[发明专利]磁体组件、传感器装置以及机动车辆

说明书

本发明涉及一种用于传感器装置的磁体组件，并且涉及一种传感器装置和一种机动车辆，其中磁体组件具有套筒和磁性元件，其形状配合地连接到套筒，其中套筒设计成用于将磁体组件连接到转向轴的第一部分并且具有至少一个止动凸缘，该止动凸缘沿径向方向在径向平面中向外延伸，以在第一轴向方向上轴向固定磁性元件，其中磁性元件相对于套筒同心地布置，并且通过其第一端侧至少部分地轴向支撑在止动凸缘上且从而沿第一轴向方向固定。此外，磁性元件通过至少一个闩锁装置而沿第二轴向方向、第一圆周方向以及第二圆周方向固定，闩锁装置接合在凹部中，凹部沿轴向方向敞开并具有多个内表面。

技术领域

本发明涉及一种用于传感器装置的磁体组件，用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，其中磁体组件具有套筒和形状配合地连接到套筒的磁性元件。本发明还涉及一种用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量的传感器装置以及一种具有这种传感器装置的机动车辆。

背景技术

所述类型的磁体组件例如在用于检测施加到机动车辆的转向轴上的扭矩的扭矩传感器装置中使用，其中具有所述类型的磁体组件的所述类型的扭矩传感器装置基本是从现有技术已知的，例如从WO2016/175140A1。例如在EP01269133B1中描述了这种磁体组件的基本操作。在US9810592B2中描述了所述类型的磁体组件的其他可能的实施例。

在此，通常将所述类型的磁体组件设计成紧固至在轴向方向上彼此相对的两个转向轴部件之一，其中为了检测转向轴的旋转状态，可以将传感器单元通过磁性定子紧固在另一轴部件上，磁性定子设置为布置成在径向方向上与磁体组件的磁性元件相对，在它们之间具有小的空气间隙。借助于定子，可以将取决于轴的旋转状态并且旨在产生传感器信号的在磁性元件中发生的磁通量从磁性元件通过磁通量导体传导到磁性传感器上，例如霍尔传感器。

所述类型的磁体组件通常具有永磁体形式的环形或套筒形的磁性元件以及通常为金属的套筒，磁体组件可通过该套筒连接至转向轴，其中已知的是将套筒连接到转向轴以共同旋转，例如通过粘结、焊接、填缝或压配合。

这里的挑战首先在于确保磁体组件与转向轴的永久旋转固定连接，其次在于在磁性元件与套筒之间提供尽可能无游隙的旋转固定连接。

所述类型的磁体组件的磁性元件在这里通常由填充有磁性颗粒的塑料构成，并且通常在塑料注射成型过程中或者可替代地通过压缩成型来制造。首先已知将磁性元件直接注射成型到套筒上或将套筒围绕磁性材料注射成型。其次已知的是，首先分别制造套筒和磁性元件并且随后将它们彼此连接。这特别经常以整体结合的方式进行，特别是通过粘结。

由于通常高度地填充有磁性颗粒，所以用作磁性元件基本材料的塑料通常比较脆或不是非常柔软，特别是在低温下。因此，由于套筒和磁性元件的热膨胀系数不同，在操作过程中发生温度波动的情况下，特别是如果磁性元件粘结到套筒上，则在磁体组件中可能会产生热感应应力，且因此可能会发生损坏粘合剂层，在最坏的情况下甚至会使粘合剂层失效。结果，磁性元件可以相对于套筒扭转，或者甚至可以完全分离。第一种情况可能会导致错误但仍合理的信号。在第二种情况下，处于不利状况的磁性环可能会楔入转向系统，并可能阻塞转向系统。两种情况都有安全隐患，必须避免。

为了确保套筒和磁性元件之间的连接，即作为备用，WO2016/175140A1建议在该连接中除了粘合连接外以形状配合的方式连接套筒和磁性元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种替代磁体组件，特别是在套筒和磁性元件之间具有替代形状配合连接、优选地具有特别易于制造和生产的形状配合连接的磁体组件。

根据本发明，该目的通过具有根据相应独立权利要求的特征的磁体组件、传感器装置和机动车辆来实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题，并且将在下面更详细地说明。

根据本发明的用于传感器装置的磁体组件用于检测表征机动车辆的转向轴的旋转状态的测量变量，该磁体组件具有套筒和磁性元件，其形状配合地连接到套筒。