用于制造多层磁芯的方法技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于制造用于感应
式传感器的多层磁芯的方法，以及涉及一种可用根据本发明的方法制造的
多层磁芯。
背景技术
现有技术公开了通过软磁芯的磁通量密度变化获取测量对象行程的感
应式行程传感器。利用一个通常为永磁体的目标获取测量对象的运动。所
述目标局部影响芯的通量密度，导致位于芯附近的线圈的电压变化，由此
能够推导出测量对象或目标的位置。
所述芯通常利用一体的软磁材料构成。但缺点是在制造过程中在芯内
部产生机械应力。尤其是在用弹性体对芯注塑包封时，要保持尽可能小的
机械应力是非常麻烦的。由于机械应力，在芯中引发了磁致伸缩效应，这
不利地导致电压变化并因此导致位置测量的结果失真。
为避免这种情况，使用了非晶软磁薄膜，它们上下堆叠形成磁芯。这
些薄膜具有数微米范围内的层厚。此外，这些薄膜具有数毫米的宽度。由
于尺寸小，这些薄膜不具有高机械刚性，因此难以在大规模工业生产过程
中操作。
发明内容
因此本发明的目的是，揭示一种方法以及一种磁芯，通过该方法能够
可靠且容易地制造芯。
根据本发明的第一方面，该目的由根据权利要求1所述的方法实现。
本发明基于的基本考虑是，使用外层，该外层不仅用于支承和保护芯
层，此外还具有在传感器方面的其他功能。外层为芯层提供了稳固的底座，
使得芯层在外层上能够被精准地相互叠置。此外，还在制造过程中保护芯
层免受机械损伤。所述稳固的外层还具有的优点是，能够利用不同的制造
工艺使芯层相互叠置。为此，在下面描述了一种特别有利的实施方案。附
加的外层因此使芯可操作并同时提供了对芯层的保护。此外，该附加的外
层的材料消耗相对较小。
优选这样将芯层放置到外层上，即外层起到最底层的作用，其上放置
芯层。但本发明并不局限于这些层的这种特殊取向。还可以设想的是，以
其他方式实现外层相对于芯层的布置。由于芯层通过连接介质固定在外层
上并且相对于各自相邻的芯层固定，所以在实施本方法时可以想到外层相
对于芯层的各种布置方案。
所述磁芯层尤其是软磁性的芯层，该软磁性的芯层有利地具有非晶结
构并且不具有磁致伸缩特性。
连接介质可以以不同方式施加到层之间。特别有利的是，将连接介质
喷涂到层中的一个层上，从而在这些层中形成一个带有连接介质的层。
根据本发明的方法的有利改进方案是，所述层被设计为带状并且外层
宽度大于芯层宽度。有利的是，将芯层大约居中布置在外层上，从而沿外
层纵轴线在芯层旁分别形成用于抓取外层的抓取面。以这种方式使得无需
触碰芯层就可特别容易地对芯进行操作。因此可以有效避免对芯层的损伤。
根据本发明的方法有利的改进方案是，将分隔层作为芯的次外层布置
到芯层上。利用在将所有芯层布置到外层上时才布置的第二分隔层可以在
对芯进行加工或进一步传输方面有效保护芯层。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，这样设计和布置所述分隔层，
使芯层沿纵轴线在侧向被包围。由于在制造过程中连接介质不会完全固化，
所以利用分隔层防止连接介质乱流是有意义的，由此能够防止芯本身和用
于执行根据本发明的方法的机器受到污染。
根据本发明的方法有利的改进方案是，将芯层从外层分离，其中，将
外层的直接位于芯层之下的部分连同芯层一起从外层分离。以这种方式将
芯主要减至功能性的芯层，而芯的外侧仍继续受外层保护。特别有利的是，
利用冲压或切割将芯层从外层分离。
本发明的方法的有利的改进方案是，在分离芯层之前或之后从外层去
除分隔层。优选这样设计所述分隔层，使得该分割层可被再次利用。
根据本发明的方法的有利改进方案是，所述芯层以及外层和分隔层都
设计为带状，并且缠绕在卷筒/辊上，其中所述芯层被连续地布置到外层上。
尤其是将这些层以堆叠放置的方式通过两个压辊导引，以便将这些层相互
布置到一起，其中所述外层构成了芯的底部。特别有利的是，所述芯利用
连续的方法制造，因为以这种方式可以特别简单地实现这些堆叠层的取向，
并且此外还可以灵活调整芯的长度。对此使用外层是特别有利的，因为外
层在机械方面不敏感并因此非常适合作为芯的底座或最下层。
根据发明的方法的有利的改进方案是，在放置芯层之前借助于等离子
对外层用于芯层的支承面进行处理。以这种方式可以使连接介质特别有效
地施加到外层上。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，在放置芯层之前给外层加热。
已证实有利的是，使用可固化的连接介质。通过预热，实现了连接介质特
别有效的固化。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，压辊的温度是可调的。以这
种方式可以进一步改进对连接介质的利用。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，在穿过压辊后给外层加热，
其中，所加热的温度与在压辊之前加热的温度不同。在这些层占据了最终
位置之后，连接介质被完全固化，从而固定这些层的位置。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，在层之间喷涂或涂覆连接介
质。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，所述压辊可这样调节，使得
由压辊施加到层上的压力是可调节的。根据连接介质是处于液态还是固态，
可以有利地将驱动辊的压力调高或调低。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，所述外层在抓取面上具有凹
处，其中，输送元件具有凸起，这些凸起接合到凹处中，从而基本稳固地
将外层相对于输送元件定位。以这种方式可以实现外层相对于输送元件的
较高的位置保真性(Positionstreue)。
根据本发明的方法的有利的改进方案是，将以下各层叠置到一起：
-外层，
-多个由磁芯层和连接介质层构成的组对，
-连接介质层，和
-分隔层。
根据本发明的第二个方面，所述目的还通过具有第二独立权利要求特
征的多层磁芯得到实现。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述层设计为带状，外层具有
比保护层更大的宽度，以便形成用于抓取外层的抓取面。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，外层沿纵轴线具有拱形部。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，外层沿纵轴线具有朝向支承面
的拱形部。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述芯具有分隔层作为次外层。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述分隔层这样设计和布置，
使得分隔层与外层一起在侧向沿纵轴线包围芯层。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述分隔层被设计成能可逆地/
可翻转地从芯层取下。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述连接介质是粘结剂，并且
所述分隔层这样设计，以便防止粘结剂粘结到分隔层上。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述外层在抓取面上具有凹处。
根据本发明的芯的有利的改进方案是，所述芯具有如下层：
-外层，
-多个由磁芯层和连接介质层构成的组或对，
-连接介质层，和可选的
-分隔层。
附图说明
下面借助附图和实施例对本发明进行详细说明。附图示出：
图1a，1b从两个角度示出磁芯的示意图，
图2示出根据本发明的芯的剖面图，
图3示出根据第二实施例的根据本发明的芯的侧视图，和
图4示出用于根据本发明的方法制造芯的设备的示意图。
具体实施方式
图1a和1b示出了根据第一实施例的多层式磁芯1。该芯可以用于感
应式传感器，尤其是用于申请人所生产的线性位置传感器。
芯1具有上面放置有多个芯层20、21、22的外层10，其中外层10设
计用于支承和保护芯层。芯层22利用连接介质32固定在外层10上。其他
芯层20、21利用连接介质31、32与相邻的芯层20、21、22连接。在芯层
20上放置有可导电的层40，但该层并不是必须的。此外，所述芯1具有分
隔层50作为次外层。
所述芯层20、21、22由带有软磁特性的材料制成。尤其是这样选择芯
层20、21、22的材料，使得芯层不具有磁致伸缩特性。特别优选的是带有
非晶结构的钴合金。芯层20,21,22具有若干微米的厚度。芯层优选具有
15-20μm范围内的厚度，因为在该厚度下，具有非晶结构的芯层比较好制
造，同时又不具有磁致伸缩特性。芯层20、21、22的厚度可以根据使用情
况而改变。通常情况下，芯层的宽度处于数毫米范围内。芯层易弯曲，但
具有非常高的抗拉强度。
外层10如芯层20、21、22一样同样设计为带状的，但具有比芯层更
大的宽度。从芯层20、21、22突起的区域沿纵轴线分别构成了芯层20、
21、22旁的抓取面11、12，这使得外层10、进而使芯1能够容易地被操
作。在抓取面11、12上设有凹处13，对此在图1中仅示例性地用附图标
记表示。外层10可以通过凹处13被固定到运动的带上，如下面参照图4
所示。
分隔层50覆盖芯层20、21、22和连接介质30、31、32。在此处未示
出的变型方案中，分隔层的宽度这样设计，使分隔层与外层一起在侧向沿
纵轴线包围芯层。连接介质30、31、32可以以这种方式固定在芯的内部。
在此特别有利的是，所述分隔层这样设计，从而避免连接介质、例如粘结
剂粘结到分隔层上。这有效避免了芯被连接介质30、31、32污染。此外还
可以设想，所述分隔层可逆地可从芯层20或可导电的层40取下。
所述连接介质30、31、32优选设计为粘结层，并被喷涂或涂覆到芯的
相应的层上。该连接介质层的厚度小于芯层20、21、22的厚度。
图3中示出了处于最终状态的根据本发明的芯1。利用分离工艺将所
述芯层20、21、22从外层10中取出。这可以通过切割或冲压进行。外层
10的一部分，大约在芯层20、21、22的宽度范围内，也被一并取下。外
层10的该部分因此仍与芯层22保持连接并防止芯受到外界影响，从而防
止芯层22受到损坏。在最终状态下，分隔层50与芯分离。所述芯层的数
目可以根据使用情况而改变。例如还可以由10-20个芯层构成。
图3中示出了根据本发明的芯100的第二实施例。该第二实施例与第
一实施例的区别仅在于外层110沿纵轴线具有拱形部。该拱形部指向芯层
22的支承面。与外层110的厚度相比，拱形部的高度并不明显。但是，该
拱形部有助于增加芯的机械刚性。但该拱形部的尺寸不能够大到使芯层绕
纵轴线强烈弯曲。
图4中示出了用于根据本发明的方法制造根据本发明的芯1、100的设
备200。为简单起见，利用芯的第一实施例的附图标记对该设备加以说明。
但也当然可以用据此所述的方式来制造第二实施例的芯100。
所述设备200具有多个卷筒210、211、212、213，它们的水平位置是
可变化的(箭头所示)。在卷筒210、211、212上卷绕有芯的相应的层10、
20、30、50。卷筒213起到接纳芯的作用。图3中为简单起见，仅示出了
用于芯层的一个卷筒210。但当然也可以设想通过附加的卷筒增加芯层的
数目。
外层10卷或绕在卷筒210上。卷筒210与在此未示出的输送元件或传
送带连接，外层10位于其上并因此构成了芯1的最下层。有利的是，所述
输送元件带有能够接合到外层10的凹处13中的凸起或销。等离子装置250
使外层10的支承面活化，从而使连接介质30更好地附着在外层上。所述
连接介质在外层与芯层发生接触之前由分散器或喷射装置涂覆到外层10
上。
芯层20和分隔层50分别缠绕到卷筒211和212上。这些卷筒211、
212位于卷筒210上部，在卷筒210上缠绕着外层10。卷筒210、211、212、
213的位置相互平齐地定向，其中卷筒211和212最好这样相对于卷筒210
取向，使得芯层20和分隔层50大致居中放置到外层10上。
芯1缠绕到末端卷筒213上。一旦末端卷筒213被绕满，则断开装置
240负责将芯1、110的带断开。
芯1的各单个层都借助于两个压辊221、222挤压到一起并连接成一个
芯。压紧装置220被这样设计，使得压辊到芯1的层的压力是可变的。此
外，压辊221和222的温度可调节。另外，还在压辊222上游或下游设有
加热装置230、231。利用这些装置221、222、230、231可以局部影响芯
的温度，从而影响连接介质30的特性。
本发明不局限于如上所述的连续的方法。重要的是，将芯层放置到外
层之上。本方法的其他特征都是有利的，但并不必须如此。