[发明专利]用于制造用来检测为机动车辆转向轴的旋转状态的被测量值特征的传感器装置的磁体单元的方法、磁体单元、传感器装置和机动车辆

说明书

本发明涉及一种用于制造用于传感器装置的磁体单元(1)的方法，该传感器装置用于检测测量变量，所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征，所述方法通过如下进行：通过设置由塑料连结的磁体材料构成的环形磁体元件(3)，通过设置用于将所述磁体单元(1)连接至转向轴的轴部分的载体套筒(2)，以及通过经由所述磁体元件(3)和所述载体套筒(2)相应的轴向面侧(5、7)将所述磁体元件(3)连接至所述载体套筒(2)，特别是轴向地彼此邻近，其中，塑料元件(8)设置在所述载体套筒(2)上，所述连接包括使塑料元件(8)和磁体元件(3)被粘结地连接至彼此。

技术领域

本发明涉及用于制造用于传感器装置的磁体单元的方法，该传感器装置用于检测测量变量，所述测量变量是机动车辆的转向轴的旋转状态的特征。由塑料连结的磁体材料构成的环形磁体元件被设置。此外，载体套筒(例如由金属构成)被设置，磁体单元可通过该载体套筒而被连接至转向轴的轴部分。磁体元件和载体套筒则(特别是轴向地彼此相邻)通过相应的的轴向面侧连接至彼此。本发明还涉及一种用于机动车辆的传感器装置的磁体单元，其具有环形磁体元件且具有载体套筒，该载体套筒连接至该磁体元件，且磁体单元可通过该载体套筒而被连接至轴部分。本发明还涉及一种传感器装置和一种机动车辆。

背景技术

用于检测施加至机动车辆转向轴的扭矩的扭矩传感器装置已是现有技术。这样的扭矩传感器装置可例如被用于电转向系统中。所述类型的扭矩传感器装置例如从文献US2004/0194560 A1和从文献DE 102 40 049 A1已知。在此，扭矩传感器装置被附接至转向轴的、沿轴向方向被定位在彼此对面的两个轴部分或子轴。磁体，例如环形磁体，被布置在第一轴部分上，而具有磁性定子的保持器被附接至另一轴部分，该定子沿径向方向以一小的空气隙被定位在永磁体的对面。磁体的磁通量经由定子(通常由两个单独的定子部分构成)被传导至第一和第二通量导体，该第一和第二通量导体则释放磁通量至磁传感器，例如霍尔传感器。

所述类型的扭矩传感器装置还从文献DE 10 2007 043 502 A1已知。

此外，从现有技术，还已知用于检测转向轴的当前转向角度的转向角度传感器装置。所述类型的装置例如从文献DE 10 2008 011 448 A1出现从而成为已知的。在该情况下，转向轴的旋转运动经由齿轮机构而被传递到承载磁体的相对小的齿轮。该相对小的齿轮的旋转则通过磁传感器而被检测。

现有技术还包括这样的装置：在所述装置中，一方面，扭矩传感器装置，另一方面，转向角度传感器装置，一体地形成为共用单元。

在当前情况下，兴趣焦点在于扭矩传感器装置的磁体单元或组合的扭矩及转向角度传感器装置的磁体单元。所述类型的磁体单元通常包括所述磁体元件和金属套筒，该磁体元件是永磁体的形式，磁体单元通过该金属套筒而被连接至转向轴的相关联的轴部分。因此，当套筒由金属形成时，磁体元件通常被设置为由填充有磁颗粒的塑料构成，其由于高填充度而相对地易脆。套筒可例如通过粘结、焊接、填隙或压制而被紧固至相关联的轴部分。

一个特别的挑战在于在一方面的磁体元件和另一方面的套筒之间提供可靠连接。在磁体元件被直接注射模制到套筒上的情况下，其特别地是这样的情况：在塑料熔料冷却期间，产生收缩应力，该收缩应力，特别地结合套筒和磁体元件的不同的热膨胀系数，当存在有于操作期间产生的温差时可导致在磁体元件中形成裂纹。为此原因，在文献EP 1 123794 A1中，提出磁体元件不被直接地紧固至套筒，而是经由由弹性材料构成的中间元件被紧固至套筒。换句话说，在另外的注射模制封装过程中，磁体元件和金属套筒之间的连接通过弹性中间塑料件产生。但是该方案被证明是相对不利的，因为待连接的部件的高度复杂的自锁和注射模制封装过程所需的密封表面限制套筒和磁体元件通常所期望的不同直径，且因此限制相对应的结构空间。此外，所提出的方案相对复杂且昂贵。