EP2347221A1

EP2347221A1 - Vorrichtung zur erfassung eines drehwinkels eines drehbaren teils

Info

Publication number: EP2347221A1
Application number: EP09783953A
Authority: EP
Inventors: Alexander Braun; Matthias Waibler; Thorsten Droigk; Hansjoerg Vollmer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-13
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2011-07-27
Also published as: WO2010043590A1; CN102177415B; US20110241659A1; DE102008042795A1; CN102177415A; US8890515B2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils, vorzugsweise ein Lenkrad oder eine Lenksäule eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, umfassend zumindest einen Magneten (10), zumindest einen Sensor (20, 22), der das Magnetfeld des Magneten (10) erfasst, zumindest ein Gehäuse (28), in dem Sensor (20, 22) und/oder Magnet (10) relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, zumindest eine Leiterplatte (26), die mit zumindest einem Anschlusselement (42) des Sensors (20, 22) elektrisch leitend kontaktiert ist, wobei die Leiterplatte (26) zumindest eine Schnittstelle oder einen Stecker (30) aufweist, aus der das Ausgangssignal (21, 23) des Sensors (20, 22) bzw. ein daraus abgeleitetes Ausgangssignal (54) weitergeleitet ist zu einer vorzugsweise beabstandet von dem Gehäuse (28) angeordneten Auswerteeinheit (60), die die Absolutposition des Drehwinkels abhängig von dem Ausgangssignal (21, 23) des Sensors (20, 22) ermittelt.

Description

Beschreibung

Titel

Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Aus der DE 195 43 562 Al ist eine gattungsgemäße Anordnung zur berührungslosen Drehwinkelerfassung eines drehbaren Elements bekannt. Um auf einfache Weise die absolute Drehlage des drehbaren Elements zu erfassen, ist die Sensoranordnung aus wenigstens zwei Sensorelementen aufgebaut und derart gegenüber dem drehbaren Element angeordnet, dass die vom drehbaren Element ausgehenden Feldlinien in jeder Drehlage quer zu den von der Richtung eines Stromes in den Sensorelementen vorgegebenen Sensorstrukturen verlaufen. Mit verschiedenen elektronischen Auswerteeinrichtungen sind die Richtungskomponenten der Feldlinien zur Ermittlung der Drehlage auswertbar, indem die Phasenlage zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen der jeweiligen Sensorelemente ausgewertet wird. Als Eingangssignale werden entweder sinus- oder rechteckförmige Wechselspannungen zugeführt oder Gleichspannungen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels weiter zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils hat demgegenüber den Vorteil, dass aufgrund der relativen Erfassung des Drehwinkels keine internen Auswerteeinheiten wie beispielsweise Mikrocontroller etc. zur Berechnung eines absoluten Lenkwinkels unmittelbar im Sensor räumlich integriert sein müssen. So kann auch eine Bauraumreduzierung erreicht werden. Entsprechende nachfolgende Schritte wie die Kalibrierung des Sensors während der Fertigung im Werk entfallen. Dies bringt geringere Herstellungs- und Montagekosten mit sich. Im Vergleich zu Sensoren mit optischen Messelementen arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr robust, da sie nun nicht mehr durch eventuell eindringende Verschmutzung relativ schnell ihre Genauigkeit oder Funktion verliert.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist ein weiterer Sensor zur Erfassung des Magnetfelds des Magneten vorgesehen ist, der relativ zu dem ersten Sensor beabstandet angeordnet ist in der Weise, dass sich ein gegenüber dem Ausgangssignal des anderen Sensors ein phasenverschobenes Ausgangssignal ergibt. Dadurch lässt sich neben der relativen Positionsänderung nun auch die Drehrichtung erfassen. Dadurch, dass weitere Sensoren um den Magneten herum angeordnet werden, kann auch die Auflösung erhöht werden, ohne weitreichende Änderungen am Messprinzip oder Design vornehmen zu müssen. Hierzu ist lediglich ein Verknüpfungsmittel vorzugsweise auf der Leiterplatte vorzusehen, welches die beiden Ausgangssignale durch logische Operationen (UND- bzw. ODER-Gatter) zu einem Ausgangssignal mit höherer Auflösung verknüpft. Der Aufwand hierfür ist relativ gering. Andererseits muss lediglich ein

Ausgangssignal an die Auswerteeinheit weitergeleitet werden, wodurch sich der Verkabelungsaufwand reduziert.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass vorzugsweise auf der Leiterplatte eine Vorrichtung zur Verschiebung des Signalpegels zumindest eines

