KR20140105008A - 센서를 제조하기 위한 방법, 및 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서를 제조하는 방법에 관한 것이다. 방법에서, IC 를 갖는 센서 요소 (1) 는 사전 몰딩된 부분 (5) 을 제조하도록 사전-오버 몰딩되고, 사전 몰딩된 부분 (5) 은 억지 끼워 맞춤에 의해 다양한 치수들 및/또는 다양한 위치들을 갖는 센서를 위해 전기적 접촉부들 (7) 을 수용할 수 있는 방식으로 구성된다. 전기적 접촉부들은 사전 몰딩된 부분 (5) 의 오목부들/리세스들 (6) 내에 가압되고, 센서 요소 (1) 의 IC 의 연결부들은 전기적 접촉부들 (7) 에 연결되고 사전 몰딩된 부분 (5) 은 인젝팅 몰드 내로 삽입되고 완성된 센서를 제조하도록 오버 몰딩된다. 이러한 방식으로, 상이한 적용예들을 위한 센서들이 실질적으로 표준화된 방식으로 제조될 수 있다. 본 발명은 추가로 센서에 관한 것이다.

Description

센서를 제조하기 위한 방법, 및 센서{METHOD FOR PRODUCING A SENSOR, AND SENSOR}
본 발명은 센서를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 부가적으로 센서에 관한 것이다.
신호 처리, 신호 평가 및/또는 신호 전송을 위한 상응하는 장치들 뿐만 아니라 측정 변수를 측정하기 위한 실제의 센서 요소로 구성되는 복수의 센서들은 공지되어 있다. 차량들의 크랭크 및 캠 샤프트들의 각도 위치, 속도 및 속력을 측정하기 위한 센서들은 예로서 본원에서 개시될 수 있다. 복수의 제작 프로세스들은 이러한 타입들의 센서들을 제조하는 데 사용되고, 상이한 제작 수단들은 센서들의 작동 사용들 및 상이한 구성들의 결과로서 발생된다. 결국, 일반적으로, 구체적인 특별 제작 프로세스가 각각의 센서에 대해 사용된다.
본 발명의 근본적인 목적은 센서를 제조하기 위한 방법을 발명하는 것이고, 상기 방법에 의해 센서들은 광범위하게 표준화된 방식으로 상이한 작동 사용을 위해 제조될 수 있다.
상기 목적은 다음의 단계들을 포함하는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다:
억지 끼워 맞춤의 결과로서 상이한 치수들 및/또는 상이한 위치들을 갖는 센서를 위한 전기적 접촉부를 수용할 수 있도록 구현된 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 을 제조하도록 IC 를 갖는 센서 요소 주위에 사전 인젝션 몰딩하는 단계;
사전-몰딩된 부분의 리세스들/오목부들 내로 전기적 접촉부들을 가압하는 단계;
전기적 접촉부들에 센서 요소의 IC 의 연결부를 연결하는 단계;
완성된 센서를 제조하기 위해 인젝션 몰딩 몰드 내로 사전-몰딩된 부분을 삽입하고 사전-몰딩된 부분 주위에 인젝션-몰딩하는 단계.
본 발명에 따른 방법은 상이한 타입들의 센서 요소들 및 접촉부들을 수용하는 데 적절하고 결국 각각의 작동 사용에 따라 개발될 수 있는 광범위하게 표준화된 사전-몰딩된 부분을 제조하는 기본 개념에 기초된다. 이러한 연결에서, IC 를 갖는 상이한 타입들의 센서 요소들이 사용될 수 있다. 이에 덧붙여, 센서를 위한 전기적 접촉부들은 사전-몰딩된 부분에 동시에 인젝팅되지 않고, 억지 끼워 맞춤에 의해 사전-몰딩된 부분 상에 패스닝되므로, 또한 각각의 작동 사용을 참조하여 전기적 접촉부를 선택하고 사전-몰딩된 부분 상에 전기적 접촉부를 고정하는 것이 가능하다. 그 결과로서, 표준 부분으로서 사전-몰딩된 부분에는 상이한 타입들의 센서 요소들 및/또는 전기적 접촉부들이 구비될 수 있다. 그 후에, 센서 요소의 IC 의 연결부들은 억지 끼워 맞춤의 결과로서 사전-몰딩된 부분에 또는 그 위에 배열된 전기적 접촉부들에 연결되고, 사전-몰딩된 부분은 그 후에 완성된 센서를 제조하도록 주위에 인젝션 몰딩된다.
사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 을 제조하도록 IC 를 갖는 센서 요소 주위에 사전-인젝션 몰딩의 결과로서, 센서 요소 및 IC 의 위치는 추가의 제작 프로세스 동안 그리고 센서의 전체 사용 수명에 걸쳐 확립된다. 이러한 경우에, 사전-몰딩된 부분은 소정의 치수/위치 범위에 걸쳐 센서를 위한 전기적 접촉부들을 수용할 수 있도록 구성되고, 접촉부들은 사전-몰딩된 부분의 리세스들/오목부들 내에 가압되고 결국 억지 끼워 맞춤에 의해 고정된다. 전기적 접촉부들은 바람직하게 펀칭되고 이어서 굽혀지는 시트 금속 부분들이다. 시트 금속 부분들에는 바람직하게 약간 오버 사이즈가 제공되어 전체 제작 프로세스 중에 그리고 또한 나중에 주위에 인젝션 몰딩될 때 그에 따른 가압에 의해 제 위치에 유지될 수 있다.
이러한 연결에서, 전기적 접촉부와 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 사이에 끼워 맞춤은 예를 들면 0.3 mm 내지 0.8 mm 사이의 폭넓은 범위의 재료 두께들에 대해 적절하다. 그 결과로서 폭넓은 적용성이 가능하다.
일련의 이점들은 사전-몰딩된 부분 내로 직접 전기적 접촉부를 가압하는 결과로서 달성된다. 많은 적용예들에 대해 일정한 사용성 뿐만 아니라 보다 큰 정도의 표준성이 달성된다. 사전-몰딩된 부분은 전기적 접촉부들에 독립적으로 제작될 수 있다. 사전-몰딩된 부분은 플러그 상에서의 핀 용도에 독립적이다. 사전-몰딩된 부분과 전기적 접촉부 사이의 가압 연결은 폭넓은 범위의 재료 두께들에 대해 적절하다. 주위에 어떠한 부가적인 인젝션 몰딩도 접촉부들을 고정하거나 위치시키는 데 필수적이지 않다. 상기 접촉부들은 사전-몰딩된 부분에 의해 유지된다. 보다 적은 수의 전기적 연결부들이 존재하고 결국 제조 비용이 감소된다. 고장에 대한 민감성도 따라서 감소된다. 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 의 몰드 개념은 사전 몰딩된 부분을 통해 접촉부 스트립들을 실현함 (running) 으로써 보다 어렵지 않게 된다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 개선예에서, 사전-몰딩된 부분은 패스닝 부분과 함께 인젝션 몰딩 몰드에서 주위에 인젝션 몰딩된다. 이러한 연결에서, 이것은 예를 들면, 나사-타입 연결부를 수용하는 데 적절한 플랜지일 수 있다.
본원에서 언급된 센서들의 경우에, 자석들은 자기 측정 변수를 발생시키도록 자기장들을 발생시키는 데 종종 요구된다. 상기 경우에 대해, 본 발명에 따른 방법의 경우에, IC 를 갖는 센서 요소는 자석을 포함하는 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 을 얻도록 자석과 함께 주위에 사전-인젝션 몰딩된다. 이러한 방식으로, 자석은 비접촉부들, 접촉부 스트립들 등이 상기 사전-몰딩된 부분 내에 인젝팅될 때 어떠한 문제점들 없이 사전-몰딩된 부분 내에 통합될 수 있다.
