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Die Erfindung betrifft eine Drehgriffeinheit zur Erzeugung eines elektrischen Signals, umfassend eine Drehgriffbasis, einen relativ zur Drehgriffbasis um eine Drehachse drehbaren Drehgriff, ein erstes Federelement, welches auf den Drehgriff in Richtung einer Ausgangsstellung einwirkt und gegen dessen Wirkung der Drehgriff von der Ausgangsstellung in eine Maximalstellung drehbar ist, wobei Drehwinkelerfassungsmittel vorhanden sind, um die Stellung des Drehgriffes zwischen der Ausgangsstellung und der Maximalstellung zu erfassen und als elektrisches Signal auszugeben.
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Aus der
DE 10 2008 051 609 A9 ist eine Drehgriffeinheit der eingangs genannten Art bekannt. Diese bekannten Drehgriffeinheiten können zur Betätigung eines elektrischen bzw. elektronischen Stellgliedes verwendet werden. Beispielhaft sei die Verwendung zur Ansteuerung eines Stellgliedes zur Steuerung der Drehzahl eines Motors genannt. Die aus dem Stand der Technik bekannte Drehgriffeinheit umfasst einen drehbar gelagerten Drehgriff, welcher von einer zugeordneten Feder in eine Ausgangsstellung bewegt wird. Der Benutzer kann den Drehgriff gegen den Widerstand der Feder in eine Endposition drehen, wobei der zu einem vorgebbaren Zeitpunkt anliegende Drehwinkel durch Drehwinkel-Erfassungsmittel als elektrisches Signal ausgegeben werden kann. Typischerweise liegen die Ausgangsstellung und die Maximalstellung etwa 90 Winkelgrade voneinander entfernt. Die bekannte Drehgriffeinheit ermöglicht daher nur eine ungenaue Erfassung des jeweils anliegenden Drehwinkels und dadurch keine feinfühlige Steuerung der Motordrehzahl.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Drehgriffeinheit anzugeben, welche ein elektrisches oder elektronisches Stellglied mit größerer Genauigkeit ansteuern kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehgriffeinheit gemäß Anspruch 1 und ein lenkergeführtes Fahrzeug gemäß Anspruch 15 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine Drehgriffeinheit mit einer Drehgriffbasis und einem relativ zur Drehgriffbasis um eine Drehachse drehbaren Drehgriff vorgeschlagen. Die Drehgriffbasis kann dabei verdrehsicher am Lenker eines lenkergeführten Fahrzeuges befestigt werden, beispielsweise durch einen Presssitz, eine Verklebung, eine Verschraubung, eine Klemmung oder einen Formschluss. Der Benutzer des lenkergeführten Fahrzeuges kann den Lenker am Drehgriff halten, um das Fahrzeug zu führen. Dabei kann der Drehgriff relativ zur Drehgriffbasis um eine Drehachse rotiert werden, welche in etwa entlang der Längserstreckung des Lenkers verläuft. Der maximal mögliche Drehwinkel kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung durch Anschlagelemente begrenzt werden, beispielsweise auf 60°, auf 90°, auf 120° oder auf 180°.
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Sofern der Benutzer des Fahrzeuges kein Drehmoment auf den Drehgriff ausübt, wird dieser durch ein Federelement, welches auf den Drehgriff in Richtung der Ausgangsstellung einwirkt, in die Ausgangsstellung bewegt bzw. in der Ausgangsstellung gehalten. Zur Erfassung der jeweiligen Stellung des Drehgriffes bzw. der relativen Lage zwischen der Drehgriffbasis und dem Drehgriff weist die vorgeschlagene Drehgriffeinheit Drehwinkelerfassungsmittel auf. Diese enthalten zumindest ein Magnetelement und ein Getriebe, welches den ersten Drehwinkel des Drehgriffes in einen zweiten Drehwinkel des Magnetelementes überführt, wobei der zweite Drehwinkel einen größeren Betrag aufweist als der erste Drehwinkel. Auf diese Weise bewirkt eine geringe Drehung des Drehgriffes eine größere Drehung des Magnetelementes, welche daraufhin mit verbesserter Genauigkeit erfasst werden kann.
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Zur Erfassung des Drehwinkels des Magnetelementes kann ein sich bekannter Magnetfeldsensor verwendet werden, beispielsweise ein Hall-Sensor, eine Feldplatte, ein magneto-resistiver Sensor oder ein Fluxgatesensor. Der Magnetfeldsensor misst einen relativen Winkel zwischen dem Magnetelement und dem Sensor. Beispielsweise kann der Sensor ortsfest angeordnet sein und das Magnetelement rotieren. Selbstverständlich ist jedoch auch eine kinematische Umkehr möglich, bei welcher das Magnetelement ortsfest angeordnet ist und der Magnetfeldsensor bei Änderung des Drehwinkels des Drehgriffes eine Rotation ausführt.
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Da der Drehwinkel zwischen Magnetelement und Magnetfeldsensor bzw. die Änderung des Drehwinkels stets größer ist als die Änderung des Drehwinkels des Drehgriffes, kann diese bei einer bestimmten Winkelauflösung des Magnetfeldsensors mit größerer Genauigkeit erfasst werden. Auf diese Weise kann ein elektrisches Signal erzeugt werden, welches ein elektrisches bzw. elektronisches Stellglied mit verbesserter Genauigkeit ansteuern kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Magnetelement zylinderförmig ausgebildet sein und zumindest ein Magnetfeldsensor an der Stirnseite des Magnetelementes angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform der Erfindung erlaubt eine kompakte Bauweise.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffeinheit ein weiteres Federelement enthalten, mit welchem ein Drehmoment und/oder eine axial wirkende Kraft auf zumindest eine Welle des Getriebes aufbringbar ist. Ein solches Federelement kann das im Getriebe stets vorhandene Zahnflankenspiel kompensieren, indem ein Drehmoment auf zumindest ein Getriebeelement ausgeübt wird, um die Zahnflanken in einer definierten relativen Lage zu halten. Dadurch kann eine Hysterese reduziert oder verhindert werden, sodass eine Änderung der Drehrichtung des Drehgriffes unmittelbar an das elektrische oder elektronische Stellglied weitergegeben werden kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Magnetelement und die das Magnetelement tragende Welle des Getriebes einstückig gefertigt sein. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache, kostengünstige Fertigung sowie eine erhöhte Zuverlässigkeit der Drehgriffeinheit. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Magnetelement und die Welle miteinander verklebt und/oder formschlüssig gefügt sein. Dadurch wird ein verdrehsicherer Aufbau ermöglicht, wobei unterschiedliche Varianten der Drehgriffeinheit mit unterschiedlichen Magnetelementen in einfacher Weise konfiguriert werden können.
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In wiederum einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Welle in einem Spritzgussverfahren erhältlich und das Magnetelement im Material der Welle eingebettet sein. Auch diese Ausführungsform gewährleistet eine einfache Serienfertigung bei gleichzeitig großer Zuverlässigkeit der vorgeschlagenen Drehgriffeinheit.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffbasis weiterhin ein Gehäuse tragen, in welches ein Längsabschnitt des Drehgriffes eingreift. Auf diese Weise kann das Gehäuse spritzwassergeschützt oder wasserdicht ausgeführt sein, um die Drehwinkelerfassungsmittel vor mechanischen und/oder Feuchte bedingten Schäden zu schützen. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit und/oder die Lebensdauer der Drehgriffeinheit verbessert werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann zumindest eine Welle des Getriebes an ihrer Umfangsfläche zumindest eine Schmiertasche aufweisen. Hierdurch kann eine Dauerschmierung der Getriebewelle im Lagerbock erzielt werden, sodass die Drehgriffeinheit wartungsfrei ist.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Gehäuse zumindest ein Abstützelement aufweisen, welches durch eine Ausnehmung des Drehgriffes geführt ist. Das Abstützelement ermöglicht eine stabile Befestigung des Gehäuses unmittelbar am Lenkerrohr des lenkergeführten Fahrzeuges. Dadurch kann das Aufbringen eines Biegemomentes auf den Drehgriff über das Gehäuse vermieden werden, so dass die Gefahr des Verkantens des Drehgriffes im Gehäuse reduziert ist. Weiterhin kann das Abstützelement im Zusammenwirken mit der Ausnehmung in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch als Anschlagelement verwendet werden, welches eine Ausgangsstellung und/oder eine Maximalstellung des Drehgriffes definiert.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Gehäuse mehrteilig ausgeführt sein, sodass dieses in einfacher Weise an der Drehgriffeinheit befestigt werden kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Gehäuse zweiteilig ausgeführt sein. Mehrere Gehäuseteile können durch Verschrauben und/oder Verrasten und/oder Verschweißen miteinander verbunden werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Betrag des zweiten Drehwinkels höchstens viermal so groß sein wie der Betrag des ersten Drehwinkels. Auf diese Weise wird ein Drehwinkel des Drehgriffes von 90° in eine volle Umdrehung des Magnetelementes überführt, sodass der Magnetfeldsensor ein eindeutiges Lagesignal des Magnetelementes und damit des Drehgriffes bereitstellen kann.
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Sofern die Drehgriffeinheit ein Gehäuse aufweist, kann dieses in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Nut, insbesondere eine Keilnut, aufweisen, in welche zumindest eine Platine einführbar ist, welche zumindest den zumindest einen Magnetfeldsensor trägt. Auf diese Weise kann durch Einführen der Platine in die Nut eine einfache und dennoch reproduzierbare Positionierung des Magnetfeldsensors erzielt werden. Durch die stets gleiche relative Lage des Magnetelementes und des Magnetfeldsensors wird eine zuverlässige und reproduzierbare Signalerzeugung in der Drehgriffeinheit ermöglicht. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Platine mit dem Magnetfeldsensor nach dem Einführen in das Gehäuse vergossen werden, um einen verbesserten Feuchteschutz und eine mechanische Stabilisierung zu erzielen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Drehgriff in der Ausgangsstellung ein Leerspiel aufweisen. Dieses kann in einigen Ausführungsformen elektronisch erzeugt werden, indem die Signalauswertung des von der Drehgriffeinheit erzeugten elektrischen Signals einem vorgebbaren Winkelbereich des Drehgriffes die Ausgangsstellung des elektrischen bzw. elektronischen Stellgliedes zuweist. Auf diese Weise kann die Steuercharakteristik bzw. die Haptik der Drehgriffeinheit an die Charakteristik einer an sich bekannten, rein mechanischen Drehgriffeinheit angeglichen werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Hierbei zeigt:
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1 eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform der vorgeschlagenen Drehgriffeinheit.
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2 zeigt die Drehgriffeinheit im Querschnitt.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Getriebes und der Drehwinkel-Erfassungsmittel aus 3.
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4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Magnetelementes.
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5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Magnetelementes.
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6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Magnetelementes.
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1 zeigt eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Drehgriffeinheit. Die Drehgriffeinheit enthält eine Drehgriffbasis 110. Die Drehgriffbasis 110 ist dazu vorgesehen, verdrehsicher am Lenkerrohr eines lenkergeführten Fahrzeuges befestigt zu werden. Dies kann durch Formschluss, durch einen Presssitz, eine Verklebung, Lötung oder Verschweißung erfolgen.
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Am Lenkerrohr befindet sich weiterhin ein Drehgriff 120, welcher relativ zur Drehgriffbasis 120 verdrehbar ist.
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Hierdurch kann der Benutzer des lenkergeführten Fahrzeuges einerseits den Lenker umgreifen und in eine gewünschte Fahrtrichtung einschlagen. Darüber hinaus kann der Fahrer durch Drehen des Drehgriffes 120 ein elektrisches Signal zur Ansteuerung eines elektrischen oder elektronischen Stellgliedes erzeugen, welches eine Einrichtung des Fahrzeuges steuert. Die Einrichtung kann ausgewählt sein aus dem Motor, der Kupplung, dem Getriebe, einer Bremse oder einer weiteren, hier nicht explizit aufgeführte Komponente des Fahrzeuges.
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Die Außenseite des Drehgriffes 120 kann zumindest im Bereich des Längsabschnittes 160 mit einer rutschhemmenden Schicht bzw. einem Überzug versehen sein, um einen sicheren Griff des Benutzers am Drehgriff 120 zu gewährleisten. Daneben kann der Längsabschnitt 160 eine Polsterung oder eine Beheizung aufweisen, um den Komfort des Benutzers zu erhöhen.
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Der Drehgriff 120 weist weiterhin eine gebogene Zahnstange 130 auf, welche mehrere Zähne mit Zahnflanken aufweist, welche einen Teil eines Getriebes bilden. Weiterhin ist am Drehgriff 120 ein Anschlagelement 140 sowie eine Ausnehmung 150 angeordnet, welche im Zusammenwirken mit weiteren Elementen eine Ausgangsstellung und eine Maximalstellung der Drehbewegung des Drehgriffes 120 um die Drehachse 125 definieren können.
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Zwischen der Drehgriffbasis 110 und dem Drehgriff 120 kann optional ein erstes Federelement 200 angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Federelement 200 eine Spiralfeder, welche ein erstes Ende 210 und ein zweites Ende 220 aufweist. Hierbei greift das erste Ende 210 in eine Bohrung 142 am Vorsprung 140 des Drehgriffes 120 ein. Das zweite Ende 220 des ersten Federelementes 200 ist am Vorsprung 112 der Drehgriffbasis 110 befestigt. Auf diese Weise ist es sichergestellt, dass der Drehgriff 120 durch das erste Federelement 200 stets in seine Ausgangsstellung bewegt wird, wenn der Benutzer kein Drehmoment auf den Drehgriff 120 ausübt.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Bohrung 142 als Langloch ausgeführt werden, um auf diese Weise ein Leerspiel des Drehgriffes 120 zu ermöglichen, ehe dieser in das erste Federelement 200 eingreift.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das Federelement 200 an der Reibfläche 115 der Drehgriffbasis 110 an. Dieses Merkmal hat die Wirkung, dass beim Drehen des Drehgriffes von der Ausgangsstellung in Richtung der Maximalstellung ein größerer Reibwiderstand erzeugt wird als beim Drehen des Drehgriffs in umgekehrter Richtung. Hierdurch wird für den Benutzer ein Betätigungsverhalten imitiert, welches er von konventionellen mechanischen, an einen Bowdenzug gekoppelten Drehgriffeinheiten gewohnt ist.
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Die Zahnstange 130 greift in ein Zahnrad 350 ein. Das Übersetzungsverhältnis ist dabei derart gewählt, dass eine Drehung des Drehgriffes 120 um einen ersten Drehwinkel in einen zweiten Drehwinkel des Zahnrades 350 überführt wird, wobei der zweite Drehwinkel einen größeren Betrag aufweist als der erste Drehwinkel. Beispielsweise kann der Drehwinkel des Zahnrades 350 um etwa einen Faktor 2 bis etwa einen Faktor 10 vergrößert sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist der Drehwinkel des Zahnrades 350 etwa viermal so groß wie der Drehwinkel des Drehgriffes 120.
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Das Zahnrad 350 ist mittels einer Presspassung mit einer Welle 325 verbunden. Die Welle 325 ist in einem Lagerbock 330 geführt, welcher eine Bohrung 335 zur Aufnahme der Welle 325 aufweist. Der Lagerbock 330 ist dabei im Wesentlichen ortsfest an der Drehgriffbasis 110 gehalten.
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Die Drehung der Welle 325 durch das Zahnrad 350 bewirkt eine Drehung des Endstückes 320, welche verdrehsicher mit der Welle 325 verbunden ist. Am Endstück 320 ist eine Tasche ausgeformt, in welche ein Magnetelement 310 formschlüssig aufgenommen werden kann. Das Magnetelement 310 kann zusätzlich durch Klebung, Schweißung, Presssitz oder durch Einbetten in das Material des Endstückes 320 gegen Verrutschen oder Herausfallen gesichert werden.
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Das Magnetelement 310 ist dazu eingerichtet, ein anisotropes bzw. polarisiertes Magnetfeld zu erzeugen, sodass bei Drehung des Magnetelementes 310 in dessen Nähe ein veränderliches Magnetfeld erzeugt wird. Diese Veränderung kann durch Erfassung mittels eines Magnetfeldsensors in ein elektrisches Steuersignal für das Stellglied übersetzt werden.
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Um das Getriebe, das Magnetelement und den Magnetfeldsensor vor Witterungseinflüssen zu schützen, weist die Drehgriffeinheit weiterhin ein Gehäuse 400 auf. Das Gehäuse 400 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt. Dabei wird das erste Gehäuseteil 410 und das zweite Gehäuseteil 420 aus zwei gegenüberliegenden Raumrichtungen mit der Drehgriffbasis 110 verbunden. Beide Gehäuseteile 410 und 420 können mit einer Raststelle 440 und 445 sowie durch eine Verschraubung 470 und 475 aneinandergefügt sein.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes Gehäuseteil 410 und 420 zugeordnete Abstützelemente 430 und 435 auf. Die Abstützelemente 430 und 435 liegen nach der Montage des Gehäuses 400 am Lenker an, sodass bei Krafteinwirkung auf das Gehäuse 400 diese Kraft unmittelbar auf das Lenkerrohr übertragen wird, ohne die übrigen Komponenten der Drehgriffeinheit weiter zu belasten. Um eine Drehbarkeit des Drehgriffes 120 weiterhin zu gewährleisten, greifen die Abstützelemente 430 und 435 in zugeordnete Langlöcher 150 am Drehgriff 120 ein. Hierdurch können die Abstützelemente 430 und 436 gleichzeitig als den Drehwinkel des Drehgriffes 120 begrenzende Anschlagelemente verwendet werden. Darüber hinaus kann der Vorsprung 140 so dimensioniert sein, dass dessen Stirnseite 145 und 146 ebenfalls als Anschlagelement an einen vorgebbaren Gehäuseteil ansteht, beispielsweise an den gehäuseseitigen Verlängerungen der Abstützelemente 430 und 435. Dadurch wird ein weiterer Anschlag geschaffen, welcher ein Überdrehen des Drehgriffes 120 über den gewünschten Winkelbereich hinaus zuverlässig verhindert.
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Im Gehäuse 400 ist weiterhin eine Platine 500 angeordnet, welche zumindest einen Magnetfeldsensor aufnimmt. Daneben können auf der Platine 500 weitere elektrische bzw. elektronische Bauelemente angeordnet sein, beispielsweise ein Mikroprozessor, ein Microcontroller, ein Analog/Digital-Wandler, ein Steckverbinder, ein Verstärker oder weitere, nicht explizit genannte Bauteile zur Signalerzeugung, -verstärkung oder -verarbeitung.
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2 zeigt die Drehgriffeinheit gemäß 1 im Querschnitt. In 2 ist wiederum der Drehgriff 120 erkennbar, welcher einen außen liegenden Längsabschnitt 160 aufweist. Der Längsabschnitt 160 ist dazu eingerichtet und bestimmt, bei Betrieb des lenkergeführten Fahrzeuges vom Fahrer umgriffen zu werden, um damit einerseits die Fahrtrichtung zu beeinflussen und andrerseits das mit der Drehgriffeinheit 10 elektrisch verbundene Stellglied zu bedienen.
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Der Drehgriff 120 weist weiterhin einen innenliegenden Längsabschnitt 165 auf, welcher in das Gehäuse 400 eingreift.
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Das Gehäuse 400 ist über die Drehgriffbasis 110 drehfest mit dem Lenkerrohr verbunden. Weiterhin ist das erste Federelement 200 im Querschnitt erkennbar, welches an der Reibfläche 115 der Drehgriffbasis 110 anliegt und den Drehgriff 120 in seine Ausgangsstellung bewegt, sofern der Drehgriff 120 nicht vom Benutzer gegen die Federkraft in eine andere Stellung bewegt wird.
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Die Zahnstange 130 greift in das Zahnrad 350 ein, um auf diese Weise die Bewegung des Drehgriffes 120 in eine Bewegung des Magnetelementes 310 zu überführen. Hierzu ist das Magnetelement 310 und das Zahnrad 350 verdrehsicher auf einer gemeinsamen Welle 325 angeordnet, welche in einem Lagerbock 330 geführt ist. Im Bereich der Anlagefläche zwischen der Welle 325 und dem Lagerbock 330 sind in der Welle optionale Schmiertaschen 326 angeordnet, sodass die Welle eine Lebensdauerschmierung erhalten kann und die Drehgriffeinheit wartungsfrei ausführbar ist.
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Um das Zahnflankenspiel zwischen der Zahnstange 130 und dem Zahnrad 150 aufzunehmen und eine hysteresefreie Bedienung der Drehgriffeinheit zu ermöglichen, ist ein zweites Federelement 340 vorgesehen, welches die Welle 325 mit einem Drehmoment bzw. einer Vorspannkraft beaufschlagt.
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Zur Erfassung der jeweiligen Mittelposition des Magnetelementes 310 dient ein Magnetfeldsensor 510. Dieser ist auf einer Platine 500 angeordnet, welche weiterhin einen elektrischen Steckverbinder 520 trägt, mit welchem die vom Magnetfeldsensor 510 erzeugten elektrischen Signale an eine Steuereinrichtung und/oder das Stellglied weitergeleitet werden.
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Der Magnetfeldsensor 510 kann ein Hall-Sensor, eine Feldplatte, ein magneto-resistiver Sensor oder ein Fluxgate-Sensor sein. Der zumindest eine Magnetfeldsensor 510 kann durch mikroelektronische Verfahren hergestellt und durch Löten oder Bonden mit der Platine 500 verbunden sein.
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Zur Aufnahme der Platine 500 weist das Gehäuse 400 eine Nut 460 auf. In einigen Ausführungsformen kann die Nut 460 eine Keilnut sein. Daneben kann im Gehäuse 400 ein Anschlag 450 für die Stirnseite der Platine 500 vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine reproduzierbare und zuverlässige Positionierung der Platine 500 und damit eine zuverlässige Positionierung des Magnetfeldsensors 510 ermöglicht, sodass eine Änderung des vom Magnetfeldsensor 510 gemessenen Magnetfeldes eindeutig einer Rotation des Magnetelementes 310 zugeordnet werden kann.
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3 zeigt nochmals eine Vergrößerung der Drehwinkelerfassungsmittel im Querschnitt. Im unteren Bereich ist ein Ausschnitt aus dem Drehgriff 120 und dem inneren Längsabschnitt 165 dargestellt. Ebenfalls erkennbar ist die Zahnstange 130, welche in das Zahnrad 350 eingreift. Das Zahnrad 350 ist mittels einer Raststelle 355 mit der Welle 325 verrastet und torsionsfest verbunden. Ebenfalls dargestellt sind die Schmiertaschen 326, welche eine Schmierung der Welle 325 im Lagerbock 330 ermöglicht. Das Magnetelement 110 ist, wie bereits vorstehend erläutert, durch Formschluss mit dem Endstück 320 verbunden. Das Endstück 320 ist einstückig zusammen mit der Welle 325 gefertigt, beispielsweise als Drehteil oder in einem Spritzgussverfahren.
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Um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Getriebe zu verhindern, befindet sich zwischen dem Magnetelement 310 und der Platine 500 eine Trennwand 480, welche Bestandteil des oberen Gehäuseteiles 420 ist.
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Das obere Gehäuseteil 420 weist weiterhin eine Keilnut 460 auf, in welche die Platine 500 eingeführt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Platine 500 beidseitig mit je einem Magnetfeldsensor 510 und 515 bestückt. Auf diese Weise kann eine redundante Messung des Drehwinkels des Magnetelementes 310 erfolgen. Eine solche redundante Messung kann zur Plausibilisierung der Messwerte erfolgen oder die Funktion der Drehgriffeinheit auch nach Ausfall eines Magnetfeldsensors sicherstellen. Hierzu können die Magnetfeldsensoren 510 und 515 vom gleichen Typ oder unterschiedlichen Typs sein.
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4 zeigt die einfachste Ausführungsform eines Magnetelementes 310. Das Magnetelement 310 kann eine zylindrische bzw. scheibenförmige Grundform aufweisen. Der Magnetfeldsensor kann dann – wie anhand der 2 und 3 erläutert – gegenüber der Stirnseite des Magnetelementes 310 angeordnet sein oder an dessen Mantelfläche. 4 zeigt dabei ein Magnetelement 310, welches zwei Magnetpole 311 und 312 aufweist. Die Magnetpole sind gegenüberliegend angeordnet, sodass das Magnetelement 310 ein inhomogenes Feld erzeugt. Die Änderung des Feldes, welche durch einen Magnetfeldsensor 510 erkennbar ist, kann somit eindeutig einer Winkeländerung des Magnetelementes 310 zugeordnet werden.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Magnetelementes 310 gezeigt. Das Magnetelement gemäß 5 weist eine Mehrzahl alternierender Magnetpole 311 und 312 auf, sodass sich insbesondere bei Messung des Magnetfeldes an der Mantelfläche des zylindrischen Magnetelementes 310 eine verbesserte Winkelauflösung ergibt.
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6 zeigt ein Magnetelement 300, welches an der Stirnseite vier alternierende Magnetpole 311 und 312 aufweist. Auf diese Weise erzeugt das Magnetelement 310 an seiner Stirnseite ein Quadrupolfeld, dessen Änderung bei Rotation mit guter Genauigkeit erfasst werden kann. Aus der Zusammenschau mit der 4, welche ein Magnetelement 310 mit einem Dipolfeld darstellt, und der 6, welche ein Magnetelement mit einem Quadrupolfeld zeigt, können in einfacher Weise weitere Varianten des Magnetelementes 310 abgeleitet werden, welche andere Multipolordnungen aufweisen.
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Die vorstehende Beschreibung ist nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche „erste” und „zweite” Merkmale definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051609 A9 [0002]