Ausgangssignals eines Sensors vorgesehen ist. Besonders zweckmäßig sind die Signalpegel der Sensoren so gewählt, dass sie im Normalfall von den Spannungspegeln der Versorgungsspannung bzw. Masse abweichen. Dadurch kann in besonders einfacher Weise lediglich anhand des Signalpegels auf einen Fehlerfall im Sensor geschlossen werden. Hierzu ist besonders zweckmäßig in der Auswerteeinheit eine Fehlererkennungseinheit vorgesehen, die anhand des Signalpegels zumindest eines der Ausgangssignale erkennt, ob ein Fehler in einem der Sensoren vorliegt. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest ein Anschlusselement des Sensors zumindest einen Biegebereich aufweist. Dies dient insbesondere zum Ausgleich von Spannungen, beispielsweise aus thermischer Beanspruchung. Dadurch kann die mechanische Stabilität der Anordnung weiter erhöht werden. In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist ein Anschlusselement des Sensors zumindest einen weiteren Biegebereich aufweist. Dadurch kann das Anschlusselement in zur elektrischen Kontaktierung beispielsweise mittels Löten in einer hierfür geeigneten Weise an die Leiterplatte herangeführt werden. Dadurch lässt sich die Vorrichtung einfacher fertigen bei gleichzeitiger Erhöhung der mechanischen Festigkeit.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist zumindest ein Halteelement vorgesehen ist zur Aufnahme mechanischer Spannungen, die auf den Sensor wirken. Das Halteelement ist rippenförmig am Gehäuse oder an einem mit dem Gehäuse verbundenen Teil ausgebildet ist. Dieses Halteelement nimmt auf den Sensor wirkende mechanische Kräfte auf, wodurch sich die Robustheit der Vorrichtung weiter erhöht werden kann. Außerdem kann eine Fixierung des Sensors bzw. dessen Anschlusselemente mit dem Gehäuse durch Aufschmelzen der Halterippen beispielsweise mittels Warmverstemmen oder Lasereinwirkung erfolgen, was die Festigkeit weiter erhöht.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in dem Gehäuse zumindest eine Tasche bzw. Ausnehmung vorgesehen zur Aufnahme des Sensors. Dadurch lässt sich eine lagegenaue Positionierung des Sensors erreichen, insbesondere wenn noch weitere Sensoren relativ zueinander mit hoher Genauigkeit anzuordnen sind, damit eine definierte Phasenverschiebung deren Ausgangssignale erzielt wird. Bevorzugt ist der Sensor so angeordnet ist, dass er ein Magnetfeld des Magneten sensiert, das im Wesentlichen parallel zur Drehachse des drehbaren Teils verläuft. Dadurch lässt sich die Bauhöhe der Vorrichtung gering halten. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in dem

Gehäuse zumindest ein Befestigungsmittel vorgesehen ist zur Verbindung der Leiterplatte mit dem Gehäuse. Dadurch kann die Leiterplatte genau positioniert werden. Vorzugsweise ist zur Befestigung des Gehäuses mit der Leiterplatte das Befestigungsmittel thermisch verformbar ausgebildet, beispielsweise mittels Warmverstemmung. Damit könnte der Befestigungsvorgang zusammen mit den Halterippen in nur einem Arbeitsgang erfolgen. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist als Befestigungsmittel zumindest eine Nietverbindung vorgesehen. Diese dient insbesondere zur Aufnahme auf die Leiterplatte wirkender Kräfte, die beispielsweise über den Stecker eingebracht werden.

Dadurch erhöht sich die Stabilität und Robustheit der Anordnung noch weiter.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird das aus Nabe und Magnet gebildete integrierte Bauteil durch Umspritzen des Magneten mit Kunststoff entsteht. Damit können auch noch weitere, komplexere Geometrien in diesem Bauteil auf einfache Art und Weise realisiert werden.

Besonders zweckmäßig weist der Magnet einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf. So lässt sich die Nabe mit großer Festigkeit mit dem Magneten zu einem integrierten Bauteil integrieren.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist die Nabe zumindest einen Mitnehmer aufweist zur Übertragung einer Drehbewegung des drehbaren Teils, vorzugsweise einer Lenksäule. Als Mitnehmer ist ein sich in radialer Richtung in Richtung zur Drehachse des drehbaren Teils erstreckendes Bauteil oder eine

Ausnehmung vorgesehen. Das integrierte Bauteil könnte je nach Anordnung des Gehäuses von oben oder von unten eingebaut werden, ohne das Gehäuse an unterschiedliche Einbauräume anpassen zu müssen. Dadurch wird die Flexibilität der Anordnung bei gleichen Komponenten erhöht.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist die Nabe zumindest eine vorzugsweise senkrecht zur Drehachse orientierte Lagerfläche auf zur drehbaren Lagerung der Nabe in dem Gehäuse. Bevorzugt besteht die Nabe zumindest an einer Lagerfläche aus einem verschleißarmen Werkstoff. Dadurch können die Lagerflächen unabhängig von der Geometrie des Magneten so gewählt werden, dass sich hinsichtlich des Zusammenspiels mit dem Gehäuse (Passungen, Toleranzen, Montierbarkeit etc.) eine optimierte Lösung ergibt. Außerdem können an der Nabe weitere komplexere Strukturen realisiert werden. Zweckmäßiger Weise besteht die Nabe aus demselben Material wie der Magnet, vorzugsweise aus Kunststoff oder einem vollständig magnetisierbaren Material. Dadurch kann die Herstellung der Komponente weiter vereinfacht werden.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung wirkt die Nabe und/oder der Magnet mit einem Fixierelement zusammen zur Fixierung mit dem Gehäuse. Besonders zweckmäßig ermöglicht das Fixierelement eine Bewegung des Magneten bzw. der Nabe in Drehrichtung, unterbindet jedoch eine Bewegung parallel zur Drehachse im montierten Zustand. Das Fixierelement ist bewegbar oder federnd, vorzugsweise als Schnapphaken, ausgebildet und/oder mit dem Gehäuse oder der Nabe verbunden ist.

Als Fixierelement eignet sich insbesondere ein Schnapphaken, welcher die Nabe in axialer wie in radialer Richtung fixiert. Die Schnapphaken sind jedoch nach dem Montagevorgang kräfte- bzw. spannungsfrei, so dass sie die Beweglichkeit der Nabe bzw. des Magneten gegenüber dem Gehäuse nicht einschränken. Die

Anzahl der Schnapphaken ist zweckmäßiger Weise so gewählt, dass die Nabe auch bei Versagen eines Hakens, beispielsweise bei Bruch, noch zuverlässig fixiert wird. Beispielsweise sind fünf gleichmäßig um die Umfangsrichtung der Nabe verteilte Schnapphaken vorgesehen, um diese Funktionalität zu erreichen. Dadurch lässt sich die Funktionssicherheit der Vorrichtung weiter erhöhen. Dank der Schnapphaken ist zudem ein Deckel zur axialen Fixierung der Nabe überflüssig, so dass sich Bauteile einsparen lassen.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen: die Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Nabe mit integriertem Magneten (ohne Lagergeometrie), die Figur 2 eine Draufsicht auf einen Multipolmagneten, die Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von Nabe, Magnet und Sensoren, die Figur 4 die zeitabhängigen Ausgangssignale der beiden Sensoren, die Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Erfassung eines

