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WO2015117717A1 - Verfahren zur herstellung einer sensoreinheit für ein fahrzeug und sensoreinheit für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer sensoreinheit für ein fahrzeug und sensoreinheit für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2015117717A1
WO2015117717A1 PCT/EP2014/079427 EP2014079427W WO2015117717A1 WO 2015117717 A1 WO2015117717 A1 WO 2015117717A1 EP 2014079427 W EP2014079427 W EP 2014079427W WO 2015117717 A1 WO2015117717 A1 WO 2015117717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
sensor
module
cable
base body
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/079427
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anwar Hegazi
Desheng ZHAO
Mirko Scheer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2015117717A1 publication Critical patent/WO2015117717A1/de

Links

Classifications

    • 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 unit for a vehicle according to the preamble of independent claim 1 and of a sensor unit for a vehicle according to the preamble of independent claim 15.
  • the construction of today's speed sensors is carried out by the electrical connection of a leadframe-based ASIC package to a two-core connection cable.
  • the custom application to the vehicle as well as the insulation of the electrical components is usually realized by a thermoplastic or Duroplast- encapsulation in a simple or modular form.
  • the connection cable production with components for application on the vehicle and plug takes place on separate lines. Due to the manufacturing process, this usually requires a line and a complex sensor line as well as transport concepts between the two production lines.
  • the ASIC package or the sensor circuit is usually fixed by a holder unit.
  • the seal between the holder unit and encapsulation is carried out by small rib geometries which melt by the temperature during the filling process and thus ensure a shape and material connection.
  • the sealing between the connection cable and the encapsulation takes place through a mixture of activation of the surface adhesion (low melting) and disappearance of the encapsulation during the cooling process.
  • the electrical connection between the leadframes of the ASIC package and the Connection cables are usually made by laser soldering, crimping with the help of a terminal or crimp connections and direct welding of the individual leads of the connection cable to the leadframe.
  • Significant disadvantages of today's design are the high cycle times due to high plastic shot weights (cooling times) and the high variance of the holder and
  • a magnetic field sensor in particular a speed and / or direction of rotation sensor for a vehicle wheel or for the drive train of a vehicle is disclosed.
  • the magnetic field sensor has a holder for a sensor element and optionally further sensor components.
  • the holder is designed as a plastic injection-molded part and has a pocket-like recess in the region of its reading-side end face in which the sensor element is supported in the final encapsulation with plastic at least in the spray pressure direction and thus protected against mechanical damage.
  • a connection arrangement for the beschriene magnetic field sensor has a connection element which has two connecting pieces in a first contacting area, which are each connected via a crimp electrically and mechanically connected to the stripped ends of a connecting cable.
  • the connecting pieces can be electrically and mechanically connected to connection lines of a sensor element.
  • the connection element is at least partially enveloped by a plastic encapsulation, which has a window-shaped recess in a transition region between the first contacting region and the second contacting region, which is sealed during the injection process of the plastic encapsulation in the injection molding tool.
  • These connecting pieces are initially in one piece to facilitate the positioning of the connecting element before the injection process and are then electrically isolated by the separation of the connecting parts against each other.
  • a sensor arrangement in particular a sensor arrangement for sensing rotational speed and / or direction of rotation for a vehicle wheel or for the drive train of a vehicle is disclosed.
  • the sensor arrangement comprises a holder, at least one on the holder ordered sensor element comprising at least one terminal, wherein the terminal is electrically contacted in at least one connection point via corresponding connecting means with at least one line of a connecting cable.
  • the stripped ends of the connection cable can, for example, be electrically connected to the connection means in each case by a crimp connection.
  • the end of the at least one line of the connecting cable is at least partially embedded with the connecting means in the holder, so that a preform is formed, wherein the at least one connection point is recessed for connection to the sensor element.
  • the holder can be encapsulated with the sensor element with a plastic sheath.
  • the inventive method for producing a sensor unit for a vehicle with the features of independent claim 1 and the sensor unit for a vehicle according to the invention have the advantage that a reduction in the number and complexity of required holding elements in the injection molding tools is possible. Retaining elements stabilize the contact carrier or the contacting module during the transfer molding operations for producing the sensor unit. Due to the modular and very small holder very small shot weights or cycle times can be realized.
  • the At least one retaining element serves in particular for fixing the contacting module with the inserted sensor circuit during the final encapsulation or encapsulation of the contacting module for forming the sensor module.
  • the holder preferably has a non-rotating contour in the fixing unit, in which the clamping takes place in the Umspritztechnikmaschine.
  • module production of the sensor unit can be carried out by means of a punched grid variant and high modularity.
  • the processing The sensor circuit which is embodied, for example, as an ASIC, is cost-effectively centralized by the high volume and / or the short cycle times and used as a packed variant in a leadframe roll and / or a punched grid strip for the worldwide construction of rotational speed sensors with the various customer applications and line variants become.
  • Embodiments of the present invention advantageously allow low cycle times for the overmolding operations by reducing the weight of the plastic shot.
  • a high standardization and thus a smaller number of tools for holder elements can be achieved.
  • a cable module can be inserted on the connection cable sheath with a plastic sheath for connection to a contacting unit. This always results in the same conditions during encapsulation and sealing of the connection cable and the contacting.
  • a customer-specific variance of the applications in the form of geometric requirements and / or additional requirements such as sealing functions or fastening functions can be easily realized by mountable or injection-molded mounting modules, which have no influence on internal components, in line production.
  • various ASIC packages such as BGA (Ball Grid Array) during the manufacture of a pre-assembled sensor module can be realized, which includes a sensor circuit, a sensor housing and the contacting module.
  • BGA All Grid Array
  • Embodiments of the present invention provide a method for producing a sensor unit for a vehicle having a base body which carries a sensor circuit having at least one sensor contact and at a first end a sensor contact which is electrically connected to the at least one sensor contact via at least one sensor contact, and at a second end has a cable contact, which is electrically connected via at least one cable contact with a connecting cable.
  • the sensor contacting and the cable contacting are on a arranged nem common contact carrier.
  • the base body is designed as a plastic injection-molded part, which at least partially surrounds the contact carrier, wherein the contact carrier is held during a first injection process in a frame of a stamped grid, which is arranged outside of a kavmaschine of the injection mold and on which at least one holding element is formed.
  • a sensor unit produced by the method according to the invention for a vehicle with a base body which carries a sensor circuit with at least one sensor contact and at a first end a sensor contact, which is electrically connected via at least one sensor gene contact with the at least one sensor contact, and at a second end has a cable contact, which is electrically connected via at least one cable contact with a connecting cable, wherein the sensor contacting and the cable contacting are arranged on a common contact carrier.
  • the completion of the sensor unit is carried out by connecting the connecting cable to a contacting module or an overmoulded contacting module or sensor module, which are fixed on a stamped grid running, free-falling or on a plastic carrier. Subsequently, the cable-side end of the Kunststoffiermoduls or sensor module with the cable contact and the end portion of the connecting cable to form a cable module are molded. According to the customer application, the main body of the
  • the sensor circuit is inserted into a receiving pocket of the base body and the at least one sensor contact of the sensor circuit is electrically conductively connected to the at least one sensor gene contact on the contact carrier.
  • the at least one sensor contact can be electrically connected to the at least one sensor contact, for example, by soldering and / or riveting and / or welding.
  • the at least one sensor contact can be bent before insertion of the sensor circuit into the receiving pocket or during the insertion process and adapted to the corresponding sensor contact.
  • the basic body with the contact carrier and the used, unprogrammed and electrically contacted sensor circuit can form a preassembled contacting module as a function of the customer-specific application.
