一个保持在磁体保持件中的磁体通过一个部件上的形状与另一个部件上的互补形状的接触而被限制为对抗径向的或者轴向的不稳定性、或者对抗这两种不稳定性,这些成形的部件总体上限定了一种凸出部与槽缝的安排。该磁体部件可以是一个粘结磁体并且在一个实施方案中可通过注塑模制形成在位。当该磁体被磁化成具有的极性线与按照由该磁体上的多个凸出部的位置所决定的情况由该磁性材料的体积所限定的一个路径相匹配时,该磁体还会展现出改进的磁体特性。本发明专利技术在多种工业应用中并且在多种汽车应用如动力转向系统中所见的磁体-传感器组件中是有用的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的旋转稳定性和轴向稳定性的磁体与磁体保持件的组件 相关申请的交叉引用本申请要求2010年5月2日由Stanley Byron Musselman等人提交的美国临时专利申请序列号61/330,394的利益,其名称为“具有改进的旋转稳定性和轴向稳定性的磁体与保持件的组件”。 关于联邦资助的研究或开发项目的声明无。 对序列表、表格、或计算机程序表光盘附件的参引:无。 专利技术背景·专利
本专利技术通常涉及磁体和磁体保持件,并且更具体地涉及具有改进的轴向稳定性和旋转稳定性的磁体与保持件的组合。 进旦 冃牙、在现代装置中,磁体有多种用途。磁体通常和传感器一起使用,以探测机械元件的位置或者用来确定部件相对于彼此的运动速度、转矩或方向。此类应用可能存在于计算机、打印机和其他电子设备中。在如自动刹车系统等许多汽车应用中磁体也与传感器一同工作。磁体-传感器组合也是汽车应用中智能远程致动器的重要组成部分,例如控制柴油发动机的涡旋增压器的进气口的那些。最近,磁体-传感器组合被广泛地用于电辅助的助力转向应用中。在大部分此类应用中,磁体是一种已经被磁化成具有预定极性的粘结磁体。在许多应用中,磁体在使用过程中由一个磁体保持件支撑和定位。例如,在电辅助的动力转向应用中,这样的个磁体是用一个保持件固定在一个变速电机轴的末端上。例如,取决于驾驶员转动车辆转向盘的方向和速度,该轴以可达到3000rmp或更高值的速度顺时针和逆时针旋转。传感器通过探测该磁体的旋转速度和方向来探测该转向盘的运动。该磁体相对于磁体保持件的旋转稳定性和轴向稳定性非常重要,尤其是在使用对磁体转动的感测来控制或辅助转向一个车辆时。感测磁体旋转的速度和方向通常涉及感测该磁体在旋转时的预定极性的运动。该磁体在磁体保持件中的旋转滑动将导致该传感器向一个电辅助的制动器或向一个转向机构发送错误的信息。同样地,在运转过程中,该磁体在磁体保持件中的轴向运动或者磁体从磁体保持件的轴向分离将会至少使得一个传感器将错误信息发送到该受控的装置并且可能阻止该装置的运转。 专利技术的简要概述本专利技术的一个目的是改进一个磁体相对该磁体被固定在其中的一个磁体保持件的轴向稳定性和旋转稳定性。本专利技术的另一个目的是改进包含了磁体和保持件的组件的安全性和可靠性。本专利技术实现了这些目的以及其他目的。一方面,本专利技术是包含一个成形的磁体的一种装置,该成形的磁体的至少一部分是与一个磁体保持件的成形的表面相接触的。该磁体保持件的成形的表面是与它所接触的该成形的磁体的一部分总体上互补的,这样使得该成形的磁体和该磁体保持件的径向运动受到限制。另外,该成形的磁体和磁体保持件可以具有互补的形状,这些互补的形状限制了二者之间的轴向运动。该装置可以包括一个粘合剂层,该粘合剂层将该成形的磁体的至少一部分粘合至该磁体保持件的表面上,由此限制了该磁体和磁体保持件相对于彼此的轴向运动。本专利技术的磁体保持件部件可以由任何有用的非磁性材料制成。铝由于其强度、可获得性、可加工性,和相对成本而通常成为该非磁性材料的选择。其他有用的材料包括例如高强度塑料和非磁性复合材料,包括含有碳纤维的复合材料。在本专利技术中有用的一种成形的磁体可以由多种可磁化的材料制成。因为与诸如铁和含铁混合物等其他有用的材料相比较容易将粉末状磁性材料形成所期望的形状,所以粉末状磁性材料是优选的。可以由粉末状磁性材料形成各种形状的磁体,并且该些磁体的性质可以是各项同性的或各项异性的。