CN107024599A - 速度传感器环 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)。第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)呈现不同的磁性性质。第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)以信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的所形成的磁性性质在信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的磁性相互作用表面(5、10)上变化的方式被布置。信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)以磁性相互作用表面(5、10)呈现基本平滑表面的方式设置，特别地，以磁性相互作用表面相对于磁性相互作用表面(5、10)的标准移动方向呈现基本平滑表面的方式被设计。
Description
技术领域
本发明涉及包括第一材料和第二材料的信号感应装置，其中第一材料和第二材料呈现不同的磁性性质，并且其中第一材料和第二材料以信号感应装置的所形成的磁性性质在信号感应装置的磁性相互作用表面上变化的方式被布置。
背景技术
信号感应装置，有时称为速度传感器环，常用于多种技术装置。例如，信号感应装置用于确定相对于静止的机械的(主要)部分转动的装置的速度，并且有时甚至确定装置的位置。
一个示例是车辆的(附接轮的)转动轴或内燃机的曲轴。
由于这种速度传感器环的广泛和频繁使用，大量的速度传感器环已知在现有技术中运行良好。
然而有时，问题出现于在其它技术应用的情形未知的一些专门或特定技术应用中(但是，它们有时看起来彼此紧密相关)。
例如，由软磁性材料制成的齿轮频繁地用作用于磁性传感器的信号感应装置，其中齿轮和传感器的组合用于确定连接至轮的轴的转动速度。这样的布置用于确定车辆的速度并且，作为更细致的示例，用作用于断开或破坏的防锁止***的传感器布置(这也涉及速度信息)。尽管对于许多应用，这样的布置良好地工作，然而如果装置用于液压***，则可能出现问题。此处，在信号感应装置附近油的存在几乎是不可避免的。有时，齿轮必须布置在车辆的区域中，在该区域齿轮部分地或甚至完全地浸入液压油中。现在，出现齿和齿之间的间隙在油槽中产生液压摩擦力的问题。特别地，在轴/齿轮的较高的转动速度下，当使用该齿轮时，将发生机械能的极大损耗(因此适当地生成大量的热能)。当然，该不利的性质和状态将是要避免。
对于这种应用，已经提出了替换的技术方案，其中弹性带被用作信号感应装置的基部。磁性涂层以规则的间隔布置基材的。之后，较薄的涂层应用于装置的外表面以使得尽可能平滑。该技术方案的缺点是在外侧仍然存在一些不平坦部分。此外，装置的生产成本很高。还一缺点是磁性材料的使用(确切地说，是硬磁性材料)。当材料被磁化时，易于使软磁性材料或硬磁性材料结块。然而，该材料可以大致成为液压油中的较小的金属粒子的形式，其中由于金属构件的磨损，较小的金属粒子可以存在。这甚至可以导致传感器的破坏。容易理解这不是所期望的状态。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种信号感应装置，所述信号感应装置在信号感应装置的磁性相互作用表面上具有变化的磁性性质，上述信号感应装置相对于现有技术中已知的信号感应装置有所改进。根据权利要求1所述的信号感应装置实现了该目标。
本发明建议设计一种包括第一材料和第二材料的信号感应装置，其中第一材料和第二材料呈现不同的磁性性质，并且其中第一材料和第二材料被布置成使得信号感应装置的所形成的磁性性质在信号感应装置的磁性相互作用表面上变化，从而信号感应装置被设计成使得特别相对于磁性相互作用表面的标准移动方向，磁性相互作用表面呈现基本平滑表面。虽然更多材料可以被使用，但是如果确切地仅两种不同材料用于信号感应装置和/或用于信号感应装置的磁性相互作用表面附近，则是优选的。磁性性质可以以各种方式改变。例如，可以设想关于各种材料的相关物理效应的不同磁性性质。为了阐明该情况，第一材料可以是顺磁性物质或反磁性物质，而第二材料可以是铁磁体物质。然而，不同的组合也是可以的。特别地，当提到铁磁体物质时，可以区分硬磁性物质(大概本身呈现永磁性和/或不呈现永磁性)和软磁性物质。