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用于檢測物理參數(shù)的傳感器和用于制造傳感器的方法

文檔序號:5863553閱讀:180來源:國知局
專利名稱:用于檢測物理參數(shù)的傳感器和用于制造傳感器的方法
用于檢測物理參數(shù)的傳感器和用于制造傳感器的方法本發(fā)明涉及一種用于檢測物理參數(shù),例如用于檢測溫度的傳感器。此外,本發(fā)明還 涉及一種用于制造傳感器的方法。文獻DE 4423985A1公開了一種用于制造溫度傳感器的方法。本發(fā)明應(yīng)完成的任務(wù)是提供這樣一種傳感器,即它可特別容易地小型化。本發(fā)明提供一種用于檢測物理參數(shù)的傳感器。這種傳感器具有一個帶有外殼的傳 感器元件。這個外殼由一個成型件和一種壓注塑料形成。傳感器元件裝入到成型件中,并 且由壓注塑料包封壓注,這樣,這個成型件和壓注塑料形狀配合地連接。在這種情況中特別強調(diào)的是包括這種情況,即這個傳感器元件并非是它的整個表 面被壓注塑料包封。例如傳感器元件可用它的表面的一部分靠在成型件上,并且在這里不 被壓注塑料所包圍。也包括這樣的情況,即成型件并非在它的整個表面上被壓注塑料壓注 包封,而是成型件的部分表面是外露的,并且因此形成傳感器的外輪廓的一部分。優(yōu)選地外殼在傳感器元件的整個表面上形狀配合連接地靠在傳感器元件上。在這 種情況中外殼的部分由壓注塑料形成,并且外殼的部分由成型件形成。外殼應(yīng)無間隙地包 圍著傳感器元件。特別是在外殼和傳感器元件之間不應(yīng)存在間隙。存在間隙會增加正確地 檢測物理參數(shù)的困難,或者不能進行正確的檢測。例如由于有了間隙可能出現(xiàn)在傳感器元 件的表面上的溫度分布不均勻的情況,這樣,溫度傳感器就不能正確地檢測溫度。在一個優(yōu)選的實施形式中傳感器元件適合感知環(huán)境的濕度或者溫度。例如這種傳 感器元件可以是一種NTC電阻,或者也可以是一種PTC電阻。傳感器元件的外殼主要是用于包封傳感器元件并且保護它免受環(huán)境影響和機械 載荷。特別是下述做法是有利的,即傳感器元件的外殼,或者傳感器的其它組成部件防止水 的滲入或者濕氣的滲入。優(yōu)選地傳感器元件借助連接部件如此地設(shè)計,即它可從外面電接觸。例如,借助連 接部件可測量傳感元件的電阻,這在使用NTC傳感器或者使用PTC傳感器時可直接推斷出 傳感器元件的溫度。據(jù)此,傳感器元件特別優(yōu)選地設(shè)計為接線的和有外殼的器件。傳感器元件通過釬 焊、焊接或其它合適的方法固定在連接部件上,例如導(dǎo)線上。連接部件優(yōu)選地為具有單重絕緣部的柔性電纜,或者具有雙重絕緣部的柔性電纜。當傳感器具有連接部件時,優(yōu)選地至少連接部件和傳感器元件之間的接口的區(qū)域 置入到成型件中,并且由壓注塑料壓注包封。在這種情況中也包括這樣的情況,即這個區(qū)域 并未完全由壓注塑料包封,而是具有一個外殼,這個外殼是由成型件和壓注塑料組成。壓注塑料優(yōu)選地可借助壓注技術(shù)施加。通過這一措施例如可在傳感器的連接部件 和傳感器元件之間產(chǎn)生一種不透濕氣的連接。優(yōu)選地如此地設(shè)計成型件,即它限制一個空腔室。傳感器元件裝入到該空腔室中。 優(yōu)選地這個成型件可按一種圓筒形的套管的形狀設(shè)計。此外,也可按半殼體或者3/4圓形 的殼體的形狀設(shè)計成型件。其實,每種可將傳感器元件插入或者裝入其中的形狀都適用于成型件。