SK131598A3 - Plastic sensor and process for producing it - Google Patents

Description

Plastický senzor a spôsob jeho výroby

Oblasť techniky

Vynález sa týka aktívnych alebo pasívnych senzorov na snímanie polohových posunov, pohybových rýchlostí a rýchlosť otáčania kodéru v súlade s úvodnou predvýznakovou časťou prvého patentového nároku. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby vyššie uvedených senzorov.

Doterajší stav techniky

V automobilovom priemysle, najmä pri riadení a regulácii bŕzd vozidla prostredníctvom antiblokovacích systémov sú vonkoncom známe zariadenia vyššie uvedeného typu, ktoré sú využívané na snímanie rýchlosti otáčania kolies vozidla. Tieto zariadenia sú zvyčajne vybavené kodérom, ktorý je mechanicky pripojený k otáčajúcemu sa kolesu vozidla, a ďalej sú vybavené senzorom, ktorý sníma kodér v jeho nezapojenom stave.

V nemeckej uverejnenej patentovej prihláške DE 34 00 870 je popísaný plastický senzor, ktorého prvou plášťovou časťou je cievkový nosič, prispôsobený 4c tomu, aby v ňom bolo uložené polohové jadro, cievka a dve spojovacie tyče. Potom, keď je plášťová časť pripevnená k zohriatym elektrickým súčiastkam, je na túto čiastočne nastriekaný povlak z plastického materiálu, a to vo vstrekovacej tvarovacej operácii, ktorá má za účel vytvoriť druhú plášťovú časť, v ktorej je rovnako uložený koniec linkového vedenia.

Senzor, ktorý je obyčajne vytvorený z dvoch plášťových častí, je ďalej vybavený otvorom, ktorý je uzavrený vekom nasledovne, keď bolo linkové vedenie pripojené k spojovacím tyčiam. Senzor takéhoto typu je vystavovaný veľkému zaťaženiu, a to najmä v dôsledku prenikania vlhkosti, rôznych nečistôt, v dôsledku tepelného zaťaženia a vibrácií či otrasov.

Vytvorené spojenie s druhou plášťovou časťou, dosiahnuté vstrekovacím vytvarovaním prvej plášťovej časti, ktorá je uzavretá vloženým vekom, nemôže spoľahlivo chrániť daný senzor pred prenikaním vlhkosti, čím môžu byť spôsobené rôzne poruchy alebo môže dochádzať k nesprávnej činnosti senzoru.

Preto sú ako obidve plášťové časti, tak aj veko s druhou plášťovou časťou vzájomne molekulárne spojené vo svojich stykových úsekoch pomocou ultrazvukového zvárania. Toto opatrenie však zvyšuje náklady, vynaložené na výrobu senzoru, pretože je tak nutné vykonávať prídavné prevádzkové operácie, čím sa rovnako výrazne zvyšujú náklady na nevyhnutné zariadenia.

Z tohto dôvodu bol vyvinutý senzor, ktorý je popísaný v nemeckej uverejnenej patentovej prihláške DE 39 30 702, kde je utesnenie plášťa už vykonané, keď je vyrábaná druhá plášťová časť. Pri vstrekovacom tvarovaní prvej plášťovej časti z taviteľného plastického materiálu je potom samostatný tavný prvok zahrievaný až nad jeho teplotu topenia, čím je vytvorený molekulárny spoj obidvoch plášťových častí.

Avšak vyššie uvedený tavný prvok, ktorý môže byť vytvorený vo forme fólie, vlákna alebo pásika, nie je súčasťou plášťa a z tohoto dôvodu nevyhnutne vyžaduje vykonanie prídavných výrobných krokov pri výrobe senzoru.

Ďalej je prvá plášťová časť na svojom spodnom konci prerušená pólovým kolíčkom, ktorý je okrem toho použitý k upevneniu tejto prvej plášťovej časti v jej riadnej polohe vo forme, keď je vstrekovaním vytváraná druhá plášťová časť. Tým je zabránené tomu, aby bol pólový kolíček celkom obalený vstrekovacou plastickou hmotou, čo vedie k tomu, že môže dôjsť k vzniku netesniacich štrbín, čím môže byť umožnené prenikanie vlhkosti medzi pólový kolíček a prvú plášťovú časť.

Vo vyššie uvedenom známom stave techniky nie je spomenutá už žiadna druhá možnosť polohového umiestnenia prvej plášťovej časti vo forme, okrem upevnenia tejto prvej plášťovej časti pomocou pólového kolíčka alebo pólového nádstavca. Tak môže dochádzať k tomu, že prvá plášťová časť a príslušné elektrické súčiastky, ktoré sú k nej pripojené, sa môžu vo forme premiestňovať v dôsledku vysokých tavných tlakov, ku ktorým dochádza pri vstrekovacom tvarovacom procese, keď je tvarovaná druhá plášťová časť.

V európskej patentovej prihláške EP 0 357 777 je popísaný spôsob a zariadenie, kde sú súčiastky, odolné oproti vysokým teplotám, uložené do svojej riadnej polohy vo forme prostredníctvom výstupkov a rozpierok. Tieto polohovacie prvky sú integrálnou súčasťou súčiastok, ktoré majú byť pokryté nástrekovým povlakom, a sú preto rovnako odolné oproti vysokým teplotám.

Z tohto dôvodu tam neexistuje žiadne utesnené spojenie a najmä žiadne molekulárne «spojenie medzi súčiastkami a materiálom, ktorý tvorí ich nástrekový povlak. Tak môžu byť vytvorené netesniace cesty, ktoré môžu umožňovať prenikanie vlhkosti a iných kontaminačných zložiek do vnútrajška súčiastky.

Podstata vynálezu

Úlohou tohto vynálezu je vyvinúť aktívny alebo pasívny senzor, ktorý umožní, aby pri jeho výrobe bolo dosiahnuté presné a stabilne polohové uloženie jednotlivých elektrických súčiastok vo forme, čím by sa dosiahlo spoľahlivého zabránenia priesaku či prenikania vlhkosti a čím by bolo navyše umožnené uskutočňovanie jednoduchej a nenákladnej výroby.

Vyššie uvedenej úlohy sa dosiahlo prostredníctvom význakových znakov, uvedených v prvom patentovom nároku.

V súlade s predmetom tohto vynálezu je tu usporiadaný aspoň jeden polohovací prvok, ktorý je vykonaný integrálne s prvou plášťovou časťou, a ktorý je použitý pre upevnenie tejto prvej plášťovej časti v jej riadnej polohe vo forme počas výroby druhej plášťovej časti. Posunutiu alebo premiestneniu elektrických súčiastok sa takto celkom zabráni.

Za účelom spoľahlivého zabránenia prenikania vlhkosti medzi s výhodou väčším počtom polohovacích prvkov a druhú plášťovú časť, je táto druhá plášťová časť molekulárne spojená s polohovacími prvkami počas vstrekovacieho tvarovacieho procesu pri výrobe druhej plášťovej časti.

Dosiahnutie molekulárneho spojenia je uľahčené prostredníctvom aspoň jedného tavného prvku, s výhodou potom prostredníctvom väčšieho množstva tavných prvkov, ktoré sú integrálnou súčasťou polohovacích prvkov.

Za účelom zabránenia prenikania vlhkosti do rôznych miest prvej plášťovej časti, napríklad jej spodným koncom, kde tu vstupuje pólový nádstavec do pasívneho senzoru, môžu byť tavné rebrá rovnako vytvorené priamo na prvej plášťovej časti.

Výhodným aspektom predmetu tohto vynálezu je skutočnosť, že tavný proces je najmä jednoduchý vtedy, keď sú tavné prvky vytvorené ako tenké rebrá, ktoré sa čiastočne tavia pri vstrekovacom tvarovaní druhej plášťovej časti.

Je výhodné, pokiaľ sú tavné prvky vyrobené z termoplastického materiálu, ktorého bod topenia je nižší alebo aspoň rovný bodu topenia materiálu druhej plášťovej časti. Pri príliš nízkej taviacej teplote rebier, by se tieto rebrá mohly celkom roztaviť a neboli by tak schopné usporiadať molekulárne spojenie s druhou plášťovou časťou. Pokiaľ by však taviaca teplota rebier bola omnoho vyššia, ako je taviaca teplota materiálu druhej plášťovej časti, potom by vôbec nemuselo dôjsť k nataveniu rebier na ich povrchu.

Najmä pri používaní aktívnych senzorov potom malé celkové rozmery týchto senzorov v porovnaní s pasívnymi senzormi často neumožňujú uloženie všetkých elektrických súčiastok do prvej plášťovej časti. Je potom veľmi výhodné, že pri vstrekovacom tvoriacom procese pri výrobe druhej plášťovej časti môžu byť pevne ustavené vo svojej riadnej polohe vo výhodou prostredníctvom väčšieho množstva uvedené súčiastky forme, a to s prídavných polohovacích prvkov.

Vyššie uvedené prídavné polohovacie prvky potom ustavujú molekulárne spojenie s druhou plášťovou časťou. K tomu dochádza najmä vtedy, keď sú uvedené tavné rebrá usporiadané na uvedených prvkoch.

V súlade s jedným výhodným prevedením predmetu tohto vynálezu je aspoň jedna časť polohovacieho prvku vytvorená vo forme otvoru.

Tento otvor je s výhodou využívaný pre uloženie kolíčkov alebo kolíčkovitých prvkov, s pomocou ktorých môže byť prvá plášťová časť pevne uložená na svojom mieste vo forme. Výhoda tohto usporiadania pozostáva v tom že polohovacie prvky nemusia obsahovať časti, ktoré vyčnievajú z plášťa senzoru za účelom upevnenia prvej plášťovej časti. S výhodou je tak rovnako odstránená nutnosť odstráňovania vyššie uvedených častí pri výrobe senzoru podľa tohto vynálezu.

Je výhodné, ak polohovacie prvky ležia v radiálnom smere od stredovej osi senzoru smerom von v smere formy. Posunovaniu a premiestňovaniu prvej plášťovej časti s elektrickými súčiastkami, ktoré sú v nej uložené, sa spoľahlivo zabráni priamym ustavovacím spojením polohovacích prvkov vo forme.

Tavné rebrá sú usporiadané najmä radiálne obvodové okolo osi polohovacích prvkov, a to za účelom uzavrenia akýchkoľvek možných netesniacich medzier medzi polohovacími prvkami a druhou plášťovou časťou.

Avšak tavné prvky môžu byť rovnako usporiadané na akomkoľvek inom konci prvej plášťovej časti, kde jednotlivé elektrické súčiastky vyčnievajú z tejto prvej plášťovej časti. Eventuálne existujúce netesniace medzery sú uzavrené prostredníctvom tavných rebier, ktoré sú umiestnené radiálne obvodové vzhľadom ku stredovej osi senzoru.

Za účelom priameho upevnenia prvej plášťovej časti v jej riadnej polohe vo forme je výhodné, aby polohovacie prvky vyčnievali aspoň mierne z vonkajšieho obrysu senzoru. Vyčnievajúce časti môžu byť uložené vo forme celkom jednoduchým spôsobom.

U tohto usporiadania sú polohovacie prvky s výhodou vytvorené tak, že môžu byť po vstrekovacom vytvarovaní druhej plášťovej časti ľahko oddelené, napríklad odrezané.

