[发明专利]用于利用超声波焊接式编码器磁体来捕获旋转轴的旋转位置的传感器装置

说明书

本发明涉及一种用于记录旋转轴的旋转位置的传感器装置，该旋转轴被以可旋转的方式安装在壳体中，其中，在连接至轴(12)的承载部件(14)上紧固有编码器磁体(13)，其中，承载部件(14)借助于超声波焊接而连接至磁体(12)。

技术领域

本发明涉及一种用于对旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置、一种用于对这种传感器装置进行组装的方法、以及一种机电式动力转向系统。

背景技术

用于对旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置通常包括环形磁体，所述环形磁体例如用作马达磁体，其中，对磁体进行保持的基体通过压配合而附接至发动机轴。在可能的情况下，不应向环形磁体传递机械应力，使得环形磁体不会从基体中撕裂或脱离。将环形磁体用作马达磁体需要确保抗扭转和抗轴向移位。将环形磁体用作马达磁体需要力锁定连接或形状锁定连接，因为粘合剂粘结不能保证永久地牢固附接。

从EP 2 350 573 B1已知了一种用于对旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置，该传感器装置具有坐置于支承杆上的环形形状的换能器磁体，其中，该换能器磁体被实施为注塑成型部件并且被模制到支承杆上。还提供的是，支承杆与换能器磁体之间的形状配合式接合将借助于径向凹陷部和径向凸起部而进行。这允许在支承杆与换能器磁体之间建立特别良好的接合。

发明内容

本发明的目的是详述一种用于对下述旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置：该旋转轴包括环形磁体与对环形磁体进行支承的基体之间的抗扭连接。

该目的通过本发明的用于对旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置、并且通过本发明的用于组装这种传感器装置的方法、以及通过本发明的机电式动力转向系统而实现。

因此，提供了一种用于对旋转轴的角度位置进行检测的传感器装置，该旋转轴被以可旋转的方式支承在壳体中，其中，在接合至该轴的支承部件上附接有换能器磁体，其中，该支承部件通过超声波焊接而接合至磁体。超声波焊接在支承部件与磁体之间创建了牢固的接合。优选地，所述接合是结合且形状锁定式的。在超声波焊接期间，如果支承部件用作超声波发生器，则这是优选的。

在一个实施方式中，支承部件是支承杆。此外，能够设想到且可能的是，支承部件是套筒或旋转轴。如果换能器磁体具有环形形状并且换能器磁体封围支承杆，则这是优选的。

优选地，支承部件在外部具有滚花。该滚花可以例如是交叉滚花或纵向滚花。此外，该滚花可以被实施为直滚花和/或横向滚花和/或斜滚花。这改善了换能器磁体与支承杆之间的接合。

此外，提供了一种用于组装传感器装置的方法，该传感器装置用于检测旋转轴的角度位置，该旋转轴被以可旋转的方式支承在壳体中，其中，换能器磁体可以被紧固至支承部件，该支承部件可以接合至轴，其中，该方法具有以下步骤：

-以规定的接触压力将支承部件部分地插入到磁体中；

-将超声波范围内的高频振动引入到承载部件中；

-以规定的接触压力将支承部件压入到磁体中，这优选地完全地执行；

-将支承部件插入到轴中。

优选地，该高频振动在20kHz至40kHz的范围内、特别地为约35kHz。

当高频机械振动被引入到承载部件中时，如果磁体在其组成中具有塑料并且磁体被部分地加热并增塑，则这是更优选的。

在一个实施方式中，支承部件是支承杆。在这种情况下，如果换能器磁体以环形形状形成并且换能器磁体封围支承杆，则这是优选的。

优选地，支承部件在外部具有滚花，使得当支承部件被完全压入到磁体中时，已增塑的磁体绕滚花的底切部流动。因此，在冷却之后，在磁体与支承杆之间存在形状锁定且结合式的接合。