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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug, vorzugsweise für eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer Messgröße, die einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Fahrzeugs charakterisiert, insbesondere für eine Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines auf eine Lenkwelle aufgebrachten Drehmoments, wobei die Baugruppe wenigstens einen ersten Teil einer Steckerverbindung aufweist, insbesondere eine Steckeraufnahme oder einen Stecker, wobei der erste Teil der Steckerverbindung dazu ausgebildet ist, mit einem zugehörigen zweiten Teil der Steckerverbindung, insbesondere entsprechend mit einem Stecker oder einer Steckeraufnahme, durch Ineinanderstecken entlang einer Steckverbindungsrichtung eine Steckverbindung auszubilden. Die Baugruppe weist ferner ein Verriegelungs-Bauteil auf, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Teil der Steckerverbindung und den zweiten Teil der Steckerverbindung in einem ineinandergesteckten Zustand, d. h., wenn die Steckerverbindung hergestellt ist, zu verriegeln. Das Verriegelungs-Bauteil ist dabei dazu ausgebildet, zum Herstellen der Steckerverbindung eine Montageposition einzunehmen und zum Verriegeln der Steckerverbindung nach dem Ineinanderstecken der beiden Teile der Steckerverbindung eine Verriegelungsposition einzunehmen.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verriegelungs-Bauteil für eine vorbeschriebene Baugruppe sowie ferner eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer derartigen Baugruppe. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung außerdem ein Verfahren zur Montage einer vorbeschriebenen Sensorvorrichtung.
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Gattungsgemäße Baugruppen sowie verriegelbare Steckerverbindungen als solche sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, wobei insbesondere Steckerverbindungen bekannt sind, bei welchen die beiden Teile der Steckerverbindung dazu ausgebildet sind, ein oder mehrere Rastverbindungen zwischen sich auszubilden.
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Ebenso sind Steckerverbindungen bekannt, bei welchen eines der Teile der Steckerverbindung, häufig die Steckeraufnahme, beispielsweise einen entsprechenden Verriegelungsbügel aufweist, welche nach dem Ineinanderstecken in eine Verriegelungsposition verschwenkt und in dieser derart verrastet werden kann, dass in der Verriegelungsposition ein Auseinanderziehen der beiden Teile der Steckerverbindung und damit ein Lösen der Steckerverbindung unter normalen Betriebsbedingungen in der Regel vermieden wird.
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Ebenso sind Sensorvorrichtungen, insbesondere Sensorvorrichtungen für Fahrzeuge mit einer oder mehreren entsprechenden solcher Baugruppen bekannt, welche insbesondere über einen zweiten Teil der zugehörigen Steckverbindung an das Fahrzeug angekoppelt werden können, insbesondere mechanisch und/oder elektrisch, zum Herstellen einer Signal- und/oder Energieübertragungsverbindung zwischen der Sensorvorrichtung und dem Fahrzeug.
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Ferner sind grundsätzlich Verfahren zur Montage solcher Sensorvorrichtungen bekannt.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Baugruppe bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Baugruppe, welche insbesondere eine verbesserte und damit sicherere Verriegelung der Steckerverbindung ermöglicht.
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Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verriegelungs-Bauteil zum Verriegeln einer Steckerverbindung bereitzustellen, insbesondere ein verbessertes Verriegelungs-Bauteil für eine vorbeschriebene Baugruppe.
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Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Sensorvorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Sensorvorrichtung mit einer verbesserten Verriegelung der Steckerverbindung.
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Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives, insbesondere verbessertes Verfahren zur Montage einer solchen Sensorvorrichtung bereitzustellen, welches vor allem eine besonders einfache Montage der Steckerverbindung bzw. der Verriegelung der Steckerverbindung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Baugruppe, durch ein erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil, durch eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung, sowie durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Eine erfindungsgemäße Baugruppe für eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug ist besonders bevorzugt für eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Fahrzeugs charakterisierenden Messgröße ausgebildet, insbesondere für eine Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines auf eine Lenkwelle aufgebrachten Drehmoments, und weist wenigstens eine ersten Teil einer Steckerverbindung auf, insbesondere eine Steckeraufnahme oder ein Stecker. Die Steckerverbindung kann dabei insbesondere eine elektrische Steckerverbindung sein, beispielsweise zur Verbindung der Baugruppe bzw. einer die Baugruppe umfassenden Sensorvorrichtung mit einem Datenbus und/oder einer Energieversorgung des Fahrzeugs. Der erste Teil der Steckerverbindung einer erfindungsgemäßen Baugruppe ist dabei dazu ausgebildet, mit einem zugehörigen zweiten Teil der Steckerverbindung durch Ineinanderstecken entlang einer Steckverbindungsrichtung eine Steckerverbindung auszubilden.
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Ist der erste Teil der Steckerverbindung beispielsweise eine Steckeraufnahme, ist der zweite Teil der Steckerverbindung vorzugsweise ein entsprechend korrespondierend ausgebildeter Stecker und umgekehrt. D. h., wenn der erste Teil der Steckerverbindung ein Stecker ist, ist der zweite Teil der Steckerverbindung besonders bevorzugt eine entsprechende Steckeraufnahme.
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Ferner weist eine erfindungsgemäße Baugruppe ein Verriegelungs-Bauteil auf, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Teil der Steckerverbindung und den zweiten Teil der Steckerverbindung in einem ineinandergesteckten Zustand, d. h. wenn eine Steckerverbindung besteht, zu verriegeln, wobei das Verriegelungs-Bauteil dazu ausgebildet ist, zum Herstellen der Steckerverbindung, d. h. zum Ineinanderstecken der beiden Steckerverbindungsteile, zunächst eine Montageposition einzunehmen, und zum Verriegeln der Steckerverbindung nach dem Ineinanderstecken der beiden Teile der Steckerverbindung eine Verriegelungsposition einzunehmen.
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Eine erfindungsgemäße Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungs-Bauteil dabei durch Verlagern entlang einer Verriegelungsbahn von der Montageposition in die Verriegelungsposition gebracht werden kann.
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Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Verriegelung einer Steckerverbindung hat den Vorteil, dass auf besonders einfache Art und Weise eine redundante Absicherung einer Steckerverbindung erreicht werden kann, welche ferner außerdem eine Vormontage des Verriegelungs-Bauteils ermöglicht, insbesondere in der Montageposition. Insbesondere ermöglicht eine erfindungsgemäße Baugruppe, dass das Verriegelungs-Bauteil bereits mit der Baugruppe vor dem Herstellen der Steckerverbindung bereitgestellt werden kann und somit nicht erst nach dem Herstellen der Steckerverbindung dem Montageprozess zugeführt werden bzw. montiert werden muss.
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Des Weiteren lässt sich mithilfe einer erfindungsgemäßen Baugruppe eine besonders montagefreundliche Verriegelung einer Steckerverbindung realisieren, insbesondere mit geringen Montagekräften. Somit kann eine besonders montagefreundliche, verriegelbare Steckerverbindung bereitgestellt werden, welche dennoch eine hohe Verriegelungssicherheit aufweist.
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Ferner ermöglicht eine erfindungsgemäße Baugruppe auf einfache Art und Weise die Realisierung einer Verriegelungsanordnung mit einem separaten Verriegelungs-Bauteil, wodurch sich eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Verwendung der Baugruppe erreichen lässt. Insbesondere lässt sich auf einfache Art und Weise eine Baugruppe bereitstellen, bei welcher besonders einfach auf das Verriegelungs-Bauteil verzichtet werden kann, wenn dieses nicht zwingend erforderlich ist, beispielsweise, wenn geringere Sicherheitsanforderungen an die Steckerverbindung bzw. deren Verriegelung bestehen.
