DE20306654U1 - crankshaft sensor - Google Patents
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Description
(07832.0)(07832.0)
Die Erfindung betrifft eine Gebervorrichtung mitThe invention relates to a transmitter device with
einem Sensorträger, an dessen stirnseitigem Ende ein Sensorelement angebracht ist,a sensor carrier, at the front end of which a sensor element is attached,
und einem Schaltkreisträger mit mindestens einem elektrischen Bauelement, wobei das Sensorelement an dem Schaltkreisträger angebracht und elektrisch mit der Schaltung verbunden ist.and a circuit carrier with at least one electrical component, wherein the sensor element is attached to the circuit carrier and electrically connected to the circuit.
Eine derartige Gebervorrichtung kann bspw. zum Detektieren der Bewegung eines bewegten Teils verwendet werden, insbesondere zur Drehzahlmessung. Ein Sensorträger dient zum Halten und Positionieren, sowie zum Anschluß eines elektrischen Sensorelements, insbesondere eines Hall-Sensors. Die stirnseitige Anordnung des Sensorelements am Sensorträger erlaubt es, das Sensorelement nahe an dem zu überwachenden Teil zu positionieren.Such a sensor device can be used, for example, to detect the movement of a moving part, in particular for measuring speed. A sensor carrier is used to hold and position, as well as to connect an electrical sensor element, in particular a Hall sensor. The front-side arrangement of the sensor element on the sensor carrier allows the sensor element to be positioned close to the part to be monitored.
Eine Gebervorrichtung der vorgenannten Art ist in der DE-Ui-295 06 198.7 der Anmelderin beschrieben. Ein Hall-Sensorelement ist auf einer Platine mit weiteren Beschaltungselementen aufgebracht. Die Platine ist stirnseitig an einem zylindrischen Magnetkern angebracht, quer zu dessen Längsrichtung. Der Magnetkern ist von einem Gehäuse umgeben, an dem Steckkontakte zum Anschluß eines Steckers befestigt sind. Die Steckkontakte sind über Kontaktleitungen, die in Ausnehmungen der Schaltkreisträger eingreifen, mit der elektrischen Schaltung verbunden. Eine Schutzhülse mit einer Vergußmasse deckt Sensorelement, Schaltkreisträger und Magnetkern ab.A sensor device of the aforementioned type is described in the applicant's DE-Ui-295 06 198.7. A Hall sensor element is mounted on a circuit board with additional circuit elements. The circuit board is attached to the front of a cylindrical magnetic core, transverse to its longitudinal direction. The magnetic core is surrounded by a housing to which plug contacts are attached for connecting a plug. The plug contacts are connected to the electrical circuit via contact lines that engage in recesses in the circuit carrier. A protective sleeve with a casting compound covers the sensor element, circuit carrier and magnetic core.
Mit einer solchen Gebervorrichtung kann das Sensorelement direkt am stirnseitigen Ende angeordnet werden. Die ebenfalls stirnseitige Anordnung des Schaltkreisträgers führt aber zu engen Vorgaben bei der Wahl der Geometrie des Sensorträgers. Es hat sich auch herausgestellt, daß das Aufstecken des Schaltkreisträgers auf Kontaktleitungen sowie das Verkleben eine sehr genaue Fertigung erfordert, damit es nicht zu einem Verkanten des Schaltkreisträgers und einer so ungünstigen Lage des SensorelementesWith such a sensor device, the sensor element can be arranged directly at the front end. However, the arrangement of the circuit carrier on the front end leads to strict specifications when selecting the geometry of the sensor carrier. It has also been found that attaching the circuit carrier to contact lines and gluing it requires very precise manufacturing to prevent the circuit carrier from tilting and the sensor element from being in an unfavorable position.
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kommt. Außerdem ist das Sensorelement bei der bekannten Gebervorrichtung nicht unmittelbar am Magneten angeordnet, sondern durch den Schaltkreisträger von diesem getrennt.In addition, the sensor element in the known sensor device is not arranged directly on the magnet, but is separated from it by the circuit carrier.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gebervorrichtung anzugeben, mit der auf einfache Weise ein mit einer elektrischer Schaltung verbundenes Sensorelement stirnseitig angeordnet werden kann, ohne daß enge Vorgaben für die Geometrie des Schaltkreisträgers bestehen.It is therefore an object of the invention to provide a sensor device with which a sensor element connected to an electrical circuit can be arranged on the front side in a simple manner, without strict specifications for the geometry of the circuit carrier.
&iacgr;&ogr; Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gebervorrichtung nach Anspruch l. Abhängige Ansprüchen beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.&iacgr;&ogr; This object is achieved by a transmitter device according to claim 1. Dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.
Die erfindungsgemäße Gebervorrichtung sieht am Sensorträger einen Aufnahmebereich für den Schaltkreisträger vor. In diesem Aufnahmebereich ist der Schaltkreisträger in einer Lage längs des Sensorträgers aufgenommen. Der Schaltkreisträger ist bevorzugt von flacher Form, bspw. als herkömmliche Schaltkreis-Platine mit darauf aufgebrachten elektrischen Bauelementen und Leiterbahnen.The sensor device according to the invention provides a receiving area for the circuit carrier on the sensor carrier. In this receiving area, the circuit carrier is received in a position along the sensor carrier. The circuit carrier is preferably flat in shape, for example as a conventional circuit board with electrical components and conductor tracks applied thereto.
Das Sensorelement ist an einem Ende des Schaltkreisträgers angebracht. Es steht von dem Schaltkreisträger vor, bevorzugt senkrecht zu einem flachen Schaltkreisträger. Der Schaltkreisträger ist im Aufnahmebereich so angeordnet, daß das vorstehende Sensorelement stirnseitig am Sensorträger zu liegen kommt.The sensor element is attached to one end of the circuit carrier. It protrudes from the circuit carrier, preferably perpendicular to a flat circuit carrier. The circuit carrier is arranged in the receiving area such that the protruding sensor element lies on the front side of the sensor carrier.
Die erfindungsgemäße Lösung weist eine Anzahl von Vorteilen auf. Die Form und Größe des Schaltkreisträgers ist nicht auf die Stirnfläche des Sensorträgers beschränkt. Das Sensorelement ist frei an der Stirnseite des Sensorträgers angeordnet. Dennoch ist die Gebervorrichtung von einfachem Aufbau. Die Herstellung der Gebervorrichtung ist durch Zusammensetzen eines vorgefertigten Schaltkreisträgers mit angebrachtem Sensorelement und den entsprechend geformten Sensorträger mit passendem Aufnahmebereich sehr einfach möglich.The solution according to the invention has a number of advantages. The shape and size of the circuit carrier is not limited to the front surface of the sensor carrier. The sensor element is freely arranged on the front side of the sensor carrier. Nevertheless, the sensor device has a simple structure. The sensor device can be manufactured very easily by assembling a prefabricated circuit carrier with an attached sensor element and the correspondingly shaped sensor carrier with a suitable receiving area.
Eine Vielzahl von Weiterbildungen der Erfindung sind möglich. Der Sensorträger weistA variety of further developments of the invention are possible. The sensor carrier has
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bevorzugt im wesentlichen zylindrische Form auf. Er ist weiter bevorzugt von länglicher Form, d. h. seine Länge ist größer als seine Breite. Der Aufnahmebereich umfaßt bevorzugt eine Fläche, auf die ein flacher Schaltkreisträger aufgelegt wird. Bei dem Sensorelement handelt es sich bevorzugt um einen Hall-Sensor. In diesem Fall ist der Sensorträger als Magnetträger ausgebildet und umfaßt mindestens im Bereich des stirnseitigen Endes ein Magnetelement. Das stirnseitige Ende bildet bevorzugt ein Pol des Magnetelements. Der Sensorträger kann an einem Grundkörper so angebracht sein, daß er von diesem vorsteht. An dem Grundkörper kann eine Steckereinheit mit Steckkontakten sowie mindestens eine Befestigungsausnehmung vorhanden sein.preferably has a substantially cylindrical shape. It is more preferably elongated, i.e. its length is greater than its width. The receiving area preferably comprises a surface onto which a flat circuit carrier is placed. The sensor element is preferably a Hall sensor. In this case, the sensor carrier is designed as a magnet carrier and comprises a magnet element at least in the area of the front end. The front end preferably forms a pole of the magnet element. The sensor carrier can be attached to a base body in such a way that it protrudes from it. A plug unit with plug contacts and at least one fastening recess can be present on the base body.
Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung betrifft die Ausgestaltung des Aufnahmebereiches. Bevorzugt weist der Aufnahmebereich mindestens ein Längsführungselement zur Führung des Schaltkreisträgers beim Zusammenbau der Vorrichtung auf. Bevorzugt sind mindestens zwei solcher Längsführungselement vorhanden, die beim Anbringen des Sensorträgers diesen am Aufnahmebereich bei einer Bewegung in Längsrichtung des Sensorträgers führen. Es werden zwei Ausführungen vorgeschlagen, die allerdings auch kombiniert werden können. Bei einem Aufnahmebereich eines ersten Typs sind die Längsführungselemente als vom Aufnahmebereich vorstehende Stifte ausgebildet, die in entsprechende Schlitze des Schaltkreisträgers eingreifen. Bei einem Aufnahmebereich eines zweiten Typs sind Längsführungselemente durch seitlich am Aufnahmebereich angeordnete Erhöhungen gebildet, die den Schaltkreisträger an den Längskanten führen.A significant development of the invention relates to the design of the receiving area. The receiving area preferably has at least one longitudinal guide element for guiding the circuit carrier when assembling the device. Preferably, at least two such longitudinal guide elements are present, which guide the sensor carrier on the receiving area during a movement in the longitudinal direction of the sensor carrier when it is attached. Two designs are proposed, but they can also be combined. In a receiving area of a first type, the longitudinal guide elements are designed as pins protruding from the receiving area, which engage in corresponding slots in the circuit carrier. In a receiving area of a second type, longitudinal guide elements are formed by elevations arranged on the side of the receiving area, which guide the circuit carrier on the longitudinal edges.
Durch eine solche Führung wird ein einfacher Zusammenbau der Gebervorrichtung erreicht, wobei eine sichere und genaue Lage des Schaltkreisträgers am Sensorträger erzielt wird. Der Schaltkreisträger weist hierbei an seinem zweiten Ende, das in montierter Lage dem ersten, stirnseitigen Ende gegenüberliegt, Kontaktflächen auf. Am Sensorträger sind hierzu passend bevorzugt bogenförmige Kontaktleitungen oberhalb des Aufnahmebereichs vorgesehen. Beim Zusammenbau kann der Schaltkreisträger im Aufnahmebereich in Längsrichtung verschoben werden, bis die Kontaktleitungen an den Kontaktflächen angeordnet sind. So kann auf einfache Weise der Anschluß der elektrischen Schaltung an die Steckkontakte erfolgen, bspw. durch Verlöten. BevorzugtSuch a guide makes it easy to assemble the sensor device, and ensures that the circuit carrier is positioned securely and precisely on the sensor carrier. The circuit carrier has contact surfaces on its second end, which is opposite the first, front end when assembled. For this purpose, curved contact lines are preferably provided on the sensor carrier above the receiving area. During assembly, the circuit carrier can be moved lengthwise in the receiving area until the contact lines are arranged on the contact surfaces. This makes it easy to connect the electrical circuit to the plug contacts, for example by soldering. Preferably
