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EP2633280A2 - Magnetischer encoder für eine differenzwinkelsensoranordnung - Google Patents

Magnetischer encoder für eine differenzwinkelsensoranordnung

Info

Publication number
EP2633280A2
EP2633280A2 EP11776427.4A EP11776427A EP2633280A2 EP 2633280 A2 EP2633280 A2 EP 2633280A2 EP 11776427 A EP11776427 A EP 11776427A EP 2633280 A2 EP2633280 A2 EP 2633280A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
encoder
ring
angle sensor
axial
tubular body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP11776427.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henrik Antoni
Manfred Goll
Thomas Krohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP2633280A2 publication Critical patent/EP2633280A2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets

Definitions

  • the invention relates to a carrying sleeve for a
  • Encoder ring the encoder ring, a differential angle sensor and a method for producing a support sleeve for an encoder ring.
  • Electrically and / or electronically assisted steering systems detect the information about a steering command via a differential angle sensor and assist the steering of the vehicle based on the detected information via a control loop.
  • differential angle sensor is known for example from DE 602 00 499 T2.
  • the differential angle sensor comprises one emitting a defined magnetic field
  • the differential angle sensor measures a difference angle between two mutually rotatable shaft sections, which are both connected to each other via a torsion bar.
  • the encoder ring is arranged on the first Wellenab ⁇ cut while assigned to the second shaft portion that two encoder ring
  • Stator elements are arranged with each projecting fingers.
  • the stator elements each comprise a soft magnetic ring element.
  • Each ring element has, with respect to the first shaft, axially projecting trapezoidal fingers.
  • the fingers of the two stator elements engage with each other without contact.
  • Both stator elements are assigned together one or more magnetic field sensor elements.
  • the relative angle of rotation between the two Wellenab ⁇ sections is detected directly or indirectly. From the detected angle of rotation can be closed to the torque acting on the first shaft.
  • Encoder ring from a donor, such as a magnetic ring form and put on a support sleeve on a steering shaft.
  • a support sleeve on a radial collar on which the encoder can be attached.
  • the invention proposes to propose an axial rear side of the support ⁇ sleeve axially and form thereon the axial envelope radial collar.
  • the invention is based on the consideration that the buildin ⁇ account the encoder must be robust, since to verbes ⁇ -improving wear sleeve used
  • Direction difference angle sensor is generally used in safety-critical areas. In the steering of a vehicle, failure of the Diffe ⁇ rence angle sensor would result in or failure of the complete steering-support ⁇ produce a self-steering, which is unacceptable.
  • the differential angle ⁇ sensor stands for the differential angle ⁇ sensor and thus for the supporting sleeve comprehensive
  • Encoder ring only little space available.
  • the production costs of a new solution in particular in the field of motor vehicle technology, must not exceed the production costs of a known solution.
  • the invention is also based on the consideration that the attachment of the encoder to the known support sleeve of a ⁇ known encoder ring is suboptimal. Either the encoder, its attachment to the support sleeve and the known support sleeve overhang completely axially, but this requires a kos ⁇ ten intensive folding of the known support sleeve, or the encoder or its attachment to the support sleeve protrude axially from the support sleeve.
  • the invention allows the radial collar wrinkle kept ⁇ staltung ⁇ by the specified axial envelope, wherein neither the encoder nor its attachment to the support sleeve protrude axially over the support sleeve.
  • the invention therefore provides a carrying sleeve for a
  • the specified carrying sleeve comprises a tubular body with an axial front side and a back side opposite to the axial front side, an envelope at the axial rear side of the tube-shaped body ⁇ and a radial collar on the envelope.
  • the radial collar can be arbitrarily placed on the envelope without an above-mentioned folding of the tubular body, so that the specified support sleeve can be made cost ⁇ forth, which can be realized with the support sleeve, a space-saving encoder.
  • the radial collar is formed on one of the axial rear side opposite axial end of the envelope. In this way, the radial collar can be formed by simple and time-saving Umbie ⁇ conditions of an end portion of the envelope.
  • support sleeve comprises a projection formed on the axial front side of the tubular body attaching portion for attaching said tubular body to a shaft, wherein the radial Kra ⁇ gen is formed at a side facing the fastening region of the envelope.
  • the tubular body is a deep-drawn component.
  • the deep-drawn component can be manufactured, for example, from a metal sheet is time-saving, whereby the carrier sleeve can be particularly cost ferti ⁇ gen.
  • the invention also provides an encoder ring for a differential angle sensor.
  • the specified encoder ring comprises a specified carrying sleeve and a radial flange with the ver ⁇ -bound donor.
  • the specified encoder ring comprises a connecting element connecting the transmitter to the radial collar.
  • the connecting element is an injection molded part, which allows a production of the encoder ring in series production in a particularly favorable manner.
  • a tool in the circumferential direction angrei ⁇ fen to position the encoder.
  • the specified includes
  • Encoder ring a radial gap between the envelope and the encoder. Through the radial gap clearance between the envelope and the timer is introduced, which allows a certain To ⁇ leranz for an inner diameter of the encoder and thermal expansion of the tubular body without the timer is forced out of its position. Moreover, if the encoder extends circumferentially around the tubular body, the radial gap also prevents the transmitter from the tubular body due to excessive mechanical stress is blown up.
  • the encoder is a magnetic ring.
  • This configuration is particularly advantageous if the tubular body is made of a metal being ⁇ forms, which can cause the magnetic field lines of the magnetic ring.
  • the tubular body thus serves as a yoke for the magnetic circuit constructed by the magnetic ring, collects the field lines from the magnetic ring and thus enhances the magnetic effect.
  • the invention also provides a differential angle sensor comprising a specified encoder ring and a probe for detecting an angular position of the transmitter to the probe.
  • the invention also provides a method for manufacturing a support sleeve for an encoder ring of a differential angle sensor, comprising the steps of forming a tubular body having an axial front side and a rear side opposite the axial front side, turning over an axial end on the axial rear side of the tubular body and forming a radial collar comprises at the folded axial end.
  • Developments of the method may be method steps that realize the features of the specified support sleeve, the ange ⁇ given encoder ring or the differential angle sensor according to the dependent claims mutatis mutandis.
  • Fig. 1 shows a steering shaft with an exemplary differential angle sensor
  • Fig. 2 show a sectional view of the encoder ring from the Diffe ⁇ rence angle sensor in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a steering shaft 2 with a differential angle sensor 4 according to an example of the invention.
  • the illustrated steering shaft 2 can be used for example in a manner known to those skilled in a motor vehicle.
  • the steering shaft 2 comprises, in addition to the differential angle sensor 4, an input shaft 6 and an output shaft 8.
  • the two shafts 6, 8 are connected to one another via a torsion bar 10.
  • the torsion bar 10 converts a torque existing between the input shaft 6 and the output shaft 8 into an angular difference detected by the differential angle sensor 4.
  • the differential angle sensor 4 has an encoder ring 12 and a sensor 14. The still to be described
  • Encoder ring 12 indicates the angular position of the
  • Encoder ring 12 to the sensor-dependent measurement signal to the probe 14 from.
  • the sensor 14 detects the measurement signal.
  • the encoder ring 12 is rotatably ver ⁇ connected with the input shaft 6, while the sensor 14 via a frame sixteenth rotatably connected to the output shaft 8 is connected. From the detectable by the sensor 14 measurement signal thus the angular position of the input shaft 6 to the output shaft 8 and the known stiffness of the torsion bar 10, the torque between the input shaft 6 and the output shaft 8 be ⁇ true.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the encoder ring 12 from the differential angle sensor 4 of FIG. 1.
  • the encoder ring 12 has a transmitter attached via a connecting element 18 to a tubular body.
  • the connecting element 18 is made of plastic.
  • the tubular body is designed as a deep-drawn sheet 20 and the encoder as a magnetic ring 22, so that the measuring signal is a magnetic field.
  • the deep-drawn sheet 20 can be mounted in the attachment zone 24 on or on the steering shaft.
  • the deep-drawn sheet 20 can be caulked on the steering shaft, where ⁇ at a punch presses the sheet material of the thermoforming sheet 20 ra ⁇ dial in prepared recesses on the steering shaft.
