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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkwinkel-Sensoreinheit,
die an einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs und dergleichen angebracht
ist, um Information hinsichtlich der Drehung eines Lenkrads zu erfassen
und elektrische Vorrichtungen, die an dem Lenkrad und einem Fahrzeugkörper angebracht
sind, elektrisch miteinander zu verbinden.
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Bisher
wurde eine als Lenkwinkel-Sensoreinheit bezeichnete Vorrichtung
vorgeschlagen, die eine Kombination aus einem Lenkwinkelsensor zum Erfassen
von Information hinsichtlich der Drehung eines Lenkrads sowie einem
Drehverbinder zum elektrischen Verbinden einer an dem Lenkrad angebrachten
elektrischen Vorrichtung und einer an einem Fahrzeugkörper angebrachten
elektrischen Vorrichtung aufweist.
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Ein
Lenkwinkelsensor erfasst den Lenkwinkel und die Lenkrichtung des
Lenkrades und verwendet diese Parameter zum Steuern der Dämpfungskraft
der Federung, der Schaltposition des Automatikgetriebes sowie der
Lenkung der Hinterräder
eines Fahrzeugs mit Vierradlenkung. Im Allgemeinen besitzt der Lenkwinkelsensor
eine Codeplatte, die an einem von dem Lenkrad rotationsmäßig angetriebenen Drehbereich
angebracht ist, sowie eine Licht emittierende Vorrichtung und einen
Fotorezeptor, die im Inneren eines Gehäuses angebracht sind, um einen Statorbereich
zu bilden. Andererseits ermöglicht
ein Drehverbinder eine elektrische Verbindung zwischen einer elektrischen
Vorrichtung, die an dem als Drehelement dienenden Lenkrad angebracht
ist, sowie einer elektrischen Vorrichtung, die an einem als feststehendes
Element dienenden Fahrzeugkörper
angebracht ist. Bei einigen Drehverbindern ist ein flexibles elektrisches
Kabel oder ein Lichtleitfaserkabel (wobei dieses im Folgenden allgemein
als "flexibles Kabel" bezeichnet wird)
zwischen einem Rotorbereich, der von dem Lenkrad rotationsmäßig anzutreiben
ist, sowie einem Gehäuse
zum Bilden eines Statorbereichs aufgewickelt und gehalten, wobei
das flexible Kabel an seinem einen Ende an dem Drehbereich festgelegt
ist und an seinem anderen Ende an dem Statorbereich festgelegt ist,
wobei die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Vorrichtungen
durch Aufwickeln und Abwickeln des flexiblen Kabels ermöglicht wird.
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Im
Folgenden wird eine herkömmliche
Lenkwinkel-Sensoreinheit beschrieben.
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11 zeigt
eine konstruktionsmäßige Schnittdarstellung
einer herkömmlichen
Lenkwinkel-Sensoreinheit entlang der Linie 11-11 in 12, 12 zeigt
eine konstruktionsmäßige Schnittdarstellung
entlang der Linie 12-12 in 11, und 13 zeigt
eine konstruktionsmäßige Schnittdarstellung
entlang der Linie 13-13
in 12.
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Wie
in den 11 bis 13 gezeigt
ist, beinhaltet eine Lenkwinkel-Sensoreinheit 80 ein Drehelement 52,
das auf einer Lenkwelle (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs angebracht
ist und sich mit der Betätigung
eines Lenkrads (nicht gezeigt) dreht, ein erstes Gehäuseteil 53,
das mit einer vorbestimmten Beabstandung um das Drehelement 52 herum
angeordnet ist und eine glatte Innenumfangsfläche aufweist, um als Statorelement
zu dienen, ein flexibles Kabel 54 zum Bilden eines Drehverbinders,
einen Wickelkern 56, der in ein zweites Gehäuseteil 55 mit
glatter Innenumfangsfläche
eingepasst ist oder in integraler Weise damit ausgebildet ist, um
das flexible Kabel 54 darauf aufzuwickeln, und dergleichen.
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Das
erste Gehäuseteil 53 und
das zweite Gehäuseteil 55 sind
in integraler Weise ausgebildet, und das zweite Gehäuseteil 55 ist
mit einer vorbestimmten Beabstandung um den Wickelkern 56 herum
vorgesehen. Ein Wickelunterstützungselement 57,
das sich koaxial mit dem Wickelkern 56 drehen kann, ist
zwischen dem zweiten Gehäuseteil 55 und dem
Wickelkern 56 mit einer vorbestimmten Beabstandung von
diesen angeordnet. Eine Wand 58 ist zwischen dem ersten
Gehäuseteil 53 und
dem zweiten Gehäuseteil 55 angeordnet,
und ein Kabelweg 59 ist am Ende der Wand 58 ausgebildet.
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Bei
der Lenkwinkel-Sensoreinheit 80 mit einer derartigen Konfiguration
enthält
ein Lenkwinkelsensor 70 einen Drehverbinder 71.
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Es
folgt nun eine Beschreibung der Konstruktion und der Platzierung
des Lenkwinkelsensors 70 in der Lenkwinkel-Sensoreinheit 80.
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An
dem Drehelement 52 ist eine Schlitzplatte 60 angebracht,
die Durchgangsöffnungen 60a aufweist,
die in vorbestimmten Intervallen in Umfangsrichtung voneinander
beabstandet sind. Ein Fotounterbrecher 61 ist in dem ersten
Gehäuseteil 53 angeordnet,
das sich bei Betätigung
des Lenkrades nicht mitbewegt, und beinhaltet einen Fotorezeptor 62 sowie
ein Licht emittierendes Element 63, die den Außenumfangsbereich
der Schlitzplatte 60 und der Durchgangsöffnungen 60a sandwichartig
zwischen sich schließen.
Der Fotounterbrecher 61 weist ferner eine gedruckte Schaltungsplatte 64 zum
Erfassen von Signalen auf, die abgegeben werden, wenn die Schlitzplatte 60 das
von dem Licht emittierenden Element 63 in Richtung auf
den Fotorezeptor 62 laufende Licht blockiert oder hindurch
lässt.
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Das
Drehelement 52 mit der daran angebrachten Schlitzplatte 60 ist
mit Spiel lose in Öffnungen 53c und 53d eingepasst,
die durch eine obere Wand 53a und eine untere Wand 53b des
ersten Gehäuseteils 52 hindurch
ausgebildet sind. Die gedruckte Schaltungsplatte 64 ist
sowohl mit dem Fotorezeptor 62 als auch mit dem Licht emittierenden
Element 63 verbunden und ist mit einer Stromversorgungsschaltung
(nicht gezeigt) zum Zuführen
von elektrischem Strom zu dem Fotorezeptor 62 und dem Licht
emittierenden Element 63 sowie dergleichen versehen.
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Als
Nächstes
wird die Konstruktion des Drehverbinders 71 beschrieben.
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Das
eine Ende des flexiblen Kabels 54 ist an dem Drehelement 52 angebracht,
das in dem Lenkwinkelsensor 70 als Rotor dient. Das andere
Ende des flexiblen Kabels 54 ist auf den Wickelkern 56 gewickelt,
der an dem zweiten Gehäuseteil 55 angebracht
ist, sowie mit einem externen Ausgangsverbinder elektrisch verbunden,
der nicht gezeigt ist.
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Es
folgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise der Lenkwinkel-Sensoreinheit 80,
die die vorstehend beschriebene Konfiguration aufweist.
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Wenn
das Lenkrad (nicht gezeigt) betätigt wird,
dreht sich zuerst das Drehelement 52 in der Lenkwinkel-Sensoreinheit 80.
Dadurch dreht sich auch die Schlitzplatte 60. Bei der Drehung
der Schlitzplatte 60 wird von dem Licht emittierenden Element 63 in
dem Fotounterbrecher 61 emittiertes Licht durch die Durchgangsöffnungen 80a der Schlitzplatte 60,
die sich zwischen dem Licht emittierenden Element 63 und
dem Fotorezeptor 62 dreht, blockiert oder hindurch gelassen.
Ein Erfassungssignal (Fotostrom), das von dem Fotorezeptor 62 auf
der Basis des auf diese Weise hindurch gelassenen oder blockierten
Lichts abgegeben wird, wird über
eine auf der gedruckten Schaltungsplatte 64 ausgebildete elektrische
Schaltung abgegeben.
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Auf
der Basis dieses Ausgangssignals wird der Drehwinkel der Lenkwelle
in einer nicht dargestellten zentralen Verarbeitungseinheit (CPU)
und dergleichen berechnet. Der Drehwinkel der Lenkwelle stellt das
Lenkausmaß oder
den Drehwinkel des Lenkrades dar, das von einem Insassen beim Fahren des
Fahrzeugs um eine Kurve betätigt
wird. Der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeugs, die seitliche Beschleunigung
des Fahrzeugkörpers
in seitlicher Richtung oder dergleichen wird unter Verwendung von solchen
berechneten Werten erfasst, wobei dies zum Kontrollieren des Fahrzeugs
verwendet wird, um die Laufstabilität des Fahrzeugs oder den Fahrkomfort für die Insassen
beispielsweise unter Steuerung der Federung zu verbessern.
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Wenn
sich das Drehelement 52 dreht, wird das flexible Kabel 54 zum
Bilden des Drehverbinders 71 um das Drehelement 52 aufgewickelt
oder abgewickelt. Das flexible Kabel 54 schafft eine elektrische Verbindung
für eine
elektrische Vorrichtung auf der Seite des Lenkrads sowie eine elektrische
Vorrichtung auf der Seite des Fahrzeugkörpers.
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Der
Drehverbinder beinhaltet im Allgemeinen ein Paar Gehäuseeinrichtungen,
die derart miteinander gekoppelt sind, dass sie relativ zueinander drehbar
sind, sowie ein flexibles Kabel, das in einem zwischen den Gehäuseeinrichtungen
gebildeten ringförmigen
Aufnahmeraum aufgewickelt ist. Die beiden Enden des flexiblen Kabels
sind elektrisch nach außen
geführt,
während
sie an den Gehäuseeinrichtungen
angebracht sind. Eine der Gehäuseeinrichtungen
wird als Drehelement verwendet, und die andere wird als Statorelement
verwendet. Wenn das Drehelement in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung
gedreht wird, wird das flexible Kabel im Inneren des Aufnahmeraums
in Abhängigkeit
von der Drehrichtung aufgewickelt oder abgewickelt.
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Der
Drehverbinder mit einer derartigen Konstruktion ist in eine Lenkvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs integriert und wird als Verbindungseinrichtung zum
elektrischen Verbinden eines Lenkrads und einer Lenksäule verwendet.
In diesem Fall wird häufig eine
bekannte Befestigungskonstruktion verwendet, bei der ein Drehelement
in einem Drehverbinder mit einem Lenkrad verbunden wird und ein
Statorelement in dem Drehverbinder an einem Kombinationsschalter
auf der Seite einer Lenksäule
angebracht wird. Dieser Kombinationsschalter enthält verschiedene
Schaltereinheiten, wie z.B. einen Scheinwerferschalter und einen
Scheibenwischerschalter. Im Allgemeinen ist der Scheinwerferschalter
mit einem Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
versehen, um einen Steuerhebel in der rechten oder linken Arbeitsposition
zum automatischen Zurückkehren
in die zentrale Position zu veranlassen.
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In
allgemein bekannter Weise ist ein Rückstellsteuerflächenglied
an einem Teil des Drehelements ausgebildet, der von der Bodenfläche des
Statorelements in dem Drehverbinder wegsteht, und ein Rückstellhebel
in dem Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
ist in dem Drehbereich des Rückstellsteuerflächenglieds
angeordnet, so dass der Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus unter Verwendung
der Drehkraft des Drehelements betätigt wird. Wenn in diesem Fall
das Lenkrad in die Neutralstellung gedreht wird, wird aufgrund der
Tatsache, dass sich das Drehelement in dem Drehverbinder zusammen
mit dem Lenkrad dreht, der Rückstellhebel durch
das Rückstellsteuerflächenglied
des Drehelements antriebsmäßig bewegt,
und der Steuerhebel kehrt dadurch automatisch in die zentrale Stellung zurück.
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Bei
der Lenkwinkel-Sensoreinheit mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration
wirkt jedoch das Drehelement 52, an dem die Schlitzplatte 60 angebracht
ist, sowohl als Drehelement in dem Lenkwinkelsensor 70 als
auch als Drehe lement in dem Drehverbinder 71, und es ist
mit einem Freiraum lose in die Öffnungen 53c und 53d eingepasst,
die durch die obere Wand 53a und die untere Wand 53b des ersten
Gehäuseteils 53 hindurch
ausgebildet sind. Dies ist dadurch bedingt, dass der Drehverbinder 71 das
flexible Kabel 54 enthält
und sich nicht in stabiler Weise dreht, wenn das flexible Kabel 54 aufgewickelt oder
abgewickelt wird und kein vorbestimmter Freiraum sichergestellt
ist. Es besteht daher eine Notwendigkeit zum Schaffen eines gewissen
Spiels zwischen dem Drehelement und dem Statorelement in dem Drehverbinder 71.
Wenn andererseits ein großer
Freiraum zwischen dem Drehelement und dem Statorelement in dem Lenkwinkelsensor 70 vorhanden
ist, kommt es zu einer beträchtlichen
Abweichung der Drehachse des Drehelements (einer Versetzung derselben
in Axialrichtung und Radialrichtung). Da die Schlitzplatte 60 an
dem Drehelement angebracht ist, ändert
sich die Position des zwischen dem Fotorezeptor 62 und
dem Licht emittierenden Element 63 verlaufenden Schlitzes
in beträchtlicher Weise,
wodurch das Detektionssignal, das durch die Passage und das Blockieren
von Licht zwischen dem Licht emittierenden Element 63 und
dem Fotorezeptor 62 beim Drehen der Schlitzplatte 60 gebildet
wird, schwankt und nicht stabil ist. In den letzten Jahren musste
der Lenkwinkelsensor 70 höhere Genauigkeit und höhere Auflösung aufweisen,
und der nachteilige Einfluss des Spiels ist nicht vernachlässigbar.
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Ferner
sind das Statorelement und das Drehelement, die Bestandteile des
Drehverbinders sind, nicht eng miteinander gekoppelt, und im Allgemeinen ist
das Drehelement mit einem gewissen Freiraum in Bezug auf eine Führungsöffnung des
Statorelements drehbar gekoppelt, so dass dieser Freiraum die Messfehler
und die Montagefehler der Komponenten absorbiert. Es besteht daher
eine Gefahr dahingehend, dass das Drehelement sich in dem Freiraum
in einem geneigten Winkel in Bezug auf die zentrale Achse des an
einem Gehäuseteil
des Kombinationsschalters angebrachten Statorelements dreht. Wenn das
Rückstellsteuerflächenglied
an dem vorstehenden Bereich des Drehelements ausgebildet ist, wie dies
bei dem vorstehend geschilderten Stand der Technik der Fall ist,
besteht die Wahrscheinlichkeit zur Entstehung einer relativen Versetzung
zwischen dem Rückstellsteuerflächenglied
und dem Rückstellhebel,
durch die der Rückstellhebel
unwirksam gemacht wird.
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Eine
weitere Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist aus dem Dokument DE-196 02 060 A2 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung ist zum Lösen
der Probleme des einschlägigen
Standes der Technik erfolgt, und ein Ziel derselben besteht in der
Schaffung einer Lenkwinkel-Sensoreinheit, die gebildet ist durch
Kombinieren eines Drehverbinders, der ein feststehendes Spiel für eine glatte
Drehbewegung benötigt,
sowie eines Lenkwinkelsensors, der das Spiel zur Schaffung von hoher
Genauigkeit und hoher Auflösung
begrenzen muss, ohne dass die Funktionen und die Leistungsfähigkeit
derselben beeinträchtigt
werden.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Lenkwinkel-Sensoreinheit geschaffen,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Lenkwinkel-Sensoreinheit
geschaffen, mit einem Drehverbinder zum elektrischen Verbinden einer
an einem Lenkrad angebrachten elektrischen Vorrichtung und einer
an einem Fahrzeugkörper
angebrachten elektrischen Vorrichtung, und mit einem Lenkwinkelsensor
zum Erfassen von Information hinsichtlich der Drehung des Lenkrads,
wobei ein Drehelement in dem Drehverbinder und ein Drehelement in
dem Lenkwinkelsensor durch separate Elemente gebildet sind, wobei das
Drehelement in dem Lenkwinkelsensor einen in Radialrichtung verlaufenden
Schlitz aufweist, wobei das Drehelement in dem Drehverbinder einen
Vorsprung mit nahezu dem gleichen Durchmesser wie dem kleineren
Durchmesser des Schlitzes aufweist, und wobei der Schlitz und der
Vorsprung miteinander in Eingriff stehen.
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Vorzugsweise
ist eine Schraubenfeder zwischen dem Drehelement in dem Drehverbinder
und dem Drehelement in dem Lenkwinkelsensor angeordnet, so dass
die Federkraft der Schraubenfeder die beiden Drehelemente in Richtung
einer Trennung der Drehelemente voneinander elastisch vorspannt.
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Vorzugsweise
weist das Drehelement in dem Drehverbinder einen flexiblen Eingriffsbereich
auf, weist das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor einen Vorsprung
für den
Eingriff mit dem flexiblen Eingriffsbereich auf und steht der flexible
Eingriffsbereich mit dem Vorsprung in Eingriff.
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Vorzugsweise
sind der flexible Eingriffsbereich und der in Radialrichtung verlaufende
Schlitz, die an dem Drehelement des Drehverbinders ausgebildet sind,
an Stellen vorgesehen, die über
einen Winkel von 180° um
die zentrale Achse des Drehelements voneinander beabstandet sind.
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Die
Lenkwinkel-Sensoreinheit kann eine Mehrzahl flexibler Eingriffsbereiche
aufweisen.
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Gemäß noch einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Lenkwinkel-Sensoreinheit
geschaffen, mit einem Drehverbinder zum elektrischen Verbinden einer
an einem Lenkrad angebrachten elektrischen Vorrichtung und einer an
einem Fahrzeugkörper
angebrachten elektrischen Vorrichtung, und mit einem Lenkwinkelsensor
zum Erfassen von Information hinsichtlich der Drehung des Lenkrads,
wobei Statorelemente in dem Drehverbinder und dem Lenkwinkelsensor
miteinander kombiniert sind, wobei Drehelemente in dem Drehverbinder
und in dem Lenkwinkelsensor über
einen Spiel absorbierenden Bereich miteinander in Eingriff stehen,
der eine relative Verlagerung von diesen in Radialrichtung zulässt, und
wobei das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor ein Rückstellsteuerflächenglied
zum Betätigen
eines Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
aufweist. Da bei einer derartigen Konfiguration die relative Verlagerung
zwischen den Drehelementen in Radialrichtung absorbiert wird, lässt sich
ein ausreichend kleiner Freiraum zwischen dem Statorelement und
dem Drehelement in dem Lenkwinkelsensor einstellen, während ein notwendiger
Freiraum zwischen dem Statorelement und dem Drehelement in dem Drehverbinder
gewährleistet
ist. Auf diese Weise lässt
sich der Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
durch das an dem Drehelement des Lenkwinkelsensors ausgebildete
Rückstellsteuerflächenglied
in zuverlässiger Weise
betätigen.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen noch deutlicher.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung lediglich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf
die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
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1 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht einer Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht auf ein unteres Drehelement in einem Drehverbinder der
Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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3 eine
Seitenansicht des in 2 gezeigten unteren Drehelements;
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4 eine
Bodenansicht des in 2 gezeigten unteren Drehelements;
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5 eine
Draufsicht auf ein erstes Drehelement in einem Lenkwinkelsensor
der Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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6 eine
Seitenansicht des in 5 gezeigten ersten Drehelements;
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7 eine
Schnittdarstellung des ersten Drehelements entlang der Linie 7-7 in 5;
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8 eine
Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Hauptteils der Lenkwinkel-Sensoreinheit
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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9 eine
Ansicht zur Erläuterung
der Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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10 eine
Wellenformdarstellung zur Veranschaulichung der Wellenform von Signalen,
die von einem Absolut-Codierer in der Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
abgegeben werden;
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11 eine
im Schnitt dargestellte Konstruktionsdarstellung einer herkömmlichen
Lenkwinkel-Sensoreinheit entlang der Linie 11-11 in 12;
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12 eine
im Schnitt dargestellte Konstruktionsdarstellung entlang der Linie
12-12 in 11;
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13 eine
im Schnitt dargestellte Konstruktionsdarstellung entlang der Linie
13-13 in 12;
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14 eine
Draufsicht unter Darstellung eines Zustands, in dem eine Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung an einem Kombinationsschalter angebracht
ist;
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15 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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16 eine
Bodenansicht eines unteren Drehteils in einem Drehverbinder der
Lenkwinkel-Sensoreinheit;
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17 eine
Draufsicht auf ein oberes Drehteil in einem Lenkwinkelsensor der
Lenkwinkel-Sensoreinheit;
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18 eine
Draufsicht unter Darstellung eines Zustands, in dem das untere Drehteil
in dem Drehverbinder und das obere Drehteil in dem Lenkwinkelsensor
miteinander gekoppelt sind; und
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19 eine
erläuternde
Darstellung eines Zustands, in dem die Lenkwinkel-Sensoreinheit des zweiten
Ausführungsbeispiels
und ein Lenkrad miteinander verbunden sind.
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Die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt
ist, beinhaltet die Lenkwinkel-Sensoreinheit einen Drehverbinder 200 und
einen Lenkwinkelsensor 210, die durch eine Schraubenfeder 16 in
elastische Berührung
miteinander gebracht sind.
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Als
Erstes folgt nun eine Beschreibung des Drehverbinders 200.
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Der
Drehverbinder 200 besitzt im Allgemeinen ein Paar Drehelemente,
und zwar ein oberes Drehelement 1 und ein unteres Drehelement 2,
die konzentrisch sowie drehbar relativ zueinander verbunden sind,
einen Kabelhalter 5, eine untere Abdeckung 6 sowie
ein flexibles Kabel 9, das in einem zwischen dem oberen
und dem unteren Drehelement 1 und 2, dem Kabelhalter 5 und
der unteren Abdeckung 6 gebildeten Raum gehalten und aufgewickelt
ist. Die beiden Enden des flexiblen Kabels 9 sind über einen inneren
Leitungsblock 12 und einen äußeren Leitungsblock 13 in
indirekter Weise elektrisch aus dem Kabelhalter 5 heraus
geführt.
Im vorliegenden Fall ist der innere Leitungsblock 12 durch
den Außenumfangsbereich
des oberen Drehelements 1 festgehalten, und der äußere Leitungsblock 13 ist
durch den Außenumfangsbereich
der unteren Abdeckung 6 festgehalten.
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Das
obere Drehelement 1 und das untere Drehelement 2 werden
als bewegliche Gehäuseeinrichtung
verwendet, und die Kombination aus dem Kabelhalter 5 und
der unteren Abdeckung 6 wird als feststehende Gehäuseeinrichtung
verwendet. Wenn die bewegliche Gehäuseeinrichtung im Uhrzeigersinn
oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird das flexible Kabel 9 im
Inneren des Raums aufgewickelt oder abgewickelt.
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Bei
dem Drehverbinder 200 sind das obere und das untere Drehelement 1 und 2,
die als bewegliche Gehäuseeinrichtung
dienen, sowie der Kabelhalter 5 und die untere Abdeckung 6,
die als feststehende Gehäuseeinrichtung
dienen, in relativ losem Eingriff miteinander angeordnet. In dem
Eingriffsbereich dazwischen ist ein relativ großer Freiraum gebildet. Das
Spiel zwischen der beweglichen Gehäuseeinrichtung und der feststehenden
Gehäuseeinrichtung
aufgrund des Freiraums in dem Eingriffsbereich hält die Drehbewegung des Drehverbinders 200 stabil.
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Bei
dem Drehverbinder 200 mit einer derartigen allgemeinen
Konstruktion wird die feststehende Gehäuseeinrichtung, die den Kabelhalter 5 und
die untere Abdeckung 6 beinhaltet, an einem Fahrzeugkörper angebracht,
und die bewegliche Gehäuseeinrichtung,
die das obere Drehelement 1 und das untere Drehelement 2 beinhaltet,
wird an einer Nabe (nicht gezeigt) einer Lenkwelle angebracht. Die
beiden Enden des flexiblen Kabels 9 werden über Verbinder 14 bzw. 15 mit
elektrischen Vorrichtungen in dem Fahrzeugkörper sowie mit einem Lenkrad
verbunden. Auf diese Weise wird der Drehverbinder 200 als
elektrische Verbindungseinrichtung für ein in einem Fahrzeug angebrachtes
Airbagsystem, eine Hupschaltung und dergleichen verwendet.
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Als
Nächstes
wird der Lenkwinkelsensor 210 beschrieben. Dabei zeigt 1 den
Lenkwinkelsensor 210 in einer umgekehrten Position.
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Unter
Bezugnahme auf 1 besitzt der Lenkwinkelsensor 210 im
Allgemeinen ein Paar Abdeckungen, nämlich eine obere Abdeckung 7 und eine
untere Abdeckung 8, die konzentrisch miteinander verbunden
sind, ein erstes Drehelement 3 und ein zweites Drehelement 4,
die mit der oberen Abdeckung 7 und der unteren Abdeckung 8 drehbar
verbunden sind, sowie eine Codeplatte 10 und einen Fotounterbrecher 11,
die in dem Raum gehalten sind, der zwischen der oberen und der unteren
Abdeckung 7 und 8 und dem ersten und dem zweiten
Drehelement 3 und 4 gebildet ist. Der Fotounterbrecher 11 ist derart
angeordnet, dass er eine Durchgangsöffnung in der Codeplatte 10 quert.
Die Codeplatte 10 und der Fotounterbrecher 11 bilden
z.B. einen Absolut-Codierer, der den Drehwinkel und dergleichen
auf der Basis der Drehung der Codeplatte 10 exakt detektiert.
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Diese
Codeplatte 10 ist zwischen dem ersten Drehelement 3 und
dem zweiten Drehelement 4 sandwichartig gehalten und dreht
sich zusammen mit diesen.
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Bei
dem Lenkwinkelsensor 210 mit dieser allgemeinen Konstruktion
ist eine feststehende Gehäuseeinrichtung,
die die obere Abdeckung 7 und die untere Abdeckung 8 beinhaltet,
an der feststehenden Gehäuseeinrichtung
des Drehverbinders 200 angebracht, und eine bewegliche
Gehäuseeinrichtung,
die das erste Drehelement 3 und das zweite Drehelement 4 beinhaltet,
befindet sich mit der beweglichen Gehäuseeinrichtung des Drehverbinders 200 in
Eingriff. Der Fotounterbrecher 11 gibt ein Detektionssignal
ab.
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Der
Freiraum zwischen dem ersten und dem zweiten Drehelement 3 und 4,
die als bewegliche Gehäuseeinrichtung
dienen, sowie der oberen Abdeckung 7 und der unteren Abdeckung 8,
die als feststehende Gehäuseeinrichtung
in dem Lenkwinkelsensor 210 dienen, ist kleiner gehalten
und exakter als bei dem Drehverbinder 200. Dies stabilisiert
die Position der Codeplatte 10 in Bezug auf den Fotounterbrecher 11,
der in einer Richtung angeordnet ist, die die Mittelachse des Drehelements
schneidet (Radialrichtung).
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Wie
vorstehend erwähnt
worden ist, sind die obere Abdeckung 7 und die untere Abdeckung 8,
die als feststehende Gehäuseeinrichtung
bei dem Lenkwinkelsensor 210 dienen, sowie der Kabelhalter 5 und
die untere Abdeckung 6, die als feststehende Gehäuseeinrichtung
bei dem Drehverbinder 200 dienen, mittels Schrauben oder
dergleichen zu einer Einheit kombiniert, und die feststehende Gehäuseeinrichtung
bei dem Drehverbinder 200 wird an dem Fahrzeugkörper angebracht.
Das erste und das zweite Drehelement 3 und 4,
die als bewegliche Gehäuseeinrichtung
bei dem Lenkwinkelsensor 210 dienen, sowie das obere und
das untere Drehelement 1 und 2, die als bewegliche
Gehäuseeinrichtung
bei dem Drehverbinder 200 dienen, stehen miteinander in Eingriff,
und das obere Drehelement 1 in dem Drehverbinder 1 ist
an der Nabe der Lenkwelle angebracht.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung des unteren Drehelements 2 des
Drehverbinders 200 bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Die 2, 3 und 4 zeigen
eine Draufsicht, eine Seitenansicht bzw. eine Bodenansicht des unteren
Drehelements 2 in dem Drehverbinder 200.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 zu sehen
ist, ist das untere Drehelement 2 des Drehverbinders 200 aus
einem Formmaterial hergestellt und in etwa wie ein Ring ausgebildet.
Das untere Drehelement 2 beinhaltet einen zylindrischen
Bereich 2b, der eine kreisförmige zentrale Öffnung 2a in seinem
Zentrum aufweist, sowie einen kreisförmigen Flanschbereich 2c,
der vom Zentrum des zylindrischen Bereichs 2b in Richtung
zum Umfang nach außen
ragt.
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Der
zylindrische Bereich 2b weist am oberen Ende ein Paar Kerben 2h auf,
die nahezu wie die Spitze eines Kugelschreibers ausgebildet sind
und einander über
die zentrale Achse des zylindrischen Bereichs 2b hinweg
gegenüberliegen,
und ferner weist er ein Paar Ausschnitte 2i auf, die über einen Winkel
von 90° zu
den Kerben 2h versetzt sind. Der Flanschbereich 2c hat
an einer vorbestimmten Stelle einen Schlitz 2d zum Bilden
eines Dreheingriffsbereichs, der nahezu ellipsenförmig ausgebildet
ist, parallele lange Seiten aufweist und sich in Radialrichtung
erstreckt. Weiterhin weist der Flanschbereich 2c eine rechteckige Öffnung 2e zum
Bilden eines Dreheingriffsbereichs auf, die in einer von dem Schlitz 2d um
einen Winkel von 180° um
die zentrale Achse der zentralen Öffnung 2a versetzten
Position ausgebildet ist. Ferner ist ein Paar Festhaltestücke 2f in
Form einer Gabel ausgebildet, die parallel von der einen Seite der Öffnung 2e nach
innen ragt, die sich näher
bei der zentralen Öffnung 2a befindet,
und die Festhaltestücke 2f besitzen
Elastizität
in Umfangsrichtung des Flanschbereichs 2c.
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Die Öffnung 2e und
die Festhaltestücke 2f und 2f bilden
einen flexiblen Eingriffsbereich 2g, der den Dreheingriffsbereich
bildet. Durch die zentrale Öffnung 2a erstreckt
sich die Lenkwelle (nicht gezeigt) hindurch.
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Es
folgt nun eine Beschreibung des ersten Drehelements 3 in
dem Lenkwinkelsensor 210.
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Die 5, 6 und 7 zeigen
eine Draufsicht, eine Seitenansicht bzw. eine Schnittdarstellung
des ersten Drehelements 3 in dem Lenkwinkelsensor 210.
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Wie
in den 5 bis 7 zu sehen ist, ist das erste
Drehelement 3 in dem Lenkwinkelsensor 210 durch
Formen eines Formmaterials in etwa mit der Formgebung eines Rings
gebildet und besitzt einen inneren zylindrischen Bereich 3b mit
einer kreisförmigen
zentralen Öffnung 3a in
seinem Zentrum, einen äußeren zylindrischen
Bereich 3d sowie einen Flanschbereich 3e, der
um das obere Ende des äußeren zylindrischen
Bereichs 3d herum ausgebildet ist. Der innere zylindrische
Bereich 3b und der äußere zylindrische
Bereich 3d sind am unteren Ende miteinander verbunden und
auf diese Weise zu einer einzigen Einheit kombiniert. An der Oberseite
des Flanschbereichs 3e sind ein erster zylindrischer Vorsprung 3i,
der eine kreisförmige Öffnung 3h in
seinem Zentrum aufweist und zum Bilden des Dreheingriffsbereichs
nach oben ragt, sowie ein zweiter zylindrischer Vorsprung 3j ausgebildet,
der in Bezug auf den ersten Vorsprung 3i symmetrisch um
die zentrale Achse der zentralen Öffnung 3a angeordnet
ist, um den Dreheingriffsbereich zu bilden. In dem verbundenen Bereich
an dem unteren Ende des inneren zylindrischen Bereichs 3b und
des äußeren zylindrischen Bereichs 3d sind
dritte zylindrische Vorsprünge 3k und 3m,
die nach außen
wegragen, symmetrisch um die zentrale Achse der zentralen Öffnung 3a herum angeordnet.
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Zwischen
dem inneren zylindrischen Bereich 3b und dem äußeren zylindrischen
Bereich 3d sind bogenförmige
Vertiefungen 3c ausgebildet, und eine Mehrzahl von (z.B.
drei) Verbindungsbereichen 3n ist ebenfalls ausgebildet.
Die Verbindungsbereiche 3n weisen Gewindeöffnungen 3p auf.
Die zentrale Öffnung 3a wird
von der Lenkwelle (nicht gezeigt) durchsetzt.
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Es
folgt nun eine Beschreibung des Eingriffs zwischen dem unteren Drehelement 2 in
dem Drehverbinder 200 und dem ersten Drehelement 3 in
dem Lenkwinkelsensor 210.
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8 zeigt
eine Schnittdarstellung zur Erläuterung
des Hauptbereichs eines Eingriffszustands des unteren Drehelements 2 in
dem Drehverbinder 200 und des ersten Drehelements 3 in
dem Lenkwinkelsensor 210 bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, und 9 zeigt eine Darstellung zur
Erläuterung
des in 8 gezeigten Eingriffszustands.
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Beim
Montieren des Drehverbinders 200 wird die feststehende
Gehäuseeinrichtung
durch Festhalten der unteren Abdeckung 6 an dem Kabelhalter 5 gebildet,
der das flexible Kabel 9 enthält, der zylindrische Bereich 2b des
unteren Drehelements 2 wird durch die Öffnung 1b des oberen
Drehelements 1 derart eingeführt, dass der Flanschbereich 1a des oberen
Drehelements 1 nach oben weist und der Flanschbereich 2c des
unteren Drehelements 2 nach unten weist, und das obere
Drehelement 1 sowie das untere Drehelement 2 werden
durch Schnappverbindung mit der feststehenden Gehäuseeinrichtung kombiniert
bzw. vereinigt.
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Was
den Lenkwinkelsensor 210 anbelangt, so wird die feststehende
Gehäuseeinrichtung
montiert durch Festhalten der oberen Abdeckung 7 und der
unteren Abdeckung 8, zwischen denen der Fotounterbrecher 11 und
die Codeplatte 10 angeordnet sind, wonach die dritten Vorsprünge 3k und 3m,
die an der unteren Fläche
des ersten Drehelements 3 ausgebildet sind, mit Vertiefungen 4b und 4c in
Eingriff gebracht werden, die an der oberen Oberfläche des
zweiten Drehelements 4 ausgebildet sind, während die
Codeplatte 10 mit den dritten Vorsprüngen 3k und 3m derart
in Eingriff gebracht wird, dass der Flanschbereich 3e des
ersten Drehelements 3 nach oben weist und der Flanschbereich 4a des
zweiten Drehelements 4 nach unten weist. Das erste Drehelement 3 und
das zweite Drehelement 4 werden dann als bewegliche Gehäuseeinrichtung
mittels Schrauben (nicht gezeigt) kombiniert, wobei die Codeplatte 10 dazwischen
gehalten ist.
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Die
Schraubenfeder 16 wird zwischen der äußeren Wand des zylindrischen
Bereichs 2b des unteren Drehelements 2 in dem
Drehverbinder 200 und der inneren Wand des äußeren zylindrischen
Bereichs 3d des ersten Drehelements 3 in dem Lenkwinkelsensor 210 platziert,
und der Kabelhalter 5 in dem Drehverbinder 200 und
die obere Abdeckung 7 in dem Lenkwinkelsensor 210 werden
mittels Schrauben (nicht gezeigt) kombiniert, so dass die Lenkwinkel-Sensoreinheit zusammengebaut
ist. In diesem Zustand ist die Schraubenfeder 16 derart platziert,
dass sie auf den oberen Flächen
der Verbindungsbereiche 3n in dem ersten Drehelement 3 liegt.
