DE102008014985A1 - Magnet assembly for torque or rotation angle sensor arrangement on shaft, has ring magnet with external gear geometry, where ring magnet receives positive connection with plastic casing - Google Patents

Magnet assembly for torque or rotation angle sensor arrangement on shaft, has ring magnet with external gear geometry, where ring magnet receives positive connection with plastic casing Download PDF

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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
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    • 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

Abstract

Magnet assembly (5) has a ring magnet with external gear geometry. The ring magnet receives a positive connection with a plastic casing with exception of units of an external impact surface of the ring magnet. The plastic casing is a plastic insert molding. An independent claim is included for a method for manufacturing a magnet assembly.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Magnetbaugruppe mit einem Ringmagneten für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung auf einer Welle, insbesondere zur Detektion von drehwinkel- oder drehmomentabhängigen Größen an der Welle oder zwischen Teilwellen nach der Gattung des Hauptanspruchs und den Verfahrensansprüchen 10 und 11.The The invention relates to a magnet assembly with a ring magnet for a torque and / or rotational angle sensor arrangement on a shaft, in particular for the detection of rotational angle or torque dependent Sizes on the shaft or between partial waves after the genus of the main claim and the method claims 10 and 11.

Besonders mit berührungslos arbeitenden Winkelsensoren und einer Messung einer relativen Verdrehung von zwei Wellenenden eines sich drehenden Torsionssystems, zum Beispiel als Teil einer Lenkwelle, kann eine Ermittlung des auf die gesamte Lenkwelle ausgeübten Drehmoments durchgeführt werden, wie es insbesondere bei einem Einsatz in Lenksystemen von Kraftfahrzeugen mit elektrischer Lenkkraftunterstützung erforderlich ist.Especially with non-contact angle sensors and a Measuring a relative rotation of two shaft ends of a rotating torsion system, for example as part of a steering shaft, may be a determination of the force exerted on the entire steering shaft Torque can be carried out, as is the case in particular a use in steering systems of motor vehicles with electric power steering is required.

Ein solcher Drehmomentsensor besteht in der Regel aus zwei Einheiten, nämlich einer dynamischen Einheit, welche sich mit der Lenkwelle bzw. dem Torsionssystem mitdreht und einer ortsfesten statischen Einheit mit einer Elektronik, welche an dem umgebenden Getriebegehäuse fixiert ist.One such torque sensor usually consists of two units, namely a dynamic unity, which coincides with the Steering shaft or the torsion system rotates and a stationary static Unit with electronics connected to the surrounding gearbox is fixed.

Die dynamische Einheit ist dabei über zwei Teilwellen der Lenkwelle verteilt befestigt und kann deshalb auch in eine Statorbaugruppe und in eine Magnetbaugruppe unterteilt werden. Die unterschiedlichen Teilwellen werden dabei von einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle gebildet, die beide über einen Torsionsstab miteinander verbunden sind. Die Statorbaugruppe besteht mindestens aus dem Statorhalter und zum Beispiel zwei weichmagnetischen Bauteilen (Statoren), wobei optional weitere Bauteile in die Statorbaugruppe integriert werden können.The dynamic unit is about two partial waves of the steering shaft It can also be distributed in a stator assembly and divided into a magnet assembly. The different ones Partial waves are thereby from an input shaft and an output shaft formed, both via a torsion bar with each other are connected. The stator assembly consists at least of the stator holder and for example, two soft magnetic components (stators), wherein optionally further components can be integrated into the stator assembly can.

In der statischen Einheit ist die Sensorelektronik integriert, sie ist über eine Lagerung mit der dynamischen Einheit verbunden. Zwischen dem Getriebegehäuse und der statischen Einheit besteht in der Regel eine elektrische Steckverbindung.In the static unit is integrated with the sensor electronics, they is connected via a bearing with the dynamic unit. Between the gearbox and the static unit There is usually an electrical connector.