  • the deep-drawn sheet 20 can also be glued or laser-welded to the steering shaft.
  • the fastening zone 24 opposite end of the deep ⁇ drawing sheet 20 has an envelope 26 which is placed radially over the main body of the thermoforming sheet 20. Viewed from a bending edge 28 between the base body of the Tiefziehble ⁇ ches 20 and the envelope 26 of, the environmental strike 26 at the opposite end to a radial collar 30.
  • the magnetic ring 22 of the encoder ring 12 is connected together with the connecting element 18 with the radial collar 30 formschlüs ⁇ sig.
  • the connecting element 18 is preferential ⁇ molded onto the magnetic ring 22.
  • the connecting member 18 may be made resilient, to intercept different temperature-induced expansions of the magnetic ⁇ rings 9 and the thermoforming sheet twentieth
  • depressions 32 in the connecting element 18 By depressions 32 in the connecting element 18, a key surface in the connecting element 18 can be executed. On the walls of the recesses 32 may attack a tool to mount the encoder ring 12 in the correct position.
  • the attachment of the recesses 32 in the connecting element 18 is particularly advantageous since the material of the magnetic ⁇ rings is brittle 22 and a formation of recesses 32 in the material of the magnet ring 22 can lead 22 during assembly to damage of the magnetic ring.
  • the magnetic ring 22 is radially spaced from the envelope 26, so that between magnetic ring 22 and the envelope 26, a radial gap 34 is formed.
  • the radial gap 34 prevents thermal expansion of the thermoforming sheet 20, the magnetic ⁇ ring 22 from the deep-drawn sheet 20 blow up.
  • the radial gap 34 permits an exact positioning of the magnetic ⁇ rings 22 on the cover 26 in spite of manufacturing tolerances.
  • thermoforming sheet 20 is designed to be magnetically conductive, this may be due to its on the magnetic ring 22 the measuring 14 lying opposite position bundle the magnetic field emitted by the magnetic ring 22 and act as a yoke. In this way the erutzba ⁇ ren by the sensor 14 measuring signal is amplified and increased the robustness of the difference ⁇ angle sensor. 4 Furthermore, a specific Mag ⁇ netfeld with relatively less cost-intensive magnetic ⁇ material can be achieved, so that production costs can be saved.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Die Erfindung gibt eine Tragehülse für einen Encoderring (12) insbesondere eines Differenzwinkelsensors (4) an. Die angegebene Tragehülse umfasst einen rohrförmigen Körper (20) mit einer axialen Vorderseite und einer der axialen Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite, einen Umschlag (26) an der axialen Rückseite des rohrförmigen Körpers (20) und einen radialen Kragen (30) am Umschlag (26).

Description

Magnetischer Encoder für eine Differenzwinkelsensoranordnung
Die Erfindung betrifft eine Tragehülse für einen
Encoderring, den Encoderring, einen Differenzwinkelsensor und ein Verfahren zum Herstellen einer Tragehülse für einen Encoderring .
Elektrisch und/oder elektronisch unterstützte Lenksysteme erfassen über einen Differenzwinkelsensor die Informationen zu einem Lenkbefehl und unterstützen die Lenkung des Fahrzeugs basierend auf den erfassten Informationen über einen Regelkreis .
Ein derartiger Differenzwinkelsensor ist beispielsweise aus der DE 602 00 499 T2 bekannt. Der Differenzwinkelsensor um- fasst einen ein definiertes Magnetfeld abgebenden
Encoderring. Der Differenzwinkelsensor misst einen Differenzwinkel zwischen zwei zueinander verdrehbar angeordneten Wellenabschnitten, die beide über einen Torsionsstab miteinander verbunden sind. Dabei ist auf dem ersten Wellenab¬ schnitt der Encoderring angeordnet, während auf dem zweiten Wellenabschnitt zwei diesem Encoderring zugeordnete
Statorelemente mit jeweils abragenden Fingern angeordnet sind. Die Statorelemente umfassen dabei jeweils ein weich- magnetisches Ringelement. Jedes Ringelement weist bezüglich der ersten Welle axial abragende, trapezförmig ausgebildete Finger auf. Die Finger der beiden Statorelemente greifen berührungslos ineinander. Beiden Statorelementen sind gemeinsam ein oder mehrere Magnetfeldsensorelemente zugeordnet. Über das Magnetfeldsensorelement wird direkt oder indirekt der relative Verdrehwinkel zwischen den beiden Wellenab¬ schnitten erfasst. Aus dem erfassten Verdrehwinkel kann auf das an die erste Welle angreifende Drehmoment geschlossen werden .
