EP2018520A2 - Sensorgehäuse - Google Patents

Sensorgehäuse

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Publication number
EP2018520A2
EP2018520A2 EP07720121A EP07720121A EP2018520A2 EP 2018520 A2 EP2018520 A2 EP 2018520A2 EP 07720121 A EP07720121 A EP 07720121A EP 07720121 A EP07720121 A EP 07720121A EP 2018520 A2 EP2018520 A2 EP 2018520A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
housing
shell
housing shell
sensor housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07720121A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Jenne
Burkhard Reetmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baumer Electric AG
Original Assignee
Baumer Electric AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baumer Electric AG filed Critical Baumer Electric AG
Publication of EP2018520A2 publication Critical patent/EP2018520A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors

Definitions

  • the invention relates to a sensor housing for inductive proximity sensors, a corresponding
  • Proximity sensors and distance sensors which detect the distance of objects by means of different physical principles and generate a digital or analog electrical output signal as a function of the object distance, often comprise a cylindrical or a cuboid metal or metal housing
  • Inductive proximity switches and position sensors usually comprise an oscillator with a coil inserted into a ferrite core, an evaluation stage and an output amplifier.
  • the coil is arranged in the region of the one sleeve end, wherein the coil unit is usually covered by means of a plastic or ceramic cap arranged flush with the sleeve or projecting beyond the sleeve.
  • Inside the housing is a print or a printed circuit board with the Control of the oscillator and arranged to evaluate the sensor measurement required components.
  • the printed circuit board may be fastened to the pot core, for example, by means of mechanical connecting means.
  • the ends of the coil wire are electrically connected in such known sensors by soldering with contact surfaces on the print. At the opposite end of the print further contact surfaces for soldering a connection plug or a cable are formed. These form the interface of the sensor to the outside.
  • the interior of the housing is e.g. Poured from the connection side with a hardening casting resin, after the print and the coil unit has been inserted into the sleeve and the end cap has been placed on the front side. Subsequently, the rear end plug is placed with the outwardly guided contacts on the sleeve.
  • a hardening casting resin e.g.
  • the inventive sensor housing comprises an outer, usually metallic housing shell with an inner shell molded on the inside of plastic.
  • the housing is preferably cylindrical or cylinder-like with a round housing cross-section and with or alternatively without external thread on the outer sleeve.
  • the housing may also have a square, a rectangular or any other cross-sectional shape.
  • the housing may differ in different directions in the axial direction predetermined by the housing jacket
  • the injection molded plastic inner sheath acts as an electrical insulator between the arranged on a printed circuit board inside the housing sensor electronics and the outer housing shell.
  • Guides formed on the inside of the inner shell allow easy and guided insertion of electronic components equipped PCB in the housing and then keep this in the space provided.
  • Longitudinal or transverse grooves, bores or other formed on the inside of the outer housing shell structures ensure that the inner housing shell and the outer housing shell can not move relative to each other, even if the bonding between the injected plastic shell and the outer sleeve or should solve the outer housing shell. In particular, this can be ensured in cylindrical housings an anti-rotation and a displacement protection of the two housing shells.
  • a partition wall or a bottom can be formed on the inner shell, which divides the interior of the housing into a front part space and a rear part space.
  • the front subspace is intended for receiving the electronics with the sensor element (s).
  • the rear, usually much shorter subspace is as a connector receptacle for connecting a connecting cable means
  • contact elements are poured into the ground or partially encapsulated in plastic.
  • the contact elements project beyond the ground on both sides.
  • the contact elements are all the same and shaped as cranked stampings.
  • a Plug contact pins of the contact elements protrude backwards out of the ground.
  • the positions of the contact pins correspond to the positions of the corresponding contact springs of the desired connector.
  • Housing jacket is designed such that it corresponds with the provided connector plugs.
  • projecting ribs may be provided, which serve as reverse polarity protection when connecting a plug with corresponding grooves.
  • the projecting into the housing part of the contact elements is fork-shaped with contact springs or contact cutting.
  • the contact elements are arranged such that axially projecting into the housing interior contact forks are in a row.
  • the electronic print is inserted along the guides on the inner wall of the housing into the housing until its rear end is clamped between the contact forks and the electrical connection of the contact elements is made with the pads on the circuit board.
  • a plastic end cap is connected to the print or attached to it.
  • the end cap is preferably designed so that it can be used as a support for the sensor element or elements - for example, a coil with a ferrite core - so that they are arranged as close as possible to the front end of the sensor housing.
  • the end cap and coil support may also be designed as separate parts and otherwise secured to the print or to the housing. if the
  • Sensor elements are not arranged directly on the print, the electrical connection of the sensor elements with the print, for example by soldering or bonding of leads or alternatively by means of connectors.
  • the end cap or the end cap is connected in the edge region, for example by laser welding, ultrasonic welding or gluing with the front end of the inner shell.
