由WO 2010/037 810 A1已知一種傳感器的測(cè)量感應(yīng)器,該傳感器被設(shè)計(jì)用來(lái)通過測(cè)量感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)與待測(cè)參數(shù)有關(guān)的物理場(chǎng),并基于測(cè)得的物理場(chǎng)輸出電的輸出信號(hào),其采用注塑方法包納在殼體中。
本發(fā)明的目的是,對(duì)已知傳感器的包納加以改進(jìn)。
該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求所述為優(yōu)選的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,用于使得傳感器殼體成型的模具,該傳感器被設(shè)計(jì)用來(lái)通過測(cè)量感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)與待測(cè)參數(shù)有關(guān)的物理場(chǎng),并基于測(cè)得的物理場(chǎng)輸出電的輸出信號(hào),該模具包括用于容納形成殼體的材料并容納測(cè)量感應(yīng)器的成型空間;和箱子,該箱子帶有限定成型空間的壁,其中,限定成型空間的壁的至少一部分可移動(dòng)地支撐。在此,成型方法特別優(yōu)選地是澆注方法或注塑方法。
所提出的模具的構(gòu)思在于,傳感器的測(cè)量感應(yīng)器在放入到模具的成型空間中的情況下必須某處貼靠在限定成型空間的壁上,因?yàn)闇y(cè)量感應(yīng)器不可以在成型空間中浮動(dòng)。然而在測(cè)量感應(yīng)器貼靠于限定成型空間的壁上之處,測(cè)量感應(yīng)器卻不能用成型殼體的材料注塑包封或澆注包封,由此在該位置使得傳感器的測(cè)量感應(yīng)器保持裸露,且受到侵入的濕氣。這降低了傳感器的壽命。
為了避免濕氣侵入,在本發(fā)明的范疇內(nèi)提出,限定成型空間的壁的至少一部分可移動(dòng)地設(shè)計(jì)。成型空間中的測(cè)量感應(yīng)器可以放置到該可移動(dòng)的壁上。于是如果用形成殼體的材料將測(cè)量感應(yīng)器注塑包封,壁就會(huì)移動(dòng)離開測(cè)量感應(yīng)器,其中,注入到或者澆注到成型空間中的、固化的或者甚至已經(jīng)硬化的材料將測(cè)量感應(yīng)器固定住。然后可以將其它材料注入到在測(cè)量感應(yīng)器與可移動(dòng)的壁之間產(chǎn)生的自由空間中,從而在制好的殼體上沒有留下會(huì)讓濕氣透過侵入傳感器的空留位置。
采用這種方式,可以利用所提出的模具,通過避免濕氣侵入而顯著地提高傳感器的壽命。
在所給出的模具的進(jìn)一步改進(jìn)中,壁的可移動(dòng)的部分被設(shè)計(jì)成滑動(dòng)件,該滑動(dòng)件相對(duì)于箱子的余下部分可移動(dòng)地支撐。這種滑動(dòng)件能以簡(jiǎn)單的方式予以控制,以便在注塑或澆注過程期間控制該壁。所述控制本身在此可以主動(dòng)地或被動(dòng)地進(jìn)行。主動(dòng)控制在此系指,存在一個(gè)促動(dòng)器,該促動(dòng)器使得壁主動(dòng)地移動(dòng)離開測(cè)量感應(yīng)器。而被動(dòng)控制在此系指,該壁利用注入到成型空間中的材料而移動(dòng)離開測(cè)量感應(yīng)器。
在此,可以在模具上開設(shè)不同的引入通道或注入通道,形成殼體的材料經(jīng)由所述通道注入或進(jìn)入到成型空間中。通過這種方式,當(dāng)測(cè)量感應(yīng)器仍靠置在壁上時(shí),用于形成殼體的材料可以經(jīng)由第一通道進(jìn)入,其中,進(jìn)入成型空間中的材料現(xiàn)在另一通道的位置固化或者甚至硬化,從而可移動(dòng)的壁通過現(xiàn)在經(jīng)由另一通道進(jìn)入的材料可以移動(dòng)。
在所提出的模具的另一改進(jìn)中,滑動(dòng)件是滑塊。這種滑塊可以在技術(shù)上簡(jiǎn)單地制得,并可以安裝在所提出的模具中。
在所提出的模具的一種特別優(yōu)選的改進(jìn)中,成型空間被設(shè)計(jì)用來(lái)使得測(cè)量感應(yīng)器在填入形成殼體的材料之前支撐在其可移動(dòng)的壁上,從而可移動(dòng)的壁在填入形成殼體的材料之后且在該材料至少部分地硬化之后可以移動(dòng)離開它。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,利用所給出的模具之一來(lái)制造殼體的方法包括如下步驟:把測(cè)量感應(yīng)器放入到成型空間中、將材料填入到成型空間中、使得壁的可移動(dòng)的部分移動(dòng)、在壁的可移動(dòng)的部分移動(dòng)時(shí)或移動(dòng)后將另一材料填入到成型空間中。
所述材料和所述另一材料在此優(yōu)選相同。通過這種方式,所述材料和所述另一材料可以在注入另一材料時(shí)相互充分混合,從而在各個(gè)材料層之間不產(chǎn)生間隙,且最佳地避免濕氣侵入到殼體中。
在所提出的方法的一種特別的改進(jìn)中,所述材料是熱塑性塑料。熱塑性塑料是一種可以在一定的溫度范圍內(nèi)變形的材料。該過程在此是可逆的,且可以通過冷卻和再加熱而任意地重復(fù)。這利用了所提出的方法的一種改進(jìn),其方式為,將被設(shè)計(jì)成熱塑性塑料的另一材料噴注到已經(jīng)固化或者硬化的第一材料上,由此使得第一材料的至少一個(gè)上層再次變熱并液化,從而進(jìn)一步促進(jìn)兩種材料在它們的邊界面處混合。
在所提出的方法的一種特別優(yōu)選的改進(jìn)中,另一材料在填入到成型空間中時(shí)具有熱能,利用所述熱能使得先前填入的材料至少部分地熔化,從而使得兩種材料在邊界面處最佳地混合。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種傳感器,用來(lái)通過測(cè)量感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)與待測(cè)參數(shù)有關(guān)的物理場(chǎng),并基于測(cè)得的物理場(chǎng)輸出電的輸出信號(hào),該傳感器包括采用上述方法之一制得的殼體。
結(jié)合對(duì)實(shí)施例的如下說明將清楚地理解本發(fā)明的上述特性、特征和優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式,這些實(shí)施例將結(jié)合附圖予以詳述。其中:
圖1為帶有行駛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的車輛的示意圖;
圖2為在圖1的車輛中的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖;
圖3為圖2的轉(zhuǎn)速傳感器的讀取頭在中間生產(chǎn)狀態(tài)下的示意圖;
圖4為圖3的讀取頭在用于形成圍繞讀取頭的殼體的模具中的布置情況示意圖;
圖5為圖4的裝置在殼體的中間生產(chǎn)狀態(tài)下的示意圖;
圖6為圖4的裝置在殼體的另一中間生產(chǎn)狀態(tài)下的示意圖;
圖7為圖4的裝置在殼體的又一中間生產(chǎn)狀態(tài)下的示意圖;
圖8為圖3的被包納好的讀取頭的示意圖。
在這些附圖中,相同的技術(shù)部件標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記,并且只介紹一次。
參見圖1,其所示為帶有本已公知的行駛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的車輛2的示意圖。該行駛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的細(xì)節(jié)例如由DE 10 2011 080 789 A1可知。
車輛2包括底盤4和四個(gè)車輪6。每個(gè)車輪6都可以通過位置固定地固定在底盤4上的制動(dòng)器8相對(duì)于底盤4減速,以便使得在未進(jìn)一步示出的道路上的車輛2的移動(dòng)減速。
在此,會(huì)以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式發(fā)生的是,車輛2的車輪6失去其底部附著,車輛2甚至因控制不足(Untersteuern)或過度控制(übersteuern)而移動(dòng)偏離例如通過未進(jìn)一步示出的方向盤(Lenkrad)預(yù)定的行駛軌跡(Trajektorie)。這一點(diǎn)將利用本已公知的控制回路如ABS(防抱死系統(tǒng))和ESP(電子穩(wěn)定程序)予以避免。
在本設(shè)計(jì)中,車輛2為此在車輪6上具有轉(zhuǎn)速傳感器10,這些轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)車輪6的轉(zhuǎn)速12。此外,車輛2具有慣性傳感器14,該慣性傳感器檢測(cè)車輛2的行駛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)16,由這些行駛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)例如能以在本領(lǐng)域技術(shù)人員看來(lái)本已公知的方式輸出俯仰角速度、側(cè)傾角速度、橫擺角速度、橫向加速度、縱向加速度和/或垂直加速度。
基于所檢測(cè)的轉(zhuǎn)速12和行駛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)16,控制器18可以采用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式來(lái)確定車輛2在行車道上是否打滑,或者甚至偏離上述預(yù)定的行駛軌跡,并相應(yīng)地利用本身已知的控制器輸出信號(hào)20對(duì)此做出反應(yīng)??刂破鬏敵鲂盘?hào)20然后可以由調(diào)節(jié)裝置22利用,以便借助調(diào)節(jié)信號(hào)24來(lái)控制調(diào)節(jié)件比如制動(dòng)器8,所述制動(dòng)器以本已公知的方式對(duì)打滑和偏離預(yù)定行駛軌跡做出反應(yīng)。
控制器18例如可以集成到車輛2的本已公知的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備中。也可以把控制器18和調(diào)節(jié)裝置22設(shè)計(jì)成一個(gè)共同的控制裝置,且任選地集成到前述發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備中。
本發(fā)明將借助圖1中所示的車輪轉(zhuǎn)速傳感器10予以詳述,盡管本發(fā)明可應(yīng)用于任意電子裝置,特別是可應(yīng)用于任意傳感器,比如磁場(chǎng)傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、固體聲傳感器或溫度傳感器。
參見圖2,其所示為在圖1的行駛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速傳感器10之一的示意圖。
轉(zhuǎn)速傳感器10在本設(shè)計(jì)中是有源轉(zhuǎn)速傳感器,它包括抗轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在車輪6上的、編碼器盤片26形式的感應(yīng)器部件和相對(duì)于底盤4位置固定地固定的傳感器電路,為明了起見,該傳感器電路在下面稱為讀取頭28。
編碼器盤片26在本設(shè)計(jì)中由并排靠置的磁鐵北極30和磁鐵南極32構(gòu)成,它們共同地激勵(lì)起感應(yīng)器磁場(chǎng)33形式的物理場(chǎng)。為明了起見,該感應(yīng)器磁場(chǎng)在圖3中用兩個(gè)虛線磁場(chǎng)線表示。如果固定在車輪6上的編碼器盤片26隨同該車輪沿著旋轉(zhuǎn)方向34轉(zhuǎn)動(dòng),則感應(yīng)器磁場(chǎng)就跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本設(shè)計(jì)中,讀取頭28包括測(cè)量感應(yīng)器,其形式為磁致伸縮的(magnetorstriktiv)部件35。該磁致伸縮的部件35根據(jù)由編碼器輪26激勵(lì)出的感應(yīng)器磁場(chǎng)的角度位置而改變其電阻。為了檢測(cè)轉(zhuǎn)速12,在磁致伸縮的部件35上施加探測(cè)信號(hào)39,該探測(cè)信號(hào)根據(jù)編碼器輪26的角度位置進(jìn)而根據(jù)磁致伸縮部件的電阻而改變?;谔綔y(cè)信號(hào)39的這種改變,信號(hào)分析電路40分析轉(zhuǎn)速12,并在數(shù)據(jù)信號(hào)42中將所述轉(zhuǎn)速輸出至控制器18。該信號(hào)分析電路40也可以是讀取頭28的一部分。
