CN105683717A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
CN105683717A
CN105683717A CN201480058860.9A CN201480058860A CN105683717A CN 105683717 A CN105683717 A CN 105683717A CN 201480058860 A CN201480058860 A CN 201480058860A CN 105683717 A CN105683717 A CN 105683717A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carrier sleeve
magnetic element
plastic components
sensor device
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480058860.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105683717B (zh
Inventor
D.拉丘伊
J.汤姆
E.弗罗利希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51301298&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN105683717(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Publication of CN105683717A publication Critical patent/CN105683717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105683717B publication Critical patent/CN105683717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24428—Error prevention
    • G01D5/24433—Error prevention by mechanical means
    • G01D5/24442—Error prevention by mechanical means by mounting means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

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
技术领域
本发明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。本发明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。本发明还涉及一种传感器装置和一种机动车辆。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
根据本发明，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。本发明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。
在根据本发明的方法的情况下，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。根据本发明设置为，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。
根据本发明，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造。
可选地，磁体元件和塑料元件之间的连接也可以仅仅以粘结的方式实现。
原则上，粘结连接可通过磁体元件粘结连结至塑料元件而实现。然而因为在此的情况是粘结剂作为另外的成分必须被添加然后被硬化，因此在一个实施例中提出粘结连接通过焊接而被执行，特别是通过激光焊接和/或超声波焊接而被执行。以该方式，制造过程可以是自动化的而没有很大的成本，且无需随后等待硬化时间逝去。因此，也无需使粘结剂以费劲的方式添加，这额外地进一步减少用于制造过程的成本。此外，通过激光焊接和/或超声波焊接，可以在磁体元件和塑料元件之间产生特别可靠和鲁棒的连接。这两个焊接方法的很大的优势还是进入该两个构件的相对低的能量输入，这则引起较少的热扭曲。此外，激光焊接和超声波焊接的工艺技术是工业上可用的，从而，使用这两个方法，两侧的塑料部件可固定地连接至彼此，而无需大的成本。
磁体元件和塑料元件的塑料材料优选地是热塑性塑料或塑性体，其在预定的温度范围中能够变形，其中，所述过程是可逆的。
在塑料元件和/或磁体元件的轴向面侧上，优选地形成有轴向钉状件，粘结连接通过该轴向钉状件被执行。这样的钉状件或肋构成用于连接过程的能量集中器，因此特别地有助于焊接过程。特别对于超声波焊接过程，钉状件是特别地有利的。
如果执行超声波焊接，磁体元件和塑料元件由于轴向压力在接触表面处熔化，并因此连接至彼此。
对比地，如果使用激光焊接，在连结过程期间，用于连接的两个部件不相对于彼此移动，从而精确的定位是可行的。
总体上，为了磁体元件和塑料元件相对于彼此的改进的定位，定心结构可形成在磁体元件和/或塑料元件的面侧上，该定心结构特别地独立于连结表面。这种定心结构可例如是台阶部，通过该台阶部，磁体元件和塑料元件可在组装位置中相对于彼此而被牢固地保持。然而，其他定心辅助也是可以的，例如一方面是销的形式、而另一方面是相对应的孔的形式。
特别地对于激光焊接，塑料元件被设置为由透明的塑料材料构成被证明是特别有利的。激光束则可通过塑料元件而被引导到接触表面上，因此将磁体元件的光吸收磁体材料加热到熔点。塑料元件的塑料材料同样稍微熔化，并形成粘结连接。
塑料元件的塑料材料可例如注射模制到载体套筒的轴向面侧上。在此，载体套筒可具有环绕凸缘，塑料元件的塑料材料注射模制到该环绕凸缘之上。因此，在一方面的塑料元件和另一方面的载体套筒之间形成自锁连接。
