专利名称：用于制造传感器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造尤其用于进行转速检测的传感器的方法。
背景技术：
从现有技术中知道了大量类型的用于对若干物理的和/或化学的参数进行检测的传感器。磁体传感器代表着这样的传感器的一种重要的实施例，所述磁体传感器比如可以用在汽车技术中并且尤其用于进行转速检测。这样的转速传感器比如在Robert Bosch GmbH公司Sensoren im Kraftfahrzeug (机动车中的传感器)2007年版第114到123页中得到描述。在此，借助于传感器通常检测由传感轮产生的和/或影响的磁场和/或其变化。在此在所述传感器中使用传感器元件比如霍耳传感器或者其它类型的传感器元件，所述传感器元件检测磁场和/或其变化。因为这样的传感器元件的信号质量和/或信号强度通常强烈地取决于磁场的局部的方向，所以在许多尤其用于转速检测的传感器中使用所谓的均勻盘片，也就是一些元件，比如铁磁的或者软磁的元件，所述元件可以影响磁场的局部的走向并且比如可以增强磁场的垂直于传感器元件的传感器表面的分量。此外，在这样的传感器中部分地使用磁体比如永久磁体。但是一项技术上的挑战在于，对于有些应用情况来说，比如如果作为传感轮使用纯金属的无自身的磁极的传感轮，那就需要这样的磁体，相反对于其它应用情况比如具有磁极转子的应用情况来说则不需要这样的磁体。同一种传感器因此在许多情况下必须以不同的实施方式来提供，这显著提高了生产及仓储成本。从本专利申请的申请人的具有编号DE 10 2007 050 988的再公开的德国的专利申请中公开了一种传感器，该传感器尤其可以用于进行转速检测。该传感器具有传感器元件以及用于电气接触所述传感器元件的冲裁网格和用于产生磁场的磁体以及用于影响所述磁场的均勻盘片。此外设置了至少一个将所述传感器元件、磁体和均勻盘片包围的蒙皮， 其中所述磁体和均勻盘片借助于冲裁网格区段固定在所述冲裁网格上。但是这种提到的现有技术没有完全解决上面所描述的问题，并且所提出的制造方法一如既往地在技术上比较麻烦。

发明内容
因此，提出一种用于制造传感器的方法以及一种传感器，其中所述传感器尤其能够根据按本发明的方法来制造。所述传感器尤其可以在机动车范围中尤其用于进行转速检测。所述传感器比如可以用于检测马达尤其曲轴的转速，用于检测变速器中的转速或者用于检测车轮转速。但是也能够在机动车范围之内或之外实现其它的磁体传感器-应用方案。所述传感器可以是有源的或者无源的传感器，其中在本发明的意义上，如果通过电源电压的加载来激活传感器并且而后才产生输出信号，则将该传感器称为有源的传感器。如果传感器在没有电源电压的情况下工作，则将其称为无源的传感器。所述传感器尤其可以根据霍耳原理来工作，也就是具有至少一个根据霍耳原理工作的传感器元件。但是原则上作为替代方案或者补充方案，也能够使用其它类型的传感器元件。
对于所提出的方法来说，提供至少一个用于电气接触所述传感器的冲裁网格。本发明意义上的冲裁网格原则上可以是任意的本体，所述本体设置用于传送电流或者电气信号。尤其该冲裁网格可以是一个由至少一根优选两根或者多根具有多边形的尤其矩形的或者圆形的横截面的金属条制成的二维的或者三维的网状物优选形状稳定的网状物，该网状物比如可以通过冲裁来产生。作为这样的形状稳定的网状物的替代方案或者补充方案，所述网状物可以包括一根、两根或者多根形状稳定的可以相对于彼此平行或者不平行定向的导体，所述冲裁网格也可以包括一根或者多根柔韧的或者塑性的导体。因此所述冲裁网格比如也可以包括一块(根)或者多块(根)柔韧的电路板或者柔韧的导线比如至少一个导体薄膜。在提供冲裁网格时，所述冲裁网格也可以已经部分地用塑料挤压包封和/或包覆上，或者这一点作为替代方案或者补充方案也可选地可以在后来进行。