  • the front compartment of the housing is sealed tight.
  • the ends of the inner shell may be formed, for example, flange-like and slightly beyond the front edge of the outer jacket sleeve.
  • the frontal edge of the outer jacket sleeve may also project beyond the end of the inner jacket sleeve or be arranged flush therewith. This is especially beneficial when finishing caps be fused by means of ultrasound with the inner jacket sleeve.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a first inductive proximity switch
  • FIG. 2 shows two views of a contact element
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of a further inductive proximity holder
  • FIG. 5 shows a detailed view of the proximity switch from FIG. 4.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a first inductive proximity switch 1 with a metal manufactured cylindrical outer casing 3, also called metal sleeve or sleeve.
  • the housing axis a is shown by a dot-dash line.
  • the front region of the metal sleeve comprises an external thread 5 for mounting the sensor at its destination, for example on a machine part.
  • On the inner wall 7 of the outer housing shell 3 radially extending notches or grooves 9 and paragraphs 11 are formed, so that the sleeve has different cross sections or inner diameter di depending on the axial position.
  • a bore 13 or another recess which penetrates the outer housing jacket 3 is formed in the rear region.
  • an inner housing shell 15 is injection molded from plastic.
  • the plastic preferably completely fills the bore 13 and closes flush with the outside of the outer housing jacket 3.
  • the structures on the inner wall 7 of the outer casing jacket prevent a relative movement between the two Gescousemänteln 3, 15 even if the adhesive bond produced by the injection molding process between the shells 3, 15 should solve.
  • a transparent plastic for the inner housing jacket 15 or at least for the part of the housing jacket 15 in the region of holes 13 a light-emitting diode or another optical display means and / or elements of an infrared Communication interface are arranged inside the housing so that it is visible from the outside.
  • the inner housing shell 15 On the inside of the inner housing shell 15 are preferably two diametrically opposite, extending in the direction of the housing axis a guide grooves 8 for guided insertion and holding a circuit board or a populated with electronic components 10 prints excluded.
  • guide ribs or other guide elements projecting into the interior of the housing may also be formed on the inner housing shell 15.
  • the inner side of the inner casing shell 15 is slightly conical or formed with a light suit at least in the front region of the housing in the direction of the housing axis a such that the inner diameter ⁇ . 2 slightly increases towards the front housing end.
  • the front end of the inner housing shell 15 is thin-walled with a shoulder or shoulder 16 with a larger inner diameter d 3 for receiving a shell core 45 is formed.
  • An intermediate wall or a floor 17 separates the space enclosed by the inner housing jacket 15 into a front partial space 19a and a rear partial space 19b.
  • a plurality of contact elements 21 are injected into the bottom 17 or partially encapsulated by the plastic of the bottom 17, such that contact pins 23 for connecting a cable connector protrude back into the rear compartment 19b.
  • the protruding into the front part of the space 19a part of each of the contact elements 21 comprises two opposing, arranged on two fork arms 25 spring contacts or
  • contact elements 21 are arranged in a row, wherein in the illustrated longitudinal section only two of the contact pins 23 and only the two fork arms 25 of the contact elements 21 are visible.
  • FIG. 2 shows such a contact element in a top view (top) and in a side view (bottom).
  • the pin axis s of the contact pins 23 is below the fork arms 25 and - due to the crank in the central region 29 of the stamped part - laterally offset to these fork arms 25.
  • Four identical stampings of this type can in the front part 19a as a print recording with four adjacently arranged fork arms 25 and in the rear subspace 19b be arranged as corner points of a square or rectangle arranged contact pins 23 for connecting a connector plug.
  • a recess 31 in the central region 29 of the contact elements 21 is filled during encapsulation with the plastic compound of this and is used for Stabilization and absorption of forces when contacting or disconnecting a connector.
  • FIG. 3 shows a cover lid or a cap 35 made of plastic in a first embodiment. It comprises a round front plate 37, a flange-shaped coil carrier 39 integrally formed thereon, and a cylindrical centrally arranged retaining pin 41 with a forked end 43 for receiving and clamping a print 10.
  • the cap 35 is designed so that a pot-like ferrite pot core 45 with E-shaped cross-section and a central bore can be pushed or plugged onto the retaining pin 41 such that it surrounds a coil wound on the coil support 39 (not shown) on three sides in the manner of a channel or torus (FIG. 1).
  • the rear end 43 of the central retaining pin 41 projects beyond the bottom surface 40 of the shell core 45.
  • the front end of the rectangular print 10 is clamped in the fork-like recess on the retaining pin 41.
  • the free ends of the wound on the bobbin 39 coil wire are directly with corresponding pads 46 on the print 10, for example connected by soldering. Alternatively, the ends of the coil wire may also be connected indirectly to pads on the print 10.
  • metallizations 47 (FIG. 3) formed on the cap 35.
  • These metallizations 47 are connected to further contact elements, for example by means of connecting wires or printed conductors 49 introduced or injected into the coil carrier 39, for example further metallizations 51 formed on the inner sides of the fork-like end 43 of the holding pin 41.
  • the contact points 46 on the print 10 are arranged in this way in that, when the cap 35 is pushed onto the print 10, an electrical connection is made between the metallizations 51 on the retaining pin 41 or the coil and the contact points 46 on the print 10.
  • the coil or generally the sensor element is thus electrically connected to the sensor electronics.
  • the shell core 45 comes when inserting the print 10 into contact with the shoulder 16 and the shoulder of the front thin-walled inner housing shell 15. In this position, the front end of the inner housing shell 15 and the edge the front panel 37 tightly connected to each other, for example by laser welding or gluing.
  • the bobbin 39 and the cap 35 are formed as separate parts.
  • the coil unit with the shell core 45, the coil support 39 and the coil wound thereon can be connected to the print 10, for example, only by soldering the ends of the coil wires to the intended contact points 46.
  • further attachment means may be provided to secure the spool assembly to the print 10.
  • the print 10 is inserted along the guides 8 in the housing and held in its end position between the fork arms 25 of the contact elements 21.
  • the contact blades 27 in turn contact the contact surfaces 53 provided on the print 10.
  • the coil unit is inserted into the foremost housing region with the thin-walled inner housing jacket 15.
  • FIG. 5 shows a detail of this proximity switch 1 in the area of connection of the cap 35 and the inner housing shell 15.
  • the cap 35 comprises a peripheral edge 55 with a knife-like shaped
  • Welding edge 57 This is brought into abutment with the front edge of the inner housing shell 15 and welded by applying the cap 35 with ultrasonic energy with this.

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Abstract

Der Näherungs sensor (1) umfasst ein Sensorgehäuse mit einem äusseren Gehäusemantel (3) und einem an dessen Innenwand (7) mittels Spritzgusstechnik angespritzten inneren Gehäusemantel (15). Ein angeformter Boden (17) unterteilt das Gehäuseinnere in zwei Teilräume (19a, 19b). In diesen Boden (17) sind Kontaktelemente (21) eingelassen, mit denen lötfreie Verbindungen mit Kontaktflächen auf einem Print (10) erstellt werden können. Das Sensorgehäuse wird frontseitig durch Auf schweissen einer Kunststoffkappe (35) abgeschlossen. Ein Vergiessen des Sensorgehäuses mit einem aushärtenden Giessharz ist nicht erforderlich.

Description

Sensorgehäuse
Gegenstand der Erfindung ist ein Sensorgehäuse für induktive NäherungsSensoren, ein entsprechender
Näherungssensor sowie ein Verfahren zur Herstellung des Sensorgehäuses und des Näherungssensors gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1, 10, 11 und 12.
Näherungssehalter und Distanzsensoren, die mittels unterschiedlicher physikalischer Prinzipien den Abstand von Objekten erfassen und in Abhängigkeit des Objektabstandes ein digitales oder analoges elektrisches Ausgangssignal erzeugen, umfassen oft ein zylindrisches oder ein quaderförmiges Gehäuse aus Metall oder
Kunststoff. Bei zylindrischen Gehäusen ist an der äusseren Mantelfläche meistens ein Gewinde zum Befestigen des Sensors an einem Maschinenteil ausgebildet. Induktive Näherungsschalter und Wegaufnehmer umfassen in der Regel einen Oszillator mit einer in einen Schalenkern aus Ferrit eingesetzten Spule, eine Auswertestufe und einen Ausgangsverstärker. Bei zylindrischen Sensoren ist die Spule im Bereich des einen Hülsenendes angeordnet, wobei die Spuleneinheit meistens mittels einer bündig zur Hülse angeordneten oder die Hülse überragenden Kappe aus Kunststoff oder Keramik abgedeckt ist. Im Gehäuseinneren ist ein Print bzw. eine Leiterplatte mit den zur Ansteuerung des Oszillators und zur Auswertung der Sensormessgrösse erforderlichen Bauteilen angeordnet. Die Leiterplatte kann z.B. mittels mechanischer Verbindungsmittel rückseitig am Schalenkern befestigt sein. Die Enden des Spulendrahtes werden bei solchen bekannten Sensoren durch Löten elektrisch mit Kontaktflächen auf dem Print verbunden. Am gegenüberliegenden Ende des Prints sind weitere Kontaktflächen zum Festlöten eines Anschluss-Steckers oder eines Kabels ausgebildet. Diese bilden die Schnittstelle des Sensors nach aussen.
Bei der Fertigung herkömmlicher Sensoren wird das Innere des Gehäuses z.B. von der Anschlussseite her mit einem aushärtenden Giessharz vergossen, nachdem der Print und die Spuleneinheit in die Hülse eingesetzt und frontseitig die Abschlusskappe aufgesetzt worden sind. Anschliessend wird auch der rückseitige Abschlussstopfen mit den nach aussen geführten Kontakten auf die Hülse aufgesetzt. Selbstverständlich sind auch leicht abweichende Verfahren zum Zusammenbau solcher Sensoren bekannt.
Die Fertigung bzw. der Zusammenbau solch herkömmlicher Sensoren ist verhältnismässig aufwändig und teuer.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sensorgehäuse für einen einfach und kostengünstig herstellbaren induktiven Sensor und einen derartigen Sensor sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Sensorgehäuse und durch einen Näherungssensor sowie durch ein Verfahren zu deren Herstellung gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1, 10, 11 und 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemässe Sensorgehäuse umfasst einen äusseren, in der Regel metallischen Gehäusemantel mit einem an dessen Innenseite angespritzten Innenmantel aus Kunststoff. Das Gehäuse ist vorzugsweise zylindrisch oder zylinderähnlich mit rundem Gehäusequerschnitt und mit oder alternativ ohne Aussengewinde an der Aussenhülse ausgebildet. Alternativ kann das Gehäuse auch eine quadratische, eine rechteckige oder eine beliebige andere Querschnittform aufweisen. Insbesondere kann das Gehäuse in der durch den Gehäusemantel vorgegebenen axialen Richtung an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche
Querschnittflächen aufweisen. Der angespritzte Innenmantel aus Kunststoff wirkt als elektrischer Isolator zwischen der auf einer Leiterplatte im Inneren des Gehäuses angeordneten Sensorelektronik und dem äusseren Gehäusemantel. An der Innenseite des Innenmantels ausgebildete Führungen ermöglichen ein einfaches und geführtes Einschieben einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatte in das Gehäuse und halten diese anschliessend in der dafür vorgesehenen Position. Längsoder Querrillen, Bohrungen oder andere an der Innenseite des äusseren Gehäusemantels ausgebildete Strukturen stellen sicher, dass der innere Gehäusemantel und der äussere Gehäusemantel keine Bewegung relativ zueinander ausführen können, selbst dann nicht, wenn sich die Haftverbindung zwischen dem eingespritzten Kunststoffmantel und der äusseren Hülse bzw. dem äusseren Gehäusemantel lösen sollte. Insbesondere kann so bei zylindrischen Gehäusen eine Verdrehsicherung und eine Verschiebesicherung der beiden Gehäusemäntel sichergestellt werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann am Innenmantel eine Trennwand bzw. ein Boden angeformt sein, der das Innere des Gehäuses in einen vorderen Teilraum und einen hinteren Teilraum unterteilt. Der vordere Teilraum ist zur Aufnahme der Elektronik mit dem oder den Sensorelementen bestimmt. Der hintere, in der Regel deutlich kürzere Teilraum ist als Steckeraufnahme zum Anschliessen eines Verbindungskabels mittels
Steckverbindern ausgebildet. Beim Herstellprozess, also beim Einspritzen des Kunststoffs in die dafür vorgesehene Spritzgussform, werden Kontaktelemente in den Boden eingegossen bzw. teilweise mit Kunststoff umspritzt. Die Kontaktelemente überragen den Boden beidseitig.
Vorzugsweise sind die Kontaktelemente alle gleich und als gekröpfte Stanzteile geformt. Zum Anschliessen eines Steckers ragen Kontaktstifte der Kontaktelemente nach hinten aus dem Boden heraus. Die Positionen der Kontaktstifte entsprechen den Positionen der korrespondierenden Kontaktfedern des gewünschten Anschlusssteckers. Der hintere Teil des inneren