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In
diesem montierten Zustand sind das erste Drehelement 3 und
das untere Drehelement 2 durch die Federkraft der Schraubenfeder 16 in
Richtung einer Trennung voneinander elastisch vorgespannt. Diese
elastische Vorspannung führt
dazu, dass die Unterseite des Flanschbereichs 3e des ersten
Drehelements 3 bei dem Lenkwinkelsensor 210 stets
mit der Oberseite einer oberen Wand 7a der oberen Abdeckung 7 in
Berührung
steht.
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Wenn
das untere Drehelement 2 und das erste Drehelement 3 miteinander
in Eingriff stehen, ragen der erste Vorsprung 3i und der
zweite Vorsprung 3j, die zum Bilden der Dreheingriffsbereiche an
dem Flanschbereich 3e in dem ersten Drehelement 3 ausgebildet
sind, in Richtung auf den Flanschbereich 2c des unteren
Drehelements 2. Der erste Vorsprung 3i befindet
sich innerhalb des Schlitzes 2d, der den Dreheingriffsbereich
des unteren Drehelements 2 bildet, und der zweite Vorsprung 3j befindet
sich zwischen dem Paar von Festhaltestücken 2f und 2f,
die den flexiblen Eingriffsbereich 2g bilden, der als Dreheingriffsbereich
dient.
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In
diesem Fall ist der kleinere Durchmesser des Schlitzes 2d in
etwa gleich dem Durchmesser des ersten Vorsprungs 3i, und
der Eingriff dazwischen bildet einen winzigen Freiraum (z.B. einen Freiraum
von ca. 50 μm).
Der größere Durchmesser des
Schlitzes 2d ist größer als
der Durchmesser des ersten Vorsprungs 3i. Dadurch kann
sich der erste Vorsprung 3i in Richtung des größeren Durchmessers
des Schlitzes 2d bewegen. Der zweite Vorsprung 3j befindet
sich in elastischer Berührung
mit den Elastizität
aufweisenden Festhal testücken 2f im Inneren
der Öffnung 2e,
und er ist in der Öffnung 2e in ähnlicher
Weise wie der erste Vorsprung 3i beweglich.
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Wie
vorstehend erwähnt
worden ist, weist das untere Drehelement 2 des Drehverbinders 200 eine
derartige Konstruktion auf, dass eine Verlagerung (Spiel) in der
die zentrale Achse schneidenden Richtung möglich ist, nachdem es mit dem
hohe Genauigkeit aufweisenden Lenkwinkelsensor 210 gekoppelt
ist.
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Das
Spiel des unteren Drehelements 2 in der Richtung X-Y (der
zu der zentralen Achse orthogonalen Richtung) wird durch die Bewegung
des ersten Vorsprungs 3i des ersten Drehelements 3 in
der Richtung des größeren Durchmessers
des Schlitzes 2d ermöglicht,
und das Spiel in der Z-Richtung (der Richtung der zentralen Achse)
wird durch die Federkraft der Schraubenfeder 16 ermöglicht,
da die Schraubenfeder 16 zwischen dem unteren Drehelement 2 und
dem ersten Drehelement 3 angeordnet ist.
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Während die
Schraubenfeder 16 in der vorstehenden Beschreibung frei
zwischen dem unteren Drehelement 2 und dem ersten Drehelement 3 gehalten
ist, können
z.B. beide Enden der Schraubenfeder 16 durch Festhaltebereiche
(z.B. Festhalteöffnungen)
festgehalten sein, die in dem unteren Drehelement 2 bzw.
dem ersten Drehelement 3 ausgebildet sind.
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Als
Nächstes
folgt eine Beschreibung der Drehbewegung des unteren Drehelements 2 und
des ersten Drehelements 3 in dem vorstehend beschriebenen
Eingriffszustand.
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Wie
in 9 gezeigt ist, wird bei Drehung der Lenkwelle
die Drehbewegung über
das obere Drehelement 1 in dem Drehverbinder 200,
der auf der Nabe der Lenkwelle befestigt ist, auf das untere Drehelement 2 übertragen,
so dass sich das untere Drehelement 2 ebenfalls dreht.
Die Drehung des unteren Drehelements 2 wird auf das erste
Drehelement 3 in dem Lenkwinkelsensor 210 übertragen.
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Die
Drehung des ersten Drehelements 3 wird exakt übertragen,
da der erste Vorsprung 3i des ersten Drehelements 3 mit
dem Schlitz 2d des unteren Drehelements 2 mit
wenig Freiraum dazwischen in Eingriff steht.
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Das
erste Drehelement 3 bewegt sich aufgrund der Federkraft
der Schraubenfeder 16 nicht in Richtung der zentralen Achse
(der Axialrichtung), und die untere Oberfläche seines Flanschbereichs 3e befindet
sich stets in Berührung
mit der oberen Oberfläche
der oberen Wand 7a der oberen Abdeckung 7. Da
die Länge
zwischen dem Flanschbereich 3e und der Codeplatte 10 exakt
definiert ist, ist die Länge
zwischen der oberen Wand 7a und der Codeplatte 10 stets
konstant gehalten. Die in der oberen Abdeckung 7 gebildeten
Positionen des Fotounterbrechers 11 und der Codeplatte 10,
nämlich
die Position der Codeplatte 10 in dem Spalt des Fotounterbrechers 11 in
Axialrichtung, ist festgelegt, und es lässt sich ein stabiles Codierer-Ausgangssignal
erzielen.
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Das
untere Drehelement 2 weist den flexiblen Eingriffsbereich 2g zusätzlich zu
dem Schlitz 2d auf. Da die äußere Umfangsfläche des
zweiten Vorsprungs 3j des ersten Drehelements 3,
die mit dem flexiblen Eingriffsbereich 2g in Eingriff steht,
mit einem der Festhaltestücke 2f in
Berührung
steht, die den flexiblen Eingriffsbereich 2g bilden, ermöglicht die
Berührungskraft
auch die Übertragung
einer konstanten Drehkraft.
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Der
Grund hierfür
wird in Verbindung mit Detektionssignalen von dem Absolut-Codierer
bei dem Lenkwinkelsensor 210 beschrieben.
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10 zeigt
ein Wellenformdiagramm unter Darstellung von Detektionssignalen,
die von dem Absolut-Codierer bei dem Lenkwinkelsensor 210 abgegeben
werden.
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Der
Absolut-Codierer erfasst A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Ausgangssignale und
berechnet den Drehwinkel und dergleichen. Der Absolut-Codierer berechnet
die Drehrichtung (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn) und
den Drehwinkel der Lenkwelle durch Erfassen der ansteigenden Wellenform
und der abfallenden Wellenform des A-Phasen signals sowie der ansteigenden
Wellenform und der abfallenden Wellenform des B-Phasensignals.
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Ferner
liest der Absolut-Codierer die Anstiegs- und Abfallspositionen des
Z-Phasensignals als
Codes auf der Basis des Anstiegs und des Abfalls des A-Phasensignals und
des B-Phasensignals oder er zählt
die Breite von diesen, und er berechnet den Drehwinkel aus der Referenzposition
in Abhängigkeit von
einer Rechentabelle, die in einer zentralen Verarbeitungseinheit
(CPU) gespeichert ist.
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In
Wirklichkeit variieren die Anstiegspositionen und die Abfallspositionen
der Wellen der Phasen jedoch stets aufgrund optischer, elektrischer
und mechanischer Faktoren. Wenn z.B. angenommen wird, dass die Ausgangsphasendifferenz
zwischen der Anstiegs- oder Abfallsposition des Z-Phasensignals
und der Anstiegs- oder Abfallsposition des A-Phasensignals oder
des B-Phasensignals als mechanischer Winkel λ angenommen wird, und dabei
der Wert α, nämlich die
Auflösung,
1,5 % beträgt
und keine Schwankungen vorhanden sind, betragen alle der mechanischen
Winkel λ 0,75°. In Wirklichkeit
variieren diese jedoch in der vorstehend genannten Weise. Messungen
haben gezeigt, dass der Mindestwert des mechanischen Winkels λ um ca. 5
% bis 10 verbessert wird (nämlich
erhöht
wird), wenn das untere Drehelement 2 den flexiblen Eingriffsbereich 2g zusätzlich zu
dem Schlitz 2d aufweist und mit dem ersten Drehelement 3 in
Eingriff steht sowie an zwei Stellen Drehung ausgesetzt ist, und
zwar im Vergleich zu dem Fall, in dem das untere Drehelement 2 nur
den Schlitz 2d aufweist. Dies zeigt an, dass der flexible
Eingriffsbereich 2g zur Drehung der Drehelemente beiträgt.
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Wie
vorstehend erwähnt
wurde, ist aufgrund der Ausbildung des unteren Drehelements 2 in
dem Drehverbinder 200 mit dem Schlitz 2c und dem
flexiblen Eingriffsbereich 2g das untere Drehelement 2 an
zwei Stellen mit dem ersten Drehelement 3 in dem Lenkwinkelsensor 210 in
Eingriff. Dies ermöglicht eine
glatte Übertragung
der Drehbewegung, um dadurch die Schwankungen in dem vorstehend
genannten Winkel λ zu
reduzieren und auf diese Weise ein stabileres und exakteres Ausgangssignal
zu erzielen.
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Während das
untere Drehelement 2 in dem Drehverbinder 200 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einen flexiblen Eingriffsbereich 2g aufweist,
ist es auch möglich,
eine Mehrzahl flexibler Eingriffsbereiche 2g an dem unteren
Drehelement 2 auszubilden sowie eine Mehrzahl von Vorsprüngen an
dem ersten Drehelement 3 des Lenkwinkelsensors 210 entsprechend
dieser Mehrzahl von flexiblen Eingriffsbereichen 2g auszubilden.
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Während die
Konfiguration des Dreheingriffsbereichs, bei dem das untere Drehelement 2 den
Schlitz 2d und den flexiblen Eingriffsbereich 2g aufweist
und das erste Drehelement 3 zwei Vorsprünge aufweist, bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist diese nicht
auf die vorstehend beschriebene Konstruktion beschränkt. Im
Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann das
untere Drehelement 2 zwei Vorsprünge aufweisen, und das erste
Drehelement 3 kann den Schlitz 2d und den flexiblen
Eingriffsbereich 2g aufweisen. Ferner können auch zwei flexible Eingriffsbereiche 2g ohne
Ausbildung des Schlitzes 2d vorgesehen werden.
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Im
Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Eine
Lenkwinkel-Sensoreinheit gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Drehverbinder zum elektrischen
Verbinden einer an einem Lenkrad angebrachten elektrischen Komponente
mit einem Fahrzeugkörper
sowie einen Lenkwinkelsensor zum Erfassen von Information hinsichtlich
der Drehung des Lenkrads, wobei Statorelemente in dem Drehverbinder und
dem Lenkwinkelsensor festgelegt und miteinander kombiniert sind,
Drehelemente in dem Drehverbinder und dem Lenkwinkelsensor über einen
Spiel aufnehmenden Bereich miteinander in Eingriff stehen, der die
relative Verlagerung derselben in Radialrichtung zulässt, und
wobei das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor ein Rückstellsteuerflächenglied zum
Betätigen
eines Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
aufweist.
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Vorzugsweise
hat als der Spiel absorbierende Bereich eines der Drehelemente in
dem Drehverbinder und dem Lenkwinkelsensor einen in Radialrichtung
verlaufenden Schlitz, während
das andere Drehelement einen Vorsprung aufweist, der in dem Schlitz
verschiebbar ist.
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14 zeigt
eine Draufsicht unter Darstellung eines Zustands, in dem eine Lenkwinkel-Sensoreinheit
des zweiten Ausführungsbeispiels
an einem Kombinationsschalter angebracht ist, 15 zeigt eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der Lenkwinkel-Sensoreinheit, 16 zeigt
eine Bodenansicht eines unteren Drehteils in einem Drehverbinder
der Lenkwinkel-Sensoreinheit, 17 zeigt
eine Draufsicht auf ein oberes Drehteil in einem Lenkwinkelsensor
der Lenkwinkel-Sensoreinheit, 18 zeigt
eine Draufsicht unter Darstellung eines Zustands, in dem das untere
Drehteil des Drehverbinders und das obere Drehteil des Lenkwinkelsensors miteinander
gekoppelt sind, und 19 zeigt eine erläuternde
Ansicht eines Zustands, in dem die Lenkwinkel-Sensoreinheit und
ein Lenkrad miteinander verbunden sind.
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Eine
Lenkwinkel-Sensoreinheit 101 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
weist einen Drehverbinder 102 und einen Lenkwinkelsensor 103 auf, die
in Form einer Einheit kombiniert sind. Diese Lenkwinkel-Sensoreinheit 101 ist
in Form einer eine einzige Einheit bildenden Komponente zwischen
einem Lenkrad und einem Kombinationsschalter auf der Seite einer
Lenksäule
zu integrieren.
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Wie
in 14 gezeigt ist, weist der Kombinationsschalter
ein Gehäuse 104 auf,
das als äußere Hülle dient.
Das Gehäuse 104 weist
eine Mehrzahl von Stützzapfen 104a,
eine Einführöffnung 105 sowie Halterbereiche 106 auf,
die einander über
die Einführöffnung 105 auf
der rechten und der linken Seite hinweg gegenüberliegen. Eine Basis 107a eines Scheinwerferschalters 107 ist
an einem der Halterbereiche 106 angebracht, und ein Steuerhebel 108 zum Ausführen einer
nach rechts und nach links gehenden Richtungsanzeige sowie einer
Anzeige zum Überholen
ist von der Basis 107a abgestützt. Die Basis 107a enthält bekannte
Mechanismen, wie z.B. einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln
des Steuerhebels 108 in der Arbeitsposition, einen Anzeigeeinrich tungs-Rückstellmechanismus
zum Veranlassen des in der Arbeitsposition befindlichen Steuerhebels 108 zum
automatischen Rückkehren
in die zentrale Position. Das vordere Ende des Rückstellhebels 107b,
der ein Bestandteil des Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus ist, ragt
in die Einführöffnung 105 hinein.
Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch ist ein Scheibenwischerschalter
an dem anderen Halterbereich 106 angebracht.
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Wie
unter Bezugnahme auf 15 zu sehen ist, umfasst der
Drehverbinder 102 einen Kabelhalter 109 sowie
eine untere Abdeckung 110, die zu einem ersten Statorelement
kombiniert werden, sowie ein oberes Drehteil 111 und ein
unteres Drehteil 112, die zu einem ersten Drehelement kombiniert
werden. Ein Flachkabel 113 ist z.B. in spiraliger Form
in einem ringförmigen
Raum aufgewickelt, der zwischen dem ersten Statorelement (dem Kabelhalter 109 und
der unteren Abdeckung 110) und dem ersten Drehelement (dem
oberen Drehteil 111 und dem unteren Drehteil 112)
gebildet ist. Die beiden Enden des Flachkabels 113 sind
aus dem Statorelement einschließlich
des Kabelhalters 109 und dergleichen über einen inneren Leitungsblock 114 und
einen äußeren Leitungsblock 115 elektrisch nach
außen
geführt.
Im vorliegenden Fall ist der innere Leitungsblock 114 durch
den äußeren Umfangsbereich
des oberen Drehteils 111 festgehalten, und der äußere Leitungsblock 115 ist
durch den äußeren Randbereich
der unteren Abdeckung 110 festgehalten. Das obere Drehteil 111 weist
ein Paar Fingerbereiche 111a auf, die aus der oberen Oberfläche des
Kabelhalters 109 heraus nach außen ragen. Wenn das obere Drehteil 111 und
das untere Drehteil 112, die als erstes Drehelement dienen,
sich im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in Bezug auf den Kabelhalter 109 und
die untere Abdeckung 110 drehen, die als erstes Statorelement
dienen, wird das Flachkabel 113 im Inneren des ringförmigen Raums aufgewickelt
oder abgewickelt. In diesem Fall sind das obere Drehteil 111 und
das untere Drehteil 112 sowie der Kabelhalter 109 und
die untere Abdeckung 110 mit relativ großem Freiraum
drehbar gekoppelt. Das Spiel zwischen dem ersten Drehelement und dem
ersten Statorelement, das sich aufgrund des Freiraums ergibt, hält die Drehbewegung
des Drehverbinders 102 stabil.
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Der
Lenkwinkelsensor 103, der in 15 in einer
umgekehrten Position gezeigt ist, umfasst eine obere Abdeckung 116 und
eine untere Abdeckung 117, die zu einem zweiten Statorelement
kombiniert werden, sowie ein oberes Drehteil 118 und ein
unteres Drehteil 119, die zu einem zweiten Drehelement kombiniert
werden. Eine Codeplatte 120 ist fest zwischen dem oberen
Drehteil 118 und dem unteren Drehteil 119 gehalten.
Das untere Drehteil 119 weist ein zylindrisches Element 119a auf,
das aus der Bodenfläche
der unteren Abdeckung 117 heraus nach außen ragt.
In einem Teil des zylindrischen Elements 119a ist ein Rückstellsteuerflächenglied 119b zum Betätigen des
Rückstellhebels 107 in
dem vorstehend genannten Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus ausgebildet.
Ein Fotounterbrecher 121 ist derart in einem ringförmigen Raum
angeordnet, der zwischen dem zweiten Statorelement (der oberen Abdeckung 116 und
der unteren Abdeckung 117) und dem zweiten Drehelement
(dem oberen Drehteil 118 und dem unteren Drehteil 119)
gebildet ist, dass er Durchgangsöffnungen
der Codeplatte 120 quert. Die Codeplatte 120 und
der Fotounterbrecher 121 bilden z.B. einen Absolut-Codierer.
Wenn das obere Drehteil 118 und das untere Drehteil 119,
die als zweites Drehelement dienen, sich im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
in Bezug auf das obere Drehteil 118 und das untere Drehteil 119 drehen,
die als zweites Statorelement dienen, dreht sich die Codeplatte 120 zusammen
mit dem oberen und dem unteren Drehteil 118 und 119,
und ein Ausgangssignal hinsichtlich Information über die Drehung der Codeplatte 120 wird
von dem Fotounterbrecher 121 erfasst. In diesem Fall ist
der Freiraum zwischen dem oberen Drehteil 118 und dem unteren
Drehteil 119 sowie zwischen der oberen Abdeckung 116 und
der unteren Abdeckung 117 kleiner und exakter gewählt als
bei dem Drehverbinder 102, um dadurch die Position der Codeplatte 120 in
Bezug auf den Fotounterbrecher 121 zu stabilisieren, der
in einer die zentrale Achse des zweiten Drehelements schneidenden
Richtung (Radialrichtung) angeordnet ist.
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Wie
in 16 gezeigt ist, hat das untere Drehteil 112 in
dem Drehverbinder 102 eine zentrale Öffnung 112a in seiner
Mitte, und ein ringförmiger Flanschbereich 112b ist
um die zentrale Öffnung 112a herum
ausgebildet. Der Flanschbereich 112b weist einen Schlitz 112c und
eine rechteckige Öffnung 112d auf,
die an einander gegenüberliegenden Stellen
angeordnet sind, die über
einen Winkel von 180° um
die Mitte der zentralen Öffnung 112a voneinander
beabstandet sind. Der Schlitz 112c ist nahezu elliptisch
ausgebildet und weist parallele lange Seiten auf, die in Radialrichtung
verlaufen. Die rechteckige Öffnung 112 erstreckt
sich ebenfalls in Radialrichtung und weist an ihren beiden Seiten
elastische Stücke 112e auf.
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Wie
in 17 gezeigt ist, hat das obere Drehteil 118 in
dem Lenkwinkelsensor 103 eine zentrale Öffnung 118a in seiner
Mitte sowie einen um die zentrale Öffnung 118a herum
ausgebildeten ringförmigen
Flanschbereich 118b. Der Flanschbereich 118b weist
einen ersten zylindrischen Vorsprung 118c und einen zweiten
zylindrischen Vorsprung 118d auf, die an einander gegenüberliegenden
Stellen vorgesehen sind, die über
einen Winkel von 180° um
die Mitte der zentralen Öffnung 118a voneinander beabstandet
sind.
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Der
Drehverbinder 102 und der Lenkwinkelsensor 103 mit
dieser Ausbildung werden folgendermaßen zu der Lenkwinkel-Sensoreinheit 101 kombiniert
und zusammengebaut. Genauer gesagt werden der Kabelhalter 109 in
dem Drehverbinder 102 und die obere Abdeckung 116 in
dem Lenkwinkelsensor 103 mittels nicht dargestellter Schrauben
in einem Zustand fixiert, in dem eine Schraubenfeder 122 zwischen
dem unteren Drehteil 112 des Drehverbinders 102 und
dem oberen Drehteil 118 des Lenkwinkelsensors 103 angeordnet
und, so dass das erste Statorelement in dem Drehverbinder 102 und
das zweite Statorelement in dem Lenkwinkelsensor 103 festgelegt
und miteinander kombiniert sind. Da das untere Drehteil 112 in
dem Drehverbinder 102 und das obere Drehteil 118 in
dem Lenkwinkelsensor 103 in dem vorliegenden Fall durch
die Federkraft der Schraubenfeder 122 in Richtung einer
Trennung voneinander vorgespannt sind, führt die elastische Druckbeaufschlagung
dazu, dass die untere Oberfläche
des Flanschbereichs 118b des oberen Drehteils 118 stets in
Berührung
mit der oberen Oberfläche
der oberen Abdeckung 116 gehalten ist. Weiterhin sind der
erste Vorsprung 118c und der zweite Vorsprung 118d des oberen
Drehteils 118 in den Schlitz 112c bzw. die rechteckige Öffnung 112d des
unteren Drehteils 112 eingesetzt, wie dies in 18 gezeigt
ist, und das Drehelement (das untere Drehteil 112) in dem
Drehverbinder 112 sowie das Drehelement (das obere Drehteil 118)
in dem Lenkwinkelsensor 103 sind über zwei Spiel absorbierende
Bereiche miteinander gekoppelt, die aus dem Eingriffsbereich zwischen
dem Schlitz 112c und dem ersten Vorsprung 118c sowie dem
Eingriffsbereich zwischen der rechteckigen Öffnung 112d und dem
zweiten Vorsprung 118d gebildet sind.
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Der
kleinere Durchmesser des Schlitzes 112c und der Durchmesser
des ersten Vorsprungs 118c sind in etwa gleich gewählt, so
dass der Schlitz 112c und der erste Vorsprung 118c mit
einem winzigen Freiraum (z.B. 50 m) miteinander in Eingriff stehen.
Da der größere Durchmesser
des Schlitzes 112c in angemessener Weise größer gewählt ist
als der Durchmesser des ersten Vorsprungs 118c, kann sich
der erste Vorsprung 118c in der Richtung des größeren Durchmessers
des Schlitzes 112c bewegen. In ähnlicher Weise stehen die rechteckige Öffnung 112d und
der zweite Vorsprung 118d mit geringem Freiraum miteinander
in Eingriff, und der größere Durchmesser
der rechteckigen Öffnung 112d ist angemessen
größer gewählt als
der Durchmesser des zweiten Vorsprungs 118d. Auf diese
Weise kann sich auch der zweite Vorsprung 118d in Richtung
des größeren Durchmessers
der rechteckigen Öffnung 112d bewegen.
Da die Außenumfangsfläche des zweiten
Vorsprungs 118d in Berührung
mit dem Paar der elastischen Stücke 112e zwischen
diesen angeordnet ist, kann sich der zweite Vorsprung 118d in
der Richtung des größeren Durchmessers
der rechteckigen Öffnung 112d bewegen,
ohne dass irgendein Spiel in Umfangsrichtung entsteht. Auf diese
Weise weist das untere Drehteil 112 in dem Drehverbinder 102 eine
derartige Konstruktion auf, dass das Spiel in einer die zentrale
Achse schneidenden Richtung (den X-Y-Richtungen in 18)
ermöglicht
ist, nachdem es mit dem hohe Genauigkeit aufweisenden Lenkwinkelsensor 103 gekoppelt
ist. Das Spiel in der Richtung der zentralen Achse wird durch die
Federkraft der Schraubenfeder 122 ermöglicht.
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Die
auf diese Weise zusammengebaute Lenkwinkel-Sensoreinheit 101 wird
für die
Verwendung zwischen dem Lenkrad und dem Kombinationsschalter auf
der Seite der Lenksäule
integriert, wie dies vorstehend erwähnt worden ist. Beim Integrieren wird
zuerst die Lenkwinkel-Sensoreinheit 101 auf das Gehäuse 104 des
Kombinationsschalters gesetzt, der an einer Säulenabdeckung oder dergleichen
angebracht ist, und das erste und das zweite Statorelement in dem Drehverbinder 102 und
dem Lenkwinkelsensor 103, die zu einer Einheit kombiniert
worden sind, werden auf die Stützzapfen 104b des
Gehäuses 104 geschraubt,
wie dies in 14 gezeigt ist. In diesem Fall
wird das zylindrische Element 119a des unteren Drehteils 119 in
dem Lenkwinkelsensor 103 in die Einführöffnung 105 des Gehäuses 104 eingesetzt,
und das an dem zylindrischen Element 119a ausgebildete
Rückstellsteuerflächenglied 119b liegt dem
vorderen Ende des Rückstellhebels 107b im
Inneren der Einführöffnung 105 gegenüber. Auf
diese Weise wird die relative Position zwischen dem Rückstellsteuerflächenglied 119b,
das in dem unteren Drehteil 119 des hohe Genauigkeit aufweisenden Lenkwinkelsensors 103 ausgebildet
ist und wobei wenig Freiraum an dem Dreheingriffsbereich vorhanden
ist, und dem Rückstellhebel 107b des
Kombinationsschalters in exakter Weise aufrechterhalten.
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Danach
wird in der in 19 dargestellten Weise ein Lenkrad 123 auf
einer nicht dargestellten Lenkwelle angebracht, und die an dem oberen
Drehteil 111 in dem Drehverbinder 102 ausgebildeten
Fingerbereiche 111a werden in Festhalteöffnungen 123a eingeführt und
in diesen festgehalten, die an vorbestimmten Stellen des Lenkrads 123 ausgebildet sind.
Ferner werden die beiden Enden des Flachkabels 113 über Verbinder 124 bzw. 125 mit
dem Lenkrad 123 und dem Kombinationsschalter verbunden. Auf
diese Weise werden an dem Lenkrad 123 angebrachte elektrische
Komponenten, wie z.B. eine Airbag-Aufblaseinrichtung, über das Flachkabel 113 in dem
Drehverbinder 102 mit dem Kombinationsschalter verbunden.
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Wenn
das Lenkrad 123 im Betrieb im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird, wird aufgrund der Übertragung
der Drehkraft auf das obere Drehteil 111 in dem Drehverbinder 102 über die
Fingerbereiche 111a das Flachkabel 113 in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des oberen Drehteils 111 und des unteren
Drehteils 112, die das erste Drehelement bilden, aufgewickelt
oder abgewickelt. Die Drehkraft des ersten Drehelements wird auf
das zweite Drehelement in dem Lenkwinkelsensor 103 übertragen,
und die Codeplatte 120 dreht sich zusammen mit dem oberen
und dem unteren Drehteil 118 und 119, die das
zweite Drehelement bilden. Auf diese Weise wird ein Ausgangssignal
hinsichtlich Information über
die Drehbewegung der Codeplatte 120 von dem Fotounterbrecher 121 detektiert.
Da im vorliegenden Fall, wie dies vorstehend erwähnt wurde, das untere Drehteil 112 in
dem Drehverbinder 102 eine derartige Konstruktion aufweist,
dass das Spiel in der die zentrale Achse schneidenden Richtung möglich ist,
kann die Drehung des unteren Drehteils 112 auf das obere
Drehteil 118 in dem Lenkwinkelsensor 103 übertragen
werden, wobei wenig Freiraum an dem Dreheingriffsbereich vorhanden
ist. Da das untere Drehteil 112 aufgrund der Federkraft
der Schraubenfeder 122 sich ferner nicht in Richtung der zentralen
Achse (der Axialrichtung) bewegt, sind die Positionen des Fotounterbrechers 121 und
der Codeplatte 120, wie diese in der oberen Abdeckung 116 gebildet
sind, nämlich
der Betriebsspalt, festgelegt, so dass sich ein stabiles Codierer-Ausgangssignal erzielen
lässt.
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Wenn
sich das zweite Drehelement in dem Lenkwinkelsensor 103 auf
diese Weise dreht, dreht sich das an dem unteren Drehteil 119 in
dem zweiten Drehelement gebildete Rückstellsteuerflächenglied 119b im
Inneren der Einführöffnung 105.
Wenn das Lenkrad 123 in die Neutralstellung gedreht wird,
verursacht das Rückstellsteuerflächenglied 119b somit eine
antriebsmäßige Bewegung
des Rückstellhebels 107b,
und der Steuerhebel 108 in der Arbeitsposition kehrt dadurch
automatisch in die zentrale Position zurück. Da in diesem Fall das untere
Drehteil 112 in dem Drehverbinder 102 eine derartige
Konstruktion aufweist, dass Spiel in der ihre zentrale Achse schneidenden
Richtung möglich
ist, kann die Drehbewegung des unteren Drehteils 112 auf
das obere Drehteil 118 in dem Lenkwinkelsensor 103 in
einer Weise übertragen
werden, bei der wenig Freiraum an dem Dreheingriffsbereich vorhanden
ist, und der Rückstellhebel 107b kann
durch das Rückstellsteuerflächenglied 119b des
unteren Drehteils 119, das sich zusammen mit dem oberen
Drehteil 118 in dem Lenkwinkelsensor 103 dreht,
in zuverlässiger
Weise betätigt
werden.
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Während bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Drehverbinder
auf der Seite des Lenkrads angeordnet ist und der Lenkwinkelsensor
unter dem Drehverbinder angeordnet ist, kann umgekehrt dazu auch
der Lenkwinkelsensor auf der Seite des Lenkrads angeordnet sein,
und der Drehverbinder kann unter dem Lenkwinkelsensor angeordnet
sein. Da in diesem Fall der Lenkwinkelsensor durch den Drehverbinder
direkt gedreht wird, kann er den Lenkwinkel des Lenkrads in noch
exakterer Weise detektieren.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, sind bei der Lenkwinkel-Sensoreinheit der
vorliegenden Erfindung das Drehelement in dem Drehverbinder und
das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor durch separate Elemente
gebildet, und eines von den Drehelementen in dem Drehverbinder und
dem Lenkwinkelsensor weist einen in Radialrichtung verlaufenden
Schlitz auf, während
das andere Drehelement einen Vorsprung mit einem Durchmesser aufweist,
der in etwa gleich dem kleineren Durchmesser des Schlitzes ist,
wobei der Schlitz und der Vorsprung miteinander in Eingriff stehen.
Wenn der Drehverbinder, bei dem ein großer Freiraum zwischen der feststehenden
Gehäuseeinrichtung
und dem als bewegliche Gehäuseeinrichtung
dienenden Drehelement vorhanden ist und bei dem Verlagerungen in
der zu der zentralen Achse orthogonalen Richtung um einen relativ
großen
Betrag erfolgen, mit dem hohe Genauigkeit aufweisenden Lenkwinkelsensor
in Eingriff steht, bei dem ein kleiner Freiraum zwischen der feststehenden
Gehäuseeinrichtung
und dem als bewegliche Gehäuseeinrichtung
dienenden Drehelement vorhanden ist, ermöglichen der Drehverbinder und der
Lenkwinkelsensor die Erzielung einer glatten bzw. gleichmäßigen Drehbewegung.
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Selbst
wenn die zentralen Achsen der feststehenden Gehäuseeinrichtungen des Drehverbinders
und des Lenkwinkelsensors, die zu einer Einheit kombiniert sind,
voneinander versetzt werden, wird diese Versetzung durch den Eingriff
zwischen dem Schlitz und dem Vorsprung aufgenommen.
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Die
Schraubenfeder befindet sich zwischen dem Drehelement in dem Drehverbinder
und dem Drehelement in dem Lenkwinkelsensor, und die beiden Drehelemente
werden durch die Federkraft der Schraubenfeder in Richtung einer
Trennung der Drehelemente voneinander elastisch vorgespannt. Der Flanschbereich
des Drehelements in dem Lenkwinkelsensor befindet sich somit stets
in Berührung
mit der oberen Wand der oberen Abdeckung, und die an dem Drehelement
angebrachte Codeplatte ist stets in Richtung der zentralen Achse
gedrückt.
Dadurch befinden sich die Codeplatte und der Fotounter brecher, der
an der feststehenden Gehäuseeinrichtung
angebracht ist, in einer zueinander stabilen Beziehung, wobei dies
wiederum eine Stabilisierung eines Detektionssignals von dem Fotounterbrecher
und dadurch wiederum die Schaffung einer hohe Genauigkeit aufweisenden
Lenkwinkel-Sensoreinheit ermöglicht.
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Ferner
weist das Drehelement in dem Drehverbinder einen flexiblen Eingriffsbereich
auf, das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor weist einen Vorsprung
für den
Eingriff mit dem flexiblen Eingriffsbereich auf, und der flexible
Eingriffsbereich steht mit dem Vorsprung in Eingriff. Da die Vorsprünge des Drehelements
in dem Lenkwinkelsensor an zwei Stellen mit dem flexiblen Eingriffsbereich
und dem Schlitz in Eingriff stehen, wird die Drehbewegung des Drehelements
in dem Drehverbinder in zuverlässigerer
Weise auf das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor übertragen,
wodurch die Drehbewegung gleichmäßiger wird.
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Wenn
eine Mehrzahl flexibler Eingriffsbereiche ausgebildet ist, kann
die Drehbewegung des Drehelements in dem Drehverbinder in noch zuverlässigerer
Weise auf das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor übertragen
werden.
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Da
bei der Lenkwinkel-Sensoreinheit der vorliegenden Erfindung der
flexible Eingriffsbereich und der in Radialrichtung verlaufende
Schlitz an dem Flanschbereich des Drehelements in dem Drehverbinder
an Stellen ausgebildet sind, die über einen Winkel von 180° um die zentrale
Achse des Drehelements voneinander beabstandet sind, lässt sich
eine Lenkwinkel-Sensoreinheit schaffen, die in der Lage ist, die
Drehbewegung des Drehelements in dem Drehverbinder in ganz stabiler
Weise auf das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor zu übertragen.
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Ferner
ist der Lenkwinkelsensor zum Erfassen von Information hinsichtlich
der Drehung des Lenkrads mit dem Drehverbinder kombiniert, die Drehelemente
in dem Lenkwinkelsensor und dem Drehverbinder stehen über den
Spiel absorbierenden Bereich miteinander in Eingriff, der eine relative
Verlagerung zwischen diesen in Radialrichtung zulässt, und
das Drehelement in dem Lenkwinkelsensor weist das Rückstellsteuerflächenglied
zum Betätigen
des Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
auf. Da die relative Versetzung zwischen den Drehelementen in dem
Drehverbinder und dem Lenkwinkelsensor in Radialrichtung absorbiert
wird, lässt
sich ein ausreichend geringer Freiraum zwischen dem Statorelement
und dem Drehelement in dem Lenkwinkelsensor vorsehen, während ein
erforderlicher Freiraum zwischen dem Statorelement und dem Drehelement in
dem Drehverbinder sichergestellt wird, wobei ferner das an dem Drehelement
in dem Lenkwinkelsensor ausgebildete Rückstellsteuerflächenglied
in der Lage ist, den Anzeigeeinrichtungs-Rückstellmechanismus
in zuverlässiger
Weise zu betätigen.
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Die
vorliegende Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf die derzeit
als bevorzugt erachteten Ausführungsbeispiele
beschrieben worden, jedoch versteht es sich, dass die Erfindung
nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
begrenzt ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Modifikationen
und äquivalente
Anordnungen mit umfassen, die im Gedanken und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten
sind.