  • the Kunststoffiermodul can be so encapsulated in a second injection process, at least in the area of the sensor circuit and sensor contacting with plastic that the plastic hü He at this end of the Kunststoffiermoduls forms a sensor housing.
  • the contacting module is held outside the cavity of the injection molding tool by the at least one holding element during the second injection process.
  • the contacting module with the sensor housing can form a preassembled sensor module.
  • connection cable and the at least one cable contact as a mechanical connection, preferably as a crimp connection and / or insulation displacement connection can be performed.
  • an end region of the basic body with the cable contacting and an end region of the contacted connecting cable can be encapsulated with a plastic sleeve to form a cable module.
  • a main body of a fastening module can be designed as a plastic injection-molded part, which comprises fastening means integrally formed on the main body.
  • the sensor housing and the plastic sheath of the cable module and the main body of the fastening module can be formed in a common injection process.
  • the main body of the mounting module can be sprayed in a third injection process on the body of the Kunststoffiermoduls or on the plastic hü He of the cable module.
  • the mounting module can be designed as a pre-assembly and pushed onto the base body of the Kunststoffiermoduls or on the plastic sheath of the cable module.
  • the total length of the sensor unit for adaptation to an installation space in the vehicle substantially by the length of the main body of the
  • Contacting module or be adapted by the length of the plastic sleeve to the respective installation conditions.
  • the base body and the contact carrier with the used, unprogrammed and electrically contacted sensor circuit form a preassembled contacting module, wherein the base body is designed as a plastic injection part, which surrounds the contact carrier at least partially.
  • the contacting module in the region of the sensor circuit and sensor contacting comprise a sensor housing designed as a plastic sleeve, wherein the contacting module can form a pre-assembled sensor module with the sensor housing.
  • an end region of the main body of the contacting module can be connected to the cable assembly.
  • a clocking module and an end region of the connection cable are to be encapsulated with a plastic sleeve.
  • the electrical cable contacting between the connecting cable and the at least one cable contact can be advantageously carried out as a mechanical connection, preferably as a crimp connection and / or insulation displacement connection, which can be implemented easily and quickly.
  • a base body of a fastening module can be designed as a plastic injection part, which encompasses integrally formed on the base fasteners, which are designed for example as a fastening tab with a mounting lug.
  • the mounting module can be integrally formed with the plastic sheath of the cable module and / or with the sensor housing or sprayed onto the body of the Mixiermoduls and / or on the plastic sheath of the cable module or designed as a pre-assembly and on the body of the Druckiermoduls and / or pushed onto the plastic cover of the cable module.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a sensor unit according to the invention for a vehicle.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a second exemplary embodiment of a sensor unit according to the invention for a vehicle.
  • 3 shows a schematic perspective view of a third exemplary embodiment of a sensor unit according to the invention for a vehicle.
  • FIGS. 1 to 3 shows a schematic representation of a stamped grid with an exemplary embodiment of a contact carrier in the initial state for the sensor units according to the invention according to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the stamped grid with the exemplary embodiment of the contact carrier from FIG. 4 in a bent state before a first injection process.
  • FIGS. 1 to 3 shows a schematic perspective illustration of an intermediate product during the production of the sensor unit according to the invention according to FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 1 to 3 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a preassembly module designed as a contacting module for the sensor unit according to the invention according to FIGS. 1 to 3.
  • 10 to 12 each show a schematic perspective view of an exemplary embodiment of a preassembled module designed as a sensor module for the sensor unit according to the invention according to FIG. 2.
  • FIGS. 13 and 14 each show an illustration of intermediate products in the production of the second embodiment of the sensor unit according to the invention according to FIG.
  • FIG. 15 shows a schematic perspective illustration of a further exemplary embodiment of a preassembly assembly designed as a sensor module for the sensor unit according to the invention according to FIG. 3.
  • 16 to 18 each show a representation of an intermediate product in the production of the third embodiment of the sensor unit according to the invention according to FIG. 3.
  • the exemplary embodiments of a sensor unit 1A, 1B, IC for a vehicle according to the invention each include a main body 32, 32 ', 32 ", which carries a sensor circuit 22 with at least one sensor contact 26.1, 26.2 and at a first end one
  • Sensor contact 38 which is connected via at least one SensorgengenMessage 38.1, 38.2 electrically connected to the at least one sensor contact 26.1, 26.2, and at a second end a Jardinkentechnik 36 which is connected via at least one cable contact 36.1, 36.2 electrically connected to a connection cable 3 ,
  • the sensor contact 38 and the cable contact 36 are arranged on a common contact carrier 34, 34 ', 34 ".
  • the base body 32, 32 ', 32 is designed as a plastic injection part which at least partially surrounds the contact carrier 34, 34', 34", in particular from FIG. 8 and Figure 9 shows.
  • the contact carrier 34, 34 ', 34 is held during a first injection process in a frame of a stamped grid 7, 7', 7", which is arranged outside a cavity of the injection tool and on which at least one holding element 31 is formed, such as in particular from Fig. 4, 5, 8 and 9 can be seen.
  • the contact carrier 34 is designed as a stamped bent part with predetermined separation points 35, via which the common contact carrier 34 can be divided into individual current paths, each of which has a cable contact 36.1, 36.2 of the cable contacting 36 electrically connect to a sensor contact 38.1, 38.2 of the sensor contact 38.
  • the electrical cable contact 36 between the connecting cable 3 and the at least one cable contact 36.1, 36.2 is designed as a mechanical connection, preferably as a crimp connection and / or insulation displacement connection.
  • the cable contacts 36.1, 36.2 are designed as Crimptaschen, in each of which a stripped end of a single line of the connecting cable 3 is inserted.
  • the main body 32 is designed as a plastic injection-molded part which at least partially surrounds the contact carrier 34.
  • At least one holding element 31 is formed on the main body 32 of the contacting module 30A, 30B, 30C.
  • the sensor circuit 22 is inserted into a receiving pocket 32.1 of the main body 32 and the at least one sensor contact 26.1, 26.2 of the sensor circuit 22 is electrically conductively connected to the at least one sensor contact 38.1, 38.2 on the contact carrier 34.
  • the at least one sensor contact 26.1, 26.2 is electrically connected, for example, by soldering and / or riveting and / or welding to the at least one sensor contact 38.1, 38.2.
  • the at least one sensor contact 26.1, 26.2 can be bent before insertion of the sensor circuit 22 into the receiving pocket 32.1 or during the insertion process and adapted to the corresponding sensor contact 38.1, 38.2. As can also be seen from FIG.
  • the base body 32 and the contact carrier 34 with the inserted, unprogrammed and electrically contacted sensor circuit 22 can form a contacting module 30A, 30B, 30C designed as a preassembly module, which can be adapted to different customer applications or installation environments in the vehicle ,
  • the contacting module 30A, 30B, 30C and the inserted sensor circuit 22 are in a second injection process at least in the region of the sensor circuit 22 and sensor contact 38 so encapsulated with plastic that the plastic hü He at this end of
  • Contacting modules 30A, 30B, 30C forms a sensor housing 24A, 24B, 24C.
  • the contacting module 30A, 30B, 30C is held outside the cavity of the injection molding tool by the at least one holding element 31 during the second injection process.
  • contacting module 30A, 30B, 30C in the region of sensor circuit 22 and sensor contact 38 comprises a plastic housing designed as sensor housing 24A, 24B, 24C, wherein the contacting module 30A, 30B, 30C with the sensor housing 24A, 24B, 24C as Vormontagebau- group executed sensor module 20A, 20B, 20C, which at various customer applications or installation environments in the vehicle can be adapted.
