CN117318399A - 用于将霍尔传感器的磁体安装在转子轴上的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于将霍尔传感器的磁体安装在转子轴上的方法。在用于借助适配器(24)将霍尔传感器(20)的磁体(22)安装在电机(6)的转子轴(10)上的方法(32)中,将磁体(22)在轴向方向(48)上置入在适配器(24)的容纳部(46)中,使得在径向方向(50)上磁体(22)在周边侧至少部分地被适配器(24)包围。使适配器(24)在径向方向(50)上向内塑性变形,使得磁体(22)被保持在容纳部(46)中。本发明还涉及冲头(54),冲头(54)的应用以及电机(6)。

Description

用于将霍尔传感器的磁体安装在转子轴上的方法
技术领域
本发明涉及用于将霍尔传感器的磁体安装在转子轴上的方法。转子轴是电机的组成部分。此外,本发明还涉及冲头以及冲头的应用和电机。
背景技术
电机被用于多种不同的任务。如果电机被设计为电动马达,则借助该电动马达通常驱动构件。在此,电机例如是工业设施的组成部分,而被驱动的构件例如是执行器,借助该执行器来建造和/或加工工件。然而,也有可能使用这种电动马达来驱动机动车。在这种情况下,车轮或与车轮作用连接的传动装置借助电动马达来驱动。因此,该机动车被构造为电动车。以该方式,就有可能使机动车至少在当地是无排放的。例如,机动车是建筑机械或农业机械。也有可能的是,将机动车设计成压雪车或类似机械。然而,即使是在乘用车辆或用于运输或休闲活动的其他车辆中也越来越多地借助相应的电动马达来驱动。
不依赖于各自的用途目的地,借助电动马达驱动的部分通常应被带引到特定的定位处或以特定速度被带引。因此,有必要依赖于电动马达的转速来调整并因此调节对电动马达的通电。为此,又有必要检测电动马达的转子轴的转速。为此,通常使用到诸如霍尔传感器的传感器。该霍尔传感器具有被紧固在转子的转子轴上的磁体,在转子轴旋转时借助该磁体产生时变的磁场。该磁场借助霍尔传感器的实际的传感器进行检测,为此利用霍尔效应。在此,传感器通常被抗相对旋转地保持并与磁体稍有间隔,从而无碰触式地实现对转速的检测。
在安装时,有必要将磁体防丢失地紧固在转子轴上。为此通常使用粘合剂。然而,对粘合剂的配量是相对耗时的,其中,如果使用的粘合剂太少,就确保不了磁体与转子轴的附着。如果使用过多的粘合剂,则转子轴的伸展度就增加,并且使得材料成本过度提高。此外有可能的是,在粘合剂的干燥阶段期间,磁体相对于转子轴发生滑转,从而存在非精确的取向情况。
发明内容
本发明的任务是说明一种特别合适的用于将霍尔传感器的磁体安装在电机的转子轴上的方法,以及特别合适的冲头和特别合适的冲头的应用和特别合适的电机,其中,有利地简化了安装,并且其中,提高了精度和使用寿命。
就方法而言,该任务通过权利要求1的特征来解决,就冲头而言通过权利要求4的特征来解决,就应用而言通过权利要求8的特征解决,而就电机而言通过权利要求9的特征解决。有利的改进方案和设计方案是各自的从属权利要求的主题。
该方法被用于将霍尔传感器的磁体安装在电机的转子轴上。例如,电机是异步机,或者特别优选的是同步机。电机适宜地被设计成无刷的。例如,电机是发电机,或者特别优选的是电动马达。在此,在运行中借助电动马达来驱动构件。例如,电机是工业设施的组成部分,而被驱动的构件尤其是执行器,借助该执行器来加工和/或建造工件。对此替选地,电机是机动车的组成部分,其中,借助电机例如驱动取力机组。特别优选的是,电机是主驱动装置的组成部分并且适用于此,尤其是被设置且设立成用于此。因此,被驱动的构件是车轮或与车轮作用连接的传动装置。
