DE10111980A1

DE10111980A1 - Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsensors

Info

Publication number: DE10111980A1
Application number: DE2001111980
Authority: DE
Inventors: Samuel R Palfenier; Guillermo Carrera; Stephen G Paddock
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2001-10-04

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsensors umfaßt zuerst eine Formung eines Polschuhhalters (28) eines Spulenkörpers (26) um einen Polschuh (34), so daß eine Trennlinie zwischen zwei Hälften der Form außerhalb des Wickelbereiches der Spule (26) angeordnet ist. Ein Magnet (32) ist mit dem Polschuh (34) gekoppelt. Anschließend wird diese Unteranordnung, d. h. der Polschuhhalter (28), der Polschuh (34) und der Magnet (32), in eine zweite Form geladen. Anschließend werden ein Magnethalter (30) und ein Verbindergehäuse (42) um den Polschuh (34), den Magneten (32) und die Unteranordnung aus Anschluß (40) und Stift (56) geformt. Anschließend wird ein Draht um den Spulenkörper (26) gewickelt, um eine Spule (38) zu bilden. Da sich die Trennlinie nicht innerhalb des Wicklungsbereichs des Spulenkörpers (26) befindet, ist die Gefahr, daß der Draht durch einen Grat (66) durchschnitten wird, beseitigt.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeugsensoren mit variabler Reluktanz.

Hintergrund der Erfindung

An Getrieben befestigbare Sensoren mit variabler Reluktanz sind zur Er fassung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs vorgesehen worden. Typi scherweise umfassen diese Sensoren eine Spule, die um einen Spulenkör per oder eine Haspel gewickelt ist, die mit einem Gehäuse einstückig aus gebildet ist. Oftmals werden diese Spulenkörper unter Verwendung einer Form hergestellt, in die um die Innenteile, wie beispielsweise ein Magnet und Anschlüsse, geschmolzener Kunststoff gespritzt wird. Sobald der Kunststoff ausgekühlt und der Spulenkörper von der Form entfernt ist, kann eine dünne vorragende Linie, die als Grat bezeichnet wird, entlang der Länge des neu ausgebildeten Spulenkörpers ausgebildet sein. Der Grat ist ein Ergebnis eines geringfügigen Eindringens geschmolzenen Kunststoffs entlang der Trennlinie, d. h. der Naht zwischen zwei Hälften der Form, in der das Teil geformt wird.

Sobald der Kunststoffspulenkörper gebildet ist, wird ein dünner Draht um den Spulenkörper gewickelt, um eine Spule zu bilden. Unglücklicherweise kann der entlang der Länge des Spulenkörpers befindliche Grat den dün nen Draht während des Wicklungsprozesses durchschneiden. Somit ist es erforderlich, den Grat von dem Wicklungsbereich des Spulenkörpers unter Verwendung eines separaten Bearbeitungsprozesses zu entfernen, sobald der Sensor aus seiner Form entfernt ist. Die zusätzlichen Schritte, die zum Entgraten des Wicklungsbereiches des Spulenkörpers erforderlich sind, erhöhen die Herstellungszeit und -kosten.

Die vorliegende Erfindung ist auf diese Nachteile des Standes der Technik gerichtet und sieht die unten beschriebenen Lösungen für einen oder mehrere Mängel des Standes der Technik vor.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsensors umfaßt in einem er sten Formschritt die Formung eines Polschuhhalters eines Spulenkörpers um einen Polschuh, so daß eine Trennlinie außerhalb eines Wicklungsbe reiches des Spulenkörpers angeordnet ist. Der Polschuhhalter definiert ein proximales Ende. Anschließend wird der Polschuh mit einem Magneten gekoppelt. Bei einem zweiten Formschritt wird ein vergrößerter Magnet halter und ein Verbindergehäuse um das proximale Ende des Polschuh halters geformt, so daß der vergrößerte Magnethalter das proximale Ende des Polschuhhalters und den Magneten umgibt. Das Verbindergehäuse umgibt eine Unteranordnung aus Anschlußklemme und Steckerstift.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird anschließend ein Draht um den Polschuhhalter gewickelt, um eine Spule zu bilden. Überdies ist die Spule elektrisch mit der Anordnung aus Anschlußklemme und Stift ge koppelt. Vorzugsweise wird ein Sensorgehäuse geformt, das ein offenes distales Ende und ein offenes proximales Ende aufweist. Das Sensorge häuse ist so um den Spulenkörper angeordnet, daß sich ein Abschnitt des Polschuhs über das distale Ende des Sensorgehäuses hinaus erstreckt. Anschließend wird das proximale Ende des Sensorgehäuses an dem Ver bindergehäuse befestigt.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung eines Sensors, um einen Sensor herzustellen, der eine um einen Spulenkörper gewickelte Spule aufweist. Der Spulenkörper umfaßt einen Polschuhhalter, der ein distales Ende, ein proximales Ende und dazwi schen einen Wicklungsbereich definiert. Ein vergrößerter Magnethalter umschreibt das proximale Ende des Polschuhhalters. Das Verfahren die ses Aspektes der vorliegenden Erfindung umfaßt die Formung des Pol schuhhalters um einen Polschuh, so daß keine Formtrennlinie an dem Wicklungsbereich gebildet wird, und anschließend eine Formung des ver größerten Magnethalters um zumindest einen Abschnitt des Polschuh halters.

Die vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Zeichnungskurzbeschreibung

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Sensors.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Sensors entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Unteranordnung des Spulenkörpers und der Unteranordnung aus Anschlußklemme und Stift, wo bei der Rest des Gehäuses in gestrichelten Linien gezeigt ist.

Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Fahrzeugsensor mit variabler Reluktanz (VR) gezeigt, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß der VR- Sensor 10 ein hohles, allgemein zylindrisches Sensorgehäuse 12 aus Me tall oder bevorzugter aus Kunststoff mit einem offenen distalen Ende 14 aufweist. Das Sensorgehäuse 12 definiert eine Außenwand 16 und eine Innenfläche 18, und es ist ein Anschlagflansch 20 an der Außenwand 16 ausgebildet, der an einem Getriebegehäuse anliegt, wobei das offene di stale Ende 14 innerhalb des Getriebegehäuses in Kontakt mit dem Getrie befluid angeordnet ist. Entgegengesetzt dem offenen distalen Ende 14 ist das Sensorgehäuse 12 mit einem offenen proximalen Ende 22 ausgebildet, wobei eine Sensorgehäuseachse 24 zwischen den Enden 14, 22 definiert ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein hohler, allgemein "T"-förmiger Kunst stoffspulenkörper 26 in dem Sensorgehäuse 12 angeordnet. Wie gezeigt ist, umfaßt der Spulenkörper 26 einen hohlen zylindrischen Polschuhhal ter 28, der an seinem proximalen Ende in einem vergrößerten Magnethal ter 30 endet. Vorzugsweise wird der Spulenkörper 26 in das Verbinderge häuse mittels Inserttechnik eingesetzt, wie unten beschrieben ist. Die Er fassungsanordnung mit einem Magneten 32 füllt den Magnethalter 30 aus, und ein länglicher Polschuh 34 füllt den Polschuhhalter 28 aus, wie gezeigt ist. Der Magnet 32 ist magnetisch mit dem Polschuh 34 gekoppelt, und der Magnet 32 steht vorzugsweise mit dem Polschuh 34 in Kontakt. Gegebenenfalls kann sich ein distales Segment 36 des Polschuhs 34 über das distale Ende 14 des Sensorgehäuses 12 hinaus erstrecken.

Fig. 2 zeigt auch, daß die Erfassungsanordnung des Sensors 10 eine hohle Ringspule 38 aus Draht umfaßt, die den Polschuhhalter 28 des Spulen körpers 26 eng umgibt. Im angeregten Zustand ist die Spule 38 mit dem Polschuh 34/dem Magneten 32 magnetisch gekoppelt. Zusätzlich er streckt sich ein hohler scheibenförmiger Abdichtungsring 41 radial von dem distalen Ende des Polschuhhalters 28 nach außen und steht mit dem Gehäuse 12 in Kontakt, um eine Dichtung dazwischen auszubilden. Die Spule 38 ist hinter (d. h. proximal) dem Dichtring 41 verborgen und somit vor dem Getriebefluid geschützt. Mit dieser Anordnung kann der Polschuh 34 beispielsweise mit einer sich drehenden Komponente eines Fahrzeug getriebes gekoppelt sein, wobei ein elektrischer Strom, der der Drehge schwindigkeit entspricht, in der Spule 38 entsprechend erzeugt wird.

Dementsprechend ist ein Verbindergehäuse 42 aus Metall oder bevorzug ter aus Kunststoff mit dem Sensorgehäuse 12 gekoppelt. Bei einer bevor zugten Ausführungsform wird das Verbindergehäuse innerhalb des proximalen Endes 22 des Sensorgehäuses 12 gehalten, wie gezeigt ist. Ge gebenenfalls kann das Verbindergehäuse 42 von einer O-Ring-Nut 44 um geben sein, und es kann ein O-Ring 48 innerhalb der Nut 44 angeordnet sein, um eine Dichtung zwischen den Gehäusen 12, 42 herzustellen.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Verbindergehäuse 42 mit einer Eingriffs nut 48 ausgebildet, und das Sensorgehäuse 12 ist mit einer einwärts ge krümmten Eingriffsrippe 50 ausgebildet, die in der Nut 48 aufgenommen wird. An der Verbindungsstelle der Nut 48 und der Eingriffsrippe 50 kön nen die Gehäuse 12, 42 durch Heißkleben (heat staking) verbunden wer den, um die Gehäuse 12, 42 aneinander zu halten. Überdies definiert das Verbindergehäuse 42 einen hohlen Sockel 52, und der Sockel 52 legt eine Achse 54 fest, die rechtwinklig zu der Achse 24 des Sensorgehäuses 12 ist. Einer oder mehrere Verbinder, wie beispielsweise ein Stift 56, sind in dem Sockel 52 angeordnet, wobei zu verstehen sei, daß der Stift 56 elek trisch mit den Anschlüssen 40 und daher mit der Spule 38 verbunden ist. Der Sockel 52 ist so ausgebildet, daß er mit einem komplementär geform ten Verbinder (nicht gezeigt) eines Fahrzeugmeßsystemes in Eingriff treten kann, um das Signal von der Spule 38 aufzunehmen.

Nach der Beschreibung der Gesamtanordnung des Sensors 10 wird nun Fig. 3 beschrieben, die die Einzelheiten des "T"-förmigen Spulenkörpers 26 zeigt. Fig. 3 zeigt, daß der Polschuhhalter 28 des Spulenkörpers 26 ein di stales Ende 58 und ein proximales Ende 60 umfaßt. Ein Flansch 62 er streckt sich radial um das distale Ende 58 des Polschuhhalters 28. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt der Flansch 62 eine Umfangsfläche 64. Es sei zu verstehen, daß die zylindrische Außenfläche 28A des Polschuhhalters 28 als ein Wicklungsbereich dient, um den der Draht gewickelt wird, um die Spule 38 zu bilden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Sensor 100 in einem zweistufigen Prozeß ausgebildet, bei dem der Polschuhhalter 28 zuerst in einer Spritzgußform geformt wird und anschließend das Verbindergehäuse 42 und der vergrößerte Magnethalter 30, wie in Fig. 3 in gestrichelten Li nien gezeigt ist, in einem separaten nachfolgenden Formschritt in dersel ben Form oder einer anderen Form um den Polschuhhalter 28 herum ge formt wird. Vorzugsweise wird der Polschuhhalter 28 unter Verwendung einer zweistückigen Form (nicht gezeigt) um den Polschuh 34 geformt, die so aneinander passen, daß die Trennlinie zwischen den Hälften der Form die Umfangsfläche 64 des Flansches 62 umgibt. Somit umgibt ein aus dem Formprozeß resultierender Grat 66 den Flansch 62. Damit ist der Grat entlang der Länge des Wicklungsbereiches 28A des Polschuhhalters 28 beseitigt.

Nachdem der Polschuhhalter 28 um den Polschuh 34 geformt ist, wird der Magnet 32 magnetisch mit dem Ende des Polschuhs 34 gekoppelt, und diese Unteranordnung des Spulenkörpers 26 wird zusammen mit der Un teranordnung aus Anschlußklemme 40 und Stift 56 in eine zweite Form geladen. Das Verbindergehäuse 42 und der vergrößerte Magnethalter 30 werden anschließend so geformt, daß der Magnethalter 30 das proximale Ende 60 des Polschuhhalters 28 umgibt, und das Verbindergehäuse 42, das mit dem vergrößerten Magnethalter 30 einstückig ausgebildet ist, er streckt sich von diesem, um die Unteranordnung aus Anschlußklemme 40 und Stift 56 zu umgeben.

Nach dem oben beschriebenen zweistufigen Prozeß wird der dünne Draht (nicht gezeigt) um den Wicklungsbereich 28A des Polschuhhalters 28 ge wickelt, um die Spule 38 zu bilden, ohne daß die Gefahr eines Durchtren nens durch den Grat besteht. Der Draht wird anschließend an die An schlüsse 40 gelötet, um die Spule 38 damit elektrisch zu koppeln.

Es sei zu verstehen, daß der Sensor 100 der vorliegenden Erfindung nur ein Beispiel von zahlreichen Sensoren ist, die unter Verwendung dieses Herstellverfahrens hergestellt werden können. Somit ist dieses Verfahren nicht auf die Herstellung des Sensors 100 begrenzt, der in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, sondern es kann auch dazu verwendet werden, ähnliche Vor richtungen herzustellen, die einen Spulenkörper umfassen, um den ein Draht gewickelt ist, um eine Spule zu bilden.

Zu der oben beschriebenen Gestaltung der Anordnung sei angemerkt, daß der VR-Fahrzeugsensor 10 unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt wird, das eine Gratbildung an dem Wicklungsbereich des "T"-förmigen Spulenkörpers 26 beseitigt. Somit kann der dünne Draht, der erforderlich ist, um die Spule 38 zu bilden, um den Spulenkörper 26 gewickelt werden, ohne daß die Gefahr einer Verletzung durch einen Grat besteht. Überdies beseitigt das oben beschriebene Verfahren das Erfordernis für einen zeit aufwendigen Prozeßschritt, um den Spulenkörper 26 zu entgraten, bevor die Spule 38 um diesen gewickelt wird. Somit sind Zeit und Kosten zur Herstellung des Sensors 100 verringert und die Qualität des Sensors 100 ist verbessert.

Während das bestimmte Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsen sors, wie hier detailliert gezeigt und beschrieben ist, dazu in der Lage ist, die oben beschriebenen Aufgaben der Erfindung zu lösen, sei zu verste hen, daß dies die derzeit bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und somit dem Gegenstand entspricht, der von der vorliegenden Erfindung breit umfaßt ist, daß der Schutzumfang der vorlie genden Erfindung andere Ausführungsformen vollständig umfaßt, die für Fachleute offensichtlich sind, und daß der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung demgemäß nur durch die angefügten Ansprüche beschränkt ist, in denen ein Verweis auf ein Element im Singular nicht "eines und nur eines" bezeichnet, sofern es nicht explizit so angegeben ist, sondern viel mehr auch "eines oder mehrere". Alle baulichen und funktionellen Äqui valente der Elemente der oben beschriebenen Ausführungsform, die Fachleuten nun oder später bekannt werden, sind hier ausdrücklich durch Bezugnahme eingeschlossen und durch die vorliegenden Ansprüche abgedeckt. Überdies ist es nicht erforderlich, daß eine Vorrichtung oder ein Verfahren auf alles und jedes Problem gerichtet ist, das durch die vor liegende Erfindung gelöst werden soll und durch die vorliegenden Ansprü che abgedeckt ist. Ferner ist kein Element, keine Komponente und auch kein Verfahrensschritt der vorliegenden Offenbarung der Öffentlichkeit übertragen, ungeachtet ob das Element, die Komponente oder der Verfah rensschritt ausdrücklich in den Ansprüchen angegeben ist. Kein An spruchselement hier ist unter den Vorkehrungen von 35 U. S. C. Abschnitt 112, 6. Paragraph konstruiert, sofern das Element nicht ausdrücklich unter Verwendung der Phrase "Mittel für" vorgetragen ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsensors, das umfaßt, daß: bei einem ersten Formschritt ein Polschuhhalter (28) eines Spulen körpers (26) um einen Polschuh (34) so geformt wird, daß eine Trennlinie außerhalb eines Wicklungsbereiches (28A) des Spulen körpers (26) angeordnet ist, wobei der Polschuhhalter (28) ein proximales Ende (60) aufweist;
der Polschuh (34) mit einem Magnet (32) gekoppelt wird; und an schließend
bei einem zweiten Formschritt ein vergrößerter Magnethalter (30) und ein Verbindergehäuse (42) um das proximale Ende (60) des Pol schuhhalters (28) so geformt wird, daß der vergrößerte Magnethalter (30) das proximale Ende (60) des Polschuhhalters (28) umschreibt und den Magneten (32) umgibt und das Verbindergehäuse (42) eine Unteranordnung aus Anschlußklemme (40) und Stift (56) umgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: daß ein Draht um den Polschuhhalter (28) gewickelt wird, um eine Spule (38) zu bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: daß die Spule (38) elektrisch mit der Unteranordnung aus An schlußklemme (40) und Stift (56) gekoppelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend, daß: ein Sensorgehäuse (12) mit einem offenen distalen Ende (14) und einem offenen proximalen Ende (22) geformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend, daß: das Sensorgehäuse (12) um den Spulenkörper (28) so angeordnet wird, daß sich ein Abschnitt des Polschuhs (34) über das distale Ende (14) des Sensorgehäuses (12) hinaus erstreckt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend, daß: das proximale Ende (22) des Sensorgehäuses (12) an dem Verbin dergehäuse (42) befestigt wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer Spule (38), die um einen Spulenkörper (26) gewickelt wird, wobei der Spulenkörper (26) einen Polschuhhalter (28) aufweist, der ein distales Ende (58), ein proximales Ende (60) und einen Wicklungsbereich (28A) dazwi schen definiert, wobei ein vergrößerter Magnethalter (30) das proxi male Ende (60) des Polschuhhalters (28) umgibt, wobei das Verfah ren umfaßt, daß:
der Polschuhhalter (28) um einen Polschuh (34) so geformt wird, daß an dem Wicklungsbereich (28A) keine Formtrennlinie ausgebil det wird; und
der vergrößerte Magnethalter (30) um zumindest einen Abschnitt des Polschuhhalters (28) geformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Verbindergehäuse (42) ein stückig mit dem vergrößerten Magnethalter (30) ausgebildet wird, wobei das Verbindergehäuse (42) um eine Unteranordnung aus An schlußklemme (40) und Stift (56) geformt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, daß: ein Draht um den Wicklungsbereich (28A) des Polschuhhalters (28) gewickelt wird, um die Spule (38) zu bilden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend, daß: die Spule (38) elektrisch mit der Unteranordnung aus Anschluß klemme (40) und Stift (56) gekoppelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend, daß: ein Sensorgehäuse (12) geformt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, daß: das Sensorgehäuse (12) um die Spule (38) angeordnet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend, daß: das Sensorgehäuse (12) an dem Verbindergehäuse (42) befestigt wird.