DE102015226743A1 - Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes - Google Patents

Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes Download PDF

Info

Publication number
DE102015226743A1
DE102015226743A1 DE102015226743.1A DE102015226743A DE102015226743A1 DE 102015226743 A1 DE102015226743 A1 DE 102015226743A1 DE 102015226743 A DE102015226743 A DE 102015226743A DE 102015226743 A1 DE102015226743 A1 DE 102015226743A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic field
rotatable body
electrically conductive
conductive band
mechanical component
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.)
Pending
Application number
DE102015226743.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Jonas Seib
Andreas Fix
Christoph Jatzek
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015226743.1A priority Critical patent/DE102015226743A1/en
Publication of DE102015226743A1 publication Critical patent/DE102015226743A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G01D5/14—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
    • G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/202—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element
    • 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
    • G01P3/49—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed using eddy currents
    • 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
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
    • G01D2205/77—Specific profiles
    • G01D2205/775—Tapered profiles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Bauteil (100), mit einer Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) zur Erzeugung eines Magnetfeldes; einem drehbaren Körper (101), welcher in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist und ein kreissegmentförmig um eine Drehachse (105) des drehbaren Körpers (101) herum angeordnetes elektrisch leitfähiges Band (201; 501) aufweist, wobei das elektrisch leitfähige Band (201; 501) eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen (202; 502) aufweist; und einer Erfassungsvorrichtung (103), welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers (101) anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes (201; 501) mit dem Magnetfeld zu bestimmenThe invention relates to a mechanical component (100), comprising a magnetic field generating device (102) for generating a magnetic field; a rotatable body (101) which is rotatably supported in the generated magnetic field and has an electrically conductive band (201; 501) arranged in a circular segment about an axis of rotation (105) of the rotatable body (101), the electrically conductive band (201; 501) has a plurality of equidistant cutouts (202; 502); and a detection device (103) configured to determine a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body (101) based on an interaction of the electrically conductive band (201; 501) with the magnetic field

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Bauteil, ein Betriebsverfahren für ein mechanisches Bauteil und ein Herstellungsverfahren für ein mechanisches Bauteil.The present invention relates to a mechanical component, a method of operating a mechanical component, and a method of manufacturing a mechanical component.

Stand der TechnikState of the art

Elektromotorische Antriebe mit Getrieberädern haben zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise zur Geschwindigkeitsmessung für eBikes oder in der Fahrzeugtechnik bei Scheibenwischermotoren, Fensterhebermotoren oder Sitzverstellungsmotoren. Hierbei ist meist eine genaue Kenntnis des Drehwinkels bzw. der Winkelgeschwindigkeit des Getrieberads vonnöten. Aus der DE 10 2005 040 646 A1 ist ein derartiger elektromotorischer Antrieb zur Verwendung für Fahrzeuge bekannt, wobei die Winkelstellung eines Getrieberads über einen axial zum Getrieberad angeordneten Magnetsensor detektiert wird.Electromotive drives with gear wheels have numerous uses, for example, for speed measurement for eBikes or in vehicle technology in windscreen wiper motors, window lift motors or seat adjustment motors. In this case, an accurate knowledge of the angle of rotation or the angular velocity of the gear is usually required. From the DE 10 2005 040 646 A1 Such an electric motor drive for use in vehicles is known, wherein the angular position of a gear is detected via an axially arranged to the gear magnetic sensor.

Da zunehmend mehr Elektronik in Fahrzeugen verbaut ist, ist es wünschenswert, Sensorvorrichtungen zum Bestimmen der Winkelstellung möglichst platzsparend auszubilden.As more and more electronics are installed in vehicles, it is desirable to design sensor devices for determining the angular position as space-saving as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung schafft ein mechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Betriebsverfahren für ein mechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 und ein Herstellungsverfahren für ein mechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.The invention provides a mechanical component having the features of patent claim 1, an operating method for a mechanical component having the features of patent claim 6 and a manufacturing method for a mechanical component having the features of patent claim 7.

Die vorliegende Erfindung schafft demnach ein mechanisches Bauteil, mit einer Magnetfelderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes; einem drehbaren Körper, welcher in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist und ein kreissegmentförmig um eine Drehachse des drehbaren Körpers herum angeordnetes elektrisch leitfähiges Band aufweist, wobei das elektrisch leitfähige Band eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen aufweist; und einer Erfassungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes mit dem Magnetfeld zu bestimmen. Eine kreissegmentförmige Anordnung umfasst hierbei insbesondere eine kreisförmige Anordnung, wobei das elektrisch leitfähige Band einfach oder auch mehrfach in einem radialen Äußeren des drehbaren Körpers um die Drehachse herum angeordnet ist.The present invention accordingly provides a mechanical component, comprising a magnetic field generating device for generating a magnetic field; a rotatable body which is rotatably supported in the generated magnetic field and has a circular segment around an axis of rotation of the rotatable body disposed around electrically conductive band, the electrically conductive band having a plurality of equidistant punched-out; and a detection device configured to determine a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body based on an interaction of the electrically conductive band with the magnetic field. In this case, a circular segment-shaped arrangement in particular comprises a circular arrangement, wherein the electrically conductive band is arranged simply or even several times in a radial exterior of the rotatable body about the axis of rotation.

Die vorliegende Erfindung schafft demnach weiter ein Betriebsverfahren für ein mechanisches Bauteil, mit den Schritten: Erzeugen eines Magnetfelds durch die Magnetfelderzeugungseinrichtung; Messen einer Änderung des erzeugten Magnetfelds durch die Erfassungsvorrichtung; und Bestimmen des Drehwinkels und/oder der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers anhand der gemessenen Änderung des Magnetfelds.The present invention thus further provides an operating method for a mechanical component, comprising the steps of: generating a magnetic field by the magnetic field generating means; Measuring a change of the generated magnetic field by the detection device; and determining the angle of rotation and / or the rotational speed of the rotatable body based on the measured change of the magnetic field.

