WO2024012637A1 - Verfahren zur herstellung eines sensormoduls sowie sensormodul - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines sensormoduls sowie sensormodul Download PDF

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metal cover
plug element
plug
module
sensor module
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Daniel Kohler
Franz Pfeiffer
Markus Thai
Max Dörfler
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Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sensor module and a sensor module produced using this method.
  • a method for producing a sensor module consisting of at least a sensor head, a metal cover, a plug module and a plug element with the following steps is therefore proposed:
  • the plug element has a meltable material on a side facing the metal cover at least in a partial area and wherein the metal cover has a surface on the side facing the plug element at least in a partial area on which the meltable material of the Connector element is applied;
  • the plug element is designed, for example, as a plastic housing for the plug module.
  • the plug element is designed in such a way that the plug module can be inserted into the plug element.
  • the plug element is pressed onto the metal cover, with the meltable material being located directly above the surface of the metal cover and the material and the surface of the metal cover having an essentially the same geometry.
  • the metal cover on the connector element the side facing away from it is heated to melt the meltable material. After melting, the meltable material flows onto the intended surface and thus creates a connection between the metal cover and the plug element.
  • the plug module can have all common plug interfaces that are relevant for the automotive sector.
  • a structure is provided into which the molten fusible material flows.
  • This structure is particularly advantageous because such a structure has, for example, grooves or generally depressions into which the liquid material can flow. This advantageously creates a more robust connection between the plug element and the metal cover.
  • the metal cover is preferably heated using a laser, hot plate or inductively. These methods represent a preferred way of enabling particularly uniform and rapid heating of the metal cover.
  • a sensor module comprising at least one sensor head, a metal cover, a plug module and a plug element
  • the plug element has a meltable material on a side facing the metal cover at least in a partial area
  • the metal cover on a side facing the plug element at least in one Partial area has a surface onto which the fusible material is applied
  • the plug element and the metal plate each having a central recess into which the plug module can be inserted, with heating of the metal cover establishing a connection between the plug element and the metal plate by melting the fusible material is generated on the surface of the metal cover.
  • the plug element is designed, for example, as a plastic housing for the plug module.
  • the plug element is designed in such a way that the plug module can be inserted into the plug element.
  • the plug element is pressed onto the metal cover, with the meltable material being located directly above the surface of the metal cover and the material and the surface of the metal cover having an essentially the same geometry. Meanwhile, the metal cover on the side facing away from the plug element is heated to melt the fusible material. After melting, the meltable material flows onto the intended surface and thus creates a connection between the metal cover and the plug element.
  • the metal cover consists, for example, of the aluminum alloy AL99.5. However, other materials are also conceivable.
  • the plug module can have all common plug interfaces that are relevant for the automotive sector.
  • the surface of the metal cover has a structure which is designed such that the fusible material flows into this structure to create a connection between the metal cover and the plug element.
  • This structure is particularly advantageous because such a structure has, for example, grooves or generally depressions into which the liquid material can flow. This advantageously creates a more robust connection between the plug element and the metal cover
  • the structure of the surface of the metal cover is particularly preferably created using a laser, punching or milling. These methods are preferred material processing methods by means of which it is particularly easy to structure the metal cover in a predefined area leaves. Other metal processing processes by which a structure can be created would also be conceivable.
  • the surface is arranged in a ring shape around the recess for the plug module. This is advantageous because in this way the size of the necessary sealing surface can be reduced to the bare minimum, which in turn influences the required amount of meltable material.
  • meltable material is particularly preferably arranged in a ring shape around the recess for the plug module on the plug element.
  • An annular arrangement is advantageous because in this way the amount of meltable material can be advantageously reduced and an adequate seal can still be ensured.
  • the plug module When connecting the metal plate to the plug element, the plug module is preferably arranged on the metal plate or in the plug element.
  • the plug module can accordingly already be integrated into the plug element before the connection step or can be arranged in the recess in the metal plate. There are no differences when creating the connection, which is why these variants are possible without further adjustments.
  • the meltable material is preferably a plastic.
  • any plastic can be used here that has a lower melting point than the plug element itself.
  • Fig. 2a a schematic representation of a plug element according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2b a further schematic representation of a plug element according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 3a a schematic representation of a metal cover according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3b a further schematic representation of a metal cover according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 5 a schematic representation of a sensor module according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a method according to an embodiment of the invention.