所述冲裁网格的材料比如可以包括CuSn6。所述冲裁网格材料比如可以用电镀方法来涂覆，用于实现与塑料之间的附着情况的改进，由此尤其可以保证针对腐蚀性的周围的介质比如自动传动液 (Automatic Transmission Fluid，ATF)的密封性。这一点下面还要详细解释。所述冲裁网格用于电气接触所述传感器尤其所述传感器的传感器元件比如霍耳集成电路(Hall-ICs)。所述传感器元件的接触比如可以通过与所述冲裁网格之间的材料连接比如熔焊和/或钎焊来进行。但是，作为替代方案或者补充方案也可以使用传力连接或者形状配合连接比如卷边方法。所述传感器元件的可选的施加和/或加入和/或其与所述冲裁网格之间的电气连接可以在所描述的方法步骤之前、过程中或之后进行。此外提供至少一个用于影响磁场的均勻盘片。如上面所描述的一样，这个磁场可以在外部产生，比如通过磁性的磁极转子来产生，或者作为替代方案或者补充方案也可以通过所述传感器本身的磁体比如永久磁体来产生并且比如仅仅受到传感轮的影响。所述均勻盘片尤其可以具有盘状，比如圆盘形状或者多边形的盘片的形状，但是其中原则上可以如此考虑使用所述均勻盘片的任意的设计方案，从而局部地尤其如此影响所述磁场，以便提高垂直于所述传感器元件的表面的磁场分量。所述冲裁网格和均勻盘片通过至少一个支架相连接，其中所述支架以形状配合连接和/或材料连接的方式固定着所述冲裁网格和均勻盘片。尤其所述支架可以具有至少一个塑料构件，其中所述冲裁网格和均勻盘片至少部分地埋入优选挤压包封在所述塑料构件中。所述冲裁网格和均勻盘片尤其在塑料成形方法中尤其在一个唯一的方法步骤中至少部分地被所述支架的塑料包围尤其挤压包封，其中至少部分地构成所述支架。所述支架的其它元件也可选可以在所提到的成形步骤之前构成。尤其对于所提出的制造方法来说可以使用双板喷射模具，也就是一种喷射模具， 该喷射模具比如可以用于注塑过程或者其它的塑料成形过程并且可以将至少两个有待挤压包封的部件完全或者部分放入到所述喷射模具中。所述均勻盘片和冲裁网格而后至少可以部分地放入到所述双板喷射模具的至少一个模腔优选放入到同一个模腔中，并且同时至少部分地被塑料挤压包封。在此可以优选使用热塑性的塑料。但是作为替代方案或者补充方案也能够使用其它的塑料类型比如能够在注塑过程中加工的热固性塑料。可以相应地在面板(Nutzen)中也就是在一个元件中提供所述冲裁网格和/或均勻盘片，该元件包括多个均勻盘片或者说多个冲裁网格。比如可以设置一个框架，该框架比如由均勻盘片-材料和
4/或冲裁网格-材料制成并且比如通过桥形件与所述均勻盘片或者说冲裁网格相连接。而后，可以在通过支架固定所述冲裁网格或者说均勻盘片之后比如在冲裁过程中从所述面板上分开。所述冲裁网格和/或均勻盘片如上面所描述的一样尤其可以用用于改进所述支架的材料尤其塑料材料的附着力的附着力增强层来涂覆。通过这种方式，如上面所说明的一样可以提高挤压包封层的尤其针对自动传动液、燃料、油或者类似液体的介质密封性。所述支架尤其可以如此成形，使得其具有用于传感器的磁体的接纳口尤其一个或者多个用于接纳这样的磁体优选永久磁体的空腔。这个接纳口比如可以在所提到的塑料成形过程中一同产生并且/或者在单独的方法步骤中产生。优选如此形成所述接纳口，从而可以在后来加入所述磁体，以便比如可选地可以制造带有或者不带磁体的传感器。如果不应该使用磁体(所谓的“假磁体”)，则可以相应地放弃占位支架，所述占位支架具有磁体的形状并且在许多情况下用在传统的传感器上。如果需要磁体，那就可以容易并且快速地将其插进所述接纳口中。如果不需要磁体，那就可以让所述接纳口空着。所述接纳口原则上可以具有一个或者多个用于固定住磁体的保持元件，比如定位机构和/或其它传力连接的和/或形状配合连接的保持元件。作为替代方案或者补充方案， 也可以如此构成所述接纳口，从而可以通过磁力将所述磁体直接或者间接地保持在所述接纳口中的均勻盘片上。比如可以如此用塑料材料来给所述均勻盘片蒙皮，使得所述均勻盘片朝所述接纳口的内部至少部分地裸露，从而所述磁体可以直接附着在所述均勻盘片上。 但是，原则上也可以使用较薄的中间层。所述方法可以包括其它的至此未提到的方法步骤。比如此外至少一个传感器元件尤其至少一个磁体传感器优选至少一个霍耳传感器可以与所述冲裁网格相连接。该传感器尤其可以在电气方面与所述冲裁网格的相应的触点相连接，用于电气接触所述传感器元件。此外，根据在所提出的实施变型方案中的一种或者多种实施变型方案中所提出的方法，提出一种传感器，该传感器尤其根据所提出的方法能够在所描述的实施方式中的一种或者多种实施方式中制造，但是该传感器原则上也可以以其它方式来制造。对于所述传感器的可选的设计方案来说可以相应地参照上面所说明的方法选项。所述传感器包括至少一个用于电气接触该传感器尤其该传感器的传感器元件的冲裁网格。此外，所述传感器包括至少一个用于影响磁场的均勻盘片，其中所述均勻盘片与所述冲裁网格分开并且通过至少一个支架与所述冲裁网格相连接。所述支架以形状配合连接和/或材料连接的方式固定着所述冲裁网格和均勻盘片。所提出的方法和所提出的传感器相对于已知的方法和传感器具有大量的优点。尤其所述方法可以在不使用占位磁体(所谓的假磁体)的情况下来实施，从而可以取消相应的用于制造假磁体的模具。此外可以取消所述均勻片的安装以及定向的方法步骤。总之，所述方法由此可以显著简化，相对于已知的方法可以节省方法步骤，并且所述方法可以在总体上以较为低廉的成本构成。因为不必提供假磁体和/或不同的带有和不带磁体的传感器， 也可以在总体上简化仓储及物流过程。


本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出如下
图IA到ID是用于制造传感器的传统的制造方法的方法步骤；并且图2A到2C是按本发明的制造方法的方法步骤。
具体实施例方式图IA到ID示出了为本申请的发明者所熟悉的用于制造用于进行转速检测的传感器110的方法。下面以这种假定的现有技术为出发点。在图IA到ID中示范性地示出了所述制造方法的几个相关的方法步骤。在使用自动变速器的控制机构时，通常将这些控制机构安装在变速器中。为了比如检测驱动转速和/或从动转速、换档杆位置或者类似参量，通常安装比如基于霍耳原理的有源的传感器-ASICs (ASIC :application-specific integrated circuit，专用集成电路)。这样的传感器元件在图IA到ID中未示出并且比如可以后来与所述传感器110的在图ID中示出的半成品构件相连接。但是，所述传感器110在自动传动液(Automatic Transmission Fluid，ATF)中的使用向所述传感器10的客户所特有的封装提出较高的要求。目前比如按照在图IA到ID 中示出的方法来制造转速传感器。在图IA所示出的方法步骤中，首先在面板114中提供均勻盘片112。比如这个面板114可以包括冲裁条116。这些均勻盘片112与磁体相连接或者如在图IB到ID中示出的一样可选与占位支架相连接，所述占位支架从其外部尺寸讲相当于一个磁体并且下面称为“假磁体” 118。如在图IB中示出的一样，这些假磁体118通过用塑料材料对所述均勻盘片112进行挤压包封的方式来制造，方法是将所述均勻盘片112喷射到这种塑料材料中。随后将如此产生的假磁体118从所述冲裁条116上分开(未示出)。此外，在按图IA到ID的方法中，如在图IC中示出的一样提供冲裁网格120，所述冲裁网格120用于接触所述传感器110。这些冲裁网格120在单独的未示出的方法步骤中部分地用塑料来挤压包封，从而尤其产生用于接纳磁体或者说假磁体118的支架122。