EP1521946A1 - Als hall-sensor ausgebildeter positionssensor - Google Patents

Als hall-sensor ausgebildeter positionssensor

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Publication number
EP1521946A1
EP1521946A1 EP03763663A EP03763663A EP1521946A1 EP 1521946 A1 EP1521946 A1 EP 1521946A1 EP 03763663 A EP03763663 A EP 03763663A EP 03763663 A EP03763663 A EP 03763663A EP 1521946 A1 EP1521946 A1 EP 1521946A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
position sensor
sensor according
hall
carrier
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03763663A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Reininger
Stephan Schauz
Jörg SCHREIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP1521946A1 publication Critical patent/EP1521946A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2892—Means for indicating the position, e.g. end of stroke characterised by the attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2807—Position switches, i.e. means for sensing of discrete positions only, e.g. limit switches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3493—Moulded interconnect devices, i.e. moulded articles provided with integrated circuit traces

Definitions

  • the invention relates to a position sensor designed as a Hall sensor, which is provided in particular to detect a specific position of the moving output part, for example a piston, in connection with pneumatic or hydraulic linear drives.
  • German utility model G 9414869 shows a position sensor that can be fixed in a fastening groove of a working cylinder and is based on the magnetoresistive functional principle. It is actuated without contact by a permanent magnet moving past, which is arranged on the piston of the working cylinder.
  • DE 19504608 C2 describes a position sensor which has a tubular housing in which a carrier board provided with an electrical circuit is accommodated. A sensor element formed by a coil sits at the front end of the carrier board. The remaining cavities within the housing are filled with a thermoset compound.
  • a similar, inductive position sensor emerges from DE 10013218 AI.
  • This also contains a carrier board which is equipped with an electronic circuit and The iifcsä-LLiw one Su-ule carries, ⁇ ia ⁇ ri ⁇ nnSlisrung a metallic object generates a sensor signal.
  • the carrier board is, for example, a printed circuit board, a ceramic substrate or a flexible film.
  • the known position sensors have in common that they have relatively large dimensions and appear to be in need of improvement in the detection accuracy provided. For example, there are problems with multiple circuits when the actuating element that triggers the detection process moves past the sensor element.
  • MID Molded Interconnect Device
  • the realization of the position sensor on the basis of an injection-molded 3D circuit carrier according to the MID concept enables an optimal arrangement and alignment of the sensor element equipped with a Hall plate or formed by a Hall plate in the smallest space.
  • the sensor element can s elü ⁇ üi ⁇ e by rlip chip -T ⁇ cl ili and anisotropic adhesive on sprayed plastic bumps -a the wing of the carrier element.
  • bonding technology or classic assembly and connection techniques could also be used for fastening.
  • the circuit carrier is not only equipped with the sensor element, but also takes up the layout of the conductor tracks required for the function of the sensor or the electrical circuit realized therefrom.
  • the special alignment of the Hall plate with the plane of the plate perpendicular to the longitudinal axis of the circuit carrier ensures that multiple circuits are excluded during operation and that there is even the possibility of detecting the sign of the magnetic field direction in connection with a permanent magnetic actuating element and thus on the direction of movement of the Close actuator-carrying component.
  • the special alignment of the Hall plate can be optimally realized in connection with the MID technology in a very small installation space, especially since the circuit path can be designed very flexibly by the circuit structure being formed by a structured metal layer applied to the carrier element.
  • the position sensor is preferably constructed in such a way that an electrical connection cable goes out on the rear side of the circuit carrier opposite the front end face equipped with the sensor element, the electrical conductors of which are electrically contacted with the conductor tracks of the circuit carrier and via which the sensor signals are transmitted.
  • a fastening device can be provided between the front and the rear end region of the circuit carrier. hot 'fcteLu., ⁇ & it the position.:sensor at ⁇ ? ⁇ > r ⁇ ' ⁇ h can be fixed legibly by clamping in a mounting groove.
  • the circuit carrier designed as a MID component can not only carry the sensor-relevant circuit of the position sensor, but can also serve as a carrier for fastening means serving to fix the position sensor, so that no separate housing components are required.
  • the conductor tracks expediently run at least partially in depressions in the carrier element which are filled with a film material which hermetically covers the conductor tracks.
  • All of the electrical components of the position sensor are preferably encapsulated in a wrapping material, which is in particular plastic material applied by injection molding.
  • the wrapping material acts as a housing and at the same time the passivation of the electrical areas.
  • the signals of integrated luminous display means can be reliably detected visually from the outside. This enables problem-free monitoring of the switching status of the position sensor.
  • the wing for the sensor element is expediently located directly on the front face of the carrier element and points in the longitudinal direction of the circuit carrier.
  • the front end region of the carrier element is preferably formed by a T-shaped support section, which has a connecting web that runs in the middle in the longitudinal direction and ne ne quer — erirrure d Tmgplstcc.
  • the support plate defines the support surface for the sensor element. Due to its slim design, the connecting bridge can be used to attach electronic components.
  • the carrier element can be equipped with electronic components which are switched on in the course of the conductor tracks and which participate in the evaluation of the sensor signals.
  • they can form evaluation electronics.
  • the latter is particularly the case when the sensor element is formed directly by a Hall plate.
  • the position sensor with at least one further Hall sensor element, which can be used for the detection of the second field component of the magnetic field.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a section of a fluid-actuated linear drive equipped with the position sensor according to the invention, according to section line I-I from FIG. 2,
  • FIG. 2 shows a cross section through the arrangement from FIG. 1 according to section line II-II,
  • Figure 3 is an individual representation of the position sensor in a perspective view in a view from above, and FIG. 4 shows the position sensor in a lower view, the present envelope material not being shown or only indicated by dash-dotted lines in order to make the one-component components more visible.
  • FIGS. 1 and 2 show sections of a fluid-actuated linear drive 1, for example a pneumatically or hydraulically actuated working cylinder. It has an elongated housing 2, in which a piston chamber 3 is defined, which receives a piston 4 which can be displaced in the longitudinal direction.
  • the linear movement 6 of the piston which is illustrated by a double arrow, is brought about by suitable fluid action on the two piston chamber sections separated from the piston.
