DE102012014208A1

DE102012014208A1 - Device having a torque sensor device and optionally a steering angle sensor device for a motor vehicle and method for assembling such a device from a plurality of components

Info

Publication number: DE102012014208A1
Application number: DE102012014208.0A
Authority: DE
Inventors: Roman Schöpe; Ekkehard Fröhlich; Michael Cirillo
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-05-15
Also published as: EP2875327A2; WO2014012893A2; WO2014012893A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Drehmomentsensoreinrichtung zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, wobei die Drehmomentsensoreinrichtung einen Magneten, der mit einem ersten Wellenteil der Lenkwelle verbindbar ist, einen Halter (2), der mit einem zweiten Wellenteil der Lenkwelle verbindbar ist, einen am Halter (2) angeordneten magnetischen Stator (12), welcher zum Leiten von magnetischem Fluss von dem Magneten hin zu einem ersten und einem zweiten Flussleiter (15, 16) und hierdurch zu einem Magnetsensor (17, 18) der Drehmomentsensoreinrichtung ausgebildet ist, und ein Gleitstück (11) für den Halter (2) umfasst. Der Halter (2) ist relativ zum Gleitstück (11) drehbar, und das Gleitstück (11) ist zum Tragen der Flussleiter (15, 16) ausgebildet. Zwischen dem ersten Flussleiter (15) und dem zweiten Flussleiter (16) ist ein axialer Einschubschacht (49, 50) ausgebildet, in welchen sich der Magnetsensor (17, 18) axial hinein erstreckt.The invention relates to a device (1) for a motor vehicle, having a torque sensor device for detecting a torque applied to a steering shaft of the motor vehicle, wherein the torque sensor device comprises a magnet, which is connectable to a first shaft part of the steering shaft, a holder (2) with a second shaft portion of the steering shaft is connectable, a magnetic stator (12) arranged on the holder (2), which is for conducting magnetic flux from the magnet toward a first and a second flux guide (15, 16) and thereby to a magnetic sensor (17 , 18) of the torque sensor device, and comprises a slider (11) for the holder (2). The holder (2) is rotatable relative to the slider (11), and the slider (11) is adapted to support the flux conductors (15, 16). Between the first flux guide (15) and the second flux guide (16) an axial insertion slot (49, 50) is formed, in which the magnetic sensor (17, 18) extends axially into it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Drehmomentsensoreinrichtung zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments. Die Drehmomentsensoreinrichtung umfasst einen Magneten, der mit einem ersten Wellenteil der Lenkwelle verbindbar ist, wie auch einen Halter, der mit einem zweiten Wellenteil der Lenkwelle verbindbar ist. Am Halter ist ein magnetischer Stator – insbesondere aus einem weich-magnetischen Material – angeordnet, welcher zum Leiten von magnetischem Fluss von dem Magneten hin zu einem ersten und einem zweiten Flussleiter und hierdurch zu einem Magnetsensor ausgebildet ist. Außerdem ist ein Gleitstück für den Halter vorgesehen, welches zum Tragen der Flussleiter ausgebildet ist. Der Halter ist relativ zum Gleitstück drehbar angeordnet. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Zusammenbauen einer solchen Vorrichtung aus den genannten Bauteilen.The invention relates to a device for a motor vehicle, having a torque sensor device for detecting a torque applied to a steering shaft of the motor vehicle. The torque sensor device comprises a magnet that can be connected to a first shaft part of the steering shaft, as well as a holder that is connectable to a second shaft part of the steering shaft. On the holder, a magnetic stator - in particular of a soft magnetic material - arranged, which is designed for conducting magnetic flux from the magnet towards a first and a second flux guide and thereby to a magnetic sensor. In addition, a slider for the holder is provided, which is designed to carry the flux conductors. The holder is rotatably mounted relative to the slider. The invention also relates to a method of assembling such a device from said components.

Drehmomentsensoreinrichtungen zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments sind bereits Stand der Technik. Solche Drehmomentsensoreinrichtungen können beispielsweise bei elektrischen Lenksystemen eingesetzt werden. Eine solche Drehmomentsensoreinrichtung ist zum Beispiel aus dem Dokument US 2004/0194560 A1 sowie aus der Druckschrift DE 102 40 049 A1 bekannt. Die Drehmomentsensoreinrichtung ist dabei an zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegenden Wellenteilen bzw. Teilwellen der Lenkwelle angebracht. An dem ersten Wellenteil ist ein Magnet – etwa ein Ringmagnet – angeordnet, während auf dem anderen Wellenteil ein Halter mit einem magnetischen Stator angebracht ist, welcher dem Dauermagneten in radialer Richtung über einen kleinen Luftspalt gegenüberliegt. Über den Stator – welcher üblicherweise aus zwei separaten Statorteilen besteht – wird der magnetische Fluss des Magneten hin zu einem ersten und einem zweiten Flussleiter hingeleitet, welche dann den magnetischen Fluss an einen Magnetsensor – beispielsweise einen Hall-Sensor – abgeben. Der Magnetsensor befindet sich dabei zwischen den beiden Flussleitern, wie dies beispielsweise in den 7 und 8 des Dokuments US 2004/0194560 A1 gut erkennbar ist.Torque sensor devices for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle are already known in the art. Such torque sensor devices can be used for example in electric steering systems. Such a torque sensor device is known from the document, for example US 2004/0194560 A1 as well as from the publication DE 102 40 049 A1 known. The torque sensor device is attached to two opposite in the axial direction shaft parts or partial waves of the steering shaft. On the first shaft part, a magnet - such as a ring magnet - arranged, while mounted on the other shaft part, a holder with a magnetic stator which is opposite to the permanent magnet in the radial direction over a small air gap. About the stator - which usually consists of two separate stator parts - the magnetic flux of the magnet is guided towards a first and a second flux guide, which then the magnetic flux to a magnetic sensor - such as a Hall sensor - deliver. The magnetic sensor is located between the two flux conductors, as for example in the 7 and 8th of the document US 2004/0194560 A1 is clearly recognizable.

Eine solche Drehmomentsensoreinrichtung ist außerdem aus dem Dokument DE 10 2007 043 502 A1 bekannt.Such a torque sensor device is also known from the document DE 10 2007 043 502 A1 known.

Außerdem sind aus dem Stand der Technik auch Lenkwinkelsensoreinrichtungen bekannt, welche zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels der Lenkwelle dienen. Eine solche Einrichtung ist zum Beispiel aus dem Dokument DE 10 2008 011 448 A1 als bekannt zu entnehmen. Eine Drehbewegung der Lenkwelle wird hier über ein Getriebe auf ein kleineres Zahnrad übertragen, welches einen Magneten trägt. Die Rotation des kleineren Zahnrades wird dann mithilfe eines Magnetsensors erfasst.In addition, steering angle sensor devices which serve to detect the current steering angle of the steering shaft are known from the prior art. Such a device is for example from the document DE 10 2008 011 448 A1 to be known as known. A rotational movement of the steering shaft is transmitted here via a gear on a smaller gear, which carries a magnet. The rotation of the smaller gear is then detected using a magnetic sensor.

Zum Stand der Technik gehören auch solche Vorrichtungen, bei denen die Drehmomentsensoreinrichtung einerseits sowie die Lenkwinkelsensoreinrichtung andererseits integral als eine gemeinsame Einheit ausgebildet sind.The prior art also includes such devices in which the torque sensor device on the one hand and the steering angle sensor device on the other hand are integrally formed as a common unit.

Bei den Drehmomentsensoreinrichtungen, wie sie aus dem Stand der Technik (beispielsweise dem Dokument US 2004/0194560 A1 ) bekannt sind, besteht eine große Herausforderung darin, Maßnahmen zu treffen, die eine einfachere Montage dieser Einrichtung gewährleisten. Im Stand der Technik wird beispielsweise der magnetische Stator aus zwei separaten Statorteilen gebildet, welche axial montiert bzw. zusammengefügt werden, sodass hier eine axiale Montagerichtung gegeben ist. Andererseits müssen die Flussleiter radial montiert werden, und auch der Magnetsensor erfordert eine radiale Montagerichtung. Man hat also insgesamt mehrere Montagerichtungen, was einerseits das Zusammenbauen der gesamten Einrichtung relativ aufwändig und kompliziert macht und andererseits auch dazu beiträgt, dass die Drehmomentsensoreinrichtung im zusammengebauten Zustand relativ viel Bauraum beansprucht.In the torque sensor devices, as known from the prior art (for example, the document US 2004/0194560 A1 ), a major challenge is to take measures to ensure easier installation of this device. In the prior art, for example, the magnetic stator is formed from two separate stator parts, which are mounted axially or joined together, so that here an axial mounting direction is given. On the other hand, the flux guides must be mounted radially, and also the magnetic sensor requires a radial mounting direction. So you have a total of several mounting directions, which makes the one hand, the assembly of the entire device relatively complex and complicated and on the other hand also helps that the torque sensor device claimed in the assembled state relatively much space.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Montage bzw. das Zusammenfügen einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung im Vergleich zum Stand der Technik vereinfacht werden kann.It is an object of the invention to provide a solution as the assembly or assembly of a device of the type mentioned can be simplified compared to the prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, durch ein Kraftfahrzeug und durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by a device, by a motor vehicle and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Drehmomentsensoreinrichtung zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments. Die Drehmomentsensoreinrichtung umfasst einen Magneten, der mit einem ersten Wellenteil der Lenkwelle verbunden werden kann, wie auch einen Halter, der mit einem zweiten Wellenteil der Lenkwelle verbunden werden kann. Die beiden Wellenteile können beispielsweise über einen Torsionsstab miteinander gekoppelt sein. Die Drehmomentsensoreinrichtung hat außerdem einen am Halter angeordneten magnetischen Stator, der zum Leiten von magnetischem Fluss von dem Magneten hin zu einem ersten und einem zweiten Flussleiter und über die Flussleiter zu einem Magnetsensor ausgebildet ist. Ein Gleitstück für den Halter dient zum Tragen der Flussleiter, wobei der Halter relativ zum Gleitstück drehbar angeordnet ist. Zwischen dem ersten Flussleiter und dem zweiten Flussleiter ist ein axialer Einschubschacht ausgebildet, in welchen sich der Magnetsensor axial hineinerstreckt.An inventive device for a motor vehicle comprises a torque sensor device for detecting a torque applied to a steering shaft of the motor vehicle. The torque sensor device comprises a magnet which can be connected to a first shaft part of the steering shaft, as well as a holder which can be connected to a second shaft part of the steering shaft. The two shaft parts can be coupled to each other, for example via a torsion bar. The torque sensor device also has a magnetic stator disposed on the holder which is adapted to conduct magnetic flux from the magnet to first and second flux guides and over the Flux conductor is formed to a magnetic sensor. A slider for the holder serves to support the flux conductors, wherein the holder is rotatably mounted relative to the slider. Between the first flux guide and the second flux guide, an axial insertion slot is formed, in which the magnetic sensor extends axially.

Anders als im Stand der Technik gemäß US 2004/0194560 A1 , bei welchem gemäß dortiger 8 der Magnetsensor in einen radialen Einschubschacht zwischen die beiden Flussleiter radial eingeschoben wird, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen den Flussleitern ein Einschubschacht in axialer Richtung bereitgestellt, in den sich der Magnetsensor in axialer Richtung hineinerstreckt. Somit wird der Magnetsensor nicht in radialer Richtung, sondern in axialer Richtung montiert, wodurch insbesondere eine Montagerichtung – nämlich die radiale Richtung bei der Montage – entfällt. Dies vereinfacht insgesamt die Montage der Vorrichtung erheblich, und außerdem ermöglicht eine solche Vorgehensweise auch die Bereitstellung einer kompakteren Vorrichtung.Unlike the prior art according to US 2004/0194560 A1 , in which according to there 8th the magnetic sensor is inserted radially into a radial insertion slot between the two flux guides, in the device according to the invention between the flux conductors an insertion slot in the axial direction is provided, in which the magnetic sensor extends in the axial direction. Thus, the magnetic sensor is mounted not in the radial direction, but in the axial direction, whereby in particular a mounting direction - namely the radial direction during assembly - is eliminated. Overall, this greatly simplifies the assembly of the device and, in addition, such an approach also enables the provision of a more compact device.

Vorzugsweise weisen die Flussleiter jeweils einen in axialer Überlappung mit dem Stator angeordneten radialen Empfangsbereich zum Empfangen des magnetischen Flusses von dem Stator sowie einen unter einem rechten Winkel von dem Empfangsbereich abstehenden axialen und sich somit in axialer Richtung erstreckenden Übertragungsbereich zum Übertragen des magnetischen Flusses an den Magnetsensor auf. Dabei ist der Einschubschacht zwischen den jeweiligen axialen Übertragungsbereichen der Flussleiter ausgebildet. Somit kann einerseits ein zuverlässiger Abgriff des magnetischen Flusses von dem Stator ermöglicht werden, weil der jeweilige radiale Empfangsbereich in einem geringen axialen Abstand von dem Stator angeordnet werden kann. Somit entstehen auch keine großen Verluste des magnetischen Flusses. Andererseits ermöglicht diese Ausführungsform eine wirkungsvolle Übertragung des Flusses an den Magnetsensor, der sich in axialer Richtung erstreckt und axial in den Einschubschacht zwischen den beiden Flussleitern bzw. zwischen den beiden Übertragungsbereichen eintritt.Preferably, the flux guides each have a radially receiving region arranged in axial overlap with the stator for receiving the magnetic flux from the stator and an axially extending at a right angle from the receiving region and thus extending in the axial direction transmission area for transmitting the magnetic flux to the magnetic sensor on. In this case, the insertion slot is formed between the respective axial transmission regions of the flux conductors. Thus, on the one hand a reliable tap of the magnetic flux can be made possible by the stator, because the respective radial receiving region can be arranged at a small axial distance from the stator. Thus, there are no large losses of the magnetic flux. On the other hand, this embodiment enables an efficient transmission of the flux to the magnetic sensor, which extends in the axial direction and enters axially into the insertion slot between the two flux guides or between the two transmission areas.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Einschubschachts bzw. der beiden Flussleiter können nun zwei alternative Ausführungsformen vorgesehen sein:
Zum einen können sich die beiderseitigen Übertragungsbereiche in radialer Richtung gegenseitig überlappen. Dies bedeutet, dass eine Projektion des einen Flussleiters in radialer Richtung auf den anderen Flussleiter existiert. Diese Ausführungsform erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn der Magnetsensor in radialer Richtung flach ausgebildet ist. Der Magnetsensor kann hier sandwichartig zwischen den jeweiligen Übertragungsbereichen der Flussleiter angeordnet sein.With regard to the configuration of the insertion shaft or the two flux guides, two alternative embodiments can now be provided:
On the one hand, the mutual transmission areas can overlap one another in the radial direction. This means that a projection of one flux guide exists in the radial direction on the other flux guide. This embodiment proves to be particularly advantageous when the magnetic sensor is formed flat in the radial direction. The magnetic sensor may be sandwiched between the respective transmission regions of the flux conductors.

Zum anderen kann auch vorgesehen sein, dass sich die jeweiligen Übertragungsbereiche in Umfangsrichtung gegenseitig überlappen. Dies bedeutet wiederum, dass eine Projektion des einen Flussleiters in Umfangsrichtung auf den anderen Flussleiter existiert. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Magnetsensor in Umfangsrichtung flach ausgeführt ist, sodass dieser Magnetsensor in einer Sandwich-Bauweise in Umfangsrichtung zwischen den jeweiligen Übertragungsbereichen angeordnet ist.On the other hand, it can also be provided that the respective transmission regions overlap one another in the circumferential direction. This in turn means that a projection of one flux guide exists in the circumferential direction on the other flux guide. This embodiment is particularly advantageous when the magnetic sensor is made flat in the circumferential direction, so that this magnetic sensor is arranged in a sandwich construction in the circumferential direction between the respective transmission areas.

Vorzugsweise ist in zumindest einem der Flussleiter eine axiale Aussparung ausgebildet, durch welche sich der Magnetsensor axial hindurch erstreckt, um mit dem Übertragungsbereich in gegenseitige Überlappung zu gelangen. Die Aussparung ist bevorzugt eine Durchgangsöffnung, welche in einem Übergangsbereich bzw. Eckbereich zwischen dem Übertragungsbereich und dem Empfangsbereich des Flussleiters ausgebildet ist. Die genannte Aussparung bildet quasi einen Eingang des axialen Einschubschachts, sodass durch Vorsehen einer solchen Aussparung der Magnetsensor selbst dann in den Einschubschacht axial eingeschoben werden kann, wenn sich die beiden plattenartigen Übertragungsbereiche in radialer Richtung gegenseitig überlappen.Preferably, in at least one of the flux guides, an axial recess is formed through which the magnetic sensor extends axially therethrough to come into mutual overlap with the transmission region. The recess is preferably a passage opening, which is formed in a transition region or corner region between the transmission region and the reception region of the flux guide. Said recess virtually forms an input of the axial insertion slot, so that by providing such a recess, the magnetic sensor can be inserted axially into the insertion slot even if the two plate-like transfer areas overlap one another in the radial direction.

Vorzugsweise sind die Übertragungsbereiche plattenförmig und eben ausgebildet. Ergänzend oder alternativ können auch die Empfangsbereiche der Flussleiter plattenförmig und eben ausgebildet sein. Insbesondere sind die Übertragungsbereiche in Form von Laschen ausgebildet, welche von den jeweiligen Empfangsbereichen unter einem rechten Winkel abstehen.Preferably, the transfer areas are plate-shaped and flat. Additionally or alternatively, the reception areas of the flux conductors can also be plate-shaped and flat. In particular, the transfer areas are in the form of tabs which protrude from the respective receiving areas at a right angle.

Die jeweiligen Übertragungsbereiche der Flussleiter sind vorzugsweise parallel zueinander in gegenseitiger Überlappung angeordnet.The respective transmission regions of the flux conductors are preferably arranged parallel to one another in mutual overlap.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Flussleiter identische Bauteile sind bzw. Elemente gleicher Bauweise sind. Somit ist der Konstruktions- sowie Fertigungsaufwand bei der Herstellung der Flussleiter minimal.It proves to be advantageous if the first and the second flux guide are identical components or elements of the same construction. Thus, the design and manufacturing effort in the production of flux conductors is minimal.

Die Flussleiter können in einem aufwandsarmen Stanz-Biegeprozess hergestellt werden, bei welchem relativ wenig Materialverschnitt anfällt.The flux conductors can be produced in a low-cost stamping and bending process, in which relatively little material waste is obtained.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gleitstück einen Befestigungsbereich aufweist, an welchem die Flussleiter, insbesondere über den jeweiligen radialen Empfangsbereich, befestigt sind. Somit bildet das Gleitstück gleichzeitig auch ein Gehäuse für die Flussleiter bzw. ist als ein solches Gehäuse ausgebildet, sodass sich der Einsatz eines zusätzlichen Flussleitergehäuses erübrigt. Weil die Flussleiter direkt an dem Gleitstück für den Halter befestigt sind, verringert sich zusätzlich noch die Anzahl der benötigten Bauteile und somit auch der Montageaufwand. Das Gleitstück übernimmt nämlich neben der Funktion eines Gehäuses für den Halter zusätzlich noch die Funktion eines Gehäuses für die beiden Flussleiter.In one embodiment, it is provided that the slider has a fastening region, to which the flux conductors, in particular via the respective radial receiving region, are attached. Thus, the slider also forms at the same time Housing for the flux conductors or is designed as such a housing, so that the use of an additional flux guide housing is unnecessary. Because the flux conductors are attached directly to the slider for the holder, additionally reduces the number of required components and thus also the assembly effort. In addition to the function of a housing for the holder, the slider additionally assumes the function of a housing for the two flux conductors.

Der Befestigungsbereich des Gleitstücks kann eine axiale Aussparung, insbesondere eine axiale Durchgangsöffnung, aufweisen, in welche sich die Flussleiter axial hinein erstrecken. Dabei erstrecken sich insbesondere die jeweiligen Übertragungsbereiche der Flussleiter in diese axiale Aussparung hinein, während die jeweiligen Empfangsbereiche mit dem Gleitstück verbunden sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Flussleiter – ähnlich wie der Magnetsensor – in axialer Richtung montiert werden können, sodass keine radiale Montagerichtung erforderlich ist, wie sie im Stand der Technik vorgeschlagen wird. Es entfällt also grundsätzlich die radiale Montagerichtung.The attachment region of the slider can have an axial recess, in particular an axial passage opening, into which the flux conductors extend axially. In particular, the respective transmission regions of the flux conductors extend into this axial recess, while the respective receiving regions are connected to the slider. This embodiment has the advantage that, similar to the magnetic sensor, the flux guides can be mounted in the axial direction, so that no radial mounting direction is required, as proposed in the prior art. It therefore basically eliminates the radial mounting direction.

Die Verbindung der Flussleiter mit dem Gleitstück kann so aussehen, dass in den Flussleitern – insbesondere in den jeweiligen Empfangsbereichen – Bohrungen ausgebildet sind, welche auf entsprechende Zapfen des Gleitstücks gesteckt werden. Anschließend können die freien Enden dieser Zapfen – beispielsweise per Ultraschall oder aber durch Wärme – verformt und hierbei zu einem Nietkopf umgeformt werden, der eine einfache und sichere Befestigung der Flussleiter gewährleistet. Die genannten Zapfen bzw. Stifte verlaufen dabei insbesondere in axialer Richtung, sodass eine axiale Montagerichtung der Flussleiter gewährleistet ist.The connection of the flux conductors with the slider may be such that bores are formed in the flux conductors, in particular in the respective receiving regions, which holes are placed on corresponding pins of the slider. Subsequently, the free ends of these pins - for example, by ultrasound or by heat - deformed and thereby converted into a rivet head, which ensures a simple and secure attachment of the flux conductors. The said pins or pins extend in particular in the axial direction, so that an axial mounting direction of the flux conductors is ensured.

Die Vorrichtung kann eine multifunktionale Vorrichtung sein: Sie kann zusätzlich noch eine Lenkwinkelsensoreinrichtung zur Erfassung eines Lenkwinkels der Lenkwelle aufweisen. Somit ist die Drehmomentsensoreinrichtung mit der Lenkwinkelsensoreinrichtung integral als eine Einheit ausgebildet.The device may be a multifunctional device: it may additionally have a steering angle sensor device for detecting a steering angle of the steering shaft. Thus, the torque sensor device is integrally formed with the steering angle sensor device as a unit.

Die Lenkwinkelsensoreinrichtung kann ein Getriebegehäuse für ein Getriebe umfassen, mittels welchem eine Drehbewegung der Lenkwelle in eine Drehbewegung eines Sensorelements – beispielsweise eines Magneten – der Lenkwinkelsensoreinrichtung übertragbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gleitstück und das Getriebegehäuse einstückig integral ausgebildet sind. Somit übernimmt das Gleitstück eine weitere zusätzliche Funktion, nämlich die Funktion eines Gehäuses für das Getriebe der Lenkwinkelsensoreinrichtung. Es brauchen somit keine zusätzlichen Gehäuse bereitgestellt zu werden, sodass der Montageaufwand weiterhin reduziert ist.The steering angle sensor device may comprise a transmission housing for a transmission, by means of which a rotational movement of the steering shaft in a rotational movement of a sensor element - for example a magnet - the steering angle sensor device is transferable. It can be provided that the slider and the gear housing are integrally formed integrally. Thus, the slider assumes a further additional function, namely the function of a housing for the transmission of the steering angle sensor device. Thus, there is no need to provide additional housing, so that the assembly cost is further reduced.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Getriebegehäuse in Umfangsrichtung versetzt zum Befestigungsbereich des Gleitstücks bzw. versetzt zu den beiden Flussleitern angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Getriebegehäuse in einem Winkelabstand zu dem Befestigungsbereich für die Flussleiter angeordnet ist. Somit kann eine in axialer Richtung kompaktere Vorrichtung geschaffen werden, weil sich die beiden Flussleiter einerseits sowie das Getriebegehäuse andererseits nicht gegenseitig in axialer Richtung überlappen. Das Sensorgehäuse kann dabei zumindest annähernd auf der gleichen axialen Höhe wie die beiden Flussleiter liegen.It proves to be advantageous if the gear housing is arranged offset in the circumferential direction to the mounting region of the slider or offset from the two flux guides. This means that the gear housing is arranged at an angular distance to the mounting region for the flux conductors. Thus, a more compact in the axial direction device can be created because the two flux conductors on the one hand and the gear housing on the other hand do not overlap each other in the axial direction. The sensor housing can be at least approximately at the same axial height as the two flux conductors.

Vorzugsweise ist eine gemeinsame Leiterplatte vorgesehen, an welcher sowohl der Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung als auch ein Sensor der Lenkwinkelsensoreinrichtung angeordnet sind. Es erübrigt sich daher der Einsatz einer separaten Platine mit den damit verbundenen Nachteilen insbesondere hinsichtlich der Kosten und des wertvollen Bauraums.Preferably, a common printed circuit board is provided, on which both the magnetic sensor of the torque sensor device and a sensor of the steering angle sensor device are arranged. It is therefore unnecessary to use a separate board with the associated disadvantages, especially in terms of cost and valuable space.

Insbesondere steht der Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung in axialer Richtung von der Leiterplatte ab. Der Magnetsensor kann dabei unter einem rechten Winkel von der Leiterplatte abstehen und sich dann in den Einschubschacht axial hinein erstrecken.In particular, the magnetic sensor of the torque sensor device is in the axial direction of the circuit board. The magnetic sensor can protrude at a right angle from the circuit board and then extend axially into the insertion slot.

Dabei ist die Leiterplatte selbst vorzugsweise senkrecht zu einer Längsachse der Lenkwelle und radial orientiert. Dies bedeutet, dass, während sich der Magnetsensor in axialer Richtung erstreckt, sich die Leiterplatte vorzugsweise in radialer Richtung und somit senkrecht zur Lenkwelle erstreckt. Somit ist die Ausdehnung der Vorrichtung in axialer Richtung minimal.In this case, the printed circuit board itself is preferably oriented perpendicular to a longitudinal axis of the steering shaft and radially. This means that, while the magnetic sensor extends in the axial direction, the printed circuit board preferably extends in the radial direction and thus perpendicular to the steering shaft. Thus, the expansion of the device in the axial direction is minimal.

Vorzugsweise weist das oben genannte Getriebegehäuse eine axiale Vertiefung für das Getriebe der Lenkwinkelsensoreinrichtung auf, was weiterhin die Baugröße der Vorrichtung in axialer Richtung reduziert.Preferably, the above-mentioned gear housing has an axial recess for the transmission of the steering angle sensor device, which further reduces the size of the device in the axial direction.

Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die gemeinsame Leiterplatte in der axialen Vertiefung des Getriebegehäuses aufgenommen ist. Das Getriebegehäuse stellt somit einerseits ein Gehäuse für das Getriebe und andererseits auch ein Gehäuse für die Leiterplatte dar.It can also be provided that the common circuit board is received in the axial recess of the transmission housing. The gear housing thus represents on the one hand a housing for the transmission and on the other hand also a housing for the printed circuit board.

Das Getriebegehäuse kann zusätzlich auch eine axiale Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche ein Stecker der Leiterplatte hindurch gesteckt wird, damit dieser Stecker auf der anderen axialen Seite des Getriebegehäuses bzw. des Gleitstücks kontaktiert werden kann.The gear housing may additionally have an axial passage opening through which a plug of the circuit board is inserted, so that this plug on the other axial Side of the gear housing or the slider can be contacted.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention also relates to a motor vehicle with a device according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Zusammenbauen bzw. Montieren einer Drehmomentsensoreinrichtung aus den im unabhängigen Verfahrensanspruch genannten Komponenten, wobei zwischen dem ersten Flussleiter und dem zweiten Flussleiter ein axialer Einschubschacht ausgebildet wird, in welchen der Magnetsensor axial hinein eingeschoben wird.An inventive method is used for assembling or mounting a torque sensor device from the components mentioned in the independent method claim, wherein between the first flux guide and the second flux guide, an axial insertion slot is formed, in which the magnetic sensor is inserted axially into it.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.The preferred embodiments presented with reference to the device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment, as well as with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Explosionsdarstellung einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic exploded view of a device according to an embodiment of the invention;

2 in schematischer und perspektivischer Darstellung die Vorrichtung im zusammengebauten Zustand; 2 in a schematic and perspective view of the device in the assembled state;

3 in schematischer Darstellung einen Flussleiter der Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; three a schematic representation of a flux guide of the device according to a first embodiment;

4 eine Leiterplatte mit zwei Magnetsensoren, welche sich in jeweilige Einschubschächte zwischen zwei Flussleitern gemäß 3 hinein erstrecken; 4 a printed circuit board with two magnetic sensors, which in each insertion slots between two flux conductors according to three extend into it;

5 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 4; 5 a plan view of the arrangement according to 4 ;

6 in schematischer Darstellung einen Flussleiter gemäß einer zweiten Ausführungsform; 6 a schematic representation of a flux guide according to a second embodiment;

7 in schematischer Darstellung die Leiterplatte mit den Magnetsensoren, wobei die Einschubschächte zwischen zwei Flussleitern gemäß 6 gebildet sind; 7 in a schematic representation of the circuit board with the magnetic sensors, wherein the insertion slots between two flux conductors according to 6 are formed;

8 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 7; und 8th in a schematic representation of a plan view of the arrangement according to 7 ; and

9 eine vergrößerte Darstellung eines Gleitstücks gemäß 1. 9 an enlarged view of a slider according to 1 ,

Eine in 1 dargestellte Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst sowohl eine Drehmomentsensoreinrichtung als auch eine Lenkwinkelsensoreinrichtung. Die Drehmomentsensoreinrichtung dient zum Messen eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments. Die Lenkwinkelsensoreinrichtung dient zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels der Lenkwelle. Die Vorrichtung 1 ist als eine integrale Einheit ausgebildet, sodass eine integrale Sensorvorrichtung geschaffen wird, welche sowohl zur Erfassung des Drehmoments als auch zum Messen des Lenkwinkels ausgebildet ist.An in 1 illustrated device 1 According to one embodiment of the invention comprises both a torque sensor device and a steering angle sensor device. The torque sensor device is used to measure a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle. The steering angle sensor device is used to detect the current steering angle of the steering shaft. The device 1 is formed as an integral unit, so that an integral sensor device is provided, which is designed both for detecting the torque and for measuring the steering angle.

Die Lenkwelle beinhaltet zwei Wellenteile, welche über einen in den Figuren nicht dargestellten Torsionsstab miteinander verbunden sind. An einem der Wellenteile wird ein Halter 2 drehfest angebracht, während an dem anderen Wellenteil ein in den Figuren nicht dargestellter Magnet – nämlich Permanentmagnet beispielsweise in Form eines Ringmagneten – drehfest gehalten ist. Der Halter kann ein einstückig ausgebildetes Kunststoffteil und/oder ein Gussbauteil sein. Optional kann der Halter 2 auch mit einer. Metallhülse oder aber anderen Befestigungselementen wie Laschen, Haken, Clipsen und dergleichen versehen sein, um den Halter 2 an dem zugeordneten Wellenteil zu befestigen.The steering shaft includes two shaft parts, which are interconnected via a torsion bar, not shown in the figures. At one of the shaft parts becomes a holder 2 rotatably mounted, while on the other shaft part, not shown in the figures magnet - namely permanent magnet, for example in the form of a ring magnet - is held against rotation. The holder may be an integrally formed plastic part and / or a cast component. Optionally, the holder 2 also with one. Metal sleeve or other fasteners such as tabs, hooks, clips and the like may be provided to the holder 2 to attach to the associated shaft part.

Der Halter 2 hat zwei axial nebeneinander angeordnete zylindrische Bereiche, nämlich einerseits einen ersten axialen zylindrischen Bereich 3 sowie einen in axialer Richtung versetzt angeordneten sowie konzentrisch zum ersten Bereich 3 liegenden und einen etwas geringeren Durchmesser aufweisenden zweiten axialen Bereich 4. Der erste axiale Bereich 3 ist über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Streben bzw. Speichen 5 mit dem zweiten axialen Bereich 4 verbunden. Zwischen den Streben 5 sind axiale Aussparungen 6 ausgebildet. Diese Aussparungen 6 stellen Durchgangsöffnungen dar.The holder 2 has two axially juxtaposed cylindrical regions, namely on the one hand a first axial cylindrical portion three and a staggered in the axial direction and concentric with the first region three lying and a slightly smaller diameter having second axial region 4 , The first axial area three is distributed over a plurality of circumferentially distributed struts or spokes 5 with the second axial region 4 connected. Between the struts 5 are axial recesses 6 educated. These recesses 6 represent through holes.

Der erste axiale Bereich 3 des Halters 2 hat zwei axiale Randbereiche, nämlich einerseits einen ersten äußeren Randbereich 7 sowie andererseits einen zweiten axialen Randbereich B. In dem zweiten axialen Randbereich 8 ist ein umlaufender Flansch 9 ausgebildet, der von dem ersten axialen Bereich 3 des Halters 2 in radialer Richtung ein wenig nach außen absteht und somit einen umlaufenden Kragen bzw. Vorsprung bildet.The first axial area three of the owner 2 has two axial edge regions, namely, on the one hand, a first outer edge region 7 and on the other hand a second axial edge region B in the second axial edge region 8th is a circumferential flange 9 formed from the first axial region three of the owner 2 protrudes slightly outward in the radial direction and thus forms a circumferential collar or projection.

In dem ersten radialen Randbereich 7 sind eine Vielzahl von axialen Einbuchtungen bzw. Aussparungen 10 ausgebildet, welche als axiale Vertiefungen in dem äußeren Rand des axialen Bereichs 3 des Halters 2 ausgeformt sind.In the first radial edge region 7 are a variety of axial indentations or recesses 10 formed as axial depressions in the outer edge of the axial region three of the owner 2 are formed.

Zur Drehmomentsensoreinrichtung gehört außerdem ein Gleitstück 11, wie auch ein Stator 12, welcher im Ausführungsbeispiel aus einem ersten Statorteil 13 und einem zweiten Statorteil 14 besteht. Der Stator 12 ist aus einem weichmagnetischen Material gebildet und dient zum Leiten des magnetischen Flusses von dem genannten Magneten hin zu einem ersten und einem zweiten Flussleiter 15, 16 und hierdurch hin zu einem ersten und einem zweiten Magnetsensor 17, 18, welche insbesondere als Hall-Sensoren ausgebildet sind.The torque sensor device also includes a slider 11 as well as a stator 12 , which in the embodiment of a first stator 13 and a second stator part 14 consists. The stator 12 is formed of a soft magnetic material and serves to conduct the magnetic flux from said magnet toward a first and a second flux guide 15 . 16 and thereby to a first and a second magnetic sensor 17 . 18 , which are designed in particular as Hall sensors.

Das Gleitstück 11 ist zusätzlich noch in einer vergrößerten Darstellung in 9 gezeigt. Es hat eine innere Hülse 19, welche ringförmig umlaufend ausgebildet ist und in welche der erste axiale Bereich 3 des Halters 2 aufgenommen wird, sodass der äußere Umfang des ersten Bereichs 3 des Halters 2 an einem inneren Umfang der Hülse 19 gleiten kann. Dabei wird der erste axiale Bereich 3 des Halters 2 in die Hülse 19 bis hin zu dem radialen Flansch 9 des Halters 2 eingesteckt.The slider 11 is also in an enlarged view in 9 shown. It has an inner sleeve 19 , which is formed annularly encircling and in which the first axial region three of the owner 2 is added so that the outer circumference of the first area three of the owner 2 on an inner circumference of the sleeve 19 can slide. In this case, the first axial region three of the owner 2 in the sleeve 19 up to the radial flange 9 of the owner 2 plugged in.

Jedes Statorteil 13, 14 ist jeweils einstückig ausgebildet und weist ein ringförmiges, flanschartiges und sich in radialer Richtung nach außen erstreckendes Basiselement 20 bzw. 21 auf, wie auch eine Vielzahl von Zahnelementen 22 bzw. 23. Die Zahnelemente 22, 23 stehen von dem jeweiligen Basiselement 20, 21 in axialer Richtung ab, und zwar in Richtung zum Halter 2 hin. Die Zahnelemente 22, 23 erstrecken sich somit in axialer Richtung etwa parallel zu einer Drehachse der Lenkwelle. Die beiden Statorteile 13, 14 sind dabei gleich ausgebildet, sodass auch die Anzahl der Zahnelemente 22 des Statorteils 13 gleich der Anzahl der Zahnelemente 23 des Statorteils 14 ist.Each stator part 13 . 14 is formed in one piece and has an annular, flange-like and radially outwardly extending base element 20 respectively. 21 on, as well as a variety of tooth elements 22 respectively. 23 , The tooth elements 22 . 23 stand from the respective base element 20 . 21 in the axial direction, in the direction of the holder 2 out. The tooth elements 22 . 23 thus extend in the axial direction approximately parallel to a rotational axis of the steering shaft. The two stator parts 13 . 14 are the same design, so that the number of tooth elements 22 of the stator part 13 equal to the number of tooth elements 23 of the stator part 14 is.

Zur Befestigung des Stators 12 an dem Halter 2 wird einerseits das Statorteil 14 mit seinen Zahnelementen 23 auf den zweiten axialen Bereich 4 des Halters 2 aufgesteckt, sodass die Zahnelemente 23 durch die Aussparungen 6 zwischen den Streben 5 axial hindurch gesteckt und an einem Innenumfang des ersten axialen Bereichs 3 des Halters 2 abgestützt werden. Nach dem Aufstecken des Statorteils 14 auf den zweiten Bereich 4 des Halters 2 sind die Zahnelemente 23 im Inneren des ersten Bereichs 3 des Halters 2 angeordnet, sodass lediglich das Basiselement 21 radial nach außen hin absteht.For fastening the stator 12 on the holder 2 on the one hand, the stator part 14 with its tooth elements 23 on the second axial area 4 of the owner 2 attached so that the tooth elements 23 through the recesses 6 between the struts 5 inserted axially therethrough and on an inner periphery of the first axial portion three of the owner 2 be supported. After attaching the stator part 14 on the second area 4 of the owner 2 are the tooth elements 23 inside the first area three of the owner 2 arranged so that only the base element 21 protrudes radially outward.

Das andere Statorteil 13 wird an dem Halter 2 derart befestigt, dass die Zahnelemente 22 in das Innere des ersten Bereichs 3 des Halters 2 von der dem Statorteil 14 gegenüberliegenden axialen Stirnseite des Halters 2 eingesteckt werden. Dabei gleiten die Zahnelemente 22 an dem Innenumfang des zylindrischen Bereichs 3. Im zusammengebauten Zustand befinden sich also die Zahnelemente 22 jeweils zwischen zwei benachbarten Zahnelementen 23 des anderen Statorteils 14. Die beiden Statorteile 13, 14 können auf verschiedenste Arten an dem Halter 2 fixiert werden.The other stator part 13 is on the holder 2 fixed so that the tooth elements 22 into the interior of the first area three of the owner 2 from the stator part 14 opposite axial end face of the holder 2 be plugged in. The tooth elements slide 22 on the inner periphery of the cylindrical portion three , When assembled, so are the tooth elements 22 each between two adjacent tooth elements 23 of the other stator part 14 , The two stator parts 13 . 14 can be attached to the holder in a variety of ways 2 be fixed.

Wie bereits ausgeführt, sind die beiden Statorteile 13, 14 derart relativ zueinander angeordnet, dass die Zahnelemente 22 des Statorteils 13 jeweils zwischen zwei benachbarten Zahnelementen 23 des zweiten Statorteils 14 angeordnet sind. Dies bedeutet, dass in Umfangsrichtung abwechselnd ein Zahnelement 22 und dann ein Zahnelement 23 angeordnet sind.As already stated, the two stator parts 13 . 14 arranged so relative to each other that the tooth elements 22 of the stator part 13 each between two adjacent tooth elements 23 of the second stator part 14 are arranged. This means that in the circumferential direction alternately a toothed element 22 and then a toothed element 23 are arranged.

Beim Einstecken der Zahnelemente 22 in das Innere des ersten axialen Bereichs 3 des Halters 2 gelangen die axialen, mit dem Basiselement 20 verbundenen Enden der Zahnelemente 22 in die Einbuchtungen 10 in dem axialen Randbereich 7 des Halters 2. Das Statorteil 13 wird also bis zum Anschlag (gebildet durch das Basiselement 20) in das Innere des Halters 2 eingeschoben.When inserting the tooth elements 22 in the interior of the first axial area three of the owner 2 get the axial, with the base element 20 connected ends of the tooth elements 22 in the indentations 10 in the axial edge area 7 of the owner 2 , The stator part 13 So it is up to the stop (formed by the base element 20 ) in the interior of the holder 2 inserted.

Die Montage des Stators 12 an dem Halter 2 erfolgt also insgesamt ausschließlich in axialer Richtung.The assembly of the stator 12 on the holder 2 So all in all exclusively in the axial direction.

Zur Befestigung der Statorteile 13, 14 an dem Halter 2 können beispielsweise Befestigungsringe 24, 25 vorgesehen sein, welche auf beiden axialen Seiten auf den Halter 2 aufgesteckt werden können und somit eine axiale Bewegung der Statorteile 13, 14 verhindern können. Diese Befestigungsringe 24, 25 können beispielsweise aus Kunststoff gebildet sein. Sie können dann mit dem Halter 2 – beispielsweise durch Schweißen oder aber per Ultraschall oder dergleichen – stoffschlüssig verbunden werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Fixierung der Statorteile 13, 14 an dem Halter 2 beschränkt, und verschiedenste Befestigungsarten können vorgesehen sein.For fastening the stator parts 13 . 14 on the holder 2 For example, fixing rings 24 . 25 be provided, which on both axial sides of the holder 2 can be plugged and thus an axial movement of the stator 13 . 14 can prevent. These fastening rings 24 . 25 may be formed, for example, of plastic. You can then use the holder 2 - For example, by welding or by ultrasound or the like - are cohesively connected. However, the invention is not limited to such a fixation of the stator 13 . 14 on the holder 2 limited, and a variety of types of fastening can be provided.

Wie bereits ausgeführt, weist die Drehmomentsensoreinrichtung die beiden Magnetsensoren 17, 18 auf, welche auf einer Leiterplatte 26 angebracht sind. Die Magnetsensoren 17, 18 sind als elektronische Bauteile ausgebildet, welche von der Leiterplatte 26 in axialer Richtung unter einem rechten Winkel abstehen und insgesamt flach ausgeführt sind. Die Leiterplatte 26 ist dabei eben und plattenförmig ausgebildet und in ihrer Ebene bogenförmig ausgeführt. Diese Leiterplatte 26 ist eine gemeinsame Platine sowohl für die Drehmomentsensoreinrichtung als auch für die oben genannte Lenkwinkelsensoreinrichtung. An der Leiterplatte 26 sind nämlich auch Sensorelemente der Lenkwinkelsensoreinrichtung angeordnet, wie weiter unten näher beschrieben wird.As already stated, the torque sensor device has the two magnetic sensors 17 . 18 on which on a circuit board 26 are attached. The magnetic sensors 17 . 18 are formed as electronic components, which of the circuit board 26 in the axial direction under one projecting right angles and running flat overall. The circuit board 26 is flat and plate-shaped and executed arcuate in its plane. This circuit board 26 is a common board for both the torque sensor device and the above-mentioned steering angle sensor device. On the circuit board 26 namely sensor elements of the steering angle sensor device are arranged, as will be described in more detail below.

In gleicher oder annähernd gleicher axialer Höhe mit der ringförmigen Hülse 19 weist das einstückig ausgebildete Gleitstück 11 einen Befestigungsbereich 27 auf, welcher zur Befestigung der beiden Flussleiter 15, 16 ausgebildet ist. In dem Befestigungsbereich 27 ist eine durchgängige axiale Aussparung 28 ausgebildet, welche radial benachbart zur Hülse 19 angeordnet ist und in welche von beiden axialen Seiten die jeweiligen Flussleiter 15, 16 axial hinein gesteckt werden. Dabei werden die Flussleiter 15, 16 folgendermaßen befestigt: Der Befestigungsbereich 27 weist an seinen gegenüberliegenden axialen Seiten jeweilige Stifte bzw. Zapfen 29 auf, während die Flussleiter 15, 16 korrespondierende Bohrungen 30 bzw. 31 aufweisen. Die Flussleiter 15, 16 können über diese Bohrungen 30 bzw. 31 auf die korrespondierenden Stifte 29 gesteckt werden, und durch Verformung bzw. durch Umformen der Stifte 29 können Nietköpfe gebildet werden, welche eine wirkungsvolle und zuverlässige bzw. betriebssichere Fixierung der Flussleiter 15, 16 an dem Gleitstück 11 gewährleisten.In the same or approximately the same axial height with the annular sleeve 19 has the integrally formed slider 11 a mounting area 27 on, which for fastening the two flux conductors 15 . 16 is trained. In the attachment area 27 is a continuous axial recess 28 formed, which radially adjacent to the sleeve 19 is arranged and in which of the two axial sides, the respective flux guide 15 . 16 be inserted axially into it. In doing so, the flux guides become 15 . 16 attached as follows: The mounting area 27 has respective pins or pins at its opposite axial sides 29 on while the river ladder 15 . 16 corresponding holes 30 respectively. 31 exhibit. The river ladder 15 . 16 can about these holes 30 respectively. 31 on the corresponding pins 29 be plugged, and by deformation or by forming the pins 29 Nietköpfe can be formed, which is an effective and reliable or reliable fixation of the flux conductors 15 . 16 on the slider 11 guarantee.

Die beiden Flussleiter 15, 16 weisen dabei jeweils einen Empfangsbereich 32 bzw. 33 auf, welcher auf die Stifte 29 gesteckt wird. Diese Empfangsbereiche 32, 33 sind plattenförmig ausgeführt und dienen zum Empfangen des magnetischen Flusses von dem Stator 12 bzw. von dem jeweiligen Statorteil 13 bzw. 14. Zu diesem Zwecke sind im zusammengebauten Zustand die Empfangsbereiche 32, 33 parallel zu dem jeweiligen Basiselement 20, 21 der Statorteile 13, 14 angeordnet, sodass sich die Empfangsbereiche 32, 33 mit den flanschartigen Basiselementen 20, 21 in axialer Richtung gegenseitig überlappen.The two flux guides 15 . 16 each have a reception area 32 respectively. 33 on which one on the pins 29 is plugged. These reception areas 32 . 33 are plate-shaped and serve to receive the magnetic flux from the stator 12 or from the respective stator part 13 respectively. 14 , For this purpose, the reception areas are in the assembled state 32 . 33 parallel to the respective base element 20 . 21 the stator parts 13 . 14 arranged so that the reception areas 32 . 33 with the flange-like base elements 20 . 21 overlap one another in the axial direction.

Von dem Empfangsbereich 32, 31 stehen jeweilige Übertragungsbereiche 34 bzw. 35 senkrecht ab, welche in axialer Richtung weisen. Diese Übertragungsbereiche 34, 35 der Flussleiter 15, 16 erstrecken sich im zusammengebauten Zustand in die axiale Aussparung 28 im Befestigungsbereich 27 des Gleitstücks 11 axial hinein, wobei die Anordnung der Flussleiter 15, 16 relativ zueinander weiter unten näher beschrieben wird.From the reception area 32 . 31 are respective transmission ranges 34 respectively. 35 perpendicular from which point in the axial direction. These transmission areas 34 . 35 the river conductor 15 . 16 extend in the assembled state in the axial recess 28 in the attachment area 27 of the slider 11 axially into it, the arrangement of the flux conductors 15 . 16 is described in detail below relative to each other.

Die beiden Flussleiter 15, 16 können aus dem gleichen Material wie der Stator 12 gebildet sein, also aus einem weichmagnetischen Material.The two flux guides 15 . 16 can be made of the same material as the stator 12 be formed, so from a soft magnetic material.

Das Gleitstück 11 ist des Weiteren einstückig mit einem Getriebegehäuse 36 der Lenkwinkelsensoreinrichtung ausgebildet, welches zur Aufnahme eines Getriebes 37 der Lenkwinkelsensoreinrichtung dient und sich unmittelbar an die Hülse 19 radial anschließt. Dieses Getriebegehäuse 36 hat eine axiale Vertiefung 38, in welche das Getriebe 37 aufgenommen wird. Das Getriebe 37 wird dann durch die Leiterplatte 26 verdeckt, sodass das Getriebegehäuse 36 auch zur Aufnahme der Leiterplatte 26 ausgebildet ist.The slider 11 is further integral with a transmission housing 36 the steering angle sensor device is formed, which for receiving a transmission 37 the steering angle sensor device is used and directly to the sleeve 19 connects radially. This gearbox 36 has an axial recess 38 into which the gearbox 37 is recorded. The gear 37 is then through the circuit board 26 obscured so that the gearbox 36 also for holding the printed circuit board 26 is trained.

Ein Hauptzahnrad 39 wird mit der Lenkwelle verbunden, sodass es sich zusammen mit der Lenkwelle dreht. Die rotatorische Bewegung der Lenkwelle und somit des Hauptzahnrades 39 wird dann auf kleinere Satelliten 40, 41 des Getriebes 37 übertragen. Der Satellit 40 trägt dabei einen Permanentmagneten, während der Satellit 41 eine zentrale Durchgangsöffnung 42 aufweist, in welche ein Ritzel 43 mit einer Zahnstruktur eingesteckt wird. Der Aufbau des Getriebes 37 entspricht dabei dem Aufbau des aus dem Dokument DE 10 2008 011 448 A1 bekannten Getriebes. Dabei trägt auch das Ritzel 43 einen Permanentmagneten.A main gear 39 is connected to the steering shaft so that it rotates together with the steering shaft. The rotational movement of the steering shaft and thus the main gear 39 will then be on smaller satellites 40 . 41 of the transmission 37 transfer. The satellite 40 carries a permanent magnet, while the satellite 41 a central passage opening 42 in which a pinion 43 is inserted with a tooth structure. The structure of the gearbox 37 corresponds to the structure of the document DE 10 2008 011 448 A1 known transmission. It also carries the pinion 43 a permanent magnet.

Das Getriebegehäuse 36 wird mithilfe eines Deckels 44 axial verschlossen, welcher eine Durchgangsöffnung 45 für den zweiten axialen Bereich 4 des Halters 2 aufweist. Auf der anderen axialen Seite wird die durchgängige axiale Aussparung 28 des Befestigungsbereichs 27 des Gleitstücks 11 mithilfe eines kleineren Deckels 46 verschlossen.The gearbox 36 is using a lid 44 axially closed, which has a passage opening 45 for the second axial region 4 of the owner 2 having. On the other axial side is the continuous axial recess 28 of the attachment area 27 of the slider 11 using a smaller lid 46 locked.

In 2 ist die Vorrichtung 1 im zusammengebauten Zustand dargestellt. Zu erkennen ist hier auch eine Befestigungseinheit 47 in Form einer gabelförmigen Aufnahme, über welche das Gleitstück 11 an Fahrzeugteilen befestigt werden kann bzw. gegenüber der Lenkwelle fixiert werden kann. Der Halter 2 kann dabei relativ zum Gleitstück 11 gedreht werden, nämlich zusammen mit der Lenkwelle. In 2 sind außerdem die jeweiligen Zahnelemente 23, 24 der beiderseitigen Statorteile 13, 14 zu erkennen. Diese Zahnelemente 23, 24 sind in Vertiefungen aufgenommen, welche an dem inneren Umfang des ersten axialen Bereichs 3 des Halters 2 ausgebildet sind.In 2 is the device 1 shown in the assembled state. To recognize here is also a mounting unit 47 in the form of a fork-shaped receptacle over which the slider 11 can be attached to vehicle parts or can be fixed relative to the steering shaft. The holder 2 can be relative to the slider 11 be rotated, namely together with the steering shaft. In 2 are also the respective tooth elements 23 . 24 the mutual stator parts 13 . 14 to recognize. These tooth elements 23 . 24 are received in depressions, which on the inner circumference of the first axial region three of the owner 2 are formed.

In 3 ist ein Flussleiter 15, 16 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Es werden bei der Vorrichtung 1 zwei gleiche Flussleiter 15, 16 eingesetzt, sodass die Anzahl der benötigten Komponenten auf ein Minimum reduziert wird. Wie bereits ausgeführt, hat jeder Flussleiter 15, 16 jeweils einen Empfangsbereich 32 bzw. 33, über welchen der Flussleiter 15 bzw. 16 an dem Befestigungsbereich 27 über die Bohrungen 30 bzw. 31 befestigt wird. Der Empfangsbereich 32 bzw. 33 ist plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich im zusammengebauten Zustand in radialer Richtung und senkrecht zur Drehachse der Lenkwelle. Der Empfangsbereich 32 bzw. 33 sowie die Basiselemente 20 bzw. 21 der Statorteile 13, 14 überlappen sich dabei gegenseitig in axialer Richtung. Von dem Empfangsbereich 32 bzw. 33 stehen unter einem rechten Winkel insgesamt jeweils zwei Übertragungsbereiche 34a bzw. 35a sowie 34b bzw. 35b axial ab, welche zum Abgeben des magnetischen Flusses an die jeweiligen Magnetsensoren 17, 18 dienen. Die beiden Übertragungsbereiche 34a bzw. 35a sowie 34b bzw. 35b sind als plattenartige Laschen ausgeführt, welche parallel zueinander in unterschiedlichen radialen Höhen bzw. radial versetzt zueinander angeordnet sind. Die beiden Übertragungsbereiche 34a bzw. 35a und 34b bzw. 35b erstrecken sich dann in die axiale Aussparung 28 des Befestigungsbereichs 27 hinein. Im Eckbereich bzw. Übergangsbereich zwischen dem zweiten Übertragungsbereich 34b bzw. 35b und dem Empfangsbereich 32 bzw. 33 ist eine axiale Aussparung 48 ausgebildet, welche eine durchgängige Öffnung darstellt, durch welche sich einer der Magnetsensoren 17, 18 axial hindurch erstrecken kann, um in Überlappung mit dem Übertragungsbereich 34b bzw. 35b zu gelangen.In three is a river guide 15 . 16 represented according to an embodiment. It will be at the device 1 two equal flux conductors 15 . 16 so that the number of required components is kept to a minimum. As already stated, each flux conductor has 15 . 16 each a reception area 32 respectively. 33 over which the flux conductor 15 respectively. 16 at the attachment area 27 over the holes 30 respectively. 31 is attached. The reception area 32 respectively. 33 is plate-shaped and extends in the assembled State in the radial direction and perpendicular to the axis of rotation of the steering shaft. The reception area 32 respectively. 33 as well as the basic elements 20 respectively. 21 the stator parts 13 . 14 overlap each other in the axial direction. From the reception area 32 respectively. 33 stand at a right angle a total of two transmission areas 34a respectively. 35a such as 34b respectively. 35b axially, which is for delivering the magnetic flux to the respective magnetic sensors 17 . 18 serve. The two transmission ranges 34a respectively. 35a such as 34b respectively. 35b are designed as plate-like tabs, which are arranged parallel to each other in different radial heights or radially offset from each other. The two transmission ranges 34a respectively. 35a and 34b respectively. 35b then extend into the axial recess 28 of the attachment area 27 into it. In the corner area or transition area between the second transmission area 34b respectively. 35b and the reception area 32 respectively. 33 is an axial recess 48 formed, which is a continuous opening through which one of the magnetic sensors 17 . 18 axially extend to overlap with the transfer area 34b respectively. 35b to get.

Eine Anordnung aus zwei solchen Flussleitern 15, 16 im zusammengebauten Zustand ist in 4 zusammen mit den Magnetsensoren 17, 18 sowie der Leiterplatte 26 dargestellt. Wie aus 4 hervorgeht, liegen die jeweiligen Empfangsbereiche 32, 33 parallel zueinander und überlappen sich gegenseitig in axialer Richtung. Die Übertragungsbereiche 34a und 35b liegen ebenfalls parallel zueinander und überlappen sich in radialer Richtung, wobei zwischen diesen Übertragungsbereichen 34a, 35b ein axialer Einschubschacht 49 ausgebildet ist, in welchen sich der erste Magnetsensor 17 axial über die Aussparung 48 hinein erstreckt, sodass der Magnetsensor 17 sandwichartig zwischen dem Übertragungsbereich 34a einerseits und dem Übertragungsbereich 35b des anderen Flussleiters 16 andererseits angeordnet ist.An arrangement of two such flux guides 15 . 16 in the assembled state is in 4 together with the magnetic sensors 17 . 18 as well as the circuit board 26 shown. How out 4 shows, lie the respective reception areas 32 . 33 parallel to each other and overlap each other in the axial direction. The transmission ranges 34a and 35b are also parallel to each other and overlap in the radial direction, between these transfer areas 34a . 35b an axial slot 49 is formed, in which the first magnetic sensor 17 axially over the recess 48 extends into it so that the magnetic sensor 17 sandwiched between the transmission area 34a on the one hand and the transmission area 35b of the other flux conductor 16 on the other hand is arranged.

Entsprechend liegen auch die Übertragungsbereiche 34b, 35a radial übereinander und überlappen sich gegenseitig in radialer Richtung. Diese Übertragungsbereiche 34b, 35a sind parallel zueinander angeordnet, wobei zwischen diesen Übertragungsbereichen 35a, 34b ein zweiter axialer Einschubschacht 50 ausgebildet ist, in welchen sich der zweite Magnetsensor 18 parallel zum ersten Magnetsensor 17 axial hinein erstreckt. Der zweite Magnetsensor 18 liegt somit sandwichartig zwischen dem Übertragungsbereich 34b des ersten Flussleiters 15 einerseits und dem Übertragungsbereich 35a des zweiten Flussleiters 16 andererseits.Accordingly, the transmission ranges are 34b . 35a radially superimposed and overlap each other in the radial direction. These transmission areas 34b . 35a are arranged parallel to each other, between these transmission areas 35a . 34b a second axial insertion slot 50 is formed, in which the second magnetic sensor 18 parallel to the first magnetic sensor 17 extends axially into it. The second magnetic sensor 18 is thus sandwiched between the transmission area 34b of the first flux guide 15 on the one hand and the transmission area 35a of the second flux guide 16 on the other hand.

An der gemeinsamen Leiterplatte 26 sind außerdem zwei Sensoren 51, 52 angeordnet, welche zur Erfassung der magnetischen Felder des Satelliten 40 einerseits sowie des Ritzels 43 andererseits dienen. Des Weiteren ist an der gemeinsamen Leiterplatte 26 ein Stecker 53 angeordnet, über welchen die elektronischen Bauteile der Leiterplatte 26 kontaktiert werden können. Der Stecker 53 wird über eine axiale Durchgangsöffnung 54 (1) hindurch gesteckt, welche in dem Getriebegehäuse 36 ausgebildet ist.At the common circuit board 26 are also two sensors 51 . 52 arranged to detect the magnetic fields of the satellite 40 on the one hand and the pinion 43 on the other hand serve. Furthermore, at the common circuit board 26 a plug 53 arranged over which the electronic components of the circuit board 26 can be contacted. The plug 53 is via an axial passage opening 54 ( 1 ), which are in the transmission housing 36 is trained.

In 5 ist die Anordnung gemäß 4 aus einem anderen Blickwinkel dargestellt. In 5 ist dabei eine Draufsicht auf die beiden Flussleiter 15, 16 gezeigt. Wie aus 5 hervorgeht, werden die Magnetsensoren 17, 18 in axialer Richtung in die jeweiligen Einschubschächte 49, 50 hinein gesteckt, nämlich gemäß den Pfeildarstellungen 55, 56.In 5 is the arrangement according to 4 presented from a different angle. In 5 is a plan view of the two flux conductors 15 . 16 shown. How out 5 shows, the magnetic sensors 17 . 18 in the axial direction in the respective insertion shafts 49 . 50 put into it, namely according to the arrow representations 55 . 56 ,

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flussleiter 15, 16 näher dargestellt. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 3 überlappen sich die Übertragungsbereiche 34a bzw. 35a und 34b bzw. 35b jedes Flussleiters 15 bzw. 16 gegenseitig in Umfangsrichtung. Die plattenartigen Übertragungsbereiche 34a bzw. 35a und 34b bzw. 35b erstrecken sich also parallel zueinander und überlappen sich gegenseitig. Werden nun die beiden Flussleiter 15, 16 gemäß 6 montiert, so entsteht eine Anordnung, wie sie in 7 näher dargestellt ist. Der erste Einschubschacht 49 ist dabei zwischen dem Übertragungsbereich 35b des zweiten Flussleiters 16 einerseits und dem Übertragungsbereich 34a des ersten Flussleiters 15 ausgebildet. Die beiden Übertragungsbereiche 35b und 34a überlappen sich dabei gegenseitig in Umfangsrichtung und überlappen auch den Magnetsensor 17 ebenfalls in Umfangsrichtung. Entsprechend ist der zweite Einschubschacht 50 zwischen dem Übertragungsbereich 35a des Flussleiters 16 einerseits und dem Übertragungsbereich 34b des Flussleiters 15 andererseits ausgebildet. Die beiden Übertragungsbereiche 35a und 34b überlappen sich ebenfalls gegenseitig in Umfangsrichtung und überlappen auch den zweiten Magnetsensor 18 in Umfangsrichtung. Alle Übertragungsbereiche 34a, 34b, 35a, 35b sind dabei parallel zueinander und parallel zu den Magnetsensoren 17, 18 angeordnet.In 6 is another embodiment of the flux guide 15 . 16 shown in more detail. In contrast to the embodiment according to three overlap the transmission areas 34a respectively. 35a and 34b respectively. 35b each flux conductor 15 respectively. 16 each other in the circumferential direction. The plate-like transmission areas 34a respectively. 35a and 34b respectively. 35b thus extend parallel to each other and overlap each other. Now become the two flux guides 15 . 16 according to 6 mounted, it creates an arrangement, as in 7 is shown in more detail. The first slot 49 is between the transmission range 35b of the second flux guide 16 on the one hand and the transmission area 34a of the first flux guide 15 educated. The two transmission ranges 35b and 34a overlap each other in the circumferential direction and also overlap the magnetic sensor 17 also in the circumferential direction. Accordingly, the second insertion slot 50 between the transmission area 35a of the river chief 16 on the one hand and the transmission area 34b of the river chief 15 on the other hand trained. The two transmission ranges 35a and 34b Also overlap each other in the circumferential direction and also overlap the second magnetic sensor 18 in the circumferential direction. All transmission ranges 34a . 34b . 35a . 35b are parallel to each other and parallel to the magnetic sensors 17 . 18 arranged.

In 7 sind die weiteren Sensoren 51, 52 (s. 4) sowie der Stecker 53 der Übersicht halber nicht dargestellt.In 7 are the other sensors 51 . 52 (S. 4 ) as well as the plug 53 not shown for clarity.

Eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 7 ist in 8 näher gezeigt. Gemäß den Pfeildarstellungen 55, 56 werden die beiden Magnetsensoren 17, 18 in die jeweiligen Einschubschächte 49, 50 axial hinein geschoben.A plan view of the arrangement according to 7 is in 8th shown closer. According to the arrow representations 55 . 56 become the two magnetic sensors 17 . 18 into the respective slots 49 . 50 pushed in axially.

Das Zusammenbauen der Vorrichtung 1, wie sie in 1 dargestellt ist, erfolgt entlang einer einzigen Montagerichtung, nämlich entlang der axialen Richtung. Es entfällt die radiale Montagerichtung, sodass die Vorrichtung 1 besonders einfach und schnell montiert werden kann. Es ergibt sich außerdem eine Bauraumeinsparung, weil die Vorrichtung 1 insbesondere in axialer Richtung besonders kompakt aufgebaut ist, wie dies insbesondere aus 2 hervorgeht.Assembling the device 1 as they are in 1 is shown along a single mounting direction, namely along the axial direction. It eliminates the radial mounting direction, so that the device 1 can be mounted very easily and quickly. It also results in a space savings, because the device 1 especially in the axial direction is particularly compact, as this particular 2 evident.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2004/0194560 A1 [0002, 0002, 0006, 0010]
DE 10240049 A1 [0002]
DE 102007043502 A1 [0003]
DE 102008011448 A1 [0004, 0066]

Claims

Contraption ( 1 ) for a motor vehicle, having a torque sensor device for detecting a torque applied to a steering shaft of the motor vehicle, wherein the torque sensor device comprises: - a magnet which is connectable to a first shaft part of the steering shaft, - a holder ( 2 ), which is connectable to a second shaft part of the steering shaft, - one on the holder ( 2 ) arranged magnetic stator ( 12 ), which is used to conduct magnetic flux from the magnet to a first and a second flux guide ( 15 . 16 ) and thereby to a magnetic sensor ( 17 . 18 ) of the torque sensor device is formed, and - a slider ( 11 ) for the holder ( 2 ), the holder ( 2 ) relative to the slider ( 11 ) is rotatable and the slider ( 11 ) for carrying the flux conductors ( 15 . 16 ), characterized in that between the first flux guide ( 15 ) and the second flux guide ( 16 ) an axial insertion slot ( 49 . 50 ) is formed, in which the magnetic sensor ( 17 . 18 ) extends axially into it.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the flux conductors ( 15 . 16 ) each in axial overlap with the stator ( 12 ) arranged radial receiving area ( 32 . 33 ) for receiving the magnetic flux from the stator ( 12 ) and at a right angle from the receiving area ( 32 . 33 ) projecting axial transmission area ( 34 . 35 ) for transmitting the magnetic flux to the magnetic sensor ( 17 . 18 ), and that the insertion shaft ( 49 . 50 ) between the respective axial transmission areas ( 34 . 35 ) the flux conductor ( 15 . 16 ) is trained.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the respective transmission ranges ( 34 . 35 ) overlap one another in the radial direction.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the respective transmission ranges ( 34 . 35 ) overlap one another in the circumferential direction.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one of the flux guides ( 15 . 16 ) an axial recess ( 48 ) is formed, through which the magnetic sensor ( 17 . 18 ) extends axially therethrough.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second flux guide ( 15 . 16 ) Are elements of the same construction.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the slider ( 11 ) a fastening area ( 27 ), on which the flux conductors ( 15 . 16 ), in particular via the respective radial reception area ( 32 . 33 ) are attached.

Contraption ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the fastening area ( 27 ) an axial recess ( 28 ), in particular axial passage opening, into which the flux conductors ( 15 . 16 ) extend axially into it.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) further comprises a steering angle sensor means for detecting a steering angle of the steering shaft, which a transmission housing ( 36 ) for a transmission ( 37 ), by means of which a rotational movement of the steering shaft in a rotational movement of a sensor element of the steering angle sensor device is transferable, wherein the slider ( 11 ) in one piece with the transmission housing ( 36 ) is trained.

Contraption ( 1 ) according to claim 7 or 8 and claim 9, characterized in that the transmission housing ( 36 ) offset in the circumferential direction to the attachment area ( 27 ) of the slider ( 11 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the device ( 1 ) one for the magnetic sensor ( 17 . 18 ) and a sensor ( 51 . 52 ) the steering angle sensor device common printed circuit board ( 26 ) having.

Contraption ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the printed circuit board ( 26 ) is arranged perpendicular to a longitudinal axis and radially oriented.

Motor vehicle with a device ( 1 ) according to any one of the preceding claims.

A method for assembling a torque sensor device for detecting a torque applied to a steering shaft of the motor vehicle comprising: a magnet which is connected to a first shaft part of the steering shaft, a holder 2 ), which is connected to a second shaft part of the steering shaft, - a magnetic stator ( 12 ), which on the holder ( 2 ) and for conducting magnetic flux from the magnet to a first and a second flux guide ( 15 . 16 ) and thereby to a magnetic sensor ( 17 . 18 ) of the torque sensor device is formed, and - a slider ( 11 ) for the holder ( 2 ), the holder ( 2 ) relative to the slider ( 11 ) is turned and the slider ( 11 ) for carrying the flux conductors ( 15 . 16 ), characterized in that between the first flux guide ( 15 ) and the second flux guide ( 16 ) an axial insertion slot ( 49 . 50 ) is formed, in which the magnetic sensor ( 17 . 18 ) is inserted axially into it.