  • step S1 the plug element 2 and the metal cover 3 are provided.
  • step S2 the plug element 2 is applied to the metal cover 3, with the plug element 2 having at least one partial area of a meltable material 5 on a side 2a facing the metal cover 3, and with the metal cover 3 on the side 3a facing the plug element 2 at least in a partial area has a surface F onto which the meltable material 5 of the plug element 2 is applied.
  • the metal cover 3 is heated on a side 3b facing away from the plug element, the melting material 5 melting as a result of the heating.
  • step S4 a connection is established between the plug element 2 and the metal cover 3 at least in the one shown on the Surface F provided for metal cover is generated by the meltable material 5.
  • step S5 the sensor head 6 is attached to the metal cover 3.
  • Figures 2a and 2b each show a schematic representation of a plug element according to an embodiment of the invention.
  • the plug element 2 of Figure 2a has a meltable material 5 on the side 2a facing the metal cover.
  • the plug module 4 is already integrated into the plug element 2.
  • the representation of Figure 2b essentially corresponds to Figure 2a, wherein in Figure 2b the plug module 4 is not arranged in the plug element 2, but only the recess A2 is present here.
  • Figures 3a and 3b each show a schematic representation of a metal cover according to an embodiment of the invention.
  • the metal cover 3 has a surface F on the side 3a facing the plug element, onto which the fusible material 5 of the plug element 2 is applied.
  • This surface F can have structures for better durability of the connection.
  • a recess A3 is shown, into which a plug module 4 can be inserted.
  • the representation of Figure 3b essentially corresponds to Figure 3a, with the sensor module 4 being arranged in the recess A3 of the metal cover 3 in Figure 3b.
  • FIG 4 shows a schematic representation of a plug element in connection with a metal cover according to an embodiment of the invention.
  • the plug element 2 is applied to the metal cover 3 with pressure P.
  • the meltable material 5 can be seen between the plug element 2 and the metal cover 3.
  • the metal cover 3 is heated at a high temperature T on the side 3b facing away from the plug element 2 in order to melt the fusible material 5.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a sensor module according to an embodiment of the invention.
  • the sensor module 1 here comprises a plug element 2 with fusible material 5, a metal cover 3, where the metal cover 3 has a surface F on which the meltable
  • Plug module 4 arranged in the metal cover 3. As shown previously, the plug module 4 can also be arranged in the plug element 2 before the plug element 2 is connected to the metal cover 3. Furthermore, a sensor head 6 is provided for the sensor module 1, which is connected to the metal cover 3.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls (1) bestehend zumindest aus einem Sensorkopf (6), einer Metallabdeckung (3), einem Steckermodul (4) sowie einem Steckerelement (2) mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen (S1) des Steckerelements (2) und der Metallabdeckung (3); - Aufbringen (S2) des Steckerelements (2) auf die Metallabdeckung (3), wobei das Steckerelement (2) an einer zu der Metallabdeckung (3) zugewandten Seite (2a) zumindest ein einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material (5) aufweist und wobei die Metallabdeckung (3) auf der dem Steckerelement (2) zugewandten Seite (3a) zumindest in einem Teilbereich eine Fläche (F) aufweist, auf welche das schmelzfähige Material (5) des Steckerelements (2) aufgebracht wird; - Erhitzen der Metallabdeckung (3) auf einer dem Steckerelement (2) abgewandten Seite (3b), wobei durch das Erhitzen das schmelzfähige Material (5) schmilzt; - Erzeugen (S4) einer Verbindung zwischen dem Steckerelement (2) und der Metallabdeckung (3) zumindest in der auf der Metallabdeckung (3) vorgesehenen Fläche (F) durch das schmelzfähige Material (5); - Befestigen (S5) des Sensorkopfes (6) an der Metallabdeckung (3).

Description

„Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls sowie Sensormodul“
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Sensormodul.
Durch die voranschreitende Entwicklung von teilautonomen bis hin zu vollautonomen Fahrzeugen nimmt die Anzahl an notwendigen Sensormodulen in den Fahrzeugen stetig zu. Zudem verändern sich die Spezifikationen sowie die Aufgaben der Module mehr und mehr. Viele Sensoren sind dabei an der Außenseite angebracht und müssen daher wasserdicht sein sowie widerstandsfähig gegen Schmutz/Staub und Chemikalien. Zudem erhöht sich die erforderliche Leistung der Sensoren für das autonome Fahren.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, den Spalt zwischen Stecker und der Metallplatte mit einem Klebe- oder Vergussmaterial abzudichten. Weiterhin ist bekannt den Spalt mittels eines O-Rings oder ähnlichen Dichtungen abzudichten und den Stecker durch Verschrauben oder einen ähnlichen Befestigungsprozess an der Metallplatte anzubringen. Eine weitere bekannte Variante wäre den Stecker auf der Metallplatte zu umspritzen, mittels eines Spritzgussverfahrens.