Elektricky vodivé spojenie medzi kontaktmi elektrických súčiastok a káblovými vodičmi, ktoré vedú smerom von zo senzoru, môže byť v súlade s predmetom tohto vynálezu vykonané prostredníctvom molekulárneho spoja, ako je napríklad zletovanie alebo zváranie, alebo prostredníctvom tvarového uzavrenia, ako je napríklad najmä mechanické spojenie. Výhodné kombinácie týchto dvoch vyššie uvedených typov spojenia sú rovnako možné.

Elektricky vodivé spojenie jednotlivých súčiastok sa docieli prostredníctvom zvlneného spoja podľa tohto vynálezu. Týmto spôsobom sú ťahové sily, ktoré môžu vznikať v kábloch, prenášané zvlnenými objímkami, takže nie sú prenášané na kontakty. Zvlnené spoje môžu byť umiestnené ako v prvej plášťovej časti, tak aj v druhej plášťovej časti.

Zvlnený spoj môže byť ukotvený v prvej plášťovej časti. U tejto varianty predmetu tohoto vynálezu, ktorá je nazývaná predbežné vytvarovanie I, potom sily, ktoré pôsobia na káblový vodič počas vytvárania druhej plášťovej časti, môžu byť absorbované zvlnenými objímkami a tým teda prvou plášťovou časťou.

Avšak u varianty podľa predmetu tohoto vynálezu, ktorá je nazývaná predbežné vytvarovanie II, je rovnako možné, že zvlnené spoje sú umiestnené v druhej plášťovej časti. Tieto zvlnené spoje sa potom môžu vykonať omnoho jednoduššie po vstrekovacom vytvarovaní prvej plášťovej časti, pretože elektronické súčiastky sú upravené tak, že s nimi sa dá manipulovať súčasne s prvou plášťovou časťou.

V súlade s ešte iným aspektom predmetu tohoto vynálezu sú elektrické súčasti vybavené aspoň čiastočne smerom von vyčnievajúcimi časťami. *

Prostredníctvom týchto častí, ktoré sú s výhodou usporiadané v tvare očiek na montážnych doskách jednotlivých súčastí, môžu byť tieto elektrické súčiastky a najmä montážne dosky snímacích prvkov, vytvorených ako čipy pevne uložené v riadnej polohe v prvej plášťovej časti alebo vo forme pri vstrekovacej tvarovacej operácii.

Najmä pri upevňovaní elektrických súčiastok v prvej plášťovej časti je osobitne výhodné, že je táto prvá plášťová časť vybavená otvormi drážkového typu, do ktorých môžu byť vyčnievajúce časti vložené. Tým sa spoľahlivo zabráni tomu, aby sa jednotlivé súčiastky počas vstrekovacieho tvarovania druhej plášťovej časti posúvali alebo premiestňovali, čím je umožnené celkom presné uloženie elektrických súčiastok v prvej plášťovej časti. Tým je možno celkom presne stanoviť najmä polohu čítacieho bodu snímacieho prvku v senzoru.

Spôsob podľa tohto vynálezu, používaný pri výrobe senzorov vyššie uvedeného typu, je osobitne jednoduchý a nenákladný.

Najprv sa príslušné elektrické súčiastky vstrekovacím tvarovaním spoja s prvou plášťovou časťou, alebo sa tu upevnia riadnym uložením alebo vložením.

Nasledovne sa prvá plášťová časť, ktorá obsahuje elektrické súčiastky do nej uložené, pevne uloží do jej riadnej polohy vo forme prostredníctvom polohovacích prvkov.

Potom je okolo prvej plášťovej časti vstrekovacím tvarovaním vytvorená druhá plášťová časť.

Materiály polohovacích prvkov a druhej plášťovej časti sú s výhodou podobné a majú aspoň približne rovnaké body topenia, takže je počas vstrekovacieho tvarovania druhej plášťovej časti možné vytvoriť molekulárny spoj medzi týmito časťami.

Najmä u aktívnych senzorov, ktoré majú veľmi malé celkové rozmery, môžu byť elektrické súčiastky, ktoré sú umiestnené zvonka prvej plášťovej časti, rovnako pevne uložené vo svojej riadnej polohe vo forme prostredníctvom prídavných polohovacích prvkov v druhom výrobnom kroku. Tým je zamedzené premiestňovanie a posunovanie týchto súčiastok počas nasledujúceho vstrekovacieho tvarovacieho procesu.

Vo výrobnom kroku, ktorý nasleduje za hlavným výrobným procesom, môžu byť časti polohovacích prvkov, ktoré prípadne vyčnievajú z vonkajšieho obrysu senzoru, ľahko odstránené. Tým je umožnené dosiahnutie veľmi rôznych tvarov polohových prvkov v rozličných miestach prvej plášťovej časti, ktoré nemôžu mať negatívny vplyv na veľkosť a konečný tvar príslušného senzoru.

Kontakty elektrických súčiastok sú pripojené elektricky vodivým spôsobom ku káblovým vodičom v jednom jedinom kroku pomocou zvlnených objímok, a to s výhodou ešte predtým, kým je vstrekovacím tvarovaním vyrobená druhá plášťová časť. Tieto zvlnené objímky prenášajú ťahové sily v kábli, takže nie je nutné používať káblové hubice.

U jedného výhodného uksutočnenia je zvlnený spoj už uskutočnený ešte predtým, kým je prvá plášťová časť vytvarovaná vstrekovaním. Týmto spôsobom môže byť zvlnený spoj usporiadaný v prvej plášťovej časti, a to s tým výsledkom, že sily, ktoré pôsobia na káblové vodiče počas vstrekovacieho tvarovania druhej plášťovej časti, sú prenášané prvou plášťovou časťou prostredníctvom práve zvlneného spoja.