在傳感器的一個優(yōu)選的實施形式中,傳感器元件用它的表面如此地靠在成型件 上,即傳感器元件接觸到成型件的表面。但是,根據(jù)另一實施形式傳感器元件也可和成型件的表面有間距。在這種情況中例如用壓注塑料填充這個中間空隙,或者形成一個空氣隙。優(yōu)選地如此地選擇成型件的材料,即它為如壓注塑料一樣的材料。此外,本發(fā)明還提供一種用于制造這種傳感器的方法。在一種用于制造傳感器的方法中將傳感器元件裝入到成型件中。接著將這種由傳 感器元件和成型件構(gòu)成的裝置在壓注模中定位。然后將壓注塑料噴射到這個壓注模中,這 樣,這個傳感器元件至少部分地被壓注塑料包封。優(yōu)選地在傳感器元件裝入到成型件中之前它已和連接導(dǎo)線連接。在這種情況中至 少傳感器元件和連接導(dǎo)線之間的接口的區(qū)域置入到成型件中是特別有利的。在壓注模和壓注塑料冷卻之后可進行脫模,并且在必要時將如此得到的產(chǎn)品繼續(xù) 加工成成品傳感器。優(yōu)選地為壓注包封規(guī)定一種兩部件的壓注模,它包括一個下模和一個上模。例如 可將傳感器元件和成型件一起裝入下模中,這樣,成型件放置到下模的底部上,并且傳感器 元件放置在成型件的上側(cè)上。然后可從上模的側(cè)面噴入壓注塑料。為此如此地選擇噴入點, 即通過流入的壓注塑料將傳感器元件壓向成型件,并且間接地壓向下模。借助成型件可以實現(xiàn)傳感器的外殼的最小厚度等于成型件的厚度。這樣就可減小 由于外部環(huán)境影響所造成的損害。通過相應(yīng)地選擇上模的尺寸可實現(xiàn)傳感器元件到外殼的外側(cè)的上距離。特別優(yōu)選地在澆注過程結(jié)束之后成型件形成傳感器的外輪廓的一部分。成型件特別是可用作插入件,也就是說,首先將成型件插入到下模中,然后才將傳 感器元件插入到成型件中。成型件也可用作定中心的輔助裝置,其中其通過在壓注模內(nèi)部的合適的布置,并 配合合適地選擇噴射點的位置實現(xiàn)在壓注塑料噴射到壓注模期間防止傳感器元件在壓注 模內(nèi)部的滑動。特別是可防止傳感器元件被擠到壓注模的邊緣,這會導(dǎo)致在傳感器元件的 外側(cè)處的外殼太薄,這是不允許的。特別優(yōu)選的是在壓注過程期間如此地選擇噴射點,即將傳感器元件壓向成型件, 并且這樣地保持在一個穩(wěn)定的位置中,其中,成型件如此地成形,即可達到一種穩(wěn)定的平在一個優(yōu)選的實施形式中如此地成形壓注模,即在成型件裝入后成型件的外側(cè)面 形狀配合連接地靠在壓注模上。例如將壓注模的下模設(shè)計為半殼體,并且如此地確定尺寸, 即成型件可形狀配合連接地裝入其中。在一個實施形式中成型件如此地靠在壓注模上,即 通過此措施它橫向于它的縱向軸線方向固定。代替地或者附加地壓注??梢跃哂幸恍┨菁壭蔚陌疾浚尚图梢匝b入到這些凹 部中。通過這一措施也應(yīng)防止成型件在壓注模中的滑動。這種梯級的凹部例如是如此地設(shè) 置在下模中的,即這個成型件不能沿著它的縱向軸線滑動。通過將成型件固定在壓注模中,并且將傳感器元件在成型件中定中心可以保證傳
4感器元件在壓注過程期間不在壓注模中滑動。借助所述方法能可靠地調(diào)定外殼的厚度。特別是沒有必要涂覆其它的外殼層,如 為了保證在所有的部位上外殼都具有最小的厚度在一個多級的噴射方法中所做的那樣。因 此,所述的方法能使傳感器小型化。下面借助一些實施例和所屬的附圖對傳感器和用于制造傳感器的方法進行更加 詳細的說明。

圖1 垂直于成型件的縱向軸線的傳感器的橫截面簡圖。圖2 傳感器元件的透視圖。圖3A 以垂直于成型件的縱向軸線的橫截面圖示出用于制造傳感器的壓注方法。圖3B 以沿著成型件的縱向軸線的橫截面圖示出用于制造傳感器的壓注方法。圖4 一個已制成的傳感器。圖1示出了一個裝入到成型件1中的傳感器元件2。這個傳感器元件2具有一個 外殼。這個外殼由成型件1和壓注塑料3形成。傳感器元件2置于在成型件1上,并且在它 的整個表面上形狀適配地由外殼包圍。因此外殼是無間隙地包圍著傳感器元件2。在這種 情況中成型件1的外側(cè)面沒有被壓注塑料包圍,并且如此地形成了由傳感器元件2、成型件 1和壓注塑料形成的傳感器的外輪廓的一部分。外殼的最小厚度相應(yīng)于成型件1的厚度。圖2示出一個3/4殼體形的成型件1。它用作置入件。傳感器元件2在置入到成 型件1之前就已和連接部件7連接。這個傳感器元件2是如此地裝入到成型件1中去的, 即特別是傳感器元件2和連接部件7之間的接口 8是嵌入到成型件1中的,并且在澆注過 程結(jié)束之后具有一個外殼。這個外殼是由壓注塑料和成型件1形成。圖3A示出制造傳感器的壓注過程。設(shè)置一個下模5,將成型件1裝入該下模中,下 模5的內(nèi)側(cè)面是如此成形的,即成型件1用它的外側(cè)面形狀配合連接地貼在下模5上。通 過形狀配合連接的接觸防止在下模5中橫向于成型件1的縱向軸線的滑動。將傳感器元件2放入到由成型件1形成的空腔室中。通過合適地設(shè)置上模6形成 一個壓注模,其中,在上模6中設(shè)置一個噴射點4。通過這個噴射點將壓注塑料3噴射到壓 注模5、6中。通過合適地選擇壓注模和成型件,并配合選擇噴射點的位置可以實現(xiàn)在噴射 壓注塑料時傳感器元件不會側(cè)面地,或者向前,或者向后滑動。這樣就可保證傳感器元件和 傳感器的外側(cè)面之間的規(guī)定的距離。圖3B以沿著成型件的縱向軸線的橫截面圖示出了制造傳感器的壓注過程。壓注 模5、6具有一個修圓的頂端部51,這樣就防止了成型件1向前,也就是朝這個頂端頭51方 向的滑動。按照這種方式應(yīng)該達到傳感器元件2在它的頂端部被壓注塑料3包封。附加地 通過在下模5的直徑中的小臺階52規(guī)定了成型件1的裝入位置。通過這一措施防止成型 件1向后滑動。這樣,成型件1沿著成型件1的縱向軸線被固定在壓注模5、6中。壓注模5、6不必具有所有在此示出的特征。例如成型件1在軸向方向的固定也可 只是通過一個修圓的頂端部,或者通過合適地選擇噴射點的位置達到的。圖4示出了一個已制成的傳感器。它是例如借助在圖3A和3B中示出的壓注過程 制成的。成型件1形成了傳感器的外輪廓的一部分。因為成型件1和壓注塑料3是由同一 材料形成,所以人們在視覺上不能將成型件1同壓注塑料3分辨出來,因此只用虛線來表 示。傳感器具有一個修圓的頂端部。這個頂端部是由壓注塑料3形成。這個修圓的頂端部
5是由所采用的壓注模5、6的內(nèi)輪廓形成的。此外傳感器還具有一梯級形的輪廓。這個輪廓 產(chǎn)生自壓注模5、6中的一個相應(yīng)的梯級。 此外,當然也可以如此地設(shè)計成型件,即成型件的長度和已制成的傳感器的長度 相同,也就是說,成型件在通過壓注塑料3形成物體的整個長度上延伸。附圖標記表
1成型件
2傳感器
3壓注塑料
4噴射點
5下模
51修圓的頂端部
52梯級形的凹部
6上模
7連接部件
8接口
權(quán)利要求
用于檢測物理參數(shù)的傳感器,具有傳感器元件(2),所述傳感器元件裝入到成型件(1)中,其中,這個傳感器元件(2)具有外殼,這個外殼由成型件(1)和壓注塑料(3)形成。
2.按照權(quán)利要求1所述的傳感器,其中,成型件(1)形成傳感器的外輪廓的一部分。
3.按照權(quán)利要求1或2的任一項所述的傳感器,在該傳感器中,傳感器元件(2)和連接 部件(7)連接,并且其中,將傳感器元件(2)和連接部件(7)之間的接口(8)置入到成型件 (1)中。
4.按照權(quán)利要求1至3的任一項所述的傳感器,其中,成型件(1)具有管子的形狀、管 形的半殼體形狀或者3/4的圓形殼體的形狀。
5.按照權(quán)利要求1至3的任一項所述的傳感器,其中,成型件(1)具有開口,傳感器元 件(1)插入到該開口中。
6.用于制造傳感器的方法,包括下述步驟a)將成型件(1)裝入壓注模(5、6)中,b)將傳感器元件(2)置入到成型件(1)中。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法,其中,傳感器元件(2)和連接部件(7)連接,并且在步 驟b)中被置入到成型件⑴中,從而連接部件(7)和傳感器元件(2)之間的接口⑶位于 成型件(1)中。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法,其中,構(gòu)造壓注模(5、6),從而成型件(1)至少可在一 個方向固定在壓注模(5、6)中。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法,其中,構(gòu)造壓注模(5、6),從而成型件(1)用它的外側(cè) 面形狀配合連接地置于壓注模(5、6)中。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法,其中,壓注模(5、6)具有梯級形的凹部(52),成型件(1)裝入到這個凹部中。
11.按照權(quán)利要求8所述的方法,其中,壓注模(5、6)具有修圓的頂端部(51)。
12.按照權(quán)利要求6所述的方法,具有下述步驟c)從一個方向?qū)鹤⑺芰蠂娚涞綁鹤⒛?5、6)中,選擇這個方向,從而在噴射壓注塑 料期間傳感器元件(2)被壓向成型件(1)。
13.按照權(quán)利要求6所述的方法,其中,壓注模(5、6)具有下模(5)和下模(6),并且其 中,將成型件⑴裝入到壓注模(5、6)的下模(5)中。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法,其中,將壓注塑料引入到壓注模(5、6)中的噴射點 (4)設(shè)置在壓注模(5、6)的上模(6)中。
15.按照權(quán)利要求1至5的任一項所述的傳感器,在所述傳感器中,外殼在傳感器元件(2)的整個表面上形狀配合連接地靠在傳感器元件(2)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測物理參數(shù)的傳感器,它具有傳感器元件(2)。這個傳感器元件裝入到成型件(1)中,其中,傳感器元件(2)具有外殼。這個外殼是由成型件(1)和壓注塑料(3)形成。此外本發(fā)明還涉及一種用于制造傳感器的方法,它包括下述步驟a)將成型件裝入壓注模中,b)將傳感器元件插入到成型件中,c)從一個方向?qū)鹤⑺芰蠂娚鋲鹤⒛V校@個方向是如此選擇的,即在噴射壓注塑料期間傳感器元件被壓向成型件。
文檔編號G01D11/14GK101970204SQ200980108752
公開日2011年2月9日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者G·克洛伊貝爾, H·斯特拉爾霍弗 申請人:埃普科斯股份有限公司
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