已被证明特别有利的是，在将塑料元件连接至载体套筒的过程中，具有旋转结合动作的自锁在塑料元件和载体套筒之间产生。通过这种自锁，可以防止载体套筒相对于塑料元件的相对移动或相对旋转。
具有旋转结合动作的自锁可例如通过形成在载体套筒中的开口实现，塑料元件的塑料材料延伸进入该开口中。这样的开口可例如设置在载体套筒的所述凸缘中，从而塑料元件的塑料穿过所述开口轴向地突出。
此外或替换地，具有旋转结合动作的自锁可通过载体套筒的波状和/或齿状外边缘产生，特别是所述凸缘的外边缘。该实施例也确保可靠地防止相对旋转。
本发明还涉及一种用于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，该环形磁体元件由塑料连结的磁体材料构成，该载体套筒连接至磁体元件，且磁体单元可通过该载体套筒连接至轴部分。磁体元件和载体套筒特别地被布置为轴向地彼此相邻，且通过相应的轴向面侧连接至彼此。在载体套筒上，特别是在载体套筒的轴向面侧上，布置有塑料元件，其粘结地连接至磁体元件，特别地至磁体元件的轴向面侧。
根据本发明的传感器装置被设计为用于检测测量变量，所述变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征，且所述传感器装置包括根据本发明的磁体单元。
根据本发明的机动车辆，特别是乘用机动车辆，包括根据本发明的传感器装置。
所呈现的关于根据本发明的方法的优选实施例和它们的优势，相应地应用于根据本发明的磁体单元、根据本发明的传感器装置和根据本发明的机动车辆。
附图说明
本发明的进一步特征将从权利要求、附图和附图的说明显现。在以上描述中所提及的所有特征和特征组合以及以下在附图的描述中提及的、和/或在附图中单独示出的特征和特征组合，不仅可以用在分别指出的组合中，也可以用在其他组合中或单独使用。
现在将基于优选的示例性实施例以及参考附图更详细地讨论本发明，在附图中：
图1和2在示意图中示出穿过根据本发明的一个实施例的磁体单元的截面图，其中，超声焊接过程将被更详细地讨论；
图3在示意图中示出穿过根据本发明的另一实施例的磁体单元的截面图；和
图4在示意图中示出根据图3的磁体单元，其中，激光焊接过程将被更详细地讨论。
具体实施方式
在图1中示出的磁体单元1被设计为用于机动车辆中，特别是用于乘用机动车辆中。磁体单元1是传感器装置的构成部件，该传感器装置用于检测转向轴的转向角度和/或扭矩。在此，磁体单元1紧固至转向轴的轴部分。
磁体单元1包括由金属形成的载体套筒2，且包括磁体元件3，该磁体元件3是由塑料连结的磁体材料构成的永磁体。磁体元件3因此由填充有磁颗粒的塑料形成。
磁体元件3具有环形和带状形式。磁体元件3具有轴向面侧5，其沿轴向方向指向，并因此沿旋转轴线4的方向指向，且磁体元件3通过该轴向面侧5而被连接至载体套筒2。
载体套筒2同样是带状和环形的形式，且具有环绕的径向凸缘6，径向凸缘6垂直于旋转轴线4延伸且径向向外地指向。凸缘6形成载体套筒2的轴向面侧7，且用于将塑料元件8紧固至载体套筒2。塑料元件8可由稍微有弹性的塑料材料形成。塑料元件8被径向地布置在凸缘6上方，从而凸缘6径向地延伸进入塑料元件8中。换句话说，塑料元件8绕凸缘6在两侧接合。
关于塑料元件8至凸缘6的紧固，可设置为将塑料元件8的塑料材料注射模制到凸缘6之上或到载体套筒2的轴向面侧7之上。在此，优选地产生具有旋转结合动作的自锁，从而塑料材料8可被旋转结合地保持在载体套筒2上。为此目的，例如凸缘6的外边缘9可以具有波状和/或齿状的形式，从而所述外边缘不具有理想的环形形状。在此，波状形式还例如包含椭圆形状。此外或替换地，可还在凸缘6中设置通道开口，塑料元件8的塑料材料可延伸穿过该通道开口。
总之，设置为磁体元件3和载体套筒2通过相应的轴向面侧5和7而被轴向地连接至彼此，以便被布置为轴向地邻近彼此。然而，还可以将磁体元件3径向地布置在载体套筒2的上方。
凸缘6从载体套筒2的带状主体10径向向外突出。塑料元件8在内直径和外直径这两方面被设计为使得，塑料元件8的轴向面侧11和磁体元件3的轴向面侧5被轴向地定位在彼此的对面。磁体元件3的内直径原则上可还小于载体套筒2的主体10的内直径。
在根据图1的示例性实施例中，肋或沿轴向方向指向的钉状件12形成在环形塑料元件8的轴向面侧11上。所述钉状件12可以是环绕钉状件。替换地，钉状件12可具有环段或环形截面的形式。还可以设置多个这样的钉状件12，它们被设置为沿圆周方向分布。
替换地或此外，所述类型的钉状件12可还形成在磁体元件3的轴向面侧5上。
钉状件12用作能量集中器，以便有助于通过超声波将磁体元件3和塑料元件8焊接到彼此。
在根据图1的示例性实施例中，磁体元件3的面侧5通过超声波焊接而被粘结地连接至塑料元件8的面侧11。在此，根据所示的箭头13，在超声波的作用下，沿轴向方向产生压力，从而一方面的磁体元件3和另一方面的塑料元件8在接触表面处熔化并因此粘结地连接至彼此。钉状件12的材料为此目的而被使用。图2中示出了在超声焊接过程之后的磁体单元1。
参考图3，还可设置为，在所有实施例中，磁体单元1具有定心结构14，定心结构14用于磁体元件3和塑料元件8相对于彼此的相互取向或定位。如图中3所示，所述类型的定心结构14可具有轴向突出部15，其可被放置为与相对应的台阶部16邻接。在该示例性实施例中，轴向突出部15形成在塑料元件8上，而台阶部16设置在磁体元件3上。所述定心结构14因此独立于连结表面。其他定心辅助也是可以的，例如为销和相对应的孔的形式的定心辅助。
如图3所示，所述类型的定心结构14可还被设置在根据图1和2的实施例中。
替换地或除了超声波焊接之外，还可设置为将磁体元件3激光焊接到塑料元件8。在此，塑料元件8由对于激光束透明的塑料材料形成，从而激光束可穿透塑料元件8的塑料材料。这样的连接过程在图4中示出。在此，激光焊接装置被取向和定位为使得产生的激光束17可穿过透明的塑料元件8传播，以能够照到磁体元件3的轴向面侧5。因此，激光束17被朝向接触表面引导，并因此将磁体元件3的磁体材料加热至熔点。塑料元件8的塑料材料同样轻微地熔化。在该方法的情况下，在连结过程期间，该两个部件不相对于彼此移动，从而精确的定位是可行的。
在所有实施例中，还可设置为，磁体元件3和塑料元件8之间的粘结连接被完全地在圆周上实现，并因此在整个圆周上被一致地实现。然而，通过各个环段进行的分段的接触表面也是可行的。在此，塑料元件8可在整个圆周上连接至构件(磁体元件3或载体套筒2)中的一个，以及通过单独的环段或突出部连接至另一构件。替换地，中间元件8可还被分成单独的环段，所述单独的环段则被连接至载体套筒2和磁体元件3。

