WO2019091628A1

WO2019091628A1 - Overmolding method for a sensor unit

Info

Publication number: WO2019091628A1
Application number: PCT/EP2018/074644
Authority: WO
Inventors: Sven FLEISCHER; Robert Remus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: DE102017219891A1

Abstract

The invention relates to an overmolding method (100) for a sensor unit (1), which comprises a holder (10), at least two bus bars (7) and a measuring element (3), wherein the sensor unit (1) is inserted into a cavity (30) of an overmolding tool (20), which cavity is formed between at least two tool parts (20A, 20B) and subsequently is filled with a plastic mass (KM), and the overmolded sensor unit (1) is removed from the cavity (30) of the overmolding tool (20) after the overmolding process. The invention further relates to a corresponding sensor unit (1) that has been overmolded by such an overmolding method (100). The sensor unit (1) is positioned in the cavity (30) in such a way that at least two positioning pins (22, 24, 26) of the overmolding tool (20) are inserted at least partially into corresponding recesses (22, 24, 26) in the holder (10) of the sensor unit (1), which recesses are formed in the holder (10) on opposite outer sides (A1, A2).

Description

Beschreibung Titel Description title

Umspritzverfahren für eine Sensoreinheit Overmolding method for a sensor unit

Die Erfindung geht aus von einem Umspritzverfahren für eine Sensoreinheit nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Sensoreinheit, welche mit einem solchen Umspritzverfahren umspritzt wurde. The invention is based on an extrusion coating method for a sensor unit according to the preamble of independent claim 1. Subject of the present invention is also a sensor unit, which has been overmoulded with such an injection molding process.

