EP3074729A1 - Werkzeug zum urformen eines gehäuses für einen sensor - Google Patents

Werkzeug zum urformen eines gehäuses für einen sensor

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EP3074729A1
EP3074729A1 EP14786470.6A EP14786470A EP3074729A1 EP 3074729 A1 EP3074729 A1 EP 3074729A1 EP 14786470 A EP14786470 A EP 14786470A EP 3074729 A1 EP3074729 A1 EP 3074729A1
Authority
EP
European Patent Office
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sensor
housing
tool
wall
mold space
Prior art date
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Ceased
Application number
EP14786470.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Schrader
Manfred Goll
Lothar Biebricher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP3074729A1 publication Critical patent/EP3074729A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements

Definitions

  • the invention relates to a tool for molding a housing for a sensor, a method for using the tool and a sensor with a housing, which is produced by the said method.
  • the molding method is particularly preferably a casting ⁇ or injection molding.
  • the specified tool is based on the consideration that the sensor of the sensor when inserting into the mold space of the tool must rest somewhere on the wall bounding the mold space, since the sensor can not float in the mold space. At the point where the sensor but at of the forming space limiting wall is applied, the
  • sensors are not encapsulated or encapsulated with the housing forming material, whereby the
  • the senor can be created in the mold space. If the sensor is then overmolded with the material forming the housing, the wall can be moved away from the sensor, with the material injected or cast into the molding space, which has already or otherwise already hardened, becoming
  • the life of the sensor can be significantly increased by the avoided penetrating moisture.
  • the displaceable part of the wall is designed as a slide, which is movably mounted in relation to the remaining part of the box.
  • a slider can be easily controlled to control the wall during the injection molding or casting process.
  • the controlling itself can take place actively or passively. Actively controlling means that an actuator is present, which actively moves the wall away from the sensor. By contrast, passive control means that the wall is moved away from the sensor by the material injected into the mold cavity.
  • inlet or injection channels A ⁇ can be formed on the tool over which the housing forming the Material can be injected or -arteries in the mold space. In this way, the material for forming the housing via a first channel can be admitted when the
  • the slider is a sliding block.
  • a sliding block can be technically easy to manufacture and obstruct the specified tool.
  • the mold space is adapted to support the sensor before filling the housing forming material on the sliding wall, so that the movable wall moves away from this after filling the housing forming material and its at least partial curing can be.
  • a method of using one of the specified tools to manufacture the housing comprises the steps of placing the sensor in the mold space, filling the material in the mold space, moving the movable part of the wall and filling another
  • the material and the further material are the same. In this way, the material and the other material when injecting the other material can mix well with each other, so that no gaps between the individual material layers and the penetration of moisture into the housing is optimally avoided.
  • the material is a thermoplastic.
  • a thermoplastic is a Plastic that can be deformed in a certain temperature range. The process is reversible and can be repeated by cooling and reheating. This utilizes the development of the specified method by at least one upper layer of the first material is reheated and liquefied by the injection of the formed as a thermoplastic further material on the already on or cured first material, whereby the mixing of the two materials at the interface is further promoted.
  • the additional material has a heat energy during filling into the mold space, with which the previously filled material is at least partially melted, so that an optimal mixing of the two materials is given at the interface.
  • a sensor for detecting a physical field dependent on a quantity to be measured via a sensor and outputting an electrical output signal based on the detected physical field comprises a housing manufactured by one of the specified methods.
  • FIG. 1 is a schematic view of a vehicle with a vehicle dynamics control
  • FIG. 2 is a schematic representation of a speed sensor in the vehicle of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a schematic representation of a read head of Speed sensor of FIG. 2 in an intermediate production state
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an arrangement of the reading head from FIG. 3 in a tool for forming a housing around the reading head, FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the arrangement from FIG. 4 in an intermediate state of production of the housing
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the arrangement from FIG. 4 in a further intermediate state of production of the housing, FIG.