Die vorliegende Erfindung schafft schließlich ein Herstellungsverfahren für ein mechanisches Bauteil, mit den Schritten: Ausbilden eines drehbaren Körpers mit einem um eine Drehachse des drehbaren Körpers herum kreissegmentförmig angeordneten elektrisch leitfähigen Band, welches eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen aufweist; Anordnen einer Magnetfelderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes; Anordnen des drehbaren Körpers, sodass der drehbare Körper in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist; und Anordnen einer Erfassungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes mit dem Magnetfeld zu messen.Finally, the present invention provides a mechanical component manufacturing method, comprising the steps of: forming a rotatable body having an electrically conductive band arranged in a circular segment around a rotational axis of the rotatable body and having a plurality of equidistant punch-outs; Arranging a magnetic field generating device for generating a magnetic field; Arranging the rotatable body so that the rotatable body is rotatably supported in the generated magnetic field; and arranging a detection device, which is designed to measure a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body based on an interaction of the electrically conductive band with the magnetic field.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the respective subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße mechanische Bauteil hat den Vorteil, dass die Erfassungsvorrichtung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zu dem drehbaren Körper angeordnet werden kann. Je nach Platzanforderungen kann die Erfassungsvorrichtung daher optimal positioniert werden, um den Bauraum zu minimieren. Weiter muss der drehbare Körper kein magnetisches Element aufweisen, wodurch magnetische Materialien eingespart werden können. Durch Verwendung eines elektrisch leitfähigen Bandes aus einem leichten Material, kann weiter das Gewicht des drehbaren Körpers reduziert werden, was beispielsweise bei Geschwindigkeitsmessvorrichtungen für eBikes relevant ist.The mechanical component according to the invention has the advantage that the detection device can be arranged both in the axial and in the radial direction to the rotatable body. Depending on the space requirements, the detection device can therefore be optimally positioned to minimize the installation space. Further, the rotatable body need not have a magnetic element, whereby magnetic materials can be saved. By using an electrically conductive band made of a light material, the weight of the rotatable body can be further reduced, which is relevant, for example, in eBike speed measuring devices.

Weiter ermöglicht das mechanische Bauteil eine hochpräzise Bestimmung des Drehwinkels und/oder der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers anhand der Wechselwirkung von dem Magnetfeld und dem elektrisch leitfähigen Band mit der Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen.Further, the mechanical component enables a high-precision determination of the rotation angle and / or the rotation speed of the rotatable body based on the interaction of the magnetic field and the electrically conductive band with the plurality of equidistant punch-outs.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des mechanischen Bauteils ist die Magnetfelderzeugungseinrichtung ausgelegt, zur Erzeugung des Magnetfeldes einen elektrischen Wechselstrom an mindestens eine Spule anzulegen, und die Erfassungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, den Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit durch Messen einer Frequenzänderung des Wechselstroms aufgrund der Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes mit dem Magnetfeld zu bestimmen. Aufgrund von Wirbelströmen in dem elektrisch leitfähigen Band entsteht ein magnetisches Gegenfeld, dessen zeitliche und räumliche Verteilung von dem Drehwinkel und/oder der Drehgeschwindigkeit der Ausstanzungen und damit des drehbaren Körpers abhängt. Dadurch tritt eine Frequenzänderung des Wechselstroms auf, welche gemessen werden kann und anhand welcher der Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers bestimmt werden können.According to a preferred development of the mechanical component, the magnetic field generating device is designed to apply an alternating electric current to at least one coil for generating the magnetic field, and the detection device is designed to measure the rotational angle and / or the rotational speed by measuring a change in frequency of the alternating current due to the interaction of the electric conductive tape to determine with the magnetic field. As a result of eddy currents in the electrically conductive band, a magnetic opposing field arises whose temporal and spatial distribution depends on the angle of rotation and / or the rotational speed of the punched-out portions and thus of the rotatable body. Thereby occurs a change in frequency of the alternating current, which can be measured and by means of which the angle of rotation and / or the rotational speed of the rotatable body can be determined.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des mechanischen Bauteils ist die Magnetfelderzeugungseinrichtung dazu ausgelegt, zur Erzeugung des Magnetfeldes einen elektrischen Wechselstrom an mindestens eine Spule anzulegen, und die Magnetfelderzeugungseinrichtung ist ausgebildet, eine Frequenz des elektrischen Wechselstroms auf einen vorgegebenen Wert zu regeln, wobei die Erfassungsvorrichtung ausgebildet ist, anhand einer Änderung der von der Magnetfelderzeugungseinrichtung verbrauchten Energie den Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit zu bestimmen. Die von einer Energiequelle bereitgestellte Energie hängt hierbei von dem durch das elektrisch leitfähige Band erzeugten Gegenfeld, und somit von einem Drehwinkel und/oder einer Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers ab.According to a preferred embodiment of the mechanical component, the magnetic field generating device is adapted to generate an alternating electric current to at least one coil for generating the magnetic field, and the magnetic field generating device is adapted to regulate a frequency of the alternating electrical current to a predetermined value, wherein the detection device is formed, to determine the rotation angle and / or the rotational speed by means of a change in the energy consumed by the magnetic field generating device. The energy provided by an energy source here depends on the opposing field generated by the electrically conductive band, and thus on a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des mechanischen Bauteils ist das elektrisch leitfähige Band derart ausgebildet, dass eine Breite des elektrisch leitfähigen Bandes sich entlang des Umfangs des kreissegmentförmig angeordneten elektrisch leitfähigen Bandes verändert. Insbesondere kann das elektrisch leitfähige Band trapezförmig ausgebildet sein, so dass eine Breite des elektrisch leitfähigen Bands entlang des Umfangs zunimmt. Die Stärke der Wechselwirkung zwischen dem elektrisch leitfähigen Band und dem Magnetfeld ändert sich einerseits periodisch aufgrund der äquidistanten Ausstanzungen und andererseits absolut aufgrund der veränderlichen Breite des elektrisch leitfähigen Bandes. Die Stärke der induzierten Ströme und dadurch des erzeugten magnetischen Gegenfeldes hängt damit von dem Drehwinkel des drehbaren Körpers ab, welcher somit mit großer Genauigkeit bestimmt werden kann. Das mechanische Bauteil ist dadurch insbesondere für elektrische Antriebe in der Fahrzeugtechnik, beispielsweise für Scheibenwischermotoren, Fensterhebermotoren oder Sitzverstellungsmotoren anwendbar, wobei sowohl der Drehwinkel als auch die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers relevant sind.According to a preferred development of the mechanical component, the electrically conductive band is designed such that a width of the electrically conductive band changes along the circumference of the circular segment-shaped electrically conductive band. In particular, the electrically conductive band may be trapezoidal, so that a width of the electrically conductive band increases along the circumference. The strength of the interaction between the electrically conductive band and the magnetic field changes on the one hand periodically due to the equidistant punch-outs and on the other hand absolutely due to the variable width of the electrically conductive band. The strength of the induced currents and thereby of the generated magnetic opposing field thus depends on the angle of rotation of the rotatable body, which can thus be determined with great accuracy. The mechanical component is thereby applicable in particular for electric drives in vehicle technology, for example for windscreen wiper motors, window lift motors or seat adjustment motors, wherein both the angle of rotation and the rotational speed of the rotatable body are relevant.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des mechanischen Bauteils sind die Magnetfelderzeugungseinrichtung und/oder die Erfassungsvorrichtung in radialer Richtung um den drehbaren Körper herum angeordnet. Durch die radiale Anordnung der Magnetfelderzeugungseinrichtung und/oder der Erfassungsvorrichtung ist es möglich, den Bauraum in axialer Richtung zu reduzieren.According to a preferred development of the mechanical component, the magnetic field generating device and / or the detection device are arranged in the radial direction around the rotatable body. Due to the radial arrangement of the magnetic field generating device and / or the detection device, it is possible to reduce the space in the axial direction.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellungsverfahrens wird der drehbare Körper durch Spritzgießen um das elektrisch leitfähige Band herum hergestellt. Der drehbare Körper kann somit sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden.According to a preferred development of the manufacturing method, the rotatable body is produced by injection molding around the electrically conductive band. The rotatable body can thus be made very easily and inexpensively.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