Gehäusemantels ist derart ausgeführt, dass er mit den vorgesehenen Anschlusssteckern korrespondiert. Insbesondere können z.B. im hinteren Bereich an der Innenseite des Innenmantels vorstehende Rippen vorgesehen sein, welche als Verpolschutz beim Anschliessen eines Steckers mit entsprechenden Nuten dienen. Der ins Gehäuseinnere ragende Teil der Kontaktelemente ist gabelförmig mit Kontaktfedern bzw. Kontaktschneiden ausgebildet. Die Kontaktelemente sind derart angeordnet, dass die axial ins Gehäuseinnere ragenden Kontaktgabeln in einer Reihe liegen. Beim Einschieben einer bestückten Leiterplatte wird diese zwischen den Gabelarmen festgeklemmt, wobei die Kontaktfedern bzw. -schneiden lötfreie elektrische Verbindungen mit korrespondierenden Kontaktflächen bzw. Pads auf der Leiterplatte herstellen. Die Herstellung eines Sensors mit einem Gehäuse gemäss der vorliegenden Erfindung ist sehr einfach. Der elektronische Print wird entlang der Führungen an der Innenwand des Gehäuses in das Gehäuse eingeschoben, bis sein hinteres Ende zwischen den Kontaktgabeln festgeklemmt und die elektrische Verbindung der Kontaktelemente mit den Pads auf der Leiterplatte hergestellt ist. Im Bereich der Vorderkante des Prints wird eine Abschlusskappe aus Kunststoff mit dem Print verbunden bzw. auf diesen aufgesteckt. Die Abschlusskappe ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie als Träger für das oder die Sensorelemente - beispielsweise eine Spule mit einem Ferritkern - genutzt werden kann, damit diese möglichst nahe am vorderen Ende des Sensorgehäuses angeordnet sind. Alternativ können Abschlusskappe und Spulenträger auch als getrennte Teile ausgeführt sein und in anderer Weise am Print oder am Gehäuse befestigt werden. Falls die
Sensorelemente nicht direkt auf dem Print angeordnet sind, wird die elektrische Verbindung der Sensorelemente mit dem Print z.B. durch Anlöten oder Bonden von Anschlussdrähten oder alternativ mittels Steckverbindern hergestellt. Nach dem Einschieben des Prints in das Gehäuse wird die Abschlusskappe bzw. der Abschlussdeckel im Randbereich z.B. durch Laserschweissen, Ultraschallschweissen oder Kleben mit dem frontseitigen Ende des Innenmantels verbunden. Dadurch wird der vordere Teilraum des Gehäuses dicht abgeschlossen. Die Enden des Innenmantels können z.B. flanschartig ausgebildet sein und den vorderen Rand der äusseren Mantelhülse ein wenig überragen. Bei alternativen Ausgestaltungen kann der stirnseitige Rand der äusseren Mantelhülse das Ende der inneren Mantelhülse auch überragen oder bündig zu diesem angeordnet sein. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn Abschlusskappen mittels Ultraschall mit der inneren Mantelhülse verschwelest werden sollen.
Im Gegensatz zu herkömmlich gefertigten Sensoren ist ein Vergiessen des Gehäuseinneren mit einer aushärtenden Vergussmasse nicht erforderlich, bei Bedarf aber trotzdem möglich. Selbstverständlich können in diesem Fall auch andere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Sensorgehäuses verwendet werden, die z.B. Füll- und Entlüftungsöffnungen und ev. anders ausgebildete Kontaktelerαente umfassen.
Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden am
Beispiel zylindrischer induktiver Näherungsschalter näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 einen Längsschnitt eines ersten induktiven Näherungsschalters ,
Figur 2 zwei Ansichten eines Kontaktelementes,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschlussdeckels,
Figur 4 einen Längsschnitt eines weiteren induktiven Näherungssehalters ,
Figur 5 eine Detailansicht des Näherungsschalters aus Figur 4.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen ersten induktiven Näherungsschalter 1 mit einem aus Metall gefertigten zylindrischen äusseren Gehäusemantel 3, auch Metallhülse oder Hülse genannt. Die Gehäuseachse a ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Der vordere Bereich der Metallhülse umfasst ein Aussengewinde 5 für die Montage des Sensors an seinem Bestimmungsort, beispielsweise an einem Maschinenteil . An der Innenwand 7 des äusseren Gehäusemantels 3 sind radial umlaufende Kerben oder Nuten 9 und Absätze 11 ausgebildet, sodass die Hülse in Abhängigkeit der axialen Position unterschiedliche Querschnitte oder Innendurchmesser di aufweist. Im Weiteren ist im hinteren Bereich eine den äusseren Gehäusemantel 3 durchdringende Bohrung 13 oder eine andere Ausnehmung ausgebildet. An der Innenwand 7 des äusseren Gehäusemantels 3 ist ein innerer Gehäusemantel 15 aus Kunststoff angespritzt. Der Kunststoff füllt die Bohrung 13 vorzugsweise vollständig aus und schliesst bündig mit der Aussenseite des äusseren Gehäusemantels 3 ab. Die Strukturen an der Innenwand 7 des äusseren Gehäusemantels verhindern eine Relativbewegung zwischen den beiden Gehäusemänteln 3, 15 selbst dann, wenn sich die durch den