机动车例如是商用车辆,如载重车辆(Lkw)或公共汽车。对此替选地,机动车是农业器具,如拖拉机、联合收割机或借助拖拉机牵引的工具/执行器,如播种机。在另外的替选方案中,机动车是建筑车辆或例如是乘用车辆(Pkw)。对此替选地,机动车是摩托车或所谓的电动自行车。
转子轴优选由钢建造,例如由不锈钢建造,从而提供相对坚固的电机。尤其地,转子轴以能绕转子轴线转动的方式受支承,转子轴线也被称为旋转轴线,并且该转子轴线优选与转子轴同心地布置。适宜地,电机具有一个或多个轴承,借助轴承来实现对转子轴的支承。轴承优选被分别接驳在轴承端盖上,借助轴承端盖来封闭壳体,在壳体内部适宜地布置电机的转子。转子优选被抗相对转动地紧固在转子轴上。尤其地,转子包括多个永磁体。适当地,电机具有定子,转子例如在周边侧被定子包围。定子优选包括多个电磁体,这些电磁体适宜地彼此互连成多个相。在此适当地,给其中每个相配属有相同数量的电线圈。适宜地,相的数量在此等于三。这些(电)相例如彼此互连成星形或三角形电路。适当地,在电机运行中,对相的通电借助变流器来实现,变流器尤其按照桥式变流器的类型设计,优选被设计成B6变流器。
霍尔传感器适宜地包括传感器,该传感器例如被设计成芯片,并且该传感器尤其被紧固在电路板上。在安装状态下,传感器优选抗相对转动地例如保持在其中一个可能的轴承端盖上。霍尔传感器还包括磁体,在安装状态下,磁体尤其是抗相对转动地被紧固在转子轴上。磁体优选被设计成柱体式并适当地垂直于转子轴线和/或直径通过其中心点地被磁化。优选地,在安装状态下,转子轴线穿过磁体,并且磁体除了其磁化部外关于转子轴线旋转对称。例如,磁体由铁氧体、铁或稀土材料构成。
为了将优选是永磁体的磁体紧固在转子轴上,使用了适配器,该适配器适宜地由金属建造,从而提高了坚固性。适当地,适配器的材料的硬度低于转子轴的材料的硬度。适配器适当地由抗磁或顺磁的材料建造。因此,由于适配器,使得借助磁体建立的磁场线只被略微改变。优选地,适配器由铝制成,例如由纯铝或铝合金制成。适配器具有例如被设计成杯式或罐式的容纳部。换句话说,容纳部被按照旋转对称的凹陷部的类型设计。优选地,容纳部在安装状态下关于转子轴线旋转对称。适当地,容纳部的尺寸设计成使得磁体可以不需要力地被置入到容纳部中。
根据该方法,将磁体置入到适配器的容纳部中,置入的方向为轴向方向。在此,轴向方向就适配器和/或磁体方面来说被相同确定,并且在安装状态下,磁体/适配器的轴向方向与转子轴的旋转轴线平行。优选地,在此,柱体式的磁体的轴线平行于轴向方向。由于置入,使得在垂直于轴向方向的径向方向上磁体在周边侧至少部分地被适配器包围。径向方向在此尤其关于磁体和/或适配器来限定。径向方向优选在安装在转子轴上的状态下垂直于旋转轴线取向并与该旋转轴线相交。总之,将磁体在轴向方向上置入在适配器的容纳部中,使得在径向方向上磁体在周边侧至少部分地被适配器包围。
适宜地,由于置入和/或由于磁体/容纳部的尺寸,使得磁体在周边侧完全被容纳部包围,其中,磁体适宜地被设计成柱体式。适当地,在此,磁体的端面与适配器的容纳部的边界平齐和/或垂直于轴向方向。在轴向方向上的置入适宜地不需要力地进行,并且在容纳部与磁体之间建立了间隙配合。尤其地,容纳部相对于磁体的尺寸比磁体的外部尺寸大了10/100mm至2/100mm之间,优选等于5/100mm。
在完成该工作步骤后,磁体因此被嵌入到容纳部之内,从而使得磁体的定位借助适配器被预先给定。在此,磁体尚未被紧固在适配器上,并且例如仍有可能将磁体从适配器上移除。然而,由于置入是不需要力的,使得避免了对磁体和/或适配器的损坏。尤其地,容纳部和/或磁体定向成使得当适配器和磁体被安装在转子轴上时,它们关于旋转轴线是旋转对称的。
在后续的工作步骤中,使适配器在径向方向上向内塑性变形,使得磁体被保持在容纳部中。为了塑性变形,尤其是在径向方向上向内对适配器,尤其是对适配器的至少部分包围磁体的那个部分,施加力。优选地,在此进行冷敛缝。换句话说,磁体和适配器优选被彼此冷敛缝。优选地,适配器在此由铝建造,因此塑性变形所需的力相对较低。例如,由于塑性变形,使得适配器与磁体之间实现力锁合。优选地,对适配器施加1kN至10kN之间的力以使其变形。由于适配器的应用,有可能用相对较软的材料来制造该适配器,从而使为塑性变形所需施加的力相对较少。在此,转子轴可以由相对较硬的材料制成,因此仍然提高了电机的坚固性。
由于该方法,使得磁体以不能脱开的方式与适配器连接,因此即使在电机受相对较高的负载的情况下也避免了磁体从适配器上脱离并因此也避免从转子轴上脱离。在此,由于磁体被不需要力地置入到容纳部中,使得磁体所受的负载相对较低,从而避免损坏。换句话说,由于将磁体置入到容纳部中基本上不需要力,或者至少在适配器与磁体之间不出现摩擦,或者至少置入磁体不受到适配器阻碍,使得不对例如由相对易碎/较脆的材料制成的磁体造成损害。由于适配器的变形,使得磁体不受点状的负载,从而在此也避免了对磁体的损坏。换句话说,基于该方式排除了磁体发生断裂,这就简化了安装。因此减少了废品。基于容纳部,也相对准确地实现对磁体的定位,从而在安装中不发生磁体错位,因此提高了在定位检测时的准确性。也不需要附加的材料,因此也降低了制造成本。此外,由于磁体只能借助破坏才从适配器上脱离,所以提高了坚固性,并且避免了磁体从适配器上不期望的脱离。因此提高了使用寿命。
尤其地,适配器是一体式的并例如是初次成型的。适配器适宜地被设计成尤其关于如下轴线基本上旋转对称的,该轴线平行于轴向方向并且在安装状态下与转子轴的旋转轴线/转子轴线重合。与完全的旋转对称不同的是例如存在通风孔,借助通风孔避免由于置入磁体而构成超压。适配器适宜地设计成蘑菇式或铆钉式,因此简化了安装。换句话说,适配器基本上是钉子式的,其中,尤其是将容纳部引入到头部中。容纳部适宜地关于在安装状态下与转子轴的旋转轴线重合的轴线旋转对称。
尤其地,容纳部的外壁光滑地设计,从而方便制造适配器。例如,磁体在其周边上具有如下结构,适配器由于塑性变形而至少部分地嵌入到该结构中。例如,该结构被按照沟槽或倒角的类型设计。对此替选地,磁体外侧是光滑的,因此方便了制造。适宜地,在塑性变形中,适配器变形,使得磁体被适配器围嵌,尤其是在轴向方向上被围嵌。换句话说,容纳部的让磁体被置入到容纳部中的开口至少部分缩小,从而使得磁体被可靠地保持在容纳部中。因此,一方面,避免了磁体从适配器上脱离。另一方面,以该方式,就不需要对磁体和适配器进行特殊的匹配/加工,因此降低了制造成本和制造时间。
例如,为了使适配器塑性变形,可以借助两个彼此相向运动的挤压钳口来对该适配器进行围嵌。然而,特别优选地,在适配器的周边侧上或至少均匀环绕地施加在径向方向上向内指向的力,从而避免了由于适配器的不均匀形状而造成不平衡。适宜地,使用冲头用于变形,该冲头具有冲头开口。该冲头开口尤其在轴向方向上指向,并且冲头开口具有常见的相对于径向方向倾斜并因此也尤其相对于轴向方向倾斜的侧腹。该侧腹尤其朝冲头开口的开口的方向,即冲头开口的入口的方向指向。
根据该方法,冲头在轴向方向上运动,借助侧腹使得适配器变形,即尤其是使得适配器在径向方向上向内塑性变形。为此,塑性变形所需的力借助侧腹来加载到适配器的至少一部分上。优选地,在此,冲头相对于适配器在轴向方向上运动,从而该冲头使适配器例如越来越多地沉入到冲头开口中,并至少部分地沿着侧腹运动。由于斜置的、即倾斜的侧腹,使得适配器的其中一部分材料在径向方向上向内并朝磁体流动,从而例如实现了力锁合。
冲头开口尤其具有垂直于轴向方向布置的底部,借助该底部例如限界了磁体和/或适配器在轴向方向的沉入程度。在此,尤其地,磁体相对于适配器朝底部的方向指向。例如,冲头开口的边界借助侧腹来实现,从而冲头开口被设计成锥形。以该方式简化了冲头的制造。然而,特别优选地,侧腹与冲头开口的边缘侧的边界在径向方向上向内错位并且例如借助被接驳或优选成形在可能的底部上的凸鼻来提供。借助凸鼻,因此将沟槽或类似结构引入到适配器的端侧中,从而使材料在径向方向上向内被推挤,并因此实现磁体与适配器的紧固。在此,并不改变适配器的外部尺寸,因此避免不平衡或类似情况发生。
例如,首先将磁体紧固在适配器上,并随后将适配器紧固在转子轴上。因此,有可能已经预制好被紧固在适配器上的磁体。然而,特别优选地,为了安装适配器,首先将适配器定位在转子轴的安装开口中。尤其地,安装开口被引入到在转子轴的端侧中并优选相对转子轴线同心。换句话说,安装开口沿着转子轴线延伸。适当地,安装开口按照盲孔的类型设计。因此,转子轴的机械完整性只是相对地稍微缩减。适当地,在适配器与安装开口之间在此实现了力锁合,从而虽然用于安装适配器的力耗费提高了。然而,却避免了适配器从转子轴上脱离。在此,在安装时只对适配器施加力,因此避免对磁体的损坏。
例如,随后将磁体放到容纳部中,或者当适配器被定位在转子轴的安装开口中时,磁体已经处于容纳部中。然而,优选地,在该情况下,磁体还没有被保持在适配器上。适宜地,借助冲头在轴向方向上将适配器挤压到安装开口中。尤其地,这是在一个工作步骤中随着适配器塑性变形以保持磁体来一起完成,因此降低了所需的工作步骤的数量。总之,最终的对适配器的紧固和对磁体在适配器上的紧固是在共同的工作步骤中完成,因此减少了制造时间。
优选地,冲头设计成使得首先将适配器挤压到安装开口中,并且当该适配器达到特定的定位时,基于现有的力,使适配器塑性变形。尤其地,适配器为此具有与冲头、尤其是冲头开口相应的止挡。适当地,在此,在适配器与转子轴之间实现了过盈配合,从而排除了它们彼此之间的扭转。优选地,在适配器被挤压到转子轴中时,适配器在此附加地至少略微塑性变形,从而避免适配器从转子轴上脱离。尤其地,安装开口在内侧上具有内齿部,从而实现防止适配器相对于转子轴扭转。
冲头被用于执行用于将霍尔传感器的磁体安装在电机的转子轴上的方法,并且适用于此,尤其是被设置且设立成用于此。该冲头包括冲头开口,冲头开口具有相对于轴向方向倾斜的侧腹。适当地,冲头开口的垂直于轴向方向的横截面是圆形的。优选地,冲头开口关于平行于轴向方向延伸的轴线旋转对称。在此,尤其地,当磁体安装在转子轴上时,轴向方向平行于转子轴的旋转轴线。换句话说,冲头开口沿着延伸的轴向方向相对适配器和磁体的轴向方向平行或恰好是该方向,并且这又优选平行于转子轴的旋转轴线。尤其地,冲头关于平行于轴向方向延伸的轴线旋转对称,被接入到冲头开口的适配器也被设计成关于该轴线旋转对称。适当地,冲头由钢建造,优选由硬化钢建造。以该方式方便适配器的变形,尤其是如果该适配器由铝建造时如此。在此,冲头的磨损在该情况下减少,并且冲头可以被多次用于执行该方法。
例如,冲头开口基本上设计成锥状,适宜地锥状逐渐变细地设计,从而借助冲头开口的边缘来提供侧腹。然而,特别优选地,冲头开口具有相对于轴向方向垂直的底部,该底部包括凸起的凸鼻。在此,凸鼻相对底部的边缘错位,并且凸鼻被设计成至少部分地在轴向方向凸起,从而该凸鼻至少部分地伸入到冲头开口中。尤其地,凸鼻的横截面呈v形。因此,在适配器的垂直于轴向方向延伸的端面被压紧到凸鼻时在端面上形成v形的凹痕。以该方式,一方面简化了适配器的变形,这是因为最初所需的力很低。由于该形状也没有发生过载,从而避免了适配器的断裂或受其他损坏。
例如,只存在一个这样的凸鼻,或者冲头具有多个彼此分开的凸鼻。以该方式,使得适配器只发生区段式的变形,因此减少了变形所要加载的力。然而,特别优选地,凸鼻被设计成相对于径向方向是环绕的。尤其地,借助凸鼻因此形成环,该环优选相对冲头开口的中心轴线同心布置。以该方式,在适配器变形时没有不平衡被引入到适配器中,而该适配器同样环绕地发生变形。