1 eine Querschnittansicht eines mechanischen Bauteils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 a cross-sectional view of a mechanical component according to a first embodiment of the present invention;

2 eine Ansicht eines elektrisch leitfähigen Bandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 a view of an electrically conductive tape according to the first embodiment of the present invention;

3 eine Ansicht eines drehbaren Körpers mit einem elektrisch leitfähigen Band gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 a view of a rotatable body with an electrically conductive tape according to the first embodiment of the present invention;

4 eine Zeitabhängigkeit einer Frequenzänderung; 4 a time dependence of a frequency change;

5, 6 Ansichten eines elektrisch leitfähigen Bandes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 . 6 Views of an electrically conductive tape according to a second embodiment of the present invention;

7 eine Ansicht eines drehbaren Körpers mit einem elektrisch leitfähigen Band gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 7 a view of a rotatable body with an electrically conductive tape according to the second embodiment of the present invention;

8 eine Zeitabhängigkeit einer Frequenzänderung gemäß der zweiten Ausführungsform; 8th a time dependency of a frequency change according to the second embodiment;

9 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Magnetfelderzeugungseinrichtung und einer Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 9 a circuit diagram for explaining a magnetic field generating device and a detection device according to an embodiment of the present invention;

10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Betriebsverfahren für ein mechanisches Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung; und 10 a flowchart for explaining a method of operating a mechanical component according to the present invention; and

11 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für ein mechanisches Bauteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 a flowchart for explaining a manufacturing method for a mechanical component according to an embodiment of the present invention.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren können verschiedene Ausführungsformen, soweit nichts anderes angegeben ist, beliebig miteinander kombiniert werden.In all figures, the same or functionally identical elements and devices - unless otherwise stated - provided with the same reference numerals. The numbering of Process steps are provided for clarity and, in particular, should not, unless otherwise indicated, imply a particular chronological order. In particular, several method steps can be carried out simultaneously. Further, various embodiments may be arbitrarily combined with each other unless otherwise specified.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines mechanischen Bauteils 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das mechanische Bauteil 100 kann beispielsweise als ein elektrischer Antrieb für Scheibenwischermotoren, Fensterhebermotoren oder Sitzverstellungsmotoren oder für Geschwindigkeitsmesser, beispielsweise in eBikes, ausgebildet sein. Das mechanische Bauteil 100 umfasst einen drehbaren Körper 101 in Form eines Zahnrads, welcher um eine Drehachse 105 herum drehbar gelagert ist. In axialer Richtung zu dem drehbaren Körper 101 ist eine Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 auf einer Leiterplatte 104 angeordnet, welche ausgebildet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 versetzt zur Drehachse 105 angeordnet. 1 shows a cross-sectional view of a mechanical component 100 according to an embodiment of the present invention. The mechanical component 100 For example, it can be designed as an electric drive for windscreen wiper motors, window lift motors or seat adjustment motors or for speedometers, for example in eBikes. The mechanical component 100 includes a rotatable body 101 in the form of a gear, which about a rotation axis 105 is rotatably mounted around. In the axial direction to the rotatable body 101 is a magnetic field generating device 102 on a circuit board 104. arranged, which is adapted to generate a magnetic field. Preferably, the magnetic field generating device 102 offset to the axis of rotation 105 arranged.