Der Aufbau von bekannten als Drehzahlfühler ausgeführten Sensoreinheiten erfolgt durch eine elektrische Anbindung eines Messwertgebers, welcher beispielsweise ein Sensorelement und eine als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgeführte Sensorschaltung umfasst, an mindestens zwei Stromschienen. Hierbei ist eine interne elektrische Schnittstelle zum Messwertgeber an ersten Enden der mindestens zwei Stromschienen ausgebildet, und eine externe elektrische Schnittstelle ist an zweiten Enden der mindestens zwei Stromschienen ausgebildet. Die kundenspezifische Applikation an das Fahrzeug sowie die Isolation der elektrischen Komponenten wird in der Regel durch eine Umspritzung mit Thermoplast oder Duroplast realisiert. Für den Umspritzvorgang wird der Messwertgeber in der Regel durch einen integrierten Halter fixiert. Hierbei wird der Halter mittels zweier angeformten Paddel im Umspritzwerkzeug in seiner Position gehalten. Die Abdichtung zwischen Halter und Umspritzung erfolgt über kleine an den Paddeln angebrachte Rippengeometrien bzw. Dichtrippen, welche durch die Temperatur beim Füllvorgang anschmelzen und so einen Form- und Stoffschluss herstellen sollen. Die Paddel werden nach dem Umspritzvorgang mittels einer Säge entfernt. Die elektrische Anbindung zwischen den mindestens zwei Stromschienen und dem elektrischen Leiter erfolgt üblicherweise mit Hilfe eines Terminals durch Laserlöten, Krimpen oder Direktschweißen des Leiters auf die korrespondierende Stromschiene. Aus der DE 102 22 204 AI ist beispielsweise eine Sensoreinheit bekannt, welche ein Sensorelement und eine Auswerteelektronik sowie ein Haltelement umfasst. Das Halteelement umfasst eine Stromschiene mit verlierbaren Verbindungsstegen, auf welcher das Sensorelement und die Auswertelektronik angebracht sind. Die Stromschiene mit dem Sensorelement und der Auswerteelektronik ist mit einem Kunststoff zur Bildung eines Gehäuses umspritzt. Die Halterung und aus der Halterung herausragende Anschlussstifte und ein elektrisches Anschlusskabel werden in einem abschließenden Arbeitsgang, dem sogenannten Endumsprit- zen, umspritzt, welche die endgültige Form der Sensoranordnung erzeugt. The construction of known as speed sensor sensor units is carried out by an electrical connection of a transmitter, which includes, for example, a sensor element and an application-specific integrated circuit (ASIC) designed sensor circuit, at least two busbars. Here, an internal electrical interface to the transmitter is formed at first ends of the at least two bus bars, and an external electrical interface is formed at second ends of the at least two bus bars. The customer-specific application to the vehicle as well as the insulation of the electrical components is usually realized by an encapsulation with thermoplastic or thermosetting plastic. For the encapsulation process, the transmitter is usually fixed by an integrated holder. Here, the holder is held by means of two molded paddles in Umspritzwerkzeug in position. The seal between the holder and encapsulation takes place via small attached to the paddle rib geometries or sealing ribs, which melt by the temperature during the filling process and should thus produce a form and material connection. The paddles are removed after the extrusion process by means of a saw. The electrical connection between the at least two busbars and the electrical conductor is usually carried out by means of a terminal by laser soldering, crimping or direct welding of the conductor to the corresponding busbar. From DE 102 22 204 AI, for example, a sensor unit is known which comprises a sensor element and an evaluation and a holding element. The retaining element comprises a busbar with verlerbarer connecting webs, on which the sensor element and the evaluation electronics are mounted. The busbar with the sensor element and the transmitter is molded with a plastic to form a housing. The holder and protruding from the holder pins and an electrical connection cable are encapsulated in a final operation, the so-called Endumsprit- zen, which generates the final shape of the sensor assembly.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das Umspritzverfahren für eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass keine Paddel mehr erforderlich sind, um den Halter in der Kavität des Umspritzwerkzeugs zu positionieren. The overmolding method for a sensor unit having the features of independent claim 1 has the advantage that no more paddles are required to position the holder in the cavity of the overmoulding tool.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise Material eingespart werden. Zudem entfällt in vorteilhafter Weise die Dichtgeometrie, welche zu Dichtheitsproblemen führen kann. Des Weiteren kann auf das Abschneiden der Paddel verzichtet werden. Durch den Entfall dieses Prozessschrittes können weitere Prozesskosten eingespart werden. Außerdem entfällt das Verschmutzungsrisiko durch Sägespäne. As a result, material can be saved in an advantageous manner. In addition, advantageously eliminates the sealing geometry, which can lead to tightness problems. Furthermore, can be dispensed with the cutting of the paddle. By eliminating this process step further process costs can be saved. In addition, the risk of contamination due to sawdust is eliminated.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Umspritzverfahren für eine Sensoreinheit zur Verfügung, welche einen Halter, mindestens zwei Stromschienen und einen Messwertgeber umfasst. Zudem wird die Sensoreinheit in eine Kavität eines Umspritzwerkzeugs eingelegt, welche zwischen mindestens zwei Werkzeugteilen ausgebildet ist und anschließend mit einer Kunststoff masse gefüllt wird. Die umspritzte Sensoreinheit wird nach dem Umspritzvorgang aus der Kavität des Umspritzwerkzeugs entnommen. Hierbei wird die Sensoreinheit so in der Kavität positioniert, dass mindestens zwei Positionierstifte des Umspritzwerkzeugs zumindest teilweise in korrespondierende Vertiefungen im Halter der Sensoreinheit eingeführt werden, welche an gegenüberliegenden Außenseiten in den Halter eingebracht sind. Embodiments of the present invention provide an overmolding method for a sensor unit comprising a holder, at least two bus bars and a transmitter. In addition, the sensor unit is inserted into a cavity of a Umspritzwerkzeugs, which is formed between at least two tool parts and is then filled with a plastic mass. The overmolded sensor unit is removed from the cavity of the encapsulation tool after the encapsulation process. In this case, the sensor unit is positioned in the cavity such that at least two positioning pins of the overmolding tool are at least partially inserted into corresponding recesses in the holder of the sensor unit, which are introduced into the holder on opposite outer sides.

Zudem wird eine Sensoreinheit mit einem Halter, mindestens zwei Stromschie- nen und einem Messwertgeber vorgeschlagen, welche durch ein solches Um- spritzverfahren in einer Kunststoffmasse eingebettet sind. Hierbei weist der Halter an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten jeweils mindestens eine Vertiefung aufweist, welche während eines Umspritzvorgangs Positionierstifte eines Umspritzwerkzeugs zumindest teilweise aufnehmen. In addition, a sensor unit with a holder, at least two busbars and a transmitter is proposed, which by such Um- injection process are embedded in a plastic mass. In this case, the holder has on at least two opposite outer sides in each case at least one recess, which at least partially receive positioning pins of a Umspritzwerkzeugs during a Umspritzvorgangs.

Unter einer Sensoreinheit wird vorliegend eine Baueinheit verstanden, welche mindestens einen Messwertgeber mit einem Sensorelement umfasst, welches eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Dies kann beispielsweise über das Aussenden und/oder das Empfangen von Schall- und/oder Elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Magnetfeld bzw. die Änderung eine Magnetfeldes und/oder das Empfangen von Satellitensignalen beispielsweise eines GPS-Signals erfolgen. Denkbar ist beispielsweise ein akustisches Sensorelement, wie beispielsweise ein Ultraschallsensorelement und/oder ein Hochfrequenzsensorelement und/oder ein Radarsensorelement und/oder ein Sensorelement, welches auf ein Magnetfeld reagiert, wie beispielsweise ein Hallsensorelement und/oder ein magnetoresistives Sensorelement und/oder ein induktives Sensorelement, welches die Änderung eines Magnetfeldes beispielsweise über die durch magnetische Induktion entstehende Spannung registriert. In the present case, a sensor unit is understood to be an assembly which comprises at least one sensor with a sensor element which directly or indirectly detects a physical quantity or a change in a physical quantity and preferably converts it into an electrical sensor signal. This can be done for example by emitting and / or receiving sound and / or electromagnetic waves and / or a magnetic field or the change of a magnetic field and / or the reception of satellite signals, for example a GPS signal. It is conceivable, for example, an acoustic sensor element, such as an ultrasonic sensor element and / or a high-frequency sensor element and / or a radar sensor element and / or a sensor element which reacts to a magnetic field, such as a Hall sensor element and / or a magnetoresistive sensor element and / or an inductive sensor element, which registers the change in a magnetic field, for example via the voltage resulting from magnetic induction.