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Unter einer „Baugruppe“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Gruppe von mehreren zusammengesetzten, einzelnen Bauteilen verstanden, welche auf unterschiedlichste Art und Weise, insbesondere mechanisch miteinander gekoppelt sind, insbesondere miteinander verbunden sind.
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Unter einem „Bauteil“ im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jeweils sowohl einzelne Elemente verstanden, d. h. nicht weiter zerlegbare Komponenten, sowie ferner aus Einzelteilen zusammengesetzte Unterbaugruppen.
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Als „Montageposition“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Position verstanden, in welcher das Verriegelungs-Bauteil derart relativ zum ersten Teil der Steckerverbindung positionierbar ist, dass die beiden Steckerverbindungsteile der Steckerverbindung ineinandergesteckt werden können, um die Steckerverbindung herzustellen.
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Als „Verrieglungsposition“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Position verstanden, in welcher die Steckerverbindung mittels des Verriegelungs-Bauteils verriegelt werden kann, d.h. gegen ein Lösen gesichert, nachdem die Steckverbindung hergestellt ist, insbesondere die beiden Teile der Steckerverbindung miteinander.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Baugruppe kann das Verriegelungs-Bauteil durch Verlagern entlang einer Verriegelungsrichtung von der Montageposition in die Verriegelungsposition gebracht werden, besonders bevorzugt durch Verschieben entlang einer Verriegelungsrichtung, wobei sich die Verriegelungsrichtung insbesondere entlang einer Geraden erstreckt bzw. vorzugsweise entlang einer Geraden verläuft. Hierdurch lässt sich eine besonders einfache Montage der Baugruppe erreichen, insbesondere eine besonders einfache Verriegelung der Steckerverbindung mit geringen Montagekräften. Ferner ermöglicht eine derartige Ausgestaltung der Baugruppe eine besonders einfach zu handhabende Verriegelungsbewegung des Verriegelungs-Bauteils, da lediglich eine Montagebewegung entlang einer Geraden auszuführen ist und keine komplizierte Montagebewegung. Dies ermöglicht ferner besonders einfach eine Automatisierung des Montageprozesses.
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Für eine besonders einfache Verriegelung der Steckerverbindung ist es vorteilhaft, wenn das Verriegelungs-Bauteil während der Verlagerungsbewegung geführt ist, wobei die Baugruppe dazu besonders bevorzugt entsprechend ausgebildet ist und ein oder mehrere Führungseinrichtungen aufweist. Beispielsweise können dazu an der Baugruppe, insbesondere am ersten Teil der Steckerverbindung oder an eine mit diesem verbundenen Bauteil, ein oder mehrere entsprechende Führungselemente, wie beispielsweise eine Schiene und/oder entsprechende Vorsprünge, Ausnehmungen, Stege oder dergleichen vorhanden sein, welche mit dem Verriegelungs-Bauteil entsprechend zusammen wirken können, wobei das Verriegelungs-Bauteil in diesem Fall bevorzugt entsprechend korrespondierend zu dem einen oder den mehreren Führungselementen der Baugruppe ausgebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Baugruppe insbesondere derart ausgestaltet, dass sich die Verriegelungsrichtung, entlang derer das Verriegelungs-Bauteil zum Verriegeln von der Montageposition in die Verriegelungsposition bewegt werden kann, senkrecht zur Steckverbindungsrichtung erstreckt. Eine erfindungsgemäße Baugruppe kann dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Verriegelungsrichtung bzw. eine Gerade entlang derer sich die Verriegelungsrichtung erstreckt, die Steckverbindungsrichtung, bzw. eine entlang der Steckverbindungsrichtung verlaufende Gerade, schneidet. Hierdurch lässt sich eine besonders einfach zu verriegelnde Steckerverbindung in einer zugehörigen Baugruppe realisieren. Insbesondere lässt sich hierdurch eine unter Montagegesichtspunkten vorteilhafte Baugruppe für eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle charakterisierenden Messgröße bereitstellen, insbesondere eine für eine Drehmomentsensorvorrichtung vorteilhafte Baugruppe, da hierdurch insbesondere eine vorteilhafte Verriegelungsbewegung in einem um die Sensorvorrichtung herum zur Verfügung stehenden Bauraum ermöglicht werden kann.
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In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere wenn diese für eine Sensorvorrichtung ausgebildet ist, welche zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle charakterisierenden Messgröße ausgebildet ist, insbesondere wenn die Sensorvorrichtung eine Drehmomentsensorvorrichtung ist, ist die Baugruppe insbesondere derart ausgebildet, dass sich in einem funktionsgemäßen Einbauzustand der Baugruppe in einem Fahrzeug mit einer Lenkvorrichtung mit einer Lenkwelle die Steckverbindungsrichtung parallel zur Rotationsachse der Lenkwelle des Fahrzeugs erstreckt. Hierdurch lässt sich eine an den erforderlichen Bauraum bzw. den zur Verfügung stehenden Bauraum in einem Fahrzeug üblicherweise gut angepasste Baugruppe bereitstellen, welche zum einen eine besonders einfache Herstellung der Steckerverbindung ermöglicht, d. h. eine besonders einfache Montage der Steckerverbindung bzw. ein einfaches Ineinanderstecken der beiden Steckerteile, sowie andererseits eine besonders einfache Verriegelung. Hierdurch kann in vielen Fällen vor allem eine gute Zugänglichkeit der Steckerverbindung und/oder des Verrieglungsmechanismus, insbesondere des Verriegelungs-Bauteils, erreicht werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung einer Baugruppe für eine Sensorvorrichtung zum Erfassen wenigstens einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Fahrzeugs charakterisierenden Messgröße, ist die Baugruppe vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich in einem funktionsgemäßen Einbauzustand der Baugruppe in einem Fahrzeug die Verriegelungsrichtung tangential zur Rotationsachse der Lenkwelle erstreckt. Hierdurch kann eine Baugruppe bereitgestellt werden, welche besonders gut in einen im Bereich der Lenkwelle zur Verfügung stehenden Bauraum integriert werden kann und insbesondere unter Montagegesichtspunkten gut zugänglich ist, zumindest bei vielen Fahrzeugen, mit den derzeit gängigen Konstruktionskonzepten.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Baugruppe ist das Verriegelungs-Bauteil separat von der Steckerverbindung ausgebildet, insbesondere als separates Bauteil und separat vom ersten Teil der Steckerverbindung und/oder dem zweiten Teil der Steckerverbindung. D. h., das Verriegelungs-Bauteil ist besonders bevorzugt ein extra Bauteil.
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Die Ausbildung des Verriegelungs-Bauteils als separates Bauteil ermöglicht auf besonders einfache Art und Weise eine redundante Absicherung bzw. Verriegelung der Steckerverbindung mit einem zusätzlichen Bauteil, wodurch es im Fall eines Nichtbedarfs der zusätzlichen Verriegelung besonders einfach weggelassen werden kann. Dies ermöglicht die Verwendung einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit oder ohne Verriegelungs-Bauteil, je nach erforderlichem Sicherheitsbedarf bzw. je nach den erforderlichen Verriegelungsanforderungen an die Steckerverbindung. Hierdurch kann die Variantenvielfalt auf einfache Art und Weise vorteilhaft und ohne zusätzliche Kosten reduziert werden.
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Vorzugsweise ist das Verriegelungs-Bauteil aus Kunststoff ausgebildet und insbesondere ein Spritzguss-Bauteil.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Baugruppe ist das Verriegelungs-Bauteil insbesondere ein Verriegelungs-Clip, besonders bevorzugt ein separat ausgebildeter Verriegelungs-Clip aus Kunststoff, d. h. ein als Kunststoff-Clip ausgebildetes, separates Bauteil. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der geometrischen Ausgestaltung. Insbesondere lassen sich hierdurch die verschiedensten Geometrien und Abmessungen und Formen realisieren. Ebenso lassen sich hierdurch besonders einfach verschiedenste Verriegelungs-Mechanismen ausgestalten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Baugruppe, insbesondere das Verriegelungs-Bauteil, derart ausgebildet, dass das Verriegelungs-Bauteil in einer Montageposition relativ zum ersten Teil der Steckerverbindung fixiert werden kann, insbesondere am ersten Teil der Steckerverbindung oder an einem mit dem ersten Teil der Steckerverbindung fest verbundenem Bauteil.
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„Fixieren“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung meint dabei insbesondere: gegen ein Verlieren bzw. in der Position verbleibend gesichert.
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Kann das Verriegelungs-Bauteil in der Montageposition zumindest teilweise fixiert werden, kann auf einfache Art und Weise eine Sicherung gegen Verlieren erreicht werden und das Verriegelungs-Bauteil zusammen mit der Baugruppe bereits vor dem Herstellen der Steckverbindung bereitgestellt werden. Hierdurch lässt sich der Montageprozess erheblich vereinfachen. Insbesondere ist es nicht nötig, das Verriegelungs-Bauteil dem Montageprozess separat zuzuführen. Infolgedessen können zusätzliche Logistikschritte, wie beispielsweise das zusätzliche Bereitstellen entsprechender, separater Behälter mit dem Verriegelungs-Bauteil, zusätzliche Handhabungsschritte usw. entfallen. Auch ist kein Mehrplatz zur Bereitstellung der Verriegelungs-Bauteile separat an der Montagelinie erforderlich.
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Bevorzugt kann das Verriegelungs-Bauteil in der Montageposition und/oder der Verriegelungsposition zumindest teilweise durch Verrasten fixiert werden, insbesondere derart, dass es in der Montageposition wenigstens gegen ein Verlieren gesichert ist und somit mit den übrigen Teilen der Baugruppe zusammen gehandhabt werden kann, ohne sich aus der Montageposition zu lösen. Allerdings ist das Verriegelungs-Bauteil besonders bevorzugt lediglich derart in der Montageposition fixierbar, dass es, insbesondere ohne die Fixierung zu lösen, von der Montageposition in die Verriegelungsposition verlagert werden kann. Dies kann beispielsweise erreicht werden, in dem das Verriegelungs-Bauteil in der Montageposition nur in einer Richtung fixiert ist, insbesondere in einer von der Verriegelungsrichtung verschiedenen Richtung, aber in der Verriegelungsrichtung frei verlagerbar ist.
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Beispielsweise kann das Verriegelungs-Bauteil, wenn der erste Teil der Steckerverbindung eine Steckeraufnahme ist, an der Steckeraufnahme oder an eine mit der Steckeraufnahme verbundenem Bauteil verrastet werden. Denkbar ist aber auch eine Fixierung mithilfe einer oder mehreren anderen Verbindungsarten. Alternativ kann das Verriegelungs-Bauteil, wenn der erste Teil der Steckerverbindung beispielsweise ein Stecker ist, auch am Stecker oder an einem mit dem Stecker verbunden Bauteil in der Montageposition fixiert werden, bevorzugt zumindest teilweise, insbesondere in einer von einer Verlagerungsrichtung oder Verriegelungsrichtung verschiedenen Richtung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verriegelungs-Bauteil vorzugsweise in einer Richtung parallel zur Steckverbindungsrichtung in der Montageposition positioniert werden und in dieser Richtung zumindest teilweise fixiert werden, insbesondere zumindest vorübergehend und zumindest in einer Richtung, insbesondere in einer von der Verriegelungsrichtung verschiedenen Richtung.
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Besonders bevorzugt kann das Verriegelungs-Bauteil dabei mittels einer Rastverbindung in der Montageposition fixiert werden, wobei das Verriegelungs-Bauteil dazu insbesondere einen sich parallel zu einer Steckverbindungsrichtung erstreckenden Rastarm mit einem Rasthaken an seinem freien Ende aufweisen kann. Besonders bevorzugt ist der Rasthaken dabei dazu ausgebildet, einen Rastvorsprung am ersten Teil der Steckerverbindung oder an einem mit diesem verbundenen Bauteil zu hintergreifen, und eine Rastverbindung zur Fixierung des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition auszubilden.
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Eine Verrastung und/oder axiale Fixierung kann aber grundsätzlich auch in einer anderen Richtung ausgestaltet sein als parallel zur Steckverbindungsrichtung. Wichtig ist lediglich, dass das Verriegelungs-Bauteil nur insoweit fixiert wird, dass nach dem Herstellen der Steckerverbindung eine Verlagerung von der Montageposition in die Verriegelungsposition möglich ist.
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Eine besonders vorteilhafte Fixierung in der Montageposition lässt sich erreichen, wenn die Baugruppe, insbesondere das Verriegelungs-Bauteil und die mit diesem bezüglich der Fixierung zusammenwirkenden Bauteile der Baugruppe derart ausgebildet sind, dass das Verriegelungs-Bauteil in der Montageposition in einer Richtung entgegen einer Montagerichtung des Verriegelungs-Bauteils axial gesichert werden kann. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Demontage des Verriegelungs-Bauteils bzw. ein Lösen von diesem aus der Montageposition verhindert werden, aber dennoch eine Verriegelungsbewegung entlang einer Verriegelungsbahn ermöglicht werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungs-Bauteil ferner in der Verriegelungsposition fixierbar, insbesondere derart, dass es in sämtlichen Raumrichtungen festgelegt ist und nicht wie in der Montageposition noch in wenigstens einer Richtung verlagerbar ist. Besonders bevorzugt ist das Verriegelungs-Bauteil dabei entlang der Verriegelungsrichtung fixierbar, insbesondere entgegen der Richtung, in welcher es verlagert werden muss, um von der Montageposition in die Verriegelungsposition gebracht zu werden. D. h. mit anderen Worten, dass das Verriegelungs-Bauteil besonders bevorzugt derart in der Verriegelungsposition fixierbar ist, dass ein Zurückbewegen in die Montageposition verhindert wird.
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Besonders bevorzugt ist das Verriegelungs-Bauteil dabei mittels wenigstens einer Rastverbindung in der Verriegelungsposition fixierbar, wobei das Verriegelungs-Bauteil dazu vorzugsweise wenigstens einen sich parallel zu einer Verriegelungsrichtung erstreckenden Rastarm mit einem Rasthaken an seinem freien Ende aufweist. Der Rasthaken ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, einen Rastvorsprung am ersten Teil der Steckerverbindung oder an einem jeweils mit diesem verbundenen Bauteil zu hintergreifen, um eine Rastverbindung zu Fixierung des Verriegelungs-Bauteils in der Verriegelungsposition auszubilden.
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Das Verriegelungs-Bauteil ist dabei in der Verriegelungsposition insbesondere derart sicher fixierbar, insbesondere verrastbar, dass es zuverlässig in der Verriegelungsposition gehalten wird und dadurch die Steckerverbindung sicher gegen ein Lösen der Steckverbindung bzw. gegen ein Auseinanderziehen bzw. Auseinanderstecken der beiden Steckerteile gesichert ist.