Der drehbare Körper 101 weist ein elektrisch leitfähiges Band 201 auf, welches in 2 illustriert ist. Vorzugsweise besteht das elektrisch leitfähige Band 201 aus Metall. Das elektrisch leitfähige Band 201 ist Teil des drehbaren Körpers 101 und kreisförmig um die Drehachse 105 herum in dem drehbaren Körper 101 angeordnet, wie in 3 gezeigt. Das elektrisch leitfähige Band 201 kann insbesondere mehrfach aufgewickelt sein. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Insbesondere kann das elektrisch leitfähige Band 201 auch nur entlang eines Kreissegmentes um die Drehachse herum angeordnet sein. Das elektrisch leitfähige Band 201 ist hierbei in dem drehbaren Körper 101 fest integriert. Vorzugsweise kann der drehbare Körper 101 durch Spritzgießen hergestellt werden, wobei ein Material, insbesondere Kunststoff um das elektrisch leitfähige Band 201 herum mit einem Spritzgussverfahren ausgebildet wird.The rotatable body 101 has an electrically conductive band 201 on which in 2 is illustrated. Preferably, the electrically conductive tape 201 made of metal. The electrically conductive band 201 is part of the rotatable body 101 and circular about the axis of rotation 105 around in the rotatable body 101 arranged as in 3 shown. The electrically conductive band 201 in particular, it can be wound several times. However, the invention is not limited thereto. In particular, the electrically conductive band 201 also be arranged only along a circular segment around the axis of rotation around. The electrically conductive band 201 is here in the rotatable body 101 firmly integrated. Preferably, the rotatable body 101 are produced by injection molding, wherein a material, in particular plastic to the electrically conductive tape 201 is formed around with an injection molding process.

In dem elektrisch leitfähigen Band 201 ist eine Vielzahl von Ausstanzungen 202 ausgebildet, welche einen konstanten Abstand d1 zueinander haben. Vorzugsweise weisen die Ausstanzungen 202 hierbei alle die gleiche Form auf. Insbesondere können die Ausstanzungen 202 rechteckig, quadratisch oder schlitzförmig sein. Der Abstand d1 zwischen zwei Ausstanzungen liegt vorzugsweise zwischen 100 Mikrometern und 10 Millimetern. Im in den drehbaren Körper 101 integrierten Zustand sind zwei benachbarte Ausstanzungen 202 um einen konstanten Ausstanzungswinkel α1 voneinander beabstandet.In the electrically conductive band 201 is a variety of punched out 202 formed, which have a constant distance d 1 to each other. Preferably, the punched out 202 all of them have the same shape. In particular, the punched out 202 rectangular, square or slot-shaped. The distance d 1 between two punched holes is preferably between 100 Microns and 10 Millimeters. Im in the rotatable body 101 integrated state are two adjacent cutouts 202 spaced apart by a constant punching angle α 1 .

Weiter umfasst das mechanische Bauteil 100 eine Erfassungsvorrichtung 103, welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel α und/oder eine Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 um die Drehachse 105 herum anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähige Bandes 201 mit dem von der Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 erzeugten Magnetfeld zu bestimmen. Der Drehwinkel α wird hierbei bezüglich einer vorgegebenen ortsfesten Achse senkrecht zur Drehachse gemessen.Next comprises the mechanical component 100 a detection device 103 , which is formed, a rotation angle α and / or a rotational speed ω of the rotatable body 101 around the axis of rotation 105 around by means of an interaction of the electrically conductive band 201 with that of the magnetic field generating device 102 to determine the generated magnetic field. The angle of rotation α is in this case measured with respect to a predetermined stationary axis perpendicular to the axis of rotation.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 mindestens eine Spule, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 dazu ausgelegt ist, durch Anlegen eines elektrischen Wechselstroms an die mindestens eine Spule ein periodisches magnetisches Wechselfeld zu erzeugen. Die mindestens eine Spule ist hierbei vorzugsweise versetzt zur Drehachse 105 angeordnet. Auf das von der Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 erzeugte Magnetfeld überlagert sich aufgrund einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes 201 mit dem Magnetfeld ein magnetisches Störfeld, welches durch induzierte Wirbelströme in dem elektrisch leitfähigen Band 201 und ein dadurch erzeugtes magnetisches Gegenfeld erzeugt wird. Das magnetische Störfeld führt zu einer Frequenzverschiebung S, welche von der Erfassungsvorrichtung 103 gemessen wird.According to one embodiment, the magnetic field generating device comprises 102 at least one coil, wherein the magnetic field generating device 102 is designed to generate a periodic alternating magnetic field by applying an alternating electrical current to the at least one coil. The at least one coil is preferably offset from the axis of rotation 105 arranged. On the of the magnetic field generating device 102 generated magnetic field is superimposed due to an interaction of the electrically conductive band 201 with the magnetic field, a magnetic interference field caused by induced eddy currents in the electrically conductive band 201 and a magnetic opposing field generated thereby is generated. The magnetic interference field leads to a frequency shift S, which of the detection device 103 is measured.

In 4 ist die Frequenzverschiebung S als Funktion der Zeit t für eine konstante Winkelgeschwindigkeit des drehbaren Körpers 101 illustriert. Die Frequenzverschiebung S hat hierbei einen zeitlich gemittelten Durchschnittswert S0, wobei die Frequenzverschiebung S periodisch, das heißt sinusförmig zwischen einem Maximalwert S1 und einem Minimalwert S2 oszilliert. Zwei Winkelstellungen des drehbaren Körpers 101, welche sich ein Vielfaches des Ausstanzungswinkels α1 unterscheiden, beeinflussen das magnetische Feld auf gleiche Weise, da die Positionierung der Ausstanzungen 202 bezüglich des Magnetfeldes gleich sind. Die Frequenzverschiebung S nimmt daher denselben Wert an. Eine Zeit t1 zwischen zwei benachbarten Minima der Frequenzverschiebung S entspricht somit einer Zeit, welche benötigt wird, damit sich der drehbare Körper 101 um den Ausstanzungswinkel α1 dreht.In 4 is the frequency shift S as a function of time t for a constant angular velocity of the rotatable body 101 illustrated. The frequency shift S in this case has a time-averaged average value S 0 , wherein the frequency shift S oscillates periodically, that is, sinusoidally between a maximum value S 1 and a minimum value S 2 . Two angular positions of the rotatable body 101 , which differ a multiple of the Ausstanzungswinkels α 1 , affect the magnetic field in the same way, since the positioning of the punched 202 are equal with respect to the magnetic field. The frequency shift S therefore assumes the same value. A time t 1 between two adjacent minima of the frequency shift S thus corresponds to a time required for the rotatable body 101 by the punching angle α 1 rotates.

Der Ausstanzungswinkel α1 ist hierbei eine bekannte Größe, welche auf der Speichervorrichtung der Erfassungsvorrichtung 103 gespeichert ist. Die Erfassungsvorrichtung 103 ist dazu ausgelegt, anhand des Ausstanzungswinkel α1 und der Zeit t1 zwischen zwei benachbarten Minima der Frequenzverschiebung S eine Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 zu bestimmen.The punching angle α 1 here is a known quantity, which on the storage device of the detection device 103 is stored. The detection device 103 is designed, on the basis of the punching angle α 1 and the time t 1 between two adjacent minima of the frequency shift S, a rotational speed ω of the rotatable body 101 to determine.

Ein derartiges mechanisches Bauteil 100 ist beispielsweise zur Geschwindigkeitsmessung für eBikes einsetzbar, bei welcher nur die Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 und nicht dessen Drehwinkel bekannt sein muss ist.Such a mechanical component 100 is for example for speed measurement for eBikes used, in which only the rotational speed ω of the rotatable body 101 and its angle of rotation does not have to be known.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 ausgebildet sein, die Frequenz des an die Spulen angelegten Stroms auf einen festen Wert zu regeln. Aufgrund der Änderung des magnetischen Gegenfeldes, welches aufgrund von induzierten Wirbelströmen in dem elektrisch leitfähigen Band 201 erzeugt wird, ändert sich das in dem mechanischen Bauteil erzeugte Magnetfeld. Um eine konstante Frequenz zu erreichen, ändert sich die von der Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 dazu benötigte Energie mit der Zeit. Die Erfassungsvorrichtung 103 kann dazu ausgelegt sein, den Energieverbrauch zur Bestimmung der Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 zu verwenden. Die verbrauchte Energie hat eine ähnliche Zeitabhängigkeit wie die in 4 gezeigte Frequenzänderung. Die Erfassungsvorrichtung 103 kann somit ausgebildet sein, durch Bestimmen einer Zeit t1 zwischen zweier benachbarter Minima der verbrauchten Energie und dem Ausstanzungswinkel α1 die Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 zu bestimmen. According to a further embodiment, the magnetic field generating device 102 be configured to control the frequency of the current applied to the coils to a fixed value. Due to the change of the magnetic opposing field due to induced eddy currents in the electrically conductive band 201 is generated, the magnetic field generated in the mechanical component changes. In order to achieve a constant frequency, that of the magnetic field generating device changes 102 energy needed over time. The detection device 103 may be adapted to the energy consumption for determining the rotational speed ω of the rotatable body 101 to use. The energy consumed has a similar time dependence to that in 4 shown frequency change. The detection device 103 Thus, by determining a time t 1 between two adjacent minima of the consumed energy and the punching angle α 1, it is possible to form the rotational speed ω of the rotatable body 101 to determine.

5 zeigt ein elektrisch leitfähiges Band 501 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das elektrisch leitfähige Band 501 besteht vorzugsweise aus Metall. Das elektrisch leitfähige Band 501 ist hierbei trapezförmig ausgebildet, wobei eine Breite b von einer ersten Breite b1 an einem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Bands 501 zu einer zweiten Breite b2 an einem zweiten Ende des elektrisch leitfähigen Bands 501 hin zunimmt. Das elektrisch leitfähige Band 501 weist eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen 502 auf, welche um einen Ausstanzungsabstand d2 voneinander beabstandet sind. Das elektrisch leitfähige Band 501 wird kreisförmig aufgewickelt, wobei die erste Seite 501a des elektrisch leitfähigen Band 501 mit der zweiten Seite 501b des elektrisch leitfähigen Bands 501 verbunden wird, wie in 6 illustriert. 5 shows an electrically conductive band 501 according to a second embodiment of the present invention. The electrically conductive band 501 is preferably made of metal. The electrically conductive band 501 is in this case trapezoidal, wherein a width b of a first width b 1 at a first end of the electrically conductive tape 501 to a second width b 2 at a second end of the electrically conductive band 501 increases. The electrically conductive band 501 has a variety of equidistant punched 502 on, which are spaced apart by a punching distance d 2 . The electrically conductive band 501 is wound up in a circle, the first side 501 of the electrically conductive band 501 with the second page 501b of the electrically conductive band 501 is connected as in 6 illustrated.

7 zeigt einen drehbaren Körper 701 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der drehbare Körper 701 umfasst hierbei das in 6 illustrierte elektrisch leitfähige Band 501, welches kreisförmig um die Drehachse 105 des drehbaren Körpers 701 herum angeordnet ist. Zwei benachbarte Ausstanzungen 502 schließen einen Ausstanzungswinkel α2 ein. 7 shows a rotatable body 701 according to a second embodiment of the present invention. The rotatable body 701 this includes the in 6 illustrated electrically conductive tape 501 which is circular about the axis of rotation 105 of the rotatable body 701 is arranged around. Two adjacent cut outs 502 include a punching angle α 2 .