Innerhalb der Magnetbaugruppe des zuvor beschriebenen Drehmomentsensors befindet sich der Ringmagnet, wobei es an sich bekannt ist, dass mit solchen Ringmagneten, die mit magnetischen Sensormitteln über ein sich mit einer absoluten oder relativen Drehung ändernden Magnetfeld in einem Funktionszusammenhang stehen, die Drehbewegungen einer Welle berührungslos erfasst werden können.Within the magnet assembly of the torque sensor described above is located the ring magnet, it being known that with such Ring magnets with magnetic sensor means over changing with an absolute or relative rotation Magnetic field in a functional context, the rotational movements a wave can be detected without contact.

Beispielsweise ist aus der DE 102 56 322 A1 bekannt, dass ein Drehmomentsensor zur Erfassung des an einer Lenkwelle in einem Kraftfahrzeug anstehenden Drehmoments, jeweils an zwei sich gegenüberliegenden Teilwellen der Lenkwelle angebracht ist. Auf der ersten Teilwelle ist hier eine drehfest angebrachte Hülse mit Magneten vorhanden und auf der anderen Teilwelle ist ein Magnetfeldsensor angebracht, der dem Magneten an der ersten Teilwelle über einen Zwischenraum gegenüberliegt.For example, is from the DE 102 56 322 A1 It is known that a torque sensor for detecting the torque applied to a steering shaft in a motor vehicle is mounted on two opposite partial shafts of the steering shaft. On the first part of shaft here a rotatably mounted sleeve with magnets is present and on the other part of a wave magnetic field sensor is mounted, which is opposite to the magnet at the first part of a wave across a gap.

Bei dieser bekannten Anordnung hängt der im Zwischenraum erzeugte magnetische Fluss von der Drehwinkellage zischen dem Magneten und dem Detektor der Sensoranordnung ab, wobei zwischen den Teilwellen der Welle ein Torsionselement angeordnet ist, sodass hieraus das auf die Welle einwirkende Drehmoment messbar ist. Weiterhin ist das zuvor beschriebene Sensorprinzip auch aus der WO 02/071019 A bekannt.In this known arrangement, the magnetic flux generated in the gap depends on the rotational angle position of the magnet and the detector of the sensor arrangement, wherein between the partial waves of the shaft, a torsion element is arranged, so that from this the torque acting on the shaft can be measured. Furthermore, the sensor principle described above is also from the WO 02/071019 A known.

Um solche Ringmagnete fest an einem Träger zu verankern, ist es beispielsweise aus der DE 198 36 451 C2 bekannt, dass der Träger Teile aufweist, die in das Material des Ringmagneten hineinreichen und zu einer Verankerung des Ringmagneten führen. In diesem Stand der Technik wird ein gespritzt hergestellter Ringmagnet beschrieben, in dem eine Metallhülse als Einlegeteil verwendet wird. Aus dem Bund der Metallhülse stehen Ausklinkungen hervor, welche den Formschluss mit dem Ringmagneten bilden. Dieser bekannte Ringmagnet ist allerdings gegen ein mögliches Ausbrechen einzelner Magnetabschnitte nicht gesichert.To anchor such ring magnets firmly on a support, it is for example from the DE 198 36 451 C2 It is known that the carrier has parts which extend into the material of the ring magnet and lead to an anchoring of the ring magnet. In this prior art, a molded ring magnet is described in which a metal sleeve is used as an insert. From the collar of the metal sleeve are notches out, which form the positive connection with the ring magnet. However, this known ring magnet is not secured against a possible breakout of individual magnet sections.

In der EP 1 813 925 A1 wird ein gesinterter Ringmagnet beschrieben, welcher an seinen Stirnflächen von einer Kunstharzschicht umschlossen wird. Der Ringmagnet liegt dabei direkt auf einer Welle auf. Im Fall eines Bruches ist der Ringmagnet durch eine Fase an seinen beiden außen liegenden Kanten gegen ein Herausfallen aus der Kunstharzsicherung gesichert (7). Zu einem Bruch kann es beispielsweise kommen, wenn durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen des Wellenmaterials und des Magnetmaterials auftretende Spannungen zu Rissen im Ringmagneten führen.In the EP 1 813 925 A1 a sintered ring magnet is described, which is enclosed at its end faces by a synthetic resin layer. The ring magnet lies directly on a shaft. In the case of a fracture of the ring magnet is secured by a chamfer on its two outer edges against falling out of the resin fuse ( 7 ). A break may occur, for example, when stresses that occur due to the different thermal expansions of the shaft material and the magnetic material lead to cracks in the ring magnet.

In 1 der EP 1 813925 A1 ist ein Ringmagnet dargestellt, welcher auf drei Seiten von Kunstharz umgeben ist, wobei hier aber auf die Sicherung gegen ein Herausfallen von Bruchstücken des Ringmagneten verzichtet wurde. In beiden zuvor erwähnten Fällen erfolgt die Abdichtung des Ringmagneten zur Kunstharzumhüllung an seinen äußeren Kanten. Diese bekannte Art der Abdichtung führt zum Überspritzen von nicht dafür vorgesehenen Oberflächen des Ringmagneten und weiterhin wird die Positionierung des Ringmagneten in seiner axialen und radialen Lage zur Kunstharzumhüllung im Werkzeug erschwert und es besteht die Möglichkeit, das an den Kanten des Ringmagneten Bestandteile des Ringmagneten ausbrechen. Oft sind solche Ringmagneten dabei auch lediglich auf einen Metallring aufgeklebt.In 1 of the EP 1 813 925 A1 a ring magnet is shown, which is surrounded on three sides by synthetic resin, but here was waived the protection against falling out of fragments of the ring magnet. In both of the aforementioned cases, the sealing of the ring magnet to the resin envelope takes place at its outer edges. This known type of seal leads to overspray of unintentional surfaces of the ring magnet and further the positioning of the ring magnet in its axial and radial position to the resin coating in the tool is difficult and it is possible that at the edges of the ring magnet components of Ringma to break out. Often, such ring magnets are also glued only to a metal ring.

Im Fall eines strukturellen Versagens, zum Beispiel beim Herausbrechen von Bestandteilen des Ringmagneten durch eine mechanische Beschädigung oder eines Loslösens des Ringmagneten von seinem Träger, kann der Drehmomentsensor nicht mehr einwandfrei funktionieren. Beim Versagen der Verbindung zwischen dem Ringmagneten und seinem Träger kann es zu einer Relativbewegung des Ringmagneten zum Träger kommen, was im Drehmomentsensor als eine Magnetfeldänderung detektiert wird, die ihrerseits zu einem fehlerhaften Sensorsignal führt.in the Case of structural failure, for example breaking out of constituents of the ring magnet due to mechanical damage or a detachment of the ring magnet from its carrier, The torque sensor can no longer function properly. In case of failure of the connection between the ring magnet and his Carrier can cause a relative movement of the ring magnet come to the carrier, which in the torque sensor as a magnetic field change is detected, which in turn to a faulty sensor signal leads.

Wenn dieses fehlerhafte Sensorsignal bei einer Anwendung des Drehmomentsensors zur Erfassung des an einer Lenkwelle anstehenden Drehmoments in einem Kraftfahrzeug von der Fahrzeugelektronik als gültiges Signal interpretiert wird, kann beispielsweise eine nicht erwünschte Lenkunterstützung hervorgerufen werden, die die Fahrsicherheit negativ beeinflusst.If this erroneous sensor signal in an application of the torque sensor for detecting the torque applied to a steering shaft in a motor vehicle from the vehicle electronics as valid Signal is interpreted, for example, an undesirable Steering assistance caused the driving safety negative affected.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung geht von einer Magnetbaugruppe mit einem Ringmagneten für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung auf einer Welle aus, bei der der Ringmagnet aus kunststoffgebundenen Magnetteilchen besteht und eine äußere Verzahnungsgeometrie aufweist, die mit einer Kunststoffumhüllung mit Ausnahme mindestens von Teilen einer äußeren Wirkungsfläche eine formschlüssige Verbindung eingeht.The The invention is based on a magnet assembly with a ring magnet for a torque and / or rotation angle sensor arrangement on a shaft, where the ring magnet made of plastic Magnetic particles consists and an external tooth geometry that with a plastic sheath except at least parts of an outer surface of action a positive connection is received.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform besteht die Verzahnungsgeometrie aus an den seitlichen Stirnflächen des Ringmagneten ganz oder teilweise umlaufenden Stegen. Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform besteht die Verzahnungsgeometrie aus an den Stirnflächen des Ringmagneten ganz oder teilweise umlaufenden Vertiefungen und eine dritte vorteilhafte Ausführungsform besteht aus einer Verzahnungsgeometrie an der äußeren Seitenkante des Ringmagneten mit einem ganz oder teilweise umlaufenden Absatz.To a first advantageous embodiment is the Gearing geometry off at the lateral end faces of the ring magnet wholly or partially circumferential ridges. At a second advantageous embodiment, the tooth geometry from at the end faces of the ring magnet in whole or in part circumferential recesses and a third advantageous embodiment from a gearing geometry at the outer Side edge of the ring magnet with a completely or partially encircling Paragraph.

Die Verzahnungsgeometrie kann gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise derart teilweise umlaufend angeordnet sein, dass sich durch die Unterbrechungen eine Verdrehsicherheit der Ringmagneten gegenüber der Kunststoffumhüllung ergibt. Auch mit mindestens einem axial verlaufenden Steg, einer Vertiefung oder einer sonstigen vergleichbaren Formgebung lässt sich in vorteilhafter Weise eine solche Verdrehsicherheit der Ringmagneten gegenüber der Kunststoffumhüllung erreichen.The Gearing geometry can according to the invention be arranged in such an advantageous manner partially circulating that by the interruptions a security against rotation of the ring magnet compared to the plastic enclosure results. Also with at least one axially extending web, a depression or another comparable shape can be found in Advantageously, such a security against rotation of the ring magnet towards the plastic enclosure.

Nach der Erfindung ist somit der Ringmagnet von drei Seiten von der Kunststoffumhüllung umgeben, wobei diese ein sicheres und festes Verbindungsglied zwischen dem Ringmagneten und der Welle darstellt. Es kann eine Aufnahme von äußeren mechanischen Lasten erfolgen, die sonst zu Rissbildungen am Ringmagneten führen können. Die materialbedingt unterschiedlichen Wärmeausdehnungen von metallischer Welle und Ringmagnet führen bei direktem Kontakt beider Körper zu Spannungen, die sich ohne den erfindungsgemäßen Vorschlag dann im strukturell schwächeren Ringmagneten durch Rissbildung und Bruch bemerkbar machen können.To Thus, the invention is the ring magnet from three sides of the plastic envelope surrounded, this being a safe and solid link between represents the ring magnet and the shaft. It can take a picture be carried out by external mechanical loads, the otherwise they can lead to crack formation on the ring magnet. The material-related different thermal expansions of metallic shaft and ring magnet lead in direct contact both body to tensions without the invention Proposal then in structurally weaker ring magnet through cracking and breakage.

Insbesondere, wenn der Ringmagnet ein Bestandteil einer Drehmomentsensoranordnung an der Lenkwelle in einem Kraftfahrzeug ist, die an zwei axial sich gegenüberliegenden Teilwellen der Lenkwelle befestigt ist und eine Drehwinkeländerung zwischen den Teilwellen erfasst, könnte dann, wie eingangs erwähnt, eine von der Fahrsituation übertragene Schlagbeanspruchungen zu einem Schadensbild führen. Der erfindungsgemäß zwischen dem Ringmagneten und der Lenkwelle befindliche Kunststoff der Kunststoffumhüllung dämpft dabei den Lasteintrag auf den Ringmagneten in vorteilhafter Weise.Especially, when the ring magnet is part of a torque sensor arrangement on the steering shaft in a motor vehicle, which is at two axially opposite partial shafts of the steering shaft is fixed and detects a rotation angle change between the sub-waves, could then, as mentioned above, one of the Driving situation transferred shock loads to a Damage picture lead. The invention between the plastic ring surrounding the ring magnet and the steering shaft plastic dampens the load on the ring magnet in an advantageous manner Wise.

Bei einem strukturellen Versagen des Ringmagneten verbleiben die Magnetbruchstücke am Hauptkörper, wobei die an den Stirnflächen vorhandenen Formschlusselemente der Verzahnungsgeometrie ein Auseinanderbrechen des Ringmagneten verhindern, sodass der Drehmomentsensor trotz Beschädigung des Ringmagneten funktionstüchtig bleibt.at a structural failure of the ring magnet remain the magnetic fragments on the main body, being at the end faces existing interlocking elements of the tooth geometry a breakup prevent the ring magnet, so that the torque sensor despite damage the ring magnet remains functional.

Wenn die Kunststoffumhüllung eine Kunststoffumspritzung ist, so lässt sich erfindungsgemäß auf einfache Weise der Ringmagnet in einem Werkzeug mittels eines Spritzgussverfahren herstellen und im selben Werkzeug kann dann die Kunststoffumhüllung aufgebracht werden. Alternativ kann auch der Ringmagnet als vorgefertigtes Einlegeteil in einem separaten Werkzeug mit der Kunststoffumhüllung versehen werden.If the plastic casing is a plastic coating, so can be inventively simple Way the ring magnet in a tool by means of an injection molding process make and in the same tool can then plastic wrap be applied. Alternatively, the ring magnet as a prefabricated Insert in a separate tool with the plastic sheath be provided.

Hierbei kann auf einfache Weise eine Schaffung geeigneter Abdichtflächen für das Spritzwerkzeug zur Umhüllung des Ringmagneten erreicht werden, da die Abdichtung des Ringmagneten im Spritzwerkzeug über seine seitlichen Stirnflächen realisiert wird. Es ist auch eine kostengünstige Herstellung der Magnetbaugruppe gewährleistet, da die Kunststoffumhüllung des gespritzten Ringmagneten gegenüber anderen Herstellungsverfahren sehr kostengünstig ist und eventuell je nach Werkzeugkonzept die Umhüllung sogar im gleichen Werkzeug erfolgen kann.in this connection can easily create a suitable sealing surfaces for the injection mold for wrapping the ring magnet be achieved because the sealing of the ring magnet in the injection mold over its lateral end faces is realized. It is also ensures a cost-effective production of the magnet assembly, because the plastic sheath of the injected ring magnet very inexpensive compared to other production methods is and possibly depending on the tool concept, the envelope can even be done in the same tool.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained with reference to the figures of the drawing. Show it:

1 ein Anwendungsbeispiel eines Ringmagneten für eine Drehmomentsensoranordnung an der Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges, 1 an application example of a ring magnet for a torque sensor arrangement on the steering shaft of a motor vehicle,

2a und 2b eine Detaildarstellung eines Ringmagneten mit seitlich an den Stirnflächen umlaufenden Stegen, 2a and 2 B a detailed representation of a ring magnet with laterally encircling at the end faces webs,

3a und 3b eine Detaildarstellung eines Ringmagneten mit seitlich an den Stirnflächen umlaufenden Vertiefungen, 3a and 3b a detailed representation of a ring magnet with laterally encircling at the end faces depressions,

4a und 4b eine Detaildarstellung eines Ringmagneten mit seitlich an den Stirnkanten umlaufenden Absätzen, 4a and 4b a detailed representation of a ring magnet with laterally at the end edges encircling paragraphs,

5 eine Ansicht auf einen Ringmagneten mit unterbrochenen seitlich umlaufenden Stegen und 5 a view of a ring magnet with broken laterally encircling webs and

6 eine Ansicht auf einen Ringmagneten mit axialen Stegen im inneren Durchmesser. 6 a view of a ring magnet with axial webs in the inner diameter.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 zeigt prinzipiell eine Vorrichtung zur Bestimmung eines auf eine Welle 1 ausgeübten Drehmoments an einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges. Die Welle 1 weist hier zwei Teilwellen 2 und 3 auf, die mittels eines Torsionsstabes 4 miteinander verbunden sind. Es ist hier eine Drehmomentsensoranordnung vorhanden, die aus einer Magnetbaugruppe 5 an der Teilwelle 2 und einer Statorbaugruppe 6 an der Teilwelle 3 als Teil einer dynamischen Einheit des Drehmomentsensors besteht und es ist ein hier nicht näher beschriebener Magnetfeldsensor 7 als Teil einer statischen Einheit des Drehmomentsensors zur Erfassung der drehwinkelabhängigen Magnetfeldänderungen vorhanden. Die Magnetbaugruppe 5 enthält hier einen anhand der folgenden Figuren näher erläuterten Ringmagneten. 1 shows in principle a device for determining one on a shaft 1 exerted torque on a steering shaft of a motor vehicle. The wave 1 here has two partial waves 2 and 3 on, by means of a torsion bar 4 connected to each other. There is here a torque sensor arrangement consisting of a magnetic assembly 5 at the partial wave 2 and a stator assembly 6 at the partial wave 3 exists as part of a dynamic unit of the torque sensor and it is a magnetic field sensor not described in detail here 7 as part of a static unit of the torque sensor for detecting the rotation angle-dependent magnetic field changes available. The magnet assembly 5 contains here a ring magnet explained in more detail with reference to the following figures.

In 2a ist eine Detaildarstellung eines solchen Ringmagneten 10 im Schnitt gezeigt, der mit am Umfang der seitlichen Stirnflächen des Ringmagneten 10 umlaufenden Stegen 11 versehen ist. Im inneren Durchmesser des Ringmagneten 10 sind noch axial verlaufende Stege 12 vorhanden, die weiter unten erläutert werden.In 2a is a detailed representation of such a ring magnet 10 shown in section, with the circumference of the lateral end faces of the ring magnet 10 encircling webs 11 is provided. In the inner diameter of the ring magnet 10 are still axially extending webs 12 available, which will be explained below.

2b zeigt darüber hinaus in einem Detailschnitt den Ringmagneten 10 mit den Stegen 11, der mit einer Kunststoffumhüllung 13 versehen worden ist. Der kunststoffgebundene Ringmagnet 10 wird bevorzugt in einem Spritzprozess hergestellt, sodass bei entsprechender Auslegung des Spritzwerkzeuges die Kunststoffumhüllung 13 im gleichen Werkzeug erfolgen kann oder aber der Ringmagnet 10 wird als Einlegeteil in einem separaten Spritzwerkzeug bearbeitet. Der Ringmagnet 10 ist im Ergebnis über seinen Innendurchmesser und an den seitlichen Stirnflächen und somit außer an den äußeren dem Sensor gegenüberliegenden Wirkungsflächen von Kunststoff umgeben. Die an den seitlichen Stirnflächen vorhandenen Stege 11 als Verzahnungsgeometrie gehen somit mit der Kunststoffumhüllung 13 eine form- und kraftschlüssige Verbindung ein, die ein Ausbrechen von Magnetmaterial des Ringmagneten 10 im Fall eines Magnetbruches verhindern. 2 B also shows in a detail section the ring magnet 10 with the jetties 11 that with a plastic cladding 13 has been provided. The plastic-bonded ring magnet 10 is preferably produced in an injection process, so that with appropriate design of the injection molding tool, the plastic coating 13 can be done in the same tool or the ring magnet 10 is processed as an insert in a separate injection mold. The ring magnet 10 As a result, it is surrounded by its inner diameter and at the lateral end faces and thus, except for the outer surface of the plastic opposite the sensor. The webs on the lateral faces 11 as a gearing geometry thus go with the plastic sheath 13 a positive and non-positive connection, which is a breaking out of magnetic material of the ring magnet 10 in case of magnetic breakage.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Ringmagneten 10 ist in 3a im Schnitt gezeigt, wobei hier der Ringmagnet 10 mit seitlich am Umfang umlaufenden Vertiefungen 14 versehen ist. Im inneren Durchmesser sind auch hier noch die axial verlaufenden Stege 12 vorhanden. 3b zeigt darüber hinaus auch hier in einem Detailschnitt den Ringmagneten 10 mit den Vertiefungen 14 nach der 3a und mit der Kunststoffumhüllung 13.A second embodiment of the ring magnet 10 is in 3a shown in section, in which case the ring magnet 10 with recesses on the circumference around the circumference 14 is provided. In the inner diameter here are still the axially extending webs 12 available. 3b also shows here in a detail section the ring magnet 10 with the wells 14 after 3a and with the plastic wrap 13 ,