Aus der DE 10 2008 047 466 AI ist es bekannt, den
Encoderring aus einem Geber, wie einem Magnetring auszubilden und über eine Tragehülse auf eine Lenkwelle aufzusetzen. Dazu weist die Tragehülse einen radialen Kragen auf, an dem der Geber befestigt werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte Tragehülse zu verbessern .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü¬ che gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt vor, eine axiale Rückseite der Trage¬ hülse axial umzuschlagen und auf diesem axialen Umschlag den radialen Kragen auszubilden.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Befes¬ tigung des Gebers robust sein muss, da ein die zu verbes¬ sernde Tragehülse verwendender Differenzwinkelsensor in der Regel in sicherheitskritischen Bereichen eingesetzt wird. Bei der Lenkung eines Fahrzeugs würde ein Ausfall des Diffe¬ renzwinkelsensors zum Ausfall der vollständigen Lenkunter¬ stützung führen oder einen Selbstlenker erzeugen, was nicht hinnehmbar ist. Andererseits steht für den Differenzwinkel¬ sensor und damit für den die Traghülse umfassenden
Encoderring nur wenig Bauraum zur Verfügung. Zudem dürfen aufgrund des Kostendrucks die Herstellungskosten einer neuen Lösung insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik die Herstellungskosten einer bekannten Lösung nicht übersteigen .
Der Erfindung liegt ferner die Überlegung zugrunde, dass die Befestigung des Gebers an der bekannten Tragehülse eines be¬ kannten Encoderrings suboptimal ist. Entweder überkragen sich der Geber, seine Befestigung an der Tragehülse und die bekannte Tragehülse axial vollständig, was aber einer kos¬ tenintensiven Faltung der bekannten Tragehülse bedarf, oder der Geber oder seine Befestigung an der Tragehülse ragen axial von der Tragehülse ab.
Demgegenüber erlaubt es die Erfindung durch den angegebenen axialen Umschlag den radialen Kragen faltungsfrei auszuge¬ stalten, wobei weder der Geber noch seine Befestigung an der Tragehülse axial über die Tragehülse überstehen.
Die Erfindung gibt daher eine Tragehülse für einen
Encoderring, der insbesondere zum Einsatz in einem Differenzwinkelsensor vorgesehen ist. Die angegebene Tragehülse umfasst einen rohrförmigen Körper mit einer axialen Vorderseite und einer der axialen Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite, einen Umschlag an der axialen Rückseite des rohr¬ förmigen Körpers und einen radialen Kragen am Umschlag. Der radiale Kragen kann beliebig auf dem Umschlag ohne eine oben genannte Faltung des rohrförmigen Körpers platziert werden, so dass die angegebene Tragehülse kostengünstig her¬ gestellt werden kann, wobei sich mit der Tragehülse ein platzsparender Encoder realisieren lässt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der radiale Kragen an einem der axialen Rückseite gegenüberliegenden axialen Ende des Umschlags ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich der radiale Kragen durch einfaches und zeitsparendes Umbie¬ gen eines Endbereichs des Umschlags ausbilden.
In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst die angegebene Tragehülse einen an der axialen Vorderseite des rohrförmigen Körpers ausgebildeten Befestigungsbereich zum Befestigen des rohrförmigen Körpers auf einer Welle, wobei der radiale Kra¬ gen an einer zum Befestigungsbereich gerichteten Seite des Umschlags ausgebildet ist.
In einer anderen Weiterbildung ist der rohrförmige Körper ein tiefgezogenes Bauteil. Das tiefgezogene Bauteil lässt sich zeitsparend beispielsweise aus einem Blech fertigen, wodurch sich die Trägerhülse besonders kostengünstig ferti¬ gen lässt.