Drehwinkels von oben, die Figur 6 die Anordnung gemäß Figur 5 von unten, die Figur 7 eine perspektivische Seitenansicht der Nabe mit integrierten

Mitnehmern, die Figur 8 die Nabe der Figur 7 in der Draufsicht, die Figur 9 die Anordnungen gemäß den Figuren 7 und 8 im Schnitt, die Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels mit eingesetzter Nabe, die Figur 11 die Vorrichtung gemäß Figur 10 mit von entgegen gesetzter

Richtung eingesetzter Nabe, die Figur 12 einen perspektivischen Halbschnitt der Verbindung der Nabe mit dem Gehäuse über Fixierelemente, die Figuren 13 bis 18 Sensorelemente mit jeweils unterschiedlich geformten

Anschlusselementen, die Figur 19 eine perspektivische Ansicht zur Kontaktierung der

Anschlusselemente des Sensors mit der Leiterplatte, die Figur 20 eine perspektivische Ansicht zur Fixierung des Sensors mit Befestigungsrippen vor dem Aufschmelzen, die Figur 21 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses mit Leiterplatte, die Figur 22 eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung zur

Erfassung eines Drehwinkels, die Figur 23 Ausgangssignale des ersten und zweiten Sensors sowie das sich nach einer möglichen logischen Verknüpfung ergebende Ausgangssignal sowie die Figur 24 ein Blockschaltbild der Anordnung zur Signalverarbeitung. An einer ringförmigen bzw. hohlzylinderförmigen Nabe 16 ist im oberen äußeren Umfangsbereich ein Magnet 10 angeordnet und bilden so ein integriertes Bauteil 17. Der Magnet 10 ist hierbei als Multipolmagnet ausgeführt, wie der Figur 2, die den Magneten 10 in der Draufsicht zeigt, zu entnehmen ist. Zur besseren Verbindung des Magneten 10 mit der Nabe 16 ist am unteren Ende des Magneten 10 ein Vorsprung ausgebildet, der sich in diesem Bereich etwas weiter in Richtung zur Drehachse 18 der Nabe 16 erstreckt als in seinem oberen Bereich. Nabe 16 und Magnet 10 sind beispielsweise mit einer Lenksäule oder mit einem anderen mit dem Lenkrad verbundenen Teil in Eingriff. Das bei der Lenkbewegung rotierende Teil, beispielsweise die Lenksäule, wird über einen Mitnehmer 32 mit der in der Vorrichtung 8 zur

Drehwinkelerfassung angeordneten Nabe 16 verbunden. Dadurch überträgt sich die Drehbewegung des Teils unmittelbar auf die Nabe 16. Die Nabe 16 enthält den Magneten 10, der als Mehrpolmagnet ausgeführt ist. Dieser trägt über den Umfang verteilt abwechselnd Nordpole 12 und Südpole 14. Bei der Rotation der Lenksäule dreht sich der Mehrpolmagnet 10 also mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit mit.

Dadurch besteht die Möglichkeit, einen Sensor 20 an einer bestimmten Stelle im messbaren Bereich des Magnetfelds anzuordnen, welcher Messwerte liefert, die von der magnetischen Feldrichtung an jener Stelle abhängig sind bzw. auf diese schließen lassen. Als Sensor 20 könnte hierfür ein Hall-Sensor eingesetzt sein, der ein binäres Signal abhängig davon ausgibt, ob sein sensitiver Bereich mehrheitlich im

Einflussbereich eines Nordpols 12 oder eines Südpols 14 liegt. Wesentlich ist, dass der Sensor 20 und der Magnet 10 relativ zueinander beweglich angeordnet sind. Ebenfalls könnte der Sensor als Reed- Kontakt ausgebildet sein, der sein Ausgangssignal in Abhängigkeit vom Magnetfeld ändert.

Bei der Verwendung von nur einem Sensor 20 könnte zwar der relative Drehwinkel der Lenksäule, nicht aber die Richtung der Drehung ermittelt werden. Deshalb ist ein weiterer Sensor 22 vorgesehen, der in einem definierten Abstand zu dem ersten Sensor 20 so platziert ist, dass sich ein bestimmter Versatz ß der beiden Ausgangssignale 21, 23 der beiden Sensoren 20, 22 ergibt. Anhand der zeitlichen

Abfolge der Signalflanken 21, 23 kann darauf geschlossen werden, ob das Lenkrad bzw. die Lenksäule im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Sensoren 20, 22 wurden radial weiter außen liegend relativ zum Magneten 10 angeordnet, sodass sie dessen Magnetfeld in radialer Orientierung erfassen. Um die Sensoren 20, 22 mit der erforderlichen Betriebsspannung zu versorgen und ihre Ausgangssignale 21, 23 den anfragenden Systemen, wie beispielsweise ein Steuergerät 58 eines elektronischen Stabilitätsprogramms, zur Verfügung zu stellen, sind elektronische Bauelemente nötig. Diese werden auf einer Leiterplatte 26 befestigt und elektrisch verbunden. Falls erforderlich können dort weitere Funktionen, etwa zum Ändern der Spannungspegel, realisiert werden.

Nabe 16, Magnet 10, Sensoren 20, 22 bzw. die Leiterplatte 26 sind in einem Gehäuse 28 untergebracht, das über einen integrierten Stecker 30 den Anschluss an das

Spannungs- und Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Weiterhin übernimmt das Gehäuse 28 weitere Funktionen wie beispielsweise Lagerung der Nabe 16 mit Magnet 10, axiale Fixierung mittels Fixierelementen 36 bzw. weitere Befestigungsfunktionen der Sensoren 20, 22 über später zu erläuternde Halteelemente 50.