Problematisch bei diesen Ansätzen ist, dass beispielsweise das Vergussverfahren ein sehr komplexes Verfahren ist und es dabei eine Menge an Einflussfaktoren gibt, um immer ein gutes Ergebnis zu erhalten, wie bspw. Verunreinigungen auf dem Material etc. Weiterhin kann das Abdichten mit einem O-Ring oder ähnlichen Dichtungen den Pump-Mechanismus des Sensors verstärken. Feuchtigkeit in dem Sensor führt dazu, dass die Leistung abnimmt.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem kostengünstig ein Sensormodul hergestellt werden kann, welches eine hohe Robustheit und Wasserdichte aufweist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erste Überlegungen waren dahingehend, dass die Integration und das Abdichten des Kunststoffsteckers in einen Sensor grundlegende Verfahrensschritte darstellen. Daher sollten insbesondere diese Schritte verbessert und auch im Hinblick auf die Kosten optimiert werden.
Erfindungsgemäß wird deshalb ein Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls bestehend zumindest aus einem Sensorkopf, einer Metallabdeckung, einem Steckermodul sowie einem Steckerelement mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
Bereitstellen des Steckerelements und der Metallabdeckung;
- Aufbringen des Steckerelements auf die Metallabdeckung, wobei das Steckerelement an einer zu der Metallabdeckung zugewandten Seite zumindest ein einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material aufweist und wobei die Metallabdeckung auf der dem Steckerelement zugewandten Seite zumindest in einem Teilbereich eine Fläche aufweist, auf welche das schmelzfähige Material des Steckerelements aufgebracht wird;
Erhitzen der Metallabdeckung auf einer dem Steckerelement abgewandten Seite, wobei durch das Erhitzen das schmelzfähige Material schmilzt;
Erzeugen einer Verbindung zwischen dem Steckerelement und der Metallabdeckung zumindest in der auf der Metallabdeckung vorgesehenen Fläche durch das schmelzfähige Material;
Befestigen des Sensorkopfes an der Metallabdeckung.
Das Steckerelement ist beispielsweise als Kunststoffgehäuse für das Steckermodul ausgestaltet. Das Steckerelement ist dabei derart ausgestaltet, dass das Steckermodul in das Steckerelement eingebracht werden kann.
Das Steckerelement wird in dem vorgeschlagenen Verfahren auf die Metallabdeckung gedrückt, wobei sich dabei das schmelzfähige Material direkt über der Fläche der Metallabdeckung befindet und das Material sowie die Fläche der Metallabdeckung eine im Wesentlichen gleiche Geometrie aufweisen.
Währenddessen wird die Metallabdeckung auf der dem Steckerelement abgewandten Seite erhitzt, um das schmelzfähige Material zu schmelzen. Das schmelzfähige Material fließt nach dem Schmelzen auf die dafür vorgesehen Fläche und erzeugt so eine Verbindung zwischen der Metallabdeckung und dem Steckerelement.
Das Steckermodul kann dabei alle gängigen Steckerschnittstellen aufweisen, welche für den Automobilbereich relevant sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zum Erzeugen der Verbindung an der Fläche der Metallabdeckung, eine Struktur vorgesehen, in welche das geschmolzene schmelzfähige Material fließt. Diese Struktur ist besonders vorteilhaft, da eine derartige Struktur beispielsweise Rillen oder allgemein Vertiefungen aufweist, in welche das flüssige Material fließen kann. Dies erzeugt auf vorteilhafte Weise eine robustere Verbindung zwischen dem Steckerelement und der Metallabdeckung.
Bevorzugt wird das Erhitzen der Metallabdeckung mittels Laser, Heizplatte oder induktiv durchgeführt. Diese Verfahren stellen eine bevorzugte Möglichkeit dar, ein besonders gleichmäßiges und schnelles Erhitzen der Metallabdeckung zu ermöglichen.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Sensormodul umfassend zumindest einen Sensorkopf, eine Metallabdeckung, ein Steckermodul sowie ein Steckerelement vorgeschlagen, wobei das Steckerelement auf einer der Metallabdeckung zugewandten Seite zumindest in einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material aufweist, wobei die Metallabdeckung auf einer dem Steckerelement zugewandten Seite zumindest in einem Teilbereich eine Fläche aufweist, auf welche das schmelzfähige Material aufgebracht wird, wobei das Steckerelement und die Metallplatte jeweils eine zentrale Aussparung aufweisen, in welche das Steckermodul einbringbar ist, wobei durch Erhitzen der Metallabdeckung eine Verbindung zwischen dem Steckerelement und der Metallplatte durch schmelzen des schmelzfähigen Materials an der Fläche der Metallabdeckung erzeugt wird. Das Steckerelement ist beispielsweise als Kunststoffgehäuse für das Steckermodul ausgestaltet. Das Steckerelement ist dabei derart ausgestaltet, dass das Steckermodul in das Steckerelement eingebracht werden kann.
Das Steckerelement wird in dem vorgeschlagenen Verfahren auf die Metallabdeckung gedrückt, wobei sich dabei das schmelzfähige Material direkt über der Fläche der Metallabdeckung befindet und das Material sowie die Fläche der Metallabdeckung eine im Wesentlichen gleiche Geometrie aufweisen. Währenddessen wird die Metallabdeckung auf der dem Steckerelement abgewandten Seite erhitzt, um das schmelzfähige Material zu schmelzen. Das schmelzfähige Material fließt nach dem Schmelzen auf die dafür vorgesehen Fläche und erzeugt so eine Verbindung zwischen der Metallabdeckung und dem Steckerelement.
Die Metallabdeckung besteht dabei beispielsweise aus der Aluminiumlegierung AL99,5. Allerdings sind auch andere Materialien denkbar.
Das Steckermodul kann dabei alle gängigen Steckerschnittstellen aufweisen, welche für den Automobilbereich relevant sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Fläche der Metallabdeckung eine Struktur auf, welche derart ausgestaltet ist, dass das schmelzfähige Material in diese Struktur fließt, um eine Verbindung zwischen der Metallabdeckung und dem Steckerelement zu erzeugen. Diese Struktur ist besonders vorteilhaft, da eine derartige Struktur beispielsweise Rillen oder allgemein Vertiefungen aufweist, in welche das flüssige Material fließen kann. Dies erzeugt auf vorteilhafte Weise eine robustere Verbindung zwischen dem Steckerelement und der Metallabdeckung
Besonders bevorzugt wird die Struktur der Fläche der Metallabdeckung mittels Laser, durch Stanzen oder Fräsen erzeugt. Diese Verfahren sind bevorzugte Matenalbearbeitungsverfahren, mittels welchen sich eine Strukturgebung der Metallabdeckung in einem vordefinierten Bereich besonders einfach realisieren lässt. Denkbar wären auch andere Metallbearbeitungsverfahren, mittels welchen eine Struktur erzeugbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Fläche ringförmig um die Aussparung für das Steckermodul angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise die Größe der notwendigen Dichtfläche auf das Notwendigste reduziert werden kann, was wiederum Einfluss auf die benötigte Menge des schmelzfähigen Materials hat.
Weiter ist besonders bevorzugt das schmelzfähige Material ringförmig um die Aussparung für das Steckermodul an dem Steckerelement angeordnet. Eine ringförmige Anordnung ist vorteilhaft, da auf diese Weise die Menge des schmelzfähigen Materials vorteilhaft reduziert werden kann und trotzdem eine ausreichende Abdichtung gewährleistet werden kann.
Denkbar wären auch andere Geometrien der Fläche sowie des schmelzfähigen Materials, allerdings ist bei einer Veränderung der Geometrien darauf zu achten, dass die beiden Geometrien im Wesentlichen übereinstimmen.
Bevorzugt ist das Steckermodul beim Verbinden der Metallplatte mit dem Steckerelement auf der Metallplatte oder in dem Steckerelement angeordnet. Das Steckermodul kann entsprechend vor dem Verbindungsschritt bereits in dem Steckerelement integriert sein oder in der Aussparung der Metallplatte angeordnet sein. Für das Erzeugen der Verbindung ergeben sich keine Unterschiede weswegen diese Varianten alternativ ohne weitere Anpassungen möglich sind.
Bevorzugt ist das schmelzfähige Material ein Kunststoff. Grundsätzlich kann hier jeder Kunststoff verwendet werden, welche einen geringeren Schmelzpunkt aufweist, als das Steckerelement selbst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Zeichnungen. # Darin zeigen: Fig. 1 : ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2a: eine schematische Darstellung eines Steckerelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2b: eine weitere schematische Darstellung eines Steckerelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3a: eine schematische Darstellung einer Metallabdeckung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3b: eine weitere schematische Darstellung einer Metallabdeckung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Steckerelements in Verbindung mit einer Metallabdeckung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Schritt S1 wird des Steckerelement 2 und die Metallabdeckung 3 bereitgestellt. In Schritt S2 wird das Steckerelement 2 auf die Metallabdeckung 3 aufgebracht, wobei das Steckerelement 2 an einer zu der Metallabdeckung 3 zugewandten Seite 2a zumindest ein einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material 5 aufweist und wobei die Metallabdeckung 3 auf der dem Steckerelement 2 zugewandten Seite 3a zumindest in einem Teilbereich eine Fläche F aufweist, auf welche das schmelzfähige Material 5 des Steckerelements 2 aufgebracht wird. In Schritt S3 wird die Metallabdeckung 3 auf einer dem Steckerelement abgewandten Seite 3b erhitzt, wobei durch das Erhitzen das schmelzfähige Material 5 schmilzt. In Schritt S4 wird eine Verbindung zwischen dem Steckerelement 2 und der Metallabdeckung 3 zumindest in der auf der Metallabdeckung vorgesehenen Fläche F durch das schmelzfähige Material 5 erzeugt. In Schritt S5 wird der Sensorkopf 6 an der Metallabdeckung 3 befestigt.
Die Figuren 2a und 2b zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Steckerelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Steckerelement 2 der Figur 2a weist an der der Metallabdeckung zugewandten Seite 2a ein schmelzfähiges Material 5 auf. Weiterhin ist in der Ausgestaltung gemäß Figur 2a das Steckermodul 4 bereits in das Steckerelement 2 integriert. Die Darstellung der Figur 2b entspricht im Wesentlichen der Figur 2a, wobei in der Figur 2b das Steckermodul 4 nicht in dem Steckerelement 2 angeordnet ist, sondern es ist hier lediglich die Aussparung A2 vorhanden.
Die Figuren 3a und 3b zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Metallabdeckung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Darstellung der Figur 3a weist die Metallabdeckung 3 eine Fläche F auf der dem Steckerelement zugewandten Seite 3a auf, auf welche das schmelzfähige Material 5 des Steckerelements 2 aufgebracht wird. Diese Fläche F kann dabei Strukturen für eine bessere Haltbarkeit der Verbindung aufweisen. Im Zentrum der Metallabdeckung 3 ist eine Aussparung A3 gezeigt, in welche ein Steckermodul 4 einbringbar ist. Die Darstellung der Figur 3b entspricht im Wesentlichen der Figur 3a, wobei in der Figur 3b das Sensormodul 4 in der Aussparung A3 der Metallabdeckung 3 angeordnet ist.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckerelements in Verbindung mit einer Metallabdeckung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Hierbei wird das Steckerelement 2 auf die Metallabdeckung 3 mit Druck P aufgebracht. In dieser Darstellung ist zwischen dem Steckerelement 2 und der Metallabdeckung 3 das schmelzfähige Material 5 ersichtlich. Die Metallabdeckung 3 wird auf der dem Steckerelement 2 abgewandten Seite 3b mit einer hohen Temperatur T erhitzt, um das schmelzfähige Material 5 zu schmelzen.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Sensormodul 1 umfasst hierbei ein Steckerelement 2 mit schmelzfähigem Material 5, eine Metallabdeckung 3, wobei die Metallabdeckung 3 eine Fläche F aufweist, auf welche das schmelzfähige
Material 5 aufgebracht wird. Weiterhin ist in dieser Ausführungsform das
Steckermodul 4 in der Metallabdeckung 3 angeordnet. Wie zuvor gezeigt, kann das Steckermodul 4 auch in dem Steckerelement 2 angeordnet sein, bevor das Steckerelement 2 mit der Metallabdeckung 3 verbunden wird. Weiterhin ist für das Sensormodul 1 noch ein Sensorkopf 6 vorgesehen, welcher mit der Metallabdeckung 3 verbunden wird.
Bezugszeichenliste
1 Sensormodul
2 Steckerelement 2a der Metallabdeckung zugewandte Seite
3 Metallabdeckung
3a dem Steckerelement zugewandte Seite
3b dem Steckerelement abgewandte Seite
4 Steckermodul 5 schmelzfähiges Material
6 Sensorkopf
A2 Aussparung Steckerelement
A3 Aussparung Metallabdeckung
F Fläche P Druck
S1-S5 Verfahrensschritte
T Temperatur

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls (1) bestehend zumindest aus einem Sensorkopf (6), einer Metallabdeckung (3), einem Steckermodul (4) sowie einem Steckerelement (2) mit den folgenden Schritten:
Bereitstellen (S1) des Steckerelements (2) und der Metallabdeckung (3);
- Aufbringen (S2) des Steckerelements (2) auf die Metallabdeckung (3), wobei das Steckerelement (2) an einer zu der Metallabdeckung (3) zugewandten Seite (2a) zumindest ein einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material (5) aufweist und wobei die Metallabdeckung (3) auf der dem Steckerelement (2) zugewandten Seite (3a) zumindest in einem Teilbereich eine Fläche (F) aufweist, auf welche das schmelzfähige Material (5) des Steckerelements (2) aufgebracht wird;
Erhitzen der Metallabdeckung (3) auf einer dem Steckerelement (2) abgewandten Seite (3b), wobei durch das Erhitzen das schmelzfähige Material (5) schmilzt;
Erzeugen (S4) einer Verbindung zwischen dem Steckerelement (2) und der Metallabdeckung (3) zumindest in der auf der Metallabdeckung (3) vorgesehenen Fläche (F) durch das schmelzfähige Material (5);
Befestigen (S5) des Sensorkopfes (6) an der Metallabdeckung (3). Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Verbindung an der Fläche (F) der Metallabdeckung (3), eine Struktur vorgesehen ist, in welche das geschmolzene schmelzfähige Material (5) fließt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen der Metallabdeckung (3) mittels Laser, Heizplatte oder induktiv durchgeführt wird. Sensormodul (1) umfassend zumindest einen Sensorkopf (6), eine Metallabdeckung (3), ein Steckermodul (4) sowie ein Steckerelement (2), wobei das Steckerelement (2) auf einer der Metallabdeckung (3) zugewandten Seite (2a) zumindest in einem Teilbereich ein schmelzfähiges Material (5) aufweist, wobei die Metallabdeckung (3) auf einer dem Steckerelement (2) zugewandten Seite (3a) zumindest in einem Teilbereich eine Fläche (F) aufweist, auf welche das schmelzfähige Material (5) aufgebracht wird, wobei das Steckerelement (2) und die Metallplatte (3) jeweils eine zentrale Aussparung (A2, A3) aufweisen, in welche das Steckermodul (4) einbringbar ist, wobei durch Erhitzen der Metallabdeckung (3) eine Verbindung zwischen dem Steckerelement (2) und der Metallplatte (3) durch Schmelzen des schmelzfähigen Materials (5) an der Fläche der Metallabdeckung (3) erzeugt wird. Sensormodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (F) der Metallabdeckung (3) eine Struktur aufweist, welche derart ausgestaltet ist, dass das schmelzfähige Material (5) in diese Struktur fließt, um eine Verbindung zwischen der Metallabdeckung (3) und dem Steckerelement (2) zu erzeugen. Sensormodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der Fläche (F) der Metallabdeckung (3) mittels Laser, durch Stanzen oder Fräsen erzeugt wird. Sensormodul (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (F) ringförmig um die Aussparung (A3) für das Steckermodul (4) angeordnet ist. Sensormodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzfähige Material (5) ringförmig um die Aussparung (A2) für das Steckermodul (4) an dem Steckerelement (2) angeordnet ist. Sensormodul (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckermodul (4) beim Verbinden der Metallabdeckung (3) mit dem Steckerelement (2) auf der Metallabdeckung (3) oder in dem Steckerelement (2) angeordnet ist. Sensormodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzfähige Material (5) ein Kunststoff ist.
PCT/DE2023/200114 2022-07-14 2023-06-07 Verfahren zur herstellung eines sensormoduls sowie sensormodul WO2024012637A1 (de)

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