  • IC overmoulded.
  • a base body 42A, 42B, 42C of a fastening module 40A, 40B, 40C is designed as a plastic injection-molded part.
  • fastening means are arranged net, which are formed in the illustrated embodiments as integrally formed fastening tabs 44A, 44B, 44C with eyelets 46A, 46B, 46C.
  • the sensor housing 24A and the plastic sheath 5.1A of the cable module 5A and the base body 42A of the mounting module 40A are formed in a common injection molding process.
  • the fastening eyelet 46A can be inserted, for example, as an insert part into the injection mold or after the injection process into a corresponding opening in the fastening tab
  • the protruding holding elements 31 are capped after the injection process.
  • the sensor module 20B, 20 ⁇ ', 20B is used as a preassembled subassembly comprising the contacting module 30B, 30 ⁇ ', 30B" with the sensor housing encapsulated 24B.
  • the protruding holding elements 31 are cut off after the second injection process to form the sensor housing 24B, and the preassembled assembly is released from the stamped grid 7, 7 ', 7 "as shown in FIGS.
  • the total length of the sensor unit 1B is essentially determined by the length of the sensor module 20B, 20 ⁇ ', 20B "and thus by the length of the base body 32, 32', 32" of the contacting module 30B, 30B ', 30B'. Therefore, contact carriers 34, 34 ', 34 "and the corresponding punched gratings 7, 7', 7" are also provided with different lengths in order to adapt the sensor unit 1B to an installation space in the vehicle or a customer application.
  • the length of the contact carrier 34, 34 ', 34 also determines the length of the main body 32, 32', 32" of the contacting module 30B, 30 ⁇ ', 30B "and thus also of the sensor module 20B, 20B', 20".
  • the fastening module 40B is likewise designed as a preassembled subassembly, which is designed to be identical for the sensor modules 20B, 20 ⁇ ', 20B "of different length.Thus, by way of example only the connection of the mounting module 40B to the shortest sensor module 20B is described below the other sensor modules 20 ⁇ ', 20B "is carried out analogously.
  • the base body 42 B of the mounting module 40 B is pushed onto the base body 32 of the contacting module 30 B and fastened.
  • the base body 42B of the fastening module 40B can be sprayed onto the base body 32 of the contacting module 30B in a third injection process.
  • the fastening eye 46B can be inserted analogously to the first embodiment as Einlegteil in the injection mold or be pressed after the injection process in a corresponding opening in the fastening tab 44B.
  • the stripped ends of the two individual leads of the connection cable 3 are electrically contacted with the two cable contacts 36.1, 36.2 of the cable contacting 36 of the contacting module 30B by crimping after application of the fastening module 40B. Subsequently, the plastic sheath 5.1B of the cable module 5B is formed in a further injection process.
  • the cable module 5B is embodied in the same way for the sensor modules 20B, 20B ', 20 "of different lengths, so that only the connection of the cable module 5B to the shortest sensor module 20B is described here. As is further apparent from FIGS.
  • the sensor module 20C is used as a preassembled module, which comprises the contacting module 30C with molded sensor housing 24C which completely surrounds the main body 32 of the contacting module 30C ,
  • the protruding holding elements 31 are cut off after the second injection process to form the sensor housing 24C, and the preassembled assembly is released from the stamped grid 7.
  • the stripped ends of the two individual lines of the connecting cable 3 with the two cable contacts 36.1, 36.2 of the cable contact 36 of the Needlesiermoduls 30C contacted by crimping after the second injection process. Subsequently, the plastic sheath 5. IC, 5.
  • the plastic sheath 5 IC, 5 IC, 5 IC is designed with different lengths to adapt the sensor unit IC to a mounting space in the vehicle or a customer application.
  • the fastening module 40C is likewise designed as a preassembled subassembly, which has the same design for the cable modules 5C, 5C, 5C of different lengths shortest cable module 5 C.
  • the connection to the other cable modules 5C, 5C "is to be carried out analogously.
  • the main body 42C of the mounting module 40C designed as a preassembly module is pushed onto the plastic sleeve 5.
  • the base body 42C of the fastening module 40C can be sprayed onto the plastic sheath 5.IC of the cable module 5C in a further injection process.
  • the fastening eye 46C can be inserted analogously to the first and second embodiments as Einlegteil in the injection mold or be pressed after the injection process in a corresponding opening in the fastening tab 44C.
  • the sealing between the individual plastic components and the encapsulation can be achieved for example by small rib geometries, which melt by the temperature during the filling process and thus ensure a form and material connection.
  • the sealing between the connecting cable and the encapsulation takes place, for example, by a mixture of activation of the surface adhesion (low melting) and disappearance of the encapsulation during the cooling process.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit einem Grundkörper (32), welcher eine Sensorschaltung (22) mit mindestens einem Sensorkontakt (26.1, 26.2) trägt und an einem ersten Ende eine Sensorkontaktierung (38), welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt (26.1, 26.2) verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung (36) aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt (36.1, 36.2) elektrisch mit einem Anschlusskabel (3) verbunden ist, wobei die Sensorkontaktierung (38) und die Kabelkontaktierung (36) auf einem gemeinsamen Kontaktträger (34) angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird der Grundkörper (32) als Kunststoffspritzteil ausgeführt, welches den Kontaktträger (34) zumindest teilweise umgibt, wobei der Kontaktträger (34) während eines ersten Spritzvorgangs in einem Rahmen eines Stanzgitters (7) gehalten wird, welcher außerhalb einer Kavität des Spritzwerkzeugs angeordnet ist und an welchem mindestens ein Halteelement (31) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug und Sensoreinheit für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 15.
Der Aufbau der heutigen Drehzahlfühler erfolgt durch die elektrische Anbindung eines Leadframes basierten ASIC Packages an ein zweiadriges Anschlusskabel. Die kundenspezifische Applikation an das Fahrzeug sowie die Isolation der elektrischen Komponenten wird in der Regel durch eine Thermoplast- oder Duroplast- Umspritzung in einfacher oder modularer Form realisiert. Die Anschlusskabelfertigung mit Komponenten zur Applikation am Fahrzeug und Stecker erfolgt auf separaten Linien. Fertigungsbedingt sind dadurch in der Regel eine Leitungslinie und eine aufwendige Sensorlinie sowie Transportkonzepte zwischen den beiden Fertigungslinien erforderlich.
Beim Umspritzvorgang wird der das ASIC Package bzw. die Sensorschaltung in der Regel durch eine Haltereinheit fixiert. Die Abdichtung zwischen Haltereinheit und Umspritzung erfolgt durch kleine Rippengeometrien welche durch die Temperatur beim Füllvorgang anschmelzen und so einen Form und Stoffschluss sicherstellen. Die Abdichtung zwischen dem Anschlusskabel und der Umspritzung erfolgt durch eine Mischung aus Aktivierung der Oberflächenadhesion (geringes Anschmelzen) und Aufschwinden der Umspritzung beim Abkühlvorgang. Die elektrische Anbindung zwischen den Leadframes des ASIC Packages und dem Anschlusskabel erfolgt üblicherweise durch Laserlöten, Crimpen mit Hilfe eines Terminals oder von Crimpanschlüssen sowie Direktschweißen der einzelnen Leitungen des Anschlusskabels auf das Leadframe. Wesentliche Nachteile des heutigen Aufbaus sind die hohen Zykluszeiten bedingt durch hohe Kunststoffschuss- gewichte (Abkühlzeiten) sowie die hohe Varianz der Halter- und
Umspritzwerkzeuge, welche die durch die verschiedenen Fahrzeugapplikationen erforderlich sind.
