EP3452791A1 - Sensor element for a motor vehicle - Google Patents

Sensor element for a motor vehicle

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Publication number
EP3452791A1
EP3452791A1 EP17713929.2A EP17713929A EP3452791A1 EP 3452791 A1 EP3452791 A1 EP 3452791A1 EP 17713929 A EP17713929 A EP 17713929A EP 3452791 A1 EP3452791 A1 EP 3452791A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
positioning
sensor element
thermoplastic
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP17713929.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lothar Biebricher
Marco BENNER
Jakob Schillinger
Dietmar Huber
Thomas Fischer
Stefan GÜNTHNER
Michael SCHULMEISTER
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 Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP3452791A1 publication Critical patent/EP3452791A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14065—Positioning or centering articles in the mould
    • B29C45/14073—Positioning or centering articles in the mould using means being retractable during injection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements

Definitions

  • the invention relates to a sensor element for a motor vehicle, comprising a sensor circuit for detecting a physical quantity, a first housing in which the sensor circuit is arranged, a second housing, in which the first housing is arranged, a thermoplastic material, which at least the first housing partially encloses and fixes the first housing in the second housing in a positioning position.
  • Dichtumspritzen of active electronic components such as sensors of different function and design are known in the art. Depending on the function and design, the sensors have different sensitivities with respect to thermo-mechanical stress during the process
  • Sensor elements provided with carrier components, which can be encapsulated by means of additional seals.
  • a sensor element for a motor vehicle comprising a A sensor circuit for detecting a physical quantity, a first housing in which the sensor circuit is arranged, a second housing in which the first housing is arranged, a thermoplastic material which at least partially surrounds the first housing and the first housing in the second housing in a positioning position fixed, wherein on the first housing at least two positioning recesses are formed for receiving positioning pins to fix the first housing in the positioning position during a wrapping of the first housing by the thermoplastic material.
  • Positioning accuracy of the sensor element can be significantly improved.
  • An additional assembly and separation process can be saved by eliminating the carrier component, whereby necessary investments are significantly reduced.
  • the first housing has a housing bottom side and a housing upper side facing away from the housing top, wherein a first Positioniermulde is formed on the housing bottom, wherein a second Positioniermulde on
  • Housing top is formed, and wherein the positioning recesses are arranged opposite to each other.
  • a further positioning recess is formed next to one of the positioning recesses for receiving a further positioning pin on the first housing.
  • the Positioning wells at least partially by the
  • thermoplastic As a result, the technical advantage is achieved, for example, that instead of the mechanical fixation by the positioning pins a positive and non-positive fixing of the sensor element by means of the hardened thermoplastic material occurs.
  • Closing the positioning recesses additionally improves the adhesion between the plastic and the sensor element. Alternatively, however, it is conceivable that in the positioning recesses
  • Positioning pins are arranged, which at least
  • thermoplastic material are partially wrapped by the thermoplastic material.
  • the technical advantage is achieved that the positioning pins no longer need to be removed, but can remain enclosed by the plastic in the sensor element.
  • the sensor circuit has a leadframe, which is at least partially housed by the first housing.
  • the sensor element comprises a state sensor for detecting a state of the thermoplastic, in particular during the introduction of the thermoplastic between the first housing and the second housing, wherein the state of at least one of the states pressure, temperature, viscosity,
  • the technical advantage is achieved, for example, that a precise control of the production of the sensor element is possible.
  • a precise timing for retracting the locating pins can be determined.
  • the physical quantity is at least one of the variables speed, acceleration, rotation rate, pressure, temperature or direction and strength of a magnetic field.
  • the sensor element can be designed, for example, to enable the calculation of a speed, a rotational speed, a position and a current on the basis of a detected direction and a detected strength of a magnetic field.
  • thermoplastic material is a partially crystalline
  • thermoplastic material has the lowest possible temperature-expansion coefficient with relatively high chemical resistance
  • thermoplastic material can also be replaced by a thermosetting or an elastomeric plastic. This depends in particular on the specific requirements for the sensor element.
  • thermoplastic for fixing the first housing in the second housing to introduce and to pull out the positioning pins during the introduction of the thermoplastic material again from the second housing, openings are formed in the second housing in alignment with the positioning of the first housing, which can be enforced by the positioning pins ,
  • the second housing is closed at the front.
  • the positioning recesses have a triangular, an oval, a circular or a polygonal cross section.
  • the object is achieved by a method for producing a sensor element for a motor vehicle, comprising the steps of providing a sensor circuit for detecting a physical quantity, wherein the sensor circuit is arranged in a first housing, wherein at least two of the first housing Positioning troughs are formed for receiving positioning pins, inserting the first housing in a second housing having openings, which are enforced by the positioning pins, fixing the first housing in the second housing through the
  • Positioning pins which pass through the openings of the second housing and are inserted into the positioning recesses, and introducing flowable thermoplastic material in the second housing to enclose the first housing, wherein the first housing in the second housing during the introduction of the thermoplastic material by the positioning pins is fixed.
  • Positioning accuracy of the sensor element can be significantly improved.
  • An additional assembly and separation process can be saved by eliminating the carrier component, whereby necessary investments are significantly reduced.
  • the positioning pins are withdrawn or pulled out before the thermoplastic material reaches the positioning pins. Further embodiments of the invention are in the
  • Fig. 2 is a further schematic representation of a
  • Fig. 3 is a still further schematic representation of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a
  • the sensor element 100 which is arranged in a first housing 103.
  • the sensor element 100 comprises a second housing 105, in which the first housing 103 is arranged.
  • On the first housing 103 three positioning recesses 107, 108, 110 are arranged, which receive positioning pins 109a, 109b, 109c.
  • the positioning pins 109a, 109b, 109c fix the sensor circuit 101 including the first housing 103.
  • the sensor element 100 includes a state sensor 114 to indicate a state of the thermoplastic resin 106
  • the sensor element 100 comprises for each
  • thermoplastic plastic 106 between the first housing 103 and the second housing 105.
  • the first housing 103 is fixed exclusively by the positioning pins 109a, 109b, 109c, wherein the positioning pins 109a, 109b, 109c in FIG the positioning recesses 107, 108, 110 engage.
  • the state sensor 114 detects the state of the
  • thermoplastic material 106 is located on the second housing 105.
  • state sensor 114 By the state sensor 114, a precise control of the time can be ensured to the
  • Retract positioning pins 109a, 109b, 109c Retract positioning pins 109a, 109b, 109c.
  • FIG. 2 shows a further schematic representation of a sensor element 100.
  • Two positioning pins 109a, 109b of the total of three positioning pins 109a, 109b, 109c are in a retracted from the second housing 105 state.
  • the thermoplastic 106 is already partially interposed between the first housing 103 and the second housing 105, whereby the introduced thermoplastic 106 retracts the two retracted
  • Positioning pins 109a, 109b partially takes over.
  • the condition sensor 114 may now determine that a certain amount of thermoplastic 106 has been introduced in a particular condition. Consequently, two became
  • FIG. 3 shows a still further schematic representation of a sensor element 100. All three positioning pins 109a, 109b, 109c are in a retracted from the second housing 105 state.
  • the thermoplastic material 106 is already fully inserted between the first housing 103 and the second housing 105, whereby the introduced
  • thermoplastic 106 fixing the three
  • Positioning pins 109a, 109b, 109c completely takes over.

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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

The invention relates to a sensor element (100) for a motor vehicle, comprising a sensor circuit (101) for detecting a physical variable, a first housing (103) in which the sensor circuit (101) is arranged, a second housing (105) in which the first housing (103) is arranged, and a thermoplastic (106) which at least partly surrounds the first housing (103) and fixes the first housing (103) in the second housing (105) in a positioning position. At least two positioning depressions (107, 108) for receiving positioning pins (109a, 109b) are formed in the first housing (103) in order to fix the first housing (103) in the positioning position while the thermoplastic (106) is enveloping the first housing (103).

Description

SENSORELEMENT FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG  SENSOR ELEMENT FOR A MOTOR VEHICLE
Die Erfindung betrifft ein Sensorelement für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Sensorschaltung zum Erfassen einer physikalischen Größe, einem ersten Gehäuse, in welchem die Sensorschaltung angeordnet ist, einem zweiten Gehäuse, in welchem das erste Gehäuse angeordnet ist, einem thermoplastischen Kunststoff, welcher das erste Gehäuse zumindest teilweise umschließt und das erste Gehäuse in dem zweiten Gehäuse in einer Positionierungslage fixiert . The invention relates to a sensor element for a motor vehicle, comprising a sensor circuit for detecting a physical quantity, a first housing in which the sensor circuit is arranged, a second housing, in which the first housing is arranged, a thermoplastic material, which at least the first housing partially encloses and fixes the first housing in the second housing in a positioning position.
Dichtumspritzen von aktiven elektronischen Bauelementen wie Sensoren unterschiedlicher Funktion und Bauweise sind im Stand der Technik bekannt. In Abhängigkeit von der Funktion und dem Aufbau haben die Sensoren unterschiedliche Empfindlichkeiten hinsichtlich thermomechanischer Belastung während des Dichtumspritzen of active electronic components such as sensors of different function and design are known in the art. Depending on the function and design, the sensors have different sensitivities with respect to thermo-mechanical stress during the process
Herstellungsprozesses. Üblicherweise werden derartige Manufacturing process. Usually, such
Sensorelemente mit Trägerkomponenten versehen, welche mittels zusätzlicher Abdichtungen umspritzt werden können. Sensor elements provided with carrier components, which can be encapsulated by means of additional seals.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden und ein Sensorelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements bereitzustellen, dass die Positioniergenauigkeit eines It is therefore an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a sensor element and a method for producing a sensor element that the positioning accuracy of a
Sensorelements erheblich verbessert und dabei den Einsatz von Trägerkomponenten an Sensorelementen einspart. Sensor element significantly improved while saving the use of carrier components to sensor elements.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte This object is achieved by the subject matter having the features of the independent claims. advantageous
Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche. Embodiments of the invention are the subject of the drawings, the description and the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Sensorelement für ein Kraftfahrzeug gelöst, umfassend eine Sensorschaltung zum Erfassen einer physikalischen Größe, einem ersten Gehäuse, in welchem die Sensorschaltung angeordnet ist, einem zweiten Gehäuse, in welchem das erste Gehäuse angeordnet ist, einem thermoplastischen Kunststoff, welcher das erste Gehäuse zumindest teilweise umschließt und das erste Gehäuse in dem zweiten Gehäuse in einer Positionierungslage fixiert, wobei an dem ersten Gehäuse zumindest zwei Positioniermulden zur Aufnahme von Positionierungsstiften gebildet sind, um das erste Gehäuse in der Positionierungslage während eines Umhüllens des ersten Gehäuses durch den thermoplastischen Kunststoff zu fixieren. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass auf eine Trägerkomponente für das Sensorelement verzichtet werden kann. Mit dem Wegfall der Trägerkomponente und einer damit reduzierten Toleranzkette kann die According to one aspect of the invention, the object is achieved by a sensor element for a motor vehicle, comprising a A sensor circuit for detecting a physical quantity, a first housing in which the sensor circuit is arranged, a second housing in which the first housing is arranged, a thermoplastic material which at least partially surrounds the first housing and the first housing in the second housing in a positioning position fixed, wherein on the first housing at least two positioning recesses are formed for receiving positioning pins to fix the first housing in the positioning position during a wrapping of the first housing by the thermoplastic material. As a result, for example, the technical advantage is achieved that it is possible to dispense with a carrier component for the sensor element. With the elimination of the carrier component and thus reduced tolerance chain can
Positioniergenauigkeit des Sensorelements erheblich verbessert werden. Ein zusätzlicher Montage- und Trennprozess kann durch den Wegfall der Trägerkomponente eingespart werden, wodurch notwendige Investitionen deutlich reduziert werden. Um das Sensorelement während des Umspritzens mittels Positioning accuracy of the sensor element can be significantly improved. An additional assembly and separation process can be saved by eliminating the carrier component, whereby necessary investments are significantly reduced. To the sensor element during the overmolding by means
Positionierungsstiften möglichst in einer X-, Y-, und Z-Richtung zu fixieren, weist das erste Gehäuse eine Gehäuseunterseite und eine der Gehäuseunterseite abgewandte Gehäuseoberseite auf, wobei eine erste Positioniermulde an der Gehäuseunterseite gebildet ist, wobei eine zweite Positioniermulde an der  Positioning pins as possible to fix in an X, Y, and Z direction, the first housing has a housing bottom side and a housing upper side facing away from the housing top, wherein a first Positioniermulde is formed on the housing bottom, wherein a second Positioniermulde on
Gehäuseoberseite gebildet ist, und wobei die Positioniermulden einander gegenüber angeordnet sind.  Housing top is formed, and wherein the positioning recesses are arranged opposite to each other.
Um das Fixieren des Sensorelements während des Umspritzens zusätzlich zu verbessern, ist an dem ersten Gehäuse eine weitere Positioniermulde neben einer der Positioniermulden für die Aufnahme eines weiteren Positionierstiftes gebildet. In order to additionally improve the fixing of the sensor element during extrusion coating, a further positioning recess is formed next to one of the positioning recesses for receiving a further positioning pin on the first housing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Positioniermulden zumindest teilweise durch den According to a preferred embodiment, the Positioning wells at least partially by the
thermoplastischen Kunststoff verschlossen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass anstelle der mechanischen Fixierung durch die Positionierstifte eine form- und kraftschlüssige Fixierung des Sensorelements mittels des erhärteten thermoplastischen Kunststoffs tritt. Das sealed thermoplastic. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that instead of the mechanical fixation by the positioning pins a positive and non-positive fixing of the sensor element by means of the hardened thermoplastic material occurs. The
Verschließen der Positioniermulden verbessert den Kraftschluss zwischen Kunststoff und Sensorelement zusätzlich. Alternativ ist es jedoch denkbar, dass in den Positioniermulden Closing the positioning recesses additionally improves the adhesion between the plastic and the sensor element. Alternatively, however, it is conceivable that in the positioning recesses
Positionierstifte angeordnet sind, welche zumindest Positioning pins are arranged, which at least
abschnittsweise durch den thermoplastischen Kunststoff umhüllt sind. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil erreicht, dass die Positionierstifte nicht mehr entfernt werden müssen, sondern von dem Kunststoff umschlossen in dem Sensorelement verbleiben können. are partially wrapped by the thermoplastic material. As a result, in particular, the technical advantage is achieved that the positioning pins no longer need to be removed, but can remain enclosed by the plastic in the sensor element.
Zur vereinfachten Montage und zur Verbesserung der For simplified installation and improvement of the
Funktionsfähigkeit, weist die Sensorschaltung einen Leadframe auf, welcher zumindest abschnittsweise durch das erste Gehäuse gehaust ist. Operability, the sensor circuit has a leadframe, which is at least partially housed by the first housing.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Sensorelement einen Zustandssensor zum Erfassen eines Zustandes des thermoplastischen Kunststoffs, insbesondere während des Einbringens des thermoplastischen Kunststoffs zwischen das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse, wobei der Zustand zumindest einer der Zustände Druck, Temperatur, Viskosität, According to a further preferred embodiment, the sensor element comprises a state sensor for detecting a state of the thermoplastic, in particular during the introduction of the thermoplastic between the first housing and the second housing, wherein the state of at least one of the states pressure, temperature, viscosity,
Fließgeschwindigkeit oder Fließfrontenverlauf ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine präzise Steuerung der Herstellung des Sensorelements möglich ist. Durch das Erfassen des Zustands des thermoplastischen Kunststoffs kann ein präziser Zeitpunkt zum Zurückziehen der Positionierstifte festgestellt werden. Um einen möglichst großen Einsatzbereich des Sensorelements im Anwendungsbereich eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen ist die physikalische Größe zumindest eine der Größen Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehrate, Druck, Temperatur oder Richtung und Stärke eines magnetischen Feldes. Hierbei kann das Sensorelement beispielsweise dazu ausgebildet sein auf Grundlage einer erfassten Richtung und einer erfassten Stärke eines magnetischen Feldes die Berechnung einer Geschwindigkeit, einer Drehzahl, einer Position und eines Strom zu ermöglichen. Flow rate or flow fronts course is. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a precise control of the production of the sensor element is possible. By detecting the condition of the thermoplastic, a precise timing for retracting the locating pins can be determined. In order to enable the widest possible range of application of the sensor element in the field of application of a motor vehicle, the physical quantity is at least one of the variables speed, acceleration, rotation rate, pressure, temperature or direction and strength of a magnetic field. In this case, the sensor element can be designed, for example, to enable the calculation of a speed, a rotational speed, a position and a current on the basis of a detected direction and a detected strength of a magnetic field.
Um das erste Gehäuse möglichst einfach und zweckmäßig To the first case as simple and appropriate
auszubilden, ist das erste Gehäuse aus einem form, is the first case of a
Duroplast-Kunststoff geformt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der thermoplastische Kunststoff ein teilkristalliner Duroplast plastic molded. According to a further preferred embodiment, the thermoplastic material is a partially crystalline
Hochleistungsthermoplast. Dadurch wird beispielsweise der technische Effekt erreicht, dass der thermoplastische Kunststoff einen möglichst niedrigen Temperatur-Ausdehnungs-Koeffizient bei verhältnismäßig hoher chemischer Beständigkeit, High-performance thermoplastic. As a result, for example, the technical effect is achieved that the thermoplastic material has the lowest possible temperature-expansion coefficient with relatively high chemical resistance,
mechanischer Festigkeit und Dichtigkeit aufweist. Alternativ lässt sich der thermoplastische Kunststoff aber auch durch einen duroplastischen oder einen elastomeren Kunststoff ersetzen. Dies hängt insbesondere von den spezifischen Anforderungen an das Sensorelement ab. mechanical strength and tightness. Alternatively, however, the thermoplastic material can also be replaced by a thermosetting or an elastomeric plastic. This depends in particular on the specific requirements for the sensor element.
Um die Positionierstifte vor dem Einbringen des To the positioning pins before inserting the
thermoplastischen Kunststoffs zum Fixieren des ersten Gehäuses in das zweite Gehäuse einzuführen und um die Positionierstifte während des Einbringens des thermoplastischen Kunststoffs wieder aus dem zweiten Gehäuse herauszuziehen, sind in dem zweiten Gehäuse fluchtend mit den Positioniermulden des ersten Gehäuses Durchbrüche gebildet, welche durch die Positionierstifte durchsetzbar sind. Um das zweite Gehäuse möglichst einfach auszubilden und um die Zustandserfassung des thermoplastischen Kunststoffs durch den Zustandssensor möglichst einfach zu realisieren, ist das zweite Gehäuse stirnseitig abgeschlossen. thermoplastic for fixing the first housing in the second housing to introduce and to pull out the positioning pins during the introduction of the thermoplastic material again from the second housing, openings are formed in the second housing in alignment with the positioning of the first housing, which can be enforced by the positioning pins , In order to make the second housing as simple as possible and to realize the state detection of the thermoplastic by the condition sensor as simple as possible, the second housing is closed at the front.
