CN105321650A - 用于旋转角度传感器的磁体固定装置 - Google Patents

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CN105321650A CN201510297258.7A CN201510297258A CN105321650A CN 105321650 A CN105321650 A CN 105321650A CN 201510297258 A CN201510297258 A CN 201510297258A CN 105321650 A CN105321650 A CN 105321650A
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Abstract

本发明涉及一种组件(10)，包括：可转动式构件(16)的轴(12)；固定在所述轴(12)上的永久磁体(18)，用于产生磁场(M)，所述磁场能够由旋转角度传感器的传感器部件(36)检测，从而能够确定所述可转动式构件(16)的旋转角度。此外，所述组件(10)包括套筒(22)，用于将所述磁体(18)固定在所述轴(12)上，其中，所述套筒(22)穿过所述磁体(18)内的孔(20)伸入到所述轴(12)内的孔(24)中并且将所述磁体(18)夹紧到所述轴(12)上。

Description

用于旋转角度传感器的磁体固定装置
技术领域
本发明涉及一种用于将磁体固定在轴上的组件，例如用于车辆的节气门。
背景技术
为了能够在可转动式构件(例如节气门或者车辆踏板)中检测出当前的状态，使用了无接触式旋转角度传感器，所述无接触式旋转角度传感器通常包括一固定在该可转动式构件上的永久磁铁和一磁场传感器，所述磁场传感器探测到转动的磁场。
将磁体固定在可转动式构件上理应成本低廉并且理应适合于该可转动式构件的环境条件(如温度或者振抖负荷)，所述磁体例如可以设置在车辆的发动机舱中。
这种磁体例如可以通过注塑包封成型或者粘合来与可转动部件连接。同样存在这样的可能性：磁体自身注塑包封成型为具有其它塑料轮廓，并且磁体经由该塑料轮廓例如通过超声波焊接或者热气冷冲压来与可转动式构件连接。
发明内容
将磁体以塑料注塑包封成型是另一生产步骤，该另一生产步骤可能比磁体制造更昂贵。利用本发明能够使旋转角度传感器的制造和组装在相同品质的情况下更便宜。
这些优点可以利用独立权利要求的主题来实现。本发明的其它实施方案由从属权利要求和以下描述来得出。
本发明涉及一种组件，该组件具有可转动式构件的轴。例如，所述构件可以是节气门并且所述轴可以作为节气门轴承载有节气门和/或承载有用于驱动该轴的齿轮。
此外，所述组件包括一固定在轴上的永久磁体，用于产生磁场，所述磁场可以由旋转角度传感器的传感器部件来检测，从而能够确定该可转动式构件的旋转角度。所述永久磁体可以基本上具有环状基体，其中，磁场横向于磁体的轴线延伸。所述磁场可以由无接触式旋转角度传感器检测，所述无接触式旋转角度传感器例如设置在磁体上并且经由气隙来检测到转动的磁场。
此外，所述组件包括套筒，用于将磁体固定在轴上，其中，套筒穿过磁体内的孔伸入到轴内的孔中并且将磁体夹紧到轴上。例如，在磁体内设有通孔。磁体与轴的连接利用附加的套筒来实现。因此，磁体的固定不需要将该磁体以塑料附加地注塑包封成型。例如，磁体可以已经浇铸成具有孔或者事后设置有孔，例如通过钻孔来设置。
必要的是，在磁体以及可转动式构件的制造期间不需要附加的生产步骤。这种组装以简单的方法实现，其方式是，套筒穿过磁体被压入到轴中。例如，磁体可以在生产中利用被监测力与位移的压力机来固定在可转动式构件上或固定在轴上。
根据本发明的实施方案，所述套筒具有管状区段。例如，所述套筒可以通过深拉而由金属板材来成型或者可以由板材管的区段来成型。
利用这样的管状区段：该管状区段可以具有与磁体中的以及轴中的孔基本上相同或者稍大的直径，使得所述套筒穿过磁体推入到轴中。
此外，所述管状区段可以具有至少一个倒钩，利用所述倒钩可以使套筒(摩擦锁合地)保持在轴内的孔中。所述套筒可以具有两个或者三个对称设置的倒钩。
根据本发明的实施方案，所述倒钩通过管状区段的壁中的U形空隙形成。所述套筒可以在其底侧上具有两个压制部，这两个压制部在组装状态下咬紧轴内的孔。
根据本发明的实施方案，所述套筒具有凸缘，所述凸缘向外超过磁体的一部分伸出，以便使磁体保持在轴上。套筒可以其上侧上具有卷边，该卷边使磁体保持在轴上。
根据本发明的实施方案，所述凸缘朝着轴的方向反弯，以便使套筒作为弹性元件压向轴。所述凸缘可以在横截面中如此弯曲，使得该凸缘首先远离于轴地延伸并且然后又朝向该轴反弯。通过所述方法可以使例如环状的弹性元件在套筒的头部上形成，利用所述环状的弹性元件使磁体通过套筒而朝着轴的方向压。
根据本发明的实施方案，凸缘完全环绕套筒。凸缘可以是环状的。例如，凸缘可以通过扩大板材管来制成。
根据本发明的实施方案，所述磁体内的孔是通孔和/或所述轴内的孔是盲孔。磁体内的通孔和轴内的盲孔相互叠置，以便容纳所述套筒并且也可以具有相同的直径。例如，所述轴具有盲孔，该盲孔也被需要用于将齿轮固定到轴上。所述盲孔也可以用于磁体的固定。
根据本发明的实施方案，磁体、磁体内的孔和/或轴内的孔关于组件的旋转轴线旋转对称。
根据本发明的实施方案，通过磁体所产生的磁场具有至少四个极。
根据本发明的实施方案，通过磁体所产生的磁场是正交地、轴向地、径向地、或者横向于轴的轴线地定向。通过这种方式可以使磁场的取向例如利用霍尔传感器以简单的方法来求得。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并在下面进行描述。
图1示出了根据本发明的实施方案的组件透视图，
图2示出图1的组件的透视剖面图，
图3示出图1的组件的横截面。
图4示出用于图1的组件的套筒。
原则上相同的或者类似的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了具有轴12的组件10，所述轴在其端部上承载有齿轮扇形段14，通过该齿轮扇形段使所述轴12例如借助于马达能够运动。此外在图1中表明，轴12可以承载有节气门16并且该轴可以运动，例如用于车辆的空气阀。
在齿轮扇形段14上设有永久磁体18，该永久磁体在其中心具有孔20，套筒22插到该孔中，所述套筒使磁体18固定在轴20上以及固定在齿轮扇形段14上。
在此，永久磁体18和套筒22关于轴12的旋转轴线A旋转对称地设置。
如图1表明，磁场M横向于轴线A延伸。所述磁场M也可以是多极的。
图2示出组件10的横截面。永久磁体18具有环状的基体并且在该永久磁体中心具有通孔20，所述通孔具有与轴12内的盲孔24相同的直径。轴12内的盲孔24也关于旋转轴线A旋转对称地设置。套筒22的管状区段26穿过通孔20伸入到盲孔24中。
套筒22在其端部上具有凸缘28，所述凸缘参照轴线A向外弯曲并且到达磁体18的一部分上并且使磁体18朝着轴12的方向压。所述磁体可以具有凹部30，所述凹部接收有轴12的凸缘，从而凸缘28不会超过磁体18突出。
在管状区段26中，套筒22具有两个或者三个倒钩32，利用所述倒钩使套筒22保持在轴的盲孔24中。
如图2得知，磁体18安置在齿轮扇形段14上并且不接触轴12。所述磁体被套筒朝向齿轮扇形段14挤压，所述齿轮扇形段又与轴12连接。例如，齿轮扇形段14可以经由板34与轴12连接，所述板被注塑成型到齿轮扇形段14中。
在图3中可知，凸缘28可以朝着磁体18或轴12的方向反弯并且因此可以理解为弹性元件，所述弹性元件使磁体18朝着轴12的方向压。此外在图3中表明这样的磁场传感器36：所述磁场传感器可以无接触地经由气隙来检测该磁场M的取向。
在图4中清楚地描述了所述套筒22。所述倒钩32可以例如通过在管状区段26中冲压出U形区域而制成。因此存在这样的舌部38：所述舌部从套筒22弯离用作倒钩。在此，舌部38朝着套筒的凸缘28的方向指向。
补充地指出的是，“包括”不排除其它元件或者其它步骤，并且“一个”不排除多个。此外要指出的是，参阅上述实施例之一所描述的特征或者步骤也可以与其它上述实施例的其它特征或者步骤相组合地应用。权利要求书中的附图标记不能被看作是限制。

Claims (10)

1.一种组件(10)，包括：
-可转动式构件(16)的轴(12)；
-固定在所述轴(12)上的永久磁体(18)，用于产生磁场(M)，所述磁场能够由旋转角度传感器的传感器部件(36)检测，从而能够确定所述可转动式构件(16)的旋转角度；其特征在于：
-套筒(22)，用于将所述磁体(18)固定在所述轴(12)上，其中，所述套筒(22)穿过所述磁体(18)内的孔(20)伸入到所述轴(12)内的孔(24)中并且将所述磁体(18)夹紧到所述轴(12)上。
2.根据权利要求1所述的组件(10)，其中，所述套筒(22)具有管状区段(26)，在所述管状区段中设有至少一个倒钩(32)，利用所述倒钩使所述套筒(22)保持在所述轴(12)内的孔(24)中。
3.根据权利要求1或2所述的组件(10)，其中，所述倒钩(32)通过所述管状区段(26)的壁中的U形空隙形成。
4.根据上述权利要求之一所述的组件(10)，其中，所述套筒(22)具有凸缘(28)，所述凸缘向外超过所述磁体(18)的一部分伸出，以便将所述磁体(18)保持在所述轴(12)上。
5.根据权利要求3所述的组件(10)，其中，所述凸缘(28)朝着所述轴(12)的方向反弯，以便作为弹性元件使所述套筒(22)朝向所述轴(12)挤压。
6.根据权利要求3或4所述的组件(10)，其中，所述凸缘(28)完全环绕所述套筒(22)。
7.根据上述权利要求之一所述的组件(10)，其中，所述磁体(18)内的孔(20)是通孔和/或所述轴(12)内的孔(24)是盲孔。
8.根据上述权利要求之一所述的组件(10)，其中，所述磁体(18)、所述磁体(18)内的孔(20)和/或所述轴(12)内的孔(24)关于所述组件的旋转轴线(A)旋转对称地实施。
9.根据上述权利要求之一所述的组件(10)，其中，通过所述磁体(18)所产生的磁场(M)横向于所述轴(12)的轴线(A)定向。
10.根据上述权利要求之一所述的组件(10)，其中，通过所述磁体(18)所产生的磁场(M)具有至少四个极。
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