MANUFACTURING PROCESS FOR A MAGNETIC PROBE

Abstract: 1. Process for manufacturing an inductive sensor having a housing and a coil former which is adapted to be produced by injection moulding and in which a pin-form ferromagnetic iron core, a permanent magnet, and possibly a back-circuit plate, are arranged coaxially one behind the other, and the coil former is surrounded in the region of the iron core by an induction coil the beginning and end of which coil are connectable to contact lugs of a connection element, characterised in that, for the injection moulding of the coil former (3), the iron core (5) and the permanent magnet (6) and possibly the back-circuit plate (7) are so placed in a coil former mould that that end of the iron core (5) which is opposite from the permanent magnet (6) is held in an axial recess of the coil former mould, and the permanent magnet and/or the back-circuit plate (7) and/or the iron core (5) are held by radially abutting radial cores.

Description: Verfahren zur Herstellunq eines Induktionsgebers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Induktivgebers mit einem Gehäuse und einem durch Spritzgiessen herstellbaren Spulenkörper, in dem ein bolzenförmiger ferromagnetischer Eisenkern, ein Permanentmagnet und gegebenenfalls eine Rückschlussplatte koaxial hintereinander angeordnet sind und der Spulenkörper im Bereich des Eisenkerns von einer Induktionsspule umschlossen ist, deren Anfang und Ende mit Kontaktfahnen eines Anschlusses verbindbar sind. Bei derartigen Verfahren ist es bekannt, eine Vielzahl von Einzelbauteilen des Induktivgebers herzustellen und anschliessend zusammenzubauen. Diese Vielzahl an Bauteilen ergibt sich durch die komplizierte Formgebung, die bei den durch Spritzgiessen aus Kunststoff hergestellten Teilen eine schwierige Anordnung von Giesskernen bedingt. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff zu schaffen, das den Aufbau eines Induktivgebers mit wenigen, einfach herstell- und montierbaren Bauteilen ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zum Spritzgiessen des Spulenkörpers der Eisenkern, der Permanentmagnet und gegebenenfalls die Rückschlussplatte in eine Spulenkörperform derart eingelegt werden, dass das dem Permanentmagnet entgegengesetzte Ende des Eisenkerns in einer axialen Ausnehmung der Spulenkörperform und der Permanentmagnet und/oder die Rückschlul3platte und/sder der Eisenkern durch radial anliegende Radialkerne gehalten sind. Durch dieses Verfahren werden beim Spritzgiessen in einem Arbeitsgang alle Bauteile des elektromagnetischen Systems mit Ausnahme der Spule zueinander lagerichtig zusammengebaut und gleichzeitig die Halterung zur Aufnahme der Induktionsspule hergestellt. Die Radialkerne sind dabei so angeordnet, dass sie sowohl den Permanentmagnet und/oder die Rückschlussplatte und/oder den Eisenkern in ihrer radial richtigen Lage in der Spulenkörperform zu halten als auch dafür zu sorgen, dass unnötige Materialanhäufungen vermieden werden. Ausserdem ist der fertige Spulenkörper leicht entformbar. Sind der Eisenkern, der Permanentmagnet und gegebenenfalls die Rückschlussplatte durch einen magnetseitig anliegenden federnden Kern axial in der Spulenkörperform arretiert, so wird dieser Kern während des Spritzgiessens durch den Kunststoff verdrängt, so dass der Spulenkörper an seinem magnetseitigen Ende eine geschlossene Fläche bildet, wodurch die Bauteile des elektromagnetischen Systems nach Zusammenbau mit dem Gehäuse dicht abgeschlossen sind. Das Verdrängen des Kerns wird durch An schrägen seines am Permanentmagnet bzw. an der Rückschlussplatte anliegenden Endes erreicht, wodurch bei Beaufschlagung durch den Kunststoff eine den Kern aus der Spulenkörperform herausdrängende Kraft auf den Kern wirkt. Zu einer weiteren Einsparung an Bauteilen kommt es auf einfache Weise, wenn der Spulenkörper in der Spulenkörperform einteilig mit einem magnetseitigen Anschlussteil hergestellt wird, in dem der Anschluss und die zum Bereich der Induktionsspule führenden Kontaktfahnen eingeformt werden. Werden die Kontaktfahnen von Haltekernen in der Spulenkörperform gehalten, so wird gleichzeitig ihre lagerichtige Anordnung sichergestellt und eine Materialanhäufung vermieden. Zur einfachen Entformbarkeit können die Radialkerne jeweils mit einer Stirnseite sich gegenüberliegend radial in die Spulenkörperform ragen. Damit die Haltekerne und Radialkerne leicht gemeinsam aus der Spulenkörperform entfernbar sind, können sie parallel zueinander in die Spulenkörperform ragen, wobei im Hinblick aUf eine besonders günstige Vermeidung von Materialanhäufungen vorzugsweise die Haltekerne symmetrisch zu beiden Seiten der Radialkerne in die Spulenkörperform ragen. Liegen dabei die Haltekerne tangential am Permanentmagnet und/oder der Rückschlussplatte und/oder dem Eisenkern an, so sind diese Bauteile an vier gleichmässig am Umfang verteilten Stellen in ihrer optimalen Einbaulage gehalten. Die Haltekerne erfüllen dabei eine dreifache Funktion, indem sie die Kontaktfahnen und den Permanentmagnet bzw. die Rückschlussplatte bzw. den Eisenkern lage richtig halten sowie eine Materialanhäufung vermeiden. Der federnde Kern kann den Bereich des Anschlussteils der Spulenkörperform durchragen, ohne eine einwandfreie Formgebung zu behindern. Die Komplettierung der Funktionsteile des Induktionsgebers erfolgt auf einfache Weise, indem der Spulenkörper mit der Induktionsspule versehen und deren Anfang und Ende an je eine Kontaktfahne gelötet wird. Ist das Anschlussteil als Verschluss des topfförmigen Gehäuses ausgebildet, wobei vorzugsweise Anschlussteil und Gehäuse als ineinander steckbare Teile ausgebildet sind, die miteinander verschweisst werden, so brauchen bei der Endmontage des Induktionsgebers nur zwei Bauteile ineinandergefügt werden, so dass die Montage extrem vereinfacht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt eines nach dem Verfahren her gestellten Induktionsgebers, Figur 2 eine Schnittansicht des Induktionsgebers nach Figur 1 entlang der Linie II-II, Figur 3 eine Schnittansicht des Induktionsgebers nach Figur 1 entlang der Linie III-III, Figur 4 eine Schnittansicht des Spulenkörpers aus Figur 1 entlang der Linie IV-IV ohne Induktionsspule und Eisenkern. Der in den Figuren dargestellte Induktionsgeber besteht aus einem Spulenkörperteil 1, das in ein topfartiges Gehäuse 2 einsetzbar ist. Das Spulenkörperteil 1 ist einteilig aus einem Spulenkörper 3 und einem Anschlussteil 4 gebildet. In dem Spulenkörperteil sind axial hintereinander ein bolzenförmiger ferromagnetischer Eisenkern 5, ein Permanentmagnet 6 und eine Rückschlussplatte 7 angeordnet. Im Bereich des Eisenkerns 5 ist der Spulenkörper 3 von einer Induktionsspule 8 umschlossen. Der Anfang 9 und das Ende 10 der Induktionsspule 8 sind jeweils zu einer Kontaktfahne 11 geführt und mit dieser verlötet. Die Kontaktfahnen 11 führen durch das Anschlussteil 4 zu einem in diesem Anschlussteil 4 angeordneten Anschluss 12, der als Steckanschluss mit zwei Kontaktstiften 13 ausgebildet ist. Das Anschlussteil 4 ist hülsenartig um den Anschluss 12 geformt. Das Spulenkörperteil 1 besitzt eine umlaufende Stufe 14 mit der das Spulenteil 1 in eine entsprechende Stufenausnehmung 15 des Gehäuses 2 eingesetzt ist. Nach diesem Zusammenfügen sind Spulenkörperteil 1 und Gehäuse 2 durch Ultraschallschweissen im Bereich der Stufe 14 und der Stufenausnehmung 15 miteinander dicht verbunden. Das aus dem Spulenkörper 3 herausragende freie Ende 16 des Eisenkerns 5 ragt von einem Dichtring 17 abgedichtet durch eine Bohrung 18 im Boden des Gehäuses 2. Damit der radial innen liegende Anfang 9 der Induktions- spule 8 ohne Beschädigung zu seinem Kontaktstift 11 geführt werden kann, ist in der Stirnwand 19 des Spulenkörpers 3 eine Vertiefung 20 eingeformt. Im Bereich des Permanentmagneten 6 sind sich gegenüber- liegend von diesem ausgehend und nach aussen in den Gehäuse innenraum mündend Radialöffnungen 21 ausgebildet. Parallel dazu sind weiterhin zwei den Spulenkörper 3 quer durchgreifende Durchgangsöffnungen 22 ausgebildet. Diese Durchgangsöffnungen 22 verlaufen tangential an der zylindrischen Mantelfläche des Permanentmagneten 6 vorbei, wobei die Kontaktfahnen 11 sich jeweils vor einer Mündung einer Durchgangsöffnung 22 befinden. Sowohl durch die Radial öffnungen 21 als auch durch die Durchgangsöffnungen 22 sind in diesem Bereich des Spulenkörpers 3 Materialanhäufungen vermieden. Zur Herstellung des Spulenkörperteils 1 werden Eisenkern 5, Permanentmagnet 6 und Rückschlussplatte 7 durch Kleben koaxial miteinander zu einer Baugruppe verbunden. Diese Baugruppe wird dann derart in eine Spulenkörperform, die der Kontur des Spulenkörperteils 1 entspricht, eingesetzt, dass das freie Ende 16 des Eisenkerns 5 in eine entsprechende Ausnehmung der Spulenkörperform hineinragt. Danach werden zur Herstellung der Radialöffnungen 21 bzw. der Durchgangs öffnungen 22 entsprechende Radialkerne bzw. Haltekerne derart in die Spulenkörperform ragend angeordnet, dass die Radialkerne mit ihren Stirnseiten auf zwei sich gegen überliegenden Seiten und die Haltekerne mit ihren Längsseiten auf dazu um 900 versetzten sich ebenfalls qegen- überliegenden Seiten am Permanentmagnet 6 anliegen. Damit ist die Position der Baugruppe in radialer Richtung eindeutig festgelegt. In axialer Richtung wird die Rückschlussplatte 7 von einem federnden Kern koaxial beaufschlagt und dadurch das freie Ende 16 in Anschlag am Boden der Ausnehmung in der Spulenkörperform gehalten. Die Kontaktstifte 13 werden in der Spulenkörperform und die Kontaktfahnen 11 durch die Maltekerne in ihrer korrekten Einbaulage gehalten. Nun erfolgt der Spritzgiessvorgang durch den der Spulenkörperteil 1 komplett aus Kunststoff hergestellt wird. Da der federnde Kern dabei durch den Kunststoff um ein bestimmtes Mass axial von der Rückschlussplatte 7 weggeschoben wird, entsteht eine geschlossene Wand 23 zwischen Spulenkörper 3 und Anschlussteil 4, wodurch später im zusammengebauten Zustand des Induktionsgebers der Gehäuseraum nach aussen verschlossen ist. Durch den federnden Kern entsteht im Anschlussteil 4 eine Koaxialbohrung 24. Das Gehäuse 2 wird ebenfalls als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt. Nach Anordnung der Induktionsspule 8 und dem Anlöten ihres Anfangs 9 sowie ihres Endes 10 an Kontaktfahnen 11 und dem Aufschieben des Dichtringes 17 auf das freie Ende 16 des Eisenkerns 5 wird diese Baueinheit in das Gehäuse 2 eingesetzt und mit diesem im Bereich der Stufe 14 und der Stufenausnehmung 15 durch Ultraschall verschweisst.

Claims: Patentansnrche Verfahren zur Herstellung eines InduktionEgebers mit einem Gehäuse und einem durch Spritzgiessen herstellbaren Spulenkörper, in dem ein bolzenförmiger ferromagnetischer Eisenkern, ein Permanentmagnet und gegebenenfalls eine Rückschlussplatte koaxial hintereinander angeordnet sind und der Spulenkörper im Bereich des Eisenkerns von einer Induktionsspule umschlossen ist, deren Anfang und Ende mit Kontaktfah- nen eines Anschlusses verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spritzgiessen des Spulenkörpers (3) der Eisenkern (5), der Permanentmagnet (6) und gegebenenfalls die Rückschlussplatte (7) in eine Spulenkörperform derart eingelegt werden, dass das dem Permanentmagnet (6) entgegengesetzte Ende des Eisenkerns (5) in einer axialen Ausnehmung der Spulenkörperform und der Permanentmagnet und/oder die Rückschlussplatte (7) und/oder der Eisenkern (5) durch radial anliegende Radialkerne gehalten sind. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS der Eisenkern (5), der Permanentmagnet (6) und gegebenenfalls die Rückschlussplatte (7) durch einen magnetseitig anliegenden federnden Kern axial in der Spulenkörperform arretiert sind. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) in der Spulenkörperform einteilig mit einem magnetseiti gen Anschlussteil (4) hergestellt wird, in dem der Anschluss (12) und die zum Bereich der Induktionsspule (8) führenden Kontaktfahnen (11) eingeformt werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfahnen (11) von Haltekernen in der Spulenkörperform gehalten werden. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialkerne jeweils mit einer Stirnseite sich gegenüberliegend radial in die Spulenkörperform ragen. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekerne und die Radialkerne parallel zueinander in die Spulenkörper form ragen. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekerne symmetrisch zu beiden Seiten der Radialkerne in die Spulenkörperform ragen. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekerne tangential am Permanentmagnet (6) und/oder der Rückschlussplatte (7) anliegen. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Kern den Bereich des Anschlussteils (4) der Spulenkörperform durchragt. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) mit der Induktionsspule (8) versehen und deren Anfang (9) und Ende (10) an je eine Kontaktfahne (11) ge lötet wird. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (4) als Verschluss des topfförmigen Gehäuses (2) ausgebildet ist. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussteil (4) und Gehäuse (2) als ineinander steckbare Teile ausgebildet sind, die miteinander ver schweisst werden.

Inventors: FORM, ROLAND, DIPL.-ING., WELTER, HORST, ING. GRAD.
Applicants: VDO ADOLF SCHINDLING AG
Application year: 1984
Main classification: B29C45
IPC codes: B29C45, H02K21