DE10155537B4

DE10155537B4 - Verfahren und Spritzgussform zur Herstellung von Kraftfahrzeugsensoren

Info

Publication number: DE10155537B4
Application number: DE10155537.7A
Authority: DE
Inventors: Manfred Goll
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: DE10155537A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugsensors, insbesondere Raddrehzahlsensors, nach dem Spritzgußverfahren, bei dem in eine Spritzform (4) ein oder mehrere Einlegeteile (2), wie z. B. elektronische Bauelemente oder vorgefertigte Gehäuseelemente, eingelegt werden und diese vor dem Umspritzen durch ein oder mehrere Halteelement/-e (1) positioniert werden, wobei das oder die Halteelement/e während des Umspritzens aus dem mit dem Kunststoffmaterial zu füllenden Füllbereich (3) entfernt wird/werden, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Halteelemente in einem Einspritzkanal (5) der Spritzform beweglich angeordnet sind, wobei beim Umspritzen im Bereich der Halteelemente ständig frisches Kunststoffmaterial einfließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Spritzgussform gemäß Oberbegriff von Anspruch 2.
Heutige Kraftfahrzeuge sind vielfach mit elektronischen Systemen ausgestattet, welche mittels Sensoren Zustandsinformationen des Fahrzeugs, wie z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel, Druck und Temperatur aufnehmen und elektronisch verarbeiten.
Aus der Internationalen Patentanmeldung WO 97/36 729 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors zur Erfassung der Raddrehzahl hervor, bei dem das Gehäuse der Sensoren nach einem Spritzgussverfahren hergestellt wird. Die Raddrehzahlsensoren werden überwiegend in Kraftfahrzeugen mit elektronisch geregelten Bremssystemen eingesetzt und müssen daher besonders zuverlässig und betriebssicher sein. Dies bedingt nicht zuletzt aufgrund der rauhen Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen) besonders gut abdichtende Gehäuse für die empfindlichen elektronischen Bauelemente, die in den Sensoren angeordnet sind. Das Gehäuse der bekannten Raddrehzahlsensoren ist daher zum Schutz vor Umwelteinflüssen und mit dem Vorteil der kostengünstigen Fertigung mit einem Spritzgussgehäuse aus witterungsbeständigem Kunststoffmaterial umgeben. Bei der Herstellung der Sensoren nach dem bekannten Spritzgussverfahren werden Einlegeteile, wie Gehäuseelemente, elektronische Bauelemente, elektrische Leitungen, metallische Steckerelemente etc. in den verwendeten Spritzgussformen durch Halteelemente an der vorgesehenen Position fixiert. Als Halteelemente werden Schmelzrippen eingesetzt, die während des Umspritzvorgangs zumindest zum Teil schmelzen und hierdurch mit dem Gehäuse eine stoffschlüssige Verbindung eingehen. Hierbei besteht das Problem, daß zum Beispiel durch Öffnungen im Bereich der Halteelemente undichte Stellen in der Spritzform entstehen, durch die das unter Druck stehende eingespritzte Material unerwünschter weise entweicht. Zudem werden mit den eingespritzten Halteelementen aus Kunststoff im fertigen Sensor potentiell undichte Stellen in der Sensorhülle hervorgerufen, durch die im Laufe der Zeit Feuchtigkeit eindringen kann.
Druckschrift DE 1792758 U beschreibt eine Anordnung zum Kunststoffspritzgießen, die zurückziehbare Stützen zur Halterung des zu umhüllenden Gegenstandes aufweist, von denen mindestens eine Stütze im Zuge einer vervollständigenden Füllung der Spritzform zurückgezogen wird.
In Offenlegungsschrift DE 10023208 A1 ist ein Verfahren zum Umspritzen eines Leiterstabes in einer Spritzgussform offenbart, wobei die Zentrierung des Leiterstabes mittels justierbarer Dorne erfolgt, die nach erfolgtem Einspritzen des Kunststoffes zurückgezogen werden, wobei dieses Einspritzen über in den Dornen ausgebildeten Einspritzkanälen erfolgt.
Druckschrift DE 4422739 A1 schlägt ein Verfahren zum Umgießen einer Elektronikschaltung vor, wobei die Elektronikschaltung auf einen innerhalb des Gussformgehäuses beweglich angeordneten, in die Gussform eingefahrenen Zentrierhalter eingelegt wird, wonach das Gussformgehäuse mit langsam aushärtendem Kunststoff gefüllt wird und der in die auszugießende Gussform ragende Zentrierhalter vor dem Aushärten des Kunststoffs zurückgezogen wird.
Es besteht nun die Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile bei der Herstellung von Sensoren nach dem bekannten Verfahren zu beseitigen und außerdem eine geeignete Spritzgussform vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren sowie die Spritzgussform gemäß Anspruch 2 gelöst.
Erfindungsgemäß werden durch bewegliche Positionierstifte, welche insbesondere im Einspritzkanal angeordnet sind, Nahtstellen im Außengehäuse des Sensors wirksam vermieden. Nach dem Verfahren der Erfindung kann ein weitgehend homogenes Außengehäuse ohne Undichtigkeiten hergestellt werden, so dass sich die Verschleißfestigkeit des Sensors erhöht. Durch die Anordnung der Positionierstifte im Einspritzkanal und das Herausziehen der Stifte während des Spritzvorgangs wird außerdem der Vorteil erzielt, dass der Füllquerschnitt im Einspritzkanal während des Spritzens im Wesentlichen konstant bleibt.
Es ist außerdem vorteilhaft, dass durch das Entfernen der Positionierstifte während des Spritzens die Zuführung von frischem Spritzmaterial an einer für den Spritzgussvorgang besonders günstigen Position erfolgt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass im Bereich der Positionierstifte ständig frisches Spritzmaterial einfließt, wodurch die Fließfront besonders dicht und homogen verschlossen wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass während des Spritzvorganges bereits erkaltetes Spritzmaterial in von den Positionierstiften entfernten Bereichen eine zusätzliche mechanische Fixierung des Einlegeteils bewirkt.
Die Erfindung betrifft auch eine Spritzgussform nach Anspruch 2, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Kraftfahrzeugsensor ist ein Raddrehzahlsensor, welcher nach einem magnetischen Prinzip arbeitet. Der Kraftfahrzeugsensor enthält mindestens ein magnetoresistives Widerstandselement oder mindestens ein Hall-Element.
Bei dem Kraftfahrzeugsensor handelt es sich um einen aktiven oder passiven Sensor. Unter einem aktiven Sensor wird ein Sensor verstanden, welcher aktive elektronische Bauelemente, wie z. B. Transistoren zur Sensorsignalaufbereitung, umfasst.
Der Kraftfahrzeugsensor ist mittels einer elektrischen Leitung mit einem elektronischen Bremsensteuergerät verbunden. Als Bremsenssteuergerät ist beispielsweise ein universell einsetzbarer Kombiregler aus einer Elektronikeinheit (ECU) und ggf. einer angesteckten Hydraulikeinheit (HCU) einsetzbar. Mit entsprechenden Kombireglern können vielfältige Bremsen- und Fahrdynamikregelungen bzw. Eingriffe, wie beispielsweise ABS, ABS plus, ASR oder ESP, realisiert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ergibt sich aus Unteranspruch 3.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beispielhaft an Hand einer Figur näher erläutert. Aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung ergeben sich weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Halteelement, Positionierstift
2: Einlegeteil
3: Füllbereich
4: Spritzform
5: Einspritzkanal

