[发明专利]用于安装在磁芯上的线圈架、用于磁阻解算器的磁芯，及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于安装在旋转电机的磁芯上的线圈架以及相应的磁芯。本发明进一步涉及磁电角度传感器，特别地磁阻解算器，其定子根据本发明的原理构造。最后，本发明涉及用于制造该类型的磁阻解算器的制造方法。

背景技术

该类型的磁阻解算器具有至少部分地软磁性的旋转对称的定子以及至少部分地软磁性的旋转对称的转子，定子和转子彼此相对地定位以形成一间隙。该间隙中的磁阻基于转子的围绕圆周变化的形状周期性变化。

角度传感器包括磁通量发送器，其安置在定子上并在间隙中通过至少一个极对产生给定的磁通量分布。磁通量接收器进一步安置在定子上，并通过至少两个相互角偏移的信号极对测量磁场强度，从而可以从两个接收器信号推断出关于转子相对于定子的相对位置的角度值。

这种类型的角度传感器，其是基于在定子和转子之间的间隙中的可变磁通密度的原理，已知具有各种形式。它们大致包括用于在发送器中产生磁通链的不同原理以及用于测量接收器部分中的磁场的不同原理。为一次绕组和二次绕组形式的电磁线圈用于自动同步机，也就是解算器和同步机。这种类型的为解算器和同步机形式的自动同步机长久以来以精确和稳定的角度传感器而著称。在这里，所谓的无源磁阻解算器也是已知的，其中，一次绕组和二次绕组容纳在定子中，而转子仅仅通过软磁部件无绕组地即无源地影响磁通路。软磁转子的例如通过提供凸角而实现的不均一形状对一次绕组和二次绕组之间的磁通量具有不同影响，由此转子的角位置可以通过感生电压而被推出。

存在用于制造这种类型的定子的多种技术生产选择。一方面，绕组可以每一个直接绕制在磁芯的一个或多个齿上。另一方面，对于其中仅单一的齿被绕组或每个绕组围绕的缠绕方案，存在这样的选择，即先将绕组缠绕到塑料材料的线圈架，然后在组装过程中将这些线圈架滑动到磁芯的齿上。这种类型的配置例如从US5,300,884是已知的。但是，在该配置中，没有线圈架可通过其保持在磁芯上的机械固定选择。

因此，进一步已知的是在线圈架上形成在安装状态下围绕磁芯218的轭背的抓持钩214，从而固定线圈架200到磁芯。图30是通过这种类型的安装后的线圈架200的剖面图，图31是具有抓持钩214的已知的线圈架200的透视图。

这种已知的解决方案的一个问题在于，在许多情形下，在磁芯218的齿上的抓持钩214具有如此多的游隙以至于线圈在操作过程中会移动，由此线圈200的电气端子212在一些情形中，尤其是在振动情形中，遭受过度的负荷。该解决方案的另一缺点在于，线圈会在转动方向相对于齿的轴运动，并相对于所述轴横向运动，同样导致在电气端子上的负荷。

为了避免该转动，进一步已知的是在抓持钩的延伸部中一体地形成压接肋226，其与磁芯218合作从而形成线圈200在各个齿上的固定，从而形成干涉配合。但是，已经发现，由于其位置，这些压接肋226在安装过程中在磁芯的金属片组件的锋利边缘上被导引，从而导致压接肋容易被剪断而不是变形的高度危险。这导致产生塑料材料碎屑，并且这会导致配置的污染。

进一步地，由层叠在彼此顶部上的金属层叠片形成的磁芯在层叠金属片的方向比在其横向方向具有更大的尺寸公差。例如，这种类型的定子组件的典型公差值为±8%或者单个金属片的厚度的1倍。如图33所示的压接肋226必须适应这种高公差，因此在特别薄的金属片组件的情形中，线圈架在齿上的保持力会不足，而在特别厚的金属片组件的情形下，塑料材料碎屑被削出。

已知的抓持钩214的另一缺点在于，在制造过程中部件会互锁并且该形状并不利于焊接处理。

发明内容

因此，存在一种需求，即固定线圈架到磁芯的齿以使得它们可以容易地安装，但是在操作中提供具有长期稳定性的可靠的座。

该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利发展形成从属权利要求的主题。

本发明因此基于在线圈架上一体形成至少一个保持肋的构思，所述肋与磁芯的保持结构配合以使得线圈架被固定到齿。

特别地，保持肋可以尺寸适合以使得线圈架以干涉配合被固定到齿上。这种解决方案具有优点：可以实现相对高的保持力并可靠地防止线圈滑离齿。同时，可以可靠地防止线圈在齿上的扭曲以及在电气端子上产生的机械载荷。这在当配置要用于例如其中发生大的振动和温差的汽车领域时是特别有利的。

根据本发明的固定可以以特别简单的方式提供，如果保持肋一体地形成在线圈架的面对磁芯的轭背的侧面上。