DE102018124355A1 - Magnetizing process, component and clutch actuator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12), das um eine Drehachse (100) drehbar ist und aus einem magnetisierbaren Material besteht, wobei ein durch eine Erregereinheit (22) erzeugtes Erregermagnetfeld (26) auf das Bauteil (12) einwirkt und das Erregermagnetfeld (26) in einer die Drehachse (100) enthaltenen ersten Ebene (32) einen Aussenumfang des Bauteils (12) umkreist und mit jeder Umkreisung zunehmend abgeschwächt wird wodurch in der ersten Ebene (32) ein kreisförmig geschlossenes Magnetfeld (30) in dem Bauteil (12) erzeugt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein durch dieses Verfahren erzeugtes Bauteil (12), sowie einen Kupplungsaktor (10) mit einem durch dieses Verfahren erzeugten Bauteil (12).The invention relates to a method for magnetizing a component (12) which can be rotated about an axis of rotation (100) and consists of a magnetizable material, an excitation magnetic field (26) generated by an excitation unit (22) acting on the component (12) and the excitation magnetic field (26) encircles an outer circumference of the component (12) in a first plane (32) containing the axis of rotation (100) and is weakened with each circumference, whereby a circularly closed magnetic field (30) in the first plane (32) Component (12) is generated. The invention further relates to a component (12) produced by this method and to a clutch actuator (10) with a component (12) produced by this method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bauteil, welches unter Anwendung des Verfahrens hergestellt ist und einen Kupplungsaktor mit einem derartigen Bauteil.The invention relates to a method for magnetizing a component according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a component which is produced using the method and a clutch actuator with such a component.

In einem Kraftfahrzeug werden zur automatisierten Betätigung von Kupplungen bekanntermaßen Aktoren eingesetzt. Bei automatisiert betätigten Kupplungen, wie der E-Clutch, im Zusammenhang mit Handschaltgetrieben werden Aktoren eingesetzt.In a motor vehicle, actuators are known to be used for the automated actuation of clutches. Actuators are used in the case of automatically actuated clutches, such as the E-clutch, in connection with manual transmissions.

Ein derartiger Aktor ist der modulare Kupplungsaktor, auch Modular Clutch Actuator oder abgekürzt MCA genannt. Dieser umfasst einen Rotor und eine Spindel. Der Rotor führt eine Drehbewegung aus, die über ein Planeten-Wälzgewinde, abgekürzt PWG in eine translatorische Bewegung der Spindel umgesetzt wird. Die translatorische Bewegung der Spindel bewirkt die Kupplungsbetätigung. Die Kenntnis der Betätigungskraft ermöglicht dabei eine steuerbare und regelbare Kupplungsbetätigung.Such an actuator is the modular clutch actuator, also called the modular clutch actuator or MCA for short. This includes a rotor and a spindle. The rotor performs a rotary movement, which is converted into a translatory movement of the spindle via a planetary roller thread, abbreviated PWG. The translational movement of the spindle causes the clutch to be actuated. Knowledge of the actuation force enables controllable and controllable clutch actuation.

In DE 10 2017 122 171.9 ist ein Aktor in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei dem eine axiale Betätigungskraft bei Kupplungsbetätigung über ein magnetostriktives Messelement gemessen wird.In DE 10 2017 122 171.9 describes an actuator in a clutch actuation system of a motor vehicle, in which an axial actuation force during clutch actuation is measured via a magnetostrictive measuring element.

In DE 10 2017 125 848.5 ist eine magnetostriktive Kraftbestimmung an einer Gewindespindel eines Kupplungsaktors beschrieben.In DE 10 2017 125 848.5 describes a magnetostrictive force determination on a threaded spindle of a clutch actuator.

Die DE 10 2017 123 475.6 beschreibt ein Lager einer Aktorspindel, dessen Lagerring magnetisiert ist, um unter Anwendung einer magnetostriktiven Erkennung eine Betätigungskraft auf das Lager zu erfassen.The DE 10 2017 123 475.6 describes a bearing of an actuator spindle, the bearing ring of which is magnetized in order to detect an actuating force on the bearing using magnetostrictive detection.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils vorzuschlagen.The object of the present invention is to propose a method for magnetizing a component.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils, das um eine Drehachse drehbar ist und aus einem magnetisierbaren Material besteht vorgeschlagen, bei dem ein durch eine Erregereinheit erzeugtes Erregermagnetfeld auf das Bauteil einwirkt und das Erregermagnetfeld in einer die Drehachse enthaltenen ersten Ebene einen Aussenumfang des Bauteils umkreist und mit jeder Umkreisung zunehmend abgeschwächt wird, wodurch in der ersten Ebene ein kreisförmig geschlossenes Magnetfeld in dem Bauteil erzeugt wird.At least one of these tasks is solved by a method for magnetizing a component with the features of claim 1. Accordingly, a method for magnetizing a component that can be rotated about an axis of rotation and consists of a magnetizable material is proposed, in which an excitation magnetic field generated by an excitation unit acts on the component and the excitation magnetic field encircles an outer circumference of the component in a first plane containing the axis of rotation and is increasingly weakened with each encirclement, as a result of which a circularly closed magnetic field is generated in the component in the first plane.

Dadurch kann eine wirtschaftliche und kostensparende Magnetisierung des Bauteils hergestellt werden, womit eine magnetostriktive Messung einer auf das Bauteil einwirkenden axialen Kraft möglich ist.In this way, an economical and cost-saving magnetization of the component can be produced, with which a magnetostrictive measurement of an axial force acting on the component is possible.

Insbesondere ist der Aussenumfang des Bauteils die äußere Umrandung des Bauteils in dem die durch die erste Ebene gebildeten Querschnitt. Bei einem um die Drehachse rotationssymmetrischen, innen hohlen Bauteil kann der Aussenumfang die äußere Umrandung einer der beiden Hälften oder beider Hälften des Bauteils in dem durch die erste Ebene gebildeten Querschnitt sein.In particular, the outer circumference of the component is the outer border of the component in the cross section formed by the first plane. In the case of a component which is hollow and rotationally symmetrical about the axis of rotation, the outer circumference can be the outer border of one of the two halves or both halves of the component in the cross section formed by the first plane.

Das Magnetfeld ist bevorzugt äquidistant zu der den Aussenumfang enthaltenen Bautei loberfläche.The magnetic field is preferably equidistant from the component surface contained on the outer circumference.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Bauteil eine in Richtung senkrecht zur Drehachse bezogene Breite und das Erregermagnetfeld in dieselbe Richtung eine Feldbreite auf, wobei die Feldbreite mindestens so gross ist wie die Breite.In a preferred embodiment of the invention, the component has a width in the direction perpendicular to the axis of rotation and the excitation magnetic field has a field width in the same direction, the field width being at least as large as the width.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung umkreist nach Magnetisierung des Bauteils in der ersten Ebene, das Erregermagnetfeld in einer die Drehachse enthaltenen und von der ersten Ebene verschiedenen zweiten Ebene einen Aussenumfang des Bauteils um eine Magnetisierung des Bauteils in der zweiten Ebene zu erzeugen. Das Bauteil kann sich zum Wechsel zwischen erster und zweiter Ebene um die Drehachse drehen. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Erregereinheit um die Drehachse drehen.In a special embodiment of the invention, after magnetization of the component in the first plane, the excitation magnetic field encircles an outer periphery of the component in a second plane containing the axis of rotation and different from the first plane in order to generate magnetization of the component in the second plane. The component can rotate about the axis of rotation to switch between the first and second levels. Alternatively or additionally, the excitation unit can rotate about the axis of rotation.

Das Bauteil kann in Bezug auf die in Drehrichtung gerichtete Umfangsrichtung gleichmäßig magnetisiert sein. Das Magnetfeld kann in allen in diese Umfangsrichtung umlaufenden Querschnitten des Bauteils vorhanden sein.The component can be magnetized uniformly with respect to the circumferential direction directed in the direction of rotation. The magnetic field can be present in all cross sections of the component that run in this circumferential direction.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Erregereinheit ein Permanentmagnet.In a preferred embodiment of the invention, the excitation unit is a permanent magnet.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung erfolgt das Umkreisen durch Bewegung des Permanentmagneten in der die Drehachse enthaltenen Ebene um den Aussenumfang des Bauteils.In a special embodiment of the invention, the encirclement is carried out by moving the permanent magnet in the plane containing the axis of rotation around the outer circumference of the component.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Erregereinheit ein Elektromagnet. Der Elektromagnet kann eine stromführende Spule aufweisen. Weiterhin kann in der Spule ein Flussleitungselement, beispielsweise ein Eisen enthaltenes Flussleitungselement angeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, the excitation unit is an electromagnet. The electromagnet can have a current-carrying coil. Furthermore, a flux conduction element, for example a flux conduction element containing iron, can be arranged in the coil.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung erfolgt das Umkreisen durch Bewegung des Elektromagneten in der die Drehachse enthaltenen Ebene um den Aussenumfang des Bauteils.In a special embodiment of the invention, the orbiting takes place by moving the Electromagnets in the plane containing the axis of rotation around the outer circumference of the component.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Erregereinheit wenigstens zwei entlang des Aussenumfangs des Bauteils verteilt angeordnete Elektromagnete. Bevorzugt sind die Elektromagnete in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Es können mehr als zwei Elektromagnete angeordnet sein. Die Elektromagnete können gleich gross sein oder unterschiedlich gross sein. Die Elektromagnete können gleiche Eigenschaften oder unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention, the excitation unit comprises at least two electromagnets which are distributed along the outer circumference of the component. The electromagnets are preferably arranged at the same distance from one another. More than two electromagnets can be arranged. The electromagnets can be the same size or different sizes. The electromagnets can have the same properties or different properties.

Das Umkreisen kann durch Abschwächung des Erregermagnetfelds des ersten Elektromagneten und Aufbau und Verstärkung des Erregermagnetfelds des zweiten Elektromagneten erfolgen. Die Abschwächung des Erregermagnetfelds des ersten Elektromagneten kann stetig erfolgen. Der Aufbau und die Verstärkung des Erregermagnetfelds des zweiten Elektromagneten kann stetig erfolgen. Die Verstärkung kann proportional zu der Abschwächung sein.The orbiting can take place by weakening the excitation magnetic field of the first electromagnet and building up and strengthening the excitation magnetic field of the second electromagnet. The excitation magnetic field of the first electromagnet can be weakened continuously. The excitation magnetic field of the second electromagnet can be built up and strengthened continuously. The gain can be proportional to the attenuation.

Weiterhin wird ein Bauteil vorgeschlagen, welches unter Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens hergestellt ist. Das Bauteil kann eine Welle, eine Spindel oder ein Lagerbauteil, beispielsweise ein Lagerring sein. Das Lagerbauteil kann in einem Lager eines Kupplungsaktors oder in einem Radlager eingesetzt sein.Furthermore, a component is proposed which is manufactured using the previously described method. The component can be a shaft, a spindle or a bearing component, for example a bearing ring. The bearing component can be used in a bearing of a clutch actuator or in a wheel bearing.

Weiterhin wird ein Kupplungsaktor mit einem Bauteil, welches unter Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens hergestellt ist, vorgeschlagen wobei das Bauteil eine Welle, eine Spindel und/oder ein Lagerbauteil ist.Furthermore, a clutch actuator with a component which is produced using the method described above is proposed, the component being a shaft, a spindle and / or a bearing component.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous embodiments of the invention result from the description of the figures and the figures.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

  • 1: Eine räumliche Querschnittsansicht eines Kupplungsaktors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 2: Eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Welle ausgebildeten Bauteils in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 3: Eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Lagerring ausgebildeten Bauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 4: Eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Welle ausgebildeten Bauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
  • 5: Eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Lagerring ausgebildeten Bauteils in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:
  • 1 : A three-dimensional cross-sectional view of a clutch actuator in a special embodiment of the invention.
  • 2nd : An arrangement for magnetizing a component designed as a shaft in a special embodiment of the invention.
  • 3rd : An arrangement for magnetizing a component designed as a bearing ring in a further special embodiment of the invention.
  • 4th : An arrangement for magnetizing a component designed as a shaft in a further special embodiment of the invention.
  • 5 : An arrangement for magnetizing a component designed as a bearing ring in a further special embodiment of the invention.

1 zeigt eine räumliche Querschnittsansicht eines Kupplungsaktors 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Kupplungsaktor 10 umfasst einen Elektromotor mit einem Stator 11 und einem Rotor 13. Der Rotor 13 kann eine Drehbewegung über ein Planetenwälzgewinde als translatorische Bewegung eines Bauteils 12 ausüben. Das Bauteil 12 ist eine Spindel 14. Auch umfasst der Kupplungsaktor 10 ein Kugellager 16, mit einem weiteren Bauteil 12, hier einem Lagerbauteil, beispielsweise einem äußeren Lagerring 18. 1 shows a spatial cross-sectional view of a clutch actuator 10th in a special embodiment of the invention. The clutch actuator 10th comprises an electric motor with a stator 11 and a rotor 13 . The rotor 13 can be a rotational movement over a planetary roller thread as a translatory movement of a component 12th exercise. The component 12th is a spindle 14 . The clutch actuator also includes 10th a ball bearing 16 , with another component 12th , here a bearing component, for example an outer bearing ring 18th .

Die Spindel 14 und damit verbundene Bauteile bewirken über die translatorische Bewegung eine Kupplungsbetätigung. Dabei wird die Spindel 14 einer axialen Kraft ausgesetzt, beispielsweise der Kupplungsbetätigungskraft. Die axiale Kraft kann auch auf den Lagerring 18 wirken.The spindle 14 and components connected therewith effect clutch actuation via the translatory movement. The spindle 14 exposed to an axial force, such as the clutch operating force. The axial force can also be exerted on the bearing ring 18th Act.

Für eine zuverlässige Steuerung oder Regelung der Kupplungsbetätigung ist die Kenntnis dieser axialen Kraft erforderlich. Dabei hat sich die magnetostriktive Messung der axialen Kraft als besonders vorteilhaft erwiesen.Knowledge of this axial force is required for reliable control or regulation of the clutch actuation. The magnetostrictive measurement of the axial force has proven to be particularly advantageous.

Die axiale Kraft bewirkt eine axiale Verformung des jeweiligen Bauteils 12. Ist das Bauteil 12 magnetisiert, kann die magnetostriktive Wirkung zur Messung der Axialbelastung genutzt werden. Für eine zuverlässige Messung der Axialbelastung ist die genaue Magnetisierung des Bauteils ausschlaggebend.The axial force causes an axial deformation of the respective component 12th . Is the component 12th magnetized, the magnetostrictive effect can be used to measure the axial load. The exact magnetization of the component is crucial for a reliable measurement of the axial load.

Es wurde festgestellt, dass das Bauteil vorzugsweise ein in der ersten Ebene ausgerichtetes, kreisförmig geschlossenes Magnetfeld aufweisen sollte, um eine bestmögliche Erfassung der axialen Belastung über die magnetostriktive Wirkung zu ermöglichen.It was found that the component should preferably have a circularly closed magnetic field aligned in the first plane in order to enable the best possible detection of the axial load via the magnetostrictive effect.

In 2 ist eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Welle ausgebildeten Bauteils 12 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Welle 20 ist um eine Drehachse 100 drehbar und besteht aus einem magnetisierbaren Material.In 2nd is an arrangement for magnetizing a component designed as a shaft 12th shown in a special embodiment of the invention. The wave 20th is about an axis of rotation 100 rotatable and consists of a magnetizable material.

Eine Erregereinheit 22, die hier als Permanentmagnet 24 ausgeführt ist, erzeugt ein Erregermagnetfeld 26, das auf die Welle 20 einwirkt. Um die Welle mit einem kreisförmig geschlossenen und äquidistant zu der Bauteiloberfläche 28 des Bauteils 12 verlaufenden Magnetfeld 30 zu magnetisieren, wird das Erregermagnetfeld 26 durch Bewegen des Permanentmagneten 24 in einer die Drehachse 100 enthaltenen ersten Ebene 32 derart geführt, dass dieses einen Aussenumfang des Bauteils 12 umkreist. Mit jeder Umkreisung wird der Permanentmagnet 24 von der Welle 20 zunehmend wegbewegt, wodurch das auf das Bauteil 12 wirkende Erregermagnetfeld 26 zunehmend abgeschwächt wird und damit das Magnetfeld 30 in dem Bauteil 12 beständig eingeprägt wird.An excitation unit 22 that here as a permanent magnet 24th is generated, generates an excitation magnetic field 26 that on the wave 20th acts. To the shaft with a circular closed and equidistant to the component surface 28 of the component 12th trending magnetic field 30th to magnetize the excitation magnetic field 26 by moving the permanent magnet 24th in one the axis of rotation 100 contained first level 32 guided such that this an outer circumference of the component 12th encircled. With every encirclement, the permanent magnet 24th from the wave 20th increasingly moving away, which affects the component 12th acting magnetic field 26 is increasingly weakened and thus the magnetic field 30th in the component 12th is constantly impressed.

Die Welle 20 weist eine in Richtung senkrecht zur Drehachse 100 bezogene Breite 34 auf und das Erregermagnetfeld 26 weist in dieselbe Richtung eine Feldbreite 36 auf, wobei die Feldbreite 36 mindestens so gross ist wie die Breite 34.The wave 20th points in the direction perpendicular to the axis of rotation 100 related width 34 on and the excitation magnetic field 26 has a field width in the same direction 36 on, the field width 36 is at least as large as the width 34 .

3 zeigt eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Lagerbauteil ausgebildeten Bauteils 12 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Lagerbauteil 38 ist hier beispielsweise ein Lagerring 40. Die Magnetisierung des Lagerrings 40 erfolgt, indem eine Erregereinheit 22, die hier als Permanentmagnet 24 ausgeführt ist, ein Erregermagnetfeld 26 erzeugt, das auf den Lagerring 40 einwirkt. 3rd shows an arrangement for magnetizing a component designed as a bearing component 12th in a special embodiment of the invention. The bearing component 38 here is a bearing ring, for example 40 . The magnetization of the bearing ring 40 done by an excitation unit 22 that here as a permanent magnet 24th is executed, an excitation magnetic field 26 generated that on the bearing ring 40 acts.

Um den Lagerring 40 mit einem in der ersten Ebene 32 ausgerichteten, kreisförmig geschlossenen und äquidistant zu der Bauteiloberfläche 28 des Bauteils 12 verlaufenden Magnetfeld 30 zu magnetisieren, wird das Erregermagnetfeld 26 durch Bewegen des Permanentmagneten 24 in einer die Drehachse 100 enthaltenen ersten Ebene 32 derart geführt, dass dieses einen Aussenumfang des Bauteils 12 umkreist. Mit jeder Umkreisung wird der Permanentmagnet 24 von dem Lagerring 40 zunehmend wegbewegt, wodurch das auf das Bauteil 12 einwirkende Erregermagnetfeld 26 zunehmend abgeschwächt wird und dadurch das Magnetfeld 30 in dem Lagerring 40 beständig eingeprägt wird.Around the bearing ring 40 with one in the first level 32 aligned, closed in a circle and equidistant to the component surface 28 of the component 12th trending magnetic field 30th to magnetize the excitation magnetic field 26 by moving the permanent magnet 24th in one the axis of rotation 100 contained first level 32 guided such that this an outer circumference of the component 12th encircled. With every encirclement, the permanent magnet 24th from the bearing ring 40 increasingly moving away, which affects the component 12th acting magnetic field 26 is increasingly weakened and thereby the magnetic field 30th in the bearing ring 40 is constantly impressed.

Um das Magnetisieren des Lagerrings 40 um die gesamte Bauteiloberfläche 28 und damit auch in dem inneren Bereich 42 durchzuführen, erfolgt eine Übergabe des Permanentmagneten 24 durch den inneren Bereich 42 des Lagerrings 40. Alternativ kann der Lagerring 40 geteilt ausgeführt sein, womit das Umkreisen mit dem Permanentmagneten 24 einfacher erfolgen kann.To magnetize the bearing ring 40 around the entire component surface 28 and thus also in the inner area 42 the permanent magnet is transferred 24th through the inner area 42 of the bearing ring 40 . Alternatively, the bearing ring 40 be carried out divided, with orbiting with the permanent magnet 24th can be done more easily.

In 4 ist eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Welle ausgebildeten Bauteils 12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In 4th is an arrangement for magnetizing a component designed as a shaft 12th shown in a further special embodiment of the invention.

Die Erregereinheit 22 ist ein um die Bauteiloberfläche 28 in einer die Drehachse 100 enthaltenen Ebene 32 herum angeordneter Elektromagnet 44. Der Elektromagnet 44 besteht aus mehreren einzelnen Elektromagneten 44, die jeweils eine stromführende Spule 46 aufweisen. Weiterhin kann in der Spule 46 ein Flussleitungselement, beispielsweise ein Eisen enthaltenes Flussleitungselement angeordnet sein.The excitation unit 22 is a around the component surface 28 in one the axis of rotation 100 contained level 32 electromagnet arranged around 44 . The electromagnet 44 consists of several individual electromagnets 44 , each with a live coil 46 exhibit. Furthermore, in the coil 46 a flow guide element, for example a flow guide element containing iron, can be arranged.

Das Umkreisen zur Magnetisierung der Welle 20 mit einem geschlossenen und äquidistant zur Bauteiloberfläche 28 verlaufenden Magnetfeld 30 erfolgt durch zunehmende Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48 und zunehmenden Aufbau und Verstärkung des Erregermagnetfelds 26 des benachbarten zweiten Elektromagneten 50.Orbiting to magnetize the wave 20th with a closed and equidistant to the component surface 28 trending magnetic field 30th takes place due to increasing weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 and increasing structure and strengthening of the excitation magnetic field 26 of the adjacent second electromagnet 50 .

Die Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48 erfolgt stetig. Der Aufbau und die Verstärkung des Erregermagnetfelds 26 des zweiten Elektromagneten 50 erfolgt stetig und proportional zu der Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48.The weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 takes place continuously. The construction and strengthening of the excitation magnetic field 26 of the second electromagnet 50 takes place continuously and in proportion to the weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 .

Die einzelnen Elektromagnete 44 sind in gleichem Abstand zueinander angeordnet, um eine gleichmäßige Umkreisung der Bauteiloberfläche 28 und damit eine gleichförmige Magnetisierung zu ermöglichen.The individual electromagnets 44 are arranged at the same distance from each other in order to evenly surround the component surface 28 and thus to enable uniform magnetization.

5 zeigt eine Anordnung zur Magnetisierung eines als Lagerring ausgebildeten Bauteils 12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. 5 shows an arrangement for magnetizing a component designed as a bearing ring 12th in a further special embodiment of the invention.

Die Erregereinheit 22 ist ein um die Bauteiloberfläche 28 in einer die Drehachse 100 enthaltenen Ebene 32 herum angeordneter Elektromagnet 44. Der Elektromagnet 44 besteht aus mehreren einzelnen Elektromagneten 44, die jeweils eine stromführende Spule 46 aufweisen. Weiterhin kann in der Spule 46 ein Flussleitungselement, beispielsweise ein Eisen enthaltenes Flussleitungselement angeordnet sein.The excitation unit 22 is a around the component surface 28 in one the axis of rotation 100 contained level 32 electromagnet arranged around 44 . The electromagnet 44 consists of several individual electromagnets 44 , each with a live coil 46 exhibit. Furthermore, in the coil 46 a flow guide element, for example a flow guide element containing iron, can be arranged.

Das Umkreisen zur Magnetisierung des Lagerrings 40 mit einem geschlossenen und äquidistant zur Bauteiloberfläche 28 verlaufenden Magnetfeld 30 erfolgt durch zunehmende Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48 und zunehmenden Aufbau und Verstärkung des Erregermagnetfelds 26 des benachbarten zweiten Elektromagneten 50.Orbiting to magnetize the bearing ring 40 with a closed and equidistant to the component surface 28 trending magnetic field 30th takes place due to increasing weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 and increasing structure and strengthening of the excitation magnetic field 26 of the adjacent second electromagnet 50 .

Die Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48 erfolgt stetig. Der Aufbau und die Verstärkung des Erregermagnetfelds 26 des zweiten Elektromagneten 50 erfolgt stetig und proportional zu der Abschwächung des Erregermagnetfelds 26 des ersten Elektromagneten 48.The weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 takes place continuously. The construction and strengthening of the excitation magnetic field 26 of the second electromagnet 50 takes place continuously and in proportion to the weakening of the excitation magnetic field 26 of the first electromagnet 48 .

Die einzelnen Elektromagnete 44 sind in gleichem Abstand zueinander angeordnet, um eine gleichmäßige Umkreisung der Bauteiloberfläche 28 und damit eine gleichförmige Magnetisierung zu ermöglichen. The individual electromagnets 44 are arranged at the same distance from each other in order to evenly surround the component surface 28 and thus to enable uniform magnetization.

Um das Magnetisieren des Lagerrings 40 um die gesamte Bauteiloberfläche 28 und damit auch in dem inneren Bereich 42 durchzuführen, sind auch in dem inneren Bereich Elektromagnete 44 eingebracht. Die Grösse der einzelnen Elektromagnete muss nicht zwingend gleich sein. Auch können in dem inneren Bereich kleinere Elektromagnete 44 angeordnet sein, als in den angrenzenden Bereichen. Das erzeugbare Erregermagnetfeld dieser im inneren Bereich 42 angeordneten Elektromagnete 44 kann dennoch gleich gross sein, wie das der in den angrenzenden Bereichen angeordneten Elektromagnete 44. Beispielsweise können die in dem inneren Bereich 42 angeordneten Elektromagnete mit einem höheren Strom betrieben werden. Alternativ kann der Lagerring 40 geteilt ausgeführt sein, womit die Anordnung der Elektromagnete 44 einfacher erfolgen kann.To magnetize the bearing ring 40 around the entire component surface 28 and thus also in the inner area 42 electromagnets must also be carried out in the inner area 44 brought in. The size of the individual electromagnets does not necessarily have to be the same. Smaller electromagnets can also be found in the inner area 44 be arranged as in the adjacent areas. The magnetic field that can be generated in the inner area 42 arranged electromagnets 44 can nevertheless be the same size as that of the electromagnets arranged in the adjacent areas 44 . For example, those in the inner area 42 arranged electromagnets are operated with a higher current. Alternatively, the bearing ring 40 be divided, with which the arrangement of the electromagnets 44 can be done more easily.

Nach Magnetisierung des Bauteils 12 in der ersten Ebene 32 kann das Erregermagnetfeld 26 in einer die Drehachse 100 enthaltenen und von der ersten Ebene 32 verschiedenen zweiten Ebene einen Aussenumfang des Bauteils 12 umkreisen und damit eine Magnetisierung des Bauteils 12 auch in der zweiten Ebene bewirken.After magnetizing the component 12th in the first level 32 can the excitation magnetic field 26 in one the axis of rotation 100 contained and from the first level 32 different second level an outer circumference of the component 12th orbit and thus magnetize the component 12th also effect in the second level.

Hierfür kann sich das Bauteil 12 zum Wechsel zwischen erster Ebene 32 und zweiter Ebene um die Drehachse 100 drehen. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Erregereinheit 22 um die Drehachse 100 drehen. Eine Magnetisierung in zwei oder mehreren solcher Ebenen kann vorteilhaft sein, wenn eine in Drehrichtung des Bauteils 12 ungleichmäßig verteilt anliegende, lokale axiale Belastung besteht, die magnetostriktiv erfasst werden soll.The component can do this 12th to switch between first level 32 and second level around the axis of rotation 100 rotate. Alternatively or additionally, the excitation unit can 22 about the axis of rotation 100 rotate. Magnetization in two or more such planes can be advantageous if one is in the direction of rotation of the component 12th there is an unevenly distributed, local axial load that is to be recorded magnetostrictively.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
KupplungsaktorClutch actuator
1111
Statorstator
1212th
BauteilComponent
1313
Rotorrotor
1414
Spindelspindle
1616
Kugellagerball-bearing
1818th
LagerringBearing ring
2020th
Wellewave
2222
ErregereinheitExcitation unit
2424th
PermanentmagnetPermanent magnet
2626
ErregermagnetfeldExcitation magnetic field
2828
BauteiloberflächeComponent surface
3030th
MagnetfeldMagnetic field
3232
Ebenelevel
3434
Breitewidth
3636
FeldbreiteField width
3838
LagerbauteilBearing component
4040
LagerringBearing ring
4242
innerer Bereichinner area
4444
ElektromagnetElectromagnet
4646
SpuleKitchen sink
4848
ElektromagnetElectromagnet
5050
ElektromagnetElectromagnet
100100
DrehachseAxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102017123475 [0006]DE 102017123475 [0006]

Claims (10)

Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12), das um eine Drehachse (100) drehbar ist und aus einem magnetisierbaren Material besteht, wobei ein durch eine Erregereinheit (22) erzeugtes Erregermagnetfeld (26) auf das Bauteil (12) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Erregermagnetfeld (26) in einer die Drehachse (100) enthaltenen ersten Ebene (32) einen Aussenumfang des Bauteils (12) umkreist und mit jeder Umkreisung zunehmend abgeschwächt wird wodurch in der ersten Ebene (32) ein kreisförmig geschlossenes Magnetfeld (30) in dem Bauteil (12) erzeugt wird.Method for magnetizing a component (12) which can be rotated about an axis of rotation (100) and is made of a magnetizable material, an excitation magnetic field (26) generated by an excitation unit (22) acting on the component (12), characterized in that the excitation magnetic field (26) encircles an outer circumference of the component (12) in a first plane (32) containing the axis of rotation (100) and is weakened with each circumference, whereby a circularly closed magnetic field (30) in the first plane (32) Component (12) is generated. Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) eine in Richtung senkrecht zur Drehachse (100) bezogene Breite (34) aufweist und das Erregermagnetfeld (26) in dieselbe Richtung eine Feldbreite (36) aufweist, wobei die Feldbreite (36) mindestens so gross ist wie die Breite (34).Method for magnetizing a component (12) according to Claim 1 , characterized in that the component (12) has a width (34) in the direction perpendicular to the axis of rotation (100) and the excitation magnetic field (26) has a field width (36) in the same direction, the field width (36) being at least as large is like the width (34). Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Magnetisierung des Bauteils (12) in der ersten Ebene (32), das Erregermagnetfeld (26) in einer die Drehachse (100) enthaltenen und von der ersten Ebene (32) verschiedenen zweiten Ebene einen Aussenumfang des Bauteils (12) umkreist und damit eine Magnetisierung des Bauteils (12) in der zweiten Ebene erfolgt.Method for magnetizing a component (12) according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that after the component (12) has been magnetized in the first plane (32), the excitation magnetic field (26) has an outer circumference of the component (12) in a second plane containing the axis of rotation (100) and different from the first plane (32) ) orbits and thus magnetization of the component (12) takes place in the second level. Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregereinheit (22) ein Permanentmagnet (24) ist.Method for magnetizing a component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation unit (22) is a permanent magnet (24). Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkreisen durch Bewegung des Permanentmagneten (24) in der die Drehachse (100) enthaltenen Ebene um den Aussenumfang des Bauteils (12) erfolgt.Method for magnetizing a component (12) according to Claim 4 , characterized in that the orbiting takes place by moving the permanent magnet (24) in the plane containing the axis of rotation (100) around the outer circumference of the component (12). Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregereinheit (22) ein Elektromagnet (44) ist.Method for magnetizing a component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation unit (22) is an electromagnet (44). Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkreisen durch Bewegung des Elektromagneten (44) in der die Drehachse (100) enthaltenen Ebene (32) um den Aussenumfang des Bauteils (12) erfolgt.Method for magnetizing a component (12) according to Claim 6 , characterized in that the orbiting takes place by moving the electromagnet (44) in the plane (32) containing the axis of rotation (100) around the outer circumference of the component (12). Verfahren zum Magnetisieren eines Bauteils (12) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregereinheit (22) wenigstens zwei entlang des Aussenumfangs des Bauteils (12) verteilt angeordnete Elektromagnete (44) umfasst.Method for magnetizing a component (12) according to Claim 6 or 7 , characterized in that the excitation unit (22) comprises at least two electromagnets (44) arranged distributed along the outer circumference of the component (12). Bauteil (12) welches unter Anwendung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt ist, wobei das Bauteil bevorzugt eine Welle, eine Spindel oder ein Lagerbauteil ist.Component (12) which is produced using the method according to one of the preceding claims, wherein the component is preferably a shaft, a spindle or a bearing component. Kupplungsaktor (10) mit einem Bauteil (12), welches unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist, wobei das Bauteil (12) bevorzugt eine Welle, eine Spindel oder ein Lagerbauteil ist.Coupling actuator (10) with a component (12), which using the method according to one of the Claims 1 to 8th is produced, the component (12) preferably being a shaft, a spindle or a bearing component.
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