优选地,凸鼻布置成使得该凸鼻与磁体间隔开,从而避免因凸鼻引起的对磁体造成的损坏。然而,适当地,凸鼻与磁体之间的间距小于凸鼻与适配器的在径向方向上靠外的端部之间的间距。以该方式,减少了为了将磁体保持在容纳部中而使适配器的朝向磁体的部分发生变形所需的力。
例如在此,底部被连贯地设计并且例如是平坦的面。然而,特别优选地,底部至少在内侧被部分留空,并因此在底部中引入凹陷部。借助凹陷部,在此尤其使磁体和适宜的适配器的一部分被覆盖,从而使得该部分和磁体不直接贴靠在底部上。由于凹陷部,使得在适配器变形时该适配器有可能至少部分地变形进入到凹陷部中,并因此使适配器的材料朝那里移位。因此,材料积聚在磁体的端侧上,从而使磁体以不能脱开的方式与适配器连接。尤其地,可能的凸鼻在径向方向上直接与凹陷部周边侧联接。
例如,只存在凹陷部,从而借助冲头阻止与磁体的接触。然而,特别优选地,冲头包括用于限制要加载到磁体上的力的设备。在执行方法时,该设备至少暂时贴靠在磁体上,从而借助该设备稳定了磁体相对于适配器的定位,而不发生对磁体的过载。该设备适宜地整合到底部中,优选是凹陷部中,并因此稳定在那里。以该方式方便了方法的执行。基于该设备,因此确保尽管加载到适配器上的力导致塑性变形,但仍排除对磁体的损坏。
尤其地,该设备包括受弹簧加载的球体。该球体适宜地以能在轴向方向上移动方式支承在两个止挡之间,并且在未使用的状态下部分地突出超过底部,并因此伸入到冲头开口中。因此,在导入磁体的适配器时,该设备首先与磁体接触,从而避免了磁体相对于容纳部发生错位。一旦冲头的侧腹贴靠在适配器上,就发生变形,并且球体抵抗弹簧的负载地在轴向方向上后退,从而使得用于使适配器变形的力不直接地并且不完全作用于磁体上。
具有冲头开口的冲头(该冲头开口具有相对于轴向方向倾斜的侧腹)被用于执行借助适配器将霍尔传感器的磁体安装在电机的转子轴上的方法。在该方法中,将磁体在轴向方向上置入在适配器的容纳部中,使得在径向方向上磁体在周边侧至少部分地被适配器包围。使适配器在径向方向上向内塑性变形,使得磁体被保持在容纳部中。为此,适配器被定位在冲头的冲头开口中,并且冲头在轴向方向上运动,使得借助侧腹使适配器变形。
电机例如是发电机或电动马达,并且具有转子轴。尤其地,在转子轴上抗相对转动地紧固有转子。适宜地,转子轴借助一个或多个轴承以能转动的方式受支承,优选是以能绕转子轴线转动的方式受支承。霍尔传感器的磁体借助适配器被紧固在转子轴上。在此,为了制造,将磁体在轴向方向上置入在适配器的容纳部中,使得在径向方向上磁体在周边侧至少部分地被适配器包围。随后,适配器在径向方向上向内塑性变形,使得磁体被保持在容纳部中。
优选地,适配器被挤压到转子轴的安装开口中,该安装开口适宜地被引入到转子轴的端侧中,该端侧垂直于转子轴的转子轴线。安装开口在此适宜地至少部分沿转子轴线延伸,该转子轴线也被称为旋转轴线。
在电机中,因此,使适配器至少塑性变形,使得磁体被保持在容纳部中。基于塑性变形,使适配器尤其变形成使得磁体适宜地被适配器部分包夹,从而使容纳部的开口小于磁体的伸展度。
优选地,电机包括霍尔传感器的传感器,该传感器例如被整合在芯片中,并且该传感器基于霍尔效应工作。借助传感器,在此有可能检测到在电机运行中借助磁体所建立的旋转磁场。该传感器适用于此,尤其是被设置且设立成用于此。传感器例如具有多个接口,其中,能对其中一些接口施加电压。
结合该方法所阐述的改进方案和优点按意义也被转移到冲头/应用/电机以及彼此之间转移并且反之亦然。
附图说明
下面结合附图详细阐述本发明的实施例。其中:
图1示意性地示出具有电机的机动车;
图2示出用于将霍尔传感器的磁体安装在电机的转子轴上的方法;
图3以透视性的剖面图示出转子轴,在转子轴上紧固有转子;
图4透视性地以分解图示出转子轴、适配器和磁体;
图5以剖面图示出在使用冲头进行组装期间的转子轴、适配器和磁体;
图6透视地示出冲头;
图7、8以剖面图或以透视性的剖面图示出在不同的时刻的安装期间的转子轴、适配器和磁体;并且
图9以剖面图放大地示出转子轴、适配器、磁体和冲头。
彼此相应的部分在所有图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1中示意性地简化示出了具有多个车轮4的机动车2,借助这些车轮与未详细示出的路面进行接触。至少其中一个车轮4借助被设计为电动马达的电机6来驱动,并因此与该电机作用连接。在此,借助电机6首先直接驱动传动装置或类似装置,并又经由传动装置或例如另外的构件驱动车轮4。
电机6具有以能相对于也被称为旋转轴线的转子轴线8转动的方式受支承的转子轴10。为此使用了两个未详细示出的轴承,即球轴承,其中一个分别被接驳到所配属的轴承端盖12上。因此,总共存在两个轴承端盖12,借助轴承端盖,在两侧对相对转子轴线8同心布置的被设计成空心柱体式的壳体14进行封闭。因此,转子轴10延伸穿过壳体14。
在壳体14之内布置有转子16,转子抗相对转动地紧固在转子轴10上,并且转子包括多个未详细示出的永磁体。转子16也被设计成空心柱体式,并且相对转子轴线8同心布置。在周边侧,转子16被定子18包围,定子被紧固在壳体14的内侧上。定子18包括多个未详细示出的电磁体,它们互连成三个电相。借助未详细示出的变流器实现对电磁体的通电并因此也实现对相的通电。
为了无故障地实现这一点,电机6具有霍尔传感器20,借助霍尔传感器可以检测转子轴10的转速和/或定位,并因此也可以检测转子16相对于定子18的转速和/或定位。为此,霍尔传感器20包括磁体22,该磁体被紧固在适配器24上。适配器24由顺磁材料,即铝建造。因此,借助适配器24,使得借助磁体20建立的磁场只被略微更改。适配器24又抗相对转动地被紧固在转子轴10的端部处。
霍尔传感器20还包括传感器26,该传感器根据霍尔原理工作。借助传感器26,使得磁体22在运行中被检测,这些磁体直径通过中心点地被磁化并同心地布置在转子轴线8上。传感器26作为芯片存在并被紧固在电路板28上。整个霍尔传感器20被布置在电子器件壳体30之内,该电子器件壳体被紧固在其中一个轴承端盖12上,并且转子轴10在一侧终止于该电子器件壳体之内。
图2中示出了用于借助适配器24将磁体22,即永磁体,安装在转子轴10上的方法32。在第一工作步骤34中,提供了图3中沿转子轴线8的透视性的剖面图示出的转子轴10,该转子轴由钢建造,转子16被紧固在该转子轴周边侧上。转子轴10的在安装状态下被嵌入到电子器件壳体30之内的端部具有安装开口36,该安装开口被引入到转子轴10的垂直于转子轴线8延伸的端侧38上。安装开口36被设计成盲孔状,并沿转子轴线8延伸,以及被设计成关于该转子轴线同心且转动对称。
在随后的第二工作步骤40中,如图5中所示,将被设计成钉子式并且具有头部42和在头部上成形的直径减小的主体44的适配器24置入到安装开口36中。被设计成空心柱体式并沿着转子轴线8延伸的主体44相对转子轴线8同心布置,并且其外径等于或略大于安装开口36的内径。
与主体44相比,头部42具有增大的外径,并且在与主体44相背的端部上将罐式的容纳部46引入到头部42中,该容纳部借助柱体式的留空部来提供。经由被设计成空心柱体式的主体44,使得容纳部46和安装开口36的内部得到流体技术上的连接。整个适配器24被设计成关于转子轴线8旋转对称,并且适配器24的轴向方向48(主体44沿该轴向方向延伸)平行于转子轴线8。
被设计成柱体式的磁体22被置入到容纳部46中,为此,该磁体在轴向方向48上运动。在此,磁体22的外径相对于容纳部46的内径减少了5/100mm,从而在轴向方向48被置入到容纳部46中的磁体22与适配器24之间建立了间隙配合。该置入也不需要力地进行。容纳部46的高度,即在轴向方向48的伸展度,在此与磁体22在轴向方向48上的伸展度相应,从而在垂直于轴向方向48的径向方向50上磁体22在周边侧完全被适配器24包围。磁体22由于尺寸并不突出超过适配器24,而是与该适配器平齐,如图5中所示。
在随后的第三工作步骤52中,使用了冲头54,该冲头已经在图5中以剖面图示出并在图6中以透视图示出。冲头54基本上是柱体式,并在端侧上具有冲头开口56,为了执行方法32,冲头开口被布置成使得该冲头开口相对转子轴线8同心延伸并因此平行于轴向方向48延伸。
冲头54由硬化钢建造,并且冲头开口56基本上罐式地设计,并因此具有环绕的边缘58,该边缘平行于轴向方向48延伸。此外,冲头开口56具有底部60,该底部垂直于轴向方向48布置。
在底部60中引入有相对转子轴线8同心并因此在轴向方向48上延伸的凹陷部62,该凹陷部因此位于底部60的中心。凹陷部62在此从底部60离开相对于边缘58在轴向方向48上错位。在凹陷部62与底部60之间布置有被设计成环形的凸鼻64。换句话说,底部60经由凸鼻64过渡成凹陷部62。因此,底部60基本上是环形的,并在凸鼻64与边缘58之间延伸。凸鼻64平行于转子轴线8地具有呈V形的横截面,并伸入到冲头开口56中。因此,借助凸鼻64提供了同样环形环绕的侧腹65,该侧腹相对于径向方向50倾斜并且也相对于轴向方向48倾斜,并且也是冲头开口56的组成部分。
在凹陷部62的中央部分中布置有设备66,该设备也相对转子轴线8同心取向。该设备66具有球体68,该球体以能在轴向方向48上运动的方式支承在两个止挡70之间。在此,在背离冲头开口56的止挡70与球体68之间布置有未详细示出的弹簧,从而球体68受弹簧加载并被按压到与冲头开口56相配属的止挡70上。当球体68贴靠在该止挡70上时,球体68进入到冲头开口56中,从而该部分在轴向方向48上至少部分地突出超过底部60和凹陷部62,并被纳入到该底部中。
在第三工作步骤中,如图7中所示,适配器24,即其头部42,被定位在冲头开口56中。为此,冲头54在轴向方向48运动,并且让适配器24沉入到冲头开口56中。冲头开口56的边缘58在此在背离底部60的端部上具有倒角72,从而方便适配器24的导入。
在冲头54在轴向方向48上进一步导入/运动时,球体68首先与磁体22发生机械接触,从而使磁体22被稳定在容纳部46之内。在施加更强的力时,球体68抵抗弹簧加载地朝另一止挡70的方向后退。然后,凸鼻64与适配器24,即适配器的端侧发生机械接触。在此,凸鼻64的半径大于磁体22的半径,从而使得磁体22与凸鼻64或底部60没有直接机械接触。换句话说,磁体22只与作为冲头54的唯一构件的球体68有直接的机械接触。
由于借助冲头54经由凸鼻64对头部42施加的力,使得适配器24的主体44被压装到转子轴10的安装开口36中,如图8所示。由于主体44和安装开口36的尺寸,在此,它们之间建立了过盈配合。由于设备66和后退的球体68,使得加载到磁体22上的力是有限的,或者至少比借助冲头54加载在适配器42上的力有所减少。因此,设备66被用于限制要被加载到磁体22上的力。
总之,适配器24被定位在转子轴10的安装开口36中,并借助冲头54,将适配器24在轴向方向48压装到安装开口36中。在此主体44发生略微的弹性变形,从而使适配器24防丢失地被紧固在转子轴10上。
一旦头部42贴靠在端侧38上,适配器24在轴向方向48的进一步运动就被转子轴10所阻止,如图8中所示。然而,借助冲头54仍继续在轴向方向48上加载力,因此凸鼻64沉入到适配器24的头部42中,如图9中以沿转子轴线8的剖面图所示。在此,借助凸鼻64在头部42中建立了环绕的凹痕。
借助在径向方向50上形成凸鼻64的内部边界的侧腹65,使得适配器24的一部分被变形进入到凹陷部62中,从而使磁体22在朝向凹陷部62的一侧上至少在边缘侧被围嵌。因此,使冲头54在轴向方向48运动,使得适配器24借助侧腹65在径向方向50向内发生塑性变形。在此,变形的结果是,使磁体22被保持在容纳部46中。冲头54运动直到底部60面式地贴靠在头部42上为止,从而提供了相对较大的反作用力。随后,冲头54从电机6上移除,并且方法32结束,其中,冲头54已被用于执行了方法32。
基于该方法32,适配器24已被塑性变形,并具有借助凸鼻64所建立的环绕的环形的凹痕。由于塑性变形,使得磁体22被防丢失地保持在容纳部46中,其中,适配器24的变形借助冷敛缝来实现。
本发明不限于上述实施例。相反,本发明的其他变体也可以由本领域技术人员在不脱离本发明主题的情况下推导出来。尤其地,在不偏离本发明主题的情况下,结合实施例描述的所有单个特征也能以其他方式相互组合。
附图标记列表
2 机动车
4 车轮
6 电机
8 转子轴线
10 转子轴
12 轴承端盖
14 壳体
16 转子
18 定子
20 霍尔传感器
22 磁体
24 适配器
26 传感器
28 电路板
30 电子器件壳体
32 方法
34 第一工作步骤
36 安装开口
38 端侧
40 第二工作步骤
42 头部
44 主体
46 容纳部
48 轴向方向
50 径向方向
52 第三工作步骤
54 冲头
56 冲头开口
58 边缘
60 底部
62 凹陷部
64 凸鼻
65 侧腹
66 设备
68 球体
70 止挡
72 倒角

Claims (9)

1.用于借助适配器(24)将霍尔传感器(20)的磁体(22)安装在电机(6)的转子轴(10)上的方法(32),其中,
-将所述磁体(22)在轴向方向(48)上置入在所述适配器(24)的容纳部(46)中,使得在径向方向(50)上所述磁体(22)在周边侧至少部分地被所述适配器(24)包围,并且
-使所述适配器(24)在径向方向(50)上向内塑性变形,使得所述磁体(22)被保持在所述容纳部(46)中。
2.根据权利要求1所述的方法(32),
其特征在于,
将所述适配器(24)定位在冲头(54)的具有相对于径向方向(50)倾斜的侧腹(65)的冲头开口(56)中,并且使所述冲头(54)在轴向方向(48)上运动,使得借助所述侧腹(65)使所述适配器(24)变形。
3.根据权利要求2所述的方法(32),
其特征在于,
将所述适配器(24)定位在所述转子轴(10)的安装开口(36)中,其中,借助所述冲头(54)将所述适配器(24)在轴向方向(48)上压装到所述安装开口(36)中。
4.用于执行根据权利要求2或3中任一项所述的方法(32)的冲头(54),所述冲头具有冲头开口(56),所述冲头开口具有相对于轴向方向(48)倾斜的侧腹(65)。
5.根据权利要求4所述的冲头(54),
其特征在于,
所述冲头开口(56)具有相对于轴向方向(48)垂直的底部(60),所述底部包括凸起的凸鼻(64),借助所述凸鼻提供所述侧腹(65)。
6.根据权利要求5所述的冲头(54),
其特征在于,
所述凸鼻(64)被设计成相对于径向方向(50)是环绕的。
7.根据权利要求5或6所述的冲头(54),
其特征在于,
在所述底部(60)中整合有用于限制要加载到所述磁体(22)上的力的设备(66)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的所述冲头(54)用于执行根据权利要求2或3所述的方法(32)的应用。
9.电机(6),所述电机具有转子轴(10),在所述转子轴上有借助适配器(24)来安装的霍尔传感器(20)的磁体(22),并且所述磁体是根据权利要求1至3中任一项所述的方法(32)来安装的。
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