Alternatívne môže byť zvlnený spoj rovnako uskutočnený iba po vstrekovacom vytvarovaní prvej plášťovej časti. Potom je ľahšie tento zvlnený spoj uskutočniť, pretože je rovnako omnoho ľahšie manipulovať s elektrickými súčiastkami v prvej plášťovej časti.

Ako už bolo vyššie podrobne vysvetlené, aú aspoň časti elektrických súčiastok umiestnené v prvej plášťovej časti alebo vo forme s výhodou prostredníctvom častí, ktoré z nich radiálne vyčnievajú.

Ustavenie polohy súčiastok môže byť uskutočnené injekčným tvarovaním elektronických súčiastok spoločne s prvou plášťovou časťou, alebo vložením vyčnievajúcich častí alebo očiek do drážok prvej plášťovej časti.

Tým sa účinne zabráni tomu, že by sa uvedené súčiastky mohli pohybovať alebo presúvať počas vstrekovacieho tvarovacieho procesu, a rovnako tak sa dá presne vopred stanoviť poloha súčiastok v prvej plášťovej časti a tým aj v celom senzore.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie popísaný s odkazom na priložené výkresy, kde :

obr. 1 znázorňuje pohľad v čiastočnom reze na pasívny senzor, vyrobený z plastického materiálu, podľa tohto vynálezu, obr. 2 znázorňuje pohľad v čiasočnom reze na prvé uskutočnenie aktívneho senzoru, vyrobeného z plastického materiálu, podľa tohto vynálezu, obr. 3 znázorňuje rez, vedený pozdĺž čiary I-I, vyobrazenej na obr. 1, obr. 4 znázorňuje pohľácl v čiastočnom reze na ďaľšie uskutočnenie aktívneho senzoru podľa tohto vynálezu, obr. 5a znázorňuje bočný pohľad v reze na uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, zobrazené na obr. 4, obr. 5b znázorňuje bočný pohľad v reze na uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, ktoré je alternatívne k uskutočneniu, znázornenému na obr. 5a, obr. 6 znázorňuje bočný pohľad v reze na druhé uskutočnenie aktívneho senzoru podľa tohto vynálezu, obr. 7 znázorňuje pohľad v reze na uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, zobrazené na obr. 6.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornený čiastočný pohľad v reze na pasívny senzor 1 podľa tohto vynálezu, ktorý pracuje na indukčnom princípe.

Senzor 1 obyčajne obsahuje prvú plášťovú časť alebo cievkový člen 2, vyrobený z plastického materiálu, v ktorom sú ako elektrické súčiastky uložené permanentný magnet 3, dva pólové nádstavce 4, cievka 5 a jej kontakty 6, a druhá vstrekovaná plášťová časť 2/ ktorá je rovnako vyrobená z plastického materiálu.

Kontakty 6 sú prostredníctvom zvlnených spojov 8 pripojené k elektrickým vodičom S., ktoré sú vybavené izoláciou 10, a ktoré ďalej vychádzajú von zo senzoru l hubicou ll, okolo ktorej je vstrekovacím spôsobom vytvorená druhá plášťová časť

7. Pre utesnenie a rovnako pre polohovanie kábla 9 a 10 v druhej plášťovej časti 7 je použitá vyššie uvedená hubica 11_f ktorá je vybavená rebrami 12., ktoré sú pozitívne v zábere s druhou plášťovou časťou 7.

Je výhodné, ak prvá plášťová časť 2 obsahuje dva integrálne vytvorené polohovacie prvky alebo kolíky 13 podľa tohto vynálezu. Polohovacie prvky 13 sú u tohto uskutočnenia umiestnené v radiálnom smere, takže tvoria stredovú líniu senzoru 1 od prvej plášťovej časti 2 smerom von.

Pri výrobe druhej plášťovej časti 7 vstrekovaním vo forme sú potom polohovacie prvky 13 využité pre ustavenie polohy prvej plášťovej časti 2 a s ňou združených elektrických súčiastok 3. až 6 vo vstrekovacej forme 14.. Za týmto účelom uvedené polohovacie prvky 13 vyčnievajú aspoň nebadateľné z vonkajšieho obrysu 15 senzoru 1. Vyčnievajúce časti 16 polohovacích prvkov 13 sú umiestnené v zodpovedajúcich vyberaniach alebo drážkach vo forme 14, a to s pozitívnym či operatívnym záberom.

U alternatívneho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu (ktoré nie je na vyobrazeniach obrázkov znázornené) je rovnako možné, že polohovacie prvky sú uskutočnené aspoň čiastočne ako otvor v prvej plášťovej časti 2. Táto prvá plášťová časť 2 je potom upevnená vo forme 14 prostredníctvom kolíčkov alebo prvkov kolíčkovítého tvaru (na obrázkoch neznázornené), ktoré môžu byť vložené do uvedeného otvoru.

V takomto prípade nie je nutné, aby polohovacie prvky 13 mali radiálne vyčnievajúci tvar. S výhodou sa tak dá vyhnúť nutnosti ich neskoršieho odstránenia, pokiaľ je takéto oddelenie vyžadované.

Za účelom zamedzenia vnikania či priesaku vlhkosti medzi polohovacie prvky 13 a druhú plášťovú časť 7, potom v súlade s predmetom tohto vynálezu sú uvedené polohovacie prvky 13. vybavené aspoň jedným tavným prvkom 17, s výhodou však väčším množstvom týchto tavných prvkov 12» ktoré zaručia dosiahnutie molekulárneho spojenia s druhou plášťovou časťou 7 počas jej výroby.

