(57)【要約】  運動センサ、特に自動車用の回転数センサ、位相センサ又はトランスミッションセンサのためのベースモジュールであって、該ベースモジュール（２２）が、運動検出用の集積回路（３６）を接触接続するための少なくとも１つの導体レール（１１）を有している形式のものを提案する。当該ベースモジュール（２２）が、前記導体レール（１１）に配置された少なくとも１つの回路接続手段（１２，１４）を有しており、前記導体レール（１１）及び回路接続手段（１２）が、少なくとも部分的にカバー（２４）により取り囲まれている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動センサ、特に自動車用の回転数センサ、位相センサ又はトランスミッションセンサのためのベースモジュールであって、該ベースモジュール（２２）が、運動検出用の集積回路（３６）を接触接続するための少なくとも１つの導体レール（１１）を有している形式のものにおいて、
ベースモジュール（２２）が、前記導体レール（１１）に配置された少なくとも１つの回路接続手段（１２，１４）を有しており、前記導体レール（１１）及び回路接続手段（１２）が、少なくとも部分的にカバー（２４）により取り囲まれていることを特徴とする、運動センサのためのベースモジュール。
【請求項２】
回路接続手段として、少なくとも１つの電気的な抵抗（１２）及び／又は線材（１４）が設けられている、請求項１記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項３】
前記線材（１４）が鋼製である、請求項１又は２記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項４】
前記線材（１４）が、有利には９０°よりも大きな曲げ部（１６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項５】
少なくとも２つの導体レール（１１）が打抜きスクリーン（１０）の構成部材であり、該打抜きスクリーン（１０）に前記回路接続手段（１２，１４）が直接に付与されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項６】
少なくとも３つの導体レールがベースモジュール（２２）に配置されており、この場合、前記回路接続手段（１２，１４）により前記導体レール（１１）の交差が行われる、請求項１から５までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項７】
集積回路（３６）が、有利には二重に曲げられた支持体ストリップ（３２）に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項８】
当該ベースモジュール（２２）において、少なくとも１つの磁石（１８）又はキャップ（２０）が、カバー（２４）により少なくとも部分的に取り囲まれている、請求項１から７までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項９】
前記カバー（２４）が、少なくとも２つの導体レール（１１）の接触接続のための少なくとも１つの切欠き（２６）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１０】
前記カバー（２４）が、集積回路（３６）を機械的に取り付けるための少なくとも１つの切欠き（３０）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１１】
前記カバー（２４）が、熱可塑性材料、有利にはポリアミド材料から成っている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１２】
前記カバー（２４）の製作が、有利には射出成形法により１作業段階のみで行われる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１３】
当該ベースモジュール（２２）が、ケーシング（４６）により少なくとも部分的に包囲されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１４】
ケーシング（４６）内に、前記の少なくとも２つの導体レール（１１）と接触接続可能な別の導体レール（３８）が配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【請求項１５】
ケーシング（４６）が少なくとも１つのコネクタ（４４）を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の運動センサのためのベースモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、運動センサ、特に基本的にはドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７２２５０７号明細書から公知のような、自動車用の回転数センサ又は位相センサのためのベースモジュールに関する。前記明細書に記載のセンサは、予め製作されたケーシング部材を有しており、このケーシング部材には集積回路が、磁気抵抗素子及び永久磁石を含めて入っており、当該ケーシング部材は、２心ケーブルの素線と接続された後で、プラスチックを外装射出成形されている。このようにして、環境条件に対して耐性を有する装置が得られるが、この装置はその製作に関して、多数の作業段階を必要とし且つ予め製作されたケーシングの使用に基づき、比較的大きな組込みスペースを必要とする。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０１１１００号明細書からは、運動センサ及びこの運動センサの製作法が公知である。この公知のセンサは、測定値センサと、測定信号を評価するための電子回路ユニットとを備えた、電気的なケーブルを介して接続可能な集積回路を有している。当該センサは、熱可塑性プラスチック、有利にはポリアミドの注型又は射出成形により、ＭＩＤ技術で製作されたベースモジュールを有しており、このベースモジュールには永久磁石が組み込まれている。ケーシング無しの集積回路は、フリップチップ技術でＭＩＤ構成部材に付与されている。集積回路、永久磁石及びケーブルの接続端部を備えたベースモジュールから成るユニットは、別の方法段階においてアウタシーリングにより被覆されて、環境条件に対して良好に保護された、抵抗力のある構成ユニットを成すように組み立てられる。
【０００３】
発明の開示
本発明の課題は、一方ではより少ない製作手間を生ぜしめ且つ他方ではより小さな組込みスペースを要求する、運動センサのためのベースモジュールを提供することである。このことは、独立請求項の特徴部に記載の構成、即ち、ベースモジュールが、導体レールに配置された少なくとも１つの回路接続手段を有しており、前記導体レール及び回路接続手段が、少なくとも部分的にカバーにより取り囲まれている構成により達成される。
【０００４】
この場合、ベースモジュールが、導体レールに配置された少なくとも１つの回路接続手段を有しており、しかも、前記導体レール及び回路接続手段が、少なくとも部分的にカバーによって被覆されているということが有利であると判った。前記回路接続手段は、一方ではＥＭＶネットワークの構成部材として障害抑制に役立ち且つ他方では異なる電圧レベルに対する電圧レベルの適合に役立つ。当該回路接続手段、有利には電気的な抵抗が、導体レールの打抜きスクリーンに直接に配置されていることにより、ベースモジュールの極めて小さな寸法が達成され得る。付加的なプリント基板は、本発明の構成に基づき省くことができる。当該ベースモジュールは、回路接続手段及び導体レールが外装射出成形されていることに基づき、例えば振動負荷等の外部の機械的負荷に対して丈夫である。
【０００５】
有利な構成では、抵抗の線材が鋼から成っており且つ有利には９０°よりも大きな曲げ部を有している。抵抗のこの曲げ部は、例えば熱可塑性樹脂による外装射出成形のために必要であり、これにより、装置は極めて大きく且つ頻繁な温度変化に対して丈夫になる。
【０００６】
別の有利な構成では、回路接続手段により導体レールの交差が行われる。これにより、例えば集積回路の接続部ジオメトリとコネクタ配列とが異なっている場合に、顧客のあり得る特定のコネクタ配列の要望を、大きな手間無しで考慮することができる。
【０００７】
更に別の有利な構成では、集積回路が二重に曲げられた支持体ストリップ若しくはリードフレームに配置されている。これにより、ベースモジュールは更に小型に、特に小さな直径を備えて構成され得る。それというのも、支持体ストリップ若しくはリードフレームに取り付けられたコンデンサが、より小さな構成スペースを占めるからである。
【０００８】
更に別の有利な構成では、前記被覆が有利には射出成形法によって、１作業段階のみで行われる。この場合は特に廉価な製作法である。それというのも、従来の製作法と比較して、例えば熱硬化性樹脂によるヘッド外装射出成形又は注型等の作業工程を節減することができるからである。
【０００９】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１０】
１つの打抜きスクリーン１０から３つの導体レール１１が形成されており、これらの導体レール１１のうちの２つが互いに平行に長手方向に延びている。これらの両導体レール１１では、そのＳ字形の延在部に基づき横方向ずれが得られる。第３の導体レール１１は抵抗１２によって架橋され、この場合、この抵抗１２は、互いに平行に延びる前記の２つの導体レール１１と交差している。抵抗１２は、線材１４を介して打抜きスクリーン１０と前記のように接続され、この場合、抵抗１２の一方の側で、線材１４には曲げ部１６が設けられている。曲げ角は９０°よりも大であり、有利には１８０°である。運動センサ４１のベースモジュール２２は、直接に固定された抵抗１２を備えた打抜きスクリーン１０と、磁石１８と、キャップ２０とから形成され、これらはほぼ円筒形のカバー２４によって少なくとも部分的に被覆されている。磁石１８は、キャップ２０によって取り囲まれており且つベースモジュール２２の一方の端部に配置されている一方で、３つの導体レール１１の端部は、ベースモジュール２２の他方の端部において突出しており且つ使用時にはカバー２４によって被覆されてはいない。
【００１１】
図２から判るように、ベースモジュール２２のほぼ円筒形のカバー２４は、軸方向に延びる楔形の切欠き２６を有しており、これにより、３つの導体レール１１の他方の端部は外部から、集積回路３６に接触接続可能である。ベースモジュール２２のヘッド端部には、半径方向に向けられた切欠き３０が設けられており、この切欠き３０は、ほぼＵ字形の縁部によって取り囲まれている。切欠き２６及び切欠き３０は、支持体ストリップ３２若しくはリードフレームに取り付けられた集積回路３６及びコンデンサ３４の省スペース型の機械取付けに役立つ。集積回路３６及びコンデンサ３４の接続に役立つ３つの支持体ストリップ３２は、二重に曲げられている。集積回路３５から出た後に、当該支持体ストリップ３２は９０°弱だけ屈曲されてコンデンサ３４の直前まで延び、そこで更に数度だけ屈曲されている。更に、導体レールユニット３８が設けられており、この導体レールユニット３８は３つの導体レール（個別には図示せず）から成っており、これらの３つの導体レールの間隔は、外側の２つの導体レールのＳ字形の段部に基づき広がっている。導体レールユニット３８は更に、９０°の屈曲部を有している。導体レールユニット３８の導体レールの比較的小さな間隔を有する端部は、打抜きスクリーン１０の導体レール１１の、カバー２４を越えた端部と接触接続される。集積回路３６は、組み込まれた状態では切欠き３０内に位置するのに対して、コンデンサ３４及び支持体ストリップ３２の端部は、切欠き２６内に収納されている。支持体ストリップ３２は、切欠き２６に基づき露出した打抜きスクリーン１０の導体レール１１の端部と、電気的な接触接続状態にある。
【００１２】
図３では、集積回路３６、コンデンサ３４、支持体ストリップ３２及び導体レールユニット３８が装備されたベースモジュール２２が、ケーシング４６によって取り囲まれ、このケーシング４６は、一方の側がコネクタ４４の形状に移行しており、このコネクタ４４を介して、導体レールユニット３８の導体レールに電気的に到達することができる。生じた装置全体を、運動センサ４１と呼ぶ。
【００１３】
図４に示した運動センサ４１の断面図からは、先行の図面と同様に符号を付したコンポーネントの配置形式が明らかである。ケーシング４６の環状溝にはＯリング４２が配置されている。
【００１４】
図５には、運動センサ４１のケーシング４６の２つの可能な構成形式が示されている。左側の構成形式は図３及び図４の構成形式に対応する一方で、右側の構成形式のコネクタ４４は、ベースモジュール２２の軸方向に向けられており、従って、この場合の導体レールユニット３８は９０°の屈曲部を有していない。
【００１５】
ベースモジュール２２は、運動を磁界変化に基づき検出する運動センサ４１の構成部材である。磁界変化を検出する集積回路３６は、例えば公知の形式で、例として磁界感知センサのための少なくとも１つのホール素子を装備されており、このホール素子は、外部の強磁性部材により変化する磁石１８の磁界に、変化するホール電圧で以て反応する。自動車のホイール回転に関する回転数センサとして運動センサ４１を使用することが可能な場合は、運動センサ４１の検出端部が、リングギヤとして形成された、自動車のホイールと一緒に回転する強磁性部材に隣接しており、この場合、歯と歯溝の交番に基づき変化する磁石１８の磁界が、運動センサ４１の出力電圧を規定する。この場合、磁石１８は測定値センサ装置の構成部材である。但し、この測定値センサ装置は外部の磁気パルスホイール等によって励起されてもよく、この場合、測定値センサ装置の構成部材としての磁石１８は省かれる。
【００１６】
ベースモジュール２２は打抜きスクリーン１０（例えばＣｕＳｎ製）から成っており、この打抜きスクリーン１０には、例として回路接続手段のための抵抗１２が溶接される。この抵抗１２は、一方では外部の電磁干渉を減少させるためのＥＭＶネットワークの構成部材である。他方では、前記抵抗１２はその時々の供給電圧に適合するために役立つ。１２Ｖの供給電圧の場合は、例えば２００オームの抵抗１２が使用され、５Ｖの供給電圧の場合は、５２オームの抵抗が使用される。即ち、異なる供給電圧レベルのためには、それぞれ異なるベースモジュール２２が存在する。抵抗１２は、カバー２４によって被覆されることが望ましく、有利にはポリアミド材料により外装射出成形されることが望ましい。特に大きな頻繁な温度変化に際する頑健性を高めるためには、抵抗１２に接触接続する線材１４が、一方では鋼から構成される。更に、この線材１４は特別な形状に曲げられる。線材１４の曲げ部１６の半径は、有利には２ｍｍよりも大であり、曲げ角は、有利には９０°よりも大である。抵抗１２は、直接に打抜きスクリーン１０に溶接されてから、次いで磁石１８及びキャップ２０と一緒に１作業工程だけで、例えばポリアミド材料を外装射出成形される。特定のコネクタピン配列の顧客の要望を満たすためには、抵抗１２はもう１つの別の機能、つまり、導体レール１１の交差機能を満たしている。即ち、例えば集積回路３６のアース接続は中央にあるが、ユーザはコネクタ４４のアースピンを側方に設けたい。このためには、打抜きスクリーン１０の２つの導体レール１１の特別なＳ字形が役立ち、これらのＳ字形は、真ん中の導体レール１１の外側のポジションへの所要の横方向ずれ、若しくは外側の導体レール１１の真ん中のポジションへの所要の横方向ずれを生ぜしめる。今や抵抗１２は、集積回路３６の右側の接続部を、前記横方向ずれに基づきフリーになる左側の導体レール１１と電気的にコンタクトさせるために、２つのＳ字形の導体レール１１を交差するのに役立つ。
【００１７】
当該ベースモジュール２２は、今や顧客仕様で、その時々の要求に適合され得る。このことは、一方では運動センサ４１のその時々の使用分野（例えばデジタルタコグラフ用の回転数センサ、位相センサ、トランスミッションセンサ、自動車のシリンダヘッドカバーにおけるモジュール使用等）に適合された、特有機能の集積回路３６を適宜選択することにより行われる。他方では、例えば図５に示したように、ケーシング４６の様々な形状に基づく運動センサ４１の様々な組込み箇所が考慮され得る。更に、所望の導体レールユニット３８が顧客仕様で選択され、この導体レールユニット３８と共に、コネクタデザイン及びケーシングジオメトリが変更可能である。
【００１８】
但し、集積回路３６、支持体ストリップ３２（リードフレーム）及びコンデンサ３４の機械的な構成は保持され、これにより、集積回路３６を切欠き２６に、コンデンサ３４及びリードフレーム３２の端部を切欠き３０にもたらすことが可能である。冒頭で説明したように、リードフレーム３２を二回曲げることにより、小さな直径を有する特に小型のベースモジュール２２が得られる。従って、集積回路３６のリードフレーム３２に取り付けられたコンデンサ３４は、全体的に小さな構成スペースを占めている。集積回路３６の接続部はコンデンサ３４によって架橋されており、これらのコンデンサ３４は、場合によっては接続ケーブルを介して侵入する高周波障害を、集積回路３６から遮断する。
【００１９】
特有機能の集積回路３６が、コンデンサ３４及び支持体ストリップ３２を介して導体レール１１と電気的に接触接続された後で、ベースモジュール２２に顧客仕様の導体レールユニット３８が設けられる。次いでベースモジュール、（少なくとも部分的な）集積回路３６、コンデンサ３４、支持体ストリップ３２及び（少なくとも部分的な）導体レールユニット３８が、１作業工程で熱可塑性樹脂を外装射出成形され、この熱可塑性樹脂は、運動センサ４１のコネクタ４４を備えたケーシング４６を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ベースモジュールのコンポーネントの斜視図及びこれらのコンポーネントの、ベースモジュールにおける配置形式を示した図である。
【図２】ベースモジュールに取り付けられるべき別のコンポーネントを示した図である。
【図３】ベースモジュールを有する運動センサのケーシングを断面して示した図である。
【図４】運動センサ及びベースモジュールの断面図である。
【図５】運動センサの異なるケーシング形状の２つの実施例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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