具有预选形状的粘结磁体是已知的。按照总体上适用于用作本专利技术中的成形的磁体的形状来制造也是已知的。已经通过包括磁体粉末的烧结、 挤出、注塑以及压缩模制等方法制成了成形的磁体。本专利技术中有用的成形的磁体可以通过此类任何方法制成;然而,在此通过对压缩模制方法的简单描述来阐明这种成形的磁体的制作。压缩模制的磁体是一类粘结磁体。通常情况下,压缩模制的磁体由粉末状磁体材料制成。一般而言,该粉末状磁体材料将是一种包含稀土元素、过渡金属元素以及硼的混合物。磁性材料包括单独或组合形式的铁氧体、钐-钴、铝-镍-钴,以及钕-铁-硼类材料。近年来,钕-铁-硼已被用于许多粘结磁体的应用中。优选地,这些混合物将由Nd、Pr、Fe、Co以及B来制造。粉末在粉末状金属磁体的制造中作为组分的工业使用集中在Nd2Fe14B以及其衍生物,例如Dy2Fe14B, DyxNd2_xFe14B, Pr2Fe14B以及PrxNd(2_x)Fe14B0正如在本领域所公知的,钴可以替代该磁体的钕-铁-硼相中的全部或部分的铁。其他金属,例如铌、钛、锆、钒、钨等可被加入钕-铁-硼合金中以获得所需的磁性。其他稀土金属,例如但不限于铈、镝、铒、镨以及钇可以替代全部或部分的钕。部分或全部硼可以被替代成碳、硅或磷。其他金属或非金属可代替一小部分的铁或钕,并且该钕、铁、硼的相对比例可以略微改变。通常,用于此类预成形的磁体中的Nd-Fe-B材料是通过快速凝固过程获得的。其他方法,例如使用氢,也可用于制作这些磁性材料。取决于具体的应用,有用的粉末状材料的粒度差别很大。通常情况下,对于制造压缩模制的粘结磁体有用的粉末状金属具有约150微米的平均粒度,但范围从约20微米到约400微米的粒度可能是有用的。在本专利技术中有用的磁性金属材料可购自例如加拿大安大略省多伦多市的钕材料技术公司(Magnequench)。此类粉末通常与可固化的树脂混合以形成至少部分地涂有一种未固化的树脂体系的B级粉末。该树脂体系可以是一种线型酚醛树脂以及一种二胺交联剂或硬化剂,如在2008年5月13日提交的共同未决的、共同转让的美国专利申请US Pat S/N 12/152, 383中描述的。如在该申请中传授的,取决于其应用以及固化方法,该线型酚醛树脂可与其他硬化剂体系一起使用。用于线型酚醛树脂的其他有用的硬化剂的说明性实例是胺类、聚酰胺类、酸酐类、酚醛树脂、聚硫醇类、异氰酸酯类以及双氰胺类,它们是根据其应用以及固化方法来选择的。该树脂体系还可以是例如双酚A-表氯醇或双酚F-表氯醇环氧树脂体系。该树脂体系还可以是一种热塑性材料。B级粉末通常被用于通过众所周知的压缩方法来形成粉末状金属形状,其中向保持在模具空腔内的预测量的粉末装填量施加高压。所施加的压力通常约为每平方英寸60吨。由此产生的形状(在此称为B级项)接着通过在大气环境下的加热到足够引发交联的温度下而被固化。通常情况下固化温度约为170摄氏度并且保持此温度小于一个小时。如在2010年2月27日提交的、共同未决的、属于同一受让人的美国专利申请USSN61/308,941中所传授的,也可通过注塑模制或者挤出技术来制造一个成形的磁体,并且任选地可以在与磁体保持件进行组装之间将其烧结。当使用注塑模制技术来制作成形的磁体时,磁体材料通常以粘稠的流体状态被施加在一个空腔中,该空腔具有与该成形的磁体的所需形状互补的形状。固化时,该磁体材料形成了由该空腔形状限定的一种形状。在一种制造方法中,将该注塑模制的成形的磁体从空腔模具中移除并且与一个磁体保持件进行组装,该磁体保持件具有与该磁体形状互补的形状。在一种优选的制造方法中,该成形的磁体在该磁体保持件中的空腔中被形成在位。所注入的磁体材料在固化时粘 到该空腔的壁上、形成了与该空腔的形状互补的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:斯坦利·拜伦·马塞尔曼,米切尔·L·斯宾塞,维斯万纳森·潘查纳森,
申请(专利权)人:MBS工程有限公司,
类型:
国别省市:
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