Prinzipiell wäre es auch möglich, das Feld des Magneten 10 in axialer Richtung, bezogen auf die Drehachse 18, zu messen. Die Sensoren 20, 22 wären dann nicht seitlich, sondern ober- oder unterhalb des Magneten 10 anzuordnen, um das Magnetfeld des Sensors in axialer Richtung zu erfassen.

Ein Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels ist die Integration des Magneten 10 in der Nabe 16. Dies könnte beispielsweise durch Umspritzen des Magneten 10 mit Kunststoff erreicht werden. Durch eine geeignete Wahl des Werkstoffes kann das so entstehende kombinierte Bauteil aus Magnet 10 und Nabe 16 so ausgelegt werden, dass eine verschleißfreie bzw. verschleißarme Lagerung der Nabe 16 im Gehäuse 28 erzielt wird. Die geeignete Materialwahl der Nabe 16 hängt auch ab von dem Material des Gehäuses 28, geeignete Materialien könnten beispielsweise PA12 (Polyamid) und PBT (Polybutylenterephthalat) sein.

Wie in Figur 9 ersichtlich, können Lagerflächen 34, die mit entsprechenden Gegenlagerflächen des Gehäuses 28 zusammenwirken, unabhängig von der Geometrie des Magneten 10 so gewählt werden, so dass hinsichtlich des Zusammenspiels mit dem Gehäuse 28 (Passungen, Toleranzen, Montierbarkeit) eine optimierte Lösung gefunden werden kann. Das Lager zum Gehäuse 28 wird durch zwei im Schnitt zueinander senkrecht stehende Lagerflächen 34 gebildet, wodurch die Nabe 16 in axialer und radialer Richtung bezogen auf die Drehachse 18 ausgerichtet wird. Eine dritte Lagerfläche 34 an der Oberkante des Außenumfangs der Nabe 16 wirkt mit dem nachher dargestellten Fixierelement 36 zusammen. Weiterhin ist vorgesehen, dass zumindest ein Mitnehmer 32 in der Nabe 16 integriert ist. In den Figuren 7 und 8 sind zwei Arten von Mitnehmern 32 exemplarisch gezeigt. Zum einen ist an der Innenseite der Nabe 16 eine in radialer Richtung sich nach Außen orientierende Ausnehmung vorgesehen, in die ein komplementärer Fortsatz eines drehbaren Teils, beispielsweise die Lenksäule, eingreifen kann. Weiterhin ist ein weiterer Mitnehmer 32 vorgesehen, der einen Überstand aufweist, der von der Innenseite der Nabe 16 in Richtung zur Drehachse 18 hin orientiert ist und mit einer entsprechenden Ausnehmung im drehbaren Teil zusammenwirkt.

Die kombinierte Baueinheit aus Nabe 16 und Magnet 10 ist besonders vorteilhaft, da an der Nabe 16 auch komplexere Geometrien realisiert werden können, wie beispielsweise elastisch federnde Schnapphaken. Über solche Schnapphaken kann eine Verbindung mit dem Gehäuse 28 erreicht werden. Alternativ wäre es auch möglich, dass für die Nabe 16 dasselbe Material wie für den Mehrpolmagneten 10 verwendet wird, wodurch sich die Erstellung der Komponente vereinfacht.

Beispielsweise könnte sie dann als ein Bauteil mit Hilfe eines Spritzgießverfahrens erzeugt werden. Eine weitere Alternative besteht darin, die Nabe 16 als Bauteil mit symmetrischen Lagerstellen auszuführen, wobei der integrierte Magnet 10 mittig angeordnet wäre.

Bei Anbindung der Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels an das bewegliche Teil wie beispielsweise die Lenksäule, sind stets Mitnehmerelemente 32 erforderlich, die auf einer Seite der Nabe 16 angebracht sind. Ist es nun aus Bauraumgründen nötig, das Gehäuse 28 gewendet einzubauen, weil beispielsweise der Stecker 30 in entgegen gesetzter Richtung orientiert ist, so muss dafür lediglich die Nabe 16 der

Vorrichtung 8 ebenso gewendet eingebaut werden. Damit stehen ohne Änderung von Nabe 16 bzw. Magnet 10 zwei Varianten der selben Vorrichtung zur Verfügung. Diese Möglichkeiten sind in den Figuren 10 und 11 gezeigt, wo beide Male die Nabe 16 in der selben Weise orientiert ist, unabhängig von der Position des Steckers 30. Eine weitere Besonderheit der Vorrichtung 8 liegt in der Befestigung der Nabe 16 mit dem Gehäuse 28, was mit Hilfe der Fixierelemente 36 erfolgt. Damit sich nämlich die Nabe 16 mit dem Magneten 10 nicht in axialer Richtung aus dem Gehäuse 28 herausbewegt, muss sie in axialer Richtung fixiert werden. Hierfür sind die

Fixierelemente 36 vorgesehen, welche bevorzugt als Schnapphaken bzw. Clips ausgebildet sind. Wesentlich bei diesen Fixierelementen 36 ist, dass sie einerseits eine Bewegung der Nabe 16 um die Drehachse 18 zulassen, jedoch einen Versatz in axialer Richtung mit einem definierten Spiel unterbinden. Die Fixierelemente 36 umgeben die Nabe 16 kreisförmig. Beim Einlegen der Nabe 16 in das Gehäuse 28 sind zunächst Gegenkräfte zu überwinden, die beim Wegbiegen der Fixierelemente 36 auftreten. Hat die Nabe 16 ihre Endposition erreicht, federn die Fixierelemente 36 über ihr zurück, wodurch die Fixierelemente 36 vollkommen kräfte- bzw. spannungsfrei sind. So kann sich die Nabe 16 drehen, ohne dabei an den Fixierelementen 36 unerwünschte Reibung zu verursachen. Die Fixierelemente 36 sind hinsichtlich ihrer

Anzahl und Platzierung so gewählt, dass die Nabe 16 auch bei Versagen eines Fixierelements 36 über mehr als die Hälfte ihres Umfangs gesichert ist, wodurch die axiale Fixierung erhalten bleibt. Darüber hinaus wird durch diese Lösung ein Deckel überflüssig, welcher die Nabe 16 sonst hätte sichern müssen, ebenso dafür erforderliche Befestigungsmittel wie z.B. Schrauben oder Nieten.