  • Fig. 7 is a schematic representation of the arrangement of Fig. 4 in yet another intermediate state of production of the housing, and
  • Fig. 8 shows a schematic representation of the fully enclosed reading head of Fig. 3.
  • the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle 2 with a per se known vehicle dynamics control. Details of this driving dynamics control can be found for example in DE 10 2011 080 789 AI.
  • the vehicle 2 comprises a chassis 4 and four wheels 6. Each wheel 6 can be slowed down relative to the chassis 4 via a brake 8 fastened fixedly to the chassis 4 in order to slow down a movement of the vehicle 2 on a road (not shown).
  • ABS antilock braking system
  • ESP electronic stability program
  • Inertialsensor 14 detects the driving dynamics data 16 of the vehicle 2 from which, for example, a pitch rate, a roll rate, a yaw rate, a lateral acceleration, a longitudinal acceleration and / or a vertical acceleration can be output in a manner known to those skilled in the art.
  • a controller 18 can determine in a manner known to those skilled, whether the vehicle 2 slips on the road or even deviates from the above-mentioned predetermined trajectory and respond with a known controller output signal 20 to respond.
  • the controller output signal 20 may then be used by an actuator 22 to communicate by means of
  • the controller 18 may be integrated, for example, in a known motor control of the vehicle 2. Also, the controller 18 and the adjusting device 22 may be formed as a common control device and optionally integrated in the aforementioned engine control. With reference to the wheel speed sensor 10 shown in Fig. 1, the present invention will be clarified in more detail, even if the present invention can be implemented on any electronic devices and in particular on any sensors, such as magnetic field sensors, acceleration sensors, rotation rate sensors, structure-borne sound sensors or temperature sensors.
  • Fig. 2 is a schematic view of one of the speed sensors 10 in the vehicle dynamics control of Fig. 1 shows.
  • the speed sensor 10 is designed in the present embodiment as an active speed sensor, which comprises a non-rotatably mounted on the wheel 6 donor element in the form of an encoder disc 26 and a fixed to the chassis 4 sensor circuit, which is hereinafter referred to as read head 28 for simplicity.
  • the encoder disk 26 consists in the present embodiment of juxtaposed magnetic north poles 30 and magnetic south poles 32, which together excite a physical field in the form of a donor ⁇ magnetic field 33.
  • This donor magnetic field is indicated in FIG. 3 for the sake of clarity with two field lines shown in dashed lines. If the encoder disk 26 fastened to the wheel 6 rotates with it in a direction of rotation 34, the transmitter magnetic field also rotates with it.
  • the read head 28 in the present embodiment comprises a sensor in the form of a magnetostriction element 35.
  • the magnetorstriktive member 35 changes depending on the Win ⁇ kellage of the excited magnetic field from the encoder wheel 26. Encoder its electrical resistance.
  • a test signal 39 is applied to the magnetostrictive element 35, which is changed as a function of the angular position of the encoder wheel 26 and thus of the electrical resistance magnetostrictive element 35.
  • Based on this change in the sample ⁇ signal 39 40 evaluates a signal evaluation circuit 12, the rotational speed and outputs it in a data signal 42 to the controller 18 from.
  • This signal evaluation circuit 40 may also be part of the read head 28.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the reading head 28 for the rotational speed sensor 10.
  • the read head 28 is connected to a wiring carrier in the form of a punched grid, for which the term leadframe is also used.
  • a punched grid is for example from WO 2010/037 810 AI.
  • the reading head 28 is shown in Fig. 3 in a punched-out of the stamped grid state. Therefore, of the stamped grid in Fig. 3, only one Be Glainsel 44, a first with the
  • Be integrally connected contact terminal 46 and a second of the Be Glance 44 separate contact terminal 48 to see.