Uvedené tavné prvky 12 sú s výhodou vytvorené ako tenké tavné rebrá 18., ktoré sa rozprestierajú po obvode okolo stredovej línie polohovacích prvkov 13.. Pri výrobe druhej plášťovej časti 2 vstrekovaním do formy sa tenké tavné rebrá 18 začnú na svojom povrchu taviť v dôsledku dosiahnutia kontaktnej stykovej teploty a tavného tlaku o veľkosti až 400 barov, v dôsledku čoho vytvárajú molekulárnu stykovú plochu a vodotesné spojenie s druhou plášťovou časťou 2·

Ako materiály pre prvú plášťovú časť 2 a rovnako pre tavné rebrá 18 sú s výhodou doporučované termoplastické materiály, pretože majú tavnú teplotu, ktorá je nižšia alebo respektíve nie je vyššia, ako tavná teplota materiálu druhej plášťovej časti.

Prostredníctvom polohovacích prvkov 13 je rovnako možné docieliť toho, že pólové nádstavce 4 (ktoré majú u tohto uskutočnenia rôzny tvar) sú celkom obkolesené druhou plášťovou časťou 7 tak, že vlhkosť nemôže do senzoru 1 vôbec vnikať, a to dokonca ani v týchto miestach.

U vyobrazeného uskutočnenia je vnikaniu či priesaku vlhkosti zabránené na spodnom konci prvej plášťovej časti 12 pomocou ďalších tavných rebier 19, ktoré sú usporiadané radiálne po obvode vo vzťahu ku stredovej osi senzoru 1, a ktoré presne rovnako ako vyššie uvedené tavné rebrá 18 dosiahnu molekulárneho spojenia s druhou plášťovou časťou J_.

Aktívny senzor 20 podľa tohoto vynálezu je znázornený pri pohľade v čiastočnom reze vo forme usporiadania podľa obr. 2.

Nevyhnutnosť použitia cievky pre senzor je u senzorov tohto typu odstránená, takže aktívne senzory môžu mať podstatne menšie celkové senzory v porovrfaní s pasívnymi senzormi.

V súlade s výhodným usporiadaním potom aktívny senzor 20 obsahuje kombináciu magnetostaticky a magnetoodporove citlivých prvkov 21 a predmagnetizovaného magnetu 22, ktoré sú magneticky spojené do kodéru 22 (ktorý je znázornený iba schématicky). Signálne napätie, produkované senzorovým prvkom 21. ktorým môže byť napríklad Hallova sonda alebo, ako v určenom prípade, magnetoodporový odporový mostík, je hodnotené okruhom, ktorý je s výhodou realizovaný integrovaným okruhom, a ktorý je uložený v plášti 24 integrovaného obvodu.

Kontakty 25 uvedeného plášťa 24 integrovaného obvodu sú s výhodou pripojené pomocou zvlnených kontaktov 26 k elektrickým vodičom 27, ktoré sú každý obkolesený izoláciou 28, a ktoré vedú smerom von zo senzoru 20.. Ako alternatívu k zvlnenému spoju je možné použiť molekulárny spoj, ktorý sa dá uskutočniť napríklad zletovaním alebo zvarovaním, a to za účelom vytvorenia elektricky vodivého spojenia medzi vodičmi 27 a kontaktmi 26. Rovnako je možná aj kombinácia zvlneného spoja a uvedeného molekulárneho spoja.

Snímací prvok 21 a predmagnetizovaný magnet 22 sú uložené v prvej plášťovej časti 29, ktorá je dodatočne použitá rovnako ako polohovací prvok. Tento polohovací prvok 29 je na svojom spodnom konci vybavený polohovacou časťou 20, ktorej prostredníctvom je prvá plášťová časť 29 neotáčavo a nekízavo upevnená v svojej polohe vo forme (na obrázkoch neznázornené) počas vstrekovacieho tvarovacieho procesu druhej plášťovej časti 31.

Polohovacia časť 30, ktorá vyčnieva z vonkajšieho obrysu 32 aktívneho senzoru 20, je po dohotovení tohto aktívneho senzoru 20 odstránená, napríklad odrezaním pozdĺž čiary 23.· Tým sa docieli toho, že výsledný aktívny senzor 20 má celkove veľmi malé rozmery.

Rovnako ako bolo vyššie uvedené, je polohovací prvok 29 vybavený prvkami, ktoré sú vytvorené ako tavné rebrá 34, a ktoré vytvárajú molekulárny spoj s druhou plášťovou časťou 21, čím je zabránené priesaku či prenikaniu vlhkosti medzi prvú plášťovú časť 29 a druhú plášťovú časť 21, ako už bolo vyššie podrobne vysvetlené.

V dôsledku špeciálneho tvaru prvej plášťovej časti 29 môže byť hrúbka D steny tejto prvej plášťovej časti 29 vytvorená mimoriadne malá. Týmto spôsobom potom môže byť podľa tohto vynálezu využiteľná vzduchová medzera L medzi snímacím prvkom 21 a kodérom 23 veľmi veľká. Táto výhoda je osobitne významná, pretože sa tak minimalizuje montážny priestor senzoru, napríklad v ložisku kolesa automobilu.

Na obr. 3 je znázornený rez, vedený pozdĺž čiary I-I, vyobrazenej na obr. 2.

Elektrické vodiče 27, ktoré sú umiestnené zvonka prvej plášťovej časti 29 sú prostredníctvom ich izolácie 28 upevnené vo forme pomocou prídavných polohovacích prvkov 35. a to pri vstrekovacom tvarovaní druhej plášťovej časti 31. To je najmä výhodné u aktívnych senzorov, ktoré majú malé celkové rozmery, takže nie všetky elektrické súčiastky môžu byť uložené v prvej plášťovej časti 29. Takéto súčiastky môžu byť vo forme upevnené prostredníctvom prídavných polohovacích prvkov 35. Tieto prídavné polohovacie prvky 35 sú ďalej vybavené tavnými rebrami 36. ktorých účel a spôsob uplatnenia už bol vyššie podrobne popísaný.

Inakší aktívny senzor 37 podľa tohto vynálezu je znázornený v pôdoryse a v bočných pohľadoch, a to čiastočne v reze na obr. 4, na obr. 5a a na obr. 5b.

Konštrukcia a tvar elektrických súčastí, ich funkcia a spôsob prevádzky vzhladom ku snímaciemu prvku 38. predmagnetizovanému magnetu 39 a plášti 40 integrovaného obvodu už boli podrobne popísané pri popise usporiadania podľa obr. 2 a nebudú teda znova opakované.

Kontakty 41 plášťa integrovaného obvodu sú tu opäť s výhodou spojené s elektrickými vodičmi 43 prostredníctvom zvlnených objímok 42. Toto zvlnené spojenie uvedených súčastí sa s výhodou uskutočňuje v jednej jedinej operácii. Avšak rovnako ako u uskutočnení podľa obr. 2 je rovnako možné použiť iných typov spojenia, ako je napríklad spojenie zletovaním alebo zvarovaním, alebo sa dá použiť kombinácií týchto spojení so spojením zvlneným.

U usporiadaní podľa obr. 5a (predbežné vytvarovanie I) je zvlnené spojenie usporiadané v prvej plášťovej časti 44 tak, že ťahové sily, ktoré môžu pôsobiť na kábel 45, nebudú prenášané na kontakty 41. ale na prvú plášťovú časť 44 prostredníctvom zvlnených objímok 42.

V porovnaní s uskutočnením, znázorneným na obr. 2, je tu dosiahnuté ďalšie zdokonalenie, pretože týmto spôsobom môže prvá plášťová časť 44 rovnako prenášať sily, ktoré pôsobia na kábel 45 pri vstrekovacom tvarovaní druhej plášťovej časti 46.

Ako akternatívne uskutočnenie môže byť rovnako zvlnené spojenie podľa obr. 5b uskutočnené v druhej plášťovej časti 46' (predbežné vytvarovanie II). Toto zvlnené spojenie môže potom byť uskutočnené omnoho ľahšie po vstrekovacom vytvarovaní prvej plášťovej časti 44'. pretože s elektronickými súčiastkami 38 až 43 sa dá manipulovať súčasne a spoločne s prvou plášťovou časťou 44.

Pri vstrekovacom tvarovaní druhej plášťovej časti 46, 46' je prvá plášťová časť 44, 44' «upevnená vo forme (neznázornené) opäť prostredníctvom polohovacích prvkov 12, 47' , pričom sú vyčnievajúce polohovacie časti 48, 48' polohovacích prvkov 47. 47' po celkovom dohotovení aktívneho senzoru 37 odstránené.

Utesnenie prvej plášťovej časti 44, 44' a druhej plášťovej časti 46. 46' je opäť uskutočnené prostredníctvom tavných rebier 19, ktoré sú molekulárne spojené s druhou plášťovou časťou 46, 46' a integrálne spojené s prvou plášťovou časťou 11, 111^.

U tohto aktívneho senzoru 37 je dosiahnuté ešte aj inej výhody. Pri vstrekovacom zatavovaní elektrických súčiastok, ako je snímací prvok 38, predmagnetizovaný magnet 39 či plášt 40 integrovaného obvodu spoločne so vstrekovacím tvarovaním prvej plášťovej časti 44 . 44' môžu byť uvedené súčiastky vo forme podopierané pre účely ich presného polohovania. Ostávajúce oporné body alebo otvory 50, 51, 52 sú potom potenciálnymi cestami pre vnikanie vlhkosti. Aby sa tomuto zabránilo, sú otvory v súlade s predmetom tohto vynálezu uzavierané súčasne so vstrekovacím tvarovaním druhej plášťovej časti 46., 46'.

V súlade s jedným osobitne výhodným uskutočnením predmetu tohoto vynálezu je potom aspoň jedna nosná doska snímacieho prvku 38., ktorá je najmä vytvorená vo forme čipu, vybavená radiálne vyčnievajúcimi časťami 53., ktoré sú s výhodou tvarované ako očká. Takýto oporný prvok 53, ktorý je rovnako nazývaný oloveným oporným rámom, umožňuje upevnenie snímacieho prvku 38 v jeho presnej polohe v prvej plášťovej časti 44, 44' alebo vo forme (neznázornené) počas vstrekovacej tvarovacej operácie pri vytváraní druhej plášťovej časti 46, 46'.

Vyššie uvedeným opatrením sa spoľahlivo zabráni polohovému posunu snímacieho prvku 38 počas vstrekovacej tvarovacej operácie, a súčasne je tým umožnené presné polohové umiestnenie snímacieho prvku 38 v prvej plášťovej časti 44.. Najmä je tak umožnené presné stanovenie polohy čítacieho bodu snímacieho prvku v aktívnom senzore 37.

Na obr. 6 a na obr. 7 je znázornené iné uskutočnenie aktívneho senzoru 54 podľa tohto vynálezu.

Tento aktívny senzor £4 je opäť vybavený prvou plášťovou časťou 55 a druhou plášťovou časťou 56. S prvou plášťovou časťou 55 sú integrálne spojené polohovacie prvky 57, ktoré sú utesnené voči vonkajšej atmosfére s výhodou pomocou tavných rebier 58. Ďalej sú v prvej plášťovej časti 55 uložené elektrické súčiastky, ako je snímací prvok 59 a plášť 60 integrovaného obvodu.

Tento plášť 60 integrovaného obvodu je vybavený kontaktmi 61, ktoré sú elektricky vodivo pripojené k elektrickým vodičom 63 prostredníctvom zvlnených objímok 62. Ako už bolo vyššie podrobne vysvetlené, môže byť toto pripojenie uskutočnené molekulárnym spojom alebo kombináciou molekulárneho spoja a zvlneného spojenia. Elektrické vodiče 63 sú vybavené izoláciou a vyčnievajú von z aktívneho senzoru 54 vo forme kábla 64.

Ako už bolo podrobne vysvetlené v súvislosti s uskutočnením, vyobrazeným na obr. 4, na obr. 5a a na obr. 5b, je snímací prvok 59 vybavený radiálne vyčnievajúcimi časťami 65, ktoré sú využité ako nosné časti pre upevnenie snímacieho prvku 59 v jeho polohe a tým rovnako slúži k stanoveniu presného čítacieho bodu aktívneho senzoru 54.

Tieto časti 65 môžu byť najmä vložené alebo zasunuté do pridružených otvorov v tvare drážky, uskutočnených v prvej plášťovej časti 55, takže v tomto prípade nie je vyžadované vstrekovacie zatavovanie elektrických súčastí, ako sú snímací prvok 59, plášť integrovaného obvodu 60, kontakty 61, zvlnené objímky 62 a elektrické vodiče' 63., pretože toto vstrekovacie zatavovanie môže byť nahradené vložením či zasunutím.

Zvlnené kontakty 62 sú u tohto uskutočnenia spojené s prídržným prvkom 66. Tento prídržný prvok je ukotvený v prvej plášťovej časti 55 počas vstrekovacieho vytvárania tejto prvej plášťovej časti 55 a je mu tak s výhodou umožnené, aby zachytával ťažné sily, ktoré pôsobia na zvlnené spojenie, a aby ich nasmerovával na prvú plášťovú časť 55.

Claims (30)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Senzor p»e snímanie polohových posunov, pohybových rýchlostí alebo rýchlostí otáčania kodéru, ktorý obsahuje plášť, v ktorom sú uložené elektrické súčiastky (3-6, 8-10, 21-28, 38-43, 45, 59-63), a ktorý obsahuje prvú plášťovú časť (2, 29, 44, 44', 55), vyrobenú z plastického materiálu, ktorá je aspoň čiastočne obkolesená druhou plášťovou časťou (7, 31, 46, 46', 56), ktorá je rovnako vyrobená z plastického materiálu vo vstrekovacej tvoriacej operácii, vyznačujúci sa tým, že prvá plášťová časť (2, 29, 44, 44', 55) je vybavená aspoň jedným polohovacím prvkom (13, 29, 47, 47', 57), ktorý je s ňou integrálne spojený, a ktorý je molekulárne spojený s druhou plášťovou časťou (7, 31, 46, 46', 56).
2. 2. Senzor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že polohovací prvok (13, 29, 47, 47', 57) alebo prvá plášťová časť (2, 29, 44, 44', 55) sú vybavené aspoň jedným integrovaným tavným prvkom (17, 19, 34, 49, 58).
3. 3. Senzor podľa nároku .2, vyznačujúci sa tým, že tavné prvky sú vytvorené ako tenké rebrá (18, 19, 34, 49, 58).
4. 4. Senzor podľa nároku 2 alebo 3vyznačujúci sa t ý m , že tavné prvky (18, 19, 34, 49, 58) sú vyrobené z termoplastického materiálu, ktorý má bod topenia nižší alebo aspoň rovný bodu topenia materiálu druhej plášťovej časti (7, 31, 46, 46', 56).
5. 5. Senzor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že elektrické súčiastky (27, 28), usporiadané zvonka prvej plášťovej časti (29), sú vybavené aspoň jedným prídavným polohovacím prvkom (35), ktorý je molekulárne spojený s druhou plášťovou časťou (31).
6. 6. Senzor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že aspoň jedna časť polohovacieho prvku (13, 29, 35, 47, 47', 57) je vytvorená ako otvor v prvej plášťovej časti (2, 29, 44, 44', 55).
7. 7. Senzor podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m, že otvor je prispôsobený pre uloženie kolíčku alebo prvku kolíčkovitého tvaru.
8. 8. Senzor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že polohovacie prvky (13, 35, 47, 47', 57) sa rozprestierajú radiálne smerom von vzhľadom ku stredovej osi senzoru (1, 37).
9. 9. Senzor podľa nároku 6 alebo 8 vyznačujúci sa t ý m, že tavné prvky (18, 36, 49, 58) sú usporiadané radiálne po obvode okolo stredovej osi polohovacích prvkov (13, 35, 47, 57).
10. 10. Senzor podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž4vyznačujúci sa tým, že tavné prvky (19) sú usporiadané radiálne obvodové vzhľadom ku stredovej osi senzoru (1) na aspoň jednom konci prvej plášťovej časti (2).

    //
11. 11. Senzor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4 v y z nadujúci sa tým, že polohovacie prvky (13, 29, 47, 47', 57) vyčnievajú aspoň mierne z vonkajšieho obrysu (15, 32) senzoru (1, 20, 37, 54).
12. 12. Senzor podľa nároku 11 vyznačujúci sa tým, že časti (16, 30, 48, 48') polohovacích prvkov (13, 29, 47, 47', 57), ktoré vyčnievajú z vonkajšieho obrysu (15, 32) senzoru (1, 20, 37, 54) sú ľahko odstrániteľné.
13. 13. Senzor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4 v y z n ačujúci sa tým, že elektricky vodivé spojenie medzi kontaktmi (6, 25, 41, 61) elektrických súčiastok (5, 24, 46,

    60) a elektrických vodičov (9, 27, 43, 63) je uskutočnené formou molekulárneho spojenia, ako je zletovanie alebo zváranie.
14. 14. Senzor podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž4vyznačujúci sa tým, že elektricky vodivé spojenie medzi kontaktmi (6, 25, 41, 61) elektrických súčiastok (5, 24, 40,

    60) a elektrických vodičov *(9, 27, 43, 63) je uskutočnené zvlnenými spojmi (8, 26, 42, 62).
15. 15. Senzor podľa ktoréhokoľvek z nárokov·13 alebo 14 v yznačujúci sa tým, že elektricky vodivé spojenie je kombináciou molekulárneho spoja a operatívneho spojenia, pričom operatívnym spojením je s výhodou zvlnený spoj (8, 26, 42, 62).