由于顺磁性物质和反磁性物质的被限制的磁性效应，(特别在本申请和/或发明的背景下)二者可以被认为是(基本)非磁性物质。可以基于相应效应的强度而以另一方式区分不同的磁性性质。例如，第一材料和第二材料都可以是铁磁体物质，而第一材料是软磁性材料并且第二材料是硬磁性材料(等)。以下情况甚至是可以的，即第一材料和第二材料选自呈现相同的“相关物理效应”的一组，而第一材料和第二材料的“相应效应的强度”是不同的。例如，第一材料和第二材料都可以是软磁性材料。然而，第一材料呈现比第二材料更低的(相对)磁化率是可以的(或反之亦然)。此外，应该注意，“第一材料”和“第二材料”不能仅被理解为使用不同的“纯”物质。当然，涉及的一种或两种材料是包括不同材料的混合物的复合材料(例如合金或陶瓷物质)，这是可以的。实际上，甚至可以的是，第一材料和第二材料被理解为相同组分的混合物，但是不同组分的比率是不同的。在相对于信号感应装置的某个地点处，特别在相对于磁性相互作用表面的某个地点处，“所形成的磁性性质”特别地可以被理解为“组合磁性效应”。通常地，所述某个地点是下述位置，在所述位置处，当在较复杂的机械(包括相应的传感器)中的其期望部位处使用信号感应装置时，将通常地布置传感器(特别是磁性传感器)。需说明，所述某个位置(即通常地放置传感器的位置)将通常相对于信号感应装置移动(或更准确地：通常地信号感应装置将相对于某个位置移动；特别地，放置传感器的位置)。通常地相对于信号感应装置被用于的较复杂的机械的坐标系来考虑进行测量的某个位置(特别地，传感器的地点)。在该坐标系中，(传感器的)某个位置是静止的。例如：如果信号感应装置(大概和传感器)用于车辆中，则车辆的坐标系当然通常地相对于厂房移动。因此，车辆的信号感应装置和传感器通常地相对于厂房移动，而传感器相对于车辆的主体静止。此外，信号感应装置的所形成的磁性性质可以以基本每种能想到的方式改变。不仅类似于磁化率的(绝对)值和/或永磁场的(绝对)强度可能改变，而且另外地和/或可选地磁化率的方向、永磁场的方向等等也可能改变。根据本建议，信号感应装置被设计成使得，特别相对于磁性相互作用表面的标准移动方向，磁性相互作用表面呈现基本平滑表面。平滑表面通常关于流体动力而被理解，当相对于流体移动基本平滑表面时，流体动力形成，当信号感应装置用于其期望机械时，基本平滑表面(磁性相互作用表面)接触。例如，当信号感应装置部分地浸入液压油中时，当信号感应装置布置在叉车的变速箱中时(举例)，磁性相互作用表面将与空气(在环境空气压力下；当然，根据天气条件和高度，通常地大约在1巴空气压力下)和液压油(在与“上方”空气相同的压力等级下)接触。因此，当与空气和液压油接触时，当信号感应装置在其标准移动方向上移动时，基本平滑表面应该生成比较小的粘性力。因此，在当前背景下，用于生成(例如)荷叶效应的凹部可以被认为是“基本平滑表面”，但是从严格地几何学观点看，这当然不是平滑表面。因此，关于磁性相互作用表面的标准移动方向的表述“基本平滑表面”可能被认为是当相对于流体(甚至更多流体)移动时呈现较小的力(特别是粘性力或阻尼力)的表面，信号感应装置的磁性相互作用表面被设计成(特别在信号感应装置的标准操作状态下)与其接触。总的来说，在本申请的意义上说，流体可以是气体、液体或二者的混合物。特别地，甚至可能的是，一些固体粒子(类似于烟＝包括固体粒子的气体，或悬浊液＝包括固体粒子的液体)被包含。因此，将允许可选地、组合地和/或能够互换地使用两种限定(和大概轻微变化和/或优选的其实施例)。另外，应该提到的是，信号感应装置可以具有磁性相互作用表面的超过一个的标准移动方向。典型的示例是信号感应装置在叉车的主动轮的轴上的使用。叉车当然可以在两个方向上(向前方向和向后方向)被驾驶。这样，信号感应装置可以被设计成使得其在两个方向(即，向前和向后)上移动时呈现基本平滑表面。使用叉车的示例，如果平滑表面在两个方向上呈现关于平滑性的相同质量/数量(因为叉车通常地以类似的速度和可比较的距离被用于向前方向和向后方向上)，则这是优选的。当然，还可以的是，在不同方向上可以存在不同质量/数量的该表面平滑性。例如，汽车通常地用于向前方向上。在该方向上，平滑性应该是非常高的。然而，向后方向仅非常少地被使用，并且在未导致任何极大的不利效应的情况下，平滑性在该方向上的质量可以是非常差的。然而，甚至该方向可以以某种方式被考虑，使得“基本平滑表面的质量/数量”可以在通常使用的不同方向上被加权。仅为了清楚起见：当然可以的是，信号感应装置可以在甚至更多方向上***作；然而标准的应用将是在向前方向和向后方向上的运动(因而，这些是必须至少在更高程度上被考虑的方向)。