该支架122如可以在图IC中看出的一样在其下面的端部上具有空腔形式的接纳口 124，如在图IC中通过箭头1 表示的一样可以将所述假磁体118或者可选将磁体安装到所述接纳口 IM中。此外，所述支架122在其上面的端部上具有传感器接纳口 128，可以将所述传感器110的在附图中未示出的传感器元件插进所述传感器接纳口 1 中。安装完毕的具有假磁体118和支架122的中间产品在图ID中示出。紧接着可以进行其它的方法步骤，比如传感器元件的安装。在图IA到ID中示出的方法由此提供能够通用的具有挤压包封的冲裁网格120的 ASIC支架。可以将磁体或者假磁体118包括均勻盘片112插进这个ASIC支架中。随后可以安装比如ASICs形式的传感器元件，并且可以进行进一步的挤压包封，比如ATF (自动传动液)密封的挤压包封。上面提到的ATF密封的挤压包封同样提供良好地附着到冲裁网格材料上的附着性能以及与所述冲裁网格材料的热膨胀系数相近的热膨胀系数。由此可以在超过所述传感器的使用寿命期间保证ATF密封性。但是在图IA到ID中提到的方法的缺点是，必须提供单独的用于产生假磁体118
6的模具(图1B)。此外，必须将所述假磁体118在图ID所示出的方法步骤中很麻烦地安装在所述接纳口 124中，并且必须使所述均勻盘片112定向。与此相反，在图2A到2C中示出了按本发明的方法的方法步骤，该方法避免了所描述的缺点。在一个在图2A中示出的方法步骤中又提供均勻盘片112的面板114。但是同时如可以在图2B中看出的一样提供至少一个冲裁网格120，其中按意义也可以比如在一个在图2B中未示出的面板中同时提供多个冲裁网格120。比如可以将所述面板114和冲裁网格112置入未在附图中示出的双板喷射模具中。随后如可以在图2B中看出的一样用塑料130对这些元件进行挤压包封，从而产生支架 122。在这种挤压包封过程中，同时通过同一个元件也就是支架122通过挤压包封来固定所述冲裁网格120和均勻盘片112。所述用于带有和不带磁体的传感器110的均勻盘片112 在此可以得到统一，从而可以将所述支架122用于这两种可能的应用情况。随后如在图2C 中示出的一样可以从冲裁条116上拆除或者说分开，从而产生所述传感器110的在图2C中示出的中间产品。如可以从该示意图中看出的一样，现在直接将所述均勻盘片112喷射到所述支架 122中。该支架122可以一如既往地与图ID中的实施例相类似包括一个接纳口 124，这比如与图ID中的实施例相类似，在此可选可以将一个磁体比如永久磁体插进所述接纳口 124 中。对于无磁体的实施方式来说，则让所述接纳口 IM空着。用按图2C的传感器110可以一如既往地产生两个阅读方向，也就是向下的阅读方向或者相对于所述传感器110的未在附图中示出的壳体朝侧面的阅读方向。总之，用在图2A到2C中示出的方法可以制造一种传感器110，对于该传感器110 来说可以利用巨大的节省潜力。因此尤其可以放弃假磁体118，并且可以将多个安装步骤比如均勻盘片112的安装和冲裁网格120的安装合并。此外，从模具方面来讲也可以实现节省，方法是比如可以取消用于假磁体118的喷射模具。也可以通过加工步骤和操纵过程的减少尤其通过假磁体118的供给步骤的避免和/或假磁体118的定位或者说压入过程的避免来降低加工风险。也可以简化仓储保管，因为比如不必提供假磁体118。此外可以扩大机械的磁体公差，并且可以相应地以较低的成本来得到磁体。尤其所述磁体从其外部尺寸来讲再也不必精确地与所述接纳口 1 的尺寸相匹配，并且所述磁体也不一定要压入到所述支架122中。尤其所述磁体可以通过其自身的磁力保持在所述均勻盘片112上。
权利要求
1.用于制造尤其用于进行转速检测的传感器(110)的方法，其中提供至少一个用于电气接触所述传感器(110)尤其所述传感器(110)的传感器元件的冲裁网格(120)，其中提供至少一个用于影响磁场的均勻盘片(112)，其中所述冲裁网格(120)和所述均勻盘片(112) 通过至少一个支架(122)相连接，其中所述支架(122)以形状配合连接和/或材料连接的方式固定着所述冲裁网格(120)和均勻盘片(112)。
2.按前一项权利要求所述的方法，其中所述支架(122)具有至少一个塑料构件，其中所述冲裁网格(120)和均勻盘片(112)至少部分地埋入在所述塑料构件中。
3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冲裁网格(120)和均勻盘片(112) 在塑料成形方法中尤其在一个唯一的方法步骤中至少部分地被塑料(130)包围尤其被挤压包封，其中至少部分地构成所述支架(122)。
4.按前一项权利要求所述的方法，其中使用双板喷射模具，其中所述均勻盘片(112) 和冲裁网格(120)至少部分地被放入到所述双板喷射模具的至少一个模腔中并且同时至少部分地被塑料(130)挤压包封。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中相应地在面板(114)中提供所述冲裁网格(120)和/或均勻盘片(112)，其中在通过所述支架(122)固定之后从所述面板上分开。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冲裁网格(120)和/或均勻盘片 (112)至少部分地用用于改进所述支架(122)的材料的附着力的附着力增强层来涂覆。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述支架(122)如此成形，使得其具有用于所述传感器(110)的磁体的接纳口( 124)尤其空腔。
8.按前一项权利要求所述的方法，其中如此构成所述接纳口(IM)，从而通过磁力将所述磁体直接或者间接地保持在所述接纳口( 124)中的均勻盘片(112)上。
9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中此外至少一个传感器元件尤其至少一个磁体传感器并且优选至少一个霍耳传感器与所述冲裁网格(120)相连接。
10.尤其用于进行转速检测的传感器(110)，尤其能够根据按前述权利要求中任一项所述的方法来制造，该传感器(110)包括至少一个用于电气接触该传感器(110)尤其该传感器(110)的传感器元件的冲裁网格(120)，此外所述传感器(110)包括至少一个用于影响磁场的均勻盘片(112)，其中所述均勻盘片(112)与所述冲裁网格(120)分开并且通过至少一个支架(122)与所述冲裁网格(120)相连接，其中所述支架(122)以形状配合连接和/或材料连接的方式固定着所述冲裁网格(120)和均勻盘片(112)。
全文摘要
本发明提出一种用于制造尤其用于进行转速检测的传感器(110)的方法。在此提供至少一个用于电气接触所述传感器(110)尤其所述传感器(110)的传感器元件的冲裁网格(120)。此外提供至少一个用于影响磁场的均匀盘片(112)，其中所述冲裁网格(120)和所述均匀盘片(112)通过至少一个支架(122)相连接。所述支架(122)以形状配合连接和/或材料连接的方式固定着所述冲裁网格(120)和均匀盘片(112)。
文档编号G01P3/487GK102483425SQ201080039766
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月21日 优先权日2009年9月8日
发明者F.迈, M.格赫伊泽, S.瓦尔登迈尔, U.卡特曾瓦德尔 申请人:罗伯特·博世有限公司