[发明专利]用于转角传感器的磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转角传感器的磁铁、传感器组件和用于磁铁的制造方法。

背景技术

为了在可旋转的构件中，例如在节气门或油门踏板中，能够检测当前位置，使用非接触式转角传感器，该转角传感器一般包括固定在可旋转的构件上的永磁铁和探测旋转磁场的磁场传感器。

这种磁铁可以例如通过注塑包封或粘贴与可旋转的构件连接。同样存在这样的可能性：用其他塑料轮廓注塑包封该磁铁本身，并通过塑料轮廓例如通过超声波焊接或热气体冷冲压(Heissgaskaltstempeln)与可旋转的构件连接。

发明内容

用塑料注塑包封磁铁是可能比制造磁铁更昂贵的另一工作步骤。借助本发明可以在保证相同质量的情况下降低转角传感器的制造成本和安装成本。

这些优点可以借助独立权利要求的主题实现。本发明的其他实施方式由从属权利要求和下面的描述中得出。

本发明的一个方面涉及用于转角传感器的磁铁。转角传感器可以是非接触式传感器，在该非接触式传感器中，磁铁轴向固定在可旋转的构件上，布置在该可旋转的构件上的磁场传感器通过空气间隙探测旋转磁场。

根据本发明的一个实施方式，磁铁包括中心区域和固定区域，该中心区域由用于产生可由转角传感器的传感器部件检测的磁场的永磁铁材料制成，该固定区域例如用一环包围中心区域，用于将磁铁固定在可旋转的构件上，该可旋转的构件的旋转角度可以由转角传感器检测。磁铁尤其可以由永磁铁材料一体式成形。

固定区域具有分别用于接收固定销钉或铆钉的多个固定部位。通过磁铁的合适轮廓(该轮廓提供固定区域)，例如能够结合热气体冷冲压工艺来实现与可旋转的构件的直接装配。

固定区域也由中心区域的永磁铁材料制造，使得可以在一个工作步骤中制造整个磁铁。该磁铁可以直接(无需附加的注塑包封)固定在可旋转的构件上。

通过直接装配可以结合热气体冷冲压工艺来取消磁铁的附加注塑包封。在此可以这样选择固定区域的轮廓，使得可以可靠地应用热气体冷冲压工艺，而工艺过程中常见的力和温度不会损坏磁铁。

根据本发明一个实施方式，每个固定部位都叉形地实施有指向背离磁铁轴线方向的接收部。例如，基本旋转对称的中心区域可以扩展出三个或四个叉形区域。通过将接收部实施成向后错开式和/或叉形，可以使装配区域对磁场均匀性的影响最小化。

叉形区域允许通过销钉将磁铁安装在可旋转的构件上。例如，可以加热销钉，并接着挤压销钉，以便成形出塑料铆钉。

三个叉形固定部位可以彼此旋转对称地布置。接收部可以分别构造成用于接收销钉或铆钉的槽。

根据本发明的一个实施方式，固定部位围绕磁铁轴线旋转对称地分布。当磁铁固定在构件上时，该轴线可以同时是可旋转的构件的旋转轴线。

根据本发明的一个实施方式，固定区域具有包围中心区域的环。一般来说，固定区域可以具有小于中心区域的高度。中心区域也可以是旋转对称的和/或可以基本是圆柱形的。圆柱形中心区域可以比中心区域高度小的环形固定区域包围。例如，固定区域相对于中心区域向后错开，以便不显著干扰由中心区域产生的均匀磁场。

根据本发明的一个实施方式，在环的外周上提供固定部位。例如，环可以具有在各区段中实施成叉形的并在各区段之间具有基本恒定的半径的外轮廓。

根据本发明的一个实施方式，中心体具有居中凹陷部。例如，中心区域可以在其上侧(该侧是在固定之后与可旋转的构件对置的侧)具有用于形成由磁铁产生的磁场的凹陷部。

根据本发明的一个实施方式，永磁铁材料是永磁铁颗粒(例如，铁素体颗粒)和塑料的混合物。磁铁的材料(由该材料整体成形)由铁素体颗粒和塑料的混合物组成，或者说可以具有该混合物。以这种方式可以注塑由混合材料制成的以这种方式与塑料复合的磁铁。

根据本发明的一个实施方式，由磁铁产生的磁场相对于磁铁轴线沿轴向、沿对角线或侧向地定向。磁场的定向可以例如沿圆柱形中心区域的直径延伸。以这种方式，磁场和其方向可以例如由霍尔传感器探测。

本发明的另一个方面涉及具有这种磁铁的传感器组件。该传感器组件可以进一步包括磁场传感器和/或可旋转的构件，磁铁通过定位在固定部位中的铆钉或栓钉固定在可旋转的构件上。这些铆钉或栓钉可以例如由可旋转的构件提供，或在相应的固定部位中配合在可旋转的构件中。

本发明的另一方面涉及制造这种磁铁的方法。应理解，上述和下述的方法的特征还可以是装置的特征，或反之亦然。