Ein drittes Ausführungsbeispiel des Ringmagneten 10 ist in 4a im Schnitt gezeigt, wobei hier der Ringmagnet 10 mit seitlich am Umfang umlaufenden Abätzen 15 versehen ist. Im inneren Durchmesser sind auch hier noch die axial verlaufenden Stege 12 vorhanden. 4b zeigt darüber hinaus auch hier in einem Detailschnitt den Ringmagneten 10 mit den Absätzen nach der 4a mit der Umhüllung 13.A third embodiment of the ring magnet 10 is in 4a shown in section, in which case the ring magnet 10 with laterally circumferentially extending heels 15 is provided. In the inner diameter here are still the axially extending webs 12 available. 4b also shows here in a detail section the ring magnet 10 with the paragraphs after the 4a with the serving 13 ,

Um ein Verdrehen des Ringmagneten 10 in der Kunststoffumhüllung 13 bzw. um jede Relativbewegung zwischen dem Ringmagneten 10 und der Kunststoffumhüllung 13 zu verhindern, besitzt der Ringmagnet 10 nach 5 an den seitlichen Stirnflächen Stege 16, die im Umlauf Unterbrechungen 17 aufweisen.To twist the ring magnet 10 in plastic wrap 13 or to any relative movement between the ring magnet 10 and the plastic wrap 13 To prevent possesses the ring magnet 10 to 5 on the lateral faces webs 16 that circulates interruptions 17 exhibit.

In 6 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das schon anhand der 2a erwähnt worden ist. Hier sind, um das Verdrehen des Ringmagneten 10 in der Kunststoffumhüllung 13 bzw. jede Relativbewegung zwischen dem Ringmagneten 10 und der Kunststoffumhüllung 13 zu verhindern, über seinen Innendurchmesser verteilt die axial verlaufenden Stege 12 oder sonstige Formelemente angeordnet. Hier kann dann ein umlaufender Steg 11 gemäß der 2a oder 2b angebracht sein.In 6 an embodiment is shown that already on the basis of 2a has been mentioned. Here are the twisting of the ring magnet 10 in plastic wrap 13 or any relative movement between the ring magnet 10 and the plastic wrap 13 to prevent distributed over its inner diameter, the axially extending webs 12 or other form elements arranged. Here then can a circumferential jetty 11 according to the 2a or 2 B to be appropriate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10256322 A1 [0007] - DE 10256322 A1 [0007]
  • - WO 02/071019 A [0008] - WO 02/071019 A [0008]
  • - DE 19836451 C2 [0009] - DE 19836451 C2 [0009]
  • - EP 1813925 A1 [0010, 0011] EP 1813925 A1 [0010, 0011]

Claims (11)

Magnetbaugruppe mit einem Ringmagneten (10) für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung auf einer Welle (1), wobei der Ringmagnet (10) eine äußere Verzahnungsgeometrie aufweist, die mit einer Kunststoffumhüllung (13) mit Ausnahme mindestens von Teilen einer äußeren Wirkungsfläche (15) des Ringmagneten (10) eine formschlüssige Verbindung eingeht.Magnetic assembly with a ring magnet ( 10 ) for a torque and / or rotational angle sensor arrangement on a shaft ( 1 ), wherein the ring magnet ( 10 ) has an outer tooth geometry, which with a plastic sheath ( 13 ) with the exception of at least parts of an outer surface ( 15 ) of the ring magnet ( 10 ) enters into a positive connection. Magnetbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (10) aus kunststoffgebunden Magnetteilchen besteht.Magnetic assembly according to claim 1, characterized in that the ring magnet ( 10 ) consists of plastic-bound magnetic particles. Magnetbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsgeometrie aus an den seitlichen Stirnflächen des Ringmagneten (10) ganz oder teilweise umlaufenden Stegen (11) besteht.Magnetic assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth geometry from at the lateral end faces of the ring magnet ( 10 ) completely or partially encircling webs ( 11 ) consists. Magnetbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsgeometrie aus an den seitlichen Stirnflächen des Ringmagneten (10) ganz oder teilweise umlaufenden Vertiefungen (14) besteht.Magnetic assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth geometry from at the lateral end faces of the ring magnet ( 10 ) completely or partially circumferential recesses ( 14 ) consists. Magnetbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsgeometrie aus an der äußeren Seitenkante der Stirnflächen des Ringmagneten (10) ganz oder teilweise umlaufenden Absätzen (15) besteht.Magnetic assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth geometry from at the outer side edge of the end faces of the ring magnet ( 10 ) all or part of circulating paragraphs ( 15 ) consists. Magnetbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsgeometrie derart teilweise umlaufend angeordnet ist, dass sich durch Unterbrechungen (17) eine Verdrehsicherheit der Ringmagneten (10) gegenüber der Kunststoffumhüllung (13) ergibt.Magnetic assembly according to one of claims 3 to 5, characterized in that the toothing geometry is arranged partially circulating in such a way that by interruptions ( 17 ) a security against rotation of the ring magnets ( 10 ) against the plastic envelope ( 13 ). Magnetbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsgeometrie aus mindestens einem im Innendurchmesser axial verlaufenden Steg (12), Vertiefung oder sonstigem Formelement besteht, sodass sich durch den mindestens einen Steg (12), Vertiefung oder sonstigen Formelementen eine Verdrehsicherheit der Ringmagneten (10) gegenüber der Kunststoffumhüllung (13) ergibt.Magnetic assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing geometry of at least one inside diameter axially extending web ( 12 ), Depression or other form element, so that through the at least one web ( 12 ), Depression or other form of elements a security against rotation of the ring magnet ( 10 ) against the plastic envelope ( 13 ). Magnetbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumhüllung (13) eine Kunststoffumspritzung ist.Magnetic assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic sheath ( 13 ) is a plastic extrusion. Magnetbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (10) Bestandteil einer Drehmomentsensoranordnung ist, die vorzugsweise an der Lenkwelle in einem Kraftfahrzeug, angebracht ist, an zwei axial sich gegenüberliegenden Teilwellen (2, 3) der Lenkwelle befestigt ist und eine Drehwinkeländerung zwischen den Teilwellen (2, 3) erfasst.Magnetic assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the ring magnet ( 10 ) Is part of a torque sensor assembly, which is preferably mounted on the steering shaft in a motor vehicle, on two axially opposite partial waves ( 2 . 3 ) of the steering shaft is fixed and a rotational angle change between the partial waves ( 2 . 3 ) detected. Verfahren zur Herstellung einer Magnetbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (10) in einem Werkzeug mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wird und im selben Werkzeug die Kunststoffumhüllung (13) aufgebracht wird.Method for producing a magnet assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the ring magnet ( 10 ) is produced in a tool by means of an injection molding process and in the same tool, the plastic sheath ( 13 ) is applied. Verfahren zur Herstellung einer Magnetbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (10) als vorgefertigtes Einlegeteil in einem separaten Werkzeug mit der Kunststoffumhüllung (13) versehen wird.Method for producing a magnet assembly according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the ring magnet ( 10 ) as a prefabricated insert in a separate tool with the plastic sheath ( 13 ).
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