    A/
16. 16. Senzor podľa nároku 14 alebo 15 vyznačujúci sa tým, že zvlnené spoje (42) sú usporiadané v prvej plášťovej časti (44).
17. 17. Senzor podľa nároku 14 alebo 15 vyznačujúci sa t ý m, že zvlnené spoje (42, 62) sú usporiadané v druhej plášťovej časti (44', 56).
18. 18. Senzor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že elektrické súčiastky (38, 59) sú vybavené čiastočne radiálne smerom von vyčnievajúcimi časťami (53, 65).
19. 19. Senzor podľa nároku 18 vyznačujúci sa tým, že aspoň prvá plášťová časť (55) je vybavená otvormi, najmä drážkami pre uloženie smerom von vyčnievajúcich častí (65) elektrických súčiastok (59).
20. 20. Spôsob výroby senzoru snímanie polohových posunov, pohybových rýchlostí alebo rýchlostí otáčania kodéru, ktorý obsahuje plášť, v ktorom sú uložené elektrické súčiastky (3-6, 8-10, 21-28, 38-43, 45, 59-63), a ktorý obsahuje prvú plášťovú časť (2, 29, 44, 44', 55) a druhú plášťovú časť (7, 31, 46, 46', 56), ktoré sú vyrobené z plastického materiálu, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z nasledujúcich krokov :

    - vstrekovacie tvarovanie aspoň jednej časti elektrických súčiastok (3-6, 21, 22, 38-43, 59-63) s prvou plášťovou časťou (2, 29, 44, 44', 55) alebo vkladanie aspoň jednej časti

    - 23 elektrických súčiastok (3-6, 21, 22, 38-43, 59-63) do prvej plášťovej časti (2, 29, 44, 44', 55),

    - upevnenie prvej plášťovej časti (2, 29, 44, 44', 55) vo forme (14) prostredníctvom aspoň jedného polohovacieho prvku (13, 29, 47, 47', 57), ktorý je integrálne spojený s prvou plášťovou časťou (2, 29, 44, 44', 55),

    - vstrekovacie tvarovanie druhej plášťovej časti (7, 31, 46, 46', 56) okolo prvej plášťovej časti (2, 29, 44, 44', 55),

    - uskutočnenie molekulárneho spojenia medzi polohovacími prvkami (13, 29, 35, 47, 47', 57) a druhou plášťovou časťou (7, 31, 46, 46', 56).
21. 21. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že elektrické súčiastky (27, 28), ktoré sú usporiadané zvonka prvej plášťovej časti (29) sa upevnia vo svojej polohe vo forme prostredníctvom aspoň jedného prídavného polohovacieho prvku (35) pred vstrekovacím tvarovaním druhej plášťovej časti (31).
22. 22. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že prvá plášťová časť (2, 29, 44, 44', 55) sa upevní vo svojej polohe vo forme (14) prostredníctvom aspoň jedného kolíčku, ktorý sa upevní do otvoru v polohovacom prvku (13, 29, 35, 47, 47', 57).
23. 23. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že časti (16, 30, 48, 48') polohovacích prvkov (13, 29, 47, 47', 57), ktoré vyčnievajú z vonkajšieho obrysu (15, 32) senzoru (1, 20, 37, 54), sa po vstrekovacom vytvarovaní druhej plášťovej časti (7, 31, 46, 46', 56) odstránia.
24. 24. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že kontakty (6, 25, 41, 61) elektrických súčiastok (5, 24, 40, 60) a elektrických vodičov (9, 27, 43, 63) sa spoja tak, aby boli elektricky vodivé, prostredníctvom molekulárneho spoja, ako je zletovanie alebo zváranie.
25. 25. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že kontakty (6, 25, 41, 61) elektrických súčiastok (5, 24, 40, 60) a elektrických vodičov (9, 27, 43, 63) sa vzájomne spoja tak, aby boli elektricky vodivé, prostredníctvom zvlnených spojov (8, 26, 42, 62), a to s výhodou v jedinej operácii.
26. 26. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 24 alebo 25 v y značujúci sa tým, že elektricky vodivé spojenie sa uskutoční kombináciou molekulárneho spoja a operatívneho spojenia, pričom operatívne spojenie je s výhodou predstavované zvlneným spojom (8, 26, 42, 62>.
27. 27. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 24 až 26 vyznačujúci sa tým, že elektricky vodivé spojenie sa usporiada ešte predtým, ako je prvá plášťová časť (44) vstrekovaním vytvarovaná okolo elektrických súčiastok (38 - 43).
28. 28. Spôsob podľa značujúci sa usporiada až potom, ktoréhokoľvek z nárokov 24 až 26 v y tým, že elektricky vodivé spojenie sa keď je prvá plášťová časť (44') vstrekovaním vytvarovaná okolo elektrických súčiastok (38-40).
29. 29. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že elektrické súčiastky (38, 59) sa aspoň čiastočne upevnia vo svojej polohe v prvej plášťovej časti (44, 55) alebo vo forme prostredníctvom radiálne vyčnievajúcich častí (53, 65) ešte predtým, ako je vstrekovaním vytvarovaná druhá plášťová časť (46, 56).
30. 30. Spôsob podľa nároku 20 vyznačujúci sa tým, že elektrické súčiastky (59) sa aspoň čiastočne upevnia vo svojej polohe v otvoroch, najmä v drážkach, vytvorených v prvej plášťovej časti (55), a to prostredníctvom radiálne vyčnievajúcich častí (65) ešte predtým, ako je vstrekovaním vytvarovaná druhá plášťová časť (56).