사전-몰딩된 부분은 바람직하게 전기적 접촉부들을 제외하고, 예를 들면, 전기 레지스터와 같은 추가의 전기적/전자적 구성 요소들을 수용할 수 있도록 구현된다. 상기 구성 요소들은 일단 전기적 접촉부들이 사전-몰딩된 부분의 상응하는 수용 수단 내에서 가압된다면 부가되고, 필요하다면, 접촉부들에 직접 연결되고, 예를 들면 전압 공급을 위한 접촉부에 용접된다. 그 결과로서, 구성 요소들은 사전-위치되고 또한 이어서 주위에 인젝션 몰딩될 때 보호된다.
사전-몰딩된 부분은 전기적 접촉부들의 배치가 변경될 수 있도록 편리한 방식으로 구현된다. 충분한 공간이 이러한 타입의 배치 변경을 실행할 수 있도록, 특히 전기적 접촉부들을 크로스 오버 (소위 스와프 (swarp)) 할 수 있도록 사전-몰딩된 부분에 제공된다. 플러그의 각각의 핀 배치는 결국 적용예에 맞춰질 수 있다. 예를 들면, 신호 라인 및 접지 라인을 거쳐 스와핑되는 것이 가능하다.
사전-몰딩된 부분에는 바람직하게 인젝션 몰딩 몰드에서 사전-몰딩된 부분의 위치 설정을 가능하게 하도록 제거 가능한 위치 설정 핀이 제공된다. 따라서, 예를 들면, 사전-몰딩된 부분의 위치 설정은 일측 상에서 위치 설정 핀에 의해 그리고 다른 측 상에서 플러그의 접촉부 핀들에 의해 실행될 수 있다. 위치 설정 핀은 그 후에 최종 제작 단계에서 제거될 수 있다.
사전-몰딩된 부분을 제조하도록 IC 를 갖는 센서 요소 주위에 사전 인젝션 몰딩될 때, IC 를 갖는 센서 요소는 바람직하게 사전-몰딩된 부분의 축에 대해 수직으로 위치된다. 일단 전기적 접촉부들이 사전-몰딩된 부분 내에 가압된다면, IC 의 연결부들은 그 후에 전기적 접촉부들로의 연결 전에 (90 °만큼) 주위로 굽혀진다.
본 발명은 부가적으로 IC 를 갖는 센서 요소 주위에 사전-인젝션 몰딩의 결과로서 그리고 사전-몰딩된 부분 내에 센서를 위한 전기적 접촉부들을 가압한 결과로서 제작된 사전-몰딩된 부분 주위에 인젝션-몰딩된 부분을 포함하는 센서에 관한 것이다. 이러한 타입의 센서는 상이한 타입들의 센서 요소들 및 전기적 접촉부들을 수용하는 데 적절한 광범위하게 표준화된 사전-몰딩된 부분을 포함하고 결국 상응하는 작동 사용들에 개별적으로 맞춰질 수 있지만 제작 프로세스는 광범위하게 표준화된다.
본 발명은 도면과 함께 예시적인 실시형태들에 의해 아래에 상세하게 설명된다.
도 1a-도 1d 는 센서의 제 1 실시형태를 제조하기 위한 개별적인 단계들을 도시하고;
도 2a-도 2c 는 센서의 제 2 실시형태를 제조하기 위한 개별적인 단계를 도시한다.
도 1a 는 좌측 상에, 캐퍼시터 (3) 가 배치된 상응하는 라인 연결부들 (2) 뿐만 아니라 IC 를 갖는 센서 요소 (1) 를 도시한다. 이에 덧붙여, 도 1a 는 센터에서, 중공의-원통형 자석 (4) 을 도시한다. 양쪽 부분들, 즉 센서 요소 (1) 및 자석 (4) 은 도 1a 에서 우측 상에 도시된 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) (5) 이 얻어지도록 적절한 플라스틱들 재료로써 주위에 사전-인젝션 몰딩된다. 이러한 경우에, 사전-몰딩된 부분 (5) 은 센서 요소 또는 센서를 위해 전기적 접촉부들 (7) 을 수용하기 위한 상응하는 리세스들/오목부들 (6) 을 포함하도록 구현된다. 이러한 경우에, 센서 요소 (1) 는 그 연결부들 (2) 이 사전-몰딩된 부분 (5) 으로부터 상향으로 수직하게 돌출하도록 주위에 인젝션 몰딩된다. 자석 (4) 은 사전-몰딩된 부분 (5) 의 내부에 배열되어 볼 수 없다.
뿐만 아니라, 사전-몰딩된 부분 (5) 은 이어서 주위에 인젝션 몰딩될 때 사전-몰딩된 부분 (5) 을 위치 설정하기 위한 역할을 하는 제거 가능한 위치 설정 핀 (8) 을 포함하도록 구현된다.
도 1b 에 도시된 바와 같이, 다음의 단계는 사전-몰딩된 부분 (5) 의 리세스들/오목부들 (6) 내에 센서를 위한 전기적 접촉부들 (7) 을 가압하는 것이다. 이러한 경우에, 리세스들/오목부들 (6) 은 억지 끼워 맞춤 (interference fit) 에 의해, 상이하게 사이즈 설정된 전기적 접촉부들 (7) 을 수용할 수 있거나 또는 전기적 접촉부들 (7) 이 상이한 위치들에 배열될 수 있도록 구현된다. 따라서, 전기적 접촉부들 (7) 은 예를 들면, 직선으로 배열되거나 또는 크로스 오버 (crossed over) 될 수 있고, 이는 도 1b 및 도 1c 에 도시된다.
전기적 접촉부들 (7) 은 펀칭되고 이어서 굽혀지는 시트 금속 부분들이다. 시트 금속 부분들에는 이러한 방식으로 상응하는 억지 끼워 맞춤을 발생시키는 것이 가능하도록 약간 오버 사이즈를 갖는 바브 (barb) 가 제공된다. 중요한 점은 상기 전기적 접촉부들 (7) 은 안으로 인젝팅되는 것이 아니라, 상이한 타입들의 접촉부들이 사전-몰딩된 부분 (5) 상에 상이한 위치들에 배열될 수 있도록 가압된다는 것이다.
일단 본원에 도시된 세개의 전기적 접촉부들 (7) 이 가압되면, 센서 요소 (1) 의 연결부들 (2) 은 전기적 접촉부들 (7) 의 단부들 주위로 굽혀지고 전기적 접촉부들 (7) 의 단부들에 연결 (용접) 된다. 상응하는 용접 연결부는 도 1c 에서 도면 부호 8 로 도시된다.
본원에 도시된 실시형태의 경우에, 전기 레지스터 (11) 는 사전-몰딩된 부분 (5) 상에서의 수용 수단 내에 부가적으로 삽입되고 전압 공급을 위해 전기적 접촉부와 직접 용접된다. 두개의 용접 지점들 사이의 차단은 용접 후까지 발생되지 않는다. 그 결과로서, 상기 구성은 레지스터를 갖는 실시형태 및 갖지 않는 실시형태의 양쪽 실시형태에 대해 허용된다.
이러한 방식으로 제조된 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) (5) 은 그 후에 인젝션 몰딩 몰드 (도시 생략) 내에 위치된다. 위치 설정은 일측 상에서 위치 설정 핀 (8) 에 의해 그리고 다른 측 상에서 플러그의 접촉부 핀들에 의해 이러한 연결에서 실행된다. 패스닝 부분 (10) 과 함께, 사전-몰딩된 부분 (5) 은 도 1d 에 도시된 완성된 센서가 얻어지도록 열 가소성 재료로써 주위에 인젝션 몰딩된다. 최종 제작 단계로서, 위치 설정 핀 (8) 은 제거되고, 이는 도 1d 의 우측 도면에 도시된다.
도 2 의 실시형태는 상이하게 구현된 자석 (23) 이 주위에 인젝션 몰딩되고 전기적 접촉부들 (26) 이 크로스 오버되지 않는다는 점에서만 본질적으로 도 1 의 것과 상이하다. 이러한 연결에서 또한, 캐퍼시터 (22) 뿐만 아니라 IC 를 갖는 센서 요소 (20) 및 상응하는 연결부들 (21) 이 상응하는 위치 설정 핀 (25) 을 포함하는 사전-몰딩된 부분 (24) 을 위한 자석 (23) 과 함께 주위에 인젝션 몰딩된다. 추가의 단계에서, 전기적 접촉부들 (26) 은 사전-몰딩된 부분 (24) 의 상응하는 리세스들/오목부들 내에 가압되고, 그 후 연결부들 (21) 은 전기적 접촉부들 (26) 주위로 굽혀지고 전기적 접촉부들 (26) 과 용접된다. 최종적으로, 이러한 방식으로 구현된 사전-몰딩된 부분은 인젝션 몰딩 몰드 내에 위치되고 완성된 센서의 제조를 위해 주위에 인젝션-몰딩된다.

Claims (9)

  1. 센서를 제조하기 위한 방법으로서:
    억지 끼워 맞춤 (interference fit) 의 결과로서 상이한 치수들 및/또는 상이한 위치들을 갖는 상기 센서를 위한 전기적 접촉부들을 수용할 수 있도록 구현된 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 을 제조하도록 IC 를 갖는 센서 요소 주위에 사전 인젝션 몰딩하는 단계;
    상기 사전-몰딩된 부분의 리세스들/오목부들 (recesses/indentations) 내로 상기 전기적 접촉부들을 가압하는 단계;
    상기 전기적 접촉부들에 상기 센서 요소의 상기 IC 의 연결부들을 연결하는 단계;
    완성된 상기 센서를 제조하기 위하여 인젝션 몰딩 몰드 내로 상기 사전-몰딩된 부분을 삽입하고 상기 사전-몰딩된 부분 주위에 인젝션-몰딩하는 단계를 갖는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전-몰딩된 부분은 패스닝 부분과 함께 상기 인젝션 몰딩 몰드에서 주위에 인젝션 몰딩되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    IC 를 갖는 상기 센서 요소는 자석을 포함하는 사전-몰딩된 부분 (서브-모듈) 을 얻기 위하여 상기 자석과 함께 주위에 사전-인젝션 몰딩되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서,
    상기 사전-몰딩된 부분은 상기 전기적 접촉부들을 제외하고, 전기 레지스터와 같은 추가의 전기적/전자적 구성 요소들을 수용할 수 있도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서,
    상기 사전-몰딩된 부분은 상기 전기적 접촉부들의 배치가 변경될 수 있도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서,
    상기 사전-몰딩된 부분에는 제거 가능한 위치 설정 핀이 제공되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 한 항에 있어서,
    상기 IC 의 상기 연결부들은 상기 전기적 접촉부들로의 연결 전에 주위에서 굽혀지는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 한 항에 있어서,
    상기 사전-몰딩된 부분은 상기 전기적 접촉부들이 스와핑될 (swapped) 수 있기에 충분한 공간이 제공되도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 센서를 제조하기 위한 방법.
  9. 주위에 인젝션 몰딩되고 IC 를 갖는 센서 요소 (1, 20) 주위에 사전-인젝션 몰딩의 결과로서 그리고 상기 사전-몰딩된 부분 (5, 24) 내에 상기 센서를 위한 전기적 접촉부들 (7, 26) 을 가압한 결과로서 제조되는 사전-몰딩된 부분 (5, 24) 을 포함하는 센서.
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