專利名稱：位置傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照獨立權利要求所述類型的位置傳感器。
背景技術：
由DE 196 48 539 Al已知一種磁式位置傳感器，包括一構(gòu)成在載體上的帶狀電 阻、一與帶狀電阻間隔開的帶狀導線、一可運動地被支承的接觸器件，該接觸器件用于在帶 狀電阻和帶狀導線之間建立局部的電連接。該接觸器件是磁鐵，該磁鐵將帶狀導線的各個 區(qū)段吸引到帶狀電阻上并且以這種方式閉合與帶狀電阻的接觸。缺陷在于位置傳感器的制 造成本比較高。
發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的、具有獨立權利要求所述特征的位置傳感器相對于此具有以下優(yōu) 點位置傳感器得以簡化并且由此降低了制造成本，其方式是帶狀導線構(gòu)成在彈性薄膜上， 并且接觸器件可運動地支承在帶狀導線上并且這樣地對帶狀導線作用，使得產(chǎn)生與帶狀電 阻的局部接觸。通過在從屬權利要求中說明的措施，在獨立權利要求中給出的磁式位置傳感器的 有利的改進構(gòu)成和改善方案是可能的。特別有利的是，在帶有帶狀電阻的載體和帶有帶狀導線的彈性薄膜之間設置有一 框架狀的間距保持件，該間距保持件在帶狀電阻和帶狀導線的區(qū)域內(nèi)具有一空槽，彈性薄 膜被張緊在該空槽上面。接觸器件可以按這種方式將彈性薄膜局部地壓低到帶狀電阻上， 從而在帶狀導線和帶狀電阻之間產(chǎn)生局部接觸。在接觸元件運動時，接觸點并且因而位置 傳感器的電阻改變。此外有利的是，彈性薄膜粘貼、釬焊或者熔焊在間距保持件上，因為這種固定特別 簡單且經(jīng)濟。按照一種有利的實施方式，彈性薄膜是由聚酰亞胺或聚酯制成的薄膜，因為這些 材料確保高的彈性。例如，聚酯薄膜具有由玻璃制成的涂層。非常有利的是，接觸器件是球或者圓柱形的或圓錐形的滾輪并且由磁化的或者磁 性的材料制成，因為接觸器件能以這種方式與磁鐵元件磁耦合并且通過磁鐵元件的運動能 運動到帶狀導線上方。也有利的是，載體、彈性薄膜、間距保持件和接觸器件在一個傳感器殼體中密封地 封閉，其中，接觸器件在傳感器殼體的導向結(jié)構(gòu)中能平移運動地被支承，因為按這種方式實 現(xiàn)一種封裝的傳感器。此外有利的是，在傳感器殼體外部設有一磁鐵元件，該磁鐵元件與接觸器件磁耦 合。磁耦合能實現(xiàn)一種完全封裝的傳感器殼體。沒有機械耦合的套管，由此傳感器殼體僅 需靜態(tài)密封。另外有利的是，將所述位置傳感器用作油箱物位探測器，因為油箱物位探測器應對于燃料箱是燃料密封的，以便排除燃料對帶狀電阻和帶狀導線及其接觸結(jié)構(gòu)的有害影 響。有利的是，帶狀導線由能導電的膏制成，因為電布局圖可以按這種方式以印制方 法簡單地制造。此外有利的是，能導電的膏由聚合物材料構(gòu)成，因為以這種方式實現(xiàn)施加在彈性 薄膜上的帶狀導線的高彈性。能導電的膏用能導電的顆粒填充。有利的是，能導電的顆粒由銀和/或銅構(gòu)成。以這種方式確保良好的導電能力。也有利的是，帶狀導線在其表面上配設有一防腐蝕層，因為以這種方式確保在傳 感器的使用壽命期間良好的信號質(zhì)量。有利的是，在能導電的膏和防腐蝕層之間置入一個擴散阻隔層，因為以該方式阻 止能導電的顆粒的材料擴散到表面上，這否則會導致污染表面。有利的是，擴散阻隔層由鎳構(gòu)成，而金作為防腐蝕層施加，因為以這種方式實現(xiàn)傳 感器的良好的信號質(zhì)量和高的使用壽命。在一種有利的構(gòu)型中，能導電的顆粒由鎳或鋁構(gòu)成并且用金進行涂層，因為以這 種方式可以取消在帶狀導線上的單獨的防腐蝕層。
在附圖中簡化示出本發(fā)明的實施例并在下面的描述中對其進行詳細闡述。圖1示出按照本發(fā)明的位置傳感器的剖視圖，圖2示出按照本發(fā)明的位置傳感器的分解圖，以及圖3示出按照本發(fā)明的位置傳感器的整體視圖。
具體實施例方式圖1示出一按照本發(fā)明的位置傳感器的剖視圖，該位置傳感器例如是磁式位置傳 感器。該傳感器具有一電絕緣的載體1，在該載體上施加有一層狀的帶狀電阻2。按照該 實施例，帶狀電阻2是弧形的，但也可以是直線形的或者具有任意其他的形狀。帶狀電阻2 具有預定的電阻。帶狀電阻2經(jīng)由層狀的連接軌道3與電接頭4電連接。載體1的帶狀電 阻2和連接軌道3借助所謂的厚層或薄層技術或者以其他方式施加在載體1上。在一個與 載體1平行的平面內(nèi)并且因而與帶狀電阻2間隔開地設有一帶狀導線5，該帶狀導線的電阻 大致與連接軌道3的電阻相等，但比帶狀電阻2的電阻小很多。帶狀導線5在投影中與帶 狀電阻2重疊或者說基本上覆蓋該帶狀電阻。帶狀導線5經(jīng)由一個層狀的連接軌道9與一 個電接頭10電連接?？蛇\動地設置的接觸器件6在帶狀電阻2和帶狀導線5之間局部地 建立電接觸。磁式位置傳感器是將一個輸入電壓分成兩個可變的分電壓或者將一個總電阻分 成兩個分電阻的電位計。分電壓或分電阻根據(jù)可運動地構(gòu)造的接觸器件6的位置得到。按照本發(fā)明，帶狀導線5構(gòu)成在一個彈性薄膜12上，并且接觸器件6在該彈性薄 膜12上沿著帶狀導線5可運動地被支承并作用到帶狀導線5上，使得產(chǎn)生與帶狀電阻2的 局部接觸。接觸器件6可以重力式地、亦即以其自重借助磁力和/或借助彈簧作用到帶狀導線5上，使得產(chǎn)生與帶狀電阻2的局部接觸。為了在接觸器件6和彈性薄膜12之間達到 小的摩擦，接觸器件6是球或者圓柱形的或圓錐形的滾輪，該球或滾輪在彈性薄膜12上滾 動。接觸器件6由磁化的或者可磁化的或磁性的材料制成，例如由鋼制成。接觸器件6當 然也可以是永久磁鐵。在帶有帶狀電阻2的載體1和帶有帶狀導線5的彈性薄膜12之間設置有一框架 狀的間距保持件13，該間距保持件在帶狀電阻2和帶狀導線5的區(qū)域內(nèi)具有一連續(xù)的空槽 14，彈性薄膜12被張緊在該空槽上面。例如，彈性薄膜12粘貼、釬焊或者熔焊在間距保持 件13上。彈性薄膜12例如由聚酰亞胺或聚酯制成。帶狀導線5由能導電的膏制成，該膏由聚合物材料、例如環(huán)氧樹脂構(gòu)成。通過聚合 物實現(xiàn)施加在彈性薄膜上的帶狀導線5的高彈性。膏用能導電的顆粒填充，以便調(diào)節(jié)導電 能力。在第一實施例中，能導電的顆粒由銀和/或銅構(gòu)成。在帶狀導線5上可施加一防 腐蝕層，以便確保在傳感器的使用壽命期間良好的信號質(zhì)量。在能導電的膏和防腐蝕層之 間可設有一個擴散阻隔層，該擴散阻隔層阻止能導電的顆粒的材料擴散到表面上。否則該 擴散會導致污染表面。擴散阻隔層例如可由鎳構(gòu)成，而防腐蝕層可由金構(gòu)成。在第二實施例中，能導電的顆粒由鎳或鋁構(gòu)成并且用金涂層。由此可以取消在帶 狀導線上的單獨的防腐蝕層并且取消擴散阻隔層。在第三實施例中，帶狀導線5由緊湊的能導電的層構(gòu)成，該層是金屬薄膜并且利 用該層能實現(xiàn)較高的機械承載能力。金屬薄膜通過層壓或粘貼施加。帶狀導線的布局圖可通過腐蝕金屬薄膜來制造。施加的金屬薄膜可以不僅形成帶 狀導線、而且也承擔并且本身已經(jīng)集成了其他功能、例如間距保持件的功能或者提供合適 的釬焊幾何形狀。載體1、彈性薄膜12、間距保持件13和接觸器件6在一個傳感器殼體15中密封地 封閉，其中接觸器件6在傳感器殼體15的導向結(jié)構(gòu)16中能平移運動地被支承。導向結(jié)構(gòu) 16在帶狀電阻2的方向上延伸。在傳感器殼體15外部設有一磁鐵元件20，該磁鐵元件與 接觸器件6磁耦合。磁鐵元件20與一線形或能轉(zhuǎn)動地支承的裝置機械耦聯(lián)，該裝置的位置 可以例如利用浮子確定。該浮子例如經(jīng)由一杠桿臂能轉(zhuǎn)動地被支承。磁鐵元件20也固定 在該能轉(zhuǎn)動地支承的浮子臂上。在磁鐵元件20運動時，接觸器件6隨著運動，由此在帶狀 導線5和帶狀電阻2之間的電連接的位置被改變或者說移動，從而產(chǎn)生其他的分電阻或其 他的分電壓。圖2示出按照本發(fā)明的磁式位置傳感器的分解圖。在按照圖2的傳感器中，相對 于按照圖1的傳感器相同或者作用相同的部件通過相同的附圖標記標出。圖3示出按照本 發(fā)明的磁式位置傳感器的整體視圖。在按照圖3的傳感器中，相對于按照圖1和圖2的傳感器相同的或者作用相同的 部件通過相同的附圖標記標出。
權利要求
1.位置傳感器，包括一構(gòu)成在載體上的帶狀電阻、一與該帶狀電阻間隔開的帶狀導線、 一可運動地被支承的接觸器件，該接觸器件用于在該帶狀電阻和該帶狀導線之間建立局部 的電連接，其特征在于，所述帶狀導線( 構(gòu)成在一彈性薄膜(1 上，所述接觸器件(6)在 所述彈性薄膜(1 上沿著所述帶狀導線( 可運動地被支承并且這樣地作用到所述帶狀 導線(5)上，使得產(chǎn)生與所述帶狀電阻O)的局部接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的位置傳感器，其特征在于，在帶有所述帶狀電阻O)的載體 (1)和帶有所述帶狀導線( 的彈性薄膜(1 之間設置有一框架狀的間距保持件(13)，該 間距保持件在所述帶狀電阻(2)和所述帶狀導線(5)的區(qū)域內(nèi)具有一空槽(14)，所述彈性 薄膜(1 被張緊在所述空槽上面。
3.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述彈性薄膜(12)被 粘貼、釬焊或者熔焊在所述間距保持件(1 上。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述彈性薄膜(12)是 由聚酰亞胺制成的薄膜。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述接觸器件(6)是 球或者圓柱形的或圓錐形的滾輪。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述接觸器件(6)由 磁化的或者磁性的材料制成。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述載體(1)、所述彈 性薄膜(12)、所述間距保持件(1 和所述接觸器件(6)在一傳感器殼體(1 中密封地被 封閉，所述接觸器件(6)在所述傳感器殼體(1 的導向結(jié)構(gòu)(16)中能平移運動地被支承。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，在所述傳感器殼體 (15)外部設有一磁鐵元件(20)，該磁鐵元件與所述接觸器件(6)磁耦合。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述磁鐵元件00)能 繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動地被支承。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述帶狀導線(5)由 能導電的膏制成。
11.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述能導電的膏由聚 合物材料構(gòu)成，該聚合物材料被能導電的顆粒填充。
12.根據(jù)權利要求11所述的位置傳感器，其特征在于，所述能導電的顆粒由銀和/或銅 構(gòu)成。
13.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，所述帶狀導線在其表 面上配設有一防腐蝕層。
14.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，在所述能導電的膏和 所述防腐蝕層之間設有一擴散阻隔層。
15.根據(jù)權利要求14所述的位置傳感器，其特征在于，所述擴散阻隔層由鎳構(gòu)成，并且 金作為防腐蝕層被施加。
16.根據(jù)權利要求11所述的位置傳感器，其特征在于，所述能導電的顆粒由鎳或鋁構(gòu) 成并且以金涂層。
17.油箱物位探測器，包括按照上述權利要求中任一項所述的位置傳感器。
全文摘要
磁式位置傳感器是已知的，其包括一構(gòu)成在載體上的帶狀電阻、一與帶狀電阻間隔開的帶狀導線、一可運動地被支承的接觸器件，該接觸器件用于在帶狀電阻和帶狀導線之間建立局部的電連接。接觸器件是磁鐵，該磁鐵將帶狀導線的各個區(qū)段吸引到帶狀電阻上并且以這種方式閉合與帶狀電阻的接觸。缺陷在于，位置傳感器的制造成本比較高。在按照本發(fā)明的位置傳感器中，制造成本得以降低。按照本發(fā)明，所述帶狀導線(5)構(gòu)成在一個彈性薄膜(12)上，所述接觸器件(6)在該彈性薄膜(12)上沿著帶狀導線(5)可運動地被支承并且這樣地作用到帶狀導線(5)上，使得產(chǎn)生與帶狀電阻(2)的局部接觸。
文檔編號G01D5/165GK102089627SQ200980126365
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權日2008年7月9日
發(fā)明者D·謝貝克, J·維塞利克, P·特薩, R·瑪努拉 申請人:羅伯特·博世有限公司