Die Erfindung gibt auch einen Encoderring für einen Differenzwinkelsensor an. Der angegebene Encoderring umfasst eine angegebene Tragehülse und einen mit dem radialen Kragen ver¬ bundenen Geber. In einer Weiterbildung umfasst der angegebene Encoderring ein den Geber mit dem radialen Kragen verbindendes Verbindungselement. Durch das Verbindungselement kann der Geber unabhängig von der angegebenen Tragehülse gefertigt und den noch eine sichere Verbindung zwischen beiden Elementen bereitgestellt werden, so dass der Geber sicher am radialen Kragen anliegt. Der angegebene Encoderring kann dadurch seh robust ausgebildet werden, so dass Ausfallerscheinungen des Encoderrings nahezu ausgeschlossen sind.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Verbindungselement ein Spritzgussteil, was in besonders günstiger Weise eine Herstellung des Encoderrings in Serienproduktion erlaubt .
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das Spritzgussteil eine Schlüsselfläche auf. Unter einer Schlüs¬ selfläche soll nachstehend eine radiale Vertiefung oder Er¬ hebung auf dem Spritzgussteil verstanden werden. An dieser Schlüsselfläche kann ein Werkzeug in Umfangsrichtung angrei¬ fen, um den Geber zu positionieren.
In einer anderen Weiterbildung umfasst der angegebene
Encoderring einen radialen Spalt zwischen dem Umschlag und dem Geber. Durch den radialen Spalt wird ein Spiel zwischen dem Umschlag und dem Geber eingeführt, was eine gewisse To¬ leranz für einen Innendurchmesser des Gebers und Wärmeausdehnung für den rohrförmigen Körper zulässt, ohne dass der Geber aus seiner Position gedrängt wird. Erstreckt sich der Geber darüber hinaus umfänglich um den rohrförmigen Körper, so verhindert der radiale Spalt auch, dass der Geber vom rohrförmigen Körper aufgrund zu hoher mechanischer Spannung gesprengt wird.
In einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung ist der Geber ein Magnetring. Diese Ausbildung ist besonders günstig, wenn der rohrförmige Körper aus einem Metall ausge¬ bildet ist, das die Magnetfeldlinien des Magnetrings führen kann. Der rohrförmige Körper dient damit als Joch für den durch den Magnetring aufgebauten magnetischen Kreis, sammelt die Feldlinien aus dem Magnetring und verstärkt so den magnetischen Effekt.
Die Erfindung gibt auch einen Differenzwinkelsensor an, der einen angegebenen Encoderring und einen Messfühler zum Erfassen einer Winkellage des Gebers zum Messfühler umfasst.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Herstellen einer Tragehülse für einen Encoderring eines Differenzwinkelsensors an, das die Schritte Ausbilden eines rohrförmigen Körper mit einer axialen Vorderseite und einer der axialen Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite, Umschlagen eines axialen Endes an der axialen Rückseite des rohrförmigen Körpers und Ausbilden eines radialen Kragens am umgeschlagenen axialen Ende umfasst.
Weiterbildungen des Verfahrens können Verfahrensschritte sein, die die Merkmale der angegebenen Tragehülse, des ange¬ gebenen Encoderrings oder des Differenzwinkelsensors gemäß den Unteransprüchen sinngemäß realisieren.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
Fig. 1 eine Lenkwelle mit einem beispielhaften Differenzwinkelsensor und
Fig. 2 ein Schnittbild eines Encoderrings aus dem Diffe¬ renzwinkelsensor der Fig. 1 zeigen.
In Fig.l ist eine Lenkwelle 2 mit einem Differenzwinkelsensor 4 gemäß einem Beispiel der Erfindung dargestellt. Die dargestellte Lenkwelle 2 kann beispielsweise in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.
Die Lenkwelle 2 umfasst neben dem Differenzwinkelsensor 4 eine Einganswelle 6 und eine Ausgangswelle 8. Die beiden Wellen 6, 8 sind über einen Torsionsstab 10 miteinander verbunden. Der Torsionsstab 10 wandelt ein zwischen der Eingangswelle 6 und der Ausgangswelle 8 vorhandenes Drehmoment in eine Winkeldifferenz um, die vom Differenzwinkelsensor 4 erfasst wird.
Der Differenzwinkelsensor 4 weist einen Encoderring 12 und einen Messfühler 14 auf. Der noch zu beschreibende
Encoderring 12 gibt ein von der Winkellage des
Encodersrings 12 zum Messfühler abhängiges Messsignal an den Messfühler 14 ab. Der Messfühler 14 erfasst das Messsignal.
Der Encoderring 12 ist drehfest mit der Eingangswelle 6 ver¬ bunden, während der Messfühler 14 über ein Gestell 16 drehfest mit der Ausgangswelle 8 verbunden ist. Aus dem vom Messfühler 14 erfassbaren Messsignal kann somit die Winkellage der Eingangswelle 6 zur Ausgangswelle 8 und über die bekannte Steifigkeit des Torsionsstabs 10 das Drehmoment zwischen der Eingangswelle 6 und der Ausgangswelle 8 be¬ stimmt werden.
Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die ein Schnittbild des Encoderrings 12 aus dem Differenzwinkelsensor 4 der Fig. 1 zeigt .
Der Encoderring 12 weist einen über ein Verbindungselement 18 an einem rohrförmigen Körper befestigten Geber auf. Das Verbindungselement 18 ist aus Kunststoff ausgeführt. Da¬ bei ist der rohrförmige Körper als Tiefziehblech 20 und der Geber als Magnetring 22 ausgebildet, so dass das Messsignal ein magnetisches Feld ist.
Das Tiefziehblech 20 kann in der Befestigungszone 24 an beziehungsweise auf der Lenkwelle montiert werden. Dazu kann das Tiefziehblech 20 auf der Lenkwelle verstemmt werden, wo¬ bei ein Stempel das Blechmaterial des Tiefziehblechs 20 ra¬ dial in vorbereitete Vertiefungen auf der Lenkwelle drückt. Alternativ kann das Tiefziehblech 20 aber auch auf der Lenkwelle verklebt oder lasergeschweißt werden.
Das der Befestigungszone 24 gegenüberliegende Ende des Tief¬ ziehbleches 20 weist einen Umschlag 26 auf, der radial über den Grundkörper des Tiefziehbleches 20 gelegt ist. Von einer Biegekante 28 zwischen dem Grundkörper des Tiefziehble¬ ches 20 und dem Umschlag 26 aus gesehen weist der Um- schlag 26 an dem gegenüberliegenden Ende einen radialen Kragen 30 auf.
Der Magnetring 22 des Encoderrings 12 ist gemeinsam mit dem Verbindungselement 18 mit dem radialen Kragen 30 formschlüs¬ sig verbunden. Dazu ist das Verbindungselement 18 vorzugs¬ weise an den Magnetring 22 angespritzt.
Das Verbindungselement 18 kann elastisch ausgeführt sein, um unterschiedliche temperaturbedingte Ausdehnungen des Magnet¬ rings 9 und des Tiefziehblechs 20 abfangen zu können.
Durch Vertiefungen 32 im Verbindungselement 18 kann eine Schlüsselfläche im Verbindungselement 18 ausgeführt werden. An den Wandungen der Vertiefungen 32 kann ein Werkzeug angreifen, um den Encoderring 12 lagerichtig zu montieren. Die Anbringung der Vertiefungen 32 in dem Verbindungselement 18 ist besonders vorteilhaft, da das Material des Magnet¬ rings 22 spröde ist und eine Ausformung von Vertiefungen 32 in dem Material des Magnetrings 22 bei der Montage zu einer Beschädigung des Magnetrings 22 führen kann.
Der Magnetring 22 ist radial vom Umschlag 26 beabstandet, so dass zwischen Magnetring 22 und dem Umschlag 26 ein radialer Spalt 34 ausgebildet ist. Der radiale Spalt 34 verhindert, dass Wärmeausdehnungen des Tiefziehblechs 20 den Magnet¬ ring 22 vom Tiefziehblech 20 sprengen. Zudem ermöglicht der radiale Spalt 34 eine exakte Positionierung des Magnet¬ rings 22 auf dem Umschlag 26 trotz Fertigungstoleranzen.