  • magnetostrictive element 35 and the Signalausgesschal ⁇ device 40 On the Be Industriesqué 44 of the sensor in the form of magnetostrictive element 35 and the Signalauswokeschal ⁇ device 40 is applied and contacted electrically, for example by soldering or gluing.
  • the magnetostrictive element 35 and the signal evaluation circuit 40 are also connected to each other via a bonding wire 50, so that over the
  • the Probesig- signal 39 can be transmitted.
  • the signal evaluation circuit 40 is connected via a further bonding wire 50 to the second contact terminal 48.
  • the data signal 42 can be output from the signal evaluation circuit 40 via the two contact terminals 46, 48.
  • a filter capacitor 52 can be connected between the contact terminals 46, 48.
  • a protective layer 54 can be formed around the placement island 44 carrying the reading head 28 and a part of the contact terminals 46, 48, which can be seen in FIG.
  • WO 2010 / 037810A For brevity, reference is made to the relevant state of the art, such as, for example, WO 2010 / 037810A.
  • the reading head 28 is housed in a housing 56 shown in Figs. 5-8.
  • the read head 28 first with a data signal 42nd to the controller leading data cable 58 electrically contacted.
  • the read head 28 is bent into a suitable shape for the end ⁇ application. Since it does not depend on this shape in the context of the invention, because this is arbitrary, reference will be made below, by way of example only, to the shape shown in Fig. 4 for the read head 28.
  • the finished bent reading head 28 is finally inserted into a tool 59 for prototyping the housing 56.
  • tool 59 is composed of a plurality of stationary tool parts, a first movable tool part 60, a second movable tool part 62 and a third movable tool part 64.
  • first movable tool part 60 was dispensed ver ⁇ a representation of the stationary tool part.
  • the stationary tool part and the movable tool parts 60 to 64 together form a box with a mold space 66, in which the read head 28 and a portion of the data cable 58 are taken on ⁇ .
  • the mold space 66 is dense except for not shown, through the box leading inlet openings for feeding shown in Fig. 5 to 7 shown material 68, 70 for molding the housing 56, wherein the movable tool parts 60 to 64 relative to the fixed tool part movable are arranged so as to form a movable wall for the mold space 66 and thus can change the shape space 66 in size.
  • the movable tool parts 60 to 64 can be designed as desired.
  • the movable tool parts 60 to 64 movable sliding blocks, which are recorded in the stationary tool part.
  • a first material ⁇ 68 stuffed into the mold space 66 by injection molding is formed, as already mentioned, via inlet openings, not further shown, into the shaping space 66.
  • the movable tool parts 60 to 64 are displaced as shown in FIG. This is conveniently carried out in a ⁇ at least partially cured state of the first material 68, so that the partially cured case can be held by the not shown stationary tool part.
  • By moving the movable tool parts 60 to 64 of the mold space 66 is increased in the region of the read head 28.
  • the second material 70 is then injected into this newly formed region of the molding space 66, as shown in FIG. 7. In this way, an absolutely sealed housing 56 is created in the region of the read head 28, but at the same time the
  • magnetostrictive element 35 within the housing 56 is highly ⁇ precisely positioned.
  • the finished encased read head 28 is finally shown in Fig. 8.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (59) zum Urformen eines Gehäuses (56) für einen Sensor (28), der eingerichtet ist, ein von einer zu messenden Größe (12) abhängiges physikalisches Feld (33) über einen Messaufnehmer (35) zu erfassen und ein elektrisches Ausgangssignal (42) basierend auf dem erfassten physikalischen Feld (33) auszugeben, umfassend: - einen Formraum (66) zur Aufnahme eines das Gehäuse (56) formenden Werkstoffes (68) und des Messaufnehmers (35), und - einen Kasten mit einer den Formraum (66) begrenzenden Wand, wobei wenigstens ein Teil (60 bis 64) der den Formraum (66) begrenzenden Wand verschieblich gelagert ist.