In der DE 10 2005 012 709 AI wird beispielsweise ein Magnetfeldsensor, insbe- sondere ein Drehzahl- und/oder Drehrichtungssensor für ein Fahrzeugrad oder für den Triebstrang eines Fahrzeugs offenbart. Der Magnetfeldsensor weist einen Halter für ein Sensorelement und gegebenenfalls weitere Sensorbauteile auf. Der Halter ist als Kunststoffspritzteil ausgeführt und besitzt eine taschenartige Aussparung im Bereich seiner leseseitigen Stirnfläche, in welcher das Sensorele- ment bei der abschließenden Umspritzung mit Kunststoff zumindest in Spritzdruckrichtung abgestützt und somit gegen mechanische Beschädigung geschützt ist. Eine Anschlussanordnung für den beschriene Magnetfeldsensor weist ein Anschlusselement auf, welches in einem ersten Kontaktierungsbereich zwei Anschlussstücke aufweist, welche jeweils über eine Crimpverbindung elektrisch und mechanisch mit den abisolierten Enden eines Anschlusskabels verbunden sind.
In einem zweiten Kontaktierungsbereich sind die Anschlussstücke elektrisch und mechanisch mit Anschlussleitungen eines Sensorelements verbindbar. Das Anschlusselement ist zumindest teilweise von einer Kunststoffumspritzung umhüllt, welche in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Kontaktierungsbereich und dem zweiten Kontaktierungsbereich eine fensterförmige Aussparung aufweist, welche während des Spritzvorgangs der Kunststoffumspritzung im Spritzgusswerkzeug abgedichtet ist. Diese Anschlussstücke sind zunächst zur Erleichterung der Positionierung des Anschlusselements vor dem Spritzvorgang einteilig und werden anschließend durch das Trennen der Verbindungsteile elektrisch ge- geneinander isoliert.
In der DE 10 2006 029 980 AI wird eine beispielsweise Sensoranordnung, insbesondere eine Sensoranordnung zur Sensierung von Drehzahl und/oder Drehrichtung für ein Fahrzeugrad oder für den Triebstrang eines Fahrzeugs offenbart. Die Sensoranordnung umfasst einen Halter, zumindest ein auf dem Halter an- geordnetes Sensorelement, das zumindest einen Anschluss umfasst, wobei der Anschluss in mindestens einem Verbindungspunkt über entsprechende Verbindungsmittel mit mindestens einer Leitung eines Anschlusskabels elektrisch kontaktiert ist. Die abisolierten Enden des Anschlusskabels können beispielsweise jeweils durch eine Crimpverbindung elektrisch mit den Verbindungsmitteln verbunden werden. Das Ende der mindestens einen Leitung des Anschlusskabels ist mit den Verbindungsmitteln zumindest teilweise in den Halter eingebettet, so dass ein Vorformling entsteht, wobei der mindestens eine Verbindungspunkt für die Verbindung mit dem Sensorelement ausgespart ist. Nach der Kontaktierung des Sensorelements kann der Halter mit dem Sensorelement mit einer Kunststoffhülle umspritzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Sensoreinheit für ein Fahrzeug haben demgegenüber den Vorteil, dass eine Reduktion der Anzahl und Komplexität von erforderlichen Haltelementen im Spritzgusswerkzeuge möglich ist. Halteelemente stabilisieren den Kontaktträger bzw. das Kontaktiermodul während der Umspritzvorgänge zur Herstellung der Sensoreinheit. Durch die modularen und sehr kleinen Halter können sehr kleine Schussgewichte bzw. Zykluszeiten realisiert werden. Das
Kontaktiermodul kann in vorteilhafter Weise auf einem Stanzgitter aufgespritzt oder montiert oder als freifallendes Bauteil der weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden. Das mindestens eine Halteelement dient insbesondere der Fixierung des Kontaktiermoduls mit der eingelegten Sensorschaltung während der finalen Umspritzung oder der Umspritzung des Kontaktiermoduls zur Ausbildung des Sensormoduls. Um eine möglichst hohe Stabilität zu erzielen und keine nachgeschalteten Prozesse hinsichtlich Trennung aus dem Stanzband oder der Werkzeugklemmung ausführen zu müssen, weist der Halter vorzugsweise eine verdrehsichere Kontur in der Fixiereinheit auf, in welcher die Klemmung in dem Umspritzwerkzeug erfolgt.
Zudem kann durch eine Stanzgittervariante und die hohe Modularität eine Modul- fertigung der Sensoreinheit durchgeführt werden. Hierbei kann die Verarbeitung der Sensorschaltung, welche beispielsweise als ASIC ausgeführt ist, durch das hohe Volumen und/oder die geringen Zykluszeiten kostengünstig zentralisiert werden und als gepackte Variante in einer Stanzgitterrolle und/oder einem Stanzgitterband für den weltweiten Aufbau von Drehzahlsensoren mit den ver- schiedenen Kundenapplikationen und Leitungsvarianten genutzt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise durch Reduktion der Kunststoffschussgewichte geringe Zykluszeiten für die Umspritzvorgänge. Zudem kann eine hohe Standardisierung und dadurch eine geringere Anzahl an Werkzeugen für Halterelemente erzielt werden. Des Weiteren kann in der Leitungsfertigung ein Kabelmodul am Anschlusskabelmantel mit einer Kunststoffumhüllung zur Verbindung mit einer Kontaktiereinheit eingeführt werden. Dadurch ergeben sich immer gleiche Bedingungen beim Umspritzen und Abdichten des Anschlusskabels und der Kontaktiereinheit. Zudem kann eine kundenspezifische Varianz der Applikationen in Form von geometrischen Anforderungen und/oder Zusatzanforderungen wie beispielsweise Abdichtungsfunktionen oder Befestigungsfunktionen einfach durch montierbare oder angespritzte Befestigungsmodule, welche keinen Einfluss auf innere Komponenten haben, in Leitungsfertigung realisiert werden. Zudem können verschieden ASIC-Packages, wie beispielsweise BGA (Ball Grid Array), während der Fertigung eines vormontierten Sensormoduls realisiert werden, welches eine Sensorschaltung, ein Sensorgehäuse und das Kontaktiermodul umfasst. Durch eine standardisierte Kabel- kontaktierung am Kontaktiermodul können die kundenspezifischen bzw. fahrzeugspezifischen Varianten auf die Leitungsfertigung verlagert werden, welche eine einfache Montage und Endfertigung der Sensoreinheit mit einfachem Kabel- handling ermöglichen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit einem Grundkörper zur Verfügung, welcher eine Sensorschaltung mit mindestens einem Sensorkontakt trägt und an einem ersten Ende eine Sensorkontaktierung, welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt elektrisch mit einem Anschlusskabel verbunden ist. Die Sensorkontaktierung und die Kabelkontaktierung sind auf ei- nem gemeinsamen Kontaktträger angeordnet. Erfindungsgemäß wird der Grundkörper als Kunststoffspritzteil ausgeführt, welches den Kontaktträger zumindest teilweise umgibt, wobei der Kontaktträger während eines ersten Spritzvorgangs in einem Rahmen eines Stanzgitters gehalten wird, welcher außerhalb einer Ka- vität des Spritzwerkzeugs angeordnet ist und an welchem mindestens ein Halteelement ausgebildet ist.
Des Weiteren wird eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit einem Grundkörper vorgeschlagen, welcher eine Sensorschaltung mit mindestens einem Sensorkontakt trägt und an einem ersten Ende eine Sensorkontaktierung, welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt elektrisch mit einem Anschlusskabel verbunden ist, wobei die Sensorkontaktierung und die Kabelkontaktierung auf einem gemeinsamen Kontaktträger angeordnet sind.
Die Fertigstellung der Sensoreinheit erfolgt durch das Anbinden des Anschlusskabels an einem Kontaktiermodul oder einem umspritzten Kontaktiermodul bzw. Sensormoduls, welche auf einem Stanzgitter laufend, freifallend oder an einem Kunststoffträger fixiert sind. Anschließend werden das kabelseitige Ende des Kontaktiermoduls bzw. Sensormoduls mit der Kabelkontaktierung und dem Endabschnitt des Anschlusskabels zur Ausbildung eines Kabelmoduls umspritzt. Entsprechend der Kundenapplikation kann der Grundkörper des
Kontaktiermoduls und die Kunststoffhülle des Kabelmoduls in Form eines Kunststoffkerns ausgeführt werden, auf weichen ein Befestigungsmodul aufgebracht wird. Alternativ kann das Befestigungsmodul auf den Grundkörper des
Kontaktiermoduls und/oder die Kunststoffhülle des Kabelmoduls aufgespritzt oder in einem gemeinsamen Spritzvorgang mit dem Sensorgehäuse und der Kunststoffhülle des Kabelmoduls ausgebildet werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug und der im unabhängigen Patentanspruch 15 angegebenen Sensoreinheit für ein Fahrzeug möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Sensorschaltung in eine Aufnahmetasche des Grundkörpers eingesetzt wird und der mindestens eine Sensorkontakt der Sensorschaltung mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt auf dem Kontaktträger elektrisch leitend verbunden wird. Der mindestens eine Sensorkontakt kann beispielsweise durch Löten und/oder Nieten und/oder Schweißen mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt elektrisch verbunden werden. Der mindestens eine Sensorkontakt kann vor dem Einsetzen der Sensorschaltung in die Aufnahmetasche oder während des Einsetzvorgangs umgebogen und an den korrespondierenden Sensorgegenkontakt angepasst werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Grundkörper mit dem Kontaktträger und der eingesetzten, unprogrammierten und elektrisch kontaktierten Sensorschaltung in Abhängigkeit der kundenspezifischen Applikation ein vormontiertes Kontaktiermodul ausbilden. Zudem kann das Kontaktiermodul in einem zweiten Spritzvorgang zumindest im Bereich der Sensorschaltung und Sensorkontaktierung so mit Kunststoff umspritzt werden, dass die Kunststoff hü He an diesem Ende des Kontaktiermoduls ein Sensorgehäuse ausbildet. Das Kontaktiermodul wird während des zweiten Spritzvorgangs außerhalb der Kavität des Spritzwerkzeugs von dem mindestens einen Halteelement gehalten. Als alternative Vormontagebaugruppe kann das Kontaktiermodul mit dem Sensorgehäuse ein vormontiertes Sensormodul ausbilden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die elektrische Kabelkontaktierung zwischen dem Anschlusskabel und dem mindestens einen Kabelkontakt als mechanische Verbindung, vorzugsweise als Crimpverbindung und/oder Schneidklemmverbindung ausgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Endbereich des Grundkörpers mit der Kabelkontaktierung und ein Endbereich des kontaktierten Anschlusskabels zur Ausbildung eines Kabelmoduls mit einer Kunststoffhülle umspritzt werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Grundkörper eines Befestigungsmoduls als Kunststoffspritzteil ausgeführt werden, welches an den Grundkörper angeformte Befestigungsmittel umfasst. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können das Sensorgehäuse und die Kunststoffhülle des Kabelmoduls und der Grundkörper des Befestigungsmoduls in einem gemeinsamen Spritzvorgang ausgebildet werden. Alternativ kann der Grundkörper des Befestigungsmoduls in einem dritten Spritzvorgang auf den Grundkörper des Kontaktiermoduls oder auf die Kunststoff hü He des Kabelmoduls aufgespritzt werden. Zudem kann das Befestigungsmodul als Vormontagebaugruppe ausgeführt und auf den Grundkörper des Kontaktiermoduls oder auf die Kunststoffhülle des Kabelmoduls aufgeschoben werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Gesamtlänge der Sensoreinheit zur Anpassung an einen Einbauraum im Fahrzeug im Wesentlichen durch die Länge des Grundkörper des
Kontaktiermoduls oder durch die Länge der Kunststoffhülle an die jeweilige Einbaubedingungen angepasst werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann der Grundkörper und der Kontaktträger mit der eingesetzten, unprogrammierten und elektrisch kontaktierten Sensorschaltung ein vormontiertes Kontaktiermodul ausbilden, wobei der Grundkörper als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist, welches den Kontaktträger zumindest teilweise umgibt. Am Grundkörper des
Kontaktiermoduls kann mindestens ein Halteelement ausgebildet werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann das Kontaktiermodul im Bereich der Sensorschaltung und Sensorkontaktie- rung ein als Kunststoffhülle ausgeführtes Sensorgehäuse umfassen, wobei das Kontaktiermodul mit dem Sensorgehäuse ein vormontiertes Sensormodul ausbilden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann ein Endbereich des Grundkörpers des Kontaktiermoduls mit der Kabelkon- taktierung und ein Endbereich des Anschlusskabels zur Ausbildung eines Ka- belmoduls mit einer Kunststoffhülle umspritzt werden. Die elektrische Kabelkon- taktierung zwischen dem Anschlusskabel und dem mindestens einen Kabelkontakt kann in vorteilhafter Weise als mechanische Verbindung, vorzugsweise als Crimpverbindung und/oder Schneidklemmverbindung ausgeführt werden, welche einfach und schnell umsetzbar sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann ein Grundkörper eines Befestigungsmoduls als Kunststoffspritzteil ausgeführt werden, welches an den Grundkörper angeformte Befestigungsmittel um- fasst, die beispielsweise als Befestigungslasche mit einer Befestigungsöse ausgeführt sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit kann das Befestigungsmodul einteilig mit der Kunststoffhülle des Kabelmoduls und/oder mit dem Sensorgehäuse ausgebildet oder auf den Grundkörper des Kontaktiermoduls und/oder auf die Kunststoffhülle des Kabelmoduls aufgespritzt oder als Vormontagebaugruppe ausgeführt und auf den Grundkörper des Kontaktiermoduls und/oder auf die Kunststoffhülle des Kabelmoduls aufgeschoben werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit für ein Fahrzeug.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit für ein Fahrzeug. Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit für ein Fahrzeug.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Stanzgitters mit einem Ausführungsbeispiel eines Kontaktträgers im Ausgangszustand für die erfindungsgemäßen Sensoreinheiten gemäß Fig. 1 bis 3.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Stanzgitters mit dem Ausführungsbeispiel des Kontaktträgers aus Fig. 4 in einem gebogenen Zustand vor einem ersten Spritzprozess.
Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Zwischenprodukts bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß Fig. 1 bis 3.
Fig. 7 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer als Kontaktiermodul ausgeführten Vormontagebaugruppe für die erfindungsgemäße Sensoreinheit gemäß Fig. 1 bis 3.
Fig. 8 und 9 zeigen jeweils eine Darstellung von Zwischenprodukten bei der Herstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß Fig.l.
Fig. 10 bis 12 zeigen jeweils eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer als Sensormodul ausgeführten Vormontagebaugruppe für die erfindungsgemäße Sensoreinheit gemäß Fig. 2.