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Besonders bevorzugt ist das Verriegelungs-Bauteil dabei insbesondere mittels einer oder mehreren Rastverbindungen, die es mit dem ersten Teil und/oder dem zweiten Teil der Steckerverbindung und/oder mit einem oder mehreren, jeweils mit diesen verbundenen Bauteilen ausbilden kann, in der Verriegelungsposition verrastbar. Hierdurch lässt sich auf einfache und zuverlässige Art und Weise das Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition sichern und eine Demontage bzw. ein Lösen des Verriegelungs-Bauteils in der Verriegelungsposition verhindern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, ist das Verriegelungs-Bauteil ferner insbesondere dazu ausgebildet, in der Verriegelungsposition derart mit dem ersten Teil und/oder dem zweiten Teil der Steckerverbindung zusammenzuwirken, insbesondere mit der Steckeraufnahme und oder dem Stecker und/oder mit einem jeweils mit diesem verbundenen Bauteil, dass das Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition in Richtung der Steckverbindungsrichtung relativ zum ersten Teil und/oder zum zweiten Teil der Steckerverbindung axial festgelegt ist.
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Dazu kann das Verriegelungs-Bauteil insbesondere wenigstens einen Verriegelungsvorsprung aufweisen, beispielsweise einen ersten Verriegelungsarm, welcher dazu ausgebildet ist, in einer Verriegelungsposition des Verriegelungs-Bauteils entsprechend mit einem und/oder beiden Teilen der Steckerverbindung zusammenzuwirken. Der Verriegelungsvorsprung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, in eine Ausnehmung in der Steckeraufnahme und/oder im Stecker einzugreifen oder einen Axialanschlag bilden, sodass das Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition in Richtung der Steckverbindungsrichtung axial festgelegt ist. Hierdurch lässt sich auf besonders einfache Art und Weise eine Begrenzung einer relativen Axialbewegung in Richtung der Steckverbindungsrichtung zwischen Verriegelungs-Bauteil und einem oder beiden Teilen der Steckerverbindung erreichen.
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Dies lässt sich besonders einfach mit einem am Verriegelungs-Bauteil vorgesehenen, sich parallel zur Verriegelungsrichtung erstreckenden Verriegelungsvorsprung oder -arm realisieren, welcher beim Verlagern des Verriegelungs-Bauteils von der Montageposition in die Verriegelungsposition vorzugsweise mit einem oder beiden Steckerverbindungsteilen in Eingriff gebracht werden kann. Beispielsweise, in dem er in beiden Steckerverbindungsteilen vorhandene, jeweils fluchtend zueinander angeordnete Ausnehmungen durchstößt, die in axialer Richtung parallel zur Steckverbindungsrichtung derart dimensioniert sind, dass sie einen, eine Axialbewegung verhindernden, axialen Anschlag bilden. Alternativ kann der Verriegelungsvorsprung auch nur mit einem der beiden Teile der Steckerverbindung in Eingriff gebracht werden bzw. zusammenwirken. Hierdurch lässt sich in vielen Fällen auf besonders einfache Art und Weise eine Verriegelung des Verriegelungs-Bauteils relativ zum jeweiligen Teil der Steckerverbindung in axialer Richtung bzw. in Richtung der Steckverbindungsrichtung erreichen. Bei einem entsprechenden Zusammenwirken des Verriegelungsvorsprungs mit beiden Teilen der Steckerverbindung auch eine Verriegelung der beiden Steckerverbindungsteile zueinander in Steckverbindungsrichtung.
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In einer möglichen, besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Verriegelungsvorsprung beispielsweise ein schwalbenschwanzförmig ausgebildeter Verriegelungsvorsprung - oder -arm sein, welcher in eine zugehörige, korrespondierend dazu ausgebildete Ausnehmung in der Steckeraufnahme eingreifen kann, wobei die zugehörige Ausnehmung in diesem Fall besonders bevorzugt eine schwalbenschwanzförmig ausgebildete Ausnehmung oder Nut ist, welche das Gegenstück zu dem schwalbenschwanzförmigen Verriegelungsvorsprung bildet.
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Denkbar ist es umgekehrt auch, eine entsprechende Ausnehmung im Verriegelungs-Bauteil vorzusehen, beispielsweise eine entsprechende schwalbenschwanzförmige Nut, und einen entsprechenden Vorsprung an der Steckeraufnahme, beispielsweise einen entsprechenden schwalbenschwanzförmigen Vorsprung.
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In einer weiteren vorteilhaften, besonders bevorzugten Ausgestaltung einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungs-Bauteil insbesondere dazu ausgebildet, in der Verriegelungsposition derart mit dem ersten Teil und/oder dem zweiten Teil der Steckerverbindung zusammenzuwirken, insbesondere mit der Steckeraufnahme oder dem Stecker der Steckerverbindung, dass in der Verriegelungsposition der erste Teil der Steckerverbindung und der zweite Teil der Steckerverbindung in Richtung der Steckverbindungsrichtung relativ zueinander axial festgelegt sind und somit eine Verriegelung der Steckverbindung bewirkt wird, wobei die Verriegelung insbesondere durch das Verriegelungs-Bauteil bewirkt wird. Hierdurch kann auf einfache und vorteilhafte Art und Weise ein Lösen der Steckerverbindung verhindert werden.
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Eine besonders bevorzugte und einfache Ausgestaltung der Verriegelung kann mit einem Verriegelungs-Bauteil erreicht werden, welches einen Verriegelungsvorsprung aufweist, insbesondere einen Verriegelungsarm, welcher insbesondere dazu ausgebildet ist, in einer Verriegelungsposition derart in eine Ausnehmung in der Steckeraufnahme und/oder im Stecker einzugreifen, dass das Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition in Richtung der Steckverbindungsrichtung relativ zum Stecker und/oder der Steckeraufnahme festgelegt ist und/oder Stecker und Steckeraufnahme relativ zueinander axial in Steckverbindungsrichtung axial festgelegt sind.
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Ein erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil für eine Baugruppe, die zur Verwendung in einer Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug ausgebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungs-Bauteil für eine Verwendung in einer erfindungsgemäßen Baugruppe ausgebildet ist und dabei dazu ausgebildet ist, den ersten Teil einer Steckverbindung der Baugruppe und einen zugehörigen zweiten Teil einer Steckerverbindung in einem ineinandergesteckten Zustand, d. h. wenn die Steckerverbindung besteht, zu verriegeln. Dabei ist das Verriegelungs-Bauteil zum Herstellen der Steckerverbindung dazu ausgebildet, zunächst eine Montageposition einzunehmen und nach dem Ineinanderstecken der beiden Teile der Steckerverbindung zum Verriegeln der Steckerverbindung durch Verlagern entlang einer Verriegelungsbahn von der Montageposition in eine Verriegelungsposition gebracht zu werden.
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Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erfindungsgemäße Baugruppe aufweist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, insbesondere zur Montage einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in einem Fahrzeug, ist gekennzeichnet durch die Schritte:
- • Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Baugruppe, insbesondere mit dem Verriegelungs-Bauteil bereits in der Montageposition,
- • Herstellen der Steckerverbindung, und
- • Verlagern des Verriegelungs-Bauteils von der Montageposition in die Verriegelungsposition.
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In einer optionalen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Bereitstellen der erfindungsgemäßen Baugruppe einen oder mehrere Einzelschritte umfassen, insbesondere das Bereitstellen der Baugruppe in mehreren Einzelteilen. Insbesondere muss das Verriegelungs-Bauteil noch nicht in der Montageposition angeordnet sein, sondern kann auch separat bereitgestellt werden. D.h. mit anderen Worten, dass das Verriegelungs-Bauteil und die übrigen Teile der Baugruppe getrennt voneinander bereitgestellt werden können. Allerdings ist es vorteilhaft, die Baugruppe bereits mit in der Montageposition angeordnetem Verriegelungs-Bauteil bereitzustellen.
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Ist das Verriegelungs-Bauteil noch nicht in der Montageposition angeordnet, wird es insbesondere im Verlauf des „Bereitstellens“ in einem Montageschritt in der Montageposition angeordnet und mit den übrigen Teilen der Baugruppe verbunden und vorzugsweise auch in der Montageposition fixiert.
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Das Montieren des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition kann dabei, je nachdem wie die Baugruppe ausgestaltet ist, insbesondere derart erfolgen, dass das Verriegelungs-Bauteil in einer Richtung parallel zur Steckverbindungsrichtung zugeführt wird.
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Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass Verriegelungs-Bauteil erst nach dem Herstellen der Steckerverbindung in der Montageposition anzuordnen. Allerdings ist dies aus Logistikgründen in der Regel weniger vorteilhaft.
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Das Bereitstellen der Baugruppe mit dem Verriegelungs-Bauteil in der Montageposition kann auch ein Montieren von Teilen der Baugruppe an oder auf eine Lenkwelle eines Fahrzeugs umfassen, beispielsweise das Montieren von dem ersten Teil der Steckerverbindung und mit diesem verbundenen Bauteilen auf oder an der Lenkwelle des Fahrzeugs. Insbesondere können die Schritte dabei auch am Fahrzeug durchgeführt werden. Alternativ können diese Schritte aber auch separat in einer Vormontage erfolgen.
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Besonders bevorzugt wird das Verriegelungs-Bauteil vor dem Fixieren in der Montageposition bzw. beim Anordnen in der Montageposition mithilfe von einem oder mehreren Führungselementen in der Montageposition ausgerichtet. Dazu kann die Baugruppe, insbesondere beispielsweise der erste Teil der Steckerverbindung und/oder entsprechende, mit diesem verbundene Bauteile, ein oder mehrere Führungselemente aufweisen, wie beispielsweise ein oder mehrere Anschläge, Ausrichtmittel, Positionierhilfen oder dergleichen.
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Besonders bevorzugt erfolgt das Fixieren des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition mithilfe einer oder mehrerer Rastverbindungen, insbesondere mithilfe wenigstens eines entsprechenden, sich parallel zur Steckverbindungsrichtung erstreckenden Rastarms mit einem Rasthaken an seinem freien Ende, welcher mit dem ersten Teil der Steckerverbindung und/oder einem mit diesem verbundenen Bauteil eine entsprechende Rastverbindung ausbilden kann. Insbesondere derart, dass das Verriegelungs-Bauteil in axialer Richtung parallel zur Steckverbindungsrichtung in der Montageposition fixiert wird.
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Das Herstellen der Steckerverbindung erfolgt bevorzugt, indem der erste Teil der Steckerverbindung und der zweite Teil der Steckerverbindung in Steckverbindungsrichtung ineinandergesteckt werden, bei einer Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Rotationszustands einer Lenkwelle wie beispielsweise bei einer Drehmomentsensorvorrichtung, besonders bevorzugt parallel zur Rotationsachse der zugehörigen Lenkwelle.
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Nach dem Ineinanderstecken der beiden Teile der Steckerverbindung, d. h. nach dem Herstellen des Steckerverbindung, in Steckverbindungsrichtung kann das Verriegelungs-Bauteil von der Montageposition in die Verriegelungsposition verlagert werden.
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Dies erfolgt besonders bevorzugt insbesondere durch ein Verlagern des Verriegelungs-Bauteils entlang einer Verriegelungsbahn, insbesondere durch Verschieben entlang einer sich gerade erstreckenden Verriegelungsrichtung, besonders bevorzugt durch ein Verschieben des Verriegelungs-Bauteils in einer Verriegelungsrichtung, die sich senkrecht zur Steckverbindungsrichtung erstreckt und darüber hinaus besonders bevorzugt tangential zur Rotationsachse einer zugehörigen Lenkwelle.
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Dabei wird das Verriegelungs-Bauteil besonders bevorzugt bis in die Verriegelungsposition verlagert und in dieser fixiert bzw. gesichert, insbesondere verrastet, vorzugsweise mit dem ersten Teil und/oder dem zweiten Teil der Steckerverbindung. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise ein sicheres Verriegeln der Steckerverbindung erreicht werden.
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Vor allem lässt sich auf diese Art und Weise mit geringem Aufwand eine redundante Absicherung der Steckerverbindung mit einem zusätzlichen, separaten Bauteile erreichen, welches insbesondere bei Nichtbedarf weggelassen werden kann. Ferner ermöglicht dies eine Vormontage des Verriegelungs-Bauteils. D. h., das Verriegelungs-Bauteil kann bereits vor dem Herstellen der Steckerverbindung mit der Baugruppe bereitgestellt werden, insbesondere bereits in einer Montageposition, in welcher das Herstellen der Steckerverbindung möglich ist, wobei das Verriegelungs-Bauteil in dieser Montageposition bevorzugt gegen ein Verlieren gesichert ist.
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Durch das Verlagern des Verriegelungs-Bauteils von der Montageposition in die Verriegelungsposition, insbesondere wenn dieses durch einfaches Verschieben in einer Verriegelungsrichtung senkrecht zur Steckverbindungsrichtung erfolgen kann, lässt sich mit geringen Montagekräften eine Verriegelung der Steckerverbindung erreichen und damit eine besonders montagefreundliche Verriegelung, welche eine hohe Verriegelungssicherheit ermöglicht.
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Ist die Baugruppe dabei insbesondere derart ausgestaltet, vor allem das Verriegelungs-Bauteil und die mit diesen zusammenwirkenden Komponenten, wie insbesondere der erste Teil der Steckerverbindung und/oder der zweite Teil der Steckerverbindung, dass sich in der Verriegelungsposition ein Formschluss zwischen dem Verriegelungs-Bauteil und diesen Bauteilen ausbildet, kann auf einfache Art und Weise eine gute Verriegelung erreicht werden.
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Sämtliche der vorstehend im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten dabei auch für ein erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil, eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung sowie für und erfindungsgemäßes Verfahren und jeweils umgekehrt, auch wenn die jeweiligen Merkmale und Vorteile nicht jeweils explizit nochmals für die jeweils anderen Erfindungsaspekte beschrieben sind, um Wiederholungen zu vermeiden.
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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 allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, sofern diese jeweils technisch ausführbar sind.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, als Drehmomentsensorvorrichtung ausgebildeten Sensorvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe ohne Verriegelungs-Bauteil,
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungs-Bauteils in einer ersten perspektivischen Ansicht,
- 3 das Verriegelungs-Bauteil aus 2 aus einer anderen Perspektive,
- 4 die Drehmomentsensorvorrichtung aus 1 mit dem Verriegelungs-Bauteil aus den 2 und 3 vor dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils in einer Montageposition in einer Seitansicht,
- 5 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 4 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition, ebenfalls in Seitenansicht,
- 6 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus den 4 und 5 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition mit einem zugehörigen Stecker und hergestellter Steckerverbindung in Draufsicht,
- 7 einen Längsschnitt parallel zur Steckverbindungsrichtung bzw. zur Rotationsachse der Drehmomentsensorvorrichtung durch die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus den 4 bis 6 im Bereich des Verriegelungs-Bauteils,
- 8 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus den 4 und 5 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils in der Montageposition mit dem zugehörigen Stecker vor der Herstellung Steckerverbindung in einer Seitenansicht,
- 9 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 8 nach der Herstellung der Steckerverbindung mit dem Verriegelungs-Bauteil weiterhin in der Montageposition, ebenfalls in Seitenansicht,
- 10 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 9 nach der Herstellung Steckerverbindung mit dem Verriegelungs-Bauteil in einer Verriegelungsposition in einer Seitenansicht,
- 11 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 9 nach der Herstellung Steckerverbindung mit dem Verriegelungs-Bauteil weiterhin in der Montageposition in Draufsicht,
- 12 die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 12 nach der Herstellung Steckerverbindung mit dem Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition in Draufsicht,
- 13 einen ersten Tangentialschnitt durch die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 12 im Bereich des Verriegelungs-Bauteils,
- 14 einen zweiten Tangentialschnitt durch die Drehmomentsensorvorrichtung und das Verriegelungs-Bauteil aus 12 im Bereich des Verriegelungs-Bauteils,
- 15 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungs-Bauteils in einer ersten perspektivischen Ansicht,
- 16 einen zugehörigen, mit der erfindungsgemäßen Baugruppe bzw. der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung aus den vorangegangenen Fig. steckverbindbaren Stecker in perspektivischer Darstellung,
- 17 einen Tangentialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Drehmomentsensorvorrichtung mit dem Verriegelungs-Bauteil aus 16 in der Montageposition aber nach dem Herstellen der Steckerverbindung im Bereich des Verriegelungs-Bauteils,
- 18 ebenfalls im Tangentialschnitt die Drehmomentsensorvorrichtung aus 17 mit dem Verriegelungs-Bauteil in der Verriegelungsposition, und
- 19 einen Längsschnitt parallel zur Steckverbindungsrichtung bzw. zur Rotationsachse der Drehmomentsensorvorrichtung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer alternativen, erfindungsgemäßen Baugruppe.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, als Drehmomentsensorvorrichtung ausgebildeten Sensorvorrichtung 100 mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10, jedoch ohne ein erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil in perspektivischer Darstellung. Die erfindungsgemäße Baugruppe 10 weist dabei eine aus Kunststoff ausgebildete Gehäusestruktur 11 auf, an welcher ein Gehäusedeckel 14 an der Unterseite befestigt ist, und von welcher eine Magnetanordnung 20 aufgenommen ist.
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Die Sensorvorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, auf einer um eine Rotationsachse R drehbaren Lenkwelle (hier nicht dargestellt) befestigt zu werden, um mittels der Magnetanordnung 20 ein auf die Lenkwelle aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen und ein entsprechendes Sensorsignal in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Drehmoment zu erzeugen und auszugeben.
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Zur Übertragung des erzeugten Sensorsignals kann die Sensorvorrichtung 100 mittels einer elektrischen Steckerverbindung mit dem Fahrzeugbus und einer Energieversorgung eines Fahrzeugs verbunden werden. Dazu weist die Sensorvorrichtung 100, insbesondere die erfindungsgemäße Baugruppe 10, eine in die Gehäusestruktur 11 integrierte Steckeraufnahme 12 auf, welche einen ersten Teil der Steckerverbindung bildet. Den zweiten Teil der Steckerverbindung bildet ein zwar in 1 nicht dargestellter, aber bspw. in 8 abgebildeter Stecker 40, welcher in die Steckeraufnahme 12 in einer Steckverbindungsrichtung S zum Herstellen der Steckverbindung eingesteckt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist die Baugruppe 10 dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil 30, wie es beispielhalber in den 2 und 3 in perspektivischer Einzeldarstellung gezeigt ist, in einer Montageposition aufzunehmen, wie beispielsweise in den 5 und 8 dargestellt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verriegelungs-Bauteil 30 nach dem Herstellen der Steckerverbindung (siehe bspw. 9 und 11) von der Montageposition in eine Verriegelungsposition verlagert werden (siehe bspw. 10 und 12 bis 14), sodass eine Verriegelung der Steckerverbindung bewirkt wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung 100 bzw. bei diesem Ausgangsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10 kann das Verriegelungs-Bauteil 30 dabei entlang einer Verriegelungsrichtung V, welche sich senkrecht zur Steckverbindungsrichtung S erstreckt und diese schneidet sowie tangential zur Rotationsachse R der Lenkwelle verläuft, von der Montageposition in die Verriegelungsposition verschoben werden (vgl. 11 und 12).
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Für ein besonders einfaches Anordnungen und Ausrichten des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition weist dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 bzw. einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10 ferner ein entsprechendes Führungselement 13 auf, welches als Anschlag dient bzw. als Positionierungshilfe, und welches dazu ausgebildet ist, mit einem entsprechenden Führungselement 36 (vgl. 2 und 3) am Verriegelungs-Bauteil 30 zusammenzuwirken (siehe bspw. 6), um eine entsprechende Ausrichtung bzw. Positionierung beim Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition zu bewirken.
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Für eine vorteilhafte Verriegelung der Steckerverbindung, welche im weiteren Verlauf dieser Anmeldung noch näher erläutert wird, weist die Steckeraufnahme 12 bei diesem Ausführungsbeispiel ferner eine Ausnehmung 17 auf, welche insbesondere U-förmig ausgestaltet ist und mit der Öffnung des U von der Steckeraufnahme in Richtung der Montageposition zeigt. Ferner ist für eine vorteilhafte Verriegelung in der Steckeraufnahme 12 eine Durchgangsöffnung 18 an einer der Montageposition zugewandten Seite ausgebildet, deren Zweck ebenfalls später noch näher erläutert wird.
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Wie vorstehend bereits kurz erwähnt worden ist, ist die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 100 bzw. die erfindungsgemäße Baugruppe 10, insbesondere die Gehäusestruktur 11, dazu ausgebildet, das in den 2 und 3 dargestellte Verriegelungs-Bauteil 30 zunächst in einer Montageposition aufzunehmen.
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Hierzu kann das Verriegelungs-Bauteil 30, welches in diesem Fall insbesondere als Verriegelungs-Clip 30 aus Kunststoff ausgebildet ist und einen U-förmigen Körper 31 mit jeweils zwei sich davon wegstreckenden Schenkeln 32 aufweist, in einer Montagerichtung M parallel zur Rotationsachse bzw. zur Steckverbindungsrichtung S in der Montageposition angeordnet werden, was in den 4 und 5 gut erkennbar dargestellt ist. 4 zeigt dabei die Drehmomentsensorvorrichtung 100 aus 1 mit dem Verriegelungs-Bauteil 30 aus den 2 und 3 vor dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition in einer Seitenansicht und 5 die Drehmomentsensorvorrichtung 100 und das Verriegelungs-Bauteil 30 aus 4 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition, ebenfalls in Seitenansicht.
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Das Verriegelungs-Bauteil 30 ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass es mit seinem Führungselement 36, welches parallel zur Montagerichtung M zylinderförmig ausgebildet ist, in die zylinderförmige Aussparung am Führungselement 13 der Gehäusestruktur 11 eingreifen kann. Dadurch kann das Verriegelungs-Bauteil 30 während des Anordnens entlang der Montagerichtung M in Pfeilrichtung geführt werden und auf einfache Art und Weise ein sicheres Positionieren in der Montageposition erreicht werden.
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Des Weiteren ist das Verriegelungs-Bauteil 30 derart ausgebildet, dass die Schenkel 32 des U-förmigen Körpers 31 zumindest teilweise an den Seitenflächen der Steckeraufnahme 12 anliegen und von diesen ebenfalls während der Montage in Montagerichtung geführt werden können.
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Das Zusammenwirken der beiden Führungselemente 13 und 36 sowie das Zusammenwirken der Schenkel 32 mit den Außenflächen der Steckeraufnahme 12 ist insbesondere in 6 gut erkennbar, welche die Drehmomentsensorvorrichtung 100 und das Verriegelungs-Bauteil 30 aus den 4 und 5 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition in Draufsicht zeigt, wenngleich bereits mit dem zugehörigen Stecker 40 und hergestellter Steckerverbindung.
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Um eine Verriegelung des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition an der Gehäusestruktur 11 zu ermöglichen, weist das Verriegelungs-Bauteil 30 ferner einen Rastarm 30 auf, welcher an seinem freien Ende einen entsprechenden Rasthaken aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen Rastvorsprung 15 an der Gehäusestruktur 11 (vgl. 1) zu hintergreifen, um eine Rastverbindung auszubilden und das Verriegelungs-Bauteil 30 in der Montageposition axial zu fixieren, was insbesondere anhand der 5 und 7 gut erkennbar ist, welche einen Längsschnitt parallel zur Steckverbindungsrichtung S bzw. zur Rotationsachse R der Drehmomentsensorvorrichtung 100 durch die Drehmomentsensorvorrichtung 100 und das Verriegelungs-Bauteil 30 im Bereich des Verriegelungs-Bauteils 30 zeigt. Wie anhand von 7 erkennbar ist, erstreckt sich der Rastarm 33 bei diesem Beispiel dabei parallel zur Montagerichtung M bzw. zur Steckverbindungsrichtung S sowie auch zur Rotationsachse R der Lenkwelle.
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Anhand der 6 und 7 ist insbesondere ferner gut zu erkennen, durch welche Maßnahmen das Verriegelungs-Bauteil 30 beim Anordnen geführt wird, nämlich insbesondere durch die Führungselemente 13 und 36 sowie die Steckeraufnahme 12 und die Schenkel 32. Ferner ist anhand dieser Figuren gut zu erkennen, wie der Rasthaken am freien Ende des Rastarms 33 den Rastvorsprung 15 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition hintergreift. Dadurch wird das Verriegelungs-Bauteil 30 in der Montageposition in axialer Richtung fixiert und somit gegen ein Verlieren bzw. ein Lösen gesichert. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Handhabung einer vormontierten Baugruppe 10 mit bereits vor der Herstellung der Steckerverbindung angeordnetem Verriegelungs-Bauteil 30 erreicht werden.
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Die 8 und 9 illustrieren das Herstellen der Steckerverbindung bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe 100 bzw. einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10, nachdem das Verriegelungs-Bauteil 30 in der Montageposition angeordnet worden ist. 8 zeigt dabei die Drehmomentsensorvorrichtung 100 und das Verriegelungs-Bauteil 30 nach dem Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition mit dem zugehörigen Stecker vor der Herstellung der Steckerverbindung in einer Seitenansicht. 9 zeigt die Drehmomentsensorvorrichtung 100 und das Verriegelungs-Bauteil 30 nach der Herstellung der Steckerverbindung mit dem Verriegelungs-Bauteil 30 jedoch weiterhin in der Montageposition, ebenfalls in Seitenansicht.
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Ist die Steckerverbindung hergestellt, kann, wie anhand der 10 bis 14 deutlich wird, insbesondere anhand der 11 und 12, das Verriegelungs-Bauteil 30 erfindungsgemäß von der Montageposition in eine Verriegelungsposition gebracht werden, wodurch eine Verriegelung der Steckerverbindung aus Steckeraufnahme 12 und dem darin eingesteckten Stecker 40 bewirkt wird.
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11 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Drehmomentsensorvorrichtung 100 bzw. die erfindungsgemäße Baugruppe 10 mit dem Verriegelungs-Bauteil 30 noch in der Montageposition aber nach dem die Steckerverbindung hergestellt ist und der Stecker 40 in die Steckeraufnahme 12 eingesteckt worden ist.
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12 zeigt hingegen die Baugruppe 10 aus 11 mit dem Verriegelungs-Bauteil 30 in der Verriegelungsposition in welcher die Steckerverbindung verriegelt ist und der Stecker 40 von dem Verriegelungs-Bauteil in seiner Position gehalten wird.
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Zum Verriegeln der Steckerverbindung muss bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 bzw. Baugruppe 10 das Verriegelungs-Bauteil 30 von der Montageposition (siehe 11) entlang der Verriegelungsrichtung V bis in die Verriegelungsposition verschoben werden (siehe 12).
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Durch die vorstehend beschriebene, nur mit einem einzigen Rasthaken 33 bewirkte Fixierung des Verriegelungs-Bauteils 30 in der Montageposition und der beschriebenen Ausgestaltung des zugehörigen Rastvorsprungs 15 bleibt das Verriegelungs-Bauteil 30 trotz der axialen Fixierung in Montagerichtung M entlang der Verriegelungsrichtung V axial verschiebbar und kann somit, insbesondere ohne dass die Fixierung in der Montageposition gelöst werden muss, ohne weiteres in die Verriegelungsposition gebracht werden.
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Um ein axiales Lösen der Steckerverbindung in Steckverbindungsrichtung S zu verhindern, insbesondere ein Herausziehen des Steckers 40 bzw. ein Auseinanderstecken, ist das Verriegelungs-Bauteil 30 dazu ausgebildet, zusammen mit der Steckeraufnahme 12 bzw. zusammen mit der mit dieser verbunden Gehäusestruktur 11 eine axiale Verriegelung der Steckerverbindung auszubilden, was anhand von 14 deutlich wird.
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Dazu weist das Verriegelungs-Bauteil 30 in diesem Fall einen Verriegelungsvorsprung 34 auf, sowie einen sich in Verriegelungsrichtung erstreckenden Verriegelungsvorsprung 37 (vgl. auch 2), wobei der Verriegelungsvorsprung 37 in die eingangs erwähnte U-förmige Ausnehmung 17 in der Steckeraufnahme 12 eingreift, wenn sich das Verriegelungs-Bauteil 30 in der Verriegelungsposition befindet, wie in 14 dargestellt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise das Verriegelungs-Bauteil 30 in der Verriegelungsposition in axialer Richtung der Steckverbindungsrichtung S fixiert werden.
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Dadurch kann dann auf einfache Art und Weise in Verbindung mit dem Verriegelungsvorsprung 34, welcher einen Axialanschlag für den Stecker 40 in Steckverbindungsrichtung S bildet, auf einfache Art und Weise eine wirksame Verriegelung der Steckerverbindung in Steckverbindungsrichtung S erreicht werden und ein Lösen der Steckerverbindung verhindert werden.
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Ferner kann bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 bzw. einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10 das erfindungsgemäße Verriegelungs-Bauteil 30 außerdem in Verriegelungsrichtung V mittels einer Rastverbindung gesichert werden. Dazu weist das Verriegelungs-Bauteil 30 bei diesem Ausführungsbeispiel ferner einen sich in Verriegelungsrichtung V erstreckenden Rastarm 35 auf (vgl. 2), welcher an seinem freien Ende einen Rasthaken aufweist, welcher in der Verriegelungsposition einen entsprechenden Vorsprung an der Gehäusestruktur 11 hintergreifen kann, was gut in 13 erkennbar ist. Hierdurch kann das Verriegelungs-Bauteil 30 auf einfache Art und Weise in Verriegelungsrichtung V in der Verriegelungsposition gesichert werden.
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Für eine besonders gute Verriegelung ist das Führungselement 13 der Gehäusestruktur 11 ferner derart ausgebildet, dass das Führungselement 36 des Verriegelungs-Bauteils 30 in dem Führungselement 13, insbesondere in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung bzw. Ausnehmung bzw. Kontur des Führungselements 13, eingerastet werden kann, wodurch eine noch weiter verbesserte Verriegelung der Steckerverbindung erreicht werden kann.
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15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungs-Bauteils 30', welches zusätzlich zum Verriegelungsvorsprung 37 zusätzlich einen Verriegelungsarm 38 aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, mit einem durch eine Schulter bzw. Stufe 41 am Stecker gebildeten Axialanschlag (siehe 16) zusammenzuwirken, um ein Auseinanderstecken der Steckverbindung zu verhindern.
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Das Zusammenwirken von Verriegelungsarm 38 und Stufe 41 ist in den 17 und 18 gut erkennbar, wobei 17 einen Tangentialschnitt im Bereich des zusätzlichen Verriegelungsarms 38 durch eine entsprechend ausgebildete Drehmomentsensorvorrichtung 100' mit bereits hergestellter Steckerverbindung und mit dem Verriegelungs-Bauteil 30' aus 15 in der Montageposition zeigt. 18 zeigt einen entsprechenden Tangentialschnitt durch die Drehmomentsensorvorrichtung 100' aus 17 mit dem Verriegelungs-Bauteil 30' in der Verriegelungsposition.
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Zum Verriegeln der Steckerverbindung in der Verriegelungsposition greift bei diesem Ausführungsbeispiel der Verriegelungsarm 38 durch das Durchgangsloch 18 in der Steckeraufnahme 12 hindurch, insbesondere derart weit, dass der Verriegelungsarm 38 bis über die Stufe 41 bzw. über die Schulter 41 des Steckers 40 ragt und somit einen Axialanschlag für den Stecker 40 bildet und somit ein Herausziehen des Steckers 40 aus der Steckeraufnahme 12 durch den Verriegelungsarm 38 blockiert wird. Durch einen derartigen zusätzlichen Verriegelungsarm 38 kann die Verriegelungssicherheit noch weiter erhöht werden.
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Grundsätzlich kann dieser Verriegelungsarm 38 aber auch als Ersatz zu der zuvor beschriebenen Ausgestaltung der Verriegelung, welche durch den Verriegelungsvorsprung 37 in Verbindung mit dem Verriegelungsvorsprung 34 bewirkt wird, verwendet werden.
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19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer alternativen, erfindungsgemäßen Baugruppe 10' für eine alternative, hier nicht dargestellte, erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung mit einer alternativen Steckeraufnahme 12' in einem Längsschnitt parallel zur Steckverbindungsrichtung S bzw. zur Rotationsachse R der Drehmomentsensorvorrichtung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungs-Bauteils 30".
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Dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe 10' unterscheidet sich dabei insbesondere dahingehend von der zuvor beschriebenen Baugruppe 10 in der Ausgestaltung des Verriegelungsvorsprungs 37' sowie in der Ausgestaltung der zugehörigen Ausnehmung 17' der Steckeraufnahme 12', wobei das erfindungsgemäße Verriegelungs-Bauteil 30" bei dieser Baugruppe 10' einen schwalbenschwanzförmigen Verriegelungsvorsprung 37' aufweist und die zugehörige Ausnehmung 17' der Steckeraufnahme 12' ebenfalls schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist, insbesondere als schwalbenschwanzförmige Nut 17'. Durch den auf diese Weise erreichbaren Formschluss kann eine besonders gute Verriegelung in Steckverbindungsrichtung S erreicht werden und damit eine besonders gute Verriegelung, welche aber weiterhin ein einfaches Verlagern des Verriegelungs-Bauteils 30" entlang einer Verriegelungsbahn von der Montageposition in eine Verriegelungsposition ermöglicht.
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Die beiden zuvor beschriebenen Drehmomentsensorvorrichtungen 100 und 100' sowie eine entsprechende, erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung mit einer Steckeraufnahme 12' können dabei insbesondere mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens montiert werden, wobei die Montage der Sensorvorrichtungen 100 bzw. 100' bzw. einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung mit einer Steckeraufnahme 12' erfindungsgemäß erfolgt, in dem zunächst die zugehörige erfindungsgemäße Baugruppe 10 bzw. 10' bereitgestellt wird.
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Das Bereitstellen der Baugruppe 10 bzw. 10' kann dabei auch das Anordnen des Verriegelungs-Bauteils 30 bzw. 30' bzw. 30", insbesondere eines erfindungsgemäßen Verriegelungs-Bauteils 30 bzw. 30' bzw. 30", in der Montageposition beinhalten, wie es die 4 und 5 zeigen.
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Ist das Verriegelungs-Bauteil 30 bzw. 30' bzw. 30" in der Montageposition angeordnet, kann die Steckerverbindung hergestellt werden und ein zugehöriger Stecker 40 in die Steckeraufnahme 12 bzw. 12' eingesetzt werden.
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Anschließend kann das Verriegelungs-Bauteil 30 bzw. 30' bzw. 30" in die Verriegelungsposition gebracht werden. Bei diesen Ausführungsbeispielen insbesondere durch ein Verschieben des Verriegelungs-Bauteils 30 bzw. 30' bzw. 30" entlang einer in diesem Fall gerade verlaufenden Verriegelungsrichtung V bis in die Verriegelungsposition, wobei die Verriegelung der Steckverbindung bewirkt wird, wenn sich das Verriegelungs-Bauteil 30 bzw. 30' bzw. 30" in der Verriegelungsposition befindet. Eine besonders gute Verriegelung ergibt sich, wenn das Verriegelungs-Bauteil 30 bzw. 30' bzw. 30" in der Verriegelungsposition verrastet wird.
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Je nach Ausgestaltung von Verriegelungs-Bauteil und Stecker bzw. Teilen der Steckerverbindung ist es grundsätzlich auch möglich das Verriegelungs-Bauteil erst nach dem Herstellen der Steckerverbindung in der Montageposition anzuordnen. D. h. der Schritt des Bereitstellens der Baugruppe erfordert nicht zwingend auch, dass das Verriegelungs-Bauteil bereits in der Montageposition angeordnet ist.
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Vielmehr ist das Verriegelungs-Bauteil lediglich bereitzuhalten. Es ist jedoch aus Montagesicht besonders vorteilhaft, wenn die Baugruppe bereits mit dem Verriegelungselement in der Montageposition bereitgestellt wird, da in diesem Fall ein separates Zuführen des Verriegelungs-Bauteils im Montageprozesses zur Montage der Sensorvorrichtung im Fahrzeug entfallen kann und somit der Logistikaufwand reduziert werden kann.
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Neben den hier gezeigten beschriebenen Ausführungsbeispielen sind eine Reihe weiterer Ausgestaltungen möglich, insbesondere verschiedenste geometrische Ausgestaltungen und konstruktive Abwandlungen, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 100'
- erfindungsgemäße Sensorvorrichtung
- 10, 10'
- erfindungsgemäße Baugruppe
- 11
- Gehäusestruktur
- 12, 12'
- Steckeraufnahme
- 13
- Führungselement
- 14
- Gehäusedeckel
- 15
- Rastvorsprung
- 17, 17'
- Verriegelungsausnehmung
- 18
- Durchgangsöffnung
- 20
- Magnetanordnung
- 30, 30', 30"
- erfindungsgemäßes Verriegelungs-Bauteil
- 31
- U-förmiger Körper
- 32
- Schenkel
- 33
- Rastarm zur Verriegelung in Steckverbindungsrichtung
- 34, 39
- Verriegelungsvorsprung
- 35
- Rastarm zur Verriegelung in Verriegelungsrichtung
- 36
- Führungselement
- 37, 37'
- Verriegelungsvorsprung
- 38
- Verriegelungsarm
- 40
- Stecker
- 41
- Anschlag
- M
- Montagerichtung
- R
- Rotationsachse
- S
- Steckverbindungsrichtung
- V
- Verriegelungsrichtung