Description

Werkzeug zum Urformen eines Gehäuses für einen Sensor
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Urformen eines Gehäuses für einen Sensor, ein Verfahren zur Verwendung des Werkzeuges und einen Sensor mit einem Gehäuse, das durch das genannte Verfahren hergestellt ist.
Aus der WO 2010 / 037 810 AI ist es bekannt, einen Messaufnehmer eines Sensors bekannt, der eingerichtet ist, ein von einer zu messenden Größe abhängiges physikalisches Feld über den
Messaufnehmer zu erfassen und ein elektrisches Ausgangssignal basierend auf dem erfassten physikalischen Feld auszugeben, in einem Gehäuse durch ein Spritzgussverfahren einzuhausen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Elnhausen des bekannten Sensors zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Werkzeug zum Urformen eines Gehäuses für einen Sensor, der eingerichtet ist, ein von einer zu messenden Größe abhängiges physikalisches Feld über einen Messaufnehmer zu erfassen und ein elektrisches Ausgangssignal basierend auf dem erfassten physikalischen Feld auszugeben, einen Formraum zur Aufnahme eines das Gehäuse formenden Werkstoffes und des Messaufnehmers, undeinen Kasten mit einer den Formraum begrenzenden Wand, wobei wenigstens ein Teil der den Formraum begrenzenden Wand verschieblich gelagert ist. Dabei ist das Urformverfahren besonders bevorzugt ein Gie߬ oder Spritzgussverfahren.
Dem angegebenen Werkzeug liegt die Überlegung zugrunde, dass der Messaufnehmer des Sensors beim Einlegen in den Formraum des Werkzeuges irgendwo an der den Formraum begrenzenden Wand anliegen muss, da der Messaufnehmer nicht in dem Formraum schweben kann. An der Stelle, an der der Messaufnehmer jedoch an der den Formraum begrenzenden Wand anliegt, kann der
Messaufnehmer jedoch nicht mit dem das Gehäuse formenden Werkstoffes umspritzt oder umgössen werden, wodurch der
Messaufnehmer des Sensors an dieser Stelle freigelegt bleibt und eindringender Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Dies reduziert die Lebensdauer des Sensors.
Um das Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, wenigstens einen Teil der den Formraum begrenzenden Wand beweglich auszubilden. An diese bewegliche Wand kann der Messaufnehmer im Formraum angelegt werden. Wird der Messaufnehmer dann mit dem das Gehäuse formenden Werkstoff umspritzt, kann die Wand vom Messaufnehmer wegbewegt werden, wobei der in den Formraum eingespritzte oder eingegossene Werkstoff, der an- oder sogar bereits ausgehärtet ist, den
Messaufnehmer festhält. In den entstandenen Freiraum zwischen den Messaufnehmer und der wegbewegten Wand kann dann weiterer Werkstoff eingegossen werden, so dass keine freigelegte Stelle an dem fertigen Gehäuse verbleibt, über die Feuchtigkeit in den Sensor eindringen könnte.
Auf diese Weise kann mit dem angegebenen Werkzeug die Lebensdauer des Sensors durch die vermiedene eindringende Feuchtigkeit deutlich gesteigert werden.
In einer Weiterbildung des angegebenen Werkzeuges ist der verschiebliche Teil der Wand als Schieber ausgebildet, der gegenüber dem restlichen Teil des Kastens beweglich gelagert ist . Ein derartiger Schieber kann in einfacher Weise gesteuert werden, um die Wand während des Spritzguss- oder Gießvorgangs zu steuern. Das Steuern selbst kann dabei aktiv oder passiv erfolgen. Aktiv steuern heißt dabei, dass ein Aktor vorhanden ist, der die Wand aktiv von dem Messaufnehmer wegbewegt. Passiv steuern heißt hingegen, dass die Wand durch das in den Formraum eingespritzte Material vom Messaufnehmer wegbewegt wird.