  • the linear drive 1 is equipped with at least one position sensor 7. This is detachably fixed in a fastening groove 8 made on the outer circumference of the piston chamber 3 in the outer surface of the housing 2.
  • the fastening groove 8 of the exemplary embodiment is a so-called T-groove.
  • This has a slot neck 13 which defines a slot-like slot opening 12 and which is adjoined in the slot depth direction by a wider base section 14 of the fastening slot 8 which is contoured in particular in a rectangular shape.
  • the position sensor / .rann ⁇ urc which iu GE u ⁇ ig 12 are inserted into the fastening groove 8 at any point. It is equipped with fastening means 15, which enable a releasable, clamping fixation in the fastening groove 8. They are in particular designed to be braced with the groove flanks of the fastening groove 8.
  • the position sensor 7 has an elongated, in particular beam-like shape.
  • its longitudinal axis 16 runs parallel to the longitudinal axis 17 of the fastening groove 8.
  • the position sensor 7 has a front side 18 oriented in the direction of the longitudinal axis 16 and a rear side 19 oriented opposite thereto. an underside 23 facing the groove base 22 of the fastening groove 8 and an upper side 24 oriented opposite the underside 23, in particular at the level of the groove opening 12.
  • the position sensor 7 is provided in order to detect a predetermined position of the piston 4. This can be a piston end position or any intermediate piston position during the piston movement. The position detection takes place without contact and is based on the interaction of an actuating element 25 arranged on the piston 4 and a sensor element 26 arranged in the position sensor 7.
  • the position sensor 7 is a compact Hall sensor. Its sensor element 26 contains one
  • Hall plate 27 which reacts to components of a magnetic field 28 indicated by dash-dotted lines, which penetrate it at right angles to its plate plane 29.
  • the magnetic field 28 is generated by the actuating element 25, which is expediently a permanent magnet.
  • the functional principle is based on the so-called Hall effect. This exploits the fact that in electrical conductors, which are located in a homogeneous magnet and in which an electrical current flows perpendicular to the magnetic field, a voltage difference occurs perpendicular to the magnetic field and perpendicular to the current, the so-called Hall voltage. In the Hall sensor, the function of the electrical conductor is taken over by a plate-like conductor element called a Hall plate.
  • a great advantage of the position sensor 7 according to the invention is based on the special orientation of the Hall plate 27. It is installed on the position sensor 7 in such a way that its plate plane 29 runs at right angles to the longitudinal axis 16 of the position sensor 7. In other words, the normal vector of the Hall plate 27 runs parallel to the longitudinal axis 16.
  • the drive voltage generating the electrical current flow is applied to two mutually opposite edges of the Hall plate 27.
  • the components of the magnetic field 28 passing through the Hall plate 27 at right angles to the plate plane 29 then produce the Hall voltage which can be tapped between the two other edges of the Hall plate 27 and from which the sensor signal is derived.
  • the advantage here is that the course of the Hall voltage has only a single maximum when the Hall plate 27 is penetrated by the magnetic field 28 moving past. Multiple switching can be excluded in this way. There is also the possibility of detecting the sign of the field direction and thus the direction of movement of the piston 4. It should be pointed out to this stall that the required position sensor can be used particularly advantageously in connection with fluid technology devices, in particular with fluid-actuated linear drives or other drives. However, other fields of application are also possible in which the position of another, moving component is to be detected instead of the piston 4.
  • the design of the position sensor 7 has a significant share in the possibility of placing the Hall plate 27 in the described orientation on the position sensor 7 and still ensuring very compact sensor dimensions.
  • the longitudinal axis 33 of the circuit carrier simultaneously defines the longitudinal axis 16 of the position sensor 7.
  • the circuit carrier 32 contains an elongated support member 34 made of injection molded plastic material. It forms the supporting structure of the position sensor 7 and at the same time functions as a carrier for the aforementioned circuit and associated components.
  • the conductor tracks 35 are formed by a structured metal layer applied to the carrier element 34. Manufacturing takes place, for example, through large-scale measurement Tallization of the -VL ⁇ ? QX by injection molding produced support element 34 with the following structuring by galvanic treatment. It is particularly advantageous that a three-dimensional conductor pattern can be easily generated using this MID technology, which enables an optimal, space-saving conductor path.
  • the sensor element 26 is attached to a wing 36 defined by the carrier element 34.
  • the conductor tracks 35 can be configured as contact pads which, by means of flip-chip technology, permit electrical contact and at the same time mechanical fixing of the sensor element 26.
  • other contacting measures are also possible.
  • the sensor element 26 is attached to the supporting surface 36 in such a way that the plate plane 29 of the Hall plate 27 extends at right angles to the longitudinal axis 33 of the circuit carrier 32 and thereby assumes the desired orientation described above when the position sensor 7 is installed in the fastening groove 8.
  • the support surface 36 is located in the region of the front end face 37 of the carrier element 34.
  • the desired Hall plate alignment can be achieved particularly easily when the sensor is manufactured, if the support surface 36 is already oriented in the longitudinal direction 33 of the circuit carrier 32, in particular in this way that its surface normal is aligned with the longitudinal axis 33 of the circuit carrier 32.
  • the support surface 36 is located directly on the front end face 37 of the carrier element 34 oriented in the direction of the longitudinal axis 33.
  • the front area of the position sensor 7 can thus be referred to as the detection area.
  • an electrical connection cable 38 is connected to the circuit carrier 32.
  • this connection cable 38 extends from the rear of the circuit carrier 32, so that the rear region of the circuit carrier 32 can be referred to as the connection region.
  • the electrical conductors 42 of the connecting cable 38 are contacted on the circuit carrier 32 with the conductor tracks 35 running thereon.
  • the conductor tracks 35 thus run on the support element 34 between the detection area and the connection area. Their course, within the scope of the MID manufacturing technology, is determined as required so that the other boundary conditions are taken into account, for example the space-saving arrangement of electronic components 43 or the optimal integration of the fastening means 15 with regard to the fastening technology.
  • the conductor tracks 35 according to FIG. 4 run on their path between the sensor element 26 and the electrical conductors 42 ending in the connection area at least partially on the underside of the carrier element 34 and at least partially in depressions 44 formed in the carrier element 34.
  • These depressions 44 are with a only partially indicated filling material 45, which covers the conductor tracks 35 and the contacting areas to the electrical conductors 42, whereby it connects to the carrier element 34 in a cohesive manner in such a way that the components mentioned are hermetically sealed or encapsulated.
  • Position sensor 7 arranged.
  • the encapsulation is preferably carried out here by means of an enveloping body 46 integrally molded onto the carrier element 34 by injection molding, the material for the enveloping body 46 preferably being a material identical to the aforementioned filler material.
  • the filling of the depressions 44 and the molding of the enveloping body 46 expediently take place in a single injection molding process.
  • the enveloping body 46 together with the carrier element 34, therefore takes over the function of the sensor housing and at the same time ensures the passivation of the electrical areas.
  • the conductor tracks 35 are equipped with electronic components 43 in addition to the sensor element 26 to the extent required for the operation of the position sensor. If the sensor element 26 consists only of the Hall plate 27, the electronic components 43 can form evaluation electronics suitable for signal evaluation. However, it is also possible to provide the evaluation electronics together with the Hall plate directly in the sensor element 26 and to combine them in a Hall chip, which simplifies the electrical assembly of the conductor tracks 35 because the number of components to be fixed is reduced.
  • the evaluation electronics can be a so-called ASIC, for example.
  • Luminous display means 43 ′ for example at least one LED, can be located below the electronic components 43 contacted with the conductor tracks 35. The switching state of the position sensor 7 can be visualized with them.
  • ⁇ i' ⁇ -i üi " ⁇ iusamiai a ⁇ g is The material "of the enveloping body 4S is designed to be translucent, so that the light radiation can emerge.
  • the carrier element 34 at its front end region forming the detection region.
  • This front end region is formed by a T-shaped support section 47, which has a connecting web 48 corresponding to the vertical section of the T and a support plate 49 corresponding to the cross section of the T on the head side.
  • the connecting web 48 projects forward in the longitudinal direction, wherein it is oriented in the middle of the width. It has a plate-like flat shape, its main expansion plane being spanned by vectors which run in the longitudinal direction and in the vertical direction of the position sensor 7.
  • the support plate 49 runs transversely to it, its plane of expansion being parallel to that of the Hall plate 27 and the side of the support plate 49 facing away from the connecting web 48 directly defining the support surface 36.
  • This construction results in receiving recesses 53 of the carrier element 34 which lie axially between the support plate 49 and the main section 52 on both sides of the connecting web 48 and in which electronic components 43 contacted with the conductor tracks 35 can be accommodated.
  • it makes sense to use the two oppositely oriented, larger-area side surfaces of the connecting web 48 for fitting with electronic components 43.
  • d ⁇ p. xrig eler ⁇ ent 34 for the detection of the second field component of the magnetic field -28 can be equipped with a further Hall sensor element 54, the Hall plate 54 'of which is oriented differently from the Hall plate 27 of the previously explained first sensor element 26.
  • the further Hall plate 54 * is expediently aligned at right angles to the first Hall plate 26 with a course in the transverse direction of the position sensor 7 (indicated by dash-dotted lines in FIG. 4).
  • the abovementioned fastening means 15 form a single fastening device 55, which is placed between the front and the rear end region of the circuit carrier 32. It is in particular placed longitudinally on the circuit carrier 32.
  • it contains a rotary member 56, which is seated in a receiving recess 57 of the carrier element 34 which is open to the upper side 24 and to the two transversely oriented longitudinal sides and can be rotated relative to the carrier element 34 about a rotational axis 58 running in the vertical direction of the circuit carrier 32.
  • FIG. 4 shows a cylindrical bearing extension 56 'of the rotary member 56 which, starting from the receiving recess 57, rotatably engages in a subsequent complementary bearing seat 59 of the carrier element 34.
  • the rotary member 56 is provided with two diametrically opposite clamping projections 63.
  • they can have a radially oriented clamping surface 64 with an eccentric course with respect to the axis of rotation 58.
  • the rotary member 56 is oriented such that the clamping projections 63 are aligned in the longitudinal direction of the position sensor 7, so that the rotary member 56 does not protrude or only slightly laterally over the outer surface of the circuit carrier 32.
  • the ßr ⁇ fcgiiso r »G is rotated until the 1-lemming projections 62 are braced with the hat flanks of the fastening groove 8 and the position sensor 7 is thus fixed in place by a releasable girder fastening (FIG. 2).
  • the position sensor can be designed without any problems to the effect that he serkennung a Wegbereieh- (Setup recognition) allows further reliable detection of the field strength and their processing allow an analog signal and may eventually be executed as teachable 'Sensor ,

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Abstract

Es handelt sich um einen als Hall-Sensor ausgebildeten Posi­tionssensor, mit einem länglichen, als MID-Bauteil (MID = Molded Interconnect Device) ausgeführten Schaltungsträger (32), der ein aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial bestehendes längliches Trägerelement (34) enthält, das im Bereich seiner vorderen Stirnseite (37) eine Tragfläche (36) aufweist, die so mit einem eine Hallplatte (27) enthaltenden oder von einer Hallplatte (27) gebildeten Sensorelement (26) bestückt ist, dass die Plattenebene der Hallplatte (27) rechtwinkelig zur Längsachse des Schaltungsträgers (32) verläuft. Das Sensorelement (26) ist mittels Leiterbahnen (35) elektrisch kontaktiert, die von einer auf das Trägerelement (34) aufgebrachten strukturierten Metallschicht gebildet sind.

Description

Als Hall-Sensor ausgebildeter Positionssensor
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen als Hall-Sensor ausgebildeten Positionssensor, der insbesondere vorgesehen ist, um in Verbindung mit pneumatischen oder hydraulischen Linearantrieben eine bestimmt Position des sich bewegenden Abtriebsteils, beispielsweise ein Kolben, zu erfassen.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 9414869 geht ein in einer Befestigungsnut eines Arbeitszylinders fixierbarer Positionssensor hervor, der auf magnetoresistivem Funktionsprinzip basiert . Er wird berührungslos durch einen sich vorbeibewegenden Permanentmagnet betätigt, der am Kolben des Arbeitszylin- ders angeordnet ist .
Die DE 19504608 C2 beschreibt einen Positionssensor, der über ein rohrförmiges Gehäuse verfügt, in dem eine mit einer elektrischen Schaltung versehene Trägerplatine untergebracht ist. Am vorderen Ende der Trägerplatine sitzt ein von einer Spule gebildetes Sensorelement. Die verbleibenden Hohlräume innerhalb des Gehäuses sind mit einer Duroplastmasse ausgefüllt.
Ein ähnlicher, induktiver Positionssensor geht aus der DE 10013218 AI hervor. Auch dieser enthält eine Trägerplatine, die mit einer elektronischen Schaltung bestückt ist und Dti iifcsä-LLiw eins Su-ule trägt, ώia ϊri ÄnnSlisrung eines metallischen Gegenstandes ein Sensorsignal erzeugt . Bei der Trägerplatine handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte, ein Keramiksubstrat oder eine flexible Folie.
Die bekannten Positionssensoren haben gemeinsam, dass sie über relativ große Abmessungen verfügen und in der sur Verfügung gestellten Erfassungsgenauigkeit verbesserungswürdig erscheinen. Beispielsweise besteht die Problematik von Mehr- fachschaltungen, wenn sich das den Detektionsvorgang auslösende Betätigungselement am Sensorelement vorbeibewegt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Positionssensor zu schaffen, der bei kleinen Abmessungen über eine hohe Detektionsgenauigkeit verfügt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen als Hall-Sensor ausgebildeten Positionssensor, mit einem länglichen, als MID- Bauteil (MID = Molded Interconnect Device) ausgeführten Schaltungsträger, der ein aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial bestehendes längliches Trägerelement enthält, das im Bereich seiner vorderen Stirnseite eine Tragfläche aufweist, die so mit einem eine Hallplatte enthaltenden oder von einer Hallplatte gebildeten Sensorelement bestückt ist, dass die Plattenebene der Hallplatte rechtwinkelig zur Längsachse des Schaltungsträgers verläuft, wobei das Sensorelement mittels Leiterbahnen elektrisch kontaktiert ist, die von einer auf das Trägerelement aufgebrachten strukturierten Metallschicht gebildet sind.
Die Realisierung des Positionssensors auf Basis eines spritzgegossenen 3D-Schaltungsträgers nach MID-Konzept ermöglicht auf kleinstem Raum eine optimale Anordnung und Ausrichtung des mit einer Hallplatte ausgestatteten oder von einer Hall- platte gebildeten Sensorelements. Das Sensorelement kann bei- s elüΛüi≤e durch rlip-Chip -Tεcl ili und anisotropen Klebstof auf gespritzten Kunststo -Bumps -a der Tragfläche des Trägerelements montiert werden. Alternativ könnten zur Befestigung auch die Bond-Technik oder klassische Aufbau- und Ver- bindungstechniken eingesetzt werden. Der spritzgegossene
Schaltungsträger ist allerdings nicht nur mit dem Sensorelement bestückt, sondern nimmt auch das Layout der für die Funktion des Sensors erforderlichen Leiterbahnen bzw. der daraus realisierten elektrischen Schaltung auf. Durch die be- sondere Ausrichtung der Hallplatte mit rechtwinkelig zur Längsachse des Schaltungsträgers verlaufender Plattenebene wird erreicht, dass im Betrieb Mehrfachschaltungen ausgeschlossen werden und sogar die Möglichkeit besteht, in Verbindung mit einem permanentmagnetischen Betätigungselement das Vorzeichen der Magnetfeldrichtung zu erfassen und somit auf die Bewegungsrichtung der das Betätigungselement tragenden Komponente zu schließen. Die besondere Ausrichtung der Hallplatte lässt sich in Verbindung mit der MID-Technologie auf sehr kleinem Einbauraum optimal realisieren, zumal der Leiterbahnverlauf sehr flexibel ausgelegt werden kann, indem die Schaltungsstruktur von einer auf das Trägerelement aufgebrachten strukturierten Metallschicht gebildet wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un- teransprüchen hervor.
Der Positionssensor ist vorzugsweise so aufgebaut, dass an der der mit dem Sensorelement ausgestatteten vorderen Stirnseite entgegengesetzten Rückseite des Schaltungsträgers ein elektrisches Anschlusskabel abgeht, dessen elektrische Leiter mit den Leiterbahnen des Schaltungsträgers elektrisch kontaktiert sind und über das die Sensorsignale übermittelt werden. Zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Endbereich des Schaltungsträgers kann eine Befestigungseinrichtung vorgese- hei' fcteLu., ϊ&it der sich der Position.:sensor bei ξ? ϊ>r~'π h lesbar klemmend in einer Bexestigungsnut fixieren lässt.
Der als MID-Bauteil ausgeführte Schaltungsträger kann nicht nur die sensorrelevante Schaltung des Positionssensors tragen, sondern gleichzeitig als Träger für zum Fixieren des Positionssensors dienende Befestigungsmittel dienen, so dass insoweit keine gesonderten Gehäusekomponenten erforderlich sind.
Die Leiterbahnen verlaufen zweckmäßigerweise zumindest partiell in Vertiefungen des Trägerelements, die mit einem Filmmaterial aufgefüllt sind, das die Leiterbahnen hermetisch dicht bedeckt .
Bevorzugt sind sämtliche elektrischen Komponenten des Positionssensors in einem Hüllmaterial gekapselt, bei dem es sich insbesondere um durch Spritzgießen appliziertes Kunststoffmaterial handelt. Das Hüllmaterial übernimmt dabei die Funktion eines Gehäuses und gleichzeitig die Passivierung der elektrischen Bereiche.
Wenn das Füllmaterial lichtdurchlässig ausgebildet ist, können die Signale integrierter Leuchtanzeigemittel zuverlässig von außen her visuell erfasst werden. Dadurch ist eine problemlose Überwachung des Schaltzustandes des Positionssensors möglich.
Zweckmäßigerweise befindet sich die Tragfläche für das Senso- relement unmittelbar an der vorderen Stirnseite des Trägerelementes und weist in Längsrichtung des Schaltungsträgers.