Eine beispielhafte geometrische Anordnung eines Fixierelements 36 gegenüber der Nabe 16 ist in der Figur 12 gezeigt. Das Fixierelement 36 ist unmittelbar oder mittelbar mit dem Gehäuse 28 verbunden. Die Nabe 16 wird zur Montage von oben in das Gehäuse 28 eingeführt und schiebt über die Abschrägung die Spitze des

Schnapphakens 36 nach außen. In der Endposition sitzt die Nabe 16 dann der Gegenfläche des Gehäuses 28 auf. Dann federt der Schnapphaken 36 wieder zurück und wirkt einer axialen Verschiebung der Nabe 16 entgegen. Das Fixierelement 36 ist radial beabstandet von der Außenseite von Nabe 16 und Magnet 10 angeordnet. Die Unterseite des Schnapphakens 36 wirkt mit der außen liegenden Oberseite der Nabe

16 zusammen, was in Figur 9 als Lagerfläche 34 rechts oben bezeichnet wurde.

Anstelle von Schnapphaken als mögliche Fixierelemente 36 mit ihrer definierten Geometrie könnten federnd gelagerte Fixierelemente 36 eingesetzt werden. Die Funktionen „federn" und „sichern" können auch auf mehr als ein Element verteilt sein. Alternativ könnten die Fixierelemente 36 weder an der Nabe 16 noch am Gehäuse 28 angebracht sein, sondern an einem zusätzlichen Bauteil, das zur gegenseitigen Verbindung von Nabe 16 und Gehäuse 28 eingesetzt wird. Weiterhin könnten die Fixierelemente 36 auch an der Außenseite der Nabe 16 angeordnet sein und in entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse 28 federnd eingreifen.

Die Sensoren 20, 22 bestehen aus einem Gehäuse 40 und mehreren Anschlusselementen 42, über die die Signale der im Inneren des Gehäuses 40 angeordneten elektronischen Bauelemente herausgeführt werden. Die Sensoren 20,

22 müssen in einer fest definierten Lage relativ zueinander und zum Magneten 10 im Gehäuse 28 angeordnet werden. Hierzu sind in dem Gehäuse 28 Taschen 41 vorgesehen, die auf die Außenkontur des Gehäuses 40 abgestimmt sind und eine lagedefinierte Positionierung zulassen. Solche Taschen 41 sind in den Figuren 18 und 19 gezeigt. Die Anschlusselemente 42 der Sensoren 20, 22 sind um ca. 90 Grad gebogen (Bezugszeichen 43), um den radial orientierten Sensor 20, 22 mit der Leiterplatte 26 elektrisch zu kontaktieren. Vorzugsweise sind die Sensoren 20, 22 als sogenannte THT-Bauelemente (Through Hole Technology) ausgeführt und ähnlich einem S MT- Bauelement (Surface Mounted Technology) eingesetzt. Dadurch wird es möglich, das Magnetfeld des Magneten 10 senkrecht zur Ausrichtung der bestückbaren Flächen der Leiterplatte 26 zu messen. Zusätzlich sind weitere Biegebereiche 44, 46 der Anschlusselemente 42 vorgesehen.

Ein erster Biegebereich 44, wie in Figur 13 gezeigt, dient dazu, nach Fixierung des Gehäuses 40 und Verlöten der Anschlusselemente 42 an die Leiterplatte 26

Spannungen auszugleichen, welche beispielsweise aus thermischer Wechselbeanspruchung im Betrieb entstehen können. Daran schließt sich ein zweiter Biegebereich 46 an, durch den die Anschlusselemente 42 so an die Leiterplatte 26 herangeführt werden, dass er möglichst effektiv mit Lot benetzt und dadurch mit der Leiterplatte 26 in einem Kontaktierbereich 48 elektrisch und mechanisch mit der

Leiterplatte verbunden werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 13 ergibt sich somit ein im Wesentlichen S-förmiger Verlauf der Anschlusselemente 42. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 14 umfasst nur noch einen ersten Biegebereich 44, um die Anschlusselemente 42 in den Kontaktierbereichen im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 26 zu führen.

Alternativen wären denkbar. So könnte die 90-Grad-Biegung 43 in der Nähe des

Gehäuses 40 weggelassen werden, wenn das Magnetfeld anstelle in radialer Richtung, wie beschrieben, nun axial erfasst werden müsste. Außerdem könnte die 90-Grad- Biegung 43 auch durch einen anderen Winkel ersetzt werden. Alternativ könnte der erste Biegebereich 44 weggelassen werden, falls dies aus relevanten Gründen, wie beispielsweise Kosten, Machbarkeit, erforderlich ist, wie in Figur 14 dargestellt.

Alternativ könnte auch der zweite Biegebereich 46 weggelassen werden und die Kontaktierung zur Leiterplatte 26 auf andere Weise als Löten realisiert werden, beispielsweise durch einen mechanischen Schnappstecker, der bereits auf der Leiterplatte 26 angebracht ist und in welchen die Anschlusselemente 42 eingefügt werden. Entsprechende Ausgestaltungen sind in den Figuren 14 und 16 dargestellt.

