Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Magnetgeber eines elektrischen Antriebs, welcher an einem Welienende oder einem wellenfesten Innenring eines Wälzlagers einer Welle montiert ist einer Wenle montiert ist.

Magnetgeber dienen insbesondere zur Erfassung der Lage eines

Permanentmagnetrotors eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors (BLDC- Motor). Die Erfassung der Rotorlage ist grundlegende Voraussetzung für eine sensorbezogene Kommutierung des BLDC-Motors. Wesentlich für eine optimale Kommutierung ist ein verdrehsicher befestigter Magnetgeber. Zur Sicherstellung einer Verdrehsicherheit ist es bekannt Magnetgeber formschlüssig mit der Welle zu verbinden. Dies erfordert einen nicht unerheblichen Aufwand für die Hersteilung entsprechender Konturen an der Welle.

Zur Befestigung von Magnetgebern an Wellenenden sind diese häufig auch durch Kleben befestigt. Kiebeverbindungen eignen sich jedoch nicht bei rauen

Umgebungsbedingungen und in Umgebungen mit aggressiven Medien, wie bei Ölpumpenmotoren, welche in der Regel ölgefüllt sind. Klebstoffe enthalten häufig giftige, gesundheitsschädliche Stoffe und sie belasten die Umwelt.

Kiebeverbindungen sind darüber hinaus in der industriellen Fertigung schwieng zu überwachen und wenig prozesssicher.

Auch Kombinationen aus Formschiuss- und Kiebeverbindungen sind bekannt, mit entsprechend höherem Herstellungsaufwand.

Unter einem Magnetgeber ist insbesondere ein kleiner Permanentmagnet zu verstehen, welcher aus zumindest zwei Magnetpolen besteht, aber je nach

Anwendung auch eine höhere Polpaarzahl aufweisen kann. Häufig ist der

Magnetgeber zylinderförmig ausgebildet, wobei eine Hälfte den Nordpol und eine zweite Hälfte den Südpol bildet. Magnetisiert ist dieser Magnetgeber vorzugsweise axial, aber auch eine radiale Magnetisierung ist möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Magnetgebermittel darzustellen, bei welchem eine möglichst einfache Verbindung zwischen einem Magnetgeber und einem Welienende einer Welle herstellbar ist, wobei einfache Fertigungs- und Montageverfahren verwendbar sind, welche prozesssicher sind und für welche im allgemeinen ein großes Erfahrungswissen existiert. Weiter sollen möglichst wenige Bauteile erforderlich sein und das Magnetgebermittel soll resistent gegenüber rauen

Umgebungsbedingungen und hohen Temperaturschwankungen sein, sowie eine gute chemische Beständigkeit und Vibrationsfestigkeit aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä ß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst, Magnete bestehen in der Regel aus nicht schweißbaren Werkstoffen mit geringer Temperaturbelastbarkeit. Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch behoben, dass der Magnetgeber mit einer Beschichtung versehen ist, welche aus einem schwei ßbaren Material besteht und der Magnetgeber durch eine Schweißverbindung am Welienende bzw. innenring befestigt ist. Hierdurch liegt eine sehr stabile mechanische Verbindung zwischen dem Magnetgeber und der Weile bzw. Innenring vor, weiche hohe Temperaturschwankungen verkraftet und

Vibrationsfest ist. Die Beschichtung kann zugleich die Funktion einer Abdichtung übernehmen und vor aggressiven Medien schützen. Durch die genannte Lösung wird weiter die Teileanzahl minimiert und es kommen überwiegend bekannte und gut erprobte und einfache Fertigungsverfahren zum Einsatz. Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.

Es ist bevorzugt Weilen bzw. Innenringe zu verwenden, welche bereits aus einem mit der Beschichtung des Magnetgebers verschweißbaren Material bestehen. Dadurch ist eine wirtschaftliche Herstellung gegeben, auch weil keine zusätzlichen

Fertigungsverfahren und Herstellungsschritte erforderlich sind.

Sollte es nicht möglich sein entsprechend verschwel ßbare Wellen bzw. Innenringe zu verwenden und die Welle bzw. der innenring aus einem mit der Beschichtung des Magnetgebers nicht verschweißbaren Material besteht, iässt sich diese mit einem schweißbaren Material zumindest teilweise beschichten. Hiermit ist die Voraussetzung gegeben, wie bei einer schweißbaren Weile bzw. Innenring.

Eine ausreichende Festigkeit der Verbindung zwischen Magnetgeber und Welle bzw. Innenring kann man bereits erreichen indem der Magnetgeber durch punktförmige oder linienförmige Schweißstellen am Weilenende bzw. am innenring befestigt ist und der aufgeschmolzene Bereich im Wesentlichen die Beschichtung des

Magnetgebers und der Welle bzw. dem Innenring oder einen oberflächennahen Bereich der Welle bzw. des Innenrings umfasst.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial Nickel, Kupfer, Chrom oder Molybdän oder eine Legierung aus mindestens zweien dieser

Werkstoffe ist. Dabei sind die Legierungsbestandteile vorzugsweise in

unterschiedlicher Konzentration im Legierungsmaterial enthalten.

Eine weitere Lösung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Befestigung eines Magnetgebers an ein Weilenende einer Welle bzw. an einem Innenring mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Magnetgebers, Beschichten des

Magnetgebers mit einem schweißbaren Material, Bereitstellen einer Welle bzw.

innenring aus einem schwei ßbaren Material, Aufschmelzen und Verschweißen der Beschichtung und eines oberflächennahen Bereichs des Weilendendes bzw.

innenrings durch einen Laser- oder Elektronenstrahl. Hierdurch werden die oben bereits erwähnten Vorteile erzielt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, mit einer Welle 1 und einem Magnetgeber 2. Der Magnetgeber 2 weist eine zylindrische Grundform und einen geringeren Durchmesser als die Weile 1 auf, er ist hier durch eine umlaufende Schweißnaht 3 im Umfangsbereich des Magnetgebers 2 mit einer Stirnfläche 4 der Weile 1 fest verbunden. Auch die Weile weist eine zylindrische Grundform auf. Die Schweißnaht 3 verbindet insbesondere eine Beschichtung 5 des Magnetgebers 2 mit der Welle 1 . Der Magnetgeber 2 weist zwei Magnetpole auf, welche axial

magnetisiert sind.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, mit einer Welle 1 und einem Magnetgeber 2. Der Magnetgeber weist eine zylindrische Grundform und einen geringeren Durchmesser als die Weile 1 auf, er ist hier durch mehrere

Schweißpunkte 6 im Umfangsbereich des Magnetgebers 2 mit einer Stirnfläche 4 der Welle 1 verbunden. Auch die Welle weist eine zylindrische Grundform auf. Die

Schweißpunkte 8 verbinden insbesondere eine Beschichtung 5 des Magnetgebers 2 mit der Welle 1 . Der Magnetgeber 2 weist zwei Magnetpole auf, welche axial magnetisiert sind.

Bezugszeichenliste 1 Welle

2 Magnetgeber

3 Schweißnaht

4 Stirnfläche

5 Beschichtung

6 Schwei ßpunkt