Dabei können an dem Werkzeug verschiedene Einlass- oder Ein¬ spritzkanäle ausgebildet sein, über die der das Gehäuse formende Werkstoff in den Formraum eingespritzt oder -gelassen werden kann. Auf diese Weise lässt sich der Werkstoff zum Formen des Gehäuses über einen ersten Kanal einlassen, wenn der
Messaufnehmer noch an der Wand anliegt, wobei das in den formraum Material nun an der Stelle des weiteren Kanals an- oder sogar aushärtet, so dass die bewegliche Wand durch das nun eindringende Material über den weiteren Kanal bewegt werden kann.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Werkzeuges ist der Schieber ein Kulissenstein. Ein derartiger Kulissenstein lässt technisch einfach fertigen und in dem angegebenen Werkzeug verbauen .
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Werkzeuges ist der Formraum eingerichtet, den Messaufnehmer vor dem Einfüllen des das Gehäuse formenden Werkstoffes an derer verschieblichen Wand abzustützen, so dass die bewegliche Wand nach dem Einfüllen des das Gehäuse formenden Werkstoffes und dessen zumindest teilweise Aushärten von diesem wegbewegt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Verwendung eines der angegebenen Werkzeuge zur Herstellung des Gehäuses die Schritte Einlegen des Messaufnehmers in den Formraum, Einfüllen des Werkstoffes in den Formraum, Bewegen des beweglichen Teils der Wand und Einfüllen eines weiteren
Werkstoffs in den Formraum beim oder nach dem Bewegen des beweglichen Teils der Wand. Bevorzugt sind dabei der Werkstoff und der weitere Werkstoff gleich. Auf diese Weise können sich der Werkstoff und der weitere Werkstoff beim Einspritzen des weiteren Werkstoffes miteinander gut vermischen, so dass keine Spalten zwischen den einzelnen Werkstoffschichten entstehen und das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse optimal vermieden wird.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der Werkstoff ein Thermoplast. Ein Thermoplast ist ein Kunststoff, der sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen lässt. Der Vorgang ist dabei reversibel und kann durch Abkühlen und wiedererwärmen beliebig wiederholt werden. Dies nutzt die Weiterbildung des angegebenen Verfahrens aus, indem durch das Einspritzen des als Thermoplast ausgebildeten weiteren Werkstoffes auf den bereits an- oder ausgehärteten ersten Werkstoff zumindest eine obere Schicht des ersten Werkstoffes wieder erwärmt und verflüssigt wird, wodurch die Durchmischung der beiden Werkstoffe an deren Grenzfläche weiter gefördert wird.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens besitzt der weitere Werkstoff beim Einfüllen in den Formraum eine Wärmeenergie besitzt, mit der der zuvor eingefüllte Werkstoff zumindest teilweise aufgeschmolzen wird, so dass eine optimale Durchmischung der beiden Werkstoffe an der Grenzfläche gegeben ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Sensor zum Erfassen eines von einer zu messenden Größe abhängiges phy- sikalisches Feld über einen Messaufnehmer und zum Ausgeben eines elektrischen Ausgangssignals basierend auf dem erfassten physikalischen Feld, ein Gehäuse, das durch eines der angegebenen Verfahren hergestellt ist. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Drehzahlsensors in dem Fahrzeug der Fig. 1,
Fig. 3 einen schematische Darstellung eines Lesekopfes des Drehzahlsensors der Fig. 2 in einem Zwischenproduktionszustand,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung des Lesekopfes aus Fig. 3 in einem Werkzeug zum Bilden eines Gehäuses um den Lesekopf,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung aus Fig. 4 in einem Zwischenproduktionszustand des Gehäuses,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Anordnung aus Fig. 4 in einem weiteren Zwischenproduktionszustand des Gehäuses,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung aus Fig. 4 in einem noch weiteren Zwischenproduktionszustand des Gehäuses, und
Fig. 8 eine schematische Darstellung des fertig eingehausten Lesekopfes aus Fig. 3 zeigen. In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten Fahrdynamik- regelung zeigt. Details zu dieser Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 AI entnommen werden.
Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen .
Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeugs 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden.
In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Dreh-zahl 12 der Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen
Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Längsbeschleu- nigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann.
Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikdaten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels
Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.
Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein. Anhand des in Fig. 1 gezeigten Raddrehzahlsensors 10 soll die vorliegende Erfindung näher verdeutlicht werden, auch wenn die vorliegende Erfindung an beliebigen elektronischen Vorrichtungen und insbesondere an beliebigen Sensoren, wie Magnetfeldsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Körperschallsensoren oder Temperatursensoren umsetzbar ist.
Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht einer der Drehzahlsensoren 10 in der Fahrdynamikregelung der Fig. 1 zeigt.
Der Drehzahlsensor 10 ist in der vorliegenden Ausführung als aktiver Drehzahlsensor ausgeführt, der ein drehfest am Rad 6 befestigtes Geberelement in Form einer Encodersscheibe 26 und eine ortsfest zum Chassis 4 befestige Sensorschaltung umfasst, die nachstehend der Einfachheit halber Lesekopf 28 genannt wird.
Die Encoderscheibe 26 besteht in der vorliegenden Ausführung aus aneinandergereihten Magnetnordpolen 30 und Magnetsüdpolen 32, die gemeinsam ein physikalisches Feld in Form eines Geber¬ magnetfeldes 33 erregen. Dieses Gebermagnetfeld ist in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber mit zwei gestrichelt dargestellten Feldlinien angedeutet. Dreht sich die am Rad 6 befestigte Encoderscheibe 26 mit diesem in eine Drehrichtung 34, dreht sich das Gebermagnetfeld so mit.
Der Lesekopf 28 umfasst in der vorliegenden Ausführung einen Messfühler in Form eines magnetorstriktiven Elementes 35. Das magnetorstriktive Element 35 ändert in Abhängigkeit der Win¬ kellage des vom Encoderrad 26 erregten Gebermagnetfeldes seinen elektrischen Widerstand. Zur Erfassung der Drehzahl 12 wird an das magnetostriktive Element 35 ein Probesignal 39 angelegt, das in Abhängigkeit der Winkellage des Encoderrades 26 und damit des elektrischen Widerstandes magnetostriktiven Elementes 35 verändert wird. Basierend auf dieser Veränderung des Probe¬ signals 39 wertet eine Signalauswerteschaltung 40 die Drehzahl 12 aus und gibt sie in einem Datensignal 42 an den Regler 18 aus. Diese Signalauswerteschaltung 40 kann ebenfalls Teil des Lesekopfes 28 sein.
Hierzu und zu weiteren Hintergrundinformationen zu aktiven Raddrehzahlsensoren wird auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die DE 101 46 949 AI verwiesen.
Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung des Lesekopfes 28 für den Drehzahlsensor 10 zeigt. Der Lesekopf 28 ist in der vorliegenden Ausführung auf einem Verdrahtungsträger in Form eines Stanzgitters verschaltet, für das auch der Begriff Leadframe verwendet wird. Ein derartiges Stanzgitter ist beispielsweise aus der WO 2010 / 037 810 AI. Der Lesekopf 28 ist in Fig. 3 in einem aus dem Stanzgitter freigestanzten Zustand gezeigt. Daher ist von dem Stanzgitter in Fig. 3 nur eine Bestückinsel 44, ein erster mit der
Bestückinsel 44 einstückig verbundener Kontaktanschluss 46 und ein zweiter von der Bestückinsel 44 getrennter Kontaktan- schluss 48 zu sehen.
Auf der Bestückinsel 44 ist der Messfühler in Form des magnetostriktiven Elementes 35 und die Signalauswerteschal¬ tung 40 aufgebracht und elektrisch beispielsweise durch Löten oder Verkleben kontaktiert. Das magnetostriktive Element 35 und die Signalauswerteschaltung 40 sind dabei ferner über einen Bonddraht 50 miteinander verbunden, so dass über die
Bestückinsel 44 und den Bonddraht 50 zwischen magnetostriktiven Element 35 und der Signalauswerteschaltung 40 das Probesig- nal 39 übertragen werden kann. Die Signalauswerteschaltung 40 ist dabei über einen weiteren Bonddraht 50 mit dem zweiten Kontaktanschluss 48 verbunden. Auf diese Weise kann über die beiden Kontaktanschlüsse 46, 48 das Datensignal 42 aus der Signalauswerteschaltung 40 ausgegeben werden. Zwischen den Kontaktanschlüssen 46, 48 kann dabei ein Filterkondensator 52 verschaltet sein.
Zum Schutz des Lesekopfes 28 kann um die den Lesekopf 28 tragende Bestückinsel 44 und einen Teil der Kontaktanschlüsse 46, 48 eine Schutzschicht 54 ausgebildet werden, die in Fig. 4 zu sehen ist. Hierzu wird der Kürze halber auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die WO 2010 / 037 810 A verwiesen.
Zum Schutz des Lesekopfes 28 vor eindringender Feuchtigkeit oder anderen Verschmutzungen wird der Lesekopf 28 in einem in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Gehäuse 56 eingehaust.
Dazu wird der Lesekopf 28 zunächst mit einem das Datensignal 42 zum Regler führenden Datenkabel 58 elektrisch kontaktiert.
Im Anschluss daran wird der Lesekopf 28 in eine für die End¬ applikation geeignete Gestalt gebogen. Da es auf diese Gestalt im Rahmen der Erfindung nicht weiter ankommt, weil diese beliebig ist, soll nachstehend lediglich beispielhaft auf die in Fig. 4 gezeigte Gestalt für den Lesekopf 28 verwiesen werden.
Der fertig gebogene Lesekopf 28 wird abschließend in ein Werkzeug 59 zum Urformen des Gehäuses 56 eingelegt. Dieses
Werkzeug 59 ist im Rahmen der vorliegenden Ausführung mehrteilig aus einem ortsfesten Werkzeugteil, einem ersten beweglichen Werkzeugteil 60, einem zweiten beweglichen Werkzeugteil 62 und einem dritten beweglichen Werkzeugteil 64 aufgebaut. Um die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 besser darstellen zu können wurde auf eine Darstellung des ortsfesten Werkzeugteils ver¬ zichtet .
Der ortsfeste Werkzeugteil und die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 bilden gemeinsam einen Kasten mit einem Formraum 66 aus, in dem der Lesekopf 28 und ein Teil des Datenkabels 58 auf¬ genommen werden. Der Formraum 66 ist dabei bis auf nicht weiter dargestellte, durch den Kasten führende Einlassöffnungen zum Zuführen von in Fig. 5 bis 7 dargestellten Werkstoff 68, 70 zum Formen des Gehäuses 56 dicht ausgebildet, wobei die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 gegenüber dem ortsfesten Werkzeugteil beweglich angeordnet sind, so eine bewegliche Wand für den Formraum 66 bilden und damit den Formraum 66 in seiner Größe verändern können.
Die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 können dabei beliebig ausgebildet sein. Im Rahmen der vorliegenden Ausführung sind die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 bewegliche Kulissensteine, die geführt im ortsfesten Werkzeugteil aufgenommen sind.
Nachstehend soll das Ausbilden des Gehäuses 56 durch Einfüllen eines Werkstoffes in den Formraum 66 im Rahmen eines Spritzgussverfahrens näher beschrieben werden. Dazu wird zunächst, wie in Fig. 5 gezeigt, ein erster Werk¬ stoff 68 in den Formraum 66 durch Spritzgießen eingefüllt. Das Einfüllen des ersten Werkstoffs 68 erfolgt dabei, wie bereits erwähnt über nicht weiter dargestellte Einlassöffnungen in den Formraum 66 hinein.
Nachdem der Formraum 66 in dem in Fig. 4 und 5 gezeigten Zustand der beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 mit dem ersten Werk- Stoff 68 gefüllt ist, werden die beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 wie in Fig. 6 gezeigt verschoben. Dies erfolgt zweck¬ mäßigerweise in einem zumindest teilweise angehärteten Zustand des ersten Werkstoffes 68, damit das teilweise ausgehärtete Gehäuse vom nicht gezeigten ortsfesten Werkzeugteil gehalten werden kann. Durch das Verschieben der beweglichen Werkzeugteile 60 bis 64 wird der Formraum 66 im Bereich des Lesekopfes 28 vergrößert .
In diesen neu entstandenen Bereich des Formraums 66 wird dann, wie in Fig. 7 gezeigt, der zweite Werkstoff 70 eingespritzt. Auf diese Weise wird im Bereich des Lesekopfes 28 ein absolut dichtes Gehäuse 56 geschaffen, wobei gleichzeitig jedoch das
magnetostriktive Element 35 innerhalb des Gehäuses 56 hoch¬ präzise positioniert ist.
Der fertig eingehauste Lesekopf 28 ist abschließend in Fig. 8 dargestellt .

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeug (59) zum Urformen eines Gehäuses (56) für einen Sensor (28), der eingerichtet ist, ein von einer zu messenden Größe (12) abhängiges physikalisches Feld (33) über einen Messaufnehmer (35) zu erfassen und ein elektrisches Aus¬ gangssignal (42) basierend auf dem erfassten physikalischen Feld (33) auszugeben, umfassend
einen Formraum (66) zur Aufnahme eines das Gehäuse (56) formenden Werkstoffes (68) und des Messaufnehmers (35), und einen Kasten mit einer den Formraum (66) begrenzenden Wand, wobei wenigstens ein Teil (60 bis 64) der den Formraum (66) begrenzenden Wand verschieblich gelagert ist.
2. Werkzeug (59) nach Anspruch 1, wobei der verschiebliche Teil (60 bis 64) der Wand als Schieber ausgebildet ist, der gegenüber dem restlichen Teil des Kastens beweglich gelagert ist.
3. Werkzeug (59) nach Anspruch 2, wobei der Schieber ein Ku- lissenstein ist.
4. Werkzeug (59) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Formraum (66) eingerichtet ist, den Messaufnehmer (35) vor dem Einfüllen des das Gehäuse (56) formenden Werkstoffes (68) ander verschieblichen Wand (60 bis 64) abzustützen.
5. Verfahren zur Verwendung eines Werkzeuges (59) nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Herstellung des Gehäuses (56) , umfassend :
- Einlegen des Messaufnehmers (35) in den Formraum (66), Einfüllen des Werkstoffes (68) in den Formraum (66), Bewegen des beweglichen Teils (60 bis 64) der Wand, und Einfüllen eines weiteren Werkstoffs (70) in den
Formraum (66) beim oder nach dem Bewegen des beweglichen Teils (60 bis 64) der Wand.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Werkstoff (68) und der weitere Werkstoff (70) gleich sind.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Werkstoff (68) ein Thermoplast ist.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei der weitere Werkstoff (70) beim Einfüllen in den Formraum (66) eine Wärmeenergie besitzt, mit der der zuvor eingefüllte Werkstoff (68) zumindest teilweise aufgeschmolzen wird.
9. Sensor (10) zum Erfassen eines von einer zu messenden Größe (12) abhängiges physikalisches Feld (33) über einen Messaufnehmer (35) und zum Ausgeben eines elektrischen Ausgangssignals (42) basierend auf dem erfassten physikalischen Feld (33) , umfassend ein Gehäuse (56) , das durch ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.
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