Die ermittelten Sensorsignale werden von einer in den Messwertgeber integrierten Sensorschaltung ausgewertet und in Sensordaten umgewandelt. Hierbei wird beispielsweise von einem Sensorelement die Wegänderung in einem bestimmten Zeitfenster ermittelt und daraus von der Sensorschaltung eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung und/oder Drehrate berechnet. Weitere berechenbare physikalische Größen sind Masse, Umdrehungszahl, Kraft, Energie und/oder andere denkbare Größen, wie beispielsweise eine Eintrittswahrscheinlichkeiten für ein bestimmtes Ereignis. The determined sensor signals are evaluated by a sensor circuit integrated in the transmitter and converted into sensor data. In this case, for example, the path change in a specific time window is determined by a sensor element and from this a speed and / or acceleration and / or rate of rotation is calculated by the sensor circuit. Other calculable physical quantities are mass, number of revolutions, force, energy and / or other conceivable quantities, such as an occurrence probability for a particular event.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Umspritzverfahrens für eine Sensoreinheit und der im unabhängigen Patentanspruch 8 angegebenen Sensoreinheit möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass die Kavität bis zu einem vorgegebenen Füllstand mit der Kunststoffmasse gefüllt werden kann, wobei die Positionierstifte nach Erreichen des vorgegebenen Füllstands aus der Kavität gezogen werden können, und die Kavität nach dem Ausfahren der Positionierstifte vollständig mit der Kunststoffmasse gefüllt werden kann. Die Kavität kann bei Erreichen des vorgegebenen Füllstands zwischen 94% und 99% mit der Kunststoff masse gefüllt sein. Bei einer solchen Füllmenge wird der Halter bzw. die Sensoreinheit in vorteilhafter Weise durch die Kunststoffmasse in der gewünschten Lage gehalten, so dass die Positionierstifte aus der Kavität gezogen werden können, ohne die Lage des Halters zu verändern. The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the claim 1 in the independent patent claim for a sensor unit and the sensor unit specified in the independent claim 8 are possible. It is particularly advantageous that the cavity can be filled to a predetermined level with the plastic mass, the positioning pins can be pulled out of the cavity after reaching the predetermined level, and the cavity can be completely filled with the plastic compound after the extension of the positioning pins. The cavity may be filled when reaching the predetermined level between 94% and 99% with the plastic mass. With such a filling amount of the holder or the sensor unit is held in an advantageous manner by the plastic material in the desired position, so that the positioning pins can be pulled out of the cavity without changing the position of the holder.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Umspritzverfahrens kann ein restliches Volumen der Kavität unter Druckerhöhung mit Kunststoffmasse gefüllt werden, wobei die unter Druck eingebrachte Kunststoff masse die Lücken der Positionierstifte auffüllt. Durch das zweistufige Umspritzverfahren kann eine endgültige Gehäuseform der Sensoreinheit mit einer hohen Dichtheit auch ohne Nachbearbeitung erzielt werden. Nach dem Aushärten kann die umspritzte Sensoreinheit aus der Kavität entnommen werden. In an advantageous embodiment of the overmolding process, a residual volume of the cavity can be filled with pressure increase with plastic material, wherein the introduced under pressure plastic mass fills the gaps of the positioning pins. Due to the two-stage injection-molding process, a final housing shape of the sensor unit with a high degree of tightness can also be achieved without further processing. After curing, the overmolded sensor unit can be removed from the cavity.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Umspritzverfahrens kann der Halter mit einer ersten Außenseite auf mindestens zwei ersten Positionierstiften eines ersten Werkzeugteils aufgesetzt werden, welche zumindest teilweise von korrespondierenden ersten Vertiefungen in der ersten Außenseite des Halters aufgenommen werden. Zudem wird ein zweites Werkzeugteil mit mindestens einem zweiten Positionierstift auf das erste Werkzeugteil aufgesetzt und die Kavität geschlossen. Hierbei wird mindestens ein zweiter Positionierstift des zweiten Werkzeugteils zumindest teilweise von einer korrespondierenden zweiten Vertiefung in einer zweiten Außenseite des Halters aufgenommen. Durch die Verwendung von mindestens zwei ersten Positionierstiften und mindestens zwei korrespondierenden ersten Vertiefungen, wird der Halter bis zum Schließen der Kavität an zwei Auflagestellen sicher in der gewünschten Lage gehalten. Nach dem Schließen der Kavität ist der Halter zwischen den mindestens zwei ersten Positionierstiften und dem mindestens einen zweiten Positionierstift kraftschlüssig und formschlüssig sicher gehalten, so dass ein Verrutschen des Halters bzw. der Sensoreinheit während des Umspritzvorgangs verhindert oder zumindest erschwert werden kann. Die die erste Außenseite kann beispielsweise einer Unterseite des Halters und die zweite Außenseite kann beispielsweise einer Oberseite des Halters entsprechen. Selbstverständlich können zusätzlich oder alternativ auch seitliche Positionierstifte und korrespondierende seitliche Vertiefungen verwendet werden, um den Halter bzw. die Sensoreinheit während des Umspritzvorgangs in der Kavität zu halten. In a further advantageous embodiment of the overmolding method, the holder can be placed with a first outer side on at least two first positioning pins of a first tool part, which are at least partially received by corresponding first recesses in the first outer side of the holder. In addition, a second tool part with at least one second positioning pin is placed on the first tool part and the cavity is closed. In this case, at least one second positioning pin of the second tool part is at least partially received by a corresponding second recess in a second outer side of the holder. By using at least two first positioning pins and at least two corresponding first recesses, the holder is securely held in the desired position until the cavity is closed at two support points. After closing the cavity, the holder between the at least two first positioning pins and the at least one second positioning pin is positively held positively and positively, so that slippage of the holder or the sensor unit during the encapsulation prevented or at least difficult can be. For example, the first outer side may correspond to a lower side of the holder and the second outer side may correspond to an upper side of the holder. Of course, in addition or as an alternative, lateral positioning pins and corresponding lateral recesses can also be used in order to hold the holder or the sensor unit in the cavity during the extrusion coating process.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoreinheit kann die mindestens eine erste Vertiefung in eine Unterseite des Halters und die mindestens eine zweite Vertie- fung in eine Oberseite des Halters eingebracht werden. Selbstverständlich können zusätzlich oder alternativ auch seitliche Vertiefungen in den Halter eingebracht werden, welche die korrespondierenden Positionierungsstifte während des Umspritzvorgangs zumindest teilweise aufnehmen können. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Umspritzverfahrens kann ein Endabschnitt eines Anschlusskabels, dessen Einzeladern jeweils mit einer Stromschiene verbunden sind, in die Kunststoffmasse eingebettet werden. Hierbei kann das Anschlusskabel, beispielsweise durch entsprechende Aussparungen in den Werkzeugteilen, fluiddicht in die geschlossene Kavität eingeführt werden. In an advantageous embodiment of the sensor unit, the at least one first depression can be introduced into an underside of the holder and the at least one second depression can be introduced into an upper side of the holder. Of course, additionally or alternatively, lateral depressions can be introduced into the holder, which can at least partially receive the corresponding positioning pins during the extrusion process. In a further advantageous embodiment of the overmolding method, an end portion of a connecting cable whose individual wires are each connected to a busbar, are embedded in the plastic mass. Here, the connection cable, for example, by corresponding recesses in the tool parts, fluid-tight be introduced into the closed cavity.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawing, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der Zeichnun Short description of the drawing

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Unteransicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit vor einem Umspritzvor- gang. 1 shows a schematic perspective bottom view of an exemplary embodiment of a sensor unit according to the invention prior to an encapsulation process.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Sensoreinheit aus Fig. 1 vor dem Umspritzvorgang. Fig. 3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Umspritzverfahrens für eine Sensoreinheit. FIG. 2 shows a schematic perspective top view of the sensor unit according to the invention from FIG. 1 before the encapsulation process. FIG. 3 shows a schematic flow diagram of an exemplary embodiment of an insert molding method according to the invention for a sensor unit.

Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines ersten Werkzeugteils eines Umspritzwerkzeugs mit der in eine offene Kavität eingelegten Sensoreinheit aus Fig. 1 und 2. 4 shows a schematic perspective sectional view of an exemplary embodiment of a first tool part of a transfer molding tool with the sensor unit of FIGS. 1 and 2 inserted into an open cavity.

Fig. 5 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des Umspritzwerkzeugs aus Fig. 4 mit der durch ein zweites Werkzeugteil geschlossenen Kavität. 5 shows a schematic perspective sectional view of the extrusion-coating tool from FIG. 4 with the cavity closed by a second tool part.

Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des geschlossenen Umspritzwerkzeugs aus Fig. 5 mit der zu 99% mit Kunststoff masse gefüllten Kavität. Fig. 6 shows a schematic perspective sectional view of the closed Umspritzwerkzeugs from Fig. 5 with the 99% filled with plastic mass cavity.

Fig. 7 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des geschlossenen Umspritzwerkzeugs aus Fig. 6, wobei Positionierstifte aus der Kavität des Umspritzwerkzeugs gezogen sind. Fig. 7 shows a schematic perspective sectional view of the closed Umspritzwerkzeugs of FIG. 6, wherein positioning pins are pulled out of the cavity of Umspritzwerkzeugs.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1 einen Halter 10, mindestens zwei Stromschienen 7 und einen Messwertgeber 3. Der Halter 10, die mindestens zwei Stromschienen 7 und der Messwertgeber 3 werden durch ein nachfolgend beschriebenes erfindungsgemäßes Umspritzverfahren 100 in eine Kunststoffmasse M eingebettet. Hierbei weist der Halter 10 an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten AI, A2 jeweils mindestens eine Vertiefung 14, 16, 18 auf, welche während eines Umspritzvorgangs Positionierstifte 22, 24, 26 eines Umspritzwerkzeugs 20 zumindest teilweise aufnehmen. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the exemplary embodiment of a sensor unit 1 according to the invention comprises a holder 10, at least two busbars 7 and a transmitter 3. The holder 10, the at least two busbars 7 and the transmitter 3 are characterized by a below-described inventive Injection molding 100 embedded in a plastic mass M. In this case, the holder 10 at least two opposite outer sides AI, A2 in each case at least one recess 14, 16, 18, which at least partially receive positioning pins 22, 24, 26 of a Umspritzwerkzeugs 20 during a Umspritzvorgangs.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Sensoreinheit 1 entspricht einem Magnetfeldsensor, welcher insbesondere zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungsmessung für ein Fahrzeugrad oder für den Triebstrang eines Fahrzeugs eingesetzt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Halter 10 zwei Stromschienen 7, zwei erste Vertiefungen 14, 16 in seiner Unterseite und eine zweite Vertiefung 18 in seiner Oberseite auf. Der Halter 10 ist als Kunststoffspritzteil ausgeführt und besitzt eine taschenartige Aussparung 12 im Bereich seiner leseseitigen Stirnfläche, in welcher der Messwertgeber 3 bei der abschließenden Umspritzung mit Kunststoff abgestützt und somit gegen mechanische Beschädigung geschützt ist. Eine Anschlussanordnung für die beschriebene Sensoreinheit 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in einem ersten Kontaktierungsbereich der beiden Stromschienen 7 zwei Anschlusselemente auf, welche jeweils über eine Crimpverbindung elektrisch und mechanisch mit den abisolierten Enden von Einzeladern 9.1 eines Anschlusskabels 9 verbunden sind. In einem zweiten Kontaktierungsbereich sind die beiden Stromschienen 7 elektrisch und mechanisch jeweils mit einem Kontaktelement 5 des Messwertgebers 3 verbunden. Die Stromschienen 7 sind zumindest teilweise von einer Kunststoffumspritzung umhüllt, welche am zweiten Kontaktierungsbereich eine fensterförmige Aussparung 11 aufweist, so dass die Enden der Stromschienen 7 für einen Verbindungsprozess mit den als Flächen ausgeführten Kontaktelementen 5 zugänglich sind. Hierbei können die Kontaktelemente 5 des Messwertgebers 3 beispielsweise über einen Löt- oder Schweiß- oder Klebevorgang mit den Enden der Stromschienen 7 kontaktiert werden. Die ersten Kontaktierungsbereiche der Stromschienen 7, welche mit den Einzeladern 9.1 des Anschlusskabels 9 kontaktiert sind, sind außerhalb der Kunststoffumspritzung des Halters 10. The sensor unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 corresponds to a magnetic field sensor, which is used in particular for speed and / or direction of rotation measurement for a vehicle wheel or for the drive train of a vehicle. In the illustrated embodiment, the holder 10 has two busbars 7, two first recesses 14, 16 in its lower side and a second recess 18 in its upper side. The holder 10 is designed as a plastic injection molded part and has a pocket-like recess 12 in the region of its reading-side end face, in which the transmitter 3 is supported in the final encapsulation with plastic and thus protected against mechanical damage. A connection arrangement for the sensor unit 1 described in the illustrated embodiment, in each case in a first contacting region of the two busbars 7, two connection elements, which are electrically and mechanically connected to the stripped ends of individual wires 9.1 of a connecting cable 9 via a crimp connection. In a second contacting region, the two busbars 7 are electrically and mechanically connected in each case to a contact element 5 of the sensor 3. The busbars 7 are at least partially enveloped by a plastic extrusion, which has a window-shaped recess 11 on the second contacting region, so that the ends of the busbars 7 are accessible for a connection process with the contact elements 5 designed as surfaces. In this case, the contact elements 5 of the transmitter 3 can be contacted with the ends of the busbars 7, for example via a soldering or welding or gluing process. The first contacting regions of the busbars 7, which are contacted with the individual cores 9.1 of the connecting cable 9, are outside the plastic encapsulation of the holder 10.

Wie aus Fig. 3 bis 7 weiter ersichtlich ist, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Umspritzverfahren 100 für eine Sensoreinheit 1, welche einen Halter 10, mindestens zwei Stromschienen 7 und einen Messwertgeber 3 umfasst, die Sensoreinheit 1 in eine Kavität 30 eines Um- spritzwerkzeugs 20 eingelegt, welche zwischen mindestens zwei Werkzeugteilen 20A, 20B ausgebildet ist und anschließend mit einer Kunststoff masse KM gefüllt wird. Die umspritzte Sensoreinheit 1 wird nach dem Umspritzvorgang aus der Kavität 30 des Umspritzwerkzeugs 20 entnommen wird. Hierbei wird die Sensoreinheit 1 so in der Kavität 30 positioniert, dass mindestens zwei Positionierstifte 22, 24, 26 des Umspritzwerkzeugs 20 zumindest teilweise in korrespondierende Vertiefungen 22, 24, 26 im Halter 10 der Sensoreinheit 1 eingeführt werden, welche an gegenüberliegenden Außenseiten AI, A2 in den Halter 10 eingebracht sind. Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist, wird die Sensoreinheit 1 bzw. der Halter 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel des Umspritzverfahrens 100 für eine Sensoreinheit 1 in einem Schritt S100 mit einer ersten Außenseite AI, welche hier der Unterseite des Halters 10 entspricht, auf zwei erste Positionierstifte 22, 24 eines ersten Werkzeugteils 20A aufgesetzt. Die beiden ersten Positionierstifte 22, 24 werden zumindest teilweise von den korrespondierenden ersten Vertiefungen 14, 16 in der ersten Außenseite AI des Halters 10 aufgenommen. As is further apparent from FIGS. 3 to 7, in the exemplary embodiment illustrated, for an inventive overmolding method 100 for a sensor unit 1, which comprises a holder 10, at least two busbars 7 and a measuring transducer 3, the sensor unit 1 is inserted into a cavity 30 of a Um - Injection 20 inserted, which is formed between at least two tool parts 20 A, 20 B and is then filled with a plastic mass KM. The overmolded sensor unit 1 is removed from the cavity 30 of the overmolding tool 20 after the encapsulation process. In this case, the sensor unit 1 is positioned in the cavity 30 so that at least two positioning pins 22, 24, 26 of the extrusion die 20 are at least partially inserted into corresponding recesses 22, 24, 26 in the holder 10 of the sensor unit 1, which on opposite outer sides AI, A2 are introduced into the holder 10. 3 and 4, the sensor unit 1 or the holder 10 in the illustrated embodiment of the overmolding method 100 for a sensor unit 1 in a step S100 with a first outer side AI, which here corresponds to the underside of the holder 10 on two first positioning pins 22, 24 of a first tool part 20A placed. The first two positioning pins 22, 24 are at least partially received by the corresponding first recesses 14, 16 in the first outer side AI of the holder 10.

Anschließend wird im Schritt S110 ein zweites Werkzeugteil 20B mit einem zweiten Positionierstift 26 auf das erste Werkzeugteil 20A aufgesetzt und die Kavität 30 geschlossen. Hierbei wird der zweite Positionierstift 26 des zweiten Werkzeugteils 20B zumindest teilweise von der korrespondierenden zweiten Vertiefung 18 der zweiten Außenseite A2 des Halters 10 aufgenommen. Dadurch ist der Halter 10 in der geschlossenen Kavität 30 zwischen den beiden ersten Positionierstiften 22, 24 und dem zweiten Positionierstift 26 kraftschlüssig und formschlüssig sicher gehalten, wie aus Fig. 5 weiter ersichtlich ist. Somit kann ein Verrutschen des Halters 10 bzw. der Sensoreinheit 1 innerhalb der Kavität 30 während des Umspritzvorgangs verhindert oder zumindest erschwert werden. Subsequently, in step S110, a second tool part 20B with a second positioning pin 26 is placed on the first tool part 20A and the cavity 30 is closed. In this case, the second positioning pin 26 of the second tool part 20B is at least partially received by the corresponding second recess 18 of the second outer side A2 of the holder 10. As a result, the holder 10 in the closed cavity 30 between the two first positioning pins 22, 24 and the second positioning pin 26 is positively held positively and positively, as shown in FIG. 5 is further apparent. Thus, slippage of the holder 10 or the sensor unit 1 within the cavity 30 during the encapsulation process can be prevented or at least made more difficult.

In einem Schritt S120 wird dann die Kavität 30 bis zu einem vorgegebenen Füllstand mit der Kunststoffmasse KM gefüllt. Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, ist die Kavität 30 bei Erreichen des vorgegebenen Füllstand zwischen 94% und 99% mit der Kunststoff masse KM gefüllt. Nach Erreichen des vorgegebenen Füllstands werden im Schritt S130 die Positionierstifte 22, 24, 26 aus der Kavität 30 gezogen. In Fig. 7 zeigen die Pfeile die Richtung an, in welche die einzelnen Positionierstifte 22, 24, 26 bewegt werden. Nach dem Ausfahren der Positionierstifte 22, 24, 26 wird die Kavität 30 im Schritt S140 vollständig mit der Kunststoffmasse KM gefüllt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das restliche Volumen der Kavität 30 unter Druckerhöhung mit Kunststoff masse M gefüllt, wobei die unter Druck eingebrachte Kunststoff masse KM die Lücken der Positionierstifte 22, 24, 26 auffüllt. Nach dem Aushärten der Kunststoffmasse KM wird das zweite Werkzeugteil 20B im Schritt S150 vom ersten Werkzeugteil 20A abgehoben und die Kavität 30 geöffnet. Anschließend kann die umspritzte Sensoreinheit 1 im Schritt S160 aus der Kavität 30 entnommen werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen entspricht die erste Außenseite AI einer Unterseite des Halters 10, und die zweite Außenseite A2 entspricht einer Oberseite des Halters 10. Selbstverständlich können zusätzlich oder alternativ auch seitliche Positionierstifte und korrespondierende seitliche Vertiefungen verwendet werden, um den Halter 10 bzw. die Sensoreinheit 1 während des Um- spritzvorgangs in der Kavität 30 in Position zu halten. In a step S120, the cavity 30 is then filled up to a predetermined fill level with the plastic compound KM. As is further apparent from FIG. 6, the cavity 30 is filled with the plastic mass KM when it reaches the predetermined filling level between 94% and 99%. After reaching the predetermined fill level, the positioning pins 22, 24, 26 are pulled out of the cavity 30 in step S130. In Fig. 7, the arrows indicate the direction in which the individual positioning pins 22, 24, 26 are moved. After the extension of the positioning pins 22, 24, 26, the cavity 30 is completely filled with the plastic compound KM in step S140. In the illustrated embodiment, the remaining volume of the cavity 30 is filled with pressure increase with plastic mass M, wherein the introduced under pressure plastic mass KM fills the gaps of the positioning pins 22, 24, 26. After the curing of the plastic compound KM, the second tool part 20B is lifted off the first tool part 20A in step S150 and the cavity 30 is opened. Subsequently, the overmolded sensor unit 1 can be removed from the cavity 30 in step S160. In the illustrated embodiments, the first outer side AI corresponds to an underside of the holder 10, and the second outer side A2 corresponds to an upper side of the holder 10. Of course, additionally or alternatively also lateral positioning pins and corresponding side recesses can be used to the holder 10 and the sensor unit 1 during the Umspritzvorgangs in the cavity 30 in position.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Umspritzverfahrens 100 für eine Sensoreinheit 1 wird neben dem Halter 10, den beiden Stromschienen 7 und dem Messwertgeber 3 auch ein Endabschnitt des Anschlusskabels 9, dessen Einzeladern 9.1 jeweils mit einer der Stromschienen 7 verbunden sind, in die Kunststoffmasse KM eingebettet. Daher weisen die beiden Werkzeugteile 20A, 20B des Umspritzwerkzeugs 20 entsprechende Aussparungen auf, durch welche der Endabschnitt des Anschlusskabels 9 in die Kavität 30 geführt wird. Hierbei sind die Aussparungen fluiddicht zum Anschlusskabel 9 ausgebildet. In the illustrated embodiment of the overmolding method 100 for a sensor unit 1, in addition to the holder 10, the two busbars 7 and the transmitter 3, an end portion of the connection cable 9, the individual wires 9.1 are each connected to one of the busbars 7, embedded in the plastic mass KM. Therefore, the two tool parts 20A, 20B of the overmolding tool 20 have corresponding recesses through which the end section of the connecting cable 9 is guided into the cavity 30. Here, the recesses are formed fluid-tight to the connecting cable 9.

Claims

claims

1. Injection molding method (100) for a sensor unit (1) comprising a holder (10), at least two busbars (7) and a transmitter (3), wherein the sensor unit (1) in a cavity (30) of a Umspritzwerkzeugs (20 ) is inserted, which between at least two tool parts (20A, 20B) is formed and then filled with a plastic mass (KM), wherein the overmolded sensor unit (1) after the encapsulation of the cavity (30) of the Umspritzwerkzeugs (20) characterized in that the sensor unit (1) in the cavity (30) is positioned so that at least two positioning pins (22, 24, 26) of the overmolding tool (20) at least partially in corresponding recesses (22, 24, 26) in Holder (10) of the sensor unit (1) are introduced, which are introduced on opposite outer sides (AI, A2) in the holder (10).

2. extrusion method (100) according to claim 1, characterized in that the cavity (30) to a predetermined level with the plastic mass (KM) is filled, wherein the positioning pins (22, 24, 26) after reaching the predetermined level from the cavity (30) are pulled, and the cavity (30) after the extension of the positioning pins (22, 24, 26) is completely filled with the plastic compound (KM).

3. extrusion method (100) according to claim 2, characterized in that the cavity (30) is filled when reaching the predetermined level between 94% and 99% with the plastic mass (KM).

4. Injection method (100) according to claim 2 or 3, characterized in that a residual volume of the cavity (30) is filled with pressure increase with plastic compound (KM), wherein the introduced under pressure plastic compound (KM), the gaps of the positioning pins (22, 24, 26) fills up.

5. Injection molding method (100) according to claim 1, characterized in that the holder (10) with a first outer side (AI) is placed on at least two first positioning pins (22, 24) of a first tool part (20A) which at least partially received by corresponding first recesses (14, 16) in the first outer side (AI) of the holder (10).

6. extrusion coating method (100) according to claim 5, characterized in that a second tool part (20 B) with at least one second positioning pin (26) on the first tool part (20 A) placed and the cavity (30) is closed, wherein the at least one second Positioning pin (26) of the second tool part (20B) is at least partially received by a corresponding second recess (18) in a second outer side (A2) of the holder (10).

7. extrusion method (100) according to claim 5 or 6, characterized in that the first outer side (AI) of a bottom of the holder (10) and the second outer side (A2) corresponds to an upper side of the holder (10).

8. sensor unit (1) with a holder (10), at least two busbars (7) and a transmitter (3), which are embedded in a plastic mass (KM), characterized in that the holder (10) on at least two each other opposite outer sides (AI, A2) in each case at least one recess (14, 16, 18), which at least partially receive positioning pins (22, 24, 26) of a Umspritzwerkzeugs (20) during a Umspritzvor- gang.

9. sensor unit (1) according to claim 8, characterized in that at least a first recess (14, 16) in an underside of the holder (10) and at least a second recess (18) in an upper surface of the holder (10) are introduced.

10. sensor unit (1) according to claim 8 or 9, characterized in that an end portion of a connecting cable (9) whose individual wires (9.1) each- Weil are connected to a busbar (7), in the plastic mass (KM) is embedded.