用于转角传感器的磁铁制造技术

用于转角传感器(28)的磁铁(10)包括：由用于产生磁场(M)的永磁铁材料制成的中心区域(12)，该磁场可以由所述转角传感器(28)的传感器部件(26)测量；用于将磁铁(10)固定在可旋转的构件(22)上的固定区域(16)，该可旋转的构件的旋转角度可以由所述转角传感器(28)检测。所述固定区域(16)具有用于接收固定件(24)的多个固定部位。所述固定区域(16，18)由所述中心区域(12)的永磁铁材料制造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转角传感器的磁铁
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。借助本专利技术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。本专利技术的其他实施方式由从属权利要求和下面的描述中得出。本专利技术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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。根据本专利技术的一个实施方式，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。本专利技术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。本专利技术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。根据本专利技术一个实施方式，本方法包括：提供由永磁铁颗粒和塑料颗粒制成的颗粒材料；在一个工作步骤中注塑带有中心区域和固定区域的磁铁。换言之，永磁铁可以是与塑料复合的磁铁，该磁铁可以在一个工作步骤中被制造和/或在该磁铁中固定部位由永磁铁材料提供。接着，磁铁可以例如通过塑料铆钉固定在可旋转的构件上，这些塑料铆钉大致可以通过热气体冷冲压工艺成形。附图说明下面参照附图详细描述本专利技术的实施例。图1示出根据本专利技术一个实施方式的磁铁；而图2表示根据本专利技术一个实施方式传感器组件。原则上，相同或相似的部件设置相同的参考标记。具体实施方式图1示出由永磁性材料一体式制造的永磁铁10。永磁铁材料可以基于铁素体颗粒与塑料颗粒制成的在压铸工艺中已成形为磁铁10的混合物。最后，磁铁可以具有塑料基质，在该材料基质中存储有铁素体颗粒。磁铁10的磁化方向M垂直于轴线A延伸。磁铁10具有基本上产生磁铁10的磁场的中心区域12。该中心区域呈圆柱形，具有轴线A，并在该中心区域上侧具有也可以相对于轴线A旋转对称的凹陷部14。凹陷部14的表面相对于中心区域12的表面向后错开。中心区域12由环形固定区域16用环17包围，在该环上在外部提供固定部位18。固定区域16和固定部位18都由与中心区域12相同的材料成形(并且也可以具有相同的铁素体颗粒-塑料混合比)。固定区域16和固定部位18具有相同的高度，但是相对于中心区域12向后错开。换言之，中心区域12高于固定区域16和固定部位18。例如，固定部位18叉形地实施有缝形或U形的接收部20，接收部的敞开侧指向离开磁铁(10)的轴线(A)方向。在磁铁下侧(即在固定之后面向可旋转部件的一侧)，磁铁10可以是扁平的或平坦的。但接收部20也可以分别具有其他形状，例如，实施成封闭的贯通开口。每个固定部位18都提供一个接收部20，在该接收部中可以接收一个固定件24，例如销钉。接收部20可以具有圆形的、例如可以大于180°延伸的内轮廓。换言之，接收部可以形状锁合地保持固定件。图2示出以扇形齿轮形式构造的可旋转的构件22，在该扇形齿轮上固定有磁铁10。在此，磁铁10的轴线A可以与构件22的旋转轴线一致。磁铁10用固定件24，例如销钉、铆钉或螺栓，固定在构件22上。固定件24分别设置在磁铁10的接收部20中并且将磁铁10与构件22连接。根据该实施例，在构件22上设置栓钉、销钉或铆钉24，磁铁10以其固定部位18或接收部20插到这些栓钉、销钉或铆钉上。例如，栓钉、销钉或铆钉24由塑料制造。在插上之后加热栓钉、销钉或铆钉24，并这样挤压栓钉、销钉或铆钉和使栓钉、销钉或铆钉变形，使得铆钉成形，并且磁铁10固定在部件22上。另外，在图2中示意性示出包括磁铁10并例如设置在节气门或油门踏板上的传感器组件25。霍尔传感器26布置在磁铁10上方并且可以通过空气间隙检测磁场取向，以此检测磁铁10和零件22的取向。以此，霍尔传感器26和磁铁10形成用于构件22的转角传感器28。补充地应该指出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于转角传感器(28)的磁铁(10)，所述磁铁(10)包括：由用于产生磁场(M)的永磁铁材料制成的中心区域(12)，该磁场能够由所述转角传感器(28)的传感器部件(26)检测；用于将磁铁(10)固定在可旋转的构件(22)上的固定区域(16)，该可旋转的构件的旋转角度能够由所述转角传感器(28)检测；其中，所述固定区域(16)具有用于接收固定件(24)的多个固定部位(18)；其特征在于，所述固定区域(16，18)由所述中心区域(12)的永磁铁材料制造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 DE 102014208763.51.用于转角传感器(28)的磁铁(10)，所述磁铁(10)包括：由用于产生磁场(M)的永磁铁材料制成的中心区域(12)，该磁场能够由所述转角传感器(28)的传感器部件(26)检测；用于将磁铁(10)固定在可旋转的构件(22)上的固定区域(16)，该可旋转的构件的旋转角度能够由所述转角传感器(28)检测；其中，所述固定区域(16)具有用于接收固定件(24)的多个固定部位(18)；其特征在于，所述固定区域(16，18)由所述中心区域(12)的永磁铁材料制造。2.根据权利要求1所述的磁铁(10)，其中，所述固定部位(18)中的每个都叉形地实施并且具有指向背离所述磁铁(10)的轴线(A)方向的接收部(20)。3.根据权利要求1或2所述的磁铁(10)，其中，所述固定部位(18)围绕所述磁铁(10)的轴线(A)旋转对称地分布。4.根据上述权利要求中任一项所述的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·朗，J·梅斯，T·沟边，T·克洛茨比歇尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE