用于机动车辆的传感器装置的磁体单元，具有磁体单元的传感器装置和具有传感器装置的机动车辆制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于传感器装置的磁体单元(10)，所述传感器装置用于获取表征机动车辆转向轴的旋转状态的测量变量到传感器装置和机动车辆，其中，磁体单元(10)包括套筒(11)和磁体元件(12)，磁体元件(12)以正锁定的方式连接到套筒(11)，其中，套筒包括连接凸缘(11B)，所述连接凸缘(11B)在径向方向上向外延伸并且包括具有用于连接到磁体元件(12)的径向外部面(14)的至少一个切口(11C)，并且，磁体元件(12)包括连接元件(12B)，所述连接元件(12B)在轴向方向上延伸并且包括用于连接到套筒(11)的径向内部面(13)，其中，连接元件(12B)延伸穿过连接凸缘(11B)中的切口(11C)并且被配置成使得连接元件(12B)在切线方向和轴向方向上连接凸缘(11B)形成正锁定连接，其中磁体单元(10)配置成使得连接元件(12)的径向内部面(13)相对于相关联的切口(11C)的径向外表面(14)在径向方向上间隔开。

A magnet unit for a sensor device of a motor vehicle, a sensor device with a magnet unit and a motor vehicle with a sensor device

The invention relates to a magnet unit (10) for a sensor device, which is used to obtain measurement variables representing the rotation state of the steering axle of a motor vehicle to the sensor device and the motor vehicle, wherein the magnet unit (10) includes a sleeve (11) and a magnet element (12), and the magnet element (12) is connected to the sleeve (11) in a positive locking manner, wherein the sleeve includes a connecting flange (11B). The connection flange (11B) extends outward in the radial direction and includes at least one notch (11C) having a radial external surface (14) for connecting to the magnet element (12), and the magnet element (12) includes a connecting element (12B), which extends in the axial direction and includes a radial internal surface (13) for connecting to the sleeve (11), wherein the connecting element (12B) extends. Through the notch (11C) in the connection flange (11B) and configured so that the connection element (12B) connects the flange (11B) in tangential and axial directions to form a positive locking connection, in which the magnet element (10) is configured so that the radial inner surface (13) of the connection element (12) is separated in the radial direction from the radial outer surface (14) of the associated notch (11C).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的传感器装置的磁体单元，具有磁体单元的传感器装置和具有传感器装置的机动车辆
本专利技术涉及一种用于传感器装置的磁体单元，该传感器装置用于获取表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，其中磁体单元包括套筒，所述套筒用于将磁体单元连接到转向轴的第一部分，所述磁体单元还包括磁体元件，所述磁体元件连接到套筒并且包括磁性有效的磁体部分。本专利技术还涉及一种用于获取表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量的传感器装置，并且本专利技术还涉及一种具有这种传感器装置的机动车辆。
技术介绍
一般的磁体单元例如用在用于测量施加到机动车辆的转向轴的扭矩的扭矩传感器装置中。从例如EP01269133B1的现有技术可以基本上了解这种磁体单元起作用的方式。磁体单元通常配置成附接到转向轴的两个部分中的一个，所述部分在轴向方向上彼此相对，其中为了确定转向轴的旋转状态，可以将传感器装置附接到另一轴部分，所述传感器装置具有磁性定子，该磁性定子设置成在与磁体单元的磁体元件相对的径向方向上布置，并且在磁性定子和磁体元件之间具有小的气隙。借助于定子，可以将磁通量从磁体元件经由磁通导体传输到磁传感器，例如到霍尔传感器，以产生传感器信号，该磁通量在磁体元件中发生并且取决于轴的旋转状态。一般的磁体单元通常包括配置为永磁体的环形磁体元件，并且通常还包括金属套筒，借助于该金属套筒，磁体单元可以连接到转向轴，其中已知将套筒以不可旋转的方式连接到转向轴，例如通过粘附、焊接、填隙或通过压配连接。挑战总是存在，一方面在于，在磁体单元和转向轴之间产生永久的不可旋转的连接，另一方面在于，在磁体元件和套筒之间产生尽可能无间隙和的不可旋转的连接。一般磁体单元的磁体元件通常由填充有磁性颗粒的合成材料构造，并且通常使用合成材料注塑成型的方法制造。一方面，已知将磁体元件直接注塑成型到套筒或者将在套筒周围注塑成型磁性材料。另一方面，已知的是，首先单独地制造套筒和磁体元件，并且随后例如通过粘附两个部件或者通过利用另外的合成材料共同注塑成型两个部件来将两者彼此连接。由于磁性颗粒的填充水平通常较高，合成材料通常相对脆或弹性较小，特别是在低温的情况下。由于套筒和磁体元件具有不同热膨胀系数，所以随着合成材料熔体冷却，可能产生热致收缩应力，特别是如果磁体元件直接注塑成型到套筒上或如果在套筒周围注塑成型磁性材料，并且所述收缩应力可以导致在磁体元件中形成裂缝。此外，特别是如果磁体元件注塑成型到套筒或者粘附到套筒，在操作期间发生温度波动的情况下，磁体单元中也可能产生热致应力，这同样可以引起在磁体元件中形成裂缝。出于这个原因，在DE102009039082A1中提出，首先单独地制造套筒和磁体元件并且随后将两个部件以正锁定(positive-locking)方式将两个部件连接到彼此而不是将两个部件彼此粘合，其中为此目的，套筒包括具有径向向外延伸的凸缘的衬套形基体，并包括沿圆周方向分布的多个切口。磁体元件相对于套筒以同心方式配置并且布置在所述套筒外部并且在其端面处包括多个圆顶，所述圆顶相对于切口以对应的方式配置并且在套筒的凸缘中延伸穿过所述切口并且以正锁定方式连接到凸缘。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种替代的磁体单元，优选地是特别易于制造的磁体单元，特别是这样的磁体单元，利用该磁体单元可以降低由于热致应力而在磁体元件中形成裂缝的风险，但是同时可以在至少一个运行状态下确保在切线方向上无间隙的不可旋转的连接。该目的根据本专利技术，通过具有根据相应独立权利要求的特征的磁体单元、传感器装置以及机动车辆实现。本专利技术的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题，并且在下面进一步说明。根据本专利技术的磁体单元用于传感器装置，该传感器装置用于获取表征机动车辆转向轴的旋转状态的测量变量，该磁体单元包括套筒和磁体元件，磁体元件以正锁定的方式连接到套筒，其中，套筒包括衬套形附接部分和连接凸缘，所述衬套形附接部分用于将磁体单元连接到转向轴的第一部分，所述连接凸缘在径向方向上向外延伸并且包括具有用于连接到磁体元件的径向外部面的至少一个切口。根据本专利技术的磁体单元的磁体元件包括磁性有效磁体部分以及至少一个连接元件，所述至少一个连接元件在轴向方向上延伸并且包括用于连接到套筒的径向内部面。在这样做时，当磁体单元在根据其预期功能的使用状态下使用时，磁体元件的至少一个连接元件延伸穿过在套筒的连接凸缘中的至少一个切口，并且被配置成使得磁体元件的连接元件在切线方向和轴向方向上与套筒的连接凸缘形成正锁定连接。根据本专利技术，磁体单元配置成使得在至少一个操作状态中，优选地在参考环境温度情况下的参考状态中，至少一个连接元件的径向内部面相对于套筒的连接凸缘的相关联的切口的径向外部面在径向方向上间隔开。术语“磁体单元根据其预期功能的使用状态”在本专利技术中被理解为表示磁体元件在切向方向和轴向方向上以正锁定的方式连接到套筒的状态。优选的是，连接凸缘中的至少一个切口以径向方向向外开口的方式构造，其中特别优选的是，所有切口构造为开口切口。然而，在一些情况下，如果至少一个切口被配置为细长孔，特别是作为在径向方向上定向的细长孔也是有利的，其中在这种情况下，特别地，在至少一个操作状态中，优选的是，相关联的连接元件的一个径向外部面相对于细长孔的径向内部面在径向方向上间隔开，换句话说，在至少一个操作状态中，特别是在参考状态中，所述径向外部面布置成相对于内孔边缘和相对于外孔边缘均间隔开。