Der zweite Biegebereich 46 könnte ebenfalls weggelassen werden, falls dies wegen des gewählten Lötverfahrens oder anderen Gründen erforderlich ist, um die Anschlusselemente 42 bis zum Ende geradlinig weiterzuführen (Figuren 14, 16). Gegebenenfalls könnte ein dritter Biegebereich 47 für die äußeren beiden Anschlusselemente 42 vorgesehen werden, um den Abstand der Anschlusselemente

42 zueinander zu erhöhen, falls dies wegen des gewählten Lötverfahrens oder anderen Gründen erforderlich ist. In einer weiteren Variante gemäß Figur 18 sind die beiden äußeren Anschlusselemente 42 in einem dritten Biegebereich 47 nach außen gebogen, verlaufen dann nach einem 90-Grad- Knick 43 im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 26, erfahren durch den ersten Biegebereich 44 einen V- bzw. U-förmig verlaufenden Knick, verlaufen dann wieder parallel zur Oberfläche der Leiterplatte, bis der stufenförmige zweite Biegebereich 46 die Kontaktierbereiche 48 wiederum parallel zu der Leiterplatte 26 in deren unmittelbare Nähe für eine geeignete Kontaktierung ausrichtet. Prinzipiell könnten auch andere Sensorelemente 20, 22 auf diese Weise gebogen werden, falls sie im Sensor zum Einsatz kommen sollen wie beispielsweise Reed- Kontakte/Sensoren.

Der Sensor 20, 22 gemäß Figur 14 ist in der Tasche 41 im Gehäuse 28 angeordnet und mittels der Kontaktbereiche 48 mit der Leiterplatte 26 elektrisch leitend verbunden (Figuren 19, 20). Zur weiteren verbesserten Befestigung der Sensorelemente 20, 22 mit dem Gehäuse 28 sind vorzugsweise rippenförmige Halteelemente 50 am Gehäuse 28 vorgesehen, die auf die Außengeometrien der Anschlusselemente 42 abgestimmt sind. Denn während des Einsatzes der Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels treten Kräfte auf, welche an den Anschlusselementen 42 des Sensors 20, 22 angreifen können. Dabei müsste entweder die Lötverbindung diese Kräfte aufnehmen, was sich negativ auf ihre Lebensdauer auswirken könnte, sofern die Kräfte nicht an anderer Stelle aufgenommen werden. Alternativ könnte auch das Gehäuse 40 des Sensors 20, 22 derart beansprucht werden, dass die Anschlusselemente 42 im oder am Gehäuse 28 Schaden nehmen könnten, beispielsweise abreißen. Deshalb sind sogenannte

Verstemmrippen 50 auf dem Gehäuse 48 entlang der Anschlusselemente 42 als Haltelemente vorgesehen. Beim Einlegen des Sensors 20, 22 in die Tasche 41 im Gehäuse 28 werden die Anschlusselemente 42 zunächst zwischen den Rippen 50 durchgeführt, wodurch sie eine Führung erfahren und so eine bessere Übereinstimmung zwischen Anschlusselementen 42 und Leiterplatten-

Kontaktierbereichen ermöglicht wird. Beim Warmverstemmen wird nun der Kunststoff an den Rippen 50 lokal aufgeschmolzen und durch Krafteinwirkung, wie beispielsweise durch einen Stempel, erreicht, dass die Anschlusselemente 42 durch den fest werdenden Kunststoff fixiert werden. Somit kann das Material die oben genannten Kräfte aufnehmen, so dass die Lötverbindung bzw. das Gehäuse 40 des Sensors 20,

22 wird nicht bzw. nur gering beansprucht wird. In Figur 20 sind die entsprechenden Rippen 50 vor dem Aufschmelzen gezeigt. Alternativ könnte vorgesehen sein, dass das Material der Rippen 50 nicht durch Warmverstemmen aufgeschmolzen wird, sondern mit Hilfe eines anderen Verfahrens, wie beispielsweise durch Lasereinwirkung. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung könnte kein Material aufgeschmolzen werden, sondern die Beinchen auf eine andere Art am Gehäuse 28 fixiert werden, beispielsweise durch Kleber oder sonstige mechanische Komponenten. Alternativ könnte die Fixierfunktion über ein zusätzliches Bauteil realisiert werden, welches auf dem Gehäuse 28 aufgebracht ist.

In der perspektivischen Ansicht gemäß Figur 21 ist das Gehäuse 28 mit Leiterplatte, 26, jedoch ohne integriertes Teil 17 dargestellt. Die Leiterplatte 26 ist mit dem Gehäuse 28 über zwei Stifte 51 befestigbar. Diese Stifte 51 sind Bestandteil des Gehäuses 28 und bestehen somit aus demselben Material. Die Leiterplatte 26 wird zur Befestigung über diese Stifte 51 in das Gehäuse 28 eingepresst. Dadurch erfährt die Leiterplatte 26 die korrekte Positionierung. Die Höhe der Stifte 51 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass hinreichend Material zur Verfügung steht, um dieses zusätzliche Material durch Warmverstemmen zur Befestigung der Leiterplatte 26 zu nutzen. Die entsprechende gewölbt dargestellte Form der Stifte nach dem Verformen, vorzugsweise

Warmverstemmen, ist jeweils mit der Bezugsziffer 52 versehen. Weiterhin ist eine Nietverbindung 53 vorgesehen, die insbesondere am Stecker 30 auftretende Kräfte und sich auf die Leiterplatte 26 übertragende Kräfte aufnimmt. Die Niete 53 besteht vorzugsweise aus Metall. Weiterhin ist in dieser Ansicht die ringförmige Lagerfläche des Gehäuses 28 zur Lagerung der Nabe 16 mit deren unteren Lagerflächen 34 gut zu sehen.

In der perspektivischen Ansicht gemäß Figur 22 sind nun sämtliche, bereits beschriebene Komponenten nochmals im Zusammenhang gezeigt. Die Nabe 16 mit integriertem Magnet 10, der in dieser Ansicht nicht sichtbar ist, ist über die

Fixierelemente 36 und entsprechende Lagerflächen 34 in dem Gehäuse 28 drehbar gelagert. Ein Versatz in axialer Richtung der Nabe 16 ist nicht möglich, da die Unterseite der Schnapphaken 36 mit der Oberseite der Nabe 16 einem Axialversatz entgegenwirkt. Es ist die Ausnehmung 32 an der Innenseite der Nabe 16 sichtbar, die als Mitnehmer 32 mit einer nicht gezeigten Lenksäule zusammenwirkt. In

Umfangsrichtung verteilt sind beispielhaft vier Sensoren 20, 22 angeordnet, welche das Magnetfeld des Magneten 10 in radialer Richtung erfassen und entsprechende Ausgangssignale über die Anschlusselemente 42 ggf. an weitere, nicht näher spezifizierte Bauelemente der Leiterplatte 26 weitergeben. Durch weitere Sensoren könnte bei geeigneter Positionierung die Auflösung der Vorrichtung 8 noch weiter erhöht werden. Andererseits könnten ein dritter und vierter Sensor dafür genutzt werden, deren zwei Ausgangssignale einem unterschiedlichen System zur Verfügung zu stellen, etwa ein Paar mit angepassten Spannungspegeln, das andere Paar ohne Anpassung.

Zur besseren Verbindung der Sensorelemente 20, 22 mit der Leiterplatte 26 sind zum einen die entsprechenden Biegebereiche 44, 46, 47 vorgesehen, um insbesondere thermische Spannungen auszugleichen. Weiterhin sind Halteelemente 50 vorgesehen, die mechanische Kräfte, die auf die Sensorelemente 20, 22 bzw. deren Anschlusselemente 42 wirken, aufnehmen. Diese könnten, wie beschrieben, als Rippen 50 ausgeführt sein.

Als ein weiterer Kern der Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils ist anstelle einer sonst üblichen Absolutmessung eine relative

Messung der Bewegung einer Lenksäule vorgesehen. Hierfür ist lediglich ein einziger Sensor notwendig. Dadurch, dass zwei Sensoren 20, 22 vorgesehen werden, kann neben dem relativen Drehwinkel der Lenksäule auch die Richtung dieser Drehung erfasst werden. Bei einer Drehung des Lenkrads werden pulsförmige Ausgangssignale erzeugt, wie in den Signalverläufen gemäß der Figur 23 ersichtlich. Durch entsprechende Und- bzw. Oder-Gatter wie in der Verknüpfung 56 gezeigt, können die beiden Ausgangssignale 21, 23 zu einem einzigen pulsierenden Ausgangssignal 54 zusammengefasst werden. Bei einer Drehung des Lenkrads werden die entsprechenden Signalfolgen erzeugt, die aufgrund definierter Eigenschaften einem Drehwinkel zugeordnet werden können. Die Anzahl der Pulse ist somit direkt proportional zum Winkel, um welchen sich das Lenkrad bewegt. Mit Hilfe einer nachfolgenden, von der Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels separaten Auswerteeinheit 60 kann der Absolutwinkel hinreichend genau ermittelt und den anfragenden Systemen, wie beispielsweise einem Steuergerät 58, mitgeteilt werden. Weiterhin ist ein Algorithmus erforderlich, über den die Nullstellung des Lenkrads zu ermitteln ist, um eine Initialisierung der Relativerfassung zu ermöglichen. Dieser Algorithmus wird ebenfalls in der Auswerteeinheit 60 ausgeführt. Dieser Algorithmus ist dem Fachmann geläufig und wird nachfolgend nicht weiter betrachtet. Bei der vorliegenden Vorrichtung 8 werden somit lediglich die Ausgangssignale der Sensoren 20, 22, welche als Binärsignale abhängig von der Art des Magnetfelds, ausgeführt sind bzw. das daraus verknüpfte Signal 54, zu dem Steuergerät 58 übertragen. Erst dort wird dann die Absolutposition des Lenkrads in einem Mikrocontroller 60 als Beispiel für eine Auswerteeinheit ermittelt.

Weiterhin weist das Steuergerät 58 bzw. der Mikrocontroller 60 eine entsprechende

Schnittstelle zur Vorrichtung 8 auf. Gegebenenfalls kann die im Mikrocontroller 60 ermittelte absolute Lenkwinkelinformation über ein Bussystem 64 an weitere, nicht näher bezeichnete Steuergeräte weitergegeben werden. In dem Steuergerät 58 können noch weitere Sensoren 66 integriert sein, deren Werte der Mikrocontroller 60 ebenfalls benötigt, beispielsweise zur Berechnung entsprechender Steuergrößen für ein elektronisches Stabilitätsprogramm in einem Kraftfahrzeug. Außerdem werden dem Steuergerät 58 noch Raddrehzahlsignale von weiteren Raddrehzahlsensoren 66 zugeführt wie ebenfalls in Figur 24 exemplarisch gezeigt.

Die Vorrichtung 8 zur Erfassung eines Drehwinkels stellt eine sicherheitsrelevante Komponente im Fahrzeug dar, weshalb die ausgegebenen Signale 21, 23 auf Korrektheit geprüft werden müssen. Hierzu sind auf der Leiterplatte 26 elektronische Bauelemente angebracht, welche die binären Ausgangssignale der Sensoren 20, 22 auf versetzte Pegel verschieben. Statt beispielsweise 5 V und 0 V (als übliche Pull-up

Spannung bzw. Massepotential) werden die Signale zu 4,5 V und 0,5 V umgewandelt. Liegt nun im Sensor 20, 22 ein Kurzschluss auf die Versorgungsspannung oder Masse vor, so werden vom Sensor 20, 22 auch diese Größen ausgegeben, d. h. im genannten Fehlerfall 5 V bzw. 0 V. Vom nachfolgenden System, beispielsweise dem Mikrocontroller 60, kann sofort erkannt werden, dass in der Vorrichtung 8 ein Fehler vorliegt, da die Signalpegel sich von den erwarteten Signalpegeln unterscheiden. Hierzu vergleicht der Mikrocontroller 60 die durch die o.g. elektronischen Bauelemente veränderten Ausgangssignale der Sensoren 21, 23 bzw. ggf. das verknüpfte Ausgangssignal 54 mit entsprechenden Grenzwerten und erkennt bei Über- bzw. Unterschreiten auf einen Fehler eines Sensors 20, 22. Gleiches könnte auch durch ein

Stromsignal werden.

Weiterhin ist zur Erreichung einer höheren Auflösung die in Figur 23 bereits erläuterte Verknüpfung 56 auf der Leiterplatte 26 vorzusehen. Dadurch wird ein neues Ausgangssignal 54 erzeugt, welches eine höhere Auflösung der Drehbewegung des

Lenkrads ermöglicht.

Die genannte Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels kann für zahlreiche Anwendungsfälle eingesetzt werden. Insbesondere eignet sie sich zur Erfassung eines Lenkwinkels. Der Lenkwinkel ist bereits in einer Reihe von Fahrzeugfunktionen notwendig, wie beispielsweise elektronisches Stabilitätsprogramm, adaptive Geschwindigkeitssteuerung, Parkpilot, Fahrtüchtigkeitsüberwachung, aktive Frontlenkung, Vierradlenkung, adaptive Beleuchtungssteuerung oder elektrohydraulische Lenkung. Die Verwendung ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Teils, vorzugsweise ein Lenkrad oder eine Lenksäule eines Fahrzeugs, umfassend zumindest einen Magneten (10), zumindest einen Sensor (20, 22), der das Magnetfeld des Magneten (10) erfasst, zumindest ein Gehäuse (28), in dem Magnet (10) und/oder Sensor (20, 22) relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, zumindest eine Leiterplatte (26), die mit zumindest einem Anschlusselement (42) des Sensors (20, 22) elektrisch leitend kontaktiert ist, wobei die Leiterplatte (26) zumindest eine Schnittstelle oder einen Stecker (30) aufweist, aus der das Ausgangssignal (21, 23) des Sensors (20, 22) bzw. ein daraus abgeleitetes Ausgangssignal (54) weitergeleitet ist zu einer vorzugsweise beabstandet von dem Gehäuse (28) angeordneten Auswerteeinheit (60), die die Absolutposition des Drehwinkels abhängig von dem Ausgangssignal (21, 23) des Sensors (20, 22) ermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Sensor (22) zur Erfassung des Magnetfelds des Magneten (10) vorgesehen ist, der relativ zu dem ersten Sensor (20) beabstandet angeordnet ist in der Weise, dass sich ein gegenüber dem Ausgangssignal (21) des anderen Sensors (20) ein phasenverschobenes Ausgangssignal (23) ergibt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise auf der Leiterplatte (26) eine Vorrichtung zur Verschiebung des Signalpegels zumindest eines Ausgangssignals (21, 23) eines Sensors (20, 22) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Verschiebung des Signalpegels zumindest eines Ausgangssignals (21, 23) eines Sensors (20, 22) auf ein Potential unterschiedlich von Versorgungs- oder Massepotential des Sensors (20, 22) verschiebt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter und ggf. vierter Sensor vorgesehen ist, deren

Signalpegel sich von denjenigen von erstem und zweitem Sensor (20, 22) unterscheiden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verknüpfungsmittel (56) vorzugsweise auf der Leiterplatte (26) vorgesehen ist, welches die beiden Ausgangssignale (21, 23) zu einem Ausgangssignal (54) mit höherer Auflösung verknüpft.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (60) eine

Fehlererkennungseinheit vorgesehen ist, die anhand des Signalpegels zumindest eines der Ausgangssignale (21, 23) erkennt, ob ein Fehler in einem der Sensoren (20, 22) vorliegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlusselement (42) des Sensors (20, 22) zumindest einen Biegebereich (44) aufweist zum Ausgleich von Spannungen, beispielsweise aus thermischer Beanspruchung.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlusselement (42) des Sensors (20, 22) zumindest einen weiteren Biegebereich (43, 46, 47) aufweist, um das Anschlusselement (42) in zur elektrischen Kontaktierung geeigneten Weise an die Leiterplatte (26) heranzuführen.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Halteelement (50) für den Sensor (20, 22) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (50) rippenförmig am Gehäuse (28) oder an einem mit dem Gehäuse (28) verbundenen Teil ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (28) zumindest eine Tasche (41) vorgesehen ist zur Aufnahme des Sensors (20, 22).

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20, 22) so angeordnet ist, dass er ein

Magnetfeld des Magneten (10) sensiert, das im Wesentlichen parallel zur Drehachse (18) des drehbaren Teils verläuft.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (28) zumindest ein Befestigungsmittel

(51, 52, 53) vorgesehen ist zur Verbindung der Leiterplatte (26) mit dem Gehäuse.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Gehäuses (28) mit der Leiterplatte

(26) das Befestigungsmittel (51, 52) thermisch verformbar ist beispielsweise mittels Warmverstemmung.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel zumindest eine Nietverbindung

(53) vorgesehen ist insbesondere zur Aufnahme auf die Leiterplatte (26) wirkender Kräfte.