Fig. 13 und 14 zeigen jeweils eine Darstellung von Zwischenprodukten bei der Herstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß Fig.2.
Fig. 15 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer als Sensormodul ausgeführten Vormontagebaugruppe für die erfindungsgemäße Sensoreinheit gemäß Fig. 3. Fig. 16 bis 18 zeigen jeweils eine Darstellung eines Zwischenprodukts bei der Herstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gemäß Fig. 3. Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 bis 18 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1A, 1B, IC für ein Fahrzeug jeweils einen Grundkörper 32, 32', 32", welcher eine Sensorschaltung 22 mit min- destens einem Sensorkontakt 26.1, 26.2 trägt und an einem ersten Ende eine
Sensorkontaktierung 38, welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt 38.1, 38.2 elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt 26.1, 26.2 verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung 36 aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt 36.1, 36.2 elektrisch mit einem An- schlusskabel 3 verbunden ist. Die Sensorkontaktierung 38 und die Kabelkontaktierung 36 sind auf einem gemeinsamen Kontaktträger 34, 34', 34" angeordnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit 1A, 1B, IC für ein Fahrzeug wird der Grundkörper 32, 32', 32" als Kunststoffspritzteil ausgeführt, welches den Kontaktträger 34, 34', 34" zumindest teilweise umgibt, wie insbesondere aus Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. Erfindungsgemäß wird der Kontaktträger 34, 34', 34" während eines ersten Spritzvorgangs in einem Rahmen eines Stanzgitters 7, 7', 7" gehalten, welcher außerhalb einer Kavität des Spritzwerkzeugs angeordnet ist und an welchem mindestens ein Halteelement 31 aus- gebildet ist, wie insbesondere aus Fig. 4, 5, 8 und 9 ersichtlich ist.
Wie aus Fig. 4, 5, 8 und 9 weiter ersichtlich ist, ist der Kontaktträger 34 als Stanzbiegeteil mit vorgegebenen Trennstellen 35 ausgeführt, über welche der gemeinsame Kontaktträger 34 in einzelne Strompfade aufteilbar ist, welche je- weils einen Kabelkontakt 36.1, 36.2 der Kabelkontaktierung 36 elektrisch mit einem Sensorgegenkontakt 38.1, 38.2 der Sensorkontaktierung 38 verbinden.
Die elektrische Kabelkontaktierung 36 zwischen dem Anschlusskabel 3 und dem mindestens einen Kabelkontakt 36.1, 36.2 ist als mechanische Verbindung, vor- zugsweise als Crimpverbindung und/oder Schneidklemmverbindung ausgeführt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kabelkontakte 36.1, 36.2 als Crimptaschen ausgeführt, in welche jeweils ein abisoliertes Ende einer Einzelleitung des Anschlusskabels 3 eingelegt wird. Wie aus Fig. 6 und 7 weiter ersichtlich ist, ist der Grundkörper 32 als Kunststoffspritzteil ausgeführt, welches den Kontaktträger 34 zumindest teilweise umgibt. Am Grundkörper 32 des Kontaktiermoduls 30A, 30B, 30C ist mindestens ein Halteelement 31 ausgebildet. Die Sensorschaltung 22 wird in eine Aufnahmetasche 32.1 des Grundkörpers 32 eingesetzt und der mindestens einen Sensorkontakt 26.1, 26.2 der Sensorschaltung 22 wird mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt 38.1, 38.2 auf dem Kontaktträger 34 elektrisch leitend verbunden. Der mindestens eine Sensorkontakt 26.1, 26.2 wird beispielsweise durch Löten und/oder Nieten und/oder Schweißen mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt 38.1, 38.2 elektrisch verbunden. Der mindestens eine Sensorkontakt 26.1, 26.2 kann vor dem Einsetzen der Sensorschaltung 22 in die Aufnahmetasche 32.1 oder während des Einsetzvorgangs umgebogen und an den korrespondierenden Sensorgegenkontakt 38.1, 38.2 angepasst werden. Wie aus Fig. 8weiter ersichtlich ist, können der Grundkörper 32 und der Kontaktträger 34 mit der eingelegten, unprogrammierten und elektrisch kontaktierten Sensorschaltung 22 ein als Vormontagebaugruppe ausgeführtes Kontaktiermodul 30A, 30B, 30C ausbilden, welches an verschiedene Kundenapplikationen bzw. Einbauumgebungen im Fahrzeug angepasst werden kann.
Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, werden das Kontaktiermodul 30A, 30B, 30C und die eingesetzte Sensorschaltung 22 in einem zweiten Spritzvorgang zumindest im Bereich der Sensorschaltung 22 und Sensorkontaktierung 38 so mit Kunststoff umspritzt, dass die Kunststoff hü He an diesem Ende des
Kontaktiermoduls 30A, 30B, 30C ein Sensorgehäuse 24A, 24B, 24C ausbildet. Das Kontaktiermodul 30A, 30B, 30C wird während des zweiten Spritzvorgangs außerhalb der Kavität des Spritzwerkzeugs von dem mindestens einen Halteelemente 31 gehalten. Somit umfasst das Kontaktiermodul 30A, 30B, 30C im Bereich der Sensorschaltung 22 und der Sensorkontaktierung 38 ein als Kunststoffhülle ausgeführtes Sensorgehäuse 24A, 24B, 24C, wobei das Kontaktiermodul 30A, 30B, 30C mit dem Sensorgehäuse 24A, 24B, 24C ein als Vormontagebau- gruppe ausgeführtes Sensormodul 20A, 20B, 20C ausbilden, welches an ver- schiedene Kundenapplikationen bzw. Einbauumgebungen im Fahrzeug ange- passt werden kann.
Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, werden ein Endbereich des Grundkör- pers 32 mit der Kabelkontaktierung 36 und ein Endbereich des kontaktierten Anschlusskabels 3 zur Ausbildung eines Kabelmoduls 5A, 5B, 5C mit eine Kunststoffhülle 5.1A, 5.1B, 5. IC umspritzt. Des Weiteren wird ein Grundkörper 42A, 42B, 42C eines Befestigungsmoduls 40A, 40B, 40C als Kunststoffspritzteil ausgeführt. An den Grundkörper 42A, 42B, 42C werden Befestigungsmittel angeord- net, welche bei den dargestellten Ausführungsbeispielen als angeformte Befestigungslaschen 44A, 44B, 44C mit Befestigungsösen 46A, 46B, 46C ausgebildet werden.
Wie aus Fig. 8 und 9 weiter ersichtlich ist, wird zur Herstellung des ersten Aus- führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1A für ein Fahrzeug das
Kontaktiermodul 30A mit der eingesetzten unprogrammierten Sensorschaltung 22 ohne Sensorgehäuse 24A als Vormontagebaugruppe eingesetzt. Wie aus Fig. 8 weiter ersichtlich ist, werden die abisolierten Enden der beiden Einzelleitungen des Anschlusskabels 3 mit den beiden Kabelkontakten 36.1, 36.2 der Kabelkon- taktierung 36 des Kontaktiermoduls 30A durch Crimpen elektrisch kontaktiert.
Anschließend werden das Sensorgehäuse 24A und die Kunststoffhülle 5.1A des Kabelmoduls 5A und der Grundkörper 42A des Befestigungsmoduls 40A in einem gemeinsamen Spritzvorgang ausgebildet. Die Befestigungsöse 46A kann beispielsweise als Einlegteil in das Spritzwerkzeug eingelegt werden oder nach dem Spritzvorgang in eine entsprechende Öffnung in der Befestigungslasche
44A eingepresst werden. Die überstehenden Halteelemente 31 werden nach dem Spritzvorgang gekappt.
Wie aus Fig. 10 bis 14 weiter ersichtlich ist, wird zur Herstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1B für ein Fahrzeug das Sensormodul 20B, 20Β', 20B" als Vormontagebaugruppe eingesetzt, welche das Kontaktiermodul 30B, 30Β', 30B" mit umspritzten Sensorgehäuse 24B um- fasst. Die überstehenden Halteelemente 31 werden nach dem zweiten Spritzvorgang zur Ausbildung des Sensorgehäuses 24B gekappt und die Vormontage- baugruppe wird aus dem Stanzgitter 7, 7', 7" gelöst. Wie aus Fig. 10 bis 12 wei- ter ersichtlich ist, wird die Gesamtlänge der Sensoreinheit 1B im Wesentlichen durch die Länge des Sensormoduls 20B, 20Β', 20B" und somit durch die Länge des Grundkörpers 32, 32', 32" des Kontaktiermoduls 30B, 30B', 30B' bestimmt. Daher werden auch Kontaktträger 34, 34', 34" und die korrespondierenden Stanzgitter 7, 7', 7" mit verschiedenen Längen zur Verfügung gestellt, um die Sensoreinheit 1B an einen Einbauraum im Fahrzeug bzw. eine Kundenapplikation anzupassen. Die Länge des Kontaktträgers 34, 34', 34" bestimmt auch die Länge des Grundkörpers 32, 32', 32" des Kontaktiermoduls 30B, 30Β', 30B" und somit auch des Sensormoduls 20B, 20B', 20".
Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Befestigungsmodul 40B ebenfalls als Vormontagebaugruppe ausgeführt, welches für die unterschiedlich langen Sensormodule 20B, 20Β', 20B" gleich ausgeführt ist. Daher ist nachfolgend beispielhaft nur die Verbindung des Befestigungsmoduls 40B mit dem kürzesten Sensormodul 20B beschrieben. Die Verbindung mit den anderen Sensormodulen 20Β', 20B" ist analog durchzuführen. Bei der Ausführung als Vormontagebaugruppe wird der Grundkörper 42 B des Befestigungsmoduls 40B auf den Grundkörper 32 des Kontaktiermoduls 30B aufgeschoben und befestigt. Alternativ kann der Grundkörper 42B des Befestigungsmoduls 40B in einem dritten Spritzvorgang auf den Grundkörper 32 des Kontaktiermoduls 30B aufgespritzt werden. Die Befestigungsöse 46B kann analog zum ersten Ausführungsbeispiel als Einlegteil in das Spritzwerkzeug eingelegt werden oder nach dem Spritzvorgang in eine entsprechende Öffnung in der Befestigungslasche 44B eingepresst werden.
Wie aus Fig. 14 weiter ersichtlich ist, werden nach dem Aufbringen des Befestigungsmoduls 40B die abisolierten Enden der beiden Einzelleitungen des Anschlusskabels 3 mit den beiden Kabelkontakten 36.1, 36.2 der Kabelkontaktie- rung 36 des Kontaktiermoduls 30B durch Crimpen elektrisch kontaktiert. Anschließend wird die Kunststoffhülle 5.1B des Kabelmoduls 5B in einem weiteren Spritzvorgang ausgebildet. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Kabelmodul 5B für die unterschiedlich langen Sensormodule 20B, 20B', 20" gleich ausgeführt. Daher ist hier nur die Verbindung des Kabelmoduls 5B mit dem kürzesten Sensormodul 20B beschrieben. Wie aus Fig. 15 bis 18 weiter ersichtlich ist, wird zur Herstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit IC für ein Fahrzeug das Sensormodul 20C als Vormontagebaugruppe eingesetzt, welche das Kontaktiermodul 30C mit umspritzten Sensorgehäuse 24C umfasst, welches den Grundkörper 32 des Kontaktiermoduls 30C vollständig umschließt. Die überstehenden Halteelemente 31 werden nach dem zweiten Spritzvorgang zur Ausbildung des Sensorgehäuses 24C gekappt und die Vormontagebaugruppe wird aus dem Stanzgitter 7 gelöst. Im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel werden nach dem zweiten Spritzvorgang die abisolierten Enden der beiden Einzelleitungen des Anschlusskabels 3 mit den beiden Kabelkontakten 36.1, 36.2 der Kabel- kontaktierung 36 des Kontaktiermoduls 30C durch Crimpen elektrisch kontaktiert. Anschließend wird die Kunststoffhülle 5. IC, 5. IC, 5.1C" des Kabelmoduls 5C, 5C, 5C" in einem weiteren Spritzvorgang ausgebildet. Wie aus Fig. 16 bis 18 ersichtlich ist, wird die Gesamtlänge der Sensoreinheit IC im Wesentlichen durch die Länge der Kunststoffhülle 5. IC, 5. IC, 5.1C" des Kabelmoduls 5C, 5C, 5C" bestimmt, da das Sensormodul 20C für alle Kabelmodule 5C, 5C, 5C" gleich ausgeführt ist. Daher wird die Kunststoffhülle 5. IC, 5. IC, 5. IC" mit verschiedenen Längen ausgeführt, um die Sensoreinheit IC an einen Einbauraum im Fahrzeug bzw. eine Kundenapplikation anzupassen.
Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel das Befestigungsmodul 40C ebenfalls als Vormontagebaugruppe ausgeführt, welches für die unterschiedlich langen Kabelmodule 5C, 5C, 5C" gleich ausgeführt ist. Daher ist nachfolgend beispielhaft nur die Verbindung des Befestigungsmoduls 40C mit dem kürzesten Kabelmodul 5C beschrieben. Die Verbindung mit den anderen Kabelmodulen 5C, 5C" ist analog durchzuführen. Der Grundkörper 42C des als Vormontagebaugruppe ausgeführten Befestigungsmoduls 40C wird auf die Kunststoff hülle 5. IC des Kabelmoduls 5C aufgeschoben und befestigt. Alternativ kann der Grundkörper 42C des Befestigungsmoduls 40C in einem weiteren Spritzvorgang auf die Kunststoffhülle 5. IC des Kabelmoduls 5C aufgespritzt werden. Die Befestigungsöse 46C kann analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel als Einlegteil in das Spritzwerkzeug eingelegt werden oder nach dem Spritzvorgang in eine entsprechende Öffnung in der Befestigungslasche 44C eingepresst werden. Die Abdichtung zwischen den einzelnen Kunststoffkomponenten und den Umspritzungen kann beispielsweise durch kleine Rippengeometrien erzielt werden, welche durch die Temperatur beim Füllvorgang anschmelzen und so einen Form- und Stoffschluss sicherstellen. Die Abdichtung zwischen dem Anschluss- kabel und der Umspritzung erfolgt beispielsweise durch eine Mischung aus Aktivierung der Oberflächenadhesion (geringes Anschmelzen) und Aufschwinden der Umspritzung beim Abkühlvorgang.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit einem Grundkörper (32, 32', 32"), welcher eine Sensorschaltung (22) mit mindestens einem Sensorkontakt (26.1, 26.2) trägt und an einem ersten Ende eine Sensorkontaktierung (38), welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt (26.1, 26.2) verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung (36) aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt (36.1, 36.2) elektrisch mit einem Anschlusskabel (3) verbunden ist, wobei die Sensorkontak- tierung (38) und die Kabelkontaktierung (36) auf einem gemeinsamen Kontaktträger (34, 34', 34") angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32, 32', 32") als Kunststoffspritzteil ausgeführt wird, welches den Kontaktträger (34, 34', 34") zumindest teilweise umgibt, wobei der Kontaktträger (34, 34', 34") während eines ersten Spritz Vorgangs in einem Rah- men eines Stanzgitters (7, 7', 7") gehalten wird, welcher außerhalb einer Ka- vität des Spritzwerkzeugs angeordnet ist und an welchem mindestens ein Halteelement (31) ausgebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschal- tung (22) in eine Aufnahmetasche (32.1) des Grundkörpers (32, 32', 32") eingesetzt wird und der mindestens eine Sensorkontakt (26.1, 26.2) der Sensorschaltung (22) mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) auf dem Kontaktträger (34, 34', 34") elektrisch leitend verbunden wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Sensorkontakt (26.1, 26.2) durch Löten und/oder Nieten und/oder Schweißen mit dem mindestens einen Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) elektrisch verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensorkontakt (26.1, 26.2) vor dem Einsetzen der Sensorschaltung (22) in die Aufnahmetasche (32.1) oder während des Einsetzvorgangs umgebogen und an den korrespondierenden Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32, 32', 32") mit dem Kontaktträger (34, 34', 34") und der eingesetzten, unprogrammierten und elektrisch kontaktierten Sensorschaltung (22) ein vormontiertes Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) ausbilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) in einem zweiten Spritzvorgang zumindest im Bereich der Sensorschaltung (22) und Sensorkontak- tierung (38) so mit Kunststoff umspritzt werden, dass die Kunststoffhülle an diesem Ende des Kontaktiermoduls (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) ein Sensorgehäuse (24A, 24B, 24C) ausbildet, wobei das Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) während des zweiten Spritzvorgangs außerhalb der Kavität des Spritzwerkzeugs von dem mindestens einen Halteelement (31) gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) mit dem Sensorgehäuse (24A, 24B, 24C) ein vormontiertes Sensormodul (20A, 20B, 20Β', 20B", 20C) ausbildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kabelkontaktierung (36) zwischen dem Anschlusskabel (3) und dem mindestens einen Kabelkontakt (36.1, 36.2) als mechanische Verbindung, vorzugsweise als Crimpverbindung und/oder Schneidklemmverbindung ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich des Grundkörpers (32, 32', 32") mit der Kabelkontaktierung (36) und ein Endbereich des kontaktierten Anschlusskabels (3) zur Ausbildung eines Kabelmoduls (5A, 5B, 5C, 5C, 5C") mit eine Kunststoffhülle (5.1A, 5.1B, 5.1C, 5.1C, 5.1C") umspritzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (42A, 42B, 42C) eines Befestigungsmoduls (40A, 40B, 40C) als Kunststoffspritzteil ausgeführt wird, welches eine an den Grundkörper (42A, 42B, 42C) angeformte Befestigungsmittel (44A, 44B, 44C, 46A, 46B, 46 C) umfasst.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (24A) und die Kunststoffhülle (5.1A) des Kabelmoduls (5A) und der Grundkörper (42A) des Befestigungsmoduls (40A) in einem gemeinsamen Spritzvorgang ausgebildet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (42B, 42C) des Befestigungsmoduls (40B, 40C) in einem dritten Spritzvorgang auf den Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30B, 30Β', 30B") oder auf die Kunststoffhülle (5.1C, 5.1C, 5.1C") des Kabelmo- duls (5C, 5C, 5C") aufgespritzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmodul (40B, 40C) als Vormontagebaugruppe ausgeführt und auf den Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30B, 30Β', 30B") oder auf die Kunststoffhülle (5.1C, 5.1C, 5.1C") des Kabelmoduls (5C, 5C, 5C") aufgeschoben wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge der Sensoreinheit (1A, 1B, IC) zur Anpassung an ei- nen Einbauraum im Fahrzeug im Wesentlichen durch die Länge des Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30B, 30Β', 30B") oder durch die Länge der Kunststoffhülle (5.1C, 5.1C, 5.1C") des Kabelmoduls (5C, 5C, 5C") angepasst wird.
15. Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit einem Grundkörper (32, 32', 32"), welcher eine Sensorschaltung (22) mit mindestens einem Sensorkontakt (26.1, 26.2) trägt und an einem ersten Ende eine Sensorkontaktierung (38), welche über mindestens einen Sensorgegenkontakt (38.1, 38.2) elektrisch mit dem mindestens einen Sensorkontakt (26.1, 26.2) verbunden ist, und an einem zweiten Ende eine Kabelkontaktierung (36) aufweist, welche über mindestens einen Kabelkontakt (36.1, 36.2) elektrisch mit einem Anschlusskabel (3) verbunden ist, wobei die Sensorkontaktierung (38) und die Kabelkontaktierung (36) auf einem gemeinsamen Kontaktträger (34, 34', 34") angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1A, 1B, IC) gemäße dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt ist.
16. Sensoreinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32, 32', 32") und der Kontaktträger (34, 34', 34") mit der eingesetz- ten Sensorschaltung (22) ein Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) ausbilden, wobei der Grundkörper (32, 32', 32") als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist, welches den Kontaktträger (34, 34', 34") zumindest teilweise umgibt, wobei am Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) mindestens ein Halteelement (31) ausgebildet ist.
17. Sensoreinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) im Bereich der Sensorschaltung (22) und der Sensorkontaktierung (38) ein als Kunststoffhülle ausgeführtes Sensorgehäuse (24A, 24B, 24C) umfasst, wobei das
Kontaktiermodul (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) mit dem Sensorgehäuse (24A,
24B, 24C) ein vormontiertes Sensormodul (20A, 20B, 20Β', 20B", 20C) ausbildet.
18. Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeich- net, dass ein Endbereich des Grundkörper (32, 32', 32") des
Kontaktiermoduls (30A, 30B, 30Β', 30B", 30C) mit der Kabelkontaktierung (36) und ein Endbereich des Anschlusskabels (3) zur Ausbildung eines Kabelmoduls (5A, 5B, 5C, 5C, 5C") mit einer Kunststoffhülle (5.1A, 5.1B, 5. IC, 5. IC, 5. IC") umspritzt sind, wobei die elektrische Kabelkontaktierung (36) zwischen dem Anschlusskabel (3) und dem mindestens einen Kabelkontakt (36.1, 36.2) als mechanische Verbindung, vorzugsweise als
Crimpverbindung und/oder Schneidklemmverbindung ausgeführt ist.
19. Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (42A, 42B, 42C) eines Befestigungsmoduls (40A, 40B, 40C) als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist, welches an den Grundkörper (42A, 42B, 42C) angeformte Befestigungsmittel (44A, 44B, 44C, 46A, 46 B, 46 C) umfasst.
20. Sensoreinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmodul (40A, 40B, 40C) einteilig mit der Kunststoffhülle (5.1A) des Kabelmoduls (5A) und/oder dem Sensorgehäuse (24A) ausgebildet ist oder auf den Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30B, 30Β', 30B", 30C) und/oder auf die Kunststoffhülle (5.1B, 5.1C, 5.1C, 5.1C") des Kabelmoduls (5B, 5C, 5C, 5C") aufgespritzt ist oder als Vormontagebaugruppe ausgeführt und auf den Grundkörper (32, 32', 32") des Kontaktiermoduls (30B, 30Β', 30B", 30C) und/oder auf die Kunststoff hü He (5.1B, 5.1C, 5.1C, 5. IC") des Kabelmoduls (5B, 5C, 5C, 5C") aufgeschoben ist.
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