Analog zur oben beschriebenen Ausführungsform kann die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 ausgebildet sein, ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen. Die Erfassungsvorrichtung 103 misst eine Frequenzänderung S, welche durch das überlagerte magnetischen Störfeld bewirkt wird. Die Frequenzänderung S ist in 8 als Funktion der Zeit t illustriert. Die Frequenzänderung S oszilliert um eine linear ansteigende Gerade 801 herum zwischen parallel laufenden Geraden 802 und 803. Die Erfassungsvorrichtung 103 ist ausgebildet, durch Messen einer Zeit t2 zwischen zwei benachbarten lokalen Minima der Frequenzänderung S und anhand des bekannten Ausstanzungswinkels α2 eine Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 701 zu bestimmen. Die Zeit t2 entspricht hierbei derjenigen Zeit, welche zum Drehen um den Ausstanzungswinkel α2 benötigt wird. Analogously to the embodiment described above, the magnetic field generating device 102 be formed to generate a magnetic alternating field. The detection device 103 Measures a frequency change S, which is caused by the superimposed magnetic interference field. The frequency change S is in 8th illustrated as a function of time t. The frequency change S oscillates around a linear rising straight line 801 around between parallel lines 802 and 803 , The detection device 103 is formed by measuring a time t 2 between two adjacent local minima of the frequency change S and on the basis of the known Ausstanzungswinkels α 2 a rotational speed ω of the rotatable body 701 to determine. The time t 2 in this case corresponds to that time which is required for rotation about the Ausstanzungswinkel α 2 .

Weiter kann anhand des Zeitverlaufs der Frequenzänderung S zu einem beliebigen Zeitpunkt t0 durch Messen der Frequenzänderung S0 der Drehwinkel α des drehbaren Körpers 701 bestimmt werden. Da das elektrisch leitfähige Band 501 trapezförmig ausgebildet ist, nimmt die Stärke des magnetischen Störfelds mit der Zeit zu. Damit nimmt auch die Frequenzänderung S mit der Zeit zu. Das lineare Ansteigen der Geraden 801 entspricht somit dem linearen Ansteigen der Breite b des elektrisch leitfähigen Bandes 501 Further, based on the timing of the frequency change S at an arbitrary time t 0 by measuring the frequency change S 0, the rotational angle α of the rotatable body 701 be determined. Because the electrically conductive band 501 Trapezoidal, the strength of the magnetic interference increases with time. Thus, the frequency change S increases with time. The linear increase of the straight line 801 thus corresponds to the linear increase of the width b of the electrically conductive band 501

Ein Zusammenhang von Frequenzänderung S und dem Drehwinkel α kann auf einem Speicher der Erfassungsvorrichtung 103 gespeichert sein. Die Erfassungsvorrichtung 103 kann dann durch Messen der Frequenzänderung S als Funktion der Zeit t durch Vergleichen mit der gespeicherten Abhängigkeit der Frequenzänderung S von dem Drehwinkel α einen momentanen Drehwinkel α des drehbaren Körpers 101 bestimmen.A relationship of frequency change S and the rotation angle α may be on a memory of the detection device 103 be saved. The detection device 103 can then by measuring the frequency change S as a function of time t by comparing with the stored dependence of the frequency change S on the rotation angle α a current rotation angle α of the rotatable body 101 determine.

9 zeigt ein Schaltbild zur Erläuterung einer beispielhaften Magnetfelderzeugungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Vier Spulen 903 sind in Reihe geschaltet, wobei die Spulen 903 auf verschiedenen Ebenen der Leiterplatte 104 angeordnet sein können. Weiter umfasst die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 eine Steuervorrichtung 902, welche ausgebildet ist, einen ersten Schaltkreis mit einem ersten Widerstand R1 und einem ersten Kondensator C1 zu schließen oder einen zweiten Schaltkreis mit einem zweiten Widerstand R2 und einem zweiten Kondensator C2 zu schließen. Die angelegten Spannungen bzw. die benötigte Energie wird hierbei von einer Messvorrichtung 901 gemessen. Die Erfassungsvorrichtung 103 kann insbesondere ausgebildet sein, wenn der erste Schwingkreis 904 geschaltet ist, den Drehwinkel α zu messen und wenn der zweiten Schwingkreis 905 geschaltet ist, die Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers 101 zu messen. 9 shows a circuit diagram for explaining an exemplary magnetic field generating device according to the present invention. Four coils 903 are connected in series, with the coils 903 on different levels of the circuit board 104. can be arranged. Furthermore, the magnetic field generating device comprises 102 a control device 902 , which is designed to close a first circuit having a first resistor R1 and a first capacitor C1 or to close a second circuit having a second resistor R2 and a second capacitor C2. The applied voltages or the required energy is measured by a measuring device 901 measured. The detection device 103 may in particular be formed when the first resonant circuit 904 is switched to measure the rotation angle α and when the second resonant circuit 905 is switched, the rotational speed ω of the rotatable body 101 to eat.

10 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Betriebsverfahrens eines mechanischen Bauteils, wobei das mechanische Bauteil einer der oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechen kann. In einem ersten Schritt S11 wird ein Magnetfeld durch die Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 erzeugt. In einem zweiten Schritt S12 wird eine Änderung des erzeugten Magnetfelds durch die Erfassungsvorrichtung 103 gemessen. Insbesondere kann hierbei eine Frequenzänderung S, wie in den 4 oder 8 illustriert, oder eine Änderung der benötigten Energie zur Aufrechterhaltung der Frequenz gemessen werden. Schließlich wird in einem dritten Schritt S13 ein Drehwinkel α und/oder eine Drehgeschwindigkeit ω des drehbaren Körpers bestimmt. 10 shows a flowchart for explaining an operating method of a mechanical component, wherein the mechanical component of one of the embodiments described above can correspond. In a first step S11, a magnetic field is generated by the magnetic field generating device 102 generated. In a second step S12, a change of the generated magnetic field by the detection device 103 measured. In particular, in this case, a frequency change S, as in the 4 or 8th illustrated, or a change in the energy required to maintain the frequency can be measured. Finally, in a third step S13, a rotational angle α and / or a rotational speed ω of the rotatable body is determined.

11 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für ein mechanisches Bauteil. In einem ersten Schritt S21 wird hierbei ein drehbarer Körper mit einem um eine Drehachse 105 des drehbaren Körpers herum angeordneten elektrisch leitfähigen Band ausgebildet. Das elektrisch leitfähige Band weist hierbei eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen auf, beispielsweise wie in den 2 oder 5 illustriert. 11 shows a flowchart for explaining a manufacturing method for a mechanical component. In a first step S21 in this case is a rotatable body with a about an axis of rotation 105 formed of the rotatable body disposed around electrically conductive band. The electrically conductive band in this case has a plurality of equidistant punched, for example, as in the 2 or 5 illustrated.

Der drehbare Körper kann insbesondere durch Spritzgießen mit einem Material, insbesondere einem Kunststoff, um das elektrisch leitfähige Band herum hergestellt werden.The rotatable body can in particular be produced by injection molding with a material, in particular a plastic, around the electrically conductive band.

Weiter wird in einem zweiten Schritt S22 in dem mechanischen Bauteil eine Magnetfelderzeugungseinrichtung 102 angeordnet, welche dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld zu erzeugen.Furthermore, in a second step S22 in the mechanical component, a magnetic field generating device 102 arranged, which is adapted to generate a magnetic field.

In einem dritten Schritt S23 wird der drehbare Körper derart angeordnet, dass der drehbare Körper in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist.In a third step S23, the rotatable body is arranged such that the rotatable body is rotatably mounted in the generated magnetic field.

In einem vierten Schritt S24 wird eine Erfassungsvorrichtung 103 angeordnet, wobei die Erfassungsvorrichtung 103 ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes mit dem Magnetfeld zu messen.In a fourth step S24, a detection device 103 arranged, wherein the detection device 103 is designed to measure a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body based on an interaction of the electrically conductive band with the magnetic field.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005040646 A1 [0002] DE 102005040646 A1 [0002]

Claims (8)

Mechanisches Bauteil (100), mit einer Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) zur Erzeugung eines Magnetfeldes; einem drehbaren Körper (101), welcher in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist und ein kreissegmentförmig um eine Drehachse (105) des drehbaren Körpers (101) herum angeordnetes elektrisch leitfähiges Band (201; 501) aufweist, wobei das elektrisch leitfähige Band (201; 501) eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen (202; 502) aufweist; und einer Erfassungsvorrichtung (103), welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers (101) anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes (201; 501) mit dem Magnetfeld zu bestimmen.Mechanical component ( 100 ), with a magnetic field generating device ( 102 ) for generating a magnetic field; a rotatable body ( 101 ), which is rotatably mounted in the generated magnetic field and a circular segment around a rotation axis ( 105 ) of the rotatable body ( 101 ) arranged around electrically conductive band ( 201 ; 501 ), wherein the electrically conductive band ( 201 ; 501 ) a plurality of equidistant cutouts ( 202 ; 502 ) having; and a detection device ( 103 ), which is formed, a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body ( 101 ) based on an interaction of the electrically conductive band ( 201 ; 501 ) with the magnetic field. Mechanisches Bauteil (100) nach Anspruch 1, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) ausgelegt ist, zur Erzeugung des Magnetfeldes einen elektrischen Wechselstrom an mindestens eine Spule anzulegen; und die Erfassungsvorrichtung (103) ausgebildet ist, den Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit durch Messen einer Frequenzänderung des Wechselstroms aufgrund der Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes (201; 501) mit dem Magnetfeld zu bestimmen.Mechanical component ( 100 ) according to claim 1, wherein the magnetic field generating device ( 102 ) is designed to apply an alternating electric current to at least one coil for generating the magnetic field; and the detection device ( 103 ) is formed, the rotation angle and / or the rotational speed by measuring a change in frequency of the alternating current due to the interaction of the electrically conductive band ( 201 ; 501 ) with the magnetic field. Mechanisches Bauteil (100) nach Anspruch 1, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) ausgelegt ist, zur Erzeugung des Magnetfeldes einen elektrischen Wechselstrom an mindestens eine Spule anzulegen; und die Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) ausgebildet ist, eine Frequenz des elektrischen Wechselstroms auf einen vorgegebenen Wert zu regeln; und wobei die Erfassungsvorrichtung (103) ausgebildet ist, anhand einer Änderung der von der Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) verbrauchten Energie den Drehwinkel und/oder die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers (101) zu bestimmen.Mechanical component ( 100 ) according to claim 1, wherein the magnetic field generating device ( 102 ) is designed to apply an alternating electric current to at least one coil for generating the magnetic field; and the magnetic field generating device ( 102 ) is configured to regulate a frequency of the alternating electric current to a predetermined value; and wherein the detection device ( 103 ) is formed, based on a change of the of the magnetic field generating device ( 102 ) consumed energy the angle of rotation and / or the rotational speed of the rotatable body ( 101 ). Mechanisches Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elektrisch leitfähige Band (201; 501) derart ausgebildet ist, dass eine Breite (b) des elektrisch leitfähigen Bandes (201; 501) sich entlang des Umfangs des kreissegmentförmig angeordneten elektrisch leitfähiges Bandes (201; 501) verändert.Mechanical component ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the electrically conductive tape ( 201 ; 501 ) is formed such that a width (b) of the electrically conductive band ( 201 ; 501 ) along the circumference of the circular segment arranged electrically conductive band ( 201 ; 501 ) changed. Mechanisches Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) und/oder die Erfassungsvorrichtung (103) in radialer Richtung um den drehbaren Körper (101) herum angeordnet sind.Mechanical component ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the magnetic field generating device ( 102 ) and / or the detection device ( 103 ) in the radial direction about the rotatable body ( 101 ) are arranged around. Betriebsverfahren für ein mechanisches Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den Schritten: Erzeugen (S11) eines Magnetfelds durch die Magnetfelderzeugungseinrichtung (102); Messen (S12) einer Änderung des erzeugten Magnetfelds durch die Erfassungsvorrichtung (103); und Bestimmen (S13) des Drehwinkels und/oder der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers (101) anhand der gemessenen Änderung des Magnetfelds.Operating method for a mechanical component ( 100 ) according to one of claims 1 to 5, comprising the steps of: generating (S11) a magnetic field by the magnetic field generating device ( 102 ); Measuring (S12) a change of the generated magnetic field by the detection device (12) 103 ); and determining (S13) the rotation angle and / or the rotation speed of the rotatable body (S13) 101 ) based on the measured change of the magnetic field. Herstellungsverfahren für ein mechanisches Bauteil, mit den Schritten: Ausbilden (S21) eines drehbaren Körpers (101) mit einem um eine Drehachse (105) des drehbaren Körpers (101) herum kreissegmentförmig angeordneten elektrisch leitfähigen Band (201; 501), welches eine Vielzahl von äquidistanten Ausstanzungen (202; 502) aufweist; Anordnen (S22) einer Magnetfelderzeugungseinrichtung (102) zur Erzeugung eines Magnetfeldes; Anordnen (S23) des drehbaren Körpers (101), sodass der drehbare Körper (101) in dem erzeugten Magnetfeld drehbar gelagert ist; und Anordnen (S24) einer Erfassungsvorrichtung (103), welche ausgebildet ist, einen Drehwinkel und/oder eine Drehgeschwindigkeit des drehbaren Körpers (101) anhand einer Wechselwirkung des elektrisch leitfähigen Bandes (201; 501) mit dem Magnetfeld zu messen.A manufacturing method of a mechanical component, comprising the steps of: (S21) forming a rotatable body ( 101 ) with one about a rotation axis ( 105 ) of the rotatable body ( 101 ) around circular segment arranged electrically conductive band ( 201 ; 501 ), which a plurality of equidistant punched ( 202 ; 502 ) having; Arranging (S22) a magnetic field generating device ( 102 ) for generating a magnetic field; Arranging (S23) the rotatable body (S23) 101 ), so that the rotatable body ( 101 ) is rotatably mounted in the generated magnetic field; and arranging (S24) a detection device (S24) 103 ), which is formed, a rotational angle and / or a rotational speed of the rotatable body ( 101 ) based on an interaction of the electrically conductive band ( 201 ; 501 ) with the magnetic field. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei der drehbare Körper (101) durch Spritzgießen um das elektrisch leitfähige Band (201; 501) herum hergestellt wird.A manufacturing method according to claim 7, wherein the rotatable body ( 101 ) by injection molding around the electrically conductive tape ( 201 ; 501 ) is made around.
DE102015226743.1A 2015-12-28 2015-12-28 Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes Pending DE102015226743A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226743.1A DE102015226743A1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226743.1A DE102015226743A1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015226743A1 true DE102015226743A1 (en) 2017-06-29

