[发明专利]用于机动车辆的传感器装置、机动车辆、和用于制造传感器装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对测量变量进行测量的传感器装置，所述变量特别是扭矩，表征机动车辆的轴部分的旋转状态，特别是机动车辆的转向车轴。传感器装置包括保持器和磁性定子部分，所述保持器可连接至机动车辆的轴部分，所述磁性定子部分布置在保持器上，且构造用于将磁通量从磁体朝向磁性传感器进行输送，以及具有环形径向基部元件，其通过其轴向前侧轴向地支撑在保持器上。传感器装置还包括固定元件，借助所述固定元件，定子部分从其相反于前侧的轴向后侧至少沿纵向方向固定至保持器。本发明还涉及一种具有这样的传感器装置的机动车辆和用于制造这样的传感器装置的方法。

背景技术

在该情况下，感兴趣的方面特别地包括扭矩传感器装置，其构造为检测施加至机动车辆转向轴的扭矩。这样的扭矩传感器装置在现有技术中已存在，且可用在例如电转向系统中。这样的传感器装置例如从文献US 2004/0194560 A1和公开文件DE 102 40 049 A1中已知。扭矩传感器装置装配到转向车轴的两个轴部分或部分轴，所述两个轴部分或部分轴沿轴向方向彼此相对，且经由扭杆连接至彼此。磁体，例如，环状磁体，布置在第一轴部分上，而具有磁定子的保持器装配至另一轴部分，所述磁性定子沿径向方向经由小气隙对着永磁体。磁体的磁通量经由定子朝向第一和第二通量导体输送，所述通量导体随后将磁通量排放至磁性传感器，例如霍尔效应传感器，所述定子通常包括两个分立且相同的定子部分。磁性传感器位于两个通量导体之间。这样的扭矩传感器装置还从DE 10 2007 043 502 A1中已知。

两个定子部分固定至保持器且以旋转紧固方式装配。两个定子部分通常具有环形平面基部元件，所述基部元件是径向的或沿径向方向延伸，且径向向外指向，多个齿元件从所述基部元件沿轴向方向突出，所述齿元件布置为沿周边方向分布。那些齿元件因此沿轴向方向指向。尽管齿元件用于接收来自永磁体的沿径向方向的磁通量，但环形径向基部元件用于将磁通量轴向地排放至通量导体，且由此排放至磁性传感器。具有包括两个定子部分的定子的保持器紧固地装配至转向车轴的第一轴部分，且永磁体装配至转向车轴的第二轴部分，该第二轴部分经由扭杆连接至第一轴部分。施加至轴的扭矩则使扭杆轻微扭转，且因此引起定子和永磁体之间的小的相对旋转。

在文献WO 2009/035266 A2中，多个通孔形式的凹部形成在磁性定子部分中。保持器的对应的螺柱或螺栓则被接收在那些凹部中，以将磁性定子部分固定至保持器。

将定子部分固定至保持器的另一方法，如现有技术中已知的，将定子部分设置为从其轴向后侧借助附加的固定元件而固定至保持器，通过将该固定元件连结至保持器进行。定子部分装配至保持器，且通过其轴向前侧支撑在保持器的止挡元件上。从定子部分的轴向后侧，环形式的固定元件则装配在保持器上并通过激光焊接至保持器。但是已经发现激光焊接工艺在技术方面要求非常高且非常复杂。这是因为需要昂贵的激光焊接系统。此外，环形固定元件的直径必须非常精确地适于保持器的外直径，使得环形固定元件通过沿径向方向的简单的压配合动作装配至保持器。在该情况下，固定元件通常装配在保持器的螺柱上，所述螺柱设置为沿周边方向分布。特别地，激光焊接操作的过程控制非常复杂。

发明内容

本发明的目标是一种解决方案，关于在介绍中所提及类型的传感器装置中，如何能够使磁性定子部分至保持器的简单且可靠的固定可行。

该目标根据本发明通过分别具有独立权利要求的特征的传感器装置、机动车辆和方法实现。本发明的有利构造在从属权利要求、说明书和附图中示出。

根据本发明的传感器装置构造用于测量变量，所述变量表征机动车辆的轴部分的旋转状态，特别是转向车轴的轴部分的旋转状态。该测量变量优选地是扭矩。传感器装置具有可连接至轴部分的保持器。传感器装置还具有磁性定子部分，所述定子部分构造用于将磁通量从磁体朝向磁性传感器输送(特别是经由通量导体)，且所述定子部分具有环形径向基部元件，所述基部元件通过其轴向前侧支撑在保持器上。传感器装置进一步还包括固定元件，借助所述固定元件，定子部分从其相反于前侧的轴向后侧至少沿纵向方向固定至保持器。定子部分可特别地由软磁性材料制造。保持器具有至少一个焊接肋，经由所述焊接肋，保持器通过摩擦焊接连接或连结至固定元件。