Um das Fixieren des Sensorelements mit Hilfe von To fix the sensor element by means of
Positionierungsstiften während des Umspritzens zusätzlich zu verbessern, haben die Positioniermulden einen dreieckigen, einen ovalen, einen kreisrunden oder einen mehreckigen Querschnitt. In addition, to improve positioning pins during overmolding, the positioning recesses have a triangular, an oval, a circular or a polygonal cross section.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Sensorelements für ein Kraftfahrzeug gelöst, mit den Schritten Bereitstellen einer Sensorschaltung zum Erfassen einer physikalischen Größe, wobei die Sensorschaltung in einem ersten Gehäuse angeordnet ist, wobei an dem ersten Gehäuse zumindest zwei Positioniermulden zur Aufnahme von Positionierungsstiften gebildet sind, Einführen des ersten Gehäuses in ein zweites Gehäuse, das Durchbrüche aufweist, welche durch die Positionierstifte durchsetzbar sind, Fixieren des ersten Gehäuses in dem zweiten Gehäuse durch die According to a further aspect of the invention, the object is achieved by a method for producing a sensor element for a motor vehicle, comprising the steps of providing a sensor circuit for detecting a physical quantity, wherein the sensor circuit is arranged in a first housing, wherein at least two of the first housing Positioning troughs are formed for receiving positioning pins, inserting the first housing in a second housing having openings, which are enforced by the positioning pins, fixing the first housing in the second housing through the
Positionierstifte, welche die Durchbrüche des zweiten Gehäuses durchsetzen und in die Positioniermulden eingeführt sind, und Einbringen von fließfähigen thermoplastischem Kunststoff in das zweite Gehäuse um das erste Gehäuse zu umhüllen, wobei das erste Gehäuse in dem zweiten Gehäuse während des Einbringens des thermoplastischen Kunststoffs durch die Positionierstifte fixiert wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil erreicht, dass auf eine Trägerkomponente für das Sensorelement verzichtet werden kann. Mit dem Wegfall der Trägerkomponente und der damit reduzierten Toleranzkette kann die  Positioning pins, which pass through the openings of the second housing and are inserted into the positioning recesses, and introducing flowable thermoplastic material in the second housing to enclose the first housing, wherein the first housing in the second housing during the introduction of the thermoplastic material by the positioning pins is fixed. As a result, in particular the technical advantage is achieved that can be dispensed with a carrier component for the sensor element. With the elimination of the carrier component and thus reduced tolerance chain can
Positioniergenauigkeit des Sensorelements erheblich verbessert werden. Ein zusätzlicher Montage- und Trennprozess kann durch den Wegfall der Trägerkomponente eingespart werden, wodurch notwendige Investitionen deutlich reduziert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Positionierstifte zurückgezogen oder herausgezogen, bevor der thermoplastische Kunststoff die Positionierstifte erreicht. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Positioning accuracy of the sensor element can be significantly improved. An additional assembly and separation process can be saved by eliminating the carrier component, whereby necessary investments are significantly reduced. According to a preferred embodiment, the positioning pins are withdrawn or pulled out before the thermoplastic material reaches the positioning pins. Further embodiments of the invention are in the
Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher Drawings are shown below and become closer
beschrieben . described.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Sensorelements, 1 is a schematic representation of a sensor element,
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines Fig. 2 is a further schematic representation of a
Sensorelements, und  Sensor element, and
Fig. 3 eine noch weitere schematische Darstellung eines Fig. 3 is a still further schematic representation of a
Sensorelements .  Sensor element.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines FIG. 1 shows a schematic representation of a
Sensorelements 100 für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensor element 100 for a motor vehicle with a
Sensorschaltung 101, welche in einem ersten Gehäuse 103 angeordnet ist. Das Sensorelement 100 umfasst ein zweites Gehäuse 105, in welchem das erste Gehäuse 103 angeordnet ist. An dem ersten Gehäuse 103 sind drei Positioniermulden 107, 108, 110 angeordnet, welche Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c aufnehmen. Die Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c fixieren die Sensorschaltung 101 einschließlich des ersten Gehäuses 103.  Sensor circuit 101, which is arranged in a first housing 103. The sensor element 100 comprises a second housing 105, in which the first housing 103 is arranged. On the first housing 103, three positioning recesses 107, 108, 110 are arranged, which receive positioning pins 109a, 109b, 109c. The positioning pins 109a, 109b, 109c fix the sensor circuit 101 including the first housing 103.
Zusätzlich umfasst das Sensorelement 100 einen Zustandssensor 114, um einen Zustand des thermoplastischen Kunststoffs 106In addition, the sensor element 100 includes a state sensor 114 to indicate a state of the thermoplastic resin 106
(nicht gezeigt) zu erfassen, welcher zwischen das erste Gehäuse 103 und das zweite Gehäuse 105 eingebracht wird. (not shown), which is inserted between the first housing 103 and the second housing 105.
Des Weiteren umfasst das Sensorelement 100 für jeden Furthermore, the sensor element 100 comprises for each
Positionierstift 109a, 109b, 109c in dem zweiten Gehäuse 105 angeordnete Durchbrüche 115. Diese sind fluchtend mit den Positioniermulden 107, 108, 110 des ersten Gehäuses 103 ausgebildet. Somit können die Positionierstifte 109a, 109b, 109c in das zweite Gehäuse 105 eingeführt und zum Fixieren des ersten Gehäuses 103 eingesetzt werden. Positioning pin 109a, 109b, 109c in the second housing 105th arranged openings 115. These are formed in alignment with the positioning recesses 107, 108, 110 of the first housing 103. Thus, the positioning pins 109a, 109b, 109c can be inserted into the second housing 105 and used to fix the first housing 103.
In der Darstellung gemäß Figur 1 befindet sich noch kein thermoplastischer Kunststoff 106 zwischen dem ersten Gehäuse 103 und dem zweiten Gehäuse 105. Somit wird das erste Gehäuse 103 ausschließlich durch die Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c fixiert, wobei die Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c in die Positioniermulden 107, 108, 110 eingreifen. In the illustration according to FIG. 1, there is still no thermoplastic plastic 106 between the first housing 103 and the second housing 105. Thus, the first housing 103 is fixed exclusively by the positioning pins 109a, 109b, 109c, wherein the positioning pins 109a, 109b, 109c in FIG the positioning recesses 107, 108, 110 engage.
Der Zustandssensor 114 zum Erfassen des Zustandes des The state sensor 114 detects the state of the
thermoplastischen Kunststoffs 106 befindet sich an dem zweiten Gehäuse 105. Durch den Zustandssensor 114 kann eine präzise Steuerung des Zeitpunkts gewährleistet werden, um die thermoplastic material 106 is located on the second housing 105. By the state sensor 114, a precise control of the time can be ensured to the
Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c zurückzuziehen. Retract positioning pins 109a, 109b, 109c.
Vorliegend kann der Zustandssensor 114 keinen eingebrachten thermoplastischen Kunststoffs 106 feststellen. Folglich verbleiben alle Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c im Eingriff in den Positioniermulden 107, 108, 110 des ersten Gehäuses 103. Die Figur 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Sensorelements 100. Zwei Positionierungsstifte 109a, 109b der insgesamt drei Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c befinden sich in einem aus dem zweiten Gehäuse 105 zurückgezogenen Zustand. Der thermoplastische Kunststoff 106 ist bereits teilweise zwischen das erste Gehäuse 103 und das zweite Gehäuse 105 eingebracht, wodurch der eingebrachte thermoplastische Kunststoff 106 das Fixieren der zwei zurückgezogenen In the present case, the condition sensor 114 can not detect any introduced thermoplastic material 106. Consequently, all the positioning pins 109a, 109b, 109c remain engaged in the positioning recesses 107, 108, 110 of the first housing 103. FIG. 2 shows a further schematic representation of a sensor element 100. Two positioning pins 109a, 109b of the total of three positioning pins 109a, 109b, 109c are in a retracted from the second housing 105 state. The thermoplastic 106 is already partially interposed between the first housing 103 and the second housing 105, whereby the introduced thermoplastic 106 retracts the two retracted
Positionierungsstifte 109a, 109b teilweise übernimmt. Der Zustandssensor 114 kann nun feststellen, dass eine bestimmte Menge thermoplastischen Kunststoffs 106 in einem bestimmten Zustand eingebracht wurde. Folglich wurden zwei Positioning pins 109a, 109b partially takes over. The condition sensor 114 may now determine that a certain amount of thermoplastic 106 has been introduced in a particular condition. Consequently, two became
Positionierungsstifte 109a, 109b zurückgezogen, während ein Positionierungsstift 109c im Eingriff in die Positioniermulde 110 des ersten Gehäuses 103 verblieben ist. Positioning pins 109a, 109b withdrawn while a positioning pin 109c remains engaged in the positioning recess 110 of the first housing 103.
Die Figur 3 zeigt eine noch weitere schematische Darstellung eines Sensorelements 100. Alle drei Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c befinden sich in einem aus dem zweiten Gehäuse 105 zurückgezogenen Zustand. Der thermoplastische Kunststoff 106 ist bereits vollständig zwischen das erste Gehäuse 103 und das zweite Gehäuse 105 eingebracht, wodurch der eingebrachte 3 shows a still further schematic representation of a sensor element 100. All three positioning pins 109a, 109b, 109c are in a retracted from the second housing 105 state. The thermoplastic material 106 is already fully inserted between the first housing 103 and the second housing 105, whereby the introduced
thermoplastische Kunststoff 106 das Fixieren der drei thermoplastic 106 fixing the three
Positionierungsstifte 109a, 109b, 109c vollständig übernimmt. Positioning pins 109a, 109b, 109c completely takes over.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren. All of the features explained and shown in connection with individual embodiments of the invention may be provided in different combinations in the article according to the invention in order to simultaneously realize their advantageous effects.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
101 SensorSchaltung 101 sensor circuit
103 Erstes Gehäuse  103 First housing
105 Zweites Gehäuse  105 Second housing
106 Thermoplastischer Kunststoff 106 Thermoplastic plastic
107 Positioniermulde 107 positioning recess
108 Positioniermulde  108 positioning tray
109 a Positionierungsstift 109 a positioning pin
109 b Positionierungsstift109 b Positioning pin
109 c Positionierungsstift109 c positioning pin
110 Positioniermulde 110 positioning tray
111 Gehäuseunterseite 111 housing bottom
113 Gehäuseoberseite 113 Housing top
114 ZuStandssensor  114 sensor
115 Durchbruch  115 breakthrough

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Sensorelement (100) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: eine Sensorschaltung (101) zum Erfassen einer physikalischen Größe; einem ersten Gehäuse (103), in welchem die Sensorschaltung (101) angeordnet ist; einem zweiten Gehäuse (105), in welchem das erste Gehäuse (103) angeordnet ist, wobei das zweite Gehäuse aus Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff (106), wobei das zweite Gehäuse das erste Gehäuse (103) zumindest teilweise umschließt und das erste Gehäuse (103) in dem zweiten Gehäuse (105) in einer Positionierungslage fixiert; wobei an dem ersten Gehäuse (103) zumindest zwei Positioniermulden (107, 108) zur Aufnahme von Positionierungsstiften (109a, 109b) gebildet sind, um das erste Gehäuse (103) in der Positionierungslage während eines Umhüllens des ersten Gehäuses (103) durch den, insbesondere thermoplastischen, Kunststoff (106) des zweiten Gehäuses zu fixieren. A sensor element (100) for a motor vehicle, comprising: a sensor circuit (101) for detecting a physical quantity; a first housing (103) in which the sensor circuit (101) is arranged; a second housing (105) in which the first housing (103) is arranged, wherein the second housing is formed of plastic, in particular of a thermoplastic material (106), wherein the second housing at least partially surrounds the first housing (103) and fixing the first housing (103) in the second housing (105) in a positioning position; wherein at least two positioning recesses (107, 108) for receiving positioning pins (109a, 109b) are formed on the first housing (103) in order to move the first housing (103) in the positioning position during an enclosure of the first housing (103), in particular to fix thermoplastic, plastic (106) of the second housing.
2. Sensorelement (100) nach Anspruch 1, wobei das erste Gehäuse (103) eine Gehäuseunterseite (111) und eine der Gehäuseunterseite (111) abgewandte Gehäuseoberseite (113) aufweist, wobei eine erste Positioniermulde (107) an der Gehäu- seunterseite (111) gebildet ist, wobei eine zweite Positioniermulde (108) an der Gehäuseoberseite (113) gebildet ist, und wobei die Positioniermulden (107, 108) einander gegenüber angeordnet sind. 2. Sensor element (100) according to claim 1, wherein the first housing (103) has a housing lower side (111) and a housing underside (111) facing away from the housing top (113), wherein a first positioning recess (107) on the underside of the housing (111 ), wherein a second positioning recess (108) is formed on the housing upper side (113), and wherein the positioning recesses (107, 108) are opposed to each other.
3. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an dem ersten Gehäuse (103) eine weitere Positioniermulde (110) neben einer der Positioniermulden (107, 108) für die Aufnahme eines weiteren Positionierstiftes (109c) gebildet ist 3. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein on the first housing (103), a further positioning recess (110) next to one of the positioning recesses (107, 108) for receiving a further positioning pin (109c) is formed
4. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Positioniermulden (107, 108, 110) zumindest teilweise durch den thermoplastischen Kunststoff (106) ver- schlössen sind, oder wobei in den Positioniermulden (107, 108, 110) Positionierstifte (109a, 109b, 109c) angeordnet sind, welche zumindest abschnittsweise durch den thermoplastischen Kunststoff (106) umhüllt sind. 4. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein the positioning recesses (107, 108, 110) are at least partially closed by the thermoplastic material (106), or wherein in the positioning recesses (107, 108, 110) positioning pins ( 109a, 109b, 109c), which are enveloped at least in sections by the thermoplastic material (106).
5. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensorschaltung (101) einen Leadframe aufweist, welcher zumindest abschnittsweise durch das erste Gehäuse (103) gehaust ist. 5. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein the sensor circuit (101) has a leadframe which is at least partially housed by the first housing (103).
6. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Zustandssensor (114) zum Erfassen eines Zu- standes des thermoplastischen Kunststoffs (106), insbesondere während des Einbringens des thermoplastischen Kunststoffs (106) zwischen das erste Gehäuse (103) und das zweite Gehäuse (105) , wobei der Zustand zumindest einer der folgenden Zustände ist: Druck, Temperatur, Viskosität, Fließgeschwindigkeit, Fließfrontenverlauf. 6. sensor element (100) according to any one of the preceding claims, comprising a state sensor (114) for detecting a state of the thermoplastic material (106), in particular during the introduction of the thermoplastic material (106) between the first housing (103) and the second housing (105), wherein the state is at least one of the following conditions: pressure, temperature, viscosity, flow rate, flow fronts course.
7. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprü- che, wobei die physikalische Größe zumindest eine der folgenden Größen ist: Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehrate, Druck, Temperatur, Richtung und Stärke eines magnetischen Feldes. 7. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein the physical quantity is at least one of the following variables: speed, acceleration, rate of rotation, pressure, temperature, direction and strength of a magnetic field.
8. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Gehäuse (103) aus einem Duroplast- Kunststoff geformt ist. 8. Sensor element (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first housing (103) is formed of a thermoset plastic.
9. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der thermoplastische Kunststoff (106) ein teilkristalliner Hochleistungsthermoplast ist. 9. sensor element (100) according to any one of the preceding claims, wherein the thermoplastic material (106) is a semi-crystalline high-performance thermoplastic.
10. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in dem zweiten Gehäuse (105) fluchtend mit den Positioniermulden (107, 108, 110) des ersten Gehäuses (103) Durchbrüche (115) gebildet sind, welche durch die Positionierstifte (109a, 109b, 109c) durchsetzbar sind. 10. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein in the second housing (105) in alignment with the positioning recesses (107, 108, 110) of the first housing (103) openings (115) are formed, which by the positioning pins (109a , 109b, 109c) are enforceable.
11. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Gehäuse (105) stirnseitig abgeschlossen ist . 11. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein the second housing (105) is closed off the front side.
12. Sensorelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Positioniermulden (107, 108, 110) eine dreieckigen, einen ovalen, einen kreisrunden oder einen mehreckigen Querschnitt haben. 12. Sensor element (100) according to one of the preceding claims, wherein the positioning recesses (107, 108, 110) have a triangular, an oval, a circular or a polygonal cross-section.
13. Verfahren zum Herstellen eines Sensorelementes (100) für ein Kraftfahrzeug, mit: 13. A method of manufacturing a sensor element (100) for a motor vehicle, comprising:
Bereitstellen einer Sensorschaltung (101) zum Erfassen einer physikalischen Größe, wobei die Sensorschaltung (101) in ei- nem ersten Gehäuse (103) angeordnet ist, wobei an dem ersten Gehäuse (103) zumindest zwei Positioniermulden (107, 108) zur Aufnahme von Positionierungsstiften (109a, 109b) gebildet sind; Einführen des ersten Gehäuses (103) in ein -zweites GehäuseProviding a sensor circuit (101) for detecting a physical quantity, the sensor circuit (101) being arranged in a first housing (103), wherein at least two positioning recesses (107, 108) for receiving positioning pins are provided on the first housing (103) (109a, 109b) are formed; Inserting the first housing (103) into a second housing
(105), das Durchbrüche (115) aufweist, welche durch die Positionierstifte (109a, 109b) durchsetzbar sind; Fixieren des ersten Gehäuses (103) in dem zweiten Gehäuse(105) having apertures (115) which are penetratable by the positioning pins (109a, 109b); Fixing the first housing (103) in the second housing
(105) durch die Positionierstifte (109a, 109b) , welche die Durchbrüche (115) des zweiten Gehäuses (105) durchsetzen und in die Positioniermulden (107, 108) eingeführt sind; (105) by the positioning pins (109a, 109b) which pass through the openings (115) of the second housing (105) and are inserted into the positioning recesses (107, 108);
Einbringen von fließfähigem thermoplastischen KunststoffIntroduction of flowable thermoplastic
(106) in das zweite Gehäuse (105) um das erste Gehäuse (103) zu umhüllen, wobei das erste Gehäuse (103) in dem zweiten Gehäuse (105) während des Einbringens des thermoplastischen Kunststoffs (106) durch die Positionierstifte (109a, 109b) fixiert wird. (106) in the second housing (105) to envelop the first housing (103), wherein the first housing (103) in the second housing (105) during the introduction of the thermoplastic material (106) by the positioning pins (109a, 109b ) is fixed.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Positionierstifte (109a, 109b) zurückgezogen oder herausgezogen werden, bevor der thermoplastische Kunststoff (106) die Positionierstifte (109a, 109b) erreicht. The method of claim 13, wherein the positioning pins (109a, 109b) are retracted or withdrawn before the thermoplastic (106) reaches the locating pins (109a, 109b).
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