用于制造用来检测为机动车辆转向轴的旋转状态的被测量值特征的传感器装置的磁体单元的方法、磁体单元、传感器装置和机动车辆制造方法及图纸

技术编号:13502329 阅读:90 留言:0更新日期:2016-08-09 20:47
本发明专利技术涉及一种用于制造用于传感器装置的磁体单元(1)的方法,该传感器装置用于检测测量变量,所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征,所述方法通过如下进行:通过设置由塑料连结的磁体材料构成的环形磁体元件(3),通过设置用于将所述磁体单元(1)连接至转向轴的轴部分的载体套筒(2),以及通过经由所述磁体元件(3)和所述载体套筒(2)相应的轴向面侧(5、7)将所述磁体元件(3)连接至所述载体套筒(2),特别是轴向地彼此邻近,其中,塑料元件(8)设置在所述载体套筒(2)上,所述连接包括使塑料元件(8)和磁体元件(3)被粘结地连接至彼此。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造用于传感器装置的磁体单元的方法,该传感器装置用于检测测量变量,所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征。由塑料连结的磁体材料构成的环形磁体元件被设置。此外,载体套筒(例如由金属构成)被设置,磁体单元可通过该载体套筒而被连接至转向轴的轴部分。磁体元件和载体套筒则(特别是轴向地彼此相邻)通过相应的的轴向面侧连接至彼此。本专利技术还涉及一种用于机动车辆的传感器装置的磁体单元,其具有环形磁体元件且具有载体套筒,该载体套筒连接至该磁体元件,且磁体单元可通过该载体套筒而被连接至轴部分。本专利技术还涉及一种传感器装置和一种机动车辆。
技术介绍
用于检测施加至机动车辆转向轴的扭矩的扭矩传感器装置已是现有技术。这样的扭矩传感器装置可例如被用于电转向系统中。所述类型的扭矩传感器装置例如从文献US2004/0194560A1和从文献DE10240049A1已知。在此,扭矩传感器装置被附接至转向轴的、沿轴向方向被定位在彼此对面的两个轴部分或子轴。磁体,例如环形磁体,被布置在第一轴部分上,而具有磁性定子的保持器被附接至另一轴部分,该定子沿径向方向以一小的空气隙被定位在永磁体的对面。磁体的磁通量经由定子(通常由两个单独的定子部分构成)被传导至第一和第二通量导体,该第一和第二通量导体则释放磁通量至磁传感器,例如霍尔传感器。所述类型的扭矩传感器装置还从文献DE102007043502A1已知。此外,从现有技术,还已知用于检测转向轴的当前转向角度的转向角度传感器装置。所述类型的装置例如从文献DE102008011448A1出现从而成为已知的。在该情况下,转向轴的旋转运动经由齿轮机构而被传递到承载磁体的相对小的齿轮。该相对小的齿轮的旋转则通过磁传感器而被检测。现有技术还包括这样的装置:在所述装置中,一方面,扭矩传感器装置,另一方面,转向角度传感器装置,一体地形成为共用单元。在当前情况下,兴趣焦点在于扭矩传感器装置的磁体单元或组合的扭矩及转向角度传感器装置的磁体单元。所述类型的磁体单元通常包括所述磁体元件和金属套筒,该磁体元件是永磁体的形式,磁体单元通过该金属套筒而被连接至转向轴的相关联的轴部分。因此,当套筒由金属形成时,磁体元件通常被设置为由填充有磁颗粒的塑料构成,其由于高填充度而相对地易脆。套筒可例如通过粘结、焊接、填隙或压制而被紧固至相关联的轴部分。一个特别的挑战在于在一方面的磁体元件和另一方面的套筒之间提供可靠连接。在磁体元件被直接注射模制到套筒上的情况下,其特别地是这样的情况:在塑料熔料冷却期间,产生收缩应力,该收缩应力,特别地结合套筒和磁体元件的不同的热膨胀系数,当存在有于操作期间产生的温差时可导致在磁体元件中形成裂纹。为此原因,在文献EP1123794A1中,提出磁体元件不被直接地紧固至套筒,而是经由由弹性材料构成的中间元件被紧固至套筒。换句话说,在另外的注射模制封装过程中,磁体元件和金属套筒之间的连接通过弹性中间塑料件产生。但是该方案被证明是相对不利的,因为待连接的部件的高度复杂的自锁和注射模制封装过程所需的密封表面限制套筒和磁体元件通常所期望的不同直径,且因此限制相对应的结构空间。此外,所提出的方案相对复杂且昂贵。关于套筒可被如何连接至磁体元件的另一方案在DE19836451C2中有所描述。在此,套筒通过注射模制用塑料连结的磁性材料而被封装,其中,套筒具有凸片形部分,其被高度填充的塑料围绕且被布置在高度填充的塑料中,以便适应塑料的收缩应力。在此,套筒至磁体元件的连接因此在注射模制过程中被执行,由此再次可能产生收缩应力。此外从文献DE102008047466A1已知具有磁体环的磁体组件,其通过载体套筒被附接至轴。在此,磁体环径向地位于载体套筒的上方,且通过至少一个中间件另外连接至载体套筒。此外磁体组件从文献DE102007050258A1和DE102008014985A1已知。在当前情况下,磁体组件特别是这种:其中,一方面磁体元件、另一方面载体套筒轴向地邻近于彼此定位,因此在径向上不是一个在另一个上方,且通过相应的轴向面侧被彼此连接。由于可用的结构空间,在一些类型的扭矩传感器的情况下需要这种类型的磁体单元构造。磁体元件和载体套筒轴向地彼此邻近的这种布置从如上引用的文献EP1123794B1已知。然而,如前所述,所述方案已被证明是相对不利的,因为高度复杂的自锁和注射模制封装过程所需要的密封表面限制通常所需要的、套筒和磁体元件的不同直径,并因此限制相对应的结构空间。特别地,在特别受限的结构空间条件的情况下,在注射模制封装过程期间,密封作用所需的表面还可能是不可能形成在部件上或在工具中。
技术实现思路
本专利技术的目的是在介绍中所提到的通用类型的方法的情况下,明确提出一种关于如何可以无需大的连接成本且以特别可靠的方式将载体套筒和磁体元件连接至彼此的方案。根据本专利技术,所述目的通过具有根据各独立权利要求的特征的方法、磁体单元、传感器装置和机动车辆而被实现。本专利技术的有利实施例在从属权利要求、说明书和附图中被详细说明。在根据本专利技术的方法的情况下,磁体单元被制造,该磁体单元被设计为特别地用于传感器装置,该传感器装置用于检测测量变量,该测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征,特别是扭矩和/或转向角度。设置了由塑料连结的磁体材料构成的环形磁体元件和例如由金属构成的载体套筒。带状套筒用于将磁体单元连接至转向轴的相关的轴部分。在设置磁体元件和载体套筒之后,所述构件通过相应的轴向面侧而被连接至彼此,特别是轴向地彼此邻近。一方面的套筒和另一方面的磁体则优选地被布置为轴向地彼此邻近。根据本专利技术设置为,塑料元件设置在载体套筒上—特别是在载体套筒的轴向面侧—且将磁体元件连接至载体套筒包括磁体元件的塑料连结的磁体材料和塑料元件被粘结地连接至彼此。优选的是,一方面的塑料元件的轴向面侧和磁体元件的轴向面侧被粘结地连接至彼此。根据本专利技术,由塑料构成的塑料元件被紧固至载体套筒,特别是被紧固至套筒的轴向面侧,该塑料元件随后通过粘结而被连接至磁体元件,特别是被连接至磁体元件的面侧。这相对于现有技术减少了制造成本,因为使塑料元件和磁体元件之间的自锁(诸如在EP1123794B1中所提出的)成为多余的。具体地,塑料元件不需要被嵌置进入磁体元件的相对应的沟槽或开口中。相反,提出粘结连接,其可以相对于根据现有技术的自锁连接以减少的成本而被制本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于制造用于传感器装置的磁体单元(1)的方法,该传感器装置用于检测测量变量,所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征,所述方法通过如下进行:‑设置环形磁体元件(3),其由塑料连结的磁体材料构成,‑设置载体套筒(2),其用于将所述磁体单元(1)连接至转向轴的轴部分,以及‑将所述磁体元件(3)连接至所述载体套筒(2),其特征在于,塑料元件(8)设置在载体套筒(2)上,所述连接包括使所述磁体元件(3)的塑料连结的磁体材料和所述塑料元件(8)被粘结地连接至彼此。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.18 DE 102013015452.91.一种用于制造用于传感器装置的磁体单元(1)的方法,该传感器装
置用于检测测量变量,所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特
征,所述方法通过如下进行:
-设置环形磁体元件(3),其由塑料连结的磁体材料构成,
-设置载体套筒(2),其用于将所述磁体单元(1)连接至转向轴的轴
部分,以及
-将所述磁体元件(3)连接至所述载体套筒(2),
其特征在于,
塑料元件(8)设置在载体套筒(2)上,所述连接包括使所述磁体元件
(3)的塑料连结的磁体材料和所述塑料元件(8)被粘结地连接至彼此。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
所述磁体元件(3)和所述载体套筒(2)通过相应的轴向面侧(5、7)
而被连接至彼此,特别是所述磁体元件(3)和所述载体套筒(2)轴向地彼
此邻近,其中,所述塑料元件(8)和所述磁体元件(3)的轴向面侧(5)
被粘结连接至彼此。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
粘结连接通过焊接而被执行,特别地是通过激光焊接和/或超声波焊接而
被执行(或者所述焊接特别是…..)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于,
轴向钉状件(12)形成在所述塑料元件(8)的轴向面侧(11)和/或所
述磁体元件(3)的轴向面侧(5)上,粘结连接通过该轴向钉状件而被执行。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于,
所述塑料元件(8)被设置为由透明塑料材料构成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:D拉丘伊J汤姆E弗罗利希
申请(专利权)人:法雷奥开关和传感器有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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