對(duì)此,且對(duì)于有源車輪轉(zhuǎn)速傳感器的其它背景信息,參見現(xiàn)有技術(shù)比如DE 101 46 949 A1。
參見圖3,其所示為轉(zhuǎn)速傳感器10的讀取頭28的示意圖。讀取頭28在本設(shè)計(jì)中布置在引線框形式的布線載體上,對(duì)此也采用術(shù)語(yǔ)“引線框架”。這種引線框例如由WO 2010/037 810 A1已知。圖3中所示的讀取頭28處于由引線框沖裁下來(lái)的狀態(tài)。因此在圖3中只能看到裝配島件44、與裝配島件44整體地連接的第一接觸接頭46和與裝配島件44分開的第二接觸接頭48。
在裝配島件44上安置著磁致伸縮部件35形式的測(cè)量感應(yīng)器和信號(hào)分析電路40,且例如通過釬焊或粘接而電接觸。磁致伸縮部件35和信號(hào)分析電路40在此還通過焊接線50相互連接,從而可以通過裝配島件44和焊接線50在磁致伸縮部件35和信號(hào)分析電路40之間傳遞探測(cè)信號(hào)39。信號(hào)分析電路40在此通過另一焊接線50與第二接觸接頭48連接。采用這種方式,可以通過兩個(gè)接觸接頭46、48從信號(hào)分析電路40輸出數(shù)據(jù)信號(hào)42。在此,可以在接觸接頭46、48之間接入濾波電容器52。
為了保護(hù)讀取頭28,可以圍繞承載著讀取頭28的裝配島件44且圍繞接觸接頭46、48的一部分,構(gòu)造一個(gè)保護(hù)層54,該保護(hù)層可在圖4中看到。為簡(jiǎn)短起見,對(duì)此參見相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)比如WO 2010/037 810 A。
為了保護(hù)讀取頭28免于侵入的濕氣或其它污物,把讀取頭28包納在圖5-8所示的殼體56中。
為此,讀取頭28首先與數(shù)據(jù)線纜58電接觸,該數(shù)據(jù)線纜將數(shù)據(jù)信號(hào)42引導(dǎo)至控制器。
接下來(lái),讀取頭28彎曲成適合于最終應(yīng)用的造型。由于在本發(fā)明的范圍內(nèi)不對(duì)此詳述,因?yàn)樗鲈煨褪侨我獾模韵旅鎯H僅示范性地參見讀取頭28的在圖4中示出的造型。
彎曲好的讀取頭28然后放入到模具59中,用于殼體56的成型。該模具59按照本設(shè)計(jì)多組件式地由位置固定的模具部分、可移動(dòng)的第一模具部分60、可移動(dòng)的第二模具部分62和可移動(dòng)的第三模具部分64構(gòu)成。為了能夠更清楚地表示這些可移動(dòng)的模具部分60-64,略去示出位置固定的模具部分。
位置固定的模具部分和可移動(dòng)的模具部分60-64共同地形成帶有成型空間66的箱子,在其中容納著讀取頭28和數(shù)據(jù)線纜58的一部分。在此,成型空間66密封地構(gòu)造,但未進(jìn)一步示出的、穿過箱子的引入開口除外,這些引入開口用于引入在圖5-7中示出的、用來(lái)形成殼體56的材料68、70,其中,可移動(dòng)的模具部分60-64相對(duì)于位置固定的模具部分可移動(dòng)地布置,從而形成用于成型空間66的可移動(dòng)的壁,進(jìn)而可以改變成型空間66的大小。
可移動(dòng)的模具部分60-64在此可以任意地構(gòu)造。按照本設(shè)計(jì),可移動(dòng)的模具部分60-64是可移動(dòng)的滑塊,所述滑塊被引導(dǎo)地容納在位置固定的模具部分中。
下面要詳細(xì)介紹通過采用注塑方法將材料填入成型空間66中來(lái)形成殼體56。
為此,如圖5中所示,首先把第一材料68通過注塑填入到成型空間66中。如已述,在此,第一材料68經(jīng)由未進(jìn)一步示出的引入開口填入到成型空間66中。
當(dāng)成型空間66在可移動(dòng)的模具部分60-64的圖4和5所示的狀態(tài)下填充了第一材料68之后,可移動(dòng)的模具部分60-64便如圖6中所示那樣移動(dòng)。這最好在第一材料68的至少部分固化的狀態(tài)下進(jìn)行,以便至少部分硬化的殼體能被未示出的位置固定的模具部分保持住。通過可移動(dòng)的模具部分60-64的移動(dòng),成型空間66在讀取頭28的區(qū)域中增大。
然后如圖7中所示,將第二材料70噴注到成型空間66的這個(gè)新產(chǎn)生的區(qū)域中。通過這種方式在讀取頭28的區(qū)域中提供了絕對(duì)密封的殼體56,但同時(shí)將磁致伸縮部件35高度精確地定位在殼體56中。
包納好的讀取頭28最后在圖8中示出。