DE10155538B4

DE10155538B4 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder von Gehäuseelementen nach dem Spritzgußverfahren

Info

Publication number: DE10155538B4
Application number: DE10155538.5A
Authority: DE
Inventors: Manfred Goll
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: DE10155538A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder von Gehäuseelementen nach dem Spritzgussverfahren, bei dem ein oder mehrere elektrische Bauelemente (1, 2, 3, 4) mit einer Umspritzmasse umhüllt werden, wobei eines oder mehrere Bauelemente durch eine mechanische Klemmvorrichtung mit mindestens einem Klemmelement (5) vor dem Spritzen und zumindest für eine bestimmte Zeit während des Spritzvorgangs positioniert werden, wobei die Klemmkraft des oder der Klemmelemente an die geklemmten Bauelemente (4) während des Spritzvorgangs verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft durch Variation des Drucks in einer Druck-Kraft-Übersetzungsvorrichtung (12), in einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder verändert wird, wobei der Druck in diesem Zylinder (12) durch eine Druckübersetzungsvorrichtung (13) mit proportionaler Kennlinie eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder von Gehäuseelementen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
Heutige Kraftfahrzeuge sind vielfach mit elektronischen Systemen ausgestattet, welche mittels Sensoren Zustandsinformationen des Fahrzeugs, wie z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel, Druck und Temperatur aufnehmen und elektronisch Verarbeiten.
Aus der Internationalen Patentanmeldung WO 97/36729 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors zur Erfassung der Raddrehzahl hervor, bei dem das Gehäuse der Sensoren nach einem Spritzgußverfahren hergestellt wird. Die Raddrehzahlsensoren werden überwiegend in Kraftfahrzeugen mit elektronisch geregelten Bremssystemen eingesetzt und müssen daher besonders zuverlässig und betriebssicher sein. Dies bedingt nicht zuletzt aufgrund der rauhen Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen) besonders gut abdichtende Gehäuse für die empfindlichen elektronischen Bauelemente, die in den Sensoren angeordnet sind. Das Gehäuse der bekannten Raddrehzahlsensoren ist daher zum Schutz vor Umwelteinflüssen mit einem kostengünstig Herstellbaren Spritzgußgehäuse aus witterungsgebständigem Kunststoffmaterial umgeben. Bei der Herstellung der Sensoren nach dem bekannten Spritzgußverfahren werden Einlegeteile, wie Gehäuseelemente, elektronische Bauelemente, elektrische Leitungen (Kabel), metallische Steckerelemente etc. in den verwendeten Spritzgußformen durch Klemmen an der vorgesehenen Position, insbesondere im Bereich der elektrischen Leitungen, fixiert. Es wurde nun gefunden, daß sich durch die Halterung der Anschlußleitungen mittels Klemmen die Einlegeteile innerhalb der Spritzform geringfügig verschieben können, was im Hinblick auf die hohe geforderte Präzision der hergestellten Sensoren unerwünscht ist.
Druckschrift DE 1 979 338 U beschreibt eine Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen, bei welcher ein zu umspritzendes Bauteil von Zentrierstiften gehalten wird, deren Bewegung auf den Spritzvorgang abgestimmt wird. Dabei werden gegen Ende des Einspritzvorgangs die Zentrierstifte so weit zurückgezogen, dass sie bündig mit der Innenseite der Form abschließen, wonach der Einspritzvorgang zu Ende geführt wird.
Offenlegungsschrift DE 43 30 323 A1 schlägt eine Vorrichtung zur Umspritzung vor, bei der ein zu umspritzendes Werkstück von Arretierstiften gehalten wird, die in Abhängigkeit des Drucks oder Füllungsgrads der Form zurückgefahren werden.
Es besteht nun die Aufgabe, die vorstehend angeführte Herstellung von Sensoren mittels eines Spritzgussverfahrens zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.
Nach der Erfindung wird die Klemmkraft von einem oder mehrere Halteelementen, zum Beispiel Klemmen, auf ein eingelegtes Bauelement, zum Beispiel auf die eingelegte Anschlußkabel eines Sensors, während des Umspritzvorgangs verändert bzw. variiert. Dies läßt sich beispielsweise durch eine sogenannte Übersetzung des im eingespritzten Material gemessenen Drucks in einen hydraulischen Druck erzielen, wobei durch den hydraulischen Druck ein Hydraulikzylinder betätigt wird, welcher mechanisch mit den Halteelementen verbunden ist.
Die elektronischen Kraftfahrzeugbauelemente sind bevorzugt elektronische Bauelemente eines Raddrehzahlsensors, welcher insbesondere nach einem magnetischen Prinzip arbeitet. Besonders bevorzugt umfassen die Bauelemente daher mindestens ein magnetoresistives Widerstandselement (AMR oder GMR) oder mindestens ein Hall-Element.
Die Bauelemente enthalten vorzugsweise außerdem Bauelemente eines aktiven oder passiven Sensors. Unter einem aktiven Sensor wird ein Sensor verstanden, welcher aktive elektronische Bauelemente, wie z. B. Transistoren zur Sensorsignalaufbereitung, umfasst.
Die Bauelemente umfassen weiterhin bevorzugt elektrische Leitungen, mit denen der Sensor mit einem elektronischen Bremsensteuergeräten verbunden werden kann, z. B. mit einem Bremsenssteuergerät welches ein universell einsetzbarer Kombiregler bestehend eine Elektronikeinheit (ECU) und ggf. eine angesteckte Hydraulikeinheit (HCU). Mit diesen Kombireglern können vielfältige Bremsen- und Fahrdynamik-regelungen bzw. Eingriffe, wie beispielsweise ABS, ABS plus, ASR oder ESP realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: sensorisches Element
2: integrierter Schaltkreis für die Sensorsignalauswertung
3: Anschlussdrähte
4: Kabel
5: Klemmelement, Klemme, Kabelklemmen
6: Spritzform
8: Isolation
9: Haltepunkte
10: Einspritzkanal, Einspritzposition
11: Drucksensor, Sensor
12: Zylinder, Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinder
13: Druckübersetzungsvorrichtung
14: Kolbendrucksensor

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Aus der Figurenbeschreibung ergeben sich weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Es zeigen
1 eine schematische Darstellung eines mit Halteklemmen fixierten Sensorkabels in einer Spritzgußform im Querschnitt und
2 Diagramme mit dem zeitlichen Verlauf der Haltekraft bzw. des entsprechenden Haltedrucks über der Zeit.
1 zeigt eine Spritzform 6, in die ein halbfertiger Sensor, bestehend aus Einlegeteilen, wie elektronische Bauelemente 1 (Sensorisches Element) und 2 (Integrierter Schaltkreis für die Sensorsignalauswertung), Anschlussdrähte 3, Stifte oder Metallteile und Kabel 4, vor dem Umspritzen mit Kunststoff eingebracht ist. Die Einlegeteile werden vor und während des Spritzgussvorganges durch die Klemmen 5 an Haltepunkten 9 gehalten und positioniert. Das Einspritzen einer geeigneten Spritzmasse erfolgt über Einspritzkanäle 10. Im Bereich von Einspritzposition 10 ist ein Drucksensor 11 vorgesehen, mit dem der Einspritzdruck gemessen werden kann.
Eine Verlängerung des Kabels 4 in Richtung der Spritzform 6 wird dadurch verhindert, daß Kabelklemmen 5 vorgesehen sind, bei denen die Anpresskraft N der Klemmen an das Kabel während des Spritzens durch Variation des Drucks in Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinder 12 verändert wird. Hierzu ist ein Kolben des Zylinders 12 mit den Klemmen 5 mechanisch verbunden. Erfindungsgemäß wird die Klemmkraft in Abhängigkeit vom Spritzdruck variiert, wie im Zusammenhang mit 2 weiter unten erläutert wird. Der Druck in Zylinder 12 wird beispielgemäß in Abhängigkeit vom angezeigten Druck des Drucksensors 11, welcher den Druck in mindestens einem Einspritzkanal 10 misst, durch eine Druckübersetzungsvorrichtung 13 mit proportionaler Kennlinie eingestellt, wobei Sensor 11 und Kolbendrucksensor 14 über Druckleitungen verbunden sind.
In Teilbild a) von 2 ist ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf des Drucks der Spritzmasse in Abhängigkeit von der Zeit während des Spritzvorgangs dargestellt. Im Diagramm von Teilbild b) ist der während des Spritzvorgangs in Abhängigkeit vom Druck in der Spritzmasse variierte Verlauf der Andruckkraft der Klemmen 5 auf das Kabel 4 dargestellt. Durch die weiter oben beschriebene Druckübersetzung wird qualitativ ein übereinstimmender Kurvenverlauf von Spritzmassendruck und Anpresskraft erreicht. Unmittelbar vor dem Beginn des Spritzvorgangs ist die Klemmkraft vergleichsweise gering. Erst wenn sich der Druck der eingespritzten Masse erhöht, wird auch die Klemmkraft auf das Kabel 4 erhöht, wodurch eine unerwünschte Kabelverformung wirksam vermieden wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder von Gehäuseelementen nach dem Spritzgussverfahren, bei dem ein oder mehrere elektrische Bauelemente (1, 2, 3, 4) mit einer Umspritzmasse umhüllt werden, wobei eines oder mehrere Bauelemente durch eine mechanische Klemmvorrichtung mit mindestens einem Klemmelement (5) vor dem Spritzen und zumindest für eine bestimmte Zeit während des Spritzvorgangs positioniert werden, wobei die Klemmkraft des oder der Klemmelemente an die geklemmten Bauelemente (4) während des Spritzvorgangs verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft durch Variation des Drucks in einer Druck-Kraft-Übersetzungsvorrichtung (12), in einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder verändert wird, wobei der Druck in diesem Zylinder (12) durch eine Druckübersetzungsvorrichtung (13) mit proportionaler Kennlinie eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem oder den Klemmelement/-en gehaltene Bauelement ein ein- oder mehr-adriges Kabel (4) mit einer Isolation (8) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft nach Maßgabe des Drucks des Spritzmaterials, insbesondere mittels einer Druckübersetzungsvorrichtung (13), beim Spritzgußvorgang verändert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente die elektronischen Bestandteile eines aktiven Kraftfahrzeug-Raddrehzahlsensors sind.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck oder die Klemmkraft unmittelbar vor Beginn des Spritzvorgangs niedriger ist, als kurz nach dem Beginn des Spritzvorgangs.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck oder die Klemmkraft im weiteren Verlauf des Spritzvorgangs abgesenkt wird.