如果信号感应装置的第一材料和第二材料沿着信号感应装置的磁性相互作用表面被交替地布置，特别地沿着磁性相互作用表面的标准移动方向被交替地布置，则这是优选的。例如，彼此紧随的一些种类的块体可以布置在环状结构的外圆周上。该设计特别(但是可能地甚至其它设计)可以被实现使得所述第一材料和/或所述第二材料中的至少一个被布置成优选地基本彼此不相互连接的基本单独的材料部件的形式(或-在其(部分地)彼此相互连接的情况下-从而连接仅是剩余类型，即，使得其不能够经受极大的力)。当然，可以的是，用所述第一材料和/或所述第二材料制成的部件的组被实现，使得(例如)某个(可能地改变的)数量的部件彼此机械地相互连接，而在上述意义上使用该设计形成的相应的组基本不彼此相互连接。使用建议设计，所形成的磁性性质在测量点(例如，传感器的位置)处的特别深刻的改变可以被非常有效地实现。当然，使用的材料的(与使用的材料的“磁性性质的改变程度和/或方向”相关的)距离和尺寸应该被选择成使得材料满足信号感应装置的尺寸和/或测量点的位置等。这样，可以实现特别简单的和高效的设计。
可以将信号感应装置设计成使得所述第一材料和所述第二材料的表面的至少一个沿着所述信号感应装置的圆周，特别地沿着所述信号感应装置的所述磁性相互作用表面，呈现基本相同高度。优选的是将信号感应装置设计成使得所述第一材料和所述第二材料能够从外侧可见和/或可访问和/或被基本相同厚度的第三材料覆盖。这些设计可以涉及外圆周表面和/或(至少)侧壁，特别地(至少)信号感应装置的外径向部分附近的侧壁。因此，通常信号感应装置的磁性相互作用表面和/或，当信号感应装置用于机械(等)中时将放置在磁性传感器附近的表面，将被设计为一些种类的修补表面，即以这种方式从而表面将包括用所述第一材料制成的表面区域，而通常(基本)其余表面将包括用所述第二材料制成的表面区域。这不一定包括用第三材料(或甚至更多材料)制成的(通常比较小的)表面区域的存在。此外，这不排除磁性相互作用表面可能(部分地)被一些种类的覆盖物覆盖，优选地被较薄涂层覆盖，特别在用所述第一材料和所述第二材料制成的表面区域上，所述较薄涂层优选地以类似方式覆盖(部分)所述第一材料和所述第二材料(和可能地甚至更多材料)，特别地以这种方式从而所述覆盖物/涂层的厚度基本是相同的。
如果特别相对于信号感应装置的标准移动方向，信号感应装置的基本所有的暴露表面呈现基本平滑表面，则另一优选实施例可以被实现。该设计通常不阻碍信号感应装置的制造工艺和/或通常地不增加信号感应装置的整体成本。然而，使用建议设计，信号感应装置可以被更普遍地使用，并且特别可以在与甚至强烈改变的操作状态相关联的情况下被使用。例如，当使用建议设计的信号感应装置时，在上述条件下使用时，信号感应装置可以在与叉车的变速箱中的不同液面相关联的情况下被使用。这样，装置可以被更普遍地使用。
此外，建议将信号感应装置设计成使得磁性相互作用表面被设计为闭合表面，特别为圆形表面，优选地为环形表面，和/或信号感应装置被设计为环状物体和/或轮状物体。使用该设计，通过其特有的设计，信号感应装置将通常地呈现较小的阻碍粘性力。此外，该形状将满足信号感应装置通常地联系使用的典型要求。因为被建议的形状稍微根据用于信号感应装置的通常设计，因此提出的信号感应装置可以用作“快速”技术方案，这可以增加装置的接受程度。
此外，建议将信号感应装置设计成使得，特别相对于几何形状和/或相对于磁性性质和/或特别相对于垂直于信号感应装置的标准移动方向和/或磁性相互作用表面的标准移动方向定位的平面，信号感应装置基本是对称的，优选地镜像对称的。该设计符合信号感应装置的标准要求并且大致是优选的。特别地，相应的装置可以用作“快速”技术方案，增加当前提出的信号感应装置的接受程度。此外，相应的设计可以减少粘性力和/或可以增加相应表面的平滑性，这当然是有利的。
进一步地建议将信号感应装置设计成使得凸起和/或槽口沿着信号感应装置的暴露表面布置，优选地沿着磁性相互作用表面布置，其中优选地所述凸起和/或槽口被布置成使得其相对于信号感应装置的标准移动方向和/或磁性相互作用表面的标准移动方向呈现基本平滑表面。因为信号感应装置可以非常适于信号感应装置旨在用于的机械的基本任何几何学要求，因此该设计是特别优选的。需说明可用空间在现今机械中通常是稀少的，特别在相应的机械被设计成便携式/可移动的情况下(例如在构成类似汽车或叉车的车辆时)。尽管几何形状的自由度，当被使用时，相应的表面仍然可以呈现较高程度的平滑性并且因此未呈现粘性力的(或小的，如果真有的话)增加。
如果信号感应装置被设计为使得第一材料包括软磁性材料和/或硬磁性材料和/或选自包括铁、铁合金、钢和铁氧体的一组的材料，和/或使得第二材料包括非磁性材料和/或包括选自包括树脂、塑料、塑性体、镍、镍合金、铜和铜合金的一组的材料，则另一优选的设计可以被实现。第一实验已经呈现该设计是特别有利的。特别地，如果呈现没有(或较小)永磁性的材料被使用，则金属粒子在信号感应装置附近的结块可以被避免，这是特别有利的。此外，如果(软和/或硬)磁性材料与非磁性材料组合使用，则可以沿着信号感应装置的磁性相互作用表面(在传感器的位置处)实现所形成的磁性性质的特别深刻的改变。因此，可以使用更简单和更不敏感的传感器。此外，因为金属等通常地呈现较高的强度并且是比较便宜的和/或容易获得的，因此如果铁、钢等用作信号感应装置的“基部物质”，则特别稳定的信号感应装置可以被实现。此外，金属是用于许多技术应用的标准材料。
此外建议将信号感应装置设计成使得第一材料和/或第二材料沿着磁性相互作用表面，优选地在整个磁性相互作用表面的全部长度上，呈现条杆状构造。特别地，所述条杆状部件(基本)彼此分离和/或(基本)彼此不相互连接。如上所述，然而可以的是，条杆状部件的组被使用，其中相应的条杆状部件机械地相互连接在一组中，而条杆状部件的相应的组(基本)机械地彼此分离。特别地，(基本)机械分离的措词不一定排除脆弱的和/或较弱的相互连接材料板/壁的存在，其中所述板/壁不能够支撑极大的力。当使用压力成型技术时，该较薄的板可以保持为一些种类的剩余板/壁。在本申请的上下文中，该剩余板/壁因此通常地不被认为是单独的部件之间的机械连接。第一实验已经呈现该设计呈现特别有利的性质，并且仍然是比较容易实现的。表述“条杆状构造”可以在广义上理解。特别地，立方体形状或方石式形状是可以的。然而，不同的形式也是可以的。特别地，圆形横截面或椭圆横截面、(双)楔形横截面、三角形横截面和/或长斜方形横截面(沿着一个或两个平面，其中那些平面优选地垂直于彼此，并且其中一个平面优选地定位成基本平行于信号感应装置的环/板的平面)是可以的。特别地(双)楔形形式可以有利于改进信号感应装置的机械稳定性。
进一步地优选的是将信号感应装置设计成使得第一材料和第二材料中的至少一个被布置为齿条和/或第一材料和第二材料中的至少一个被布置为用于凹口的填充物材料，特别地用于齿条的齿部之间的空间的填充物材料。在轮状结构用于信号感应装置的情况下，齿轮可以被使用和/或齿轮的齿部之间的空间可以被使用。第一实验已经呈现，这样特别便宜的和然而非常稳定的具有有利效应的信号感应装置可以被实现。特别地，使用建议的装置，通常可以使用已经具有并且很容易获得的标准构件。齿条的齿部可以具有基本任何形状。特别地，矩形、锯齿状和/或三角形齿条和/或呈现“圆形齿部”的齿条是可以的。特别地，能使和/或支持形式锁定连接的齿部的形状是可以的和经常十分优选的。例如，齿部可以呈现楔形形状。
进一步地建议将信号感应装置设计成使得第一材料和第二材料借助于压入配合连接，借助于形式锁定连接，借助于刚性物质锁定连接或其组合(两个上述连接或甚至所有三个上述连接的组合)而彼此连接。作为刚性物质锁定连接，例如，胶合、焊接或锻接可以被使用。应该说明的是，提到的所有连接(即，压入配合连接和/或形式锁定连接和/或刚性物质锁定连接)不能仅用涉及的第一材料和第二材料形成。替代地，还可以使用第三材料以用于执行至少部分“连接工作”。例如，如果可能由软磁性材料(类似于铁或铁合金)制成的齿轮用作信号感应装置的“启动装置”，则齿轮的齿部之间的间隙可以在以后被塑性材料(或优选地另一非磁性材料)填充。这些填充物可以(例如使用胶)通过黏合力和/或通过以某种方式形成从牙医已知的镶嵌连接而保持到位。之后，一些额外的固定，类似于覆盖第一材料和第二材料的弹性涂层，可以被应用，从而加固整个装置。优选地，两个材料之间的主要连接力(特别地关于在信号感应装置的操作过程中形成的力)来自形式锁定连接。第一材料和/或第二材料可以被认为是嵌入凹部中的多个单独的部件，凹部存在于相应的其它材料中。特别地可以的是，相应的单独部件被分别布置/彼此机械地分离(其中，然而，如前所述，一些“剩余板/壁”的“组”和/或存在然而是可以的)。
如果第一材料和/或第二材料均匀地隔开，和/或第一材料和/或第二材料利用特定编码布置隔开，和/或信号感应装置，特别是第一材料和/或第二材料被设计成和/或布置成使得磁性相互作用表面生成基本二进制信号，则另一优选实施例可以被实现。根据建议选择实施例，信号感应装置可以用于典型的要求。例如，信号感应装置可以用于简单地测量速度(例如，轴的转动速度)。然而，使用特定编码，还可以确定信号感应装置的位置(该信号感应装置可以是轮的轴或发动机的曲轴等)。通常地，如果所形成的信号是二进制类型，则是优选的。这不仅是因为所形成的逻辑通常更容易执行。另外，如果信号是二进制类型，则污垢的堆积、装置的修改等通常不起作用(在模拟信号的值被使用情况下，其中值包括一些信息，这通常将导致“有误差的读数”)。
此外，信号感应设备被提出，包括上述类型的信号感应装置和传感器装置。特别地，信号感应装置和传感器装置以“合理方式”组合。特别地，这通常表示，在当前提出的装置中，传感器将读取信号感应装置沿着其磁性相互作用表面(改变的)磁性性质。此外，两个装置的布置和位置将被选择成使得良好的信号将通过传感器生成，和/或使得至少在标准操作状态下没有不利的机械效应(例如，撞击等)将发生。
特别地，根据之前的描述的信号感应装置和/或信号感应设备可以用于任何种类的旋转装置。特别地，旋转装置可以是轴、曲轴、轮、轮支撑件、主轴装置和/或基本任何类型的机械的轴。机械可以是(例如)马达、内燃机、机床、电动马达、电动发电机、流体工作机械、流体泵、流体马达(其中在两种情况下，流体可以是液压油和/或水)、涡轮机、滑架装置、底盘装置、发电机装置、风力发电机装置等。信号感应装置和/或信号感应布置可以用于固定机械、陆运工具(包括道路用途、越野用途和/或有轨用途)、水运工具、飞机和/或宇宙飞船。特别地，类似汽车、卡车、公共汽车的车辆、包括液压装置的车辆、叉车、卡车、拖拉机、农业机械等是可以的。
附图说明
与相关附图结合，根据本发明的以下详细描述，本发明的其他优点、特征和目的将是显而易见的，其中附图显示：
图1：速度传感器环的第一实施例的透视示意图；
图2：速度传感器环的第一实施例的从侧面的局部视图和剖视图；
图3：速度信号环的第二实施例的从侧面的局部视图和剖视图；
图4：速度传感器环的第三实施例的剖视图；
图5：分别是速度传感器环的其他可能的实施例的截面顶视图和截面剖视图；
图6：用于速度传感器环的可能的生产***。
具体实施方式
在图1中，速度传感器环1的可能的第一实施例被显示在透视示意图中。根据应用，速度传感器环1的尺寸可以极大地改变。然而，在当前显示的实施例中，速度传感器环具有1.5cm的宽度(轴向尺寸)、15cm的直径(外径向尺寸)和1.5cm的环结构的厚度。在图2中可以看到速度传感器环1的设计的其他细节，其中局部侧面图和通过速度环1的剖视图被显示。
该速度传感器环1包括基体2，基体2具有包括大致矩形齿部3的齿轮的基本设计(当然，“齿轮”现在不是轮，而是环，如此“内板”不存在；然而，速度传感器环1也可以具有轮的设计)。(当沿着半径观察时)矩形齿部3具有当前3mm的圆周长度。两个齿部3之间的距离当前是5mm。两个连续齿部3之间的间隙填充有填充物4。填充物4的尺寸形成为使得当速度传感器环1转动时(例如当被放置在叉车的驱动轴上时)，基本平滑表面(外圆周表面5)被建立。这样，例如，当速度传感器环1(部分地)浸入液压油中时，速度传感器环1的转动运动将不感应(极大的)摩擦力/减速(粘性)力。
更准确地，外圆周表面5和速度传感器环1的两个侧壁6不得不具有平滑表面。在当前显示的实施例中，甚至速度传感器环1的内圆周表面7被设计有平滑表面。然而，这也可以是不同的。例如，内圆周表面7可以显示在轴向方向上延伸的一些凹部或突出部(脊状突起或沟道)。这些凹部或突出部可以接合布置在轴的外圆周上的对应的突出部/凹部，以在轴和速度传感器环之间形成形式配合连接。如果这以适当方式被设计，则没有“粗糙表面”将从外侧“可见”(例如对于液压油)。
然而，如果平滑内圆周表面7的当前设计被使用，则通常速度传感器环1的操作和组装将是特别简单的。例如可以使用胶完成轴上的附接。
在当前显示的示例中，填充物4将使用胶在矩形齿部3之间保持到位。特别地，如果速度传感器环1的转动速度不是过大的，则该附接方法将通常足以对抗通过转动速度传感器环1而感应的切向力。填充物4的厚度(因此和两个齿部3之间的间隙的深度)当前是2.5mm。
在当前显示的示例中，速度传感器环1的基体2由当前为铁合金或钢的软磁性材料制成。相反，(当前由塑性材料制成的)填充物4由非金属材料制成。因此，沿着外圆周表面5(磁性相互作用表面)在两种材料3、4的磁性性质之间，并且因而在速度传感器环1的外圆周表面5附近的所形成的磁性性质之间存在十分不同的差异。
应该说明，不仅塑性材料可以用作非磁性材料，而且不同材料，特别甚至是非磁性金属(类似铝、铜、黄铜)也可以被使用。
使用非磁性材料连同软磁性材料的优点是没有(强烈的)永磁场将被速度传感器环1生成。因为可能在附近的较小的金属粒子(由于磨损等而导致的一些较小钢屑)将未被速度传感器环携带(没有磁性力)，所以这是非常有利的。因此，“表面粗糙度随着时间的积累”可以被有效地避免。
然而，也应该说明，速度传感器环1可以(部分地)由可磁化材料(硬磁性材料)和/或磁化材料(永磁体)制造。
如图1示意性地所示，磁性传感器8可以放置成接近外圆周表面5(信号感应装置的磁性相互作用表面)，使得这将导致速度传感器环1的所形成的磁性性质沿着其外圆周表面5的改变。这样，速度传感器环1的转动速度可以被确定。
应该说明的是在本示例中，两个连续齿部3和/或两个连续填充物4之间的空间沿着速度传感器环1的圆周是相同的。因此，用于确定速度传感器环1所用于的装置(例如轴)的转动方向和/或位置的额外机构必须通过不同机构确定。
可选地，用于速度传感器环1的设计可以被使用，其中齿部3/填充物4的不同尺寸被使用使得不同图案被形成，从而速度传感器环1的转动方向和/或位置可以借助于传感器8通过所述图案而被确定。
特别如图2b所示，填充物4的轴向长度被选择成使得填充物4在速度传感器环的整个轴向尺寸上延伸。当然，不同的设计也是可以的，类似通过基体2在速度传感器环1的一侧或两侧6上生成的侧壁。同样地，填充物4可以具有将沿着一个或两个侧壁6和/或沿着外圆周表面5相互连接填充物4的轴向(和/或径向)延伸部。
在图3中，速度传感器环9的第二实施例被显示。在图3中，局部侧面图(图3a)和穿过速度传感器环9的横截面(3b)被显示。
如图所示，速度传感器环9具有布置在速度传感器环9的一个侧壁6(图3b中的右侧壁)和外圆周表面5之间的锥形表面10。
在当前显示的实施例中，锥形表面10被布置和尺寸形成为使得在一个侧壁6(图3b中的右侧壁)附近，基体2的“突出部”将位于速度传感器环9的轴向方向上。因此，在顶视图中，向速度传感器环9的外圆周表面5观察，基体2的“带”将在相应侧壁6附近是可见的。
速度传感器环9的当前显示的第二实施例可以有利于某些装置。特别地，情况可能是，由于被限制的可用空间和/或由于几何考虑因素，传感器8必须布置成从速度传感器环9稍微“向侧面”。传感器8的该设备被示意性地显示在图3b中。
如图3b所示，磁性相互作用表面现在可以被认为是锥形表面10。然而，外圆周表面5仍然可以用作磁性相互作用表面。甚至可能的是，传感器8被放置在侧壁6附近，使得甚至侧壁6(或一个侧壁)可以被认为是磁性相互作用表面。
仅为了完整起见，在图4中显示了速度传感器环11的第三实施例。此处，两个侧壁6呈现了与速度传感器环9的第二实施例(如图3所示)类似的锥形表面。
在图5中，速度传感器环18、19、20的一组额外的三个示例性实施例被分别地显示在两个不同的截面图中。第一视图(图5的顶部行)是相应速度传感器环18、19、20的外圆周表面的视图，而第二视图(图5的底部行)是穿过相应速度传感器环18、19、20的横截面。
为速度传感器环18、19、20的额外的三个示例性实施例所共用的特征是，特别在速度传感器环18、19、20的磁性相互作用表面和/或外圆周表面5上观察时从“外侧”可见相应的填充物。
在速度传感器环18中，如图5a所示，当从顶部观察(速度传感器环18的外圆周表面5)时，相应的填充物4具有椭圆形状，而一些较薄的壁21由速度传感器环18的“基材”构成，并且位于速度传感器环18的侧表面。因此，当从侧面观察时，可以看到速度传感器环18的连续不间断的表面。然而，当在剖视图(平行于速度传感器环18的平面的横截面)中观察时，可以看到当前矩形的填充物4(并且楔形形状等也是可以的)。剖视图被图示在图5a的底部行中。
在图5b中，当从顶部观察(速度传感器环19的外圆周表面5)时，速度传感器环19具有矩形填充物4。然而，在剖视图中，可以看到楔形形状的填充物4。因而，填充物4和速度传感器环19的基材之间的形式锁定连接被实现。甚至在速度传感器环19的非常高的转动速度下，由于该形式锁定连接，填充物4将很好地保持到位。填充物4当前被布置为用相同材料制成的单独部件。换句话说，在用相同材料制成的相应的部件之间没有机械连接，填充物4用所述相同材料制成。填充物4的***可以通过压力成型方法进行，或通过从侧面滑动进入相应填充物4进行。
在图5c中，当在剖视图中观察时，速度传感器环20的填充物4不仅具有楔形形状，当从顶部观察(速度传感器环20的外圆周表面5)时，也具有双楔形形状。这样，甚至相对于侧力，填充物4很好地保持到位。填充物4可以例如通过压力成型方法放置。类似于速度传感器环19的实施例，如图5b所示，填充物4被布置为单独的部件。
最后，在图6中，显示了用于生成速度传感器环12的可能的制造步骤。速度传感器环12可以是根据一个已经呈现的实施例的设计(即，根据第一实施例的速度传感器环1、根据第二实施例的速度传感器环9和/或根据第三实施例的速度传感器环11和/或根据一个额外的三个示例性实施例的速度传感器环18、19、20)和/或不同的设计。特别地，速度传感器环还可以是轮状结构(然后，甚至可以考虑速度传感器盘或速度传感器轮)。
首先(图6a)，基体13将被生成，显示多个(当前)平均隔开的齿部14(当前的矩形设计；然而这也可以是不同的；特别地，如果速度传感器环18、19、20的额外三个实施例中的一个被使用，则必须稍微地再考虑)，其中在两个连续齿部14之间布置间隙15(也是当前的矩形设计)。
随后(图6b)，齿部14之间的间隙15被填充有填充物材料16从而基本平滑表面将被生成(速度传感器环12的外圆周表面和/或侧壁)。例如，填充物16可以通过压力成型等而被组装。
最后，作为可选择步骤(见图6c)，涂层17可以应用于外圆周表面和/或一个或两个侧壁6。优选地，特别在涂层17将覆盖第一材料和/或第二材料的区域中(特别是通过基体2的相应表面部分和填充物4形成的外圆周表面)，涂层17将显示沿着外圆周表面和/或沿着侧壁6的基本相同的厚度。这样，外表面的一些(通常地较小的)不平坦部分可以被减少，降至最低和/或(基本)避免。此外，速度传感器环12的稳定性也可能通过提供涂层17而被增加。
附图标记列表
1.速度传感器环(第一实施例)
2.基体
3.矩形齿部
4.填充物
5.外圆周表面
6.侧壁
7.内圆周表面
8.传感器
9.速度传感器环(第二实施例)
10.锥形表面
11.速度传感器环(第三实施例)
12.速度传感器环
13.基体
14.齿部
15.间隙
16.填充物材料
17.涂层
18.速度传感器环(第四实施例)
19.速度传感器环(第五实施例)
20.速度传感器环(第六实施例)
Claims (13)
1.一种信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，包括第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)，其中第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)呈现不同的磁性性质，并且其中第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)以信号感应装置(1、9、11、12)的所形成的磁性性质在信号感应装置(1、9、11、12)的磁性相互作用表面(5、10)上变化的方式被布置，其特征在于：
信号感应装置(1、9、11、12)以磁性相互作用表面(5、10)呈现基本平滑表面的方式被设计，特别地，以磁性相互作用表面相对于磁性相互作用表面(5、10)的标准移动方向呈现基本平滑表面的方式被设计。
2.根据权利要求1所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
所述第一材料(2、3、13、14)和所述第二材料(4、16)沿着信号感应装置(1、9、11、12)的磁性相互作用表面(5、10)交替地布置，特别地沿着磁性相互作用表面(5、10)的标准移动方向交替地布置。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：所述第一材料(2、3、13、14)和所述第二材料(4、16)二者的表面中的至少一个沿着所述信号感应装置(1、9、11、12)的圆周呈现基本相同的高度，特别地沿着所述信号感应装置(1、9、11、12)的所述磁性相互作用表面(5、10)呈现基本相同的高度，优选地其特征在于：从外侧能够看到和/或访问所述第一材料(2、3、13、14)和所述第二材料(4、16)两者，和/或所述第一材料(2、3、13、14)和所述第二材料(4、16)两者被具有基本相同厚度的第三材料覆盖。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的基本所有的暴露表面(5、6、10)都呈现为基本平滑表面，特别地，相对于信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的标准移动方向都呈现基本平滑表面。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
磁性相互作用表面(5、10)被设计为闭合表面，特别地为圆形表面，优选地为环形表面，和/或其特征在于：信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)被设计为环状物体和/或轮状物体。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
特别地在几何形状和/或磁性性质方面，和/或特别地相对于垂直于信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的标准移动方向和/或磁性相互作用表面(5、10)的标准移动方向定位的平面，信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)是基本对称的，优选地是镜像对称的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
凸起和/或槽口沿着信号感应装置的暴露表面布置，优选地沿着磁性相互作用表面(5、10)布置，其中优选地所述凸起和/或槽口以如下方式布置：所述凸起和/或槽口相对于信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)的标准移动方向和/或相对于磁性相互作用表面(5、10)的标准移动方向呈现基本平滑表面。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
第一材料(2、3、13、14)包括软磁性材料和/或硬磁性材料和/或从包括铁、铁合金、钢和铁氧体的组中选择的材料，和/或其特征在于：第二材料(4、16)包括非磁性材料和/或包括从包括树脂、塑料、塑性体、镍、镍合金、铜和铜合金的组中选择的材料。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
沿着磁性相互作用表面(5、10)，优选地在遍及磁性相互作用表面(5、10)的整个延伸范围内，第一材料(2、3、13、14)和/或第二材料(4、16)呈现条杆状构造。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，特别地根据权利要求9所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)中的至少一个被布置为齿条，和/或
其特征在于：第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)中的至少一个被布置为用于凹口的填充物材料，特别地被布置为用于在齿条的齿部(14)之间的空间(15)的填充物材料。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
第一材料(2、3、13、14)和第二材料(4、16)借助于压入配合连接和/或形状锁定连接和/或刚性物质锁定连接而被彼此连接。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，其特征在于：
第一材料(2、3、13、14)和/或第二材料(4、16)被均匀地隔开，和/或
其特征在于：第一材料(2、3、13、14)和/或第二材料(4、16)以特定编码布置被隔开，和/或
其特征在于：信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)，特别地，第一材料(2、3、13、14)和/或第二材料(4、16)，以磁性相互作用表面(5、10)生成基本二进制信号的方式被设计和/或布置。
13.一种信号感应设备，包括传感器装置(8)和根据权利要求1至12中的任一项所述的信号感应装置(1、9、11、12、18、19、20)。
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