Bevorzugt ist der vordere Endbereich des Trägerelements von einem T-förmig gestalteten Tragabschnitt gebildet, der einen breitenmittig in Längsrichtung verlaufenden Verbindungssteg und e ne sich quer—erirrure d Tmgplstcc aufweist. Die Tragplatte definiert die Tragfläche für das Sensorelement . Der Verbindungssteg kann aufgrund seiner schlanken Bauweise genutzt werden, um Elektronikkomponenten ansubringen.
Das Trägerelement kann mit in den Verlauf der Leiterbahnen eingeschalteten Elektronikkomponenten bestückt sein, die bei der Auswertung der Sensorsignale mitwirken. Sie können insbe- sondere eine Auswerteelektronik bilden. Letzteres ist insbesondere der Fall, wenn das Sensorelement unmittelbar von einer Hallplatte gebildet ist. Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, als Sensorelement einen Hall-Chip vorzusehen, der sowohl die Hallplatte als auch eine Auswerteelektronik enthält.
Ohne weiteres besteht die Möglichkeit, den Positionssensor mit mindestens einem weiteren Hall-Sensorelement auszustatten, der für die Detektion der zweiten Feldkomponente des Ma- gnetfeldes herangezogen werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 im Längsschnitt einen Ausschnitt eines mit dem erfindungsgemäßen Positionssensor bestückten fluidbe- tätigten Linearantriebs, gemäß Schnittlinie I-I aus Figur 2,
Figur 2 einen Querschnitt durch die Anordnung aus Figur 1 gemäß Schnittlinie II-II,
Figur 3 eine Einzeldarstellung des Positionssensors in perspektivischer Darstellung in einer Ansicht von oben, und Figur 4 den Positionssensor -in -einer Unteran ieht, wobei -su besseren Sichtbarmachung der einseinen Komponenten das vorhandene Hüllmaterial nicht oder nur strichpunktiert angedeutet ist .
Die Figuren 1 und 2 zeigen ausschnittsweise einen fluidbetä- tigten Linearantrieb 1, beispielsweise einen pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Arbeitszylinder. Er verfügt über ein langgestrecktes Gehäuse 2, in dem ein Kolbenraum 3 definiert ist, der einen in Längsrichtung verschiebbaren Kolben 4 aufnimmt. Mit dem Kolben 4 ist ein beispielsweise von einer Kolbenstange gebildetes Kraftabgriffsteil 5 verbunden, das aus dem Gehäuse 2 herausgeführt ist und einen zur Betätigung ei- nes Bauteils dienenden Kraftabgriff ermöglicht.
Die durch einen Doppelpfeil verdeutlichte Linearbewegung 6 des Kolbens wird durch geeignete Fluidbeaufschlagung der beiden vom Kolben abgetrennten Kolbenraumabschnitte hervorgeru- fen.
Zur Positionserfassung des Kolbens 4 ist der Linearantrieb 1 mit mindestens einem Positionssensor 7 ausgestattet. Dieser ist lösbar in einer am Außenumfang des Kolbenraumes 3 in die Außenfläche des Gehäuses 2 eingebrachten Befestigungsnut 8 fixiert.
Die Befestigungsnut 8 des Ausführungsbeispiels ist eine sogenannte T-Nut. Diese verfügt über einen eine schlitzartige Nutöffnung 12 definierenden Nuthals 13, an den sich in der Nuttiefenrichtung ein insbesondere rechteckför ig konturier- ter, breiterer Basisabschnitt 14 der Befestigungsnut 8 anschließt. Der Posiuionsssnsor / .rann άurc die iu G E uϊig 12 hindurch an jeder beliebigen Stelle in die Befestigungsnut 8 eingesetzt werden. Er ist mit Befestigungsmitteln 15 ausgestattet, die eine lösbare, klemmende Fixierung in der Befestigungsnut 8 ermöglichen. Sie sind insbesondere ausgebildet, um mit den Nutflanken der Befestigungsnut 8 verspannt su werden.
Der Positionssensor 7 hat eine längliche, insbesondere balkenähnliche Gestalt. Im in der Befestigungsnut 8 platzierten Zustand verläuft seine Längsachse 16 parallel zur Längsachse 17 der Befestigungsnut 8. Unter Bezugnahme auf den in einer Befestigungsnut 8 platzierten Zustand hat der Positionssensor 7 eine in Richtung der Längsachse 16 orientierte Vorderseite 18, eine hierzu entgegengesetzt orientierte Rückseite 19, ei- ne dem Nutgrund 22 der Befestigungsnut 8 zugewandte Unterseite 23 und eine der Unterseite 23 entgegengesetzt orientierte, insbesondere auf Höhe der Nutöffnung 12 liegende Oberseite 24.
Der Positionssensor 7 ist vorgesehen, um eine vorbestimmte Position des Kolbens 4 zu erfassen. Hierbei kann es sich um eine Kolbenendlage oder um eine beliebige Kolben-Zwischenstellung während der Kolbenbewegung handeln. Die Positionserfassung geschieht berührungslos und basiert auf dem Zusammen- wirken eines am Kolben 4 angeordneten Betätigungselementes 25 und eines im Positionssensor 7 angeordneten Sensorelementes 26.
Bei dem Positionssensor 7 handelt es sich um einen kompakt bauenden Hall-Sensor. Sein Sensorelement 26 enthält eine
Hallplatte 27, die auf Komponenten eines strichpunktiert angedeuteten Magnetfeldes 28 reagiert, die es rechtwinkelig zu seiner Plattenebene 29 durchsetzen. Das Magnetfeld 28 wird von dem Betätigungselement 25 erzeugt, bei dem es sich zweck- mäßigerweise um einen Permanentmagnet handelt. Das Funktionsprinsip basiert auf dem sogenannten Hall-Effekt. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass in elektrischen Leitern, die sich in einem homogenen Magnet eld befinden und in denen senkrecht zum Magnetfeld ein elektrischer Strom fließt, senkrecht zum Magnetfeld und senkrecht zum Strom eine Spannungsdifferenz entsteht, die sogenannte Hall-Spannung. Bei dem Hall-Sensor wird die Funktion des elektrischen Leiters von einem als Hallplatte bezeichneten plattenartigen Leitere- lement übernommen.
Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Positionssensors 7 basiert auf der besonderen Ausrichtung der Hallplatte 27. Sie ist so am Positionssensor 7 installiert, dass ihre Plattene- bene 29 rechtwinkelig zur Längsachse 16 des Positionssensors 7 verläuft . Anders ausgedrückt, verläuft der Normalenvektor der Hallplatte 27 parallel zur der Längsachse 16.
In Verbindung mit dieser Ausrichtung wird die den elektri- sehen Stromfluss erzeugende Ansteuerspannung an zwei einander entgegengesetzten Rändern der Hallplatte 27 angelegt. Die die Hallplatte 27 rechtwinklig zur Plattenebene 29 durchsetzenden Komponenten des Magnetfeldes 28 rufen dann die zwischen den beiden anderen Rändern der Hallplatte 27 abgreifbare Hall- Spannung hervor, aus der das Sensorsignal abgeleitet wird.
Von Vorteil ist hierbei, dass der Verlauf der Hall-Spannung nur ein einziges Maximum aufweist, wenn die Hallplatte 27 von dem sich vorbeibewegenden Magnetfeld 28 durchsetzt wird. Auf diese Weise können Mehrfachschaltungen ausgeschlossen werden. Ferner besteht die Möglichkeit, das Vorzeichen der Feldrichtung und somit die Bewegungsrichtung des Kolbens 4 zu detek- tieren. SΪI dieser Stalle sei darauf hingewiesen, dass der erf näur^gs- gemäße Positionssensor sich zwar besonders vorteilha t -im—Zusammenhang mit fluidtechnischen Einrichtungen, insbesondere mit fluidbetätigten Linearantrieben oder anderen Antrieben einsetzen lässt. Möglich sind aber auch andere Anwendungsfelder, bei denen anstelle des Kolbens 4 die Position eines anderen, sich bewegenden Bauteils detektiert werden soll.
Maßgeblichen Anteil für die Möglichkeit, die Hallplatte 27 in der geschilderten Ausrichtung am Positionssensor 7 zu platzieren und dennoch sehr kompakte Sensorabmessungen zu gewährleisten, hat der konstruktive Aufbau des Positionssensors 7. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass der Positionssensor einen als MID-Bauteil (MID = Molded Interconnect Device) ausgebildeten, länglichen Schaltungsträger 32 aufweist, der wenigstens teilweise die Funktion des Sensorgehäuses übernimmt und zugleich die für den Betrieb des Hall-Sensors erforderliche elektrische Schaltung und die zugehörigen Schaltungskomponenten sowie das Sensorelement 26 trägt. Die Längs- achse 33 des Schaltungsträgers definiert gleichzeitig die Längsachse 16 des Positionssensors 7.
Der Schaltungs räger 32 enthält ein längliches Trägerelement 34 aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial. Es bildet die tragende Struktur des Positionssensors 7 und fungiert gleichzeitig als Träger für die vorerwähnte Schaltung und zugehörigen Komponenten.
Auf der Oberfläche des Trägerelementes 34 verlaufen mehrere, in der Zeichnung nur exemplarisch und strichpunktiert angedeutete Leiterbahnen 35, die u.a. zur elektrischen Kontaktie- rung des Sensorelementes 26 bzw. der Hallplatte 27 dienen. Gebildet sind die Leiterbahnen 35 von einer auf das Trägerelement 34 aufgebrachten strukturierten Metallschicht. Die Herstellung geschieht beispielsweise durch großflächige Me- tallisierung des -VL\?QX durch Spritzgießen nergestellten f£ a.- gerelementes 34 mit nach olgender Strukturierung durch galvanische Behandlung. Besonders vorteilhaft ist, dass durch diese MID-Technologie problemlos ein dreidimensionales Leiter- bild erzeugt werden kann, das einen optimalen, platzsparenden Leiterverlauf ermöglicht .
Das Sensorelement 26 ist an einer vom Trägerelement 34 definierten Tragfläche 36 angebracht. Die Leiterbahnen 35 können in diesem Bereich zu Kontaktpads ausgebildet sein, die durch Flip-Chip-Technik ein elektrisches Kontaktieren und zugleich mechanisches Fixieren des Sensorelementes 26 gestatten. Andere Kontaktierungsmaßnahmen sind allerdings ebenfalls möglich.
Das Sensorelement 26 ist so an der Tragfläche 36 angebracht, dass die Plattenebene 29 der Hallplatte 27 rechtwinkelig zur Längsachse 33 des Schaltungstr gers 32 verläuft und dadurch bei der Installation des Positionssensors 7 in der Befestigungsnut 8 die gewünschte, oben geschilderte Orientierung einnimmt .
Die Tragfläche 36 befindet sich im Bereich der vorderen Stirnseite 37 des Trägerelements 34. Besonders einfach lässt sich bei der Herstellung des Sensors die gewünschte Hallplat- ten-Ausrichtung erreichen, wenn bereits die Trägfläche 36 in der Längsrichtung 33 des Schaltungsträgers 32 orientiert ist, insbesondere derart, dass ihre Flächennormale mit der Längsachse 33 des Schaltungsträgers 32 gleichgerichtet ist. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Tragfläche 36 unmittel- bar an der in Richtung der Längsachse 33 orientierten vorderen Stirnseite 37 des Trägerelements 34. Der vordere Bereich des Positionssensors 7 kann somit als Detektionsbereich bezeichnet werden. F r d e Stromversorgung und die Übermittlung σer Z-ns^erc öi- gnale ist an dem Schaltungstrager 32 -ein elektrisches Anschlusskabel 38 angeschlössen. Dieses Anschlusskabel 38 geht beim Ausführungsbeispiel von der Rückseite des Schaltungsträ- gers 32 ab, so dass der rückwärtige Bereich des Schaltungs- trägers 32 als Anschlussbereich bezeichnet werden kann.
Die elektrischen Leiter 42 des Anschlusskabels 38 sind am Schaltungsträger 32 mit den an diesem verlaufenden Leiterbah- nen 35 kontaktiert.
Somit verlaufen die Leiterbahnen 35 auf dem Tragelement 34 zwischen dem Detektionsbereich und dem Anschlussbereich. Ihr Verlauf wird, im Rahmen der MID-Herstellungstechnik, nach Be- darf so festgelegt, dass den sonstigen Randbedingungen Rechnung getragen wird, beispielsweise der platzsparenden Anordnung von Elektronikkomponenten 43 oder der hinsichtlich der Befestigungstechnik optimalen Integration der Befestigungsmittel 15.
Beim Ausführungsbeispiel verlaufen die Leiterbahnen 35 gemäß Figur 4 auf ihrem Weg zwischen dem Sensorelement 26 und den im Anschlussbereich endenden elektrischen Leitern 42 zumindest partiell an der Unterseite des Trägerelementes 34 und dabei zumindest partiell in im Trägerelement 34 ausgeformten Vertiefungen 44. Diese Vertiefungen 44 sind mit einem nur ansatzweise angedeuteten Füllmaterial 45 ausgefüllt, das die Leiterbahnen 35 und die Kontaktierungsbereiche zu den elektrischen Leitern 42 überdeckt, wobei es sich mit dem Trägere- lement 34 Stoffschlüssig derart verbindet, dass eine hermetisch dichte Abdeckung bzw. Kapselung der erwähnten Komponenten vorliegt.
Eine derartige dichte Kapselung liegt allerdings nicht nur in Bezug auf die Leiterbahnen 35 und die erwähnten Kontaktberei- ehe su den elektrischen Leitern -L , vor, sondern c.u«_ή iiin- sic tlich des Sensorelemεntes 26 und eventueller, in Figur 3 strichpunktiert angedeuteter Elektronikkomponenten 43. Die Elektronikkomponenten 43 sind sweekmäßigerweise, wie das Sen- soreleraent 26, im vorne liegenden Detektionsbereich des Positionssensors 7 angeordnet . Die Kapselung geschieht hier vorzugsweise durch einen an das Trägerelement 34 nachträglieh durch Spritzgießen angeformten Hüllkörper 46, wobei als Material für den Hüllkδrper 46 sweekmäßigerweise ein mit dem vor- erwähnten Füllmaterial identisches Material verwendet wird. Bei der Herstellung des Positionssensors 7 findet das Auffüllen der Vertiefungen 44 und das Anformen des Hüllkörpers 46 zweckmäßigerweise in einem einzigen Spritzgießprozess statt.
Der Hüllkörper 46 übernimmt daher, zusammen mit dem Trägerelement 34, die Funktion des Sensorgehäuses und sorgt gleichzeitig für die Passivierung der elektrischen Bereiche.
Die Leiterbahnen 35 werden in dem für den Betrieb des Positi- onssensors erforderlichen Maße zusätzlich zum Sensorelement 26 mit Elektronikkomponenten 43 bestückt. Besteht das Sensorelement 26 lediglich aus der Hallplatte 27, können die Elektronikkomponenten 43 eine für die Signalauswertung geeignete Auswerteelektronik bilden. Es besteht jedoch auch die Mδg- lichkeit, die Auswerteelektronik zusammen mit der Hallplatte unmittelbar im Sensorelement 26 vorzusehen und in einem Hall- Chip zu vereinigen, was die elektrische Bestückung der Leiterbahnen 35 erleichtert, weil die Anzahl der zu fixierenden Komponenten verringert ist. Die Auswerteelektronik kann bei- spielsweise ein sogenannter ASIC sein.
Unter den mit den Leiterbahnen 35 kontaktierten Elektronikkomponenten 43 können sich Leuchtanzeigemittel 43' befinden, beispielsweise mindestens eine LED. Mit ihnen kann der Schaltzustand des Positionssensors 7 visualisiert werden. In σi'≤-i üi "∑iusamiai aαg is d s Material "des Hüllkörpers 4S lichtdurchlässig ausgebildet, so -dass die Lichtstrahlung austreten kann.
Beim Ausführungsbeispiel liegt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Trägerelements 34 an seinem den Detektionsbereich bildenden vorderen Endbereich vor. Dieser vordere Endbereich ist von einem T-förmig gestalteten Tragabschnitt 47 gebildet, der einen dem vertikalen Abschnitt des T ent- sprechenden Verbindungssteg 48 und eine dem köpfseitigen Querabschnitt des T entsprechende Tragplatte 49 aufweist.
Der Verbindungssteg 48 ragt ausgehend von einem den An- schlussbereich und die Befestigungsmittel 15 aufweisenden Hauptabschnitt 52 des Trägerelementes 34 in Längsrichtung nach vorne, wobei er breitenmittig ausgerichtet ist. Er hat plattenartige Flachgestalt, wobei seine Hauptausdehnungsebene von Vektoren aufgespannt ist, die in der Längsrichtung und in der Höhenrichtung des Positionssensors 7 verlaufen. Die Trag- platte 49 verläuft quer dazu, wobei ihre Ausdehnungsebene parallel zu derjenigen der Hallplatte 27 ist und wobei die dem Verbindungssteg 48 entgegengesetzte, nach vorne weisende Seite der Tragplatte 49 unmittelbar die Tragfläche 36 definiert .
Durch diesen Aufbau ergeben sich beidseits des Verbindungs- steges 48 axial zwischen der Tragplatte 49 und dem Hauptabschnitt 52 liegende Aufnahmevertiefungen 53 des Trägerelementes 34, in denen bequem mit den Leiterbahnen 35 kontaktierte Elektronikkomponenten 43 untergebracht werden können. Insbesondere bietet es sich an, die beiden einander entgegengesetzt orientierten größerflächigen Seitenflächen des Verbindungssteges 48 zur Bestückung mit Elektronikkomponenten 43 auszunutzen. Falls es gewünscht ist,, kann dεp. xrig elerαent 34 für die De- tektion der zweiten Feldkomponente des Magnetfeldes -28 mit einem weiteren Hall-Sensorelement 54 bestückt werden, dessen Hallplatte 54 ' abweichend von der Hallplatte 27 des bisher erläuterten ersten Sensorelementes 26 orientiert ist. Die
Ausrichtung der weiteren Hallplatte 54 * erfolgt zweckmäßigerweise rechtwinkelig zur ersten Hallplatte 26 mit einem Verlauf in der Querriehtung des Positionssensors 7 (in Figur 4 strichpunktiert angedeutet) .
Die oben erwähnten Befestigungsmittel 15 bilden beim Ausführungsbeispiel eine einsige, zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Endbereich des Schaltungsträgers 32 platzierte Befestigungseinrichtung 55. Sie ist insbesondere längsmittig am Schaltungsträger 32 platziert. Beim Ausführungsbeispiel enthält sie ein Drehglied 56, das in einer zur Oberseite 24 und zu den beiden quer orientierten Längsseiten offenen Aufnahmevertiefung 57 des Trägerelementes 34 sitzt und um eine in Höhenrichtung des Schaltungsträgers 32 verlaufende Dreh- achse 58 relativ zum Trägerelement 34 verdrehbar ist. In Figur 4 ist ein zylindrischer Lagerfortsatz 56' des Drehgliedes 56 sichtbar, der ausgehend von der Aufnahmevertiefung 57 in eine sich daran anschließende komplementäre Lageraufnahme 59 des Trägerelementes 34 verdrehbar eingreift.
Umfangsseitig ist das Drehglied 56 mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Klemmvorsprüngen 63 versehen. Sie können beispielsweise eine radial orientierte Klemmfläche 64 mit bezüglich der Drehachse 58 exzentrischem Verlauf haben.
Zum Einsetzen oder Entnehmen des Positionssensors 7 wird das Drehglied 56 so orientiert, dass die Klemmvorsprünge 63 in Längsrichtung des Positionssensors 7 ausgerichtet sind, so dass das Drehglied 56 nicht oder nur geringfügig seitlich über die Außenfläche des Schaltungsträgers 32 übersteht. Nach ep Finsecsart in die 5 w d das ßrεfcgiiso r»G verdreht, bis die 1-lemmvorsprünge 62 mit den Hutflanken der Befestigungsnut 8 verspannt sind und der Positionssensor 7 damit durch eine lösbare Kiemrabefestigung sieher fixiert ist (Figur 2) .
Zu erwähnen sei noch, dass der Positionssensor problemlos dahingehend ausgelegt werden kann, dass er eine Schaltbereieh- serkennung (Setup-Erkennung) ermöglicht, des Weiteren eine sichere Detektion der Feldstärke und deren Verarbeitung als analoges Signal gestattet und schließlich als teachbarer' Sensor ausgeführt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Als Hall-Sensor ausgebildeter Positionssensor, mit einem länglichen, als MID-Bauteil (MID = Molded Interconnect Device) ausgeführten Schaltungsträger (32) , der ein aus spritz- gegossenem Kunststoffmaterial bestehendes längliches Trägerelement (34) enthält, das im Bereich seiner vorderen Stirnseite (37) eine Tragfläche (36) aufweist, die so mit einem eine Hallplatte (27) enthaltenden oder von einer Hallplatte (27) gebildeten Sensorelement (26) bestückt ist, dass die Plattenebene (29) der Hallplatte (27) rechtwinkelig zur Längsachse (33) des Schaltungsträgers (32) verläuft, wobei das Sensorelement (26) mittels Leiterbahnen (35) elektrisch kontaktiert ist, die von einer auf das Trägerelement (34) aufgebrachten strukturierten Metallschicht gebildet sind.
2. Positionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der der vorderen Stirnseite (37) entgegengesetzten
Rückseite des Schaltungsträgers (32) ein elektrisches Anschlusskabel (38) abgeht, dessen elektrische Leiter (42) mit den Leiterbahnen (35) des Schaltungsträgers (32) kontaktiert sind.
3. Positionssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (35) auf ihrem Weg zwischen dem Sensorelement (26) und den elektrischen Leitern (42) des Anschlusskabels (38) zumindest partiell im Bereich der Unter- seite des Trägerelementes (34) verlaufen.
4. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (35) zumindest partiell in Vertiefungen (44) des Trägerelementes (34) ver- laufen und von einem in die Vertiefungen (44) applizierten Füllmaterial (45) hermetisch dicht bedeckt sind.
5. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (34) mit in den Verlauf der Leiterbahnen (35) eingeschalten Elektronikkomponenten (43) bestückt ist.
6. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (26) und die Leiterbahnen (35) sowie eventuell am Trägerelement vorgesehene Elektronikkomponenten (43) in einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Hüllkδrper (46) gekapselt sind, der durch Spritzgießen an das Trägerelement (34) angeformt ist.
7. Positionssensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Hüllkδrpers (46) lichtdurchlässig ausgebildet ist, derart, dass Lichtsignale eingeschlossener Leuchtanzeigemittel (43 ' ) hindurchtreten können.
8. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche (36) für das Sensorelement (26) in der Längsrichtung (33) des Schaltungstr gers (32) orientiert ist, wobei ihre Flächennormale insbesondere mit der Längsachse (33) des Schaltungsträgers (32) gleichge- richtet ist.
9. Positionssensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche (36) unmittelbar an der vorderen Stirnseite des Trägerelements (34) vorgesehen ist.
10. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Endbereich des Trägerelementes (34) von einem T-förmig gestalteten Tragab- schnitt (47) gebildet ist, mit einem breitenmittig in Längsrichtung verlaufenden Verbindungssteg (48) und einer sich daran anschließenden, quer verlaufenden Tragplatte (49) , die die Tragfläche (36) definiert.
11. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (26) ein Hall- Chip ist, der zusätzlich zur Hallplatte (27) mit einer Auswerteelektronik, z.B. ein ASIC, versehen ist.
12. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Endbereich des Schaltungsträgers (32) eine Befestigungseinrichtung (55) zur lösbaren klemmenden Fixierung des Positionssensors (7) in einer Befestigungsnut (8) eines anderen Bauteils (2) vorgesehen ist.
13. Positionssensor nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine einzige, etwa längsmittig am Schaltungsträger (32) platzierte Befestigungseinrichtung (55) .
14. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der ausgebildet ist, um bei Gebrauch derart in einer Befestigungsnut (8) eines Bauteils (2) platziert zu werden, dass seine Längsachse (16) zur Längsachse (17) der Befestigungsnut (8) parallel verläuft, und der über Befestigungsmittel (15) verfügt, die eine lösbare, klemmende Fixierung in der Befestigungsnut (8) ermöglichen.
15. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (32) zumindest teilweise das Sensorgehäuse bildet .
16. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch ein weiteres Hall-Sensorelement (54) , dessen Hallplatte (54') abweichend von der Hallplatte (27) des anderen Sensorelementes (26) orientiert ist.
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