Es zeigt
1 eine schematische Darstellung eines mit Positionierstiften fixierten Einlegeteils in einer Spritzgussform im Querschnitt.
In 1 weist Spritzform 4 einen Füllbereich 3 auf, in dem ein oder mehrere Einlegeteile 2 (z. B. Sensorbasis eines Raddrehzahlsensors und/oder elektronische Bauelemente, Anschlussdrähte, Stifte, Metallteile oder vorgefertigte Gehäuseelemente) mittels einem oder mehreren Positionierstiften 1 gehalten werden. Die Positionierstifte 1, welche bevorzugt aus Metall gefertigt sind, sind so angeordnet, dass sie innerhalb von den in der Spritzform vorgesehenen Einspritzkanälen 5 verlaufen. Dabei werden jeweils der Durchmesser des Positionierstifts und der Durchmesser des Einspritzkanals so aufeinander abgestimmt, dass ein hinreichender Durchfluss des Spritzmaterials bei gleichzeitig noch ausreichend zuverlässiger Fixierung des Einlegeteils gegeben ist.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird vor dem Einspritzen von Kunststoff zunächst Einlegeteil 2 durch Positionierstifte 1, zweckmäßigerweise vor und während des Schließens von Spritzform 4, in der Spritzform 4, fixiert. Während des Füllvorgangs und ggf. auch während des Einpressens von Füllmasse bei bereits aufgefüllter Spritzform (Nachschieben) werden die Positionierstifte nach außen gezogen. Dies erfolgt zweckmäßigerweise zeitlich unabhängig vom Vorgang des Einspritzens, also beispielsweise gemäß einer fachmännisch ermittelbaren Weg-Zeit-Kennlinie.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugsensors, insbesondere Raddrehzahlsensors, nach dem Spritzgußverfahren, bei dem in eine Spritzform (4) ein oder mehrere Einlegeteile (2), wie z. B. elektronische Bauelemente oder vorgefertigte Gehäuseelemente, eingelegt werden und diese vor dem Umspritzen durch ein oder mehrere Halteelement/-e (1) positioniert werden, wobei das oder die Halteelement/e während des Umspritzens aus dem mit dem Kunststoffmaterial zu füllenden Füllbereich (3) entfernt wird/werden, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Halteelemente in einem Einspritzkanal (5) der Spritzform beweglich angeordnet sind, wobei beim Umspritzen im Bereich der Halteelemente ständig frisches Kunststoffmaterial einfließt.
Spritzgussform bestehend aus Spritzform (4), einem Füllbereich (3) und mindestens einem Halteelement, insbesondere Positionierstift (1), dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Halteelemente in einem Einspritzkanal (5) der Spritzform beweglich angeordnet sind.
Spritzgussform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstifte aus einem metallischen Material bestehen oder dieses enthalten.