SE1551478A1 - Anordning med en sensor och med en elektrisk kabel - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en anordning med en sensor (4) och med en elektrisk kabel (2) med elektriska ledare (10,12), vilka är försedda med en elektriskt isolerande ommantling (6), varvid sensorn (4) är upptagen i ett hus (18), varvid kabelns (2) ledare (10,12) på vissa ställen (50) av ommantlingen är frilagda och huset (18) och huset (18) på de frilagda ställena av ommantlingen (6) är material- eller formslutet fäst på kabelns (2) ledare (10, 12), och att en elektriskt isolerande omhöljning (20) är förutsedd, vilken formslutet omger huset (18) och åtminstone täcker kabeln (2) i området av huset (18).(Fig. 1)

Description

Beskrivning Titel Anordning med en sensor och med en elektrisk kabel Teknikens ståndpunkt Uppfinningen utgår från en anordning för mekanisk förbindning och elektrisk kontaktering av en sensor med en elektrisk kabel.

Enligt teknikens ståndpunkt är lågpoliga, elektroniska komponenter kända, som t ex,inertialsensorer för säkerhetssystem, som t ex ABS eller ESP, vilka monteras genomfordonstillverkaren vid slutmontaget eller alternativt för hand hos leverantören ianslutning till förläggningen av kabelknippet. Montaget sker därvid i regel genom enfastskruvning av sensorn direkt på fordonskarosseriet eller alternativt med enförmonteringsgrupp. Den elektriska kontakteringen av sensorn sker i anslutning till dess mekaniska fixering i ett vidare arbetssteg via ett insticksystem.

Beskrivning av uppfinningen Uppfinningens uppgift är att förenkla de ovan nämnda tillverkningsstegen och möjliggöra en enkel integrering av sensorn i den elektriska kabeln respektive kabelknippet.

Uppfinningen avser en anordning med en sensor och med en elektrisk kabel, varvidsensorn är upptagen i ett hus. En fördel med uppfinningen består i att kabelns ledare vidvissa ställen är frilagda och huset med sensorn vid dessa frilagda ställen av kabeln ärmaterial- och/eller formslutet fäst vid kabelns ledare. Därtill är en elektriskt isolerandeomhöljning förutsedd, vilken formslutet omger huset och åtminstone täcker kabeln i området av huset.

Genom den därmed uppnådda integreringen av sensorn i kabeln respektive kabelknippet kan på fördelaktigt sätt stickkontakt-kontakteringsklämmorna i sensorhuset och huset för det hoppassande anslutningsdonet bortfalla i kabelknippet. Sensorn kan därvid placeras på ett godtyckligt ställe i kabeln, alternativt även som avslutning av den elektriska kabeln.

I beroendekraven är ytterligare fördelaktiga utformningar och förbättringar av anordningen enligt uppfinningen uppförda.

I en utföringsform omger omhöljningen formslutet kabeln i området av huset, så att kabeln är inbäddad i omhöljningen.

Den materialslutna förbindningen av sensorn med kabeln sker företrädesvis genomlödning, t ex genom reflowlödning, en mjuklödningsprocess, såsom den företrädesvis användes för lödning av så kallade SMD- ("Surface I\/|ounted Devices") konstruktionsdelar.

En därtill alternativ formsluten förbindning respektive integrering av sensorn med kabelnbestår i att kabelns ledare är försedda med kontakter, företrädesvis med så kallade krimp-kontakter, i vilka huset respektive den så kallade förpackningen är inskjutet, mekaniskt fixerat och elektriskt kontakterat.

I en utföringsform är ledarnas elektriska kontakter utförda vid dessa förbindningsställensom elektro-magnetisk avskärmning, varigenom ett effektivt EI\/IV-skydd kan realiseras samtidigt.

Sensorns hus är försett med en omhöljning, vilken företrädesvis består av en termo-mekaniskt anpassad duroplast. Därmed är å ena sidan en varaktigt hållbar ochtemperaturbeständig och företrädesvis tät omhöljning framställd. Dessutom kan enkostnadskrävande termoplastomsprutning bortfalla vid användningen av duroplastomsprutningen.

I en utföringsform frambringas samtidigt med framställningen av omhöjningen medöppningar försedda laskar, vilka tjänar till upptagning av fastsättningselement. Sistnämndakan exempelvis vara utformade som expandernitar, med vilkas hjälp huset med sensorn respektive kabeln fastsätts på karosseriet av ett fordon.

Ritning Figur 1 visar den principiella konstruktionen av anordningen enligt uppfinningen enligt ett första utföringsexempel, Figur 2 visar en isärtagen framställning av konstruktionen enligt figur 1, Figur 3 visar den principiella konstruktionen av anordningen enligt uppfinningen enligt ett andra utföringsexempel, Figur 4 visar en isärtagen framställning av konstruktionen enligt figur 3, och Figur 5 visar ett tvärsnitt genom kontakterna och huset med sensorn enligt figur 3.

Utfö ringsexempel Figur 1 visar schematiskt den med en elektrisk kabel 2 mekaniskt och elektriskt förbundnasensorn 4. Sensorn 4 är inbäddad i ett hus 18. Huset 18 är omgett med en omhöljning 20.Figur 2 visaren en isärtagen framställning av figur 1. Den med en elektriskt isolerandeommantling 6 försedda kabeln 2 uppvisar i föreliggande utföringsexempel fyra ledare 8,10, 12, 14. Kabeln 2 kan t ex vara del av ett kabelknippe hos ett fordon. De bägge i mittenplacerade ledarna 10 och 12 är därvid materialslutet, t ex genom en mjuklödningsprocess,den ovan nämnda reflowlödningen, elektriskt och mekaniskt förbundna med sensorns 4hus 18. Därtill påförs lödpasta 16 till de på kabelsidan öppna ledarytorna 50 hos de bägge imitten placerade ledarna 10, 12, varefter den i huset 18 integrerade sensorn 4 förbindsmed bägge ledarna 10, 12. Denna totala förening är å sin tur tätt omsluten medomhöljningen 20, vilken är framställd genom omsprutning av kabeln 2 och av huset 18med företrädesvis ett duroplastmaterial. Istället för duroplast kan även andra elektrisktisolerande material användas för framställningen av omhöljningen 20. Omhöljningen 20täcker åtminstone kabeln 2 i området av huset 18, så att mellanrummet mellan huset 18 och kabelns 2 ovansida är tätad. I en ytterligare utföringsform är kabeln 2 och med huset 18 med sensorn 4 inbäddad i omhöjningen 20. Därvid täcks såväl kabelns 2 ovansida somäven kabelns 2 undersida i området av huset 18 av omhöljningen 20. Företrädesvis äromhöljningen 20 utformad på så sätt att åtminstone de elektriska kontakterna 51 ochkontakterna 34, 36, företrädesvis huset 18 med sensorn 4 och kontakterna 34, 36, är tätt omslutna.

Sensorn 4 kan i huset 18 dessutom uppvisa en utvärderingskoppling, i synnerhet en ASIC-koppling. Därtill kan huset med sensorn 4 vara utformat som LGA-sensor, varvid elektriskakontakter 51 (fig. 5) är anordnade på husets 18 undersida för elektrisk kontaktering avsensorn respektive av utvärderingskopplingen. Sålunda kan huset 18 med sensorn 4 ochutvärderingskopplingen utgöra ett sensorchipset. Lödpastan 16 kan vara utformad i form av lödpastapads.

Vid framställningen av omhöljningen 20 medelst en motsvarande sprutpressformframställs i det presenterade utföringsexemplet samtidigt i ett stycke på omhöljningen 20utvecklade laskar 22 och 24, i vilka motsvarande öppningar för upptagningen avfastsättningselementen 26 och 28 är anordnade. Vid fastsättningen av kabeln 2 påkarosseriet av fordonet griper de som expandernitar utformade fastsättningselementen 26, 28 in i motsvarande öppningar hos karosseriet.

I ett andra utföringsexempel, vilket är beskrivet nedan med hjälp av figurerna 3 och 4,fixeras likaledes en i ett hus 18 integrerad sensor 4 på en elektrisk kabel 32, varvid i dettafall är de bägge i mitten belägna elektriska ledarna 33 och 35 vid den ena änden av denfyrtrådiga kabeln 32 försedda med kontakter 34, 36, i vilka sensorns hus 18 är inskjutet,mekaniskt fixerat och elektriskt kontakterat. Kontakterna 34, 36 kan vara utformade som krimpkontakter.

Huset 18 är i sin tur försett med en omhöljning 20, vilken företrädesvis är framställdgenom omsprutning med ett duroplastmaterial. Istället för duroplast kan även andraelektriskt isolerande material användas för framställning av omhöljningen 20.Omhöljningen 20 omger kabeln 2 och huset 18 med sensorn 4. Därvid kan omhöljningen 20 även innesluta ovansidan och undersidan av kabeln 2. Omhöljningen 20 uppvisari det framställda utföringsexemplet två laskar 40 och 42, vilka framställs vid sprutgjutningtillsammans med omhöljningen 20. Laskarna 40, 42 uppvisar öppningar, i vilka återfastsättningselement i form av två expandernitar 44 och 46 är upptagna, med vilkas hjälpsensorn respektive kabeln 32 är fäst på karosseriet av fordonet. Sensorn 4 kan i huset 18dessutom uppvisa en utvärderingskoppling, i synnerhet en ASIC-koppling. Därtill kan huset18 med sensorn 4 vara utformad som LGA-sensor, varvid elektriska kontakter (51 (fig. 5) äranordnade på husets 18 undersida för elektrisk kontaktering av sensorn respektive avutvärderingskopplingen. På så sätt kan huset 18 med sensorn 4 och utvärderingskopplingen utgöra ett sensorchipset.

Figur 5 visar ett schematiskt tvärsnitt genom huset 18 med sensorn 4, varvid beroende avden valda utföringsformen kan även en utvärderingskoppling, i synnerhet en ASIC-koppling, vara anordnad i huset 18. Huset 18 är mekaniskt fixerat av kontakterna 34, 36och sensorn 4 är elektriskt förbunden med kontakterna 34, 36 genom elektriska kontakter51, vilka är anordnade på husets 18 undersida. Därtill påsprutas efter montaget av huset18 omhöljningen 20 företrädesvis av ett duroplastmaterial. Därvid omslutes kontakterna34, 36 och företrädesvis huset 18 tätt. I stället för duroplast kan även andra elektriskt isolerande material användas för framställningen av omhöljningen 20.

Företrädesvis är omhöljningen 20 utformad på så sätt att åtminstone de elektriskakontakterna 51 och kontakterna 34, 36, företrädesvis huset 18 med sensorn 4 och kontakterna 34, 36, 51 är tätt omslutna.

I den framställda utföringsformen uppvisar var och en av kontakterna 34, 36 enbottenvägg 54, en sidovägg 52 och en takvägg 53. Sidoväggarna 52 är utformade vinkelrättmot ledarnas 33, 35 bottenvägg 54. Takväggarna 53 är anordnade parallellt med ledarnas33, 35 bottenvägg 54 och vända mot varandra. Dock förblir det ett avstånd mellan de tvåmittemot på ett plan anordnade takväggarna 53. Kontakterna 34, 36 utformar medbottenväggarna, sidoväggarna 52 och takväggarna 53 ett upptagningsrum för upptagningav huset 18. Med hjälp av upptagningsrummet kan huset 18 före omsprutningen medomhöljningen 20 hållas mekaniskt och de elektriska kontakterna 51 kontakteras elektriskt med bottenväggarna 54. Med hjälp av omhöljningen 20 isoleras i synnerhet kontakterna 51 och kontakterna 34, 36 elektriskt och tätas företrädesvis gentemot fukt. Ledarnaskontakter 34, 36 kan vara utformade som krimpkontakter 34, 36, varvid krimpkontakternavia en motsvarande krimpmontering på kabeln respektive på de motsvarande ledarna 33, 35 fixeras mekaniskt och kontakteras elektriskt.

Upptagningsrummet ger dessutom ett EI\/IV-skydd, då huset 18 och därmed även sensorn4 och företrädesvis även en förutsedd utvärderingsanordning (ASIC) är avskärmade över en stor yta genom bottenväggarna 54, sidoväggarna 52 och takväggarna 53.

Sensorn kan exempelvis var utformad som rörelsesensor, accelerationssensor eller sominertialsensor för mätning av en acceleration och en rotationshastighet, t ex för säkerhetssystem såsom ABS/ESP eller airbagsystem.

Claims (10)

1. Anordning med en sensor (4) och med en elektrisk kabel (2) med elektriska ledare (10,12), vilka är försedda med en elektriskt isolerande ommantling (6), varvid sensorn (4) ärupptagen i ett hus (18), kännetecknad av att kabelns (2) ledare (10, 12) är frilagda på vissaställen (50) av ommantlingen (6) och huset (18) på de frilagda ställena av ommantlingen(6) är material- eller formslutet fäst på kabelns (2) ledare (10, 12), och att en elektrisktisolerande omhöljning (20) är förutsedd, vilken formslutet omger huset och åtminstone täcker kabeln (2) i området av huset (18).

2. Anordning enligt krav 1, varvid omhöljningen (20) formslutet omger kabeln (2) i området av huset (18).

3. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att huset (18) medsensorn (4) genom en lödförbindning (16), i synnerhet genom reflowlödning, är materialslutet förbundet med kabelns (2) ledare (10, 12).

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att kabelns (2) ledare (10,12) uppvisar kontakter (34, 36), varvid huset med sensorn (4) är mekaniskt fixerat och elektriskt kontakterat genom kontakterna (34, 36).

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att kontakterna (34, 36) är utformade som elektro-mekanisk avskärmning, varigenom en EI\/IV-avskärmning av sensorn uppnås.

6. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att omhöljningen (20) består av en termo-mekanisk duroplast.

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att omhöljningen (20) framställs från duroplast genom sprutgjutning.

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, kännetecknad av att omhöljningen (20) uppvisar öppningar för upptagning av fastsättningselement (26, 28).

9. Anordning enligt krav 8, kännetecknad av att fastsättningselementen är utformade som expandernitar (26, 28).

10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att huset (18) medsensorn (4) och de frilagda ställena (50) hos kabeln (2) är vätsketätt omslutna av omhöljningen (20).