-Sensors 2 bis in die Nähe einer
Oberfläche 20 der Leiterplatte 15 erstreckt. Ein in den
Fig. 1, 3 und 5 sichtbares, einstückig am Bauteilhalter 1
zum Beispiel zylindrisch ausgebildetes weiteres Teil 23 am
Bauteilhalter 1 dient als Abstandshalter, der im montierten
Zustand des Bauteilhalters 1 an der Oberfläche 20 der
Leiterplatte 15 anliegt.
Der Bauteilhalter 1 wird mittels in Fig. 6 angedeuteter
Spritzwerkzeuge 28 an die Anschlußbeinchen 8, 9, 10
angespritzt, die hierzu den Hall-Sensor 2 am Gehäuse 12 und
im gehäusenahen Bereich der Anschlußbeinchen 8, 9, 10
umschließen. Wie in Fig. 4 näher dargestellt ist, sind am
quaderförmigen Teil 22 des Bauteilhalters 1 beispielsweise
zwei zylindrisch ausgebildete Zentrierzapfen 25 mit konisch
verjüngenden Enden 26 vorgesehen. Die Zentrierzapfen 25
stehen vom quaderförmigen Teil 22 des Bauteilhalters 1 etwa
rechtwinklig ab. Die Anschlußbeinchen 8, 9, 10 weisen einen
etwa rechtwinklig von der Unterfläche 18 des Hall-Sensors 2
abstehenden ersten Abschnitt 35 auf, der in einen zur
Oberfläche 20 der Leiterplatte 15 parallel oder etwas schräg
zur Oberfläche 20 verlaufenden zweiten Abschnitt 36
übergeht, um anschließend in einem in etwa parallel zu den
Zentrierzapfen 25 und quer zur Oberfläche 20 der
Leiterplatte 15 verlaufenden Endabschnitt 37 überzugehen.
Vorzugsweise sind die Abschnitte 35 und 36 vollständig und
der Endabschnitt 37 nur teilweise in den Kunststoff des
Bauteilhalters 1 eingebunden. Die Zentrierzapfen 25 weisen
quer zur Oberfläche 20 der Leiterplatte 15 eine etwas
längere Erstreckung auf als die Anschlußbeinchen 8, 9, 10.
Zwischen den beiden Zentrierzapfen 25 verläuft das
Anschlußbeinchen 8, welches, wie in Fig. 5 gezeigt ist, mit
den beiden anderen Anschlußbeinchen 8, 9, 10 beispielsweise
ein Dreieck bildet und dessen Spitze darstellt.
Die Zentrierzapfen 25 dienen einerseits zur exakten
Positionierung des Hall-Sensors 2 auf der in den Fig. 2,
3 und 4 dargestellten Leiterplatte 15 und andererseits zur
Halterung des Bauteilhalters 1 mit dem Hall-Sensor 2 auf der
Leiterplatte 15. Wie in der Fig. 4 näher dargestellt ist,
verfügt die Leiterplatte 15 über entsprechende Öffnungen 16
zur Aufnahme der Zentrierzapfen 25 sowie über drei weitere
Öffnungen 17 zur Aufnahme der Anschlußbeinchen 8, 9, 10.
Das Umspritzen des Bauteilhalters 1 kann beispielsweise
derart erfolgen, daß, wie in Fig. 6 dargestellt ist, der
Hall-Sensor 2 zunächst ohne Bauteilhalter 1 mit seinen
Anschlußbeinchen 8, 9, 10 an einem Gurt 27 vorliegt.
Derartige, mit einer Vielzahl von Hall-Sensoren 2 bestückte
Gurte 27 sind in der Massenherstellung bei
Bestückungsautomaten üblicherweise vorgesehen, um die auf
den Gurten 27 angebrachten, elektrischen Bauteile über nicht
näher dargestellte Montagemittel an die Leiterplatte 15
anzubringen. Mittels der in Fig. 6 angedeuteten
Spritzwerkzeuge 28 kann der Bauteilhalter 1 an die am Gurt
27 befestigten Hall-Sensoren 2 einfach angespritzt werden,
so daß in einem weiteren Arbeitsschritt über nicht näher
dargestellte Montagemittel die Bestückung an die
Leiterplatte 15 erfolgen kann. Denkbar ist aber auch, den
Bauteilhalter 1 ohne Gurt 27 an den Hall-Sensor 2
anzuspritzen, um über nicht näher dargestellte
Rüttelautomaten die Zufuhr zu dem Bestückungsautomat zu
ermöglichen.
In den Fig. 7 bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
dargestellt, wobei alle gleichen oder gleichwirkenden Teile
mit denselben Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 1 bis 6 gekennzeichnet sind. Wie besonders
deutlich in Fig. 9, einem Schnitt durch den Bauteilhalter 1
mit Hall-Sensor 2 entlang einer Linie IX-IX in einer
Vorderansicht auf den Bauteilhalter 1 mit Hall-Sensor 2
gemäß Fig. 8, dargestellt ist, ist es auch möglich,
zusätzlich zur teilweisen Umspritzung der Anschlußbeinchen
8, 9, 10 auch Bereiche des Gehäuses 12 des Hall-Sensors 2
mit in den Kunststoff des Bauteilhalters 1 einzuspritzen.
Damit läßt sich eine weitere Stabilisierung des Hall-Sensors
2 in seiner Position im Bauteilhalter 1 erreichen, so daß
eine besonders genaue Ausrichtung seiner im wesentlich quer
zur Oberfläche 20 der Leiterplatte 15 verlaufenden,
größtenteils kunststofffreien Sensorseite 3 möglich ist.
Eine der Sensorseite 3 gegenüberliegende Sensorseite 4 des
Hall-Sensors 2 ist größtenteils mit Kunststoff bedeckt,
wobei eine Öffnung 30 im Kunststoff des Bauteilhalters 1
eine Verbindung der Sensorseite 4 des Hall-Sensors 2 mit der
Umgebung schafft. Denkbar ist aber auch, die Sensorseite 4
des Hall-Sensors 2 vollständig mit Kunststoff zu bedecken.
Wie in Fig. 10, einer Seitenansicht der größtenteils
kunststofffreien Sensorseite 3 des Hall-Sensors 2, gezeigt
ist, kann dieser an seinem Außenrand noch teilweise von
einem Kunststoffrand 40 des Bauteilhalters 1 umrahmt sein.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, können die beispielsweise im
zweiten Ausführungsbeispiel als Vierkant ausgebildeten
Zentrierzapfen 25 über Rastmittel verfügen, die
beispielsweise an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten des
Vierkants des Zentrierzapfens 25 angeformt sind. Das
Rastmittel ist dabei zum Beispiel in Form einer
klappenähnlichen Verdickung 24 ausgebildet, die sich zum
freien Endes 26 des Zentrierzapfens 25 hin verjüngt, um beim
Einführen des Zentrierzapfens 25 in die Öffnung 16 der
Leiterplatte 15 elastisch verformt zu werden, so daß nach
dem vollständigen Einführen eine Hinterrastung der
Verdickung 24 an einer dem Bauteilhalter 1 abgewandten
Unterfläche 21 der Leiterplatte 15 erfolgt.
Möglich ist aber auch, bei dem gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildeten Zentrierzapfen
25 das Rastmittel in Form einer umlaufenden, zum freien Ende
26 des Zentrierzapfens 25 hin sich verjüngenden, in Fig. 4
strichpunktiert angedeuteten Wulst 32 auszubilden, die
ebenfalls durch Hinterrasten an der Unterfläche 21 der
Leiterplatte 15 eine Halterung des Bauteilhalters 1 an der
Leiterplatte 15 ermöglicht. Denkbar sind aber auch anders
gestaltete Rastmittel, wie an den Zentrierzapfen 25
vorgesehene Rasthaken oder dergleichen. Möglich ist
natürlich auch, die Rastmittel nicht an den Zentrierzapfen
25 vorzusehen, sondern zum Beispiel an dem quaderförmigen
Teil 22 des Bauteilhalters 1.
Claims (9)
1. Bauteilhalter für einen Hall-Sensor, der aus Kunststoff
besteht und zur Anordnung des Hall-Sensors an einer
Leiterplatte zumindest einen Zentrierzapfen besitzt, wobei
Anschlußbeinchen zur elektrischen Kontaktierung von einem
Gehäuse des Hall-Sensors abstehen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bauteilhalter (1) nur an die Anschlußbeinchen (8, 9,
10) des Hall-Sensors (2) angespritzt ist.
2. Bauteilhalter für einen Hall-Sensor, der aus Kunststoff
besteht und zur Anordnung des Hall-Sensors an einer
Leiterplatte zumindest einen Zentrierzapfen besitzt, wobei
Anschlußbeinchen zur elektrischen Kontaktierung von einem
Gehäuse des Hall-Sensors abstehen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bauteilhalter (1) an die Anschlußbeinchen (8, 9, 10)
und wenigstens teilweise an dem Gehäuse (12) des Hall-
Sensors (2) angespritzt ist.
3. Bauteilhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß abgewinkelt ausgebildete Abschnitte (35,
36) der Anschlußbeinchen (8, 9, 10) vollständig vom
Kunststoff des Bauteilhalters (1) umgeben sind.
4. Bauteilhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zumindest eine Zentrierzapfen (25)
über ein Rastmittel (24) zur Verrastung an der Leiterplatte
(15) verfügt.
5. Bauteilhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rastmittel in Form eine Verdickung
(24) am zumindest einen Zentrierzapfen (25) ausgebildet ist,
die sich zu einem freien Ende (26) des zumindest einen
Zentrierzapfens (25) hin verjüngt.
6. Bauteilhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine einem Rotor (5) eines Motors zugewandte Sensorseite
(3) des Hall-Sensors (2) größtenteils ohne
Kunststoffbedeckung des Bauteilhalters (1) ist.
7. Bauteilhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine einem Rotor (5) eines Motors abgewandte Sensorseite
(4) des Hall-Sensors (2) größtenteils von Kunststoff des
Bauteilhalters (1) bedeckt ist.
8. Bauteilhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des Hall-Sensors (2)
eine quaderförmige Gestalt hat.
9. Verfahren zum Herstellen eines Bauteilhalters für einen
Hall-Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gurt (27) vorgesehen ist, an welchem
Anschlußbeinchen (8, 9, 10) des Hall-Sensors (2) befestigt
sind sowie zu dem Gurt (27) sich das Gehäuse (12) des Hall-
Sensors (2) beabstandet befindet, und der Gurt (27) derart
einem Kunststoff-Spritzwerkzeug (28) zugeführt wird, daß das
Spritzwerkzeug (28) den Hall-Sensor (2) zumindest teilweise
am Gehäuse (12) und an den Anschlußbeinchen (8, 9, 10)
umschließt und daß durch Einführung von plastifiziertem
Kunststoff in das Spritzwerkzeug (28) der Bauteilhalter (1)
am Hall-Sensor (2) angespritzt wird.
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