Claims (13)

1.一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，
其特征在于，
所述塑料元件(8)的塑料被材料注射模制到所述载体套筒(2)的轴向面侧(7)上。
7.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)以自锁的方式被连接至所述载体套筒(2)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于，
在将所述塑料元件(8)连接至所述载体套筒(2)期间，在所述塑料元件(8)和所述载体套筒(2)之间产生具有旋转结合动作的自锁。
9.根据权利要求8所述的方法，
其特征在于，
具有旋转结合动作的自锁通过在所述载体套筒(2)中的开口产生，所述塑料元件(8)延伸进入该开口中。
10.根据权利要求8或9所述的方法，
其特征在于，
具有旋转结合动作的自锁通过所述载体套筒(2)的波状和/或齿状外边缘(9)产生。
11.一种用于传感器装置的磁体单元(1)，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，所述磁体单元(1)具有环形磁体元件(3)和载体套筒(2)，所述磁体元件(3)由塑料连结的磁体材料构成，所述载体套筒(2)被连接至所述磁体元件(3)，且所述磁体元件(1)可通过该载体套筒(2)而被连接至转向轴的轴部分，
其特征在于，
塑料元件(8)设置在载体套筒(2)上，该塑料元件粘结地连接至所述磁体元件(3)的塑料连结的磁体材料。
12.一种用于检测测量变量的传感器装置，所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征，所述传感器装置包括根据权利要求11所述的磁体单元(1)。
13.一种具有根据权利要求12所述的传感器装置的机动车辆。
CN201480058860.9A 2013-09-18 2014-08-11 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 Active CN105683717B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015452 DE102013015452A1 (de) 2013-09-18 2013-09-18 Verfahren zum Herstellen einer Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße, Magneteinheit, Sensoreinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102013015452.9 2013-09-18
PCT/EP2014/067178 WO2015039809A1 (de) 2013-09-18 2014-08-11 VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER MAGNETEINHEIT FÜR EINE SENSOREINRICHTUNG ZUM ERFASSEN EINER EINEN ROTATIONSZUSTAND EINER LENKWELLE EINES KRAFTFAHRZEUGS CHARAKTERISIERENDEN MESSGRÖßE, MAGNETEINHEIT, SENSOREINRICHTUNG UND KRAFTFAHRZEUG

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105683717A true CN105683717A (zh) 2016-06-15
CN105683717B CN105683717B (zh) 2018-11-20

Family

ID=51301298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480058860.9A Active CN105683717B (zh) 2013-09-18 2014-08-11 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

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10444039B2 (zh)
EP (1) EP3047240B1 (zh)
JP (1) JP6328774B2 (zh)
KR (2) KR20160055901A (zh)
CN (1) CN105683717B (zh)
DE (1) DE102013015452A1 (zh)
WO (1) WO2015039809A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109477739A (zh) * 2016-07-19 2019-03-15 Lg伊诺特有限公司 传感器装置
CN110234963A (zh) * 2017-01-31 2019-09-13 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于利用超声波焊接式编码器磁体来捕获旋转轴的旋转位置的传感器装置
CN110779489A (zh) * 2019-10-17 2020-02-11 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种用双传感器对旋转保护罩旋转状态的测定装置及方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122182A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Sensoreinrichtung mit einer Magneteinheit und Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung
DE102015122176A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Sensoreinrichtung mit einer Magneteinheit und Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung
DE102016110774A1 (de) * 2016-06-13 2017-12-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Sensoreinrichtung mit einer Magneteinheit und Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung
DE102018108303A1 (de) * 2018-04-09 2019-10-10 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren zur Herstellung eines Ringmagneten, Spritzgussform, Ringmagnet und Lenkmomentsensor
DE102018111046A1 (de) 2018-05-08 2019-11-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magnet-Baugruppe für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Sensoreinrichtung mit einer Magnet-Baugruppe und Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung
EP3708465B1 (en) * 2019-03-15 2022-06-22 Bourns, Inc. Vehicle with steering angle sensor
EP3971063A1 (en) 2020-09-18 2022-03-23 Deere & Company A track deviation sensing mechanism
JP7367654B2 (ja) * 2020-10-22 2023-10-24 日本精工株式会社 トルクセンサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070139035A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Jtekt Corporation Magnetized pulsar ring
US20070209438A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Bernard Branchereau Shaft Encoder, Device Comprising Such An Encoder And Method Of Manufacturing Such An Encoder
EP1965090A2 (en) * 2007-03-01 2008-09-03 JTEKT Corporation Magnetized pulsar ring, and rolling bearing device with sensor using the same
EP2594915A2 (de) * 2011-11-15 2013-05-22 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Verfahren zum Verbinden eines Sensorteils mit einem Wellenteil eines Kraftfahrzeugs und Anordnung mit einem Wellenteil und einem Sensorteil

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07167674A (ja) 1994-11-11 1995-07-04 Honda Motor Co Ltd 回転角センサ
DE19836451C2 (de) * 1998-08-12 2000-05-31 Baermann Max Gmbh Hochgefülltes Kunststoffteil
DE19840914C2 (de) * 1998-09-08 2000-09-07 Baermann Max Gmbh Kunststoffgebundener Ringmagnet
DE19846918A1 (de) * 1998-10-12 2000-04-13 Bosch Gmbh Robert Polrad aus einem hohlen Magnetkörper und einem Halteteil
US6066216A (en) * 1999-02-05 2000-05-23 Biometric Imaging, Inc. Mesa forming weld depth limitation feature for use with energy director in ultrasonic welding
JP2001050969A (ja) 1999-08-06 2001-02-23 Yazaki Corp 回転検出センサ
DE20002277U1 (de) 2000-02-09 2000-04-06 Baermann Max Gmbh Hochgefülltes Kunststoffteil
DE10146157A1 (de) 2000-09-20 2002-04-04 Delphi Tech Inc Impulsgeberrad-Sensor
US6701792B2 (en) 2001-08-27 2004-03-09 Visteon Global Technologies, Inc. Torque sensing apparatus for measuring relative torque between two shafts
DE10316124A1 (de) 2003-04-04 2004-10-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung zum Bestimmen eines auf eine Welle ausgeübten Drehmoments
DE102005055949A1 (de) * 2005-11-24 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Drehmoment- und Winkelsensors sowie zugehöriger Drehmoment- und Winkelsensor
DE102005062784A1 (de) * 2005-12-28 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Magnet-Baueinheit zur Befestigung auf einer Welle
DE102007037215A1 (de) * 2007-08-07 2009-02-12 Robert Bosch Gmbh Stellorgan
JP4433024B2 (ja) * 2007-09-06 2010-03-17 株式会社デンソー 回転検出装置の製造方法
KR20090002543U (ko) * 2007-09-10 2009-03-13 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치
DE102007043502A1 (de) 2007-09-12 2009-04-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiterelemente für eine Drehmoment- oder Drehwinkelsensoranordnung
DE102007050258A1 (de) 2007-10-20 2009-04-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ringmagnet für eine Drehmoment- oder Drehwinkelsensoranordnung
DE102008011448A1 (de) 2008-02-27 2009-09-03 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Anordnung zur Erfassung eines Drehwinkels
DE102008014985A1 (de) 2008-03-19 2009-09-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magnetbaugruppe für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung und Herstellungsverfahren
DE102008047466A1 (de) 2008-09-17 2010-04-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magnetbaugruppe für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung mit einem Magnetring und Herstellungsverfahren
ES2687778T3 (es) 2009-07-06 2018-10-29 Plastic Omnium Automotive Exteriors Gmbh Pieza de montaje para la unión con un componente mediante soldadura ultrasónica torsional
DE102009046816A1 (de) * 2009-11-18 2011-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Schweißvorbereitung zweier Kunststoff-Bauteile
US8448528B2 (en) * 2010-09-27 2013-05-28 Bourns Incorporated Three-piece torque sensor assembly
DE102010043559A1 (de) * 2010-11-08 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zum Erfassen eines Drehmoments
DE102013006567A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Magneteinheit, Sensoreinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102014018783A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Thyssenkrupp Ag Geberanordnung für einen Drehmoment- und/oder Winkelsensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070139035A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Jtekt Corporation Magnetized pulsar ring
US20070209438A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Bernard Branchereau Shaft Encoder, Device Comprising Such An Encoder And Method Of Manufacturing Such An Encoder
EP1965090A2 (en) * 2007-03-01 2008-09-03 JTEKT Corporation Magnetized pulsar ring, and rolling bearing device with sensor using the same
US20080218161A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-11 Jtekt Corporation Magnetized pulsar ring, and rolling bearing device with sensor using the same
EP2594915A2 (de) * 2011-11-15 2013-05-22 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Verfahren zum Verbinden eines Sensorteils mit einem Wellenteil eines Kraftfahrzeugs und Anordnung mit einem Wellenteil und einem Sensorteil

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109477739A (zh) * 2016-07-19 2019-03-15 Lg伊诺特有限公司 传感器装置
CN110234963A (zh) * 2017-01-31 2019-09-13 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于利用超声波焊接式编码器磁体来捕获旋转轴的旋转位置的传感器装置
CN110234963B (zh) * 2017-01-31 2022-02-22 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于利用超声波焊接式编码器磁体来捕获旋转轴的旋转位置的传感器装置
CN110779489A (zh) * 2019-10-17 2020-02-11 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种用双传感器对旋转保护罩旋转状态的测定装置及方法
CN110779489B (zh) * 2019-10-17 2021-08-13 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种用双传感器对旋转保护罩旋转状态的测定装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013015452A1 (de) 2015-03-19
WO2015039809A1 (de) 2015-03-26
CN105683717B (zh) 2018-11-20
KR20180051654A (ko) 2018-05-16
US10444039B2 (en) 2019-10-15
KR20160055901A (ko) 2016-05-18
US20160223361A1 (en) 2016-08-04
EP3047240A1 (de) 2016-07-27
JP2016538565A (ja) 2016-12-08
EP3047240B1 (de) 2018-10-03
JP6328774B2 (ja) 2018-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105683717A (zh) 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
US8482177B2 (en) Torque rotor and method for manufacturing the same
CN102822038B (zh) 用于检测转矩的装置及具有该装置的转向系统
WO2014148106A1 (ja) 回転検出装置およびパワーステアリング装置
US9459165B2 (en) Sensor unit, torque detector, and electric power steering device
CN107406095A (zh) 用于向机电动力转向系统的转向轴中引入辅助扭矩的设备
CN105092128B (zh) 转矩传感器以及电动动力转向装置
CN104854435B (zh) 用于机动车辆的传感器装置、机动车辆、和用于制造传感器装置的方法
CN107250731A (zh) 用于扭矩传感器和/或角度传感器的换能器组件
WO2019059230A1 (ja) トルクセンサ及びステアリング装置
JP5949672B2 (ja) 検出装置、及び検出装置の製造方法
US20140361644A1 (en) Magnet wheel
JP2009192248A (ja) トルク検出装置
US10315694B2 (en) Torque sensor module, steering angle sensing device, and stator manufacturing method
US20100102670A1 (en) Method and system for packaging and mounting surface acoustic wave sensor elements to a flex plate
JP3656810B2 (ja) 回路ケース
KR102124898B1 (ko) 파워 스티어링 시스템
JP6560162B2 (ja) 回転角検出装置
JP2009092463A (ja) トルク検出装置、電動パワーステアリング装置、およびトルク検出装置の製造方法
JP7463940B2 (ja) トルクセンサ及びマグネットアッセンブリの製造方法
US20210148437A1 (en) Worm wheel and worm speed reducer
JP7447714B2 (ja) トルクセンサ及びステアリング装置
JP2012215200A (ja) 回転構造体
JP7135406B2 (ja) ウォームホイール、ウォームホイールの製造方法及びモータ装置
JP7367654B2 (ja) トルクセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant