CN112384762A - 用于机动车辆的传感器装置的磁体组件、具有磁体组件的传感器装置以及具有传感器装置的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传感器装置的磁体组件(10)，用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，并且涉及一种传感器装置和一种机动车辆，其中磁体组件(10)具有套筒(11)和磁性元件(12)，其形状配合地连接到套筒(11)，其中套筒(11)设计成用于将磁体组件(10)连接到转向轴的第一部分并且具有至少一个止动凸缘(11C)，该止动凸缘沿径向方向在径向平面中向外延伸，以在第一轴向方向(A1)上轴向固定磁性元件(12)，其中磁性元件(12)相对于套筒(11)同心地布置，并且通过其第一端侧(S1)至少部分地轴向支撑在止动凸缘(11C)上且从而沿第一轴向方向(A1)固定。此外，磁性元件(12)通过至少一个闩锁装置(11D)而沿第二轴向方向(A2)、第一圆周方向(U1)以及第二圆周方向(U2)固定，闩锁装置(11D)接合在凹部(12B)中，凹部(12B)沿轴向方向(A2)敞开并具有多个内表面(I1、I2、I3)。

Description

用于机动车辆的传感器装置的磁体组件、具有磁体组件的传 感器装置以及具有传感器装置的机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于传感器装置的磁体组件，用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，其中磁体组件具有套筒和形状配合地连接到套筒的磁性元件。本发明还涉及一种用于检测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以及一种具有这种传感器装置的机动车辆。

背景技术

所述类型的磁体组件例如在用于检测施加到机动车辆的转向轴上的扭矩的扭矩传感器装置中使用，其中具有所述类型的磁体组件的所述类型的扭矩传感器装置基本是从现有技术已知的，例如从WO2016/175140A1。例如在EP01269133B1中描述了这种磁体组件的基本操作。在US9810592B2中描述了所述类型的磁体组件的其他可能的实施例。

在此，通常将所述类型的磁体组件设计成紧固至在轴向方向上彼此相对的两个转向轴部件之一，其中为了检测转向轴的旋转状态，可以将传感器单元通过磁性定子紧固在另一轴部件上，磁性定子设置为布置成在径向方向上与磁体组件的磁性元件相对，在它们之间具有小的空气间隙。借助于定子，可以将取决于轴的旋转状态并且旨在产生传感器信号的在磁性元件中发生的磁通量从磁性元件通过磁通量导体传导到磁性传感器上，例如霍尔传感器。

所述类型的磁体组件通常具有永磁体形式的环形或套筒形的磁性元件以及通常为金属的套筒，磁体组件可通过该套筒连接至转向轴，其中已知的是将套筒连接到转向轴以共同旋转，例如通过粘结、焊接、填缝或压配合。

这里的挑战首先在于确保磁体组件与转向轴的永久旋转固定连接，其次在于在磁性元件与套筒之间提供尽可能无游隙的旋转固定连接。

所述类型的磁体组件的磁性元件在这里通常由填充有磁性颗粒的塑料构成，并且通常在塑料注射成型过程中或者可替代地通过压缩成型来制造。首先已知将磁性元件直接注射成型到套筒上或将套筒围绕磁性材料注射成型。其次已知的是，首先分别制造套筒和磁性元件并且随后将它们彼此连接。这特别经常以整体结合的方式进行，特别是通过粘结。

由于通常高度地填充有磁性颗粒，所以用作磁性元件基本材料的塑料通常比较脆或不是非常柔软，特别是在低温下。因此，由于套筒和磁性元件的热膨胀系数不同，在操作过程中发生温度波动的情况下，特别是如果磁性元件粘结到套筒上，则在磁体组件中可能会产生热感应应力，且因此可能会发生损坏粘合剂层，在最坏的情况下甚至会使粘合剂层失效。结果，磁性元件可以相对于套筒扭转，或者甚至可以完全分离。第一种情况可能会导致错误但仍合理的信号。在第二种情况下，处于不利状况的磁性环可能会楔入转向系统，并可能阻塞转向系统。两种情况都有安全隐患，必须避免。

为了确保套筒和磁性元件之间的连接，即作为备用，WO2016/175140A1建议在该连接中除了粘合连接外以形状配合的方式连接套筒和磁性元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种替代磁体组件，特别是在套筒和磁性元件之间具有替代形状配合连接、优选地具有特别易于制造和生产的形状配合连接的磁体组件。

根据本发明，该目的通过具有根据相应独立权利要求的特征的磁体组件、传感器装置和机动车辆来实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题，并且将在下面更详细地说明。

根据本发明的用于传感器装置的磁体组件用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，该磁体组件具有套筒和磁性元件，其形状配合地连接到套筒。

套筒在此设计成用于将磁体组件连接到转向轴的第一部分，特别是用于旋转固定地连接到转向轴，并且具有至少一个止动凸缘，该止动凸缘沿径向方向在径向平面中向外延伸，以在第一轴向方向上轴向固定磁性元件，其中磁性元件为套筒形或环形设计，或者是磁性环或磁性套筒，并且具有第一端侧、第二端侧和介于其间的磁性有效的磁性部分。

磁性元件相对于套筒同心地布置，并且通过其第一端侧至少部分地、优选完全地轴向支撑在止动凸缘上且从而沿第一轴向方向固定。

根据本发明，磁性元件在此通过至少一个闩锁装置而沿第二轴向方向、第一圆周方向以及第二圆周方向固定，闩锁装置接合在凹部中，凹部沿轴向方向敞开并具有多个内表面，其中凹部的第一内表面在第二轴向方向上形成止动表面并且在第二轴向方向上固定闩锁装置，其中凹部的第二内表面在第一圆周方向上形成止动表面并且在第一圆周方向上固定闩锁装置，并且凹部的第三内表面在第二圆周方向上形成止动表面并且在第二圆周方向上固定闩锁装置，特别是分别以形状配合的方式。

在根据本发明的磁体组件的特别有利的改进中，相对于磁体组件功能性地连接至转向轴的状态，第一内表面优选垂直于转向轴的旋转轴线延伸，同时特别地，第二内表面和第三内表面各自优选垂直于第一内表面定向，其中特别优选地，第二内表面和第三内表面彼此面对并且尤其彼此平行地相对布置。

由此可以实现在多个方向上特别简单的形状配合固定。特别地，由此可以实现防旋转固定装置，所述装置能够独立于磁性环或套筒的长度公差而构造，并且因此特别牢固。此外，根据本发明的固定不需要任何附加部件。

在本发明的上下文中，“形状配合”是指“通过可操作地彼此连接、特别是彼此接合的连接部分的几何形状”来实现。

相对于磁体组件的套筒根据使用以旋转固定的方式连接到转向轴的第一部分的状态，这里的方向说明“轴向”在每种情况下均以本领域中的标准方式表示平行于转向轴的旋转轴线或旋转的轴线的方向。方向说明“圆周方向”相应地表示绕所述旋转轴线的旋转方向，方向说明“径向”是指与轴向方向和圆周方向垂直的方向。方向说明“切向”相应地是指垂直于轴向方向和径向方向的方向。

在本发明的上下文中，术语“固定”应理解为是指在相关关系中在各情况下所指示的方向上相应部件的紧固，特别是部件的固定，使得防止相应部件在相应方向上移动/移位，从而确保由磁体组件生成的传感器信号的所需信号质量，并且不损害使用所述传感器信号的功能的功能可靠性。

为了与轴连接，套筒优选地具有衬套形的紧固部分，其中该紧固部分优选地与衬套形的连接部分接界，在该连接部分的区域中特别布置有磁性元件并且其至少部分地连接到套筒。

在根据本发明的磁体组件的有利改进中，这里的紧固部分的直径小于连接部分的直径，即套筒优选是“偏移的”。然而，套筒也可以是简单圆柱形的。

在根据本发明的磁体组件的特别有利改进中，磁体组件尤其具有多个闩锁装置，优选地分别为3、4、5或6个，其布置成沿圆周方向分布，特别是布置成沿圆周方向均匀分布的闩锁装置，其接合在相应的相关凹部中，凹部同样布置成沿圆周方向分布，特别是同样布置成均匀分布。这可以实现出现的力和力矩的特别均匀分布且因此实现磁体组件内的应力的特别均匀分布，结果是可以减小单个部件、特别是粘合层和/或磁性元件本身的过应力的风险。

在某些情况下，有利的是，仅设置一个根据本发明的闩锁装置及一个闩锁装置接合在其中的相关凹部，并且还提供另外的凹部，但是没有闩锁装置接合在其中。所述凹部例如可以用作安装辅助，特别是用于使磁性元件相对于套筒的角度对准。尤其是由此产生另外的安装位置，结果是简化了安装。

根据本发明的磁体组件的套筒优选地包含金属和/或由金属制成，其中该套筒优选至少部分地通过深拉制成。套筒优选地设计成使得其可以通过压配合紧固在转向轴的一部分上，或者可以嵌缝、压接或粘结到转向轴的一部分。可替代地，套筒也可以通过压配合焊接或连接到转向轴的指定部分。

从现有技术总体上已知通过嵌缝、尤其是热嵌缝或超声嵌缝来形成塑料连接元件，因此在此时刻不再对此作进一步的解释。

磁性元件的磁性部分优选同样为套筒形或环形设计，特别是在圆周方向上封闭，或者设计成使得其作用类似于套筒形或环形设计的磁性部分或类似于现有技术中已知的常规环磁体，其中磁性部分优选地相对于套筒同心地布置，其中磁性元件的内径特别大于套筒的外径，并且其中磁性元件特别径向地围绕套筒布置在外部。

也就是说，磁性元件优选地沿圆周方向围绕套筒在外部延伸并且沿轴向方向在套筒的长度的一部分上延伸，其中磁性元件特别在衬套形的连接部分围绕套筒的区域中延伸。

优选地，根据本发明的磁体组件的磁性元件可以借助于注射成型或压缩成型过程来制造。同样可以想到其他常规的制造方法。

根据本发明的磁体组件的磁性元件优选地包含填充有磁性颗粒的塑料和/或由其构成，其中磁性元件优选地在塑料注射成型过程中生产。特别优选地，磁性元件粘结至套筒，或者可以通过粘结以整体结合的方式连接至套筒。

在根据本发明的磁体组件的有利改进中，止动凸缘以特别完全环绕的方式形成，即在有利改进中，止动凸缘在圆周方向上没有凹部。

在圆周方向上没有凹部的止动凸缘基本比具有凹部、间隙、狭槽等的类似设计的止动凸缘更刚性。改进的刚度使得能够实现较小的直径和圆形度公差，而无需额外的制造费用。此外，通过以完全环绕的方式形成的凸缘，可以实现更稳定的止动件，因此可以实现磁性元件在第一轴向方向上的特别良好且均匀并且特别精确的定位和固定。

磁性元件可以直接或间接地位于和/或支撑在止动凸缘上，即沿轴向方向在其间具有或不具有一个或多个其他部件，其中磁性元件可以通过其整个第一端侧位于止动元件上，即广泛地，或者仅通过端侧的一部分，这可以例如借助于磁性元件和/或止动凸缘上的相应突起来实现。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，止动凸缘优选地布置在套筒的第一端处，或者特别形成套筒的第一端。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，至少一个凹部是凹陷或间隙，其布置在磁性元件的第二端侧并且在轴向方向和圆周方向上沿第一端侧的方向从第二端侧的端面延伸并且被引入到磁性元件中，特别是沿径向方向在磁性元件的整个厚度上延伸进入磁性元件的间隙。

利用这种凹部，可以以特别简单的方式同时实现磁性元件相对于套筒在第二轴向方向以及在第一和第二圆周方向上的固定。与分别仅在一个方向上作用的分开的固定凹部和相关的分开的固定闩锁装置相比，这具有较低制造费用的优势。此外，由于必须产生较少的固定连接，因此简化了安装。因此产生了节省成本的潜力。

至少一个凹部在此尤其是在第二轴向方向上敞开、即朝向第二端侧敞开的间隙，其是U形或U状设计并且在径向方向上延伸，特别是在该区域中的磁性元件的整个厚度上，并且特别类似于在圆周方向和轴向方向上延伸的狭槽而设计。

优选地，特别是凹部的至少部分地在轴向方向上并且优选垂直于圆周方向延伸的内侧表面，特别是U形或U状凹部的“U”的对应内表面，形成沿圆周方向作用的止动表面，并且凹部的基部优选为闩锁装置、特别是闩锁装置的自由端至少部分地、优选地以无游隙的方式支承在其上的轴向止动表面。

可以特别通过相应地去除材料而被引入到磁性元件中的这种凹部易于制造并且允许形成形状配合连接，其特别容易制造并且足够牢固，但仍可以足够容易地释放。此外，相关的闩锁装置不必具有复杂的几何形状以牢固地接合在凹部中；凸片的简单自由端(例如是矩形的)足够了。可替代地，然而也可以在制造磁性元件时，尤其在相应工具几何形状例如注射成型模具的帮助下引入凹部，该模具用于制造磁性元件，优选直接来自模具。

在根据本发明的磁体组件的替代但同样有利的改进中，至少一个凹部特别由磁性元件的第二端侧的端面部分和磁性元件的两个突起形成，所述突起分别沿圆周方向在外部与所述端面部分接界，并且分别沿轴向方向远离第二端侧上的端面延伸。磁性元件的两个突起的侧表面(所述侧表面在圆周方向上彼此面对)优选形成在圆周方向上作用的止动表面，并且沿圆周方向布置在两个突起之间的磁性元件的端面部特别形成在沿轴向方向作用的止动表面。

这种类型的改进的优点在于，可以在制造磁性元件时形成凹部，特别是直接来自模具，例如通过突起的注射成型。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，至少一个凹部特别由在轴向方向和圆周方向上沿第一端侧的方向从第二端侧的端面在磁性元件的第二端侧引入到磁性元件中的凹陷或间隙和磁性元件的两个突起形成，所述突起分别沿圆周方向在外部与凹陷或间隙接界，并且分别沿轴向方向远离第二端侧延伸。

优选地，特别是磁性元件的两个突起的侧表面(所述侧表面在圆周方向上彼此面对)以及凹陷或间隙的内表面(所述内表面至少部分地在轴向方向上并且优选地垂直于圆周方向延伸)形成在圆周方向上作用的止动表面，以及凹陷或间隙的基部，特别是轴向止动表面。

通过这种方式，可以以简单的方式实现轴向方向上足够的深度和径向方向上足够的突出，并且因此可以实现良好的牢固的形状配合连接。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，闩锁装置特别具有闩锁臂，其至少部分地、特别是基本在轴向方向上延伸且具有自由端，或者闩锁装置由这种闩锁臂形成，其中闩锁臂与其自由端接合在相关的凹部中，从而在第二轴向方向上以及在第一圆周方向和第二圆周方向上分别固定磁性元件。

利用这种闩锁装置，可以以特别简单的方式实现磁性元件在至少两个圆周方向和轴向方向上相对于套筒的形状配合固定。

优选地，闩锁臂的自由端在此位于凹部中的至少一个止动表面上，特别是至少在沿轴向方向作用的止动表面上，其中闩锁臂的自由端特别优选地位于沿轴向作用的止动表面上以及在沿圆周方向作用的一个或两个止动表面上。

特别优选地，闩锁装置和凹部在此特别地以这样的方式相对于彼此来确定尺寸，并且以这样的方式选择相关的公差，即使得至少在至少一个限定的操作区域中，确保相对于套筒在两个轴向方向和两个圆周方向上形状配合地固定磁性元件，所述形状配合固定是磁体组件的无误差功能所需要的，即用于产生具有限定信号质量的传感器信号。特别是，闩锁装置和凹部相对于彼此的尺寸设置为使得不超过轴向和/或圆周方向上的最大允许游隙，并且实现磁性元件和套筒之间的形状配合连接的足够扭转强度。特别优选地，闩锁装置和凹部相对于彼此的尺寸设置成使得在轴向方向上产生至少一个过渡配合，特别是过盈配合，并且因此总是实现至少在轴向方向上的无游隙连接。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，闩锁装置与套筒连接，其中闩锁装置尤其与套筒一体地形成或者与套筒形成共同的部件。

通过这种改进，不需要额外的部件，因此不需要额外的重量。此外，闩锁装置可以以这种方式简单地制造。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，闩锁装置特别是闩锁臂，其被紧固至套筒或者与套筒一体地形成或与之形成在一个部件中并且具有自由端，且其基本在轴向方向上并且至少部分地在径向方向上以及通过其自由端在磁性元件的第二端侧的方向上向外延伸。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，套筒包括金属或由其构成，并且闩锁臂通过从套筒特别是在紧固部分的区域中部分切断特别是部分冲压凸片且随后形成凸片特别是通过弯曲凸片而制成，其中特别是通过将凸片弯曲至少两次来制造和成形闩锁臂，优选至少通过以交替方式将凸片弯曲两次，特别是通过以约90°交替的方式折叠其至少两次。

在形状配合地将磁性元件连接到套筒的状态下，凸片的自由端的端面特别优选地沿轴向方向位于沿轴向方向作用的凹部的止动表面上，以便将磁性元件沿第二轴向方向固定在套筒上，特别是防止沿第二轴向方向移动，并且特别是为了与止动凸缘一起将磁性元件沿轴向方向固定在套筒上。

借助于凸片的弯曲，尤其是通过双重弯曲，可以补偿公差，特别是在相应的改进中，可以在凹部中，特别是在轴向方向上产生无游隙的接触。

在根据本发明的磁体组件的另一有利改进中，磁体元件在其内圆周表面上还优选具有多个肋，其布置成尤其在圆周方向上分布且彼此间隔开并且分别在轴向方向上延伸，其中肋优选沿轴向方向在磁性元件的整个长度上延伸。

通过这种方式，可以以特别简单的方式实现相对于套筒的良好定心和/或同轴布置，从而可以以简单的方式实现对于传感器信号质量至关重要的磁性元件的精确定位和定向。

根据本发明的用于检测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具有根据本发明的磁体组件。

具有传感器装置的根据本发明的机动车辆具有带有根据本发明的磁体组件的根据本发明的传感器装置。

所提出的关于磁体组件的有利的改进及其优点也相应地适用于根据本发明的传感器装置和根据本发明的机动车辆。

本发明的其他特征从权利要求、附图和附图描述中得出。在以上描述中引用的所有特征和特征的组合以及在下面的附图描述中和/或仅在附图中示出的特征和特征的组合不仅可以用于分别指示的组合，也可以是其他组合或在技术上可行时其单独的。

附图说明

现在将基于多个有利的示例性实施例并参考附图来更详细地解释本发明，其中：

图1以透视图示出了根据本发明的磁体组件的第一示例性实施例，

图2以透视图示出了根据本发明的磁体组件的第二示例性实施例，

图3以透视图示出了根据本发明的磁体组件的第三示例性实施例，

图4以透视图示出了作为单个部分的图1至4的根据本发明的磁体组件的套筒，

图5以从下方倾斜的第一透视图示出了作为单个部分的图3的根据本发明的磁体组件的磁性元件；以及

图6以从上方倾斜的第二透视图示出了图3和5的根据本发明的磁体组件的磁性元件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的磁体组件10的第一示例性实施例，其具有金属套筒11和由填充有磁性颗粒的塑料构成的磁性元件12，其中套筒11具有衬套形的紧固部分11A，用于将磁体组件紧固在可绕旋转轴线A旋转的转向轴(此处未示出)的第一部分上，以及具有用于将套筒11连接到磁性元件12的类似衬套形的连接部分11B，其中套筒11形成为偏置的，并且在连接部分11B的区域中的直径大于在紧固部分11A的区域中的直径。连接部分11B的较大外径使得在将套筒11紧固在转向轴上时产生的可能作用，特别是扭曲等，能够以简单的方式至少显著、特别是非常明显地与磁性元件12分离。

根据本发明的磁体组件10的磁性元件12具有磁性有效的磁性部分12A，其同样具有衬套或套筒形的设计，其中磁性元件12首先在连接部分11B或有效磁性部分12A的区域中以整体结合的方式连接至套筒11，也就是通过粘结，并且出于安全目的，此外还以形状配合的方式，特别是按顺序地在径向方向上，在轴向方向A1、A2以及在圆周方向U1、U2上，即使在粘合连接失败的情况下，以便继续能够确保部件11、12相对于彼此的牢固定位，这尤其是牢固且因此可用的传感器信号的前提。

在此，通过磁性元件12同心布置在套筒11周围的外部于连接部分11B的区域中来在径向方向上(相对于转向轴(在此未示出)的旋转轴线A)在磁性元件12和套筒11之间产生形状配合连接。

磁性元件12和套筒11之间在轴向方向上的形状配合连接通过止动凸缘11C在第一轴向方向A1上实现，该止动凸缘在垂直于旋转轴线A的径向平面中在径向方向上向外延伸并且磁性元件12通过其第一端侧S1沿轴向方向位于其上并且其将磁性元件12固定在其位置防止相对于套筒11在第一轴向方向A1上移位。

磁性元件12在第二相反的轴向方向A2上的固定通过与套筒11一体形成并呈大致沿轴向方向A1、A2并且也径向向外延伸并且具有自由端的闩锁臂11D形式的闩锁装置11D进行，闩锁臂11D接合在相应设计的U形凹部12B中，该U形凹部具有背离止动凸缘11C并引入到磁性元件12中的间隙12B，并且通过其自由端的其端侧位于在第一内表面I1上的磁性元件12的第二端侧S2的区域中，该第一内表面垂直于轴向方向A1、A2延伸并对应于凹部12B的基部表面，因此阻止在第二轴向方向A2上的轴向位移，从而使得磁性元件在轴向方向A1和A2上均被固定且因此在轴向方向上被完全固定。

同样通过接合在以间隙12B形式的凹部12B中的闩锁臂11D在圆周方向U1、U2上，特别是在第一圆周方向U1上以及在第二相反的圆周方向U2上进行固定，其中在这种情况下，U形间隙12B的第二内表面I2在第一圆周方向U1上形成有效止动表面，第三内表面I3在第二圆周方向U2上形成有效止动表面。

通过组合的形状配合连接，其在磁性元件12的第二端侧S2的区域中既在第二轴向方向A2上又在两个圆周方向U1、U2上起作用，可以以特别简单紧凑的方式结合止动凸缘11C来实现在磁性元件12和套筒11之间的粘合连接的固定，止动凸缘11C可以以简单的方式制造作为备用，所述固定也特别容易安装。

如参照图1可以容易地看出，在该示例性实施例中，尽管磁性元件12具有总共四个相应的凹部12B，但在磁性元件12和套筒11之间的第二端侧S2的区域中仅形成单个形状配合连接。这具有的背景是，在这种情况下，可能已经通过单个形状配合连接来实现所需的连接安全性。因此可以省去其他形状配合连接。特别地，仅在每种情况下需要将一个凸片引入套筒中，或者仅形成一个闩锁臂11D。

剩余的三个未使用的凹部12B也可以省去，而且简化了安装，因为可获得用于产生闩锁装置11D和凹部12B的相应形状配合连接的更多可选择选项，因此可以实现更快速地定位磁性元件12和套筒11。

然而，可替代地，可以在第二端侧的区域中设置多于一个的上述形状配合连接，优选地为2、3、4或更多个、尤其是多达6个形状配合连接，其中在多个形状配合连接的情况下，后者优选布置成在圆周方向U1、U2上均匀分布。

为了制造所述的根据本发明的磁体组件10，首先分别单独制造套筒11和磁性元件12，然后将它们结合在一起以形成磁体组件10。

U形凹部12B在此从第二端侧S1沿轴向方向引入到磁性元件12中，特别是已经在制造磁性元件12时模制在其中，并且在这种情况下，端部与第二端侧S2上的端面齐平，所述端面在圆周方向U1、U2上与凹部12B接界。

闩锁臂11D是通过从套筒上部分冲压出并交替折叠两次而形成的，其中闩锁臂11D在径向方向上略有柔性(由双箭头和两个指示位置指示)，因此其可被沿径向方向向内推动，以便将磁性元件12滑动到套筒上以组装磁体组件10或在第二端侧S2的区域中释放形状配合连接，并且为了固定磁性元件12，可被向外推动以牢固地接合在凹部12B中并且特别是闩锁在凹部12B中。

为了组装磁体组件10，参考图1中的图示，将磁性元件12从上方滑动到套筒11上，直到其第一端侧S1与止动凸缘11C接触，其中粘合剂已被预先施加在磁性元件12和套筒11之间于连接部分11B的区域中，以便在套筒11和磁性元件12之间产生粘合连接。当磁性元件12位于止动凸缘11C上时，闩锁臂11D可被引入到凹部12B中，尤其可被卡在或闩锁在凹部12B中。

如果需要，特别是为了防止闩锁装置11D弹回，另外还可以在凹部12B中、特别是在一个或多个内表面11、12和/或13上设置至少一个闩锁凸耳、闩锁边缘或闩锁突起，并且闩锁装置11D特别是通过其自由端可以在其后方接合，以提供改进的形状配合连接或产生闩锁连接。

图2以透视图示出了根据本发明的磁体组件10′的第二示例性实施例，其中所述磁体组件10′仅在凹部12B′的构造方面与前述磁体组件10不同，并且不是从第二端侧S2沿轴向方向引入到磁性元件12′中的U形间隙12B，而是具有两个突起16-1和16-2，其在轴向方向A2上远离止动凸缘11C延伸并且沿径向方向和圆周方向向外延伸并且与形成凹部12B′的第一内表面的端面部分一起限定闩锁装置11D接合在其中的凹部12B′。这里由突起16-1形成在第一圆周方向U1上用作止动表面的第二内表面I2，并且由第二突起16-2形成在第二圆周方向U2上用作止动表面的第三内表面I3。

图3以透视图示出了根据本发明的磁体组件10″的第三示例性实施例，其中所述磁体组件10″与前述磁体组件10和10′的区别尤其在于凹部12B″的构造并且具有从第二端侧S2沿轴向方向引入到磁性元件12′中的U形间隙12B和沿轴向方向A2远离止动凸缘11C延伸并且沿径向方向和圆周方向向外延伸的两个突起16-1′和16-2′，其中间隙12B和突起16-1、16-2一起限定凹部12B″。

此外，在这种情况下，磁性元件12″在其内圆周表面上具有多个肋17，其布置成在圆周方向上分布且彼此间隔开并且各自在轴向方向上延伸，其中肋17尤其在轴向方向A1、A2上在磁性元件12″的整个长度上延伸，参见图5和6。借助于所述肋17，磁性元件12″相对于套筒11的良好定，心和同轴布置可以以特别简单的方式实现，且因此可以以简单的方式实现对于传感器信号质量至关重要的磁性元件12″的精确定位和定向。

在图1至3中示出并根据其描述的根据本发明的磁体组件10、10′和10″的所有示例性实施例均在套筒11的远离止动凸缘11C面向的端部具有定位凸缘13，所述定位凸缘13在径向方向上向内延伸，以将套筒11或磁体组件10、10′、10″简单且精确地定位在相关的转向轴(未示出)上，其中定位凸缘13在此设计成用于与相关转向轴的相应设计的轴肩或相应设计的轴段接触。在根据本发明的磁体组件的替代构造中，可以省略所述定位凸缘13。

为了使根据本发明的磁体组件10、10′、10″简单且精确地定向，在图1至3中示出并基于其描述的根据本发明的磁体组件10、10′和10″的示例性实施例中，凹部14还分别设置在套筒11中于定位凸缘13的区域中。所述凹部尤其用作工具接合开口14，工具(例如螺丝刀等)可被引入该开口中，以便使套筒11或磁体组件10、10′、10″相对于轴沿圆周方向U1、U2更简单地旋转和定向，以使套筒11或磁体组件10、10′、10″与磁性元件12、12′、12″对准，然后沿圆周方向U1、U2(旋转地固定)紧固在轴上。在根据本发明的磁体组件的替代构造中，可以省略所述凹部14。

此外，在图1至3中示出和描述的根据本发明的磁体组件10、10′和10″的所有示例性实施例均具有多个(示例性实施例在每种情况下精确地示出三个)横向狭槽15，其布置成在圆周方向U1、U2上分布，特别是均匀分布，并且布置成彼此间隔开并且基本在圆周方向U1、U2上延伸并且在将套筒11紧固在转向轴上期间用作减轻载荷狭槽15，特别是当套筒11借助于相应的嵌缝销或压接销通过嵌缝或压接紧固在轴上时。在根据本发明的磁体组件的替代构造中，可以省略所述减轻载荷狭槽15。

在图1至3中示出并基于其描述的根据本发明的磁体组件10、10′和10″的示例性实施例中，套筒11分别偏移并且具有不同直径的紧固部分11A和连接部分11B。该构造同样是有利构造。根据本发明的磁体组件的套筒在紧固部分中还可以具有与连接部分中相同的直径(内径和/或外径)，并且特别可以在其两个部分之上和之外是圆柱形的，特别是在其整个长度上。

可替代地，还可以想到一种磁体组件，其具有闩锁装置，该闩锁装置连接到磁性元件或与之一体形成，优选地同样是具有自由端的闩锁臂和具有相应凹部的套筒。

在这种情况下，闩锁装置特别优选地基本在第二轴向方向上背离止动凸缘11C延伸，并且凹部特别在止动凸缘11C的方向上敞开，其中在这种情况下，与所描述的示例性实施例相反，优选地通过“向内”“推动”闩锁装置来实现闩锁装置在凹部中的“闩锁”，并且尤其通过“向外”“推动”闩锁装置来实现形状配合连接的释放。

在这种情况下，可能有利的是，磁性元件是多组分部件，特别是通过多组分注射成型生产的部件，例如闩锁装置由比用于磁性有效部分的材料更加柔性的材料制成。

图4以透视图示出了作为单个部分的图1至4的根据本发明的磁体组件的套筒11，其中在该视图中，止动凸缘11C和闩锁臂11D的构造可以容易地看出。特别地，参考该图示可以看出，止动凸缘11C有利地是完全环绕的设计，这尤其对止动凸缘11C在轴向方向上的刚性以及因此对可以通过止动凸缘11C在轴向方向上支撑的力具有有利影响。

图5和6以不同透视图示出了作为单个部分的来自图3的根据本发明的磁体组件10″的磁性元件12″，其中在此图中可以容易地看到肋17，其在上文中已经结合图3进一步提到并且布置在磁性元件12″的内侧并且在磁性元件12″的整个长度上沿轴向方向A1、A2延伸并且设置为改善相对于套筒11的定心。

当然，在不脱离专利权利要求的内容的情况下，可以对所说明的示例性实施例进行多种结构修改。

附图标记列表

10、10′、10″ 根据本发明的磁体组件

11 套筒

11A 衬套形的紧固部分

11B 衬套形的紧固部分

11C 止动凸缘

11D 闩锁装置

12、12′、12″ 磁性元件

12A 有效磁性部分

12B、12B′、12B″ 用于形状配合连接至套筒的凹部

13 定位凸缘

14 工具接合凹部

15 横向狭槽

16-1、16-1′、16-1″ 具有沿第一圆周方向作用的止动表面的突起

16-2、16-2′、16-2″ 具有沿第二圆周方向作用的止动表面的突起

17 肋

A 旋转轴线

A1 第一轴向方向

A2 第二轴向方向

I1 第一内表面

I2 第二内表面

I3 第三内表面

S1 第一端侧

S2 第二端侧

U1 第一圆周方向

U2 第二圆周方向

Claims (12)

1.一种用于传感器装置的磁体组件(10、10′、10″)，用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，

-其中，所述磁体组件(10、10′、10″)具有套筒(11)和磁性元件(12、12′、12″)，该磁性元件形状配合地连接到套筒(11)，

-其中，所述套筒(11)设计成用于将磁体组件(10、10′、10″)连接到转向轴的第一部分并且具有至少一个止动凸缘(11c)，该止动凸缘沿径向方向在径向平面中向外延伸，以在第一轴向方向(A1)上轴向固定磁性元件(12、12′、12″)，

-其中，所述磁性元件(12、12′、12″)为套筒形或环形设计，或者是磁性环或磁性套筒，并且具有第一端侧(S1)、第二端侧(S2)和介于其间的磁性有效的磁性部分(12A)，并且

-其中，所述磁性元件(12、12′、12″)相对于套筒(11)同心地布置，并且通过其第一端侧(S1)至少部分地轴向支撑在止动凸缘(11C)上且从而沿第一轴向方向(A1)固定，

其特征在于，所述磁性元件(12、12′、12″)通过至少一个闩锁装置(11D)而沿第二轴向方向(A2)、第一圆周方向(U1)以及第二圆周方向(U2)固定，所述闩锁装置(11D)接合在凹部(12B、12B′、12B″)中，所述凹部(12B、12B′、12B″)沿轴向方向(A2)敞开并具有多个内表面(I1、I2、I3)，其中，所述凹部(12B、12B′、12B″)的第一内表面(I1)在第二轴向方向(A2)上形成止动表面并且在第二轴向方向(A2)上固定闩锁装置(11D)，其中，所述凹部(12B、12B′、12B″)的第二内表面(I2)在第一圆周方向(U1)上形成止动表面并且在第一圆周方向(U1)上固定闩锁装置(11D)，并且所述凹部(12B、12B′、12B″)的第三内表面(I3)在第二圆周方向(U2)上形成止动表面并且在第二圆周方向(U2)上固定闩锁装置(11D)。

2.根据权利要求1所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述止动凸缘(11c)以完全环绕的方式形成。

3.根据权利要求1或2所述的磁体组件(10)，其特征在于，所述至少一个凹部(12B)是凹陷或间隙，其布置在所述磁性元件(12)的第二端侧(S2)并且在轴向方向(A1)和圆周方向(U1、U2)上沿第一端侧(S1)的方向从第二端侧(S2)的端面延伸并且被引入到磁性元件(12)中。

4.根据权利要求1或2所述的磁体组件(10′)，其特征在于，所述至少一个凹部(12B′)由所述磁性元件(12′)的第二端侧(S2)的端面部分(I2)和磁性元件(12′)的两个突起(16-1、16-2)形成，所述突起分别沿圆周方向(U1、U2)在外部与所述端面部分接界，并且分别沿轴向方向(A2)远离第二端侧(S2)上的端面延伸。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的磁体组件(10″)，其特征在于，所述至少一个凹部(12B″)由凹陷或间隙和磁性元件(12′)的两个突起(16-1′、16-2′)形成，所述凹陷或间隙在轴向方向(A1)和圆周方向(U1、U2)上沿第一端侧(S1)的方向从第二端侧(S2)的端面在磁性元件的第二端侧(S2)引入到磁性元件(12″)中，所述突起分别沿圆周方向(U1、U2)在外部与所述凹陷或间隙接界，并且分别沿轴向方向(A2)远离第二端侧(S2)延伸。

6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述闩锁装置(11D)具有闩锁臂(11D)，其至少部分地在轴向方向(A1、A2)上延伸且具有自由端，或者所述闩锁装置由这种闩锁臂(11D)形成，其中，所述闩锁臂与其自由端接合在相关的凹部(12B、12B′、12B″)中，从而在第二轴向方向(A2)上以及在第一圆周方向(U1)和第二圆周方向(U2)上分别固定磁性元件(12、12′、12″)，特别是分别以形状配合的方式。

7.根据权利要求6所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述闩锁装置(11D)连接至所述套筒(11)，其中，所述闩锁装置(11D)特别地与套筒(11)一体地形成或者与套筒(11)形成共同的部件。

8.根据权利要求7所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述闩锁装置(11D)特别是闩锁臂(11D)，所述闩锁臂被紧固至所述套筒(11)或者与套筒(11)一体地形成或与之形成在一个部件中并且具有自由端，且所述闩锁臂基本在轴向方向(A1、A2)上并且至少部分地在径向方向上以及通过其自由端在磁性元件(12、12′、12″)的第二端侧(S2)的方向上向外延伸。

9.根据权利要求8所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述套筒(11)包括金属或由金属构成，并且所述闩锁臂(11D)通过从套筒(11)，特别是在紧固部分(11A)的区域中部分切断，特别是部分冲压凸片，且随后形成凸片，特别是通过弯曲凸片而制成。

10.根据前述权利要求1至10中任一项所述的磁体组件(10、10′、10″)，其特征在于，所述磁性元件(12、12′、12″)在其内圆周表面上具有多个肋(17)，所述多个肋在圆周方向上分布且彼此间隔开并且分别在轴向方向上延伸，其中，所述肋(17)特别沿轴向方向(A1、A2)在磁性元件(12、12′、12″)的整个长度上延伸。

11.一种用于检测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，其特征在于，所述传感器装置具有根据权利要求1至10中任一项所述的磁体组件(10、10′、10″)。

12.一种具有传感器装置的机动车辆，其特征在于，所述传感器装置是根据权利要求11设计的。

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