Ist das Tiefziehblech 20 magnetisch leitfähig ausgeführt, kann dieses aufgrund seiner am Magnetring 22 dem Messfüh- ler 14 gegenüberliegenden Lage die vom Magnetring 22 abgegebenen magnetischen Feldlinien bündeln und so wie ein Joch wirken. Auf diese Weise wird das vom Messfühler 14 erfassba¬ ren Messsignal verstärkt und die Robustheit des Differenz¬ winkelsensors 4 gesteigert. Ferner kann ein bestimmtes Mag¬ netfeld mit vergleichsweise weniger kostenintensivem Magnet¬ material erreicht werden, so dass sich Herstellungskosten einsparen lassen.

Claims

Patentansprüche
1. Tragehülse für einen Encoderring (12) insbesondere eines Differenzwinkelsensors (4) umfassend einen rohrförmigen Kör¬ per (20) mit einer axialen Vorderseite und einer der axialen Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite, einen Umschlag (26) an der axialen Rückseite des rohrförmigen Körpers (20) und einen radialen Kragen (30) am Umschlag (26) .
2. Tragehülse nach Anspruch 1, wobei der radiale Kragen (30) an einem der axialen Rückseite gegenüberliegenden axialen Ende des Umschlags (26) ausgebildet ist.
3. Tragehülse nach Anspruch 1 oder 2, umfassend einen an der axialen Vorderseite des rohrförmigen Körpers (20) ausgebil¬ deten Befestigungsbereich (24) zum Befestigen des rohrförmigen Körpers (20) auf einer Welle (6), wobei der radiale Kra¬ gen (30) an einer zum Befestigungsbereich (24) gerichteten Seite des Umschlags (26) ausgebildet ist.
4. Tragehülse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der rohrförmige Körper (20) ein tiefgezogenes Bauteil ist.
5. Encoderring (12) für einen Differenzwinkelsensor (4), umfassend eine Tragehülse nach einem der vorstehenden Ansprü¬ che und einen mit dem radialen Kragen (30) verbundenen Geber (22) .
6. Encoderring (12) nach Anspruch 5, umfassend ein den Geber (22) mit dem radialen Kragen (30) verbindendes Verbindungselement (18) .
7. Encoderring (12) nach Anspruch 6, wobei das Verbindungselement (18) ein Spritzgussteil ist.
8. Encoderring (12) nach Anspruch 7, wobei das Spritzgussteil wenigstens eine Schlüsselfläche (32) aufweist.
9. Encoderring (12) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend einen radialen Spalt (34) zwischen dem Umschlag (26) und dem Geber (22) .
10. Encoderring (12) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Geber (22) ein Magnetring ist.
11. Differenzwinkelsensor (4) umfassend einen
Encoderring (12) nach einem der Ansprüche 5 bis 10 und einen Messfühler (14) zum Erfassen einer Winkellage des Gebers (12) zum Messfühler (14) .
12. Verfahren zum Herstellen einer Tragehülse für einen Encoderring (12) eines Differenzwinkelsensors (4) umfassend Ausbilden eines rohrförmigen Körper (20) mit einer axialen Vorderseite und einer der axialen Vorderseite gegenüberlie¬ genden Rückseite, Umschlagen eines axialen Endes an der axialen Rückseite des rohrförmigen Körpers (20) und Ausbilden eines radialen Kragens (18) am umgeschlagenen axialen Ende (26) .
EP11776427.4A 2010-10-29 2011-10-27 Magnetischer encoder für eine differenzwinkelsensoranordnung Ceased EP2633280A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043157 2010-10-29
PCT/EP2011/068839 WO2012055955A2 (de) 2010-10-29 2011-10-27 Magnetischer encoder für eine differenzwinkelsensoranordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2633280A2 true EP2633280A2 (de) 2013-09-04

Family

ID=44897757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11776427.4A Ceased EP2633280A2 (de) 2010-10-29 2011-10-27 Magnetischer encoder für eine differenzwinkelsensoranordnung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2633280A2 (de)
DE (1) DE102011085290A1 (de)
WO (1) WO2012055955A2 (de)

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