DE202008009002U1

DE202008009002U1 - Magnetfeldsensor

Info

Publication number: DE202008009002U1
Application number: DE202008009002U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: EP2235551B1; DE502008002988D1; JP5249352B2; CN101918854A; US8623254B2; ES2376611T3; JP2011510310A; ATE503193T1; CN101925830A; JP2011510277A; WO2009092478A1; EP2235552A1; CN101925830B; WO2009092479A1; US20100207295A1; ATE542146T1; EP2235551A1; JP5693237B2; EP2235552B1; CN101918854B

Abstract

Magnetfeldsensor, insbesondere Drehzahl- und/oder Drehrichtungssensor für die Raddrehung oder für den Triebstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer elektrischen Baugruppe (10), welche elektrisch und mechanisch mit dem Ende eines Anschlusskabels (28) verbunden und mit einer Befestigungslasche (38) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Baugruppe (10) und das Ende des Anschlusskabels (28) mit Kunststoff umhüllt sind und einen Kern (30) bilden, auf den eine Befestigungslasche (38) in einer vorgebbaren Längs- und/oder Winkelposition aufgebracht ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Magnetfeldsensor nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Aus der DE 101 29 222 A1 ist ein Magnetfeldsensor bekannt, dessen Sensorelement auf einem Träger aus Metall sitzt und in einer festen Position zu einem rotierenden Geberelement durch eine Umspritzung mit Kunststoff fixiert ist. Die Position des Sensorelementes ergibt sich durch einen Anschlag, welcher den Abstand zwischen dem Sensor und dem Encoder definiert, wobei weder dieser Abstand noch die Winkelposition des Sensors zum Encoder veränderbar sind.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die vorgeschlagene Herstellung des Sensorkerns mit der elektrischen Baugruppe einerseits und der Befestigungslasche andererseits entsprechend den jeweiligen Einbauverhältnissen sowohl die Geometrie als auch die Längsposition und die Winkelposition der Befestigungslasche zum Geberelement veränderbar sind, so dass unterschiedlich gestaltete Sensoren allein durch eine Verlagerung oder den Wechsel von Werkzeugeinsätzen statt des gesamten Spritzgießwerkzeugs gefertigt werden können.
Zweckmäßigerweise ist der Sensorkern im Wesentlichen zylindrisch geformt und umschließt koaxial das Ende des Anschlusskabels, welches hierdurch absolut dicht und sicher mit der elektrischen Baugruppe verbunden werden kann. Die Auswahl eines auch bei starken Temperaturschwankungen und nach langer Betriebsdauer dichten Kunststoffes kann dabei unabhängig von der Auswahl des Werkstoffes der Befestigungslasche erfolgen, welcher seinerseits insbesondere unter dem Gesichtpunkt hoher mechanischer Stabilität und exakter Positionierung speziell ausgewählt werden kann. Vorzugsweise werden für die Umhüllung des Kerns und für die Befestigungslasche unterschiedliche Polyamide verwendet, welche die vorgenannten Bedingungen erfüllen.
Hinsichtlich der Befestigung des Magnetfeldsensors hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn in die Befestigungslasche eine metallische Befestigungsbuchse eingefügt ist. Hierdurch kann insbesondere die Gefahr von Beschädigungen oder einer Lockerung der Lasche bei der Montage oder im Betrieb verhindert werden. Eine besonders exakte Positionierung des Sensors ergibt sich, wenn am Sensorkern zusätzliche Zentrierelemente angebracht sind, vorzugsweise in der Form von symmetrisch angeordneten Zentrierrippen am Umfang einer Zentrierhülse. Zur Änderung der Position des Sensors können die Rippen jedoch auch unsymmetrisch angeordnet sein oder unterschiedliche Höhen besitzen. Dabei kann eine zusätzliche äußere Abdichtung des Sensors realisiert werden, wenn die Zentrierhülse an ihrem Umfang eine Nut zur Aufnahme eines Dichtrings aufweist.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematisierte Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors,
2 eine perspektivische Darstellung des die elektronische Baugruppe aufnehmenden Kerns mit Anschlusskabel als vorgefertigtes Bauteil des Magnetfeldsensors,
3a eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Magnetfeldsensors und
3b eine perspektivische Darstellung einer weiteren Sensorbauform mit abgedichteter Zentrierhülse.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist die mit thermoplastischem Kunststoff umspritzte elektrische Baugruppe 10 eines Magnetfeldsensors 13 in der Ausführung als Drehzahlsensor zur Erfassung der Raddrehung eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Diese enthält stirnseitig einen IC-Baustein 11 mit einem Sensorelement und einer integrierten Schaltung für die Aufbereitung der Messsignale und die Messwertausgabe. Das Magnetfeld zur Erzeugung der Messsignale wird von einem zylindrischen Permanentmagneten 12 bereitgestellt, welcher unmittelbar hinter zu dem IC-Baustein 11 angeordnet ist. Zwei Leiterbahnen 14 und 16 der integrierten Schaltung 11 sind zum Abbau von Signalspitzen durch einen Kondensator 18 überbrückt und durch Crimpverbindungen 20 und 22 mit Anschlussleitungen 24 und 26 eines Kabels 28 verbunden, dessen vorderes Ende zusammen mit den Leitungen 24 und 26, dem Kondensator 18, dem Permanentmagneten 12 und der integrierten Schaltung 11 zum fertigen, hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise bekannten Magnetfeldsensor mit Kunststoff umspritzt ist. Die einzelnen Teile der Kunststoffumspritzung sind in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet und in den folgenden Figuren näher erläutert.
2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kern 30 des Sensors, welcher in einer gegen Umwelteinflüsse dichten, zylindrischen Umspritzung 32 die mit dem Anschlusskabel 28 verbundene elektrische Baugruppe 10 enthält. Eine Bohrung 34 markiert dabei die Position des IC-Bausteins 11 der elektrischen Baugruppe 10 als sensierendes Element, nach welcher der Magnetfeldsensor 13 bei der Montage ausgerichtet wird, in dieser Ausführung zu der seitlichen Lesefläche 72 hin. 2 zeigt weiterhin noch eine metallische Buchse 36, welche in der Position dargestellt ist, in der sie in einem getrennten Spritzvorgang mit dem Kern 30 verbunden wird. Mehrere Aussparungen 66 auf der Oberfläche des Kerns dienen hierbei der sicheren Verbindung mit der Befestigungslasche 38.
3a zeigt in perspektivischer Darstellung den fertigen Magnetfeldsensor 30 mit der Befestigungslasche 38, welche in einer vorgebbaren Längs- und Winkelposition an den Kern 30 angespritzt ist. Eine Bohrung 34 dient dabei zur Positionierung des Kerns in einem Spritzgießwerkzeug, in welchem die Befestigungslasche 38 in der für die Montage des Sensors 13 vorgegebenen Position angespritzt wird.
In die Befestigungslasche 38 ist die aus 2 ersichtliche metallische Buchse 36 eingespritzt, um die Stabilität der Sensorbefestigung zu erhöhen. Die von der Befestigungslasche 38 überdeckten Aussparungen 66 sichern dabei einen formschlüssigen festen Sitz der Lasche auf dem Kern 30. Außerdem ist an die Befestigungslasche eine den Kern 30 teilweise überdeckende Zentrierhülse 40 angespritzt, welche vier gleichmäßig am Umfang der Zentrierhülse verteilte Rippen 42 aufweist, mit denen der gesamte Sensor 13 bei der Montage spielfrei zentriert wird. Weiterhin ist an die Befestigungslasche 38, der Zentrierhülse 40 gegenüberliegend, noch ein Ringflansch 44 angespritzt, welcher den Übergang vom Kabel 28 zu dem Kern 30 und der Befestigungslasche 38 stabilisiert.
Die unterschiedlichen Positionierungsmöglichkeiten der Befestigungslasche 38 auf dem Kern 30 sind bei einem Vergleich der 3a und 3b erkennbar. Während in 3a die Befestigungslasche 38 an dem kabelseitigen Ende der Kunststoffumspritzung 32 des Kerns 30 angeordnet ist sitzt sie bei der Anordnung gemäß 3b weiter in der Mitte des Kerns 30 und bestimmt so eine andere Funktionslänge des Sensors. Außerdem liegt die Lesefläche 73 bei der Ausführung des Sensors gemäß 3b an dessen Stirnseite. Ein weiterer Unterschied in der Ausführung gemäß 3b besteht in der Gestaltung der Geometrie der Zentrierhülse 40. Diese ist zur Abdichtung einer Montageöffnung in einem nicht dargestellten Bauteil, beispielsweise in einem Radlager oder einem Getriebegehäuse, mit einer Nut 68 versehen, in welcher eine Dichtung 70 in Form eines O-Rings angeordnet ist. Die Abmessungen der Befestigungslasche 38 sind grundsätzlich variabel und können den Einbauverhältnissen des Sensors angepasst werden, ebenso wie die Form der Buchse 38, welche beispielsweise auch oval ausgebildet werden kann zur Erhöhung der Einbautoleranz und/oder zur Verringerung der Vielfalt der Laschengeometrien. Im Übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in 3a versehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10129222 A1 [0002]

Claims

Magnetfeldsensor, insbesondere Drehzahl- und/oder Drehrichtungssensor für die Raddrehung oder für den Triebstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer elektrischen Baugruppe (10), welche elektrisch und mechanisch mit dem Ende eines Anschlusskabels (28) verbunden und mit einer Befestigungslasche (38) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Baugruppe (10) und das Ende des Anschlusskabels (28) mit Kunststoff umhüllt sind und einen Kern (30) bilden, auf den eine Befestigungslasche (38) in einer vorgebbaren Längs- und/oder Winkelposition aufgebracht ist.
Magnetfeldsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (30) zylindrisch ausgebildet ist und das koaxiale Ende des Anschlusskabels (28) umschließt.
Magnetfeldsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Befestigungslasche (38) eine metallische Befestigungsbuchse (36) eingefügt ist.
Magnetfeldsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslasche (38) eine Zentrierhülse (40) für den Sensor (13) aufweist.
Magnetfeldsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierhülse (40) an ihrem Umfang symmetrisch angeordnete Zentrierrippen (42) aufweist.
Magnetfeldsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung des Sensors (13) durch die Winkellage und/oder die Höhe der Zentrierrippen (42) veränderbar ist.
Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierhülse (40) an ihrem Umfang eine Nut (68) zur Aufnahme eines Dichtrings (70) aufweist.
Magnetfeldsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (32) des Kerns (30) und die Befestigungslasche (38) aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen.
Magnetfeldsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung des Kerns (30) und die Befestigungslasche (38) aus unterschiedlichen Polyamiden bestehen.
Magnetfeldsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (30) auf seiner Oberfläche eine Struktur (66) zur Arretierung der Befestigungslasche (38) besitzt.
Magnetfeldsensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (30) auf seiner Oberfläche Aussparungen (66) zur Arretierung der Befestigungslasche (38) besitzt.