Family

ID=59010614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015226743.1A Pending DE102015226743A1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015226743A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019149669A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Thyssenkrupp Presta Ag Inductive angle sensor for a motor vehicle steering system
DE102020113115A1 (en) 2020-05-14 2021-11-18 Minebea Mitsumi Inc. Device and method for position detection in an electric motor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005040646A1 (en) 2005-08-27 2007-03-01 Valeo Systèmes d`Essuyage Electric motor accessory drive system e.g. windscreen wiper drive system, for e.g. road vehicle, has magnetic sensors acting together with ring magnet for determining angle position of rotary motion of shaft of drive

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005040646A1 (en) 2005-08-27 2007-03-01 Valeo Systèmes d`Essuyage Electric motor accessory drive system e.g. windscreen wiper drive system, for e.g. road vehicle, has magnetic sensors acting together with ring magnet for determining angle position of rotary motion of shaft of drive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019149669A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Thyssenkrupp Presta Ag Inductive angle sensor for a motor vehicle steering system
DE102020113115A1 (en) 2020-05-14 2021-11-18 Minebea Mitsumi Inc. Device and method for position detection in an electric motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2105713B1 (en) Positioning device and method for its operation
WO1999054684A1 (en) Angle sensor and a method for determining an angle
DE102013224098A1 (en) Sensor arrangement for detecting angles of rotation on a rotating component in a vehicle
EP3029427B1 (en) Device and algorithm for radial mechanically absolute angle determination for a shaft
DE102008051634A1 (en) position sensor
DE102008059775A1 (en) Absolutely measuring steering angle sensor arrangement
DE102013205313A1 (en) External magnetic field-insensitive Hall sensor
DE102004056049A1 (en) Sensor for use as torque sensor, has stator unit with coil circuit having flexible substrate running along sensor region, and evaluation circuit to evaluate signal received from one coil to determine value for rotary position of rotor units
DE102013204871A1 (en) Method and angle sensor for contactless measurement of an angle
DE102015226743A1 (en) Mechanical component and corresponding operating and manufacturing processes
DE102019217425A1 (en) Electric machine
WO2017153074A1 (en) Tilt-tolerant displacement sensor
EP3833936B1 (en) Sensor system for determining at least one rotation characteristic of a rotating element
DE102020120241A1 (en) Actuator with an electric motor and method for determining the position of an actuator
EP3707479B1 (en) Positioning motors by means of capacitive measuring
DE102016204049B4 (en) A position detecting device and method for transmitting a message signal between relatively movable device components by means of the position detecting device
DE102012019995B4 (en) Method for operating an operating device for a motor vehicle and operating device
DE102016206773A1 (en) Motor control electronics for a brushless DC motor
DE102018007529A1 (en) Sensor unit for a sensor-transmitter system and a sensor-transmitter system with such a sensor unit
DE102017206491A1 (en) Apparatus and method for determining an angular position of a mechanical component
DE102012219146A1 (en) Non-contact angle measurement with a ferrite magnet
DE102018213244A1 (en) Sensor system for determining at least one rotational property of a rotating element
DE102020131811A1 (en) Method of controlling an actuator
DE102015117504A1 (en) Method for operating a steering system of a motor vehicle
WO2021094019A1 (en) Electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed