DE102013014803B4 - position sensor device - Google Patents

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Abstract

Positionssensoreinrichtung mita) einem Träger (3);b) einem an dem Träger (3) angeordneten Permanentmagneten (4);c) einem in der Nähe des Permanentmagneten (4) angeordneten Sensorchip (5), der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungselemente sowie elektrische Anschlusskontakte (30) aufweist;d) mindestens zwei Zuleitungen (7, 8), die an einem Ende mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch verbunden sind; wobeie) der Träger (3) ein Kunststoffformteil ist, in welchem einstückig ausgebildet sind:ea) Positioniermittel (10, 11) für den Permanentmagneten (4);eb) Positioniermittel (15 bis 18) für die Zuleitungen (7, 8);dadurch gekennzeichnet, dassf) die Positioniermittel (15 bis 18) für die Zuleitungen (7, 8) zwei durch den Träger (3) verlaufende Löcher (17, 18) umfassen;g) der Träger (3) eine ebene Fläche (9) zum Auflegen des Permanentmagneten (4) aufweist;h) an der der ebenen Fläche (9) gegenüberliegenden Seite des Trägers (3) zwei Vorsprünge (15, 16) angeformt sind, die von je einem der beiden Löcher (17, 18) durchzogen sind;i) die Zuleitungen (7, 8) mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch direkt und unter Verzicht auf eine Leiterplatte verbunden sind;j) der Permanentmagnet (4) derart ausgestaltet ist und der Sensorchip (5) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Positionssensoreinrichtung als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet ist, bei der der Sensorchip (5) in einer im Wesentlichen magnetfeldfreien Zone des Permanentmagneten (4) angeordnet ist;k) der Sensorchip (5) so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist.Position sensor device witha) a carrier (3);b) a permanent magnet (4) arranged on the carrier (3);c) a sensor chip (5) arranged in the vicinity of the permanent magnet (4), which has a magnetic field-sensitive element and electronic circuit elements as well as electrical has connection contacts (30);d) at least two supply lines (7, 8) which are electrically connected at one end to the connection contacts (30) of the sensor chip (5); whereine) the carrier (3) is a plastic molding in which are formed in one piece:ea) positioning means (10, 11) for the permanent magnet (4);eb) positioning means (15 to 18) for the leads (7, 8);thereby characterized in thatf) the positioning means (15 to 18) for the leads (7, 8) comprise two holes (17, 18) running through the support (3);g) the support (3) has a flat surface (9) for laying of the permanent magnet (4);h) two projections (15, 16) are formed on the side of the carrier (3) opposite the flat surface (9), each of which has one of the two holes (17, 18) running through it;i ) the supply lines (7, 8) are electrically connected directly to the connection contacts (30) of the sensor chip (5) and without a printed circuit board; j) the permanent magnet (4) is designed in this way and the sensor chip (5) is designed and arranged in this way is that the position sensor device is designed as a zero-Gauss device in which the sensor chip (5th ) is arranged in a zone of the permanent magnet (4) that is essentially free of a magnetic field; k) the sensor chip (5) can be programmed in such a way that an electronic zero adjustment is possible on it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionssensoreinrichtung, insbesondere Sitzpositionssensoreinrichtung, mit

  1. a) einem Träger;
  2. b) einem an dem Träger angeordneten Permanentmagneten;
  3. c) einem in der Nähe des Permanentmagneten angeordneten Sensorchip, der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungskomponenten sowie elektrische Anschlusskontakte aufweist;
  4. d) mindestens zwei Zuleitungen, die an einem Ende mit Anschlusskontakten des Sensorchips elektrisch verbunden sind;
  5. e) wobei der Träger ein Kunststoffformteil ist, in welchem einstückig ausgebildet sind:
    • ea) Positioniermittel für den Permanentmagneten;
    • eb) Positioniermittel für die Zuleitungen.
The invention relates to a position sensor device, in particular a seat position sensor device
  1. a) a carrier;
  2. b) a permanent magnet arranged on the carrier;
  3. c) a sensor chip arranged in the vicinity of the permanent magnet, which has a magnetic field-sensitive element and electronic circuitry components as well as electrical connection contacts;
  4. d) at least two supply lines which are electrically connected at one end to connection contacts of the sensor chip;
  5. e) wherein the carrier is a plastic molding in which are integrally formed:
    • ea) positioning means for the permanent magnet;
    • eb) positioning means for the supply lines.

Die Messung der Position bestimmter Gegenstände gewinnt in der modernen Industrie zunehmende Bedeutung. Dies gilt insbesondere auch für die Automobilindustrie und hier speziell für die Erfassung der Position von Fahrzeugsitzen. Hierfür werden zunehmend Positionssensoreinrichtungen der oben genannten Art eingesetzt. Sie haben den Vorzug, eine in sich geschlossene, als Ganzes zu handhabende Baueinheit zu sein, die auf ein passives an dem Gegenstand angebrachtes Teil, welches das Magnetfeld verändert, beispielsweise eine Sitzschiene, anspricht.Measuring the position of specific objects is becoming increasingly important in modern industry. This also applies in particular to the automotive industry and specifically to detecting the position of vehicle seats. Position sensor devices of the type mentioned above are increasingly being used for this purpose. They have the advantage of being a self-contained, fully manipulable assembly that responds to a passive magnetic field modifying part attached to the object, such as a seat rail.

Bekannte Positionssensoreinrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie derzeit am Markt sind, enthalten elektronische Leiterplatten. Diese dient nicht nur zur elektrischen Verbindung zwischen den Zuleitungen und den verschiedenen elektronischen bzw. elektrisch betriebenen Komponenten, sondern auch als mechanischer Träger für den Permanentmagneten und ggfs. weiterer Komponenten. Der Sensorchip musste im Wesentlichen manuell an dem Permanentmagneten angeordnet werden. Jede Positionssensoreinrichtung musste gesondert vermessen und auf eine optimale Lage des Sensorchips gegenüber dem Permanentmagneten einjustiert werden. Das gesamte so gewonnene Gebilde wurde dann eingegossen. Diese Vorgehensweise ist sowohl bezüglich der eingesetzten Komponenten als auch bezüglich der Montageart, die viel Handarbeit erfordert, verhältnismäßig kostspielig.Known position sensor devices of the type mentioned, as they are currently on the market, contain electronic circuit boards. This serves not only for the electrical connection between the supply lines and the various electronic or electrically operated components, but also as a mechanical carrier for the permanent magnet and, if necessary, other components. The sensor chip essentially had to be placed manually on the permanent magnet. Each position sensor device had to be measured separately and adjusted to an optimal position of the sensor chip in relation to the permanent magnet. The entire structure thus obtained was then poured. This procedure is relatively expensive both with regard to the components used and with regard to the type of assembly, which requires a lot of manual work.

Positionssensoreinrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise in den Druckschriften DE 196 80 089 B4 , DE 10 2005 011 262 A1 , WO 2004/ 008 080 A1 und DE 198 48 081 A1 beschrieben.Position sensor devices of the type mentioned are, for example, in the publications DE 196 80 089 B4 , DE 10 2005 011 262 A1 , WO 2004/008080 A1 and DE 198 48 081 A1 described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positionssensoreinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche insgesamt sowohl in den eingesetzten Komponenten als auch in der Montage kostengünstiger ist.The object of the present invention is to create a position sensor device of the type mentioned at the outset which is more cost-effective overall both in terms of the components used and in terms of assembly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

  • f) die Positioniermittel für die Zuleitungen zwei durch den Träger verlaufende Löcher umfassen;
  • g) der Träger eine ebene Fläche zum Auflegen des Permanentmagneten aufweist;
  • h) an der der ebenen Fläche gegenüberliegenden Seite des Trägers zwei Vorsprünge angeformt sind, die von je einem der beiden Löcher durchzogen sind;
  • i) die Zuleitungen mit den Anschlusskontakten des Sensorchips elektrisch direkt und unter Verzicht auf eine Leiterplatte verbunden sind;
  • j) der Permanentmagnet derart ausgestaltet ist und der Sensorchip derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Positionssensoreinrichtung als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet ist, bei der der Sensorchip in einer im Wesentlichen magnetfeldfreien Zone des Permanentmagneten angeordnet ist;
  • k) der Sensorchip so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist.
This object is achieved according to the invention in that
  • f) the positioning means for the leads comprise two holes through the support;
  • g) the carrier has a flat surface for placing the permanent magnet;
  • h) on the side of the carrier opposite the flat surface, two projections are formed, each of which has one of the two holes running through it;
  • i) the feed lines are electrically connected directly to the connection contacts of the sensor chip and without a printed circuit board;
  • j) the permanent magnet is designed in such a way and the sensor chip is designed and arranged in such a way that the position sensor device is designed as a zero-gauss device, in which the sensor chip is arranged in a zone of the permanent magnet that is essentially free of a magnetic field;
  • k) the sensor chip can be programmed in such a way that an electronic zero adjustment is possible on it.

Erfindungsgemäß wird also auf eine Leiterplatte vollständig verzichtet. Deren Funktion als Träger wird nunmehr durch das Kunststoffformteil erfüllt, das, z.B. in einem Spritzvorgang, sehr kostengünstig und sehr präzise hergestellt werden kann. Die zur Positionierung des Permanentmagneten und der Zuleitungen erforderlichen Positioniermittel können bei der Herstellung des Kunststoffformteiles praktisch kostenfrei mit angebracht werden. Die Zuleitungen sind mit den Anschlusskontakten des Sensorchips aufgrund der vorausgegangen exakten Positionierung direkt elektrisch miteinander verbunden. Unter „direkt“ wird hier der bereits angesprochene Verzicht auf eine gesonderte elektrische Leiterplatte verstanden.According to the invention, a printed circuit board is therefore completely dispensed with. Their function as a carrier is now fulfilled by the plastic molded part, which can be manufactured very cost-effectively and very precisely, e.g. in an injection molding process. The positioning means required for positioning the permanent magnet and the supply lines can be attached practically free of charge during the production of the plastic molded part. The supply lines are directly electrically connected to the connection contacts of the sensor chip due to the previous exact positioning. “Direct” here means the already mentioned omission of a separate electrical circuit board.

Erfindungsgemäß ist die Positionssensoreinrichtung durch entsprechende Ausgestaltung des Permanentmagneten und entsprechende Ausgestaltung und Anordnung des Sensorchips als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet. Derartige „Zero-Gauss-Einrichtungen“ sind an und für sich bekannt, so beispielsweise aus der WO 96/ 07 112 A1 oder auch der DE 39 01 678 A1 . Hier wird der Sensorchip in einer im Wesentlichen magnetfeldfreien Zone des Permanentmagneten angeordnet. Bei Annäherung des zu sensierenden Gegenstandes wird das Magnetfeld so gestört, dass der Sensorchip nunmehr ein Magnetfeld spürt und ein entsprechendes Signal abgibt. Der größte Vorteil derartiger Zero-Gauss-Positioniereinrichtungen ist die verhältnismäßig hohe Temperaturstabilität und generelle Störunempfindlichkeit.According to the invention, the position sensor device is designed as a zero-Gauss device through a corresponding design of the permanent magnet and a corresponding design and arrangement of the sensor chip. Such "Zero-Gauss devices" are known per se, for example from WO 96/07112 A1 or also the DE 39 01 678 A1 . Here, the sensor chip is arranged in a zone of the permanent magnet that is essentially free of a magnetic field. When the object to be sensed approaches, the magnetic field is disturbed in such a way that the sensor chip now senses a magnetic field and emits a corresponding signal. The greatest advantage of such zero-gauss positioning devices is the relatively high temperature stability and general immunity to interference.

Vorteilhaft weiter ist, wenn der Sensorchip durch Klemmen in einer taschenartigen Ausnehmung des Permanentmagneten befestigt ist. Die taschenartige Ausnehmung sorgt dabei gleichzeitig für die Ausbildung der gewünschten magnetfeldfreien Zone bei Abwesenheit zu sensierender Gegenstände, wie dies auch aus der schon erwähnten WO 96/ 07 112 A1 bekannt ist. Das Klemmen kann im Allgemeinen automatisiert erfolgen, was wiederum der guten Positionierung des Permanentmagneten durch das Kunststoffformteil zu verdanken ist.It is also advantageous if the sensor chip is fastened in a pocket-like recess of the permanent magnet by clamping. At the same time, the pocket-like recess provides for the formation of the desired magnetic field-free zone in the absence of objects to be sensed, as is also the case with the previously mentioned WO 96/07112 A1 is known. The clamping can generally be automated, which in turn is due to the good positioning of the permanent magnet by the plastic molding.

Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Sensorchip so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist. Die hohe Genauigkeit, mit der aufgrund des erfindungsgemäß als Träger eingesetzten Kunststoffformteiles der Permanentmagnet positioniert werden kann, lässt es zu, den Sensorchip am Permanentmagneten auch maschinell mit einer gewissen Ungenauigkeit zu verklemmen. Eine Abweichung von der optimalen Lage lässt sich durch einen elektronischen Nullabgleich kompensieren, der automatisiert durchgeführt werden kann.Furthermore, according to the present invention, it is provided that the sensor chip can be programmed in such a way that an electronic zero adjustment is possible on it. The high level of accuracy with which the permanent magnet can be positioned due to the plastic molded part used as the carrier according to the invention makes it possible to mechanically clamp the sensor chip to the permanent magnet with a certain inaccuracy. A deviation from the optimal position can be compensated for by an electronic zero adjustment, which can be carried out automatically.

Die Positioniermittel für den Permanentmagneten können einen aus einer Anlagefläche herausragenden Zapfen, der in ein Loch des Permanentmagneten eingreift, und mindestens eine Anlagewand umfassen, welche eine Drehung des Permanentmagneten um den Zapfen verhindert. Das fragliche Loch im Permanentmagneten kann dabei in demjenigen Bereich verlaufen, in welchem der Sensorchip angeordnet ist. Es trägt so zusätzlich zu der Ausbildung der gewünschten magnetfeldfreien Zone bei.The positioning means for the permanent magnet can comprise a peg which protrudes from a contact surface and which engages in a hole in the permanent magnet, and at least one contact wall which prevents the permanent magnet from rotating about the peg. The hole in question in the permanent magnet can run in that area in which the sensor chip is arranged. It thus also contributes to the formation of the desired magnetic field-free zone.

Erfindungsgemäß umfassen die Positioniermittel für die Zuleitungen mindestens zwei durch den Träger verlaufende Löcher.According to the invention, the means for positioning the leads comprise at least two holes passing through the support.

Besonders bevorzugt wird dasjenige Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem an dem Träger zusätzlich mindestens ein Schutzschaltungselement, insbesondere ein Kondensator, angeordnet ist und bei dem an dem Träger hierfür Positioniermittel einstückig angeformt sind.Particularly preferred is that exemplary embodiment of the invention in which at least one protective circuit element, in particular a capacitor, is additionally arranged on the carrier and in which positioning means for this purpose are integrally formed on the carrier.

Die (direkte) Verbindung zwischen den Zuleitungen und den Anschlusskontakten des Sensorchips sowie ggf. des Schutzschaltelements kann auf vielerlei bekannte Weise bewirkt werden. Infrage kommen insbesondere unterschiedliche Lötprozesse, so (selektives) Wellenlöten, Laser-Löten, Widerstandsschweißen oder solche Verbindungsarten, die im Träger eingespritzte oder in diesem montierte Einlegeteilte benutzen und von mechanischen Verformungen Gebrauch machen.The (direct) connection between the supply lines and the connection contacts of the sensor chip and possibly the protective switching element can be effected in many known ways. In particular, different soldering processes come into question, such as (selective) wave soldering, laser soldering, resistance welding or those types of connections that use inserts that are injected into the carrier or mounted therein and make use of mechanical deformations.

Ein Beispiel hierfür ist ein als Schneid-Klemm-Kontakt ausgestaltetes Einlegeteil. Die Anschlussdrähte brauchen hier nicht abisoliert zu werden. Die elektrische Verbindung geschieht durch Widerstandsschweißen. Alternativ ist auch hier ein Lötprozess möglich.An example of this is an insert designed as an insulation displacement contact. The connecting wires do not need to be stripped here. The electrical connection is made by resistance welding. Alternatively, a soldering process is also possible here.

Als Einlegeteil kann auch ein Crimp-Kontakt eingesetzt werden, wobei dann die Zuleitungen abisoliert sind. Die elektrische Verbindung geschieht wieder entweder durch einen Lötprozess oder durch Widerstandsschweißen.A crimp contact can also be used as an insert, in which case the leads are then stripped. The electrical connection is again made either by a soldering process or by resistance welding.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

  • 1 die Draufsicht auf eine Sitzpositionssensoreinrichtung;
  • 2 in größerem Maßstab die Seitenansicht eines Trägers, der Teil der Sitzpositionssensoreinrichtung der 1 ist;
  • 3 die Draufsicht auf den Träger von 2;
  • 4 eine Stirnansicht des Trägers der 2 und 3;
  • 5 die Draufsicht auf einen Magneten, der Teil der Sitzpositionssensoreinrichtung der 1 ist, in etwas anderem Maßstab;
  • 6 einen Schnitt durch den Magneten der 5 gemäß der dortigen Linie VI-VI.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing; show it
  • 1 the plan view of a seat position sensor device;
  • 2 on a larger scale the side view of a carrier, which is part of the seat position sensor device of FIG 1 is;
  • 3 the top view of the carrier of 2 ;
  • 4 a front view of the wearer 2 and 3 ;
  • 5 the top view of a magnet that is part of the seat position sensor device 1 is, on a slightly different scale;
  • 6 a cut through the magnet of the 5 according to line VI-VI there.

Die in 1 insgesamt dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene Sitzpositionssensoreinrichtung lässt sich in mehrere Hauptkomponenten unterteilen: Eine Halterung 2, deren genaue Bauweise im vorliegenden Zusammenhang nicht von Interesse ist, dient dazu, die Sitzpositionssensoreinrichtung 1 im Bereich einer Schiene zu befestigen, auf welcher ein Fahrzeugsitz verschoben werden kann.In the 1 The seat position sensor device shown overall and provided with the reference number 1 can be divided into several main components: A bracket 2, the exact design of which is not of interest in the present context, is used to fasten the seat position sensor device 1 in the area of a rail on which a vehicle seat is moved can.

An der Halterung 2 ist in weiter unten angedeuteter Weise ein Träger 3 befestigt, dessen genaue Bauweise unten anhand der 2 bis 4 erläutert werden wird. An dem Träger 3 wiederum ist ein Permanentmagnet 4 angebracht, dessen Bauweise ebenfalls weiter unten anhand der 5 und 6 beschrieben werden wird. An dem Permanentmagneten 4 ist schließlich ein Sensorchip 5 in weiter unten erläuterter Weise angeordnet. Die von dem Träger 3 getragenen Komponenten werden durch ein Schutzelement 6, im vorliegenden Fall einen Kondensator 6, vervollständigt.On the bracket 2, a carrier 3 is attached in a manner indicated below, the exact construction below based on 2 until 4 will be explained. On the carrier 3, in turn, a permanent magnet 4 is attached, the construction of which is also shown below with reference to FIG 5 and 6 will be described. Finally, a sensor chip 5 is arranged on the permanent magnet 4 in a manner explained further below. The components carried by the support 3 are completed by a protective element 6, a capacitor 6 in the present case.

Der Verbindung der von dem Träger 3 getragenen elektronischen Komponenten mit einer elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeuges (nicht dargestellt) dienen zwei Zuleitungen 7 und 8. Diese Zuleitungen 7, 8 befinden sich tatsächlich auf der in 1 nicht sichtbaren Unterseite der Halterung 2 und des Trägers 3. Ihr Verlauf ist in 1 gleichwohl in einer Weise gezeigt, als ob Halter 2 und Träger 3 durchsichtig wären.Two leads 7 and 8 are used to connect the electronic components carried by the carrier 3 to an electronic control device of the vehicle (not shown). These leads 7, 8 are actually located on FIG 1 invisible underside of the bracket 2 and the carrier 3. Your course is in 1 albeit shown in a manner as if holder 2 and carrier 3 were transparent.

Zur näheren Beschreibung des Trägers 3 wird nunmehr auf die 2 bis 4 Bezug genommen, in denen der Träger 3 in größerem Maßstab abgebildet ist. Bei diesem Träger 3 handelt es sich um ein Kunststoffformteil, insbesondere ein Spritzteil. Es ist einstückig mit verschiedenen Positioniermitteln versehen, mit denen insbesondere der Permanentmagnet 4, der Kondensator 6 und die Zuleitungen 7 und 8 an dem Träger 3 festgelegt werden können.For a more detailed description of the carrier 3 is now on the 2 until 4 Referenced, in which the carrier 3 is shown on a larger scale. This carrier 3 is a plastic molded part, in particular an injection molded part. It is provided in one piece with various positioning means with which in particular the permanent magnet 4, the capacitor 6 and the leads 7 and 8 can be fixed to the carrier 3.

Zur Positionierung des Permanentmagneten 4 weist der Träger 3 eine ebene Fläche 9 auf, auf welcher der Permanentmagnet 4 aufgelegt werden kann. Ein sich nach oben zunächst leicht, dann stärker konisch verjüngender, im Querschnitt kreisförmiger Zapfen 10 erstreckt sich von der Fläche 9 in 2 nach oben. An den Träger 3 ist eine ebene Wand 11 angeformt, die mit der Fläche 9 einen rechten Winkel einschließt und ebenfalls der Positionierung des Permanentmagneten 4 dient.To position the permanent magnet 4, the carrier 3 has a flat surface 9 on which the permanent magnet 4 can be placed. A peg 10, which tapers upwards slightly at first and then more conically and is circular in cross-section, extends from the surface 9 in 2 up. A flat wall 11 is formed on the carrier 3 , which encloses a right angle with the surface 9 and also serves to position the permanent magnet 4 .

Um zu verstehen, wie diese Positionierung erfolgt, sei die Bauweise des Permanentmagneten 4 kurz anhand der 5 und 6 beschrieben. In diesen Figuren wechselt erneut der Maßstab. Der Permanentmagnet 4 hat die grobe Form eines Quaders. Die Magnetisierungsrichtung ist senkrecht zur Zeichenebene der 5, wobei der Nordpol oben liegt.In order to understand how this positioning takes place, the construction of the permanent magnet 4 is briefly based on FIG 5 and 6 described. The scale changes again in these figures. The permanent magnet 4 has the rough shape of a cuboid. The direction of magnetization is perpendicular to the plane of the drawing 5 , with the north pole at the top.

In eine, nämlich in die in 5 obere und in 6 linke Fläche des Permanentmagneten 4 ist eine taschenförmige Vertiefung 12 eingeformt, die sich zur Seite hin, in 5 nach links, öffnet. Auf diese Weise erhält der Permanentmagnet 4 in demjenigen Bereich, der oberhalb des Bodens der Vertiefung 12 liegt, die grobe Form eines U, wie insbesondere der 5 zu entnehmen ist. Vom Boden der Vertiefung 12 verläuft ein im Querschnitt kreisrundes Loch 13 zu der der Vertiefung 12 gegenüberliegenden Außenfläche des Permanentmagneten 4. Diese Form des Permanentmagneten 4 hat zur Folge, dass sich im Bereich der Vertiefung 12 eine Zone einstellt, die praktisch magnetfeldfrei ist.In one, namely in the in 5 upper and in 6 A pocket-shaped recess 12 is formed on the left-hand side of the permanent magnet 4, which extends to the side, in 5 to the left, opens. In this way, the permanent magnet 4 is given the rough shape of a U, such as that in particular, in that area which lies above the bottom of the depression 12 5 can be seen. A hole 13 with a circular cross-section runs from the bottom of the recess 12 to the outer surface of the permanent magnet 4 opposite the recess 12. This shape of the permanent magnet 4 means that in the area of the recess 12 a zone is created that is practically free of a magnetic field.

Der Durchmesser des Loches 13 stimmt mit dem größten Außendurchmesser des Zapfens 10 überein.The diameter of the hole 13 corresponds to the largest outer diameter of the pin 10.

Der Permanentmagnet 4 der 5 und 6 wird auf dem Träger 3 der 2 so platziert, dass sein Loch 13 über den Zapfen 10 geschoben wird, wobei die Vertiefung 12 von der ebenen Fläche 9 wegweist. Die in 5 linke Stirnseite des Permanentmagneten 4 legt sich dabei an die Wand 11 an, so dass eine Verdrehung des Permanentmagneten 4 um den Zapfen 10 nicht möglich ist.The permanent magnet 4 of 5 and 6 is on the carrier 3 of 2 placed so that its hole 13 slides over the spigot 10 with the indentation 12 facing away from the flat surface 9. In the 5 The left end face of the permanent magnet 4 rests against the wall 11 so that the permanent magnet 4 cannot rotate about the pin 10 .

Die Dimensionen des Loches 13 und des Zapfens 10 können so aufeinander abgestimmt sein, dass der Permanentmagnet 4 im Presssitz mit dem Träger 3 verbunden ist. Dabei können kleine achsparallele Stege 14, die an den Außenumfang des Zapfens 10 angeformt sind, behilflich sein.The dimensions of the hole 13 and the pin 10 can be matched to one another in such a way that the permanent magnet 4 is connected to the carrier 3 with a press fit. Small axially parallel webs 14, which are formed on the outer circumference of the pin 10, can be helpful.

Zur Positionierung der beiden Zuleitungen 7, 8 sind an der der Fläche 9 gegenüberliegenden Seite des Trägers 3 zwei im Querschnitt etwa halbkreisförmige, längliche Vorsprünge 15, 16 angeformt, die jeweils von einem achsparallelen Loch 17, 18 durchzogen sind (vgl. 4). Etwa in der Mitte zwischen den Vorsprüngen 15 und 16 sind in Abstand voneinander an den Träger 3 zwei im Querschnitt etwa kreisförmige, am freien Ende einen vergrößerten Kopf aufweisende dünne Säulen 19, 20 angeformt, wie dies ebenfalls der 4 und auch der 2 zu entnehmen ist. Die Funktion dieser Säulen 19, 20 ist im vorliegenden Zusammenhang uninteressant.To position the two supply lines 7, 8, two elongated projections 15, 16 with an approximately semicircular cross-section are formed on the side of the carrier 3 opposite the surface 9, each of which has an axis-parallel hole 17, 18 running through it (cf. 4 ). Approximately in the middle between the projections 15 and 16, two thin columns 19, 20, which are approximately circular in cross-section and have an enlarged head at the free end, are spaced apart from one another on the carrier 3, as is also the case 4 and also that 2 can be seen. The function of these columns 19, 20 is of no interest in the present context.

Der Durchmesser der Löcher 17, 18 ist so an den Außendurchmesser der Zuleitungen 7, 8 angepasst, dass diese in die Löcher 17, 18 unter einer solchen Passung eingeschoben werden können, dass sie einen ausreichenden Halt finden.The diameter of the holes 17, 18 is adapted to the outside diameter of the leads 7, 8 so that they can be inserted into the holes 17, 18 with such a fit that they find adequate support.

Auf der Seite der Wand 11, die der die Auflageebene für den Permanentmagneten 4 bildenden ebenen Fläche 9 gegenüberliegt, sind an den Träger 3 zwei weitere ebene Flächen 21, 22 angeformt, die in Richtung auf die Wand 11 stufenartig verlaufen. Dies bedeutet, dass die weiter außen liegende Fläche 21 tiefer als die weiter innen liegende Fläche 22 liegt.On the side of the wall 11 opposite the flat surface 9 forming the support plane for the permanent magnet 4 , two further flat surfaces 21 , 22 are formed on the carrier 3 , which run stepwise in the direction of the wall 11 . This means that the surface 21 lying further outside is lower than the surface 22 lying further inside.

Im Bereich der äußeren, tiefer liegenden Fläche 21 sind zwei Durchgangslöcher 23, 24 vorgesehen, an denen sich nach innen, also aufeinander zu, halbkreisförmige Vertiefungen 25, 26 anschließen.In the area of the outer, lower-lying surface 21, two through-holes 23, 24 are provided, which are followed inwardly, ie towards one another, by semicircular depressions 25, 26.

Auch die etwas höher liegende Fläche 22 wird von zwei kreisförmigen Löchern 27, 28 durchsetzt. Zwischen diesen Löchern 27, 28, etwas außermittig, ist an die Wand 11 ein Steg 29 angeformt, der sich nach unten hin, auf die Fläche 22 zu, konisch erweitert. Die Funktion dieses Steges 29 ist im Wesentlichen eine herstellungstechnische und im vorliegenden Zusammenhang nicht relevant.The slightly higher lying surface 22 has two circular holes 27, 28 passing through it. Between these holes 27, 28, something except centrally, a web 29 is formed on the wall 11 and widens conically towards the bottom, towards the surface 22 . The function of this web 29 is essentially a manufacturing one and not relevant in the present context.

Der Träger 3 wird bei der Montage der Sitzpositionssensoreinrichtung 1 wie folgt bestückt: Der Permanentmagnet 4 wird, wie oben schon angedeutet, auf den Zapfen 10 , der von dem Loch 13 aufgenommen wird, aufgeschoben und etwas festgepresst, wobei diejenige Seitenfläche des Permanentmagneten 4, in welche sich die Vertiefung 12 öffnet, der Wand 11 zugewandt ist.The carrier 3 is equipped as follows during the assembly of the seat position sensor device 1: As already indicated above, the permanent magnet 4 is pushed onto the pin 10, which is received in the hole 13, and pressed somewhat firmly, with that side surface of the permanent magnet 4 in which the recess 12 opens facing the wall 11.

Der Sensorchip 5 wird in die Vertiefung 12 des Permanentmagneten 4 eingeführt und dort durch geeignete Dimensionierung der Außenabmessungen des Sensorchips 5 und der Vertiefung 12 festgeklemmt. Die ideale Zielposition ist diejenige der magnetfeldfreien Zone. Die Anschlusskontakte 30 des Sensorchips 5 ragen dabei über die Oberseite der Wand 11 hinweg, wie dies in 1 dargestellt ist.The sensor chip 5 is inserted into the recess 12 of the permanent magnet 4 and clamped there by suitably dimensioning the external dimensions of the sensor chip 5 and the recess 12 . The ideal target position is that of the magnetic field-free zone. The connection contacts 30 of the sensor chip 5 protrude beyond the top of the wall 11, as shown in 1 is shown.

Die Zuleitungen 7 und 8 werden durch die Bohrungen 17, 18 hindurchgeschoben und sodann in rechtem Winkel umgelegt und durch die Bohrungen 27 und 28 im Bereich der Fläche 22 hindurchgeführt. Dabei können die Enden der Zuleitungen 7, 8 bereits abisoliert sein; sofern eine Abisolation erforderlich ist, geschieht dies spätestens zu diesem Zeitpunkt. Die Endbereiche der Zuleitungen 7, 8 werden nunmehr, erneut um 90° umgebogen, direkt an die Anschlusskontakte 30 angelegt.The supply lines 7 and 8 are pushed through the bores 17, 18 and then folded over at right angles and passed through the bores 27 and 28 in the area of the surface 22. The ends of the leads 7, 8 can already be stripped; if stripping is required, this is done at this time at the latest. The end regions of the feed lines 7, 8 are now bent over again by 90° and applied directly to the connecting contacts 30.

Der Kondensator 6 wird von oben her, in 3 senkrecht zur Zeichnungsebene, dadurch positioniert, dass seine um 90° abgewinkelten Anschlussdrähte mit einem Bereich durch die Bohrungen 23, 24 hindurchgeführt und jeweils mit einem anderen Bereich in die Vertiefungen 25, 26 eingelegt werden. Die Enden der Anschlussdrähte werden ebenfalls an die Endbereiche der Zuleitungen 7, 8 angelegt, sodass der Kondensator 6 elektrisch parallel zu dem Sensorchip 5 geschaltet ist.The condenser 6 is from above, in 3 perpendicular to the plane of the drawing, positioned in that one area of its connecting wires, which are angled by 90°, is passed through the bores 23, 24 and another area is inserted into the recesses 25, 26. The ends of the connection wires are also applied to the end areas of the supply lines 7, 8, so that the capacitor 6 is electrically connected in parallel with the sensor chip 5.

Nun erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den metallischen Endbereichen der Zuleitungen 7 und 8 mit den Anschlusskontakten 30 des Sensorchips 5 bzw. den Anschlussdrähten den Kondensators 6. Hierfür können alle bekannten Verbindungsarten eingesetzt werden. Infrage kommen die bekannten Arten des Lötens, beispielsweise Wellen-Löten, insbesondere selektives Wellen-Löten, Laser-Löten oder auch Widerstands-Schweißen. Auch mechanische elektrische Verbindungen kommen infrage, so beispielsweise Schneid-Klemm-Kontakte, die als Einlegeteile in den Träger 3 eingebettet sein können. Dabei brauchen die Zuleitungen nicht abisoliert zu sein; der eigentliche Kontakt wird durch Widerstands-Schweißen hergestellt. Alternativ kommt auch hier ein Lötprozess infrage. Schließlich können auch Einlegeteile in Form eines Crimp-Kontakt verwendet werden, wobei die Zuleitungen in den Endbereichen abisoliert sind. Der eigentliche Kontakt wird erneut durch Löten oder Widerstands-Schweißen hergestellt.Now the electrical connection between the metallic end areas of the feed lines 7 and 8 with the connecting contacts 30 of the sensor chip 5 or the connecting wires of the capacitor 6 takes place. All known types of connection can be used for this purpose. The known types of soldering come into question, for example wave soldering, in particular selective wave soldering, laser soldering or resistance welding. Mechanical electrical connections are also possible, for example insulation displacement contacts, which can be embedded in the carrier 3 as inserts. The leads do not need to be stripped; the actual contact is made by resistance welding. Alternatively, a soldering process can also be considered here. Finally, inserts in the form of a crimp contact can also be used, with the leads being stripped of insulation in the end areas. The actual contact is made again by soldering or resistance welding.

Die oben genannten Montagevorgänge können weitgehend automatisiert werden, so dass die Bestückung des Trägers 3 mit den verschiedenen Komponenten sehr kostengünstig erfolgen kann.The assembly processes mentioned above can be automated to a large extent, so that the mounting of the carrier 3 with the various components can be carried out very cost-effectively.

Als Sensorchip 5 wird ein Typ verwendet, der programmiert werden kann. Dies bedeutet, dass durch Einflussnahme auf die Teil des Sensorchips 5 bildenden elektronischen Elemente ein Nullabgleich vorgenommen werden kann, so dass eine gewisse Fehlpositionierung des Sensorchips 5 in der Vertiefung 12 elektronisch kompensiert werden kann.As the sensor chip 5, a type that can be programmed is used. This means that by influencing the electronic elements forming part of the sensor chip 5, a zero adjustment can be carried out, so that a certain incorrect positioning of the sensor chip 5 in the recess 12 can be electronically compensated.

Der bestückte Träger 3 kann dann mit der Halterung 2 verbunden werden, wobei ein an den Träger 3 angespritzter Haken 31 Verwendung findet.The equipped carrier 3 can then be connected to the holder 2, with a hook 31 molded onto the carrier 3 being used.