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weisen die Kontaktleitungen einen freien Bogen von mehr als 900 auf, so daß auch bei starker thermischer und mechanischer Belastung eine Zugentlastung der Übergangsstelle zu den Kontaktflächen gewährleistet ist.The contact lines have a free arc of more than 90 ° , so that strain relief at the transition point to the contact surfaces is guaranteed even under high thermal and mechanical loads.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Sensorträger in seiner Stirnfläche eine Aussparung zur Aufnahme des Sensorelements aufweist. Dies kann einerseits zur genauen Positionierung und auch zum mechanischen Schutz des Sensorelements vorteilhaft sein. Besonders bevorzugt wird diese Lösung in dem Fall, in der der Sensorträger stirnseitig ein Magnetelement aufweist. Durch Bildung der Aussparung an dem Magnetelement kann das Sensorelement so angeordnet werden, daß es von dem Magneten umgeben ist. Dies erlaubt eine besonders intensive magnetische Kopplung, bspw. für einen Hall-Sensor. Besonders bevorzugt ist es hierbei, daß hinter dem Sensorelement eine Aussparung im Magnetelement vorgesehen ist. Es hat sich herausgestellt, daß dies zu einer günstigen Verteilung des magnetischen Flusses und damit zu einem Sensor mit hoher Genauigkeit beiträgt.A further development of the invention provides that the sensor carrier has a recess in its front face for receiving the sensor element. This can be advantageous for precise positioning and also for mechanical protection of the sensor element. This solution is particularly preferred in the case in which the sensor carrier has a magnetic element on the front face. By forming the recess on the magnetic element, the sensor element can be arranged so that it is surrounded by the magnet. This allows a particularly intensive magnetic coupling, e.g. for a Hall sensor. It is particularly preferred here that a recess is provided in the magnetic element behind the sensor element. It has been found that this contributes to a favorable distribution of the magnetic flux and thus to a sensor with high accuracy.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Schutzhülse, die Sensorträger, Schaltkreisträger und Sensorelement umschließt. Diese Sensor-Bauelemente werden so vor äußeren Einwirkungen geschützt. Eine besonders gute Abdichtung ist zu erreichen durch eine bevorzugt ringförmige Ausnehmung am Grundkörper, in der ein Ende der Schutzhülse, das bevorzugt zu einem Dichtflansch ausgebildet ist, dichtend aufgenommen ist.Another development of the invention relates to a protective sleeve that encloses the sensor carrier, circuit carrier and sensor element. These sensor components are thus protected from external influences. A particularly good seal can be achieved by a preferably annular recess on the base body, in which one end of the protective sleeve, which is preferably designed as a sealing flange, is sealingly received.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are described in more detail below with reference to drawings. In the drawings:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Explosionszeichnung von Elementen einer ersten Ausführungsform einer Gebervorrichtung;Fig. 1 shows a perspective view of an exploded drawing of elements of a first embodiment of a transmitter device;
Fig. 2 ein Querschnitt durch die Gebervorrichtung aus Figur 1 im zusammengefügten Zustand;Fig. 2 is a cross-section through the encoder device of Figure 1 in the assembled state;
Fig. 3 eine perspektivische Detail-Ansicht eines Sensorträgers und Schaltkreisträgers einer zweiten Ausführungsform einer Gebervorrichtung.Fig. 3 is a perspective detailed view of a sensor carrier and circuit carrier of a second embodiment of a transmitter device.
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In Figur &igr; sind in einer Explosionszeichnung Bestandteile einer Gebervorrichtung 10 dargestellt. An einem Grundkörper 12 ist eine Steckereinheit 14 mit einem Steckergehäuse und Steckkontakten 38 gebildet. Der Grundkörper 12 verfügt weiter über eine Befestigungsausnehmung 16 mit einer eingesetzten Anschraubbuchse 18. Der Grundkörper 12 besteht aus Kunststoff, die Anschraubbuchse 18 aus Messing.In Figure 1, components of a sensor device 10 are shown in an exploded view. A plug unit 14 with a plug housing and plug contacts 38 is formed on a base body 12. The base body 12 also has a fastening recess 16 with an inserted screw-on bushing 18. The base body 12 is made of plastic, the screw-on bushing 18 is made of brass.
Zur Vorderseite ragt aus dem Grundkörper 12 ein Magnetträger 20 heraus. Der Magnetträger 20 ist von länglicher Form, d. h. die Länge ist größer als die Breite. Die Form des Magnetträgers 20 ist im wesentlichen zylindrisch mit rundem, aber im oberen Bereich abgeflachtem Querschnitt. Der Magnetträger 20 ist nicht massiv sondern besteht aus längsverlaufenden Wandungen mit scheibenförmigen Querverbindungen (nicht dargestellt).A magnet carrier 20 protrudes from the base body 12 at the front. The magnet carrier 20 is elongated in shape, i.e. the length is greater than the width. The shape of the magnet carrier 20 is essentially cylindrical with a round cross-section that is flattened in the upper area. The magnet carrier 20 is not solid but consists of longitudinal walls with disc-shaped cross-connections (not shown).
Der Magnetträger 20 besteht ebenfalls aus Kunststoff. Magnetträger 20 und Grundkörper 12 werden jeweils im Spritzgußverfahren hergestellt. Hierbei wird der Magnetträger 20 als Vorspritzling hergestellt. Der Grundkörper 12 weist eine Dichtnut 36 in Form einer ringförmig umlaufenden Vertiefung um den Magnetträger 20 auf.The magnet carrier 20 is also made of plastic. The magnet carrier 20 and the base body 12 are each manufactured using an injection molding process. The magnet carrier 20 is manufactured as a pre-molded part. The base body 12 has a sealing groove 36 in the form of an annular recess around the magnet carrier 20.
Im stirnseitigen Ende des Magnetträgers 20 ist ein Permanent-Magnet 40 eingesetzt. Der Magnet 40 weist eine frontseitige Tasche 42 auf. In dem Magneten 40 ist eine Ausnehmung vorhanden, hier in Form einer runden Bohrung in Längsrichtung.A permanent magnet 40 is inserted into the front end of the magnet carrier 20. The magnet 40 has a front pocket 42. There is a recess in the magnet 40, here in the form of a round bore in the longitudinal direction.
Bei der gezeigten ersten Ausführungsform ist auf der Oberseite des Magnetträgers 20 ein flacher Aufnahmebereich 22 für eine Sensorplatine 30 gebildet. Der Aufnahmebereich 22 umfaßt eine Auflagefläche 24 mit einem leicht erhöhten umlaufenden Rand sowie seitliche Begrenzungserhebungen 28 und einem Kontaktbereich 32. Der Aufnahmebereich 22 ist so gestaltet, daß die flache Sensorplatine 30 mit ihren Längskanten zwischen den Seitenbegrenzungen 28 auf die Fläche 24 und den Rand 26 aufgelegt und dann in Längsrichtung des Magnetträgers 20 verschoben werden kann. Die Begrenzungserhebungen 28 führen zwischen sich dann die Längskanten 31 der Platine 30 und sorgen für eine genaue Ausrichtung und Positionierung.In the first embodiment shown, a flat receiving area 22 for a sensor board 30 is formed on the top of the magnet carrier 20. The receiving area 22 comprises a support surface 24 with a slightly raised peripheral edge as well as lateral limiting elevations 28 and a contact area 32. The receiving area 22 is designed such that the flat sensor board 30 can be placed with its longitudinal edges between the lateral limits 28 on the surface 24 and the edge 26 and can then be moved in the longitudinal direction of the magnet carrier 20. The limiting elevations 28 then guide the longitudinal edges 31 of the board 30 between them and ensure precise alignment and positioning.
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Die in Figur &igr; dargestellten Elemente werden zu einem Geberelement 10 zusammengesetzt, indem die Platine 30 auf den Aufnahmebereich 22 aufgelegt und in Längsrichtung des Magnetträgers 20 eingeschoben wird. Die endgültige Lage ist in Figur 2 im Schnitt dargestellt. In dieser Lage befinden sich die Kontaktflächen 48 im Kontakt mit den Kontaktleitungen 34 und sind dort verlötet. Der Sensor 50 befindet sich in der Tasche 42 des Magneten 40.The elements shown in Figure 1 are assembled to form a sensor element 10 by placing the circuit board 30 on the receiving area 22 and sliding it in the longitudinal direction of the magnet carrier 20. The final position is shown in section in Figure 2. In this position, the contact surfaces 48 are in contact with the contact lines 34 and are soldered there. The sensor 50 is located in the pocket 42 of the magnet 40.
Die Sensorplatine 30 ist eine flache Platte von länglicher Form. Es handelt sich um eine herkömmliche Epoxy-Platine mit darauf angeordneten Leiterbahnen und elektrischen Bauelementen (nicht dargestellt). Am ersten, stirnseitigen Ende 44 der Platine 30 ist ein Hall-Sensorelement 50 angebracht. Bei dem Sensorelement 50 handelt es sich um einen integrierten, gekapselten Hall-Sensor mit vier Anschluß-Beinchen. Diese sind durch Bohrungen der Platine 30 hindurchgesteckt und festgelötet. So steht der Sensor 50 am Ende 44 der Platine 30 um eine Distanz vor, die größer als seine Breite ist.The sensor board 30 is a flat, elongated plate. It is a conventional epoxy board with conductor tracks and electrical components (not shown) arranged on it. A Hall sensor element 50 is attached to the first, front end 44 of the board 30. The sensor element 50 is an integrated, encapsulated Hall sensor with four connecting legs. These are inserted through holes in the board 30 and soldered in place. The sensor 50 thus protrudes at the end 44 of the board 30 by a distance that is greater than its width.
Der Kontaktbereich 32 befindet sich am grundkörperseitigen Ende des Magnetträgers 20. Hier sind drei Kontaktleitungen 34 so angeordnet, daß ihre Kontakt-Enden oberhalb der Ebene des Aufnahmebereichs angeordnet sind. Beim Verschieben der Platine 30 in Längsrichtung des Magnetträgers 20 in Richtung des Grundkörpers 12 wird einerseits das Sensorelement 50 stirnseitig am Magnetträger 20 positioniert und andererseits der Kontaktbereich 32 mit den Kontaktleitungen 34 in Verbindung gebracht.The contact area 32 is located at the end of the magnet carrier 20 on the base body side. Here, three contact lines 34 are arranged so that their contact ends are arranged above the level of the receiving area. When the circuit board 30 is moved in the longitudinal direction of the magnet carrier 20 in the direction of the base body 12, on the one hand the sensor element 50 is positioned on the front side of the magnet carrier 20 and on the other hand the contact area 32 is connected to the contact lines 34.
Die Enden der Kontaktleitung 34 sind nach oben gebogen, so daß die Sensorplatine 30 leicht darunter geschoben werden kann. Weiter weisen die Kontaktleitungen 34 einen freien, d. h. nicht in Kunststoff eingebetteten Entlastungsbogen von mehr als 900 auf.The ends of the contact line 34 are bent upwards so that the sensor board 30 can easily be pushed underneath. Furthermore, the contact lines 34 have a free relief curve of more than 90 ° , ie not embedded in plastic.
Auf der Oberseite der Platine 30 sind an einem zweiten Ende 46 drei freie Kontaktflächen 48 gebildet. Die Anordnung und tier Abstand dieser Kontaktflächen 48 entspricht den Kontaktleitungen 34 des Magnetträgers 20. Die Kontaktleitungen 34 werden mit den Kontaktflächen 48 verlötet. Auf der Platine 30 ist eine Schaltung zur Versorgung des Hall-Sensorelements 50 und zur Auswertung der vom Sensorelement 50 geliefertenOn the top side of the circuit board 30, three free contact surfaces 48 are formed at a second end 46. The arrangement and spacing of these contact surfaces 48 corresponds to the contact lines 34 of the magnet carrier 20. The contact lines 34 are soldered to the contact surfaces 48. On the circuit board 30, a circuit for supplying the Hall sensor element 50 and for evaluating the signals supplied by the sensor element 50 is provided.
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Signale aufgebracht (nicht dargestellt). Der Anschluß dieser Schaltung an Versorgungsspannung und die Ausgabe von Signalen der Schaltung erfolgt über die drei Kontaktflächen 48.Signals are applied (not shown). The connection of this circuit to the supply voltage and the output of signals from the circuit are carried out via the three contact surfaces 48.
Schließlich ist in Figur 1 eine Schutzhülse 52 gezeigt, ebenfalls aus Kunststoff. Die Schutzhülse 52 ist stirnseitig abgeschlossen. Sie weist an ihrem offenen Ende einen Dichtflansch 54 auf, der in die Dichtnut 36 am Grundkörper 12 paßt.Finally, Figure 1 shows a protective sleeve 52, also made of plastic. The protective sleeve 52 is closed at the front. It has a sealing flange 54 at its open end, which fits into the sealing groove 36 on the base body 12.
Vor dem Auflegen der Platine 30 auf den Aufnahmebereich 22 wird auf die Fläche 24 eine Klebmasse gegeben, die nach dem Aushärten die Platine 30 fixiert. Der Sensor 50 ist in der Tasche 42 des Magneten 40 durch eine elastische Vergußmasse (nicht dargestellt) eingebettet.Before placing the circuit board 30 on the receiving area 22, an adhesive compound is applied to the surface 24, which fixes the circuit board 30 after hardening. The sensor 50 is embedded in the pocket 42 of the magnet 40 by an elastic casting compound (not shown).
In die Dichtnut 36 wird ebenfalls ein Klebstoff eingefüllt. Die Schutzhülse 52 wird über den Magnetträger 20 gestülpt, so daß der Dichtflansch 54 in die Dichtnut 36 eingreift. An seinem offenen Ende ist der Dichtflansch 54 geschlitzt, so daß sich mit Hilfe der Dicht- und Klebmasse in der Dichtnut 36 eine vollständige Abdichtung ergibt.An adhesive is also poured into the sealing groove 36. The protective sleeve 52 is put over the magnet carrier 20 so that the sealing flange 54 engages in the sealing groove 36. The sealing flange 54 is slotted at its open end so that a complete seal is achieved with the help of the sealing and adhesive compound in the sealing groove 36.
Bei dem fertigen Geberelement 10 ist das Hall-Sensorelement 50 direkt unter der stirnseitigen Kappe der Schutzhülse 52 an der Stirnseite 56 des vom Grundkörper 12 vorstehenden Teils angeordnet. Der Sensor 50 befindet sich in der Tasche 42 am Permanent-Magneten 40. Hinter dem Sensor 50 liegt die Ausnehmung 43. Der Hall-Sensor 50 mißt das ihn durchdringende Magnetfeld. Funktionsweise und Aufbau des Hall-Sensors sind bspw. in der DE-Ul-295 06 198.7 beschrieben. Die Anordnung des Sensors 50 in einer Tasche 42 des Magneten 40 führt zu einer sehr guten magnetischen Kopplung und so zu einer hohen Empfindlichkeit des Sensors. Durch die Ausnehmung 43 des Magneten 40 entsteht eine günstige räumliche Verteilung des magnetischen Flusses.In the finished sensor element 10, the Hall sensor element 50 is arranged directly under the front cap of the protective sleeve 52 on the front side 56 of the part protruding from the base body 12. The sensor 50 is located in the pocket 42 on the permanent magnet 40. Behind the sensor 50 is the recess 43. The Hall sensor 50 measures the magnetic field penetrating it. The function and structure of the Hall sensor are described, for example, in DE-Ul-295 06 198.7. The arrangement of the sensor 50 in a pocket 42 of the magnet 40 leads to a very good magnetic coupling and thus to a high sensitivity of the sensor. The recess 43 of the magnet 40 creates a favorable spatial distribution of the magnetic flux.
Die Signale des Sensors 50 werden durch die Schaltung auf der Platine 30 ausgewertet. Über die Kontaktflächen 48 und Kontaktleitungen 34 ist die Schaltung mit Steckkontakten 38 der Steckereinheit 14 elektrisch verbunden. Die Gebereinheit 10 kann zur Erfassung der Bewegung eines Körpers verwendet werden, der sich vor der Stirnseite 56The signals from the sensor 50 are evaluated by the circuit on the circuit board 30. The circuit is electrically connected to plug contacts 38 of the plug unit 14 via the contact surfaces 48 and contact lines 34. The sensor unit 10 can be used to detect the movement of a body that is in front of the front side 56.
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des Elements 10 vorbeibewegt.of element 10.
Insbesondere kann das Geberelement 10 als Kurbelwellengeber im Automobilbereich verwendet werden, wobei der Grundkörper 12 außen am Motorblock angebracht wird und der Magnetträger 20 in das Innere des Motorgehäuses reicht. Beim Drehen der Kurbelwelle im Motorraum bewegen sich Teile mit bspw. ferromagnetischen Eigenschaften vor der Stirnseite 36 des Geberelements 10 und bewirken so eine Änderung des durch den Magneten 40 erzeugten Magnetfeldes. Diese Änderung wird durch den Sensor 50 gemessen und als weiterverarbeitetes Signal über die Steckkontakte 38 und einen angeschlossenen Stecker an die Bordelektronik weitergemeldet. Hieraus kann bspw. die Drehzahl ermittelt werden.In particular, the sensor element 10 can be used as a crankshaft sensor in the automotive sector, with the base body 12 being attached to the outside of the engine block and the magnet carrier 20 extending into the interior of the engine housing. When the crankshaft rotates in the engine compartment, parts with, for example, ferromagnetic properties move in front of the front face 36 of the sensor element 10 and thus cause a change in the magnetic field generated by the magnet 40. This change is measured by the sensor 50 and forwarded as a further processed signal via the plug contacts 38 and a connected plug to the on-board electronics. From this, the speed can be determined, for example.
In Figur 3 sind in einer perspektivischen Darstellung Teile einer zweiter Ausführungsform eines Geberelements dargestellt. Gezeigt sind hier nur die gegenüber der ersten Ausführungsform abweichende Form der Platine 30a und des Aufnahmebereichs 22a. Sämtliche übrigen Teile des Geberelements entsprechend der ersten Ausführungsform nach Figur 1 und 2.Figure 3 shows parts of a second embodiment of a sensor element in a perspective view. Only the shape of the circuit board 30a and the receiving area 22a, which differs from the first embodiment, are shown here. All other parts of the sensor element correspond to the first embodiment according to Figures 1 and 2.
In der zweiten Ausführungsform ist die Längsführung am Aufnahmebereich 22a anders ausgestaltet. Hier sind Führungsstifte 60 vorgesehen, die von der Fläche 24 vorstehen. Die Platine 30 weist entsprechende Langschlitze 62 auf. Die Stifte 60 und Schlitze 62 dienen zur Führung der Platine 30a beim Einschieben der Platine unter die Kontaktleitungen 34.In the second embodiment, the longitudinal guide on the receiving area 22a is designed differently. Here, guide pins 60 are provided which protrude from the surface 24. The circuit board 30 has corresponding long slots 62. The pins 60 and slots 62 serve to guide the circuit board 30a when the circuit board is inserted under the contact lines 34.
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