由于至少一个连接元件的径向内部面，优选所有连接元件的径向内部面，根据本专利技术布置成，分别在径向方向上相对于套筒的连接凸缘中的相关联的切口的径向外部面间隔开，在温度变化的情况下，磁体元件可以在径向方向上收缩或回缩，而不会受到套筒的阻碍。换句话说，由于根据本专利技术，连接元件在切口中不处于径向方向上，特别是不面向内，因此磁体元件可以以几乎没有阻碍的方式收缩或回缩。如果套筒的连接凸缘中的切口配置成在径向方向上向外开口和/或以具有相对于外孔边缘或相对于连接元件的相对于细长孔的径向内部面具有足够间距的细长孔的形状配置，在温度变化的情况下，磁体元件也可以不受阻碍地膨胀。因此，可以使用根据本专利技术的磁体单元以特别简单的方式减少磁体元件中的热致应力的发生，否则其会导致在磁体元件中形成裂缝。在套筒和磁体元件的对应配置的情况下，特别是在连接元件和切口之间在径向方向上具有相应大的间距的情况下，甚至可以在很大程度上防止出现热致应力。在根据本专利技术的磁体单元的一个有利实施例中，套筒包括至少三个，特别是至少四个切口，所述切口布置成沿圆周方向分布，并且磁体元件优选地包括至少三个，同样特别是至少四个连接元件，其布置成以与切口对应的方式分布。特别优选的是，切口和/或连接元件在圆周方向上均匀分布。由于围绕圆周分布布置并且分别通过切口和连接元件形成的多个正锁定连接，可以防止磁体元件和套筒之间的横向或切向位移。由于沿圆周方向以均匀分布的方式布置正锁定连接，可以将力均匀地分配到各个正锁定连接。在根据本专利技术的磁体单元的另一有利实施例中，套筒和磁体元件具有不同的热膨胀系数，其中优选地，磁体元件的热膨胀系数的长度和/或体积大于套筒的热膨胀系数的长度和/或体积。在这样做时，套筒和磁体元件优选地配置成使得在参考环境温度的情况下的参考状态中，磁体元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于传感器装置的磁体单元(10)，所述传感器装置用于获取表征机动车辆转向轴的旋转状态的测量变量，其中，磁体单元(10)包括套筒(11)和磁体元件(12)，所述磁体元件(12)以正锁定的方式连接到套筒(11)，并且其中，套筒包括衬套形附接部分(11A)和连接凸缘(11B)，所述衬套形附接部分(11A)用于将磁体单元(10)连接到转向轴的第一部分，所述连接凸缘(11B)在径向方向上向外延伸并且包括至少一个切口(11C)，所述至少一个切口(11C)具有用于连接到磁体元件(12)的径向外部面(14)，其中，磁体元件(12)包括磁性有效磁体部分(12A)以及至少一个连接元件(12B)，所述至少一个连接元件(12B)在轴向方向上延伸并且包括用于连接到套筒(11)的径向内部面(13)，其中，当磁体单元(10)在根据其预期功能的使用状态下使用时，磁体元件(12)的至少一个连接元件(12B)延伸穿过在套筒(11)的连接凸缘(11B)中的至少一个切口(11C)，并且被配置成使得磁体元件(12)的连接元件(12B)在切线方向和轴向方向上与套筒(11)的连接凸缘(11B)形成正锁定连接，其特征在于，磁体单元(10)配置成使得在至少一个操作状态中，优选地在参考环境温度情况下的参考状态中，至少一个连接元件(12B)的径向内部面(13)相对于套筒(11)的连接凸缘(11B)的相关联的切口(11C)的径向外部面(14)在径向方向上间隔开。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 DE 102016110774.31.用于传感器装置的磁体单元(10)，所述传感器装置用于获取表征机动车辆转向轴的旋转状态的测量变量，其中，磁体单元(10)包括套筒(11)和磁体元件(12)，所述磁体元件(12)以正锁定的方式连接到套筒(11)，并且其中，套筒包括衬套形附接部分(11A)和连接凸缘(11B)，所述衬套形附接部分(11A)用于将磁体单元(10)连接到转向轴的第一部分，所述连接凸缘(11B)在径向方向上向外延伸并且包括至少一个切口(11C)，所述至少一个切口(11C)具有用于连接到磁体元件(12)的径向外部面(14)，其中，磁体元件(12)包括磁性有效磁体部分(12A)以及至少一个连接元件(12B)，所述至少一个连接元件(12B)在轴向方向上延伸并且包括用于连接到套筒(11)的径向内部面(13)，其中，当磁体单元(10)在根据其预期功能的使用状态下使用时，磁体元件(12)的至少一个连接元件(12B)延伸穿过在套筒(11)的连接凸缘(11B)中的至少一个切口(11C)，并且被配置成使得磁体元件(12)的连接元件(12B)在切线方向和轴向方向上与套筒(11)的连接凸缘(11B)形成正锁定连接，其特征在于，磁体单元(10)配置成使得在至少一个操作状态中，优选地在参考环境温度情况下的参考状态中，至少一个连接元件(12B)的径向内部面(13)相对于套筒(11)的连接凸缘(11B)的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：G斯莫尔德斯，F杰雷姆斯，D拉丘伊，E弗罗利赫，
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