Claims (10)

Positionssensoreinrichtung mit a) einem Träger (3); b) einem an dem Träger (3) angeordneten Permanentmagneten (4); c) einem in der Nähe des Permanentmagneten (4) angeordneten Sensorchip (5), der ein magnetfeldempfindliches Element und elektronische Beschaltungselemente sowie elektrische Anschlusskontakte (30) aufweist; d) mindestens zwei Zuleitungen (7, 8), die an einem Ende mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch verbunden sind; wobei e) der Träger (3) ein Kunststoffformteil ist, in welchem einstückig ausgebildet sind: ea) Positioniermittel (10, 11) für den Permanentmagneten (4); eb) Positioniermittel (15 bis 18) für die Zuleitungen (7, 8); dadurch gekennzeichnet, dass f) die Positioniermittel (15 bis 18) für die Zuleitungen (7, 8) zwei durch den Träger (3) verlaufende Löcher (17, 18) umfassen; g) der Träger (3) eine ebene Fläche (9) zum Auflegen des Permanentmagneten (4) aufweist; h) an der der ebenen Fläche (9) gegenüberliegenden Seite des Trägers (3) zwei Vorsprünge (15, 16) angeformt sind, die von je einem der beiden Löcher (17, 18) durchzogen sind; i) die Zuleitungen (7, 8) mit den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) elektrisch direkt und unter Verzicht auf eine Leiterplatte verbunden sind; j) der Permanentmagnet (4) derart ausgestaltet ist und der Sensorchip (5) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Positionssensoreinrichtung als Zero-Gauss-Einrichtung ausgebildet ist, bei der der Sensorchip (5) in einer im Wesentlichen magnetfeldfreien Zone des Permanentmagneten (4) angeordnet ist; k) der Sensorchip (5) so programmierbar ist, dass an ihm ein elektronischer Nullabgleich möglich ist. Position sensor device with a) a carrier (3); b) a permanent magnet (4) arranged on the carrier (3); c) a sensor chip (5) which is arranged in the vicinity of the permanent magnet (4) and has a magnetic field-sensitive element and electronic circuitry elements as well as electrical connection contacts (30); d) at least two supply lines (7, 8) which are electrically connected at one end to the connection contacts (30) of the sensor chip (5); wherein e) the carrier (3) is a plastic molding in which are formed in one piece: ea) positioning means (10, 11) for the permanent magnet (4); eb) positioning means (15 to 18) for the supply lines (7, 8); characterized in that f) the positioning means (15 to 18) for the leads (7, 8) comprise two holes (17, 18) running through the support (3); g) the carrier (3) has a flat surface (9) for placing the permanent magnet (4); h) on the side of the carrier (3) opposite the flat surface (9), two projections (15, 16) are formed, each of which has one of the two holes (17, 18) running through it; i) the supply lines (7, 8) are electrically connected directly to the connecting contacts (30) of the sensor chip (5) and without a printed circuit board; j) the permanent magnet (4) is designed in such a way and the sensor chip (5) is designed and arranged in such a way that the position sensor device is designed as a zero-Gauss device, in which the sensor chip (5) is arranged in a zone of the permanent magnet (4) that is essentially free of a magnetic field; k) the sensor chip (5) can be programmed in such a way that an electronic zero adjustment is possible on it. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (5) durch Klemmen in einer taschenartigen Ausnehmung (12) des Permanentmagneten (4) befestigt ist.Position sensor device according to claim 1 , characterized in that the sensor chip (5) is fixed by clamping in a pocket-like recess (12) of the permanent magnet (4). Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermittel (10, 11) für den Permanentmagneten (4) einen aus einer Auflagefläche (9) herausragenden Zapfen (10), der in ein Loch (13) des Permanentmagneten (4) eingreift, und mindestens eine Anlagewand (11) umfassen, welche eine Drehung des Permanentmagneten (4) um den Zapfen (10) verhindert.Position sensor device according to claim 1 or 2 , characterized in that the positioning means (10, 11) for the permanent magnet (4) a from a bearing surface (9) protruding pin (10) which engages in a hole (13) of the permanent magnet (4), and at least one contact wall ( 11) which prevents rotation of the permanent magnet (4) around the pin (10). Positionssensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (3) zusätzlich mindestens ein Schutzschaltungselement (6) angeordnet ist und dass an dem Träger (3) hierfür Positioniermittel (23 bis 26) einstückig angeformt sind.Position sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one protective circuit element (6) is additionally arranged on the carrier (3) and that positioning means (23 to 26) for this purpose are integrally formed on the carrier (3). Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schutzschaltungselement durch einen Kondensator (6) realisiert ist.Position sensor device according to claim 4 , characterized in that the at least one protective circuit element is realized by a capacitor (6). Positionssensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) eine Lötverbindung ist.Position sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection between the supply lines (7, 8) and the connection contacts (30) of the sensor chip (5) is a soldered connection. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Schutzschaltelements (6) eine Lötverbindung ist.Position sensor device according to claim 6 and one of the Claims 4 and 5 , characterized in that the connection between the supply lines (7, 8) and the connection contacts (30) of the protective switching element (6) is a soldered connection. Positionssensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) eine Schweißverbindung ist.Position sensor device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the connection between the supply lines (7, 8) and the connection contacts (30) of the sensor chip (5) is a welded connection. Positionssensoreinrichtung nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Schutzschaltelements (6) eine Schweißverbindung ist.Position sensor device according to claim 8 and one of the Claims 4 and 5 , characterized in that the connection between the supply lines (7, 8) and the connection contacts (30) of the protective switching element (6) is a welded connection. Positionssensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Zuleitungen (7, 8) und den Anschlusskontakten (30) des Sensorchips (5) eine durch mechanische Verformung bewirkte Verbindung ist.Position sensor device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the connection between the supply lines (7, 8) and the connection contacts (30) of the sensor chip (5) is a connection brought about by mechanical deformation.
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