[发明专利]具有磁性组件的传感器

说明书

本发明涉及一种具有磁性组件的传感器，其中，该磁性组件包含布置在载体上的磁环，该磁环设置用于布置在轴上，其中，磁环由磁性的或能够磁化的弹性的带制成，该带缠绕到载体上并通过粘附固定在该载体上。

技术领域

本发明涉及一种具有磁性组件的传感器，其尤其用于机电的助力转向装置的旋转角度传感器或转矩传感器，以及一种制造传感器的方法，该传感器用于测量机电的助力转向装置的转向轴的绝对转向角。

背景技术

转向角传感器测量汽车方向盘的转弯角度。相应地，概念“转向角”在该说明书中应理解为转向轴以及与其耦合的方向盘的旋转角度，而并非汽车转向的车轮的转弯角度。该信息还由行驶动力学调节装置、电子稳定程序(ESP)所需。在此种旋转角度的确定中，普遍的问题在于，转向轴可能旋转多圈，以将转向系统从转向限位器移动至转向限位器。因此，在通常使用的传感器中需要不断地记录和存储方向盘实际的旋转角度位置，因为常用的角度传感器只能够测量最大360°，但汽车方向盘具有+/-720°(总共四圈)或更大的角度范围。

在转矩传感器中也使用旋转角度传感器。在此，两个彼此邻接的、能够旋转的轴部件通过扭转弹簧弹性地彼此耦合。如果一个轴部件通过由汽车驾驶员施加的转矩而相对于另一轴部件旋转，那么相对旋转角度则基本上与引入的转矩成正比。对于准确地确定转矩重要的是，能够精确地测量旋转角度。

对于上述两个目的使用此种传感器，其中，磁性的部件与轴耦合，并且磁场传感器检测该部件与磁场传感器的相对旋转。

尤其在用于汽车中时，需要该传感器结构的高程度的可靠性，其中，在此种应用中可能出现高温和低温、快速的温度变化以及振动形式的机械负载。该负载对于永磁性的零件、例如磁环在旋转的载体、尤其在汽车转向装置的转向轴上的固定可能造成问题。

由文件WO 2010/031554 A2和WO 2016/096179 A1已知此种结构，其中，磁环安装在套筒状的载体上并在那借助单独的零件形状配合地固定或粘贴。文件EP 1 123 794 A2展示了一种结构，其中，首先为载体套筒设置插件，然后以注塑工艺在其上成型以磁性颗粒填充的塑料材料。后一零件随后构成磁环。

上述三种结构制造都复杂。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种具有磁性组件的此种类型的传感器，其制造简单并尤其防故障。此外，本发明的目的还在于，实现一种用于制造具有磁性组件的特别防故障的传感器的方法。

该目的由本发明的传感器以及方法实现。

在一种具有包含用于布置在轴上的磁性件的磁性组件的传感器中，其中，该磁性件由磁性的或能够磁化的柔性的带制成，该带施加在载体区段或通过粘附固定在载体区段上，传感器对由于温度变动或振动造成的机械负载不敏感，因为该带能够跟随热力造成的载体尺寸的变化，而不会产生可能对磁性材料在载体区段上的放置造成影响的撕裂或塑性变形。此种传感器可优选在汽车转向装置中用作转矩传感器和/或转向角传感器。

在汽车转向装置、即用于汽车的助力转向装置中，包含能够围绕转向轴轴向旋转地支承的转向轴和传感器，该传感器具有与转向轴相连的磁性件和与其共同作用的、空间位置固定的传感单元，根据本发明，磁性件由磁性地或者能够磁化的柔性的带制成，该带施加在转向轴的载体区段上并且通过粘附固定在该载体区段上。

该传感器可包含转矩传感单元和/或转向角传感单元。转矩传感单元测量上转向轴相对于与其通过扭杆相连的下转向轴的旋转而作为向上转向轴手动施加的转矩的衡量标准。与此不同，转向角传感单元则测量转向轴实际的转向角，其中将转矩传感单元与下转向轴结合。

可设置使集成的结构单元具有转矩传感单元和转向角传感单元。在此，转矩传感单元和转向角传感单元节约空间地组装在集成的结构单元内。

载体区段可优选构造为载体，该载体也可构造为单独的零件。但也可考虑并可以在轴本身上构造载体区段，磁性件施加在其上。