Spritzgiessvorgang erzeugte HaftVerbindung zwischen den Mänteln 3, 15 lösen sollte. Bei Verwendung eines transparenten Kunststoffs für den inneren Gehäusemantel 15 oder zumindest für den Teil des Gehäusemantels 15 im Bereich von Bohrungen 13 können eine Leuchtdiode oder ein anderes optisches Anzeigemittel und/oder Elemente einer Infrarot- Kommunikationsschnittstelle so im Inneren des Gehäuses angeordnet werden, dass es von der Aussenseite her sichtbar ist. An der Innenseite des inneren Gehäusemantels 15 sind vorzugsweise zwei sich diametral gegenüberliegende, in Richtung der Gehäuseachse a verlaufende Führungsnuten 8 zum geführten Einschieben und Halten einer Leiterplatte bzw. eines mit elektronischen Bauteilen bestückten Prints 10 ausgenommen. Alternativ können auch Führungsrippen oder andere ins Gehäuseinnere vorstehende Führungselernente am inneren Gehäusemantel 15 ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Innenseite des inneren Gehäusemantels 15 zumindest im vorderen Bereich des Gehäuses in Richtung der Gehäuseachse a leicht konisch bzw. mit leichtem Anzug ausgebildet, derart, dass sich der Innendurchmesser ä.2 zum frontseitigen Gehäuseende hin leicht vergrössert. Dadurch lässt sich nach dem Anspritzen des inneren Gehäusemantels 15 ein entsprechender Einschub der Spritzgussform leichter aus der Hülse herausziehen. Das frontseitige Ende des inneren Gehäusemantels 15 ist dünnwandig mit einem Absatz bzw. einer Schulter 16 mit grosserem Innendurchmesser d3 zum Aufnehmen eines Schalenkerns 45 ausgebildet. Eine Zwischenwand oder ein Boden 17 trennt den vom inneren Gehäusemantel 15 umschlossenen Raum in einen vorderen Teilraum 19a und einen hinteren Teilraum 19b. Mehrere Kontaktelemente 21 sind in den Boden 17 eingespritzt bzw. vom Kunststoff des Bodens 17 teilweise umspritzt, derart, dass Kontaktstifte 23 zum Anschliessen eines Kabelsteckers nach hinten in den hinteren Teilraum 19b hineinragen. Der nach vorne in den vorderen Teilraum 19a hineinragende Teil jedes der Kontaktelemente 21 umfasst zwei sich gegenüberliegende, an zwei Gabelarmen 25 angeordnete Federkontakte bzw.
Kontaktschneiden 27. Im Beispiel des in Figur 1 gezeigten Näherungsschalters 1 sind vier gleiche, als gekröpfte Stanzteile gefertigte Kontaktelemente 21 in einer Reihe angeordnet, wobei im dargestellten Längsschnitt nur zwei der Kontaktstifte 23 und nur die beiden Gabelarme 25 eines der Kontaktelemente 21 sichtbar sind.
In Figur 2 ist ein derartiges Kontaktelement in einer Aufsicht (oben) und in einer Seitenansicht (unten) dargestellt. Die Stiftachse s der Kontaktstifte 23 liegt unterhalb der Gabelarme 25 und - aufgrund der Kröpfung im mittleren Bereich 29 des Stanzteils - auch seitlich versetzt zu diesen Gabelarmen 25. Vier gleiche Stanzteile dieser Art können im vorderen Teilraum 19a als Printaufnähme mit vier nebeneinander angeordneten Gabelarmen 25 und im hinteren Teilraum 19b als an Eckpunkten eines Quadrates oder Rechtecks angeordnete Kontaktstifte 23 zum Anschliessen eines Anschlusssteckers ausgebildet sein. Eine Ausnehmung 31 im mittleren Bereich 29 der Kontaktelemente 21 wird beim Umspritzen mit der Kunststoffmasse von dieser ausgefüllt und dient zur Stabilisierung und zur Aufnahme von Kräften beim Kontaktieren oder beim Trennen eines Anschlusssteckers . Im Bereich des hinteren Teilraums 19b ist eine am inneren Gehäusemantel 15 nach innen vorstehende, in Richtung der Gehäuseachse a verlaufende Führungsrippe 33 ausgebildet. Sie dient als Verpolschütz und als Führung beim Anschliessen eines mit einer korrespondierenden Nut versehenen Anschlusssteckers. Figur 3 zeigt einen Abschlussdeckel bzw. eine Kappe 35 aus Kunststoff in einer ersten Ausgestaltung. Sie umfasst eine runde Frontplatte 37, einen konzentrisch daran angeformten flanschartigen Spulenträger 39 und einen zylindrischen zentrisch angeordneten Haltezapfen 41 mit einem gabelartig ausgebildeten Ende 43 zum Aufnehmen und Festklemmen eines Prints 10. Die Kappe 35 ist so ausgebildet, dass ein topfartiger Ferrit-Schalenkern 45 mit E-förmigem Querschnitt und einer Zentralbohrung derart auf den Haltezapfen 41 aufgeschoben bzw. aufgesteckt werden kann, dass er eine auf den Spulenträger 39 aufgewickelte Spule (nicht dargestellt) dreiseitig kanal- oder torusartig ummantelt (Figur 1) . Dabei überragt das hintere Ende 43 des zentralen Haltezapfens 41 die Bodenfläche 40 des Schalenkerns 45. Das vordere Ende des rechteckigen Prints 10 wird in der gabelartigen Ausnehmung am Haltezapfen 41 festgeklemmt. Die freien Enden des auf den Spulenträger 39 aufgewickelten Spulendrahtes werden direkt mit entsprechenden Kontaktstellen 46 auf dem Print 10 z.B. durch Löten verbunden. Alternativ können die Enden des Spulendrahtes auch indirekt mit Kontaktstellen auf dem Print 10 verbunden werden. Sie können z.B. mittels Laserlöten oder Bonden elektrisch leitend mit an der Kappe 35 ausgebildeten Metallisierungen 47 (Fig. 3) verbunden werden. Diese Metallisierungen 47 wiederum sind z.B. mittels in den Spulenträger 39 eingelassener oder eingespritzter Verbindungsdrähte oder Leiterbahnen 49 mit weiteren Kontaktelementen verbunden, beispielsweise mit an den Innenseiten des gabelartigen Endes 43 des Haltezapfens 41 ausgebildeten weiteren Metallisierungen 51. Die Kontaktstellen 46 auf dem Print 10 sind so angeordnet, dass beim Aufstecken der Kappe 35 auf den Print 10 eine elektrische Verbindung zwischen den Metallisierungen 51 am Haltezapfen 41 bzw. der Spule und den Kontaktstellen 46 auf dem Print 10 hergestellt wird. Die Spule bzw. allgemein das Sensorelement ist somit elektrisch mit der Sensorelektronik verbunden. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform sind anstelle der Metallisierungen 51 andere Kontaktelemente wie z.B. am Spulenträger 39 nach hinten hervorstehende Kontaktstifte oder Kontaktfedern bzw. Kontaktschneiden ausgebildet, die mit korrespondierenden Kontaktelementen auf dem Print 10, beispielsweise mit Anschlussflächen bzw. Kontaktstellen 46 oder mit Steckerbuchsen auf dem Print 10 verbunden werden (keine Darstellung) . Nachdem die Verbindung zwischen der Spule und dem Print 10 hergestellt worden ist, wird der Print 10 samt Kappe 35 von vorne her entlang der Führungen 8 in das Gehäuse eingeschoben, bis er im Bereich seines hinteren Endes zwischen den Gabelarmen 25 der Kontaktelemente 21 festgeklemmt ist und die Kontaktschneiden 27 ein- oder beidseitig auf dem Print 10 ausgebildete korrespondierende Pads bzw. Kontaktflächen 53 kontaktiert haben. Bei der ersten Ausgestaltung des Sensors gemäss Figur 1 gelangt der Schalenkern 45 beim Einschieben des Prints 10 in Anlage mit der Schulter 16 bzw. dem Absatz des frontseitig dünnwandig ausgebildeten inneren Gehäusemantels 15. In dieser Lage werden das vordere Ende des inneren Gehäusemantels 15 und der Rand der Frontplatte 37 miteinander dicht verbunden, beispielsweise durch Laserschweissen oder durch Kleben.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des NäherungsSchalters 1, wie sie in Figur 4 dargestellt ist, sind der Spulenträger 39 und die Kappe 35 als eigenständige Teile ausgebildet. Die Spuleneinheit mit dem Schalenkern 45, dem Spulenträger 39 und der darauf aufgewickelten Spule (nicht dargestellt) kann z.B. lediglich durch Festlöten der Enden der Spulendrähte an den vorgesehenen Kontaktstellen 46 mit dem Print 10 verbunden werden. Zusätzlich können weitere Befestigungsmittel (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um die Spuleneinheit am Print 10 zu befestigen. Der Print 10 wird entlang der Führungen 8 in das Gehäuse eingeschoben und in seiner Endlage zwischen den Gabelarmen 25 der Kontaktelemente 21 gehalten. Die Kontaktschneiden 27 kontaktieren wiederum die auf dem Print 10 vorgesehenen Kontaktflächen 53. Die Spuleneinheit wird in den vordersten Gehäusebereich mit dem dünnwandig ausgebildeten inneren Gehäusemantel 15 eingesetzt. Anschliessend wird die Kappe 35 frontseitig auf das Gehäuse aufgesetzt, mittels des konisch ausgebildeten, in die Zentrale Bohrung 44 des topfartigen Schalenkerns 45 eingreifenden Haltezapfens 41 zentriert und mittels Ultraschallenergie mit dem vorderen Rand des inneren Gehäusemantels 15 verschweisst . Figur 5 zeigt ein Detail dieses Näherungsschalters 1 im Verbindungsbereich von Kappe 35 und innerem Gehäusemantel 15. Die Kappe 35 umfasst einen umlaufenden Rand 55 mit einer messerartig geformten
Schweisskante 57. Diese wird in Anlage mit dem vorderen Rand des inneren Gehäusemantels 15 gebracht und durch Beaufschlagung der Kappe 35 mit Ultraschallenergie mit dieser verschweisst.

Claims

Patentansprüche
1. Sensorgehäuse, umfassend einen metallischen äusseren
Gehäusemantel (3) mit einer frontseitigen ersten Öffnung und einer rückseitigen zweiten Öffnung, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand (7) des äusseren Gehäusemantels (3) ein innerer Gehäusemantel (15) aus Kunststoff angespritzt ist.
2. Sensorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand (7) des äusseren Mantels (3) Strukturen ausgebildet sind, welche eine Relativbewegung zwischen dem äusseren Gehäusemantel (3) und dem inneren Gehäusemantel (15) selbst dann verunmöglichen, wenn sich die Verbindung zwischen dem äusseren Gehäusemantel (3) und dem inneren Gehäusemantel (15) lösen sollte.
3. Sensorgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im äusseren Gehäusemantel (3) eine oder mehrere Bohrungen (13) ausgenommen sind, und dass der innere Gehäusemantel (15) Zapfen aufweist, welche mindestens teilweise in die Bohrungen (13) hineinragen oder die Bohrungen (13) vollständig ausfüllen oder durch die Bohrungen (13) hindurchragen.
4. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gehäusemantel (15) mindestens bereichsweise aus transparentem Kunststoff gefertigt ist.
5. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gehäusemantel (15) den äusseren Gehäusemantel (3) frontseitig und/oder rückseitig flanschartig überragt.
6. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des inneren Gehäusemantels (15) in Axialrichtung des Sensorgehäuses verlaufende Führungen zum geführten Einschieben eines Prints (10) mit der Sensorelektronik und/oder zum verpolsicheren Aufstecken eines Kontaktsteckers ausgebildet sind.
7. Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Gehäusemantel (15) zwischen der frontseitigen Öffnung und der rückseitigen Öffnung ein stopfenartiger Boden (17) ausgebildet ist, der das Sensorgehäuse in einen vorderen Teilraum (19a) und einen hinteren Teilraum (19b) unterteilt.
8. Sensorgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktelemente (21) den Boden (17) durchdringen und den Boden (17) beidseitig überragen.
9. Sensorgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (21) als gekröpfte Stanzteile mit je zwei sich gegenüberliegenden, an zwei Gabelarmen (25) angeordneten Kontaktschneiden (27) ausgebildet sind.
10. Näherungssensor (1) mit einem Sensorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Print (10) mit der Sensorelektronik vom Sensorgehäuse ummantelt ist, und dass eine Kappe (35) aus Kunststoff im Bereich des frontseitigen Endes des Sensorgehäuses mit dem inneren Gehäusemantel (15) dichtend verbunden ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (7) eines äusseren Gehäusemantels (3) ein innerer Gehäusemantel (15) aus Kunststoff angespritzt wird, und dass dabei ein Boden (17) mit teilweise umspritzten Kontaktelementen (21) ausgebildet wird, wobei die Kontaktelemente (21) den Boden (17) beidseitig überragen.
12. Verfahren zur Herstellung eines Näherungssensors (1) mit einem nach Anspruch 11 gefertigten Sensorgehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Sensorelektronik umfassender und mit einem Sensorelement verbundener Print (10) frontseitig in die Öffnung am Sensorgehäuse eingeschoben wird, so, dass am Print (10) angebrachte Kontaktflächen (53) die am Boden (17) ins Innere des Sensorgehäuses ragenden Kontaktelemente (21) kontaktieren, und dass anschliessend frontseitig eine Kappe (35) bzw. ein Abschlussdeckel aus Kunststoff mit dem inneren Gehäusemantel (15) verschweisst oder verklebt wird.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007018758B4 (de) 2007-01-08 2019-05-29 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Winkelsensor
DE102008059661B4 (de) * 2008-11-28 2014-05-22 Sensopart Industriesensorik Gmbh Optischer Sensor
DE102011084741B4 (de) * 2011-10-19 2013-11-07 Ifm Electronic Gmbh Näherungsschalter mit metallischer Außenhülle
EP2615426A1 (de) 2012-01-16 2013-07-17 Baumer Electric AG Sensor
DE102013110866A1 (de) 2013-10-01 2015-04-02 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Kapazitive Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs
DE102015007550B4 (de) * 2015-06-16 2019-12-12 Baumer Electric Ag Elektrischer Sensor
DE102018124845A1 (de) * 2018-10-09 2020-04-09 Sick Ag Sensoreinheit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818499A1 (de) * 1988-05-31 1989-12-07 Ifm Electronic Gmbh Elektronisches schaltgeraet, insbesondere naeherungsschalter
DE19625589B4 (de) * 1996-06-27 2004-03-25 Ifm Electronic Gmbh Näherungsschalter
DE10109442B4 (de) * 2001-02-27 2007-09-06 Ifm Electronic Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Näherungsschalters und Näherungsschalter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007131372A3 *

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