EP3448741A1 - Motor vehicle steering assembly - Google Patents

Motor vehicle steering assembly

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Publication number
EP3448741A1
EP3448741A1 EP17718367.0A EP17718367A EP3448741A1 EP 3448741 A1 EP3448741 A1 EP 3448741A1 EP 17718367 A EP17718367 A EP 17718367A EP 3448741 A1 EP3448741 A1 EP 3448741A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steering
motor vehicle
shaft
housing upper
vehicle steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17718367.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Jaekel
Robert Engler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Automotive Germany GmbH
Original Assignee
TRW Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Automotive GmbH filed Critical TRW Automotive GmbH
Publication of EP3448741A1 publication Critical patent/EP3448741A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0215Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle steering assembly having a steering shaft which extends from a vehicle steering wheel to a pinion and is rotatable about a steering axis, a combined steering angle and steering torque sensor having non-rotatably connected to the steering shaft sensor elements, a housing upper part of a multi-part steering gear housing, which closes in the axial direction of the steering wheel towards open housing lower part for receiving the pinion steering wheel side, wherein the combined steering angle and steering torque sensor is received in the housing upper part, and wherein the steering shaft extends through the housing upper part.
  • Such motor vehicle steering assemblies are already generally known from the prior art and are used in rack and pinion steering, in which both the steering angle and the manually applied steering torque to be detected by sensors.
  • the sensors are usually floating to compensate for radial and axial tolerances caused by the movement of the steering shaft.
  • Combined steering angle and steering torque sensors require compared to sensors that detect only the steering angle or only the steering torque, a larger space, so that their integration into the motor vehicle steering due to the tight space conditions in the steering shaft made difficult.
  • this object is achieved by a motor vehicle steering assembly of the type mentioned, in which the non-rotatably connected to the steering shaft sensor elements directly adjacent to the housing upper part of the multi-part steering gear housing.
  • conventional combined steering angle and steering torque sensors are manufactured as a prefabricated sensor unit with a separate sensor housing and then installed in the steering gear housing
  • no separate housing is provided radially between the housing upper part of the steering gear housing and the rotatable sensor elements, comprising the rotatable and stationary sensor elements wrapped and after the sensor mounting in the radial direction against rotation is connected to the steering gear housing.
  • the immediately adjacent to the housing upper part, firmly connected to the steering shaft sensor elements may be spaced from the housing upper part.
  • the function of the sensor housing is taken from the housing upper part of the steering gear housing, so that a separate sensor housing omitted and the motor vehicle steering assembly can be made correspondingly compact.
  • the compared to a pure steering angle sensor or a pure steering torque sensor increased space requirement of the combined steering angle and steering torque sensor is approximately compensated by the elimination of the separate sensor housing, so that through the use of the combined steering angle and steering torque sensor less space problems arise in the steering shaft.
  • the steering shaft includes an input shaft connected to the vehicle steering wheel, an output shaft connected to the pinion, and a torsion member that circumferentially couples the input shaft and the output shaft.
  • a torsion member that circumferentially couples the input shaft and the output shaft.
  • the combined rotational angle and torque sensor preferably comprises a first sensor element which has a rotationally fixed connection to the input shaft, and a second sensor element which has a rotationally fixed connection to the output shaft, wherein at least one of the rotationally fixed connections is formed as an axial plug connection.
  • the first sensor element or the input shaft preferably has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring for forming the rotationally fixed connection.
  • the second sensor element or the output shaft has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring for forming the rotationally fixed connection.
  • this connection it is conceivable in this connection to realize the axial plug connection for the rotationally fixed mounting of a sensor element on the input shaft or output shaft via interlocking toothings.
  • At least one of the sensor elements may have radially elastic plug connection tongues, which in each case engage on a tangentially flattened circumferential section of the input shaft and / or the output shaft for forming the axial plug connection.
  • the housing upper part comprises a flange section, which surrounds the sensor elements fixedly connected to the steering shaft and is connected to the housing lower part of the multi-part steering gear housing. Furthermore, the housing upper part preferably comprises a bearing portion, which has a radial bearing for rotatably supporting the steering shaft and supporting transverse forces.
  • a sealing element for sealing between the housing upper part and the steering shaft can be arranged in this bearing section.
  • the flange portion of the housing upper part surrounds the combined steering angle and steering torque sensor and is arranged axially between the bearing portion of the housing upper part and the housing lower part.
  • the combined steering angle and steering torque sensor may include a magnetic ring, a magnetic ring rotatable relative to the magnetic ring, and an electrical sensor unit, wherein the flange portion, the magnetic assembly, and the electrical sensor unit form a preassembled subassembly.
  • this subassembly may be preassembled by a supplier and then allows rapid assembly of the automotive steering assembly.
  • the flange portion and the bearing portion of the housing upper part are formed integrally. In this case, the number of individual components and thus also the assembly costs for the motor vehicle steering assembly are reduced.
  • the combined steering angle and steering torque sensor includes a magnetic ring, a magnetic ring rotatable relative to the magnetic ring, and an electrical sensor unit, wherein the housing upper, the magnetic assembly, and the electrical sensor unit form a preassembled subassembly.
  • this subassembly may be preassembled by a supplier and then allows rapid assembly of the automotive steering assembly.
  • the housing upper and the combined steering angle and steering torque sensors may also constitute a preassembled subassembly.
  • this subassembly can be pre-assembled by a supplier and tested for its correct sensor status even before it is installed in the vehicle steering assembly. check the function.
  • this subassembly allows a particularly simple assembly of the motor vehicle steering assembly because it is merely axially attached to the steering shaft and then connected to the lower housing part of the multi-part steering gear housing.
  • the combined steering angle and steering torque sensor comprises a magnet ring, a magnetic assembly and an electrical sensor unit, wherein the magnetic assembly has a gear rim arranged coaxially with the steering shaft and fixedly connected to the steering shaft, and wherein the electrical sensor unit at least one elastic has stored gear which is in mesh with the gear rim.
  • the gear of the electrical sensor unit is elastically mounted in the radial direction, so that a correct sensor function is ensured even if the steering shaft has certain manufacturing tolerances, such as a slight bend and / or a radial offset between the input shaft and the output shaft, or if an offset By dynamic movement of the steering shaft to the steering gear housing by Kardan backup arises.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to an embodiment in the installed state
  • FIG. 2 shows an assembly method for the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1
  • FIG. 3 is a simplified exploded perspective view of a combined steering angle and steering torque sensor of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1;
  • FIG. 6 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 5 disassembled into subassemblies
  • FIG. 7 shows a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 6 in the assembled state
  • FIG. 8 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to a further embodiment in the installed state
  • FIG. 9 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 8 disassembled into subassemblies
  • Figure 10 is a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to Figure 9 in the assembled state;
  • Figure 1 1 is a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to another embodiment in the installed state;
  • FIG. 12 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1, disassembled into subassemblies;
  • FIG. 13 shows a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 12 in the assembled state,
  • FIG. 14 shows a rotational drive between a magnetic ring and a magnetic structural unit of the motor vehicle steering assembly according to FIGS. 11 to 13;
  • FIG. 15 shows a detailed view of the rotationally fixed connection between the output shaft and a form-locking ring attached to the second sensor element;
  • FIG. 16 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to an alternative embodiment variant
  • 17 shows a detailed view of the connection shown in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant
  • FIG. 18 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant
  • FIG. 19 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant
  • FIG. 20 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant
  • FIG. 21 shows a detail view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment
  • FIG. 22 shows a detailed view of a form-locking ring fastened to the output shaft for the rotationally fixed connection to the second sensor element.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a motor vehicle steering assembly 10 for rack and pinion steering of motor vehicles, with a steering shaft 12 which extends from a schematically indicated vehicle steering wheel 14 to a pinion 16 and is rotatable about a steering axis A, a combined steering angle and steering torque sensor 18, the rotatably connected to the steering shaft 12 connected sensor elements 31, 35, and a housing upper part 20 of a multi-part steering gear housing 22, wherein the combined steering angle and steering torque sensor 18 is housed in the housing upper part 20.
  • the multi-part, designed as an outer housing steering gear housing 22 comprises according to Figure 1, apart from the housing upper part 20 in the axial direction of the vehicle steering wheel 14 toward open housing base 24 for receiving the pinion 16, wherein the housing upper part 20 closes the housing base 24 on the steering wheel side ,
  • the steering shaft 12 extends through the multi-part steering gear housing 22, in particular by the housing upper part 20, the steering shaft 12 projecting from the steering wheel side of the housing upper part 20 axially and is sealed to the housing upper part 20.
  • the steering shaft 12 comprises a rotatably connected to the vehicle steering wheel 14 connected input shaft 26, a rotatably connected to the pinion 16 output shaft 28 and a Torsionsstab designed as a torsion element 30 which couples the input shaft 26 and the output shaft 28 in the circumferential direction. Further, the torsion bar in the axial direction with the input shaft 26 and the output shaft 28 is fixedly connected, in particular pressed.
  • a rotation of the vehicle steering wheel 14 coupled in a rotationally fixed manner to the input shaft 26 is consequently transmitted to the output shaft 28 via the torsion element 30.
  • the pinion 16 of the output shaft 28 meshes in a known manner with a rack of motor vehicle steering, which in turn is coupled with steerable vehicle wheels and transmits a rotation of the vehicle steering wheel 14 in a steering angle of the steerable vehicle wheels.
  • the combined steering angle and steering torque sensor 18 is provided to detect both a steering angle of the steering shaft 12 and a steering torque applied to the vehicle steering wheel 14.
  • the combined steering angle and steering torque sensor 18 rotationally fixed to the steering shaft 12 connected sensor elements.
  • a first sensor element 31 such as a gear rim 32 with magnetizable metal rings 34 (see also FIG. 3)
  • a second sensor element 35 such as a magnetic ring 36 designed as a magnet wheel, is non-rotatably coupled to the output shaft 28 (see Figure 2).
  • the function of a sensor housing is thus taken over by the housing upper part 20 of the steering gear housing 22, so that no separate intermediate housing is provided between the housing upper part 20 and the rotatable sensor elements 31, 35.
  • the omission of such a separate intermediate housing results in a particularly compact motor vehicle steering assembly 10, since the space requirement is reduced both in the axial direction and in the radial direction.
  • the housing upper part 20 comprises a flange section 38, which surrounds the sensor elements 31, 35 firmly connected to the steering shaft 12 and is connected to the housing lower part 24, in particular a flange section 40 of the housing lower part 24.
  • a connection shaft 58 is provided, via which the combined steering angle and steering torque sensor 18 is connected to an electrical control unit of the motor vehicle steering.
  • an electrical sensor unit 50 of the combined steering angle and steering torque sensor 18 can be inserted into the housing upper part 20 (see FIG. 2, right).
  • the housing upper part 20 comprises a bearing portion 42 which has a radial bearing 44 for rotatably supporting the steering shaft 12, wherein the radial bearing 44 concretely forms a pivot bearing for the input shaft 26.
  • a sealing element 46 for sealing between the housing upper part 20 and the steering shaft 12 (specifically, the input shaft 26) is also arranged in the bearing section 42 of the housing upper part 20.
  • the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are formed in one piece.
  • the housing upper part 20 is preferably made of a plastic, but alternatively, a metal version would be conceivable.
  • the housing upper part 20 must be designed to be sufficiently stable in order to absorb 30 axial withdrawal forces and radial forces of the input shaft 26 at a fraction of the torsion element.
  • FIG. 2 illustrates an assembly method of the motor vehicle steering assembly 10 according to FIG. 1.
  • the housing upper part 20 is initially provided, which comprises the flange section 38 and the bearing section 42 formed integrally with the flange section 38.
  • the sealing element 46 and the radial bearing 44 are then inserted into the housing upper part 20 and secured in the region of the bearing portion 42 on the housing upper part 20, so that a preassembled subassembly arises.
  • the combined steering angle and steering torque sensor 18 includes in the illustrated embodiment of the motor vehicle steering assembly 10 as a first sensor element 31, a magnetic assembly 48 (see also FIG. 3), as a second sensor element 35 the magnetic ring 36 and, moreover, a fixed housing upper part 20 connected, electrical sensor unit 50th
  • the magnetic assembly 48 has centrally an axial recess for the passage of the input shaft 26 and is axially inserted onto the input shaft 26 and rotatably connected to the input shaft 26.
  • the magnetic assembly 48 has a steering wheel side axially projecting metal sleeve 51 which is welded to the input shaft 26 to secure the magnetic assembly 48 to the steering shaft 12.
  • the non-rotatable connection can also be realized by a form-locking connection during axial attachment of the magnetic assembly 48, whereby the assembly effort for the motor vehicle steering assembly 10 is significantly reduced.
  • a positive connection formed by attaching the magnetic assembly 48 axially can be produced analogously to the embodiment variants shown in FIGS. 15 to 22.
  • the magnetic ring 36 is formed in a known manner as a pole and has a plurality of permanent magnets whose poles are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the magnetic ring 36 also has a central axial recess for the passage of the output shaft 28 is placed on the output shaft 28 and rotatably connected thereto.
  • the metal ring magnet 36 on the pinion side an axially projecting, sleeve-shaped projection 53, which is welded to the output shaft 28 in order to secure the magnet ring 36 to the steering shaft 12.
  • the rotationally fixed connection can also be realized by a form-locking connection during axial attachment of the magnetic ring 36, whereby the assembly effort for the motor vehicle steering assembly 10 is significantly reduced.
  • FIGS. 15 to 22 Possible embodiments for a positive connection produced by attaching the magnetic ring 36 axially are shown in FIGS. 15 to 22.
  • a transport protection element 52 is further provided, which closes the pinion side open housing upper part 20 before mounting the motor vehicle steering assembly 10 on the housing base 24. Together with the radial bearing 44 prevents the transport protection element 52 undesirable vibration of the input shaft 26 in the housing upper part 20, which could lead to damage of the combined steering angle and steering torque sensor 18.
  • the transport protection element 52 is formed as a plastic ring 54 which is plugged onto the output shaft 28 and after mounting the housing upper part 20, the output shaft 28 radially fixed in the middle in the housing upper part 20 (see detail in Figure 1).
  • the plastic ring 54 can serve only temporarily as a transport protection for the motor vehicle steering assembly 10 and before assembly of the motor vehicle steering assembly 10 on the housing lower part 24 of the steering gear housing 22 are removed again. Alternatively, however, it is also conceivable that the plastic ring 54 remains permanently in the steering gear housing 22.
  • the housing upper part 20 is pushed with the pre-mounted radial bearing 44 and sealing member 46 from the steering wheel end of the steering shaft 12 axially over the magnetic assembly 48 and fixed.
  • a snap ring 56 is provided, for example, which is inserted axially onto the input shaft 26 after assembly of the housing upper part 20 and locked in an input shaft groove, so that it moves the housing upper part 20th relative to the steering shaft 12 axially to the vehicle steering wheel 14 toward prevented.
  • the electrical sensor unit 50 is inserted radially into the connection shaft 58 of the housing upper part 20 (see FIG. 2, right) until the electrical sensor unit 50 has reached a desired final assembly position relative to the magnetic assembly 48.
  • an assembly of the electrical sensor unit 50 takes place only after the assembly of the other components of the motor vehicle steering assembly 10 and their installation in a vehicle steering.
  • the electrical sensor unit 50 includes, for example, a printed circuit board 59 with Hall sensors 60, small gears 61 for steering angle measurement (see also FIG. 3), a closure element 62 which substantially seals the connection shaft 58, and a plug connector 64 for connecting the combined steering angle measurement. and steering torque sensor 18 to a power supply and an electrical control unit of the vehicle steering.
  • the magnetic ring 36 is aligned in the circumferential direction on the magnetic assembly 48 and rotatably connected to the output shaft 28.
  • a desired mounting position of the magnet ring 36 can be determined beforehand in the circumferential direction, according to an alternative embodiment, it is also conceivable for the magnet ring 36 to be fixed against rotation at the beginning of the assembly process, ie before assembly of the magnetic assembly 48 and the housing upper part 20 the output shaft 28 to connect.
  • the assembly of the motor vehicle steering assembly 10 is then completed with the attachment of the transport protection element 52 to the output shaft 28. It is now possible, for example, a function check of the combined steering angle and steering torque sensor 18 and a transport to the other components of the rack and pinion steering to install the motor vehicle steering assembly 10.
  • This installation can be realized quickly and easily by a tight attachment of the housing upper part 20 on the housing lower part 24 of the multi-part steering gear housing 22.
  • this attachment can be performed, for example, as a clamping connection, latching connection or screw connection, wherein for sealing between the housing upper part 20 and the housing lower part 24, in particular a seal 65 is provided (see, for example, Figure 1).
  • FIG. 3 shows a simplified view of the essential structure of the magnetic assembly 48 and the electrical sensor unit 50 of the combined steering angle and steering torque sensor 18th
  • magnetic assembly 48 as the main components of the example made of plastic gear rim 32 with an external toothing 66 and two magnetizable metal rings 34 having axially projecting and interlocking metal tongues 68.
  • a magnetic field which changes in a relative rotation between the input shaft 26 and the output shaft 28.
  • This magnetic field change is detected in a known manner by Hall sensors 60 in the electrical sensor unit 50 and passed on to an electrical control unit. Together with the torsional resistance of the torsion element 30, the electrical control unit can determine therefrom in a known manner a steering torque applied to the vehicle steering wheel 14.
  • the electrical sensor unit 50 also has two toothed wheels 61, which mesh with the ring gear 32 of the magnetic assembly 48 in meshing engagement.
  • the gears 61 are elastically supported with respect to the steering axis A in particular in the radial direction. By this simple compensation of manufacturing tolerances, the reliability of the combined steering angle and steering torque sensor 18 is increased.
  • the gears 61 of the electrical sensor unit 50 mesh with an external toothing 66 of the gear rim 32 and are accordingly also rotated. Furthermore, the gears 61 are coupled to dipoles, so that one of the Hall sensors 60 of the electrical sensor unit 50 can detect the rotation of the gears 61 in a known manner and transmit corresponding data to the electrical control unit of the vehicle steering system in order to determine the steering angle.
  • FIG. 4 shows the motor vehicle steering assembly 10 according to an alternative embodiment, which differs from the motor vehicle steering assembly 10 according to FIG. 1 only in that the transport protection element 52 is not designed as a plastic ring 54 but as a bearing 70.
  • Figures 5 to 7 show the motor vehicle steering assembly 10 according to another embodiment.
  • the motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 5 to 7 differs essentially from the embodiment according to FIGS. 1 to 5 in that the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are no longer made in one piece, but separate components of the housing upper part 20 form.
  • the flange portion 38 of the housing upper part 20 surrounds the combined steering angle and steering torque sensor 18 and is arranged axially between the bearing portion 42 of the housing upper part 20 and the housing lower part 24 of the steering gear housing 22.
  • the combined steering angle and steering torque sensor 18 comprises the magnetic ring 36, the magnetic assembly 48 rotatable relative to the magnetic ring 36, and the housing-mounted electrical sensor unit 50, wherein the flange portion 38, the magnetic assembly 48 and the electrical Sensor unit 50 in the embodiment according to Figures 5 to 7 form a preassembled subassembly 72.
  • the flange portion 38 encloses in the axial direction substantially the entire magnetic assembly 48. Only the metal sleeve 51 of the magnetic assembly 48 protrudes axially slightly beyond the flange portion 38 in order to easily weld the magnetic assembly 48 with the input shaft 26 can.
  • the preassembled subassembly 72 of flange section 38, magnetic assembly 48 and electrical sensor unit 50 is first pushed onto the input shaft 26 and fixedly connected, in particular welded, to the input shaft 26. Thereafter, a seal 74 and the Heilrab- section 42 with the pre-assembled radial bearing 44 and the pre-assembled sealing element 46 axially pushed onto the input shaft 26 to seal the flange 38 side of the steering wheel sealing.
  • the magnet ring 36 is circumferentially adjusted on the output shaft and fixedly connected to the output shaft 28.
  • the magnetic ring 36 is welded analogously to the embodiment according to Figures 1 to 3 via its axial sleeve-shaped extension 53 with the output shaft 28.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the motor vehicle steering assembly 10 already installed in the rack-and-pinion steering system, wherein the flange section 38 of the housing upper part 20, the bearing section 42 of the housing upper part 20 and the flange section 40 of the housing lower part 24 are connected to one another by screws 76 are.
  • FIGS. 8 to 10 show the motor vehicle steering assembly 10 according to a further embodiment.
  • the motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 8 to 10 differs from the embodiment according to FIGS. 5 to 7 only in that the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are formed in one piece.
  • the combined steering angle and steering torque sensor 18 comprises the magnetic ring 36, the magnetic ring 48 rotatable relative to the magnetic ring 36 and the housing-mounted electrical sensor unit 50, wherein the one-piece housing top 20, the magnetic assembly 48 and the electrical sensor unit 50th form a preassembled subassembly 77.
  • the non-rotatable connection between the input shaft 26 and the magnetic assembly 48 in this case designed as an axial plug connection.
  • 48 radially elastic plug connection tongues 78 are provided on the first sensor element 31 of the magnetic assembly, which engage to form the axial connector in each case at a tangentially flattened peripheral portion 80 of the input shaft 26.
  • the preassembled subassembly 77 is pushed axially over the input shaft 26 and aligned in the circumferential direction so that the plug connection tabs 78 engage the flattened peripheral portion 80 and ensure a rotationally fixed connection between the input shaft 26 and the magnetic assembly 48.
  • the magnetic assembly 48 is mounted in the housing upper part 20, for example, floating. In this way, a rotation of the magnetic assembly 48 relative to the housing upper part 20 and possibly also a certain axial play of the magnetic assembly 48 relative to the housing upper part 20 is made possible.
  • the magnet ring 36 is aligned in the circumferential direction relative to the magnetic assembly 48 and fixedly connected to the output shaft 28, in particular welded.
  • Figures 1 1 to 14 show the motor vehicle steering assembly 10 according to another embodiment.
  • the motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 11 to 14 differs from the embodiment according to FIGS. 8 to 10 only in that case the housing upper part 20 and the entire combined steering angle and steering torque sensor 18 including the magnet ring 36 form a preassembled subassembly 81 form.
  • the magnet ring 36 is less accessible, so that welding to the output shaft 28 is not possible or only with increased effort.
  • the second sensor element 35 of the combined steering angle and steering torque sensor 18 accordingly has analogously to the first sensor element 31 of the magnetic assembly 48 radially elastic plug connection tongues 82, which in each case to form an axial connector on a tangentially flattened peripheral portion 84 of the output shaft Attack 28. Consequently, in this embodiment, the motor vehicle steering assembly 10, both the rotationally fixed connection between the magnetic assembly 48 and the input shaft 26 and the non-rotatable connection between the magnet ring 36 and the output shaft 28 designed as an axial plug connection.
  • the assembly of the motor vehicle steering assembly 10 takes place in this case by simply plugging the preassembled subassembly 81 on the steering shaft 12th
  • FIG. 14 shows a bottom view of the preassembled subassembly 81 according to FIG. 12 in the region of a rotary drive between the magnetic assembly 48 and the magnet ring 36.
  • the magnetic assembly 48 encloses the magnet ring 36 and has projections 86 directed radially inward.
  • Figures 15 to 22 show different embodiments of an axial connector for rotationally fixed coupling of the output shaft 28 with the designed as a magnetic ring 36 second sensor element 35.
  • Figures 15 to 21 for illustrative reasons, only a form-locking ring 90 is shown, which firmly pre-assembled on the second sensor element 35 is.
  • the form-fitting ring 90 is a metal or plastic ring which is integrated into the second sensor element 35 or welded or glued thereto. It is of course conceivable to use the axial plug connections shown also for the rotationally fixed coupling of the input shaft 26 with the first sensor element 31 designed as a magnetic assembly 48.
  • the form-locking ring 90 would then be firmly connected to the magnetic assembly 48 in this case, for example, welded or glued. If the form-locking ring 90 is formed as a metal ring and is fastened to a plastic component of the magnetic assembly 48, it can be integrated in particular by means of a plastic sheath in this plastic component, wherein the plastic sheath takes place for example by an injection molding or Spritzgformblas-.
  • Figures 15, 16 and 17 show embodiments in which the
  • Output shaft 28 each have at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end an external toothing 92.
  • a toothing 94 is formed, which engages in the external toothing 92 to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
  • the form-locking ring 90 has an internal toothing with identical tooth pitch complementary to the external toothing 92 of the output shaft 28. This leads to an axially and radially particularly compact, rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
  • the internal toothing of the form-locking ring 90 according to FIG. 16 has a larger tooth pitch than the external toothing 92 of the output shaft 28, which leads to a greater radial space requirement of the connection.
  • the form-fitting ring 90 according to FIG. 17 can also have circumferentially spaced, axial extensions 96, at the free axial ends of which teeth of the teeth 94 engaging in the external teeth 92 are formed.
  • Figures 18 and 19 show embodiments in which the output shaft 28 each at one axial end of the pinion 16 and at an opposite axial end grooves 98 which extend in the axial direction.
  • Spring clips 100 which engage in the grooves 98 in order to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35, are formed on the form-locking ring 90 fixedly connected to the second sensor element 35.
  • the spring clips 100 are designed as axial spring arms, which extend from the circumferential form-locking ring 90 in the axial direction to a free end and engage in the circumferential direction fit into the grooves 98 of the output shaft 28.
  • the circumferential interlocking ring 90 may also have circumferentially spaced, axial extensions 96, the spring clips 100 being formed at circumferentially opposite ends of the extensions 96 and extending as tangential spring arms in the circumferential direction from one of the extensions 96 to a free end.
  • the two formed on an axial extension 96 spring arms engage in the circumferential direction accurately in each associated grooves 98 of the output shaft 28 and thereby prevent a Relative rotation between the second sensor element 35 and the output shaft 28th
  • Figures 20 and 21 show alternative embodiments in which circumferentially spaced spring portions 104 are formed on the form-locking ring 90.
  • the rotationally fixed in the circumferential direction coupling with the output shaft 28 takes place in the region of the spring portions 104, whereas the form-locking ring 90 is fixedly connected between the spring portions 104 with the second sensor element 35.
  • the form-locking ring 90 is preferably a wire ring in these embodiments, but may alternatively also be formed from a suitable plastic.
  • the round outer circumference of the output shaft 28 has at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end flat portions 106, which form planar tangential sections.
  • the spring portions 104 of the form-locking ring 90 extend in the radial direction to the output shaft 28 and lie in the region of the flats 106 on the output shaft 28 to provide a largely rotationally fixed connection between the second sensor element 35 and the output shaft 28.
  • the output shaft 28 has at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end circumferentially spaced, wide grooves 98 which extend in the axial direction.
  • the integrally formed on the form-fitting ring 90 spring portions 104 extend axially into the grooves 98 and engage in the circumferential direction fit into the grooves 98, to form a substantially rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
  • FIG. 22 shows a variant embodiment in which the output shaft 28 has the pinion 16 at one axial end and the fixed preassembled form-locking ring 90 at an opposite axial end.
  • the form-fitting ring 90 is welded or glued in particular to the output shaft 28.
  • the form-locking ring 90 has, in this case, radially outwardly projecting projections 108 distributed over its circumference, which engage in recesses of the second sensor element 35 that fit in a complementary manner, to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
  • All rotationally fixed and form-fitting coupling variants according to FIGS. 15 to 22 are advantageously designed as axial plug-in connections, so that the motor vehicle steering assembly 10 can be assembled with low assembly costs.

Abstract

The invention relates to a motor vehicle steering assembly (10) comprising a steering shaft (12) which extends from a vehicle steering wheel (14) to a pinion (16) and which can be rotated about a steering axis (A), a combination steering angle and steering torque sensor (18) which has sensor elements (31, 35) that are rotationally fixed to the steering shaft (12), and a housing upper part (20) of a multipart steering transmission housing (22), wherein the housing upper part closes a housing lower part (24) for receiving the pinion (16) on the steering wheel side, said housing lower part being open in the axial direction towards the vehicle steering wheel (14). The combination steering angle and steering torque sensor (18) is received in the housing upper part (20), and the steering shaft (12) extends through the housing upper part (20). The sensor elements (31, 35) which are rotationally fixed to the steering shaft (12) directly adjoin the housing upper part (20).

Description

Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe  Motor vehicle steering assembly
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe mit einer Lenkwelle, die sich von einem Fahrzeuglenkrad bis zu einem Ritzel erstreckt und um eine Lenkachse drehbar ist, einem kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor, der drehfest mit der Lenkwelle verbundene Sensorelemente aufweist, einem Gehäuse-Oberteil eines mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses, das ein in axialer Richtung zum Lenkrad hin offenes Gehäuse-Unterteil zur Aufnahme des Ritzels lenkradseitig schließt, wobei der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor im Gehäuse-Oberteil aufgenommen ist, und wobei sich die Lenkwelle durch das Gehäuse-Oberteil erstreckt. Derartige Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppen sind bereits allgemein aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Zahnstangenlenkungen eingesetzt, bei denen sowohl der Lenkwinkel als auch das manuell aufgebrachte Lenkmoment sensorisch erfasst werden sollen. Die Sensoren sind üblicherweise schwimmend gelagert, um radiale und axiale Toleranzen auszugleichen, die durch die Bewegung der Lenkwelle entstehen. The invention relates to a motor vehicle steering assembly having a steering shaft which extends from a vehicle steering wheel to a pinion and is rotatable about a steering axis, a combined steering angle and steering torque sensor having non-rotatably connected to the steering shaft sensor elements, a housing upper part of a multi-part steering gear housing, which closes in the axial direction of the steering wheel towards open housing lower part for receiving the pinion steering wheel side, wherein the combined steering angle and steering torque sensor is received in the housing upper part, and wherein the steering shaft extends through the housing upper part. Such motor vehicle steering assemblies are already generally known from the prior art and are used in rack and pinion steering, in which both the steering angle and the manually applied steering torque to be detected by sensors. The sensors are usually floating to compensate for radial and axial tolerances caused by the movement of the steering shaft.
Kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensoren benötigen im Vergleich zu Sensoren, die ausschließlich den Lenkwinkel oder ausschließlich das Lenkmoment erfassen, einen größeren Bauraum, sodass sich deren Integration in die Kraftfahrzeuglenkung aufgrund der beengten Bauraumverhältnisse im Bereich der Lenkwelle schwierig gestaltet. Combined steering angle and steering torque sensors require compared to sensors that detect only the steering angle or only the steering torque, a larger space, so that their integration into the motor vehicle steering due to the tight space conditions in the steering shaft made difficult.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine möglichst kompakte Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe mit einem kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide a compact motor vehicle steering assembly with a combined steering angle and steering torque sensor.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Kraftfahrzeug- lenkungsbaugruppe der eingangs genannten Art, bei der die drehfest mit der Lenkwelle verbundenen Sensorelemente unmittelbar an das Gehäuse-Oberteil des mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses angrenzen. Während herkömmliche kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensoren als vorgefertigte Sensoreinheit mit einem separatem Sensorgehäuse hergestellt und dann in das Lenkgetriebegehäuse eingebaut werden, ist gemäß der Erfindung radial zwischen dem Gehäuse-Oberteil des Lenkgetriebegehäuses und den verdrehbaren Sensorelementen kein separates Gehäuse vorgesehen, das die verdrehbaren und stationären Sensorelemente umhüllt und nach der Sensormontage in radialer Richtung verdrehsicher mit dem Lenkgetriebegehäuse verbunden ist. Allerdings können die unmittelbar an das Gehäuse-Oberteil angrenzenden, fest mit der Lenkwelle verbundenen Sensorelemente (zum Beispiel durch einen radialen Luftspalt) vom Gehäuse-Oberteil beabstandet sein. According to the invention this object is achieved by a motor vehicle steering assembly of the type mentioned, in which the non-rotatably connected to the steering shaft sensor elements directly adjacent to the housing upper part of the multi-part steering gear housing. While conventional combined steering angle and steering torque sensors are manufactured as a prefabricated sensor unit with a separate sensor housing and then installed in the steering gear housing, according to the invention, no separate housing is provided radially between the housing upper part of the steering gear housing and the rotatable sensor elements, comprising the rotatable and stationary sensor elements wrapped and after the sensor mounting in the radial direction against rotation is connected to the steering gear housing. However, the immediately adjacent to the housing upper part, firmly connected to the steering shaft sensor elements (for example, by a radial air gap) may be spaced from the housing upper part.
Die Funktion des Sensorgehäuses wird vom Gehäuse-Oberteil des Lenkgetriebegehäuses übernommen, sodass ein separates Sensorgehäuse entfallen und die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe entsprechend kompakter ausgeführt werden kann. Der gegenüber einem reinen Lenkwinkelsensor oder einem reinen Lenkmomentsensor vergrößerte Bauraumbedarf des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors wird durch den Entfall des separaten Sensorgehäuses in etwa kompensiert, sodass durch die Verwendung des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors weniger Bauraumprobleme im Bereich der Lenkwelle entstehen. The function of the sensor housing is taken from the housing upper part of the steering gear housing, so that a separate sensor housing omitted and the motor vehicle steering assembly can be made correspondingly compact. The compared to a pure steering angle sensor or a pure steering torque sensor increased space requirement of the combined steering angle and steering torque sensor is approximately compensated by the elimination of the separate sensor housing, so that through the use of the combined steering angle and steering torque sensor less space problems arise in the steering shaft.
In einer Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe umfasst die Lenkwelle eine mit dem Fahrzeuglenkrad verbundene Eingangswelle, eine mit dem Ritzel verbundene Ausgangswelle sowie ein Torsionselement, welches die Eingangswelle und die Ausgangswelle in Umfangsrichtung koppelt. Somit lässt sich aus einer Verdrehung der Eingangswelle relativ zur Ausgangswelle sowie dem Torsionswiderstand des Torsionselements auf einfache Art und Weise das am Lenkrad aufgebrachte Lenkmoment ermitteln. In one embodiment of the automotive steering assembly, the steering shaft includes an input shaft connected to the vehicle steering wheel, an output shaft connected to the pinion, and a torsion member that circumferentially couples the input shaft and the output shaft. Thus can be determined from a rotation of the input shaft relative to the output shaft and the torsional resistance of the torsion element in a simple manner, the steering torque applied to the steering wheel.
Der kombinierte Drehwinkel- und Drehmomentsensor umfasst bevorzugt ein erstes Sensorelement, das eine drehfeste Verbindung zur Eingangswelle auf- weist, sowie ein zweites Sensorelement, das eine drehfeste Verbindung zur Ausgangswelle aufweist, wobei wenigstens eine der drehfesten Verbindungen als axiale Steckverbindung ausgebildet ist. Verglichen mit derzeit üblichen Schweißverbindungen lässt sich die drehfeste Montage eines Sensorelements an der Eingangswelle oder Ausgangswelle durch eine axiale Steckverbindung deutlich schneller und einfacher realisieren. The combined rotational angle and torque sensor preferably comprises a first sensor element which has a rotationally fixed connection to the input shaft, and a second sensor element which has a rotationally fixed connection to the output shaft, wherein at least one of the rotationally fixed connections is formed as an axial plug connection. Compared with currently common welds, the non-rotatable mounting of a sensor element on the Input shaft or output shaft realize much faster and easier by an axial connector.
Bevorzugt weist hierbei das erste Sensorelement oder die Eingangswelle einen integrierten oder fest vormontierten Formschlussring zum Ausbilden der drehfesten Verbindung auf. In this case, the first sensor element or the input shaft preferably has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring for forming the rotationally fixed connection.
Ferner ist bevorzugt, dass das zweite Sensorelement oder die Ausgangswelle einen integrierten oder fest vormontierten Formschlussring zum Ausbilden der drehfesten Verbindung aufweist. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang denkbar, die axiale Steckverbindung zur drehfesten Montage eines Sensor- elements an der Eingangswelle oder Ausgangswelle über ineinandergreifende Verzahnungen zu realisieren. Furthermore, it is preferred that the second sensor element or the output shaft has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring for forming the rotationally fixed connection. In particular, it is conceivable in this connection to realize the axial plug connection for the rotationally fixed mounting of a sensor element on the input shaft or output shaft via interlocking toothings.
Alternativ kann wenigstens eines der Sensorelemente radial elastische Steckverbindungszungen aufweisen, welche zur Ausbildung der axialen Steckverbindung jeweils an einem tangential abgeflachten Umfangsabschnitt der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle angreifen. Alternatively, at least one of the sensor elements may have radially elastic plug connection tongues, which in each case engage on a tangentially flattened circumferential section of the input shaft and / or the output shaft for forming the axial plug connection.
In einer Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe umfasst das Gehäuse-Oberteil einen Flanschabschnitt, welcher die fest mit der Lenkwelle verbundenen Sensorelemente umgibt und mit dem Gehäuse-Unterteil des mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses verbunden ist. Ferner umfasst das Gehäuse-Oberteil vorzugsweise einen Lagerabschnitt, der ein Radiallager zur drehbaren Lagerung der Lenkwelle und Abstützung von Querkräften aufweist. In one embodiment of the motor vehicle steering assembly, the housing upper part comprises a flange section, which surrounds the sensor elements fixedly connected to the steering shaft and is connected to the housing lower part of the multi-part steering gear housing. Furthermore, the housing upper part preferably comprises a bearing portion, which has a radial bearing for rotatably supporting the steering shaft and supporting transverse forces.
In diesem Lagerabschnitt kann insbesondere ein Dichtelement zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse-Oberteil und der Lenkwelle angeordnet sein. Mit der Umhüllung des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors, der Bereitstellung einer Drehlagerung für die Lenkwelle und der Abdichtung des Lenkgetriebegehäuses zur Lenkwelle hin übernimmt das Gehäuse-Oberteil mehrere Funktionen und trägt damit zu einer besonders kompakten Konstruktion der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe bei. Gemäß einer Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe bilden der Flanschabschnitt und der Lagerabschnitt separate Komponenten des Gehäuse-Oberteils. In particular, a sealing element for sealing between the housing upper part and the steering shaft can be arranged in this bearing section. With the envelope of the combined steering angle and steering torque sensor, the provision of a rotary bearing for the steering shaft and the seal of the steering gear housing to the steering shaft toward the housing upper part takes over several functions, thus contributing to a particularly compact design of the motor vehicle steering assembly. According to one embodiment of the motor vehicle steering assembly, the flange portion and the bearing portion form separate components of the housing top.
In dieser Ausführungsform ist bevorzugt, dass der Flanschabschnitt des Gehäuse-Oberteils den kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor umgibt sowie axial zwischen dem Lagerabschnitt des Gehäuse-Oberteils und dem Gehäuse-Unterteil angeordnet ist. In this embodiment, it is preferred that the flange portion of the housing upper part surrounds the combined steering angle and steering torque sensor and is arranged axially between the bearing portion of the housing upper part and the housing lower part.
Ferner kann der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor in dieser Ausführungsform einen Magnetring, eine relativ zum Magnetring verdrehbare, magnetische Baueinheit und eine elektrische Sensoreinheit umfassen, wobei der Flanschabschnitt, die magnetische Baueinheit und die elektrische Sensoreinheit eine vormontierte Unterbaugruppe bilden. Diese Unterbaugruppe lässt sich zum Beispiel vormontiert von einem Zulieferer beziehen und ermöglicht dann eine rasche Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe sind der Flanschabschnitt und der Lagerabschnitt des Gehäuse-Oberteils einstückig ausgebildet. In diesem Fall verringert sich die Anzahl der Einzelbauteile und damit auch der Montageaufwand für die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe. Beispielsweise umfasst der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor in dieser Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe einen Magnetring, eine relativ zum Magnetring verdrehbare, magnetische Baueinheit und eine elektrische Sensoreinheit, wobei das Gehäuse-Oberteil, die magnetische Baueinheit und die elektrische Sensoreinheit eine vormontierte Unterbaugruppe bilden. Diese Unterbaugruppe lässt sich zum Beispiel vormontiert von einem Zulieferer beziehen und ermöglicht dann eine rasche Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe. Further, in this embodiment, the combined steering angle and steering torque sensor may include a magnetic ring, a magnetic ring rotatable relative to the magnetic ring, and an electrical sensor unit, wherein the flange portion, the magnetic assembly, and the electrical sensor unit form a preassembled subassembly. For example, this subassembly may be preassembled by a supplier and then allows rapid assembly of the automotive steering assembly. According to an alternative embodiment of the motor vehicle steering assembly, the flange portion and the bearing portion of the housing upper part are formed integrally. In this case, the number of individual components and thus also the assembly costs for the motor vehicle steering assembly are reduced. For example, in this embodiment of the automotive steering assembly, the combined steering angle and steering torque sensor includes a magnetic ring, a magnetic ring rotatable relative to the magnetic ring, and an electrical sensor unit, wherein the housing upper, the magnetic assembly, and the electrical sensor unit form a preassembled subassembly. For example, this subassembly may be preassembled by a supplier and then allows rapid assembly of the automotive steering assembly.
Alternativ können in dieser Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe auch das Gehäuse-Oberteil und der kombinierte Lenkwinkel- und Lenk- momentsensor eine vormontierte Unterbaugruppe bilden. Diese Unterbaugruppe lässt sich zum Beispiel vormontiert von einem Zulieferer beziehen und bereits vor ihrem Einbau in die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe auf ihre korrekte Sensor- funktion hin überprüfen. Ferner ermöglicht diese Unterbaugruppe eine besonders einfache Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe da sie lediglich axial auf die Lenkwelle aufgesteckt und dann mit dem Gehäuse-Unterteil des mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses verbunden wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe umfasst der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor einen Magnetring, eine magnetische Baueinheit und eine elektrische Sensoreinheit, wobei die magnetische Baueinheit einen koaxial zur Lenkwelle angeordneten sowie fest mit der Lenkwelle verbundenen Zahnradkranz aufweist, und wobei die elektrische Sensoreinheit wenigstens ein elastisch gelagertes Zahnrad aufweist, das mit dem Zahnradkranz in kämmendem Eingriff ist. Insbesondere ist das Zahnrad der elektrischen Sensoreinheit in radialer Richtung elastisch gelagert, sodass eine korrekte Sensorfunktion auch dann gewährleistet ist, wenn die Lenkwelle gewisse Fertigungstoleranzen aufweist, beispielsweise eine leichte Biegung und/oder einen radialen Versatz zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, oder wenn ein Versatz durch dynamische Bewegung der Lenkwelle zum Lenkgetriebegehäuse durch Kardankräfte entsteht. Alternatively, in this embodiment of the automotive steering assembly, the housing upper and the combined steering angle and steering torque sensors may also constitute a preassembled subassembly. For example, this subassembly can be pre-assembled by a supplier and tested for its correct sensor status even before it is installed in the vehicle steering assembly. check the function. Furthermore, this subassembly allows a particularly simple assembly of the motor vehicle steering assembly because it is merely axially attached to the steering shaft and then connected to the lower housing part of the multi-part steering gear housing. According to a further embodiment of the motor vehicle steering assembly, the combined steering angle and steering torque sensor comprises a magnet ring, a magnetic assembly and an electrical sensor unit, wherein the magnetic assembly has a gear rim arranged coaxially with the steering shaft and fixedly connected to the steering shaft, and wherein the electrical sensor unit at least one elastic has stored gear which is in mesh with the gear rim. In particular, the gear of the electrical sensor unit is elastically mounted in the radial direction, so that a correct sensor function is ensured even if the steering shaft has certain manufacturing tolerances, such as a slight bend and / or a radial offset between the input shaft and the output shaft, or if an offset By dynamic movement of the steering shaft to the steering gear housing by Kardankräfte arises.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. In these show:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform im eingebauten Zustand; 1 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to an embodiment in the installed state;
Figur 2 ein Montageverfahren für die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 1 ; - Figur 3 eine vereinfachte perspektivische Explosionsansicht eines kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 1 ; FIG. 2 shows an assembly method for the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1; FIG. 3 is a simplified exploded perspective view of a combined steering angle and steering torque sensor of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1;
Figur 4 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform im eingebauten Zustand; Figur 5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform im eingebauten Zustand; 4 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to a further embodiment in the installed state; 5 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to a further embodiment in the installed state;
Figur 6 die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 5 zerlegt in Unterbaugruppen; FIG. 6 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 5 disassembled into subassemblies;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 6 im zusammengesetzten Zustand; FIG. 7 shows a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 6 in the assembled state;
Figur 8 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform im eingebauten Zustand; 8 shows a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to a further embodiment in the installed state;
Figur 9 die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 8 zerlegt in Unterbaugruppen; FIG. 9 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 8 disassembled into subassemblies;
Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 9 im zusammengesetzten Zustand; - Figur 1 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform im eingebauten Zustand; Figure 10 is a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to Figure 9 in the assembled state; - Figure 1 1 is a longitudinal section through a motor vehicle steering assembly according to the invention according to another embodiment in the installed state;
Figur 12 die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 1 1 zerlegt in Unterbaugruppen; - Figur 13 eine perspektivische Ansicht der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß Figur 12 im zusammengesetzten Zustand, FIG. 12 shows the motor vehicle steering assembly according to FIG. 1, disassembled into subassemblies; FIG. 13 shows a perspective view of the motor vehicle steering assembly according to FIG. 12 in the assembled state,
Figur 14 eine Drehmitnahme zwischen einem Magnetring und einer magnetischen Baueinheit der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe gemäß den Figuren 1 1 bis 13, - Figur 15 eine Detailansicht der drehfesten Verbindung zwischen der Ausgangswelle und einem am zweiten Sensorelement befestigten Formschlussring, FIG. 14 shows a rotational drive between a magnetic ring and a magnetic structural unit of the motor vehicle steering assembly according to FIGS. 11 to 13; FIG. 15 shows a detailed view of the rotationally fixed connection between the output shaft and a form-locking ring attached to the second sensor element;
Figur 16 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer alternativen Ausführungsvariante, Figur 17 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante, FIG. 16 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to an alternative embodiment variant, 17 shows a detailed view of the connection shown in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant,
Figur 18 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante, - Figur 19 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante, FIG. 18 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant, FIG. 19 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant,
Figur 20 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante, FIG. 20 shows a detailed view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment variant,
Figur 21 eine Detailansicht der in Figur 15 dargestellten Verbindung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsvariante, und FIG. 21 shows a detail view of the connection illustrated in FIG. 15 according to a further alternative embodiment, and
Figur 22 eine Detailansicht eines an der Ausgangswelle befestigten Formschlussrings zur drehfesten Verbindung mit dem zweiten Sensorelement. FIG. 22 shows a detailed view of a form-locking ring fastened to the output shaft for the rotationally fixed connection to the second sensor element.
Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 für Zahnstangenlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einer Lenkwelle 12, die sich von einem schematisch angedeuteten Fahrzeuglenkrad 14 bis zu einem Ritzel 16 erstreckt und um eine Lenkachse A drehbar ist, einem kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18, der drehfest mit der Lenkwelle 12 verbundene Sensorelemente 31 , 35 aufweist, sowie einem Gehäuse-Oberteil 20 eines mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses 22, wobei der kombinierte Lenk- winkel- und Lenkmomentsensor 18 im Gehäuse-Oberteil 20 aufgenommen ist. 1 shows an embodiment of a motor vehicle steering assembly 10 for rack and pinion steering of motor vehicles, with a steering shaft 12 which extends from a schematically indicated vehicle steering wheel 14 to a pinion 16 and is rotatable about a steering axis A, a combined steering angle and steering torque sensor 18, the rotatably connected to the steering shaft 12 connected sensor elements 31, 35, and a housing upper part 20 of a multi-part steering gear housing 22, wherein the combined steering angle and steering torque sensor 18 is housed in the housing upper part 20.
Das mehrteilige, als Außengehäuse ausgeführte Lenkgetriebegehäuse 22 umfasst gemäß Figur 1 abgesehen vom Gehäuse-Oberteil 20 ein in axialer Richtung zum Fahrzeuglenkrad 14 hin offenes Gehäuse-Unterteil 24 zur Aufnahme des Ritzels 16, wobei das Gehäuse-Oberteil 20 das Gehäuse-Unterteil 24 lenkradseitig schließt. The multi-part, designed as an outer housing steering gear housing 22 comprises according to Figure 1, apart from the housing upper part 20 in the axial direction of the vehicle steering wheel 14 toward open housing base 24 for receiving the pinion 16, wherein the housing upper part 20 closes the housing base 24 on the steering wheel side ,
Die Lenkwelle 12 erstreckt sich durch das mehrteilige Lenkgetriebegehäuse 22, insbesondere auch durch das Gehäuse-Oberteil 20, wobei die Lenkwelle 12 lenkradseitig aus dem Gehäuse-Oberteil 20 axial herausragt und zum Gehäuse- Oberteil 20 abgedichtet ist. Gemäß Figur 1 umfasst die Lenkwelle 12 eine mit dem Fahrzeuglenkrad 14 drehfest verbundene Eingangswelle 26, eine mit dem Ritzel 16 drehfest verbundene Ausgangswelle 28 sowie ein als Torsionsstab ausgebildetes Torsionselement 30, welches die Eingangswelle 26 und die Ausgangswelle 28 in Um- fangsrichtung koppelt. Ferner ist der Torsionsstab in axialer Richtung mit der Eingangswelle 26 und der Ausgangswelle 28 fest verbunden, insbesondere verpresst. The steering shaft 12 extends through the multi-part steering gear housing 22, in particular by the housing upper part 20, the steering shaft 12 projecting from the steering wheel side of the housing upper part 20 axially and is sealed to the housing upper part 20. According to Figure 1, the steering shaft 12 comprises a rotatably connected to the vehicle steering wheel 14 connected input shaft 26, a rotatably connected to the pinion 16 output shaft 28 and a Torsionsstab designed as a torsion element 30 which couples the input shaft 26 and the output shaft 28 in the circumferential direction. Further, the torsion bar in the axial direction with the input shaft 26 and the output shaft 28 is fixedly connected, in particular pressed.
Eine Verdrehung des mit der Eingangswelle 26 drehfest gekoppelten Fahrzeuglenkrads 14 wird folglich über das Torsionselement 30 auf die Ausgangs- welle 28 übertragen. Das Ritzel 16 der Ausgangswelle 28 kämmt in bekannter Weise mit einer Zahnstange der Kraftfahrzeuglenkung, welche wiederum mit lenkbaren Fahrzeugrädern gekoppelt ist und eine Verdrehung des Fahrzeuglenkrads 14 in einen Lenkeinschlag der lenkbaren Fahrzeugräder überträgt. A rotation of the vehicle steering wheel 14 coupled in a rotationally fixed manner to the input shaft 26 is consequently transmitted to the output shaft 28 via the torsion element 30. The pinion 16 of the output shaft 28 meshes in a known manner with a rack of motor vehicle steering, which in turn is coupled with steerable vehicle wheels and transmits a rotation of the vehicle steering wheel 14 in a steering angle of the steerable vehicle wheels.
Der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 ist vorgesehen, um sowohl einen Lenkwinkel der Lenkwelle 12 als auch ein am Fahrzeuglenkrad 14 aufgebrachtes Lenkmoment zu erfassen. Hierzu weist der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 drehfest mit der Lenkwelle 12 verbundene Sensorelemente auf. Insbesondere ist ein erstes Sensorelement 31 wie zum Beispiel ein Zahnradkranz 32 mit magnetisierbaren Metallringen 34 (siehe auch Figur 3) drehfest mit der Eingangswelle 26 gekoppelt, während ein zweites Sensorelement 35 wie zum Beispiel ein als Polrad ausgebildeter Magnetring 36 drehfest mit der Ausgangswelle 28 gekoppelt ist (siehe Figur 2). The combined steering angle and steering torque sensor 18 is provided to detect both a steering angle of the steering shaft 12 and a steering torque applied to the vehicle steering wheel 14. For this purpose, the combined steering angle and steering torque sensor 18 rotationally fixed to the steering shaft 12 connected sensor elements. In particular, a first sensor element 31, such as a gear rim 32 with magnetizable metal rings 34 (see also FIG. 3), is non-rotatably coupled to the input shaft 26, while a second sensor element 35, such as a magnetic ring 36 designed as a magnet wheel, is non-rotatably coupled to the output shaft 28 (see Figure 2).
Die drehfest mit der Lenkwelle 12, konkret mit der Eingangswelle 26 oder der Ausgangswelle 28 verbundenen Sensorelemente 31 , 35 grenzen in radialer Richtung unmittelbar an eine Umfangswand des Gehäuse-Oberteils 20 an, wobei zwischen den Sensorelementen 31 , 35 und dem Gehäuse-Oberteil 20 ein in Umfangsrichtung umlaufender, radialer Luftspalt vorgesehen ist. Die Funktion eines Sensorgehäuses wird folglich vom Gehäuse-Oberteil 20 des Lenkgetriebegehäuses 22 übernommen, sodass zwischen dem Gehäuse-Oberteil 20 und den verdrehbaren Sensorelementen 31 , 35 kein separates Zwischengehäuse vorgesehen ist. Durch den Wegfall eines solchen separaten Zwischengehäuses ergibt sich eine besonders kompakte Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10, da sich der Bauraumbedarf sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung verringert. The non-rotatably connected to the steering shaft 12, concretely connected to the input shaft 26 or the output shaft 28 sensor elements 31, 35 in the radial direction directly adjacent to a peripheral wall of the housing upper part 20, wherein between the sensor elements 31, 35 and the housing upper part 20 a Circumferentially circumferential, radial air gap is provided. The function of a sensor housing is thus taken over by the housing upper part 20 of the steering gear housing 22, so that no separate intermediate housing is provided between the housing upper part 20 and the rotatable sensor elements 31, 35. The omission of such a separate intermediate housing results in a particularly compact motor vehicle steering assembly 10, since the space requirement is reduced both in the axial direction and in the radial direction.
Das Gehäuse-Oberteil 20 umfasst einen Flanschabschnitt 38, welcher die fest mit der Lenkwelle 12 verbundenen Sensorelemente 31 , 35 umgibt und mit dem Gehäuse-Unterteil 24, insbesondere einem Flanschabschnitt 40 des Gehäuse- Unterteils 24, verbunden ist. Ferner ist im Gehäuse-Oberteil 20, insbesondere im Flanschabschnitt 38 des Gehäuse-Oberteils 20 ein Anschlussschacht 58 vorgesehen, über den der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 an eine elektrische Steuereinheit der Kraftfahrzeuglenkung angeschlossen wird. Außerdem kann über den Anschlussschacht 58 eine elektrische Sensoreinheit 50 des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 in das Gehäuse- Oberteil 20 eingeführt werden (siehe Figur 2, rechts). The housing upper part 20 comprises a flange section 38, which surrounds the sensor elements 31, 35 firmly connected to the steering shaft 12 and is connected to the housing lower part 24, in particular a flange section 40 of the housing lower part 24. Further, in the housing upper part 20, in particular in the flange portion 38 of the housing upper part 20, a connection shaft 58 is provided, via which the combined steering angle and steering torque sensor 18 is connected to an electrical control unit of the motor vehicle steering. In addition, via the connection shaft 58, an electrical sensor unit 50 of the combined steering angle and steering torque sensor 18 can be inserted into the housing upper part 20 (see FIG. 2, right).
Ferner umfasst das Gehäuse-Oberteil 20 einen Lagerabschnitt 42, der ein Radiallager 44 zur drehbaren Lagerung der Lenkwelle 12 aufweist, wobei das Radiallager 44 konkret ein Drehlager für die Eingangswelle 26 bildet. Further, the housing upper part 20 comprises a bearing portion 42 which has a radial bearing 44 for rotatably supporting the steering shaft 12, wherein the radial bearing 44 concretely forms a pivot bearing for the input shaft 26.
Gemäß Figur 1 ist darüber hinaus im Lagerabschnitt 42 des Gehäuse- Oberteils 20 auch ein Dichtelement 46 zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse- Oberteil 20 und der Lenkwelle 12 (konkret der Eingangswelle 26) angeordnet. According to FIG. 1, moreover, a sealing element 46 for sealing between the housing upper part 20 and the steering shaft 12 (specifically, the input shaft 26) is also arranged in the bearing section 42 of the housing upper part 20.
In der Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß Figur 1 sind der Flanschabschnitt 38 und der Lagerabschnitt 42 des Gehäuse- Oberteils 20 einstückig ausgebildet. Das Gehäuse-Oberteil 20 ist dabei vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt, wobei jedoch alternativ auch eine Metallausführung denkbar wäre. In the embodiment of the motor vehicle steering assembly 10 according to FIG. 1, the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are formed in one piece. The housing upper part 20 is preferably made of a plastic, but alternatively, a metal version would be conceivable.
In jedem Fall muss das Gehäuse-Oberteil 20 hinreichend stabil ausgebildet sein, um bei einem Bruch des Torsionselements 30 axiale Abzugskräfte sowie Radialkräfte der Eingangswelle 26 aufnehmen zu können. In any case, the housing upper part 20 must be designed to be sufficiently stable in order to absorb 30 axial withdrawal forces and radial forces of the input shaft 26 at a fraction of the torsion element.
Die Figur 2 veranschaulicht ein Montageverfahren der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß Figur 1. FIG. 2 illustrates an assembly method of the motor vehicle steering assembly 10 according to FIG. 1.
Hierbei wird zunächst das Gehäuse-Oberteil 20 bereitgestellt, welches den Flanschabschnitt 38 sowie den einstückig mit dem Flanschabschnitt 38 ausgebildeten Lagerabschnitt 42 umfasst. Das Dichtelement 46 und das Radiallager 44 werden dann in das Gehäuse-Oberteil 20 eingeführt und im Bereich des Lagerabschnitts 42 am Gehäuse-Oberteil 20 befestigt, sodass eine vormontierte Unterbaugruppe entsteht. In this case, the housing upper part 20 is initially provided, which comprises the flange section 38 and the bearing section 42 formed integrally with the flange section 38. The sealing element 46 and the radial bearing 44 are then inserted into the housing upper part 20 and secured in the region of the bearing portion 42 on the housing upper part 20, so that a preassembled subassembly arises.
Der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 umfasst in der dar- gestellten Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 als erstes Sensorelement 31 eine magnetische Baueinheit 48 (siehe auch Figur 3), als zweites Sensorelement 35 den Magnetring 36 und darüber hinaus eine fest mit dem Gehäuse-Oberteil 20 verbundene, elektrische Sensoreinheit 50. The combined steering angle and steering torque sensor 18 includes in the illustrated embodiment of the motor vehicle steering assembly 10 as a first sensor element 31, a magnetic assembly 48 (see also FIG. 3), as a second sensor element 35 the magnetic ring 36 and, moreover, a fixed housing upper part 20 connected, electrical sensor unit 50th
Die magnetische Baueinheit 48 weist mittig eine axiale Aussparung zur Durchführung der Eingangswelle 26 auf und wird axial auf die Eingangswelle 26 gesteckt sowie drehfest mit der Eingangswelle 26 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform weist die magnetische Baueinheit 48 lenkradseitig eine axial vorstehende Metallhülse 51 auf, welche mit der Eingangswelle 26 verschweißt wird, um die magnetische Baueinheit 48 an der Lenkwelle 12 zu befestigen. Alternativ lässt sich die drehfeste Verbindung auch durch eine Formschlussverbindung beim axialen Aufstecken der magnetischen Baueinheit 48 realisieren, wodurch sich der Montageaufwand für die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 deutlich verringert. Eine durch axiales Aufstecken der magnetischen Baueinheit 48 gebildete Formschlussverbindung lässt sich dabei analog zu den in den Figuren 15 bis 22 gezeigten Ausführungsvarianten herstellen. The magnetic assembly 48 has centrally an axial recess for the passage of the input shaft 26 and is axially inserted onto the input shaft 26 and rotatably connected to the input shaft 26. In the illustrated embodiment, the magnetic assembly 48 has a steering wheel side axially projecting metal sleeve 51 which is welded to the input shaft 26 to secure the magnetic assembly 48 to the steering shaft 12. Alternatively, the non-rotatable connection can also be realized by a form-locking connection during axial attachment of the magnetic assembly 48, whereby the assembly effort for the motor vehicle steering assembly 10 is significantly reduced. A positive connection formed by attaching the magnetic assembly 48 axially can be produced analogously to the embodiment variants shown in FIGS. 15 to 22.
Der Magnetring 36 ist in bekannter Weise als Polrad ausgebildet und weist mehrere Dauermagnete auf, deren Pole in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Der Magnetring 36 weist ebenfalls eine mittige axiale Aussparung zur Durchführung der Ausgangswelle 28 auf, wird auf die Ausgangswelle 28 gesteckt und drehfest mit dieser verbunden. In der dargestellten Ausführungsform weist der metallene Magnetring 36 ritzelseitig einen axial vorstehenden, hülsenförmigen Fortsatz 53 auf, welche mit der Ausgangswelle 28 verschweißt wird, um den Magnetring 36 an der Lenkwelle 12 zu befestigen. Alternativ lässt sich die drehfeste Verbindung auch durch eine Formschlussverbindung beim axialen Aufstecken des Magnetrings 36 realisieren, wodurch sich der Montageaufwand für die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 deutlich verringert. Mögliche Ausführungsvarianten für eine durch axiales Aufstecken des Magnetrings 36 hergestellte Formschlussverbindung sind in den Figuren 15 bis 22 gezeigt. Gemäß den Figuren 1 und 2 ist ferner ein Transportschutzelement 52 vorgesehen, welches das ritzelseitig offene Gehäuse-Oberteil 20 vor einer Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 am Gehäuse-Unterteil 24 verschließt. Zusammen mit dem Radiallager 44 verhindert das Transportschutzelement 52 ein unerwünschtes Schwingen der Eingangswelle 26 im Gehäuse-Oberteil 20, was zu einer Beschädigung des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 führen könnte. The magnetic ring 36 is formed in a known manner as a pole and has a plurality of permanent magnets whose poles are arranged alternately in the circumferential direction. The magnetic ring 36 also has a central axial recess for the passage of the output shaft 28 is placed on the output shaft 28 and rotatably connected thereto. In the illustrated embodiment, the metal ring magnet 36 on the pinion side an axially projecting, sleeve-shaped projection 53, which is welded to the output shaft 28 in order to secure the magnet ring 36 to the steering shaft 12. Alternatively, the rotationally fixed connection can also be realized by a form-locking connection during axial attachment of the magnetic ring 36, whereby the assembly effort for the motor vehicle steering assembly 10 is significantly reduced. Possible embodiments for a positive connection produced by attaching the magnetic ring 36 axially are shown in FIGS. 15 to 22. According to Figures 1 and 2, a transport protection element 52 is further provided, which closes the pinion side open housing upper part 20 before mounting the motor vehicle steering assembly 10 on the housing base 24. Together with the radial bearing 44 prevents the transport protection element 52 undesirable vibration of the input shaft 26 in the housing upper part 20, which could lead to damage of the combined steering angle and steering torque sensor 18.
In der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist das Transportschutzelement 52 als Kunststoffring 54 ausgebildet, der auf die Ausgangswelle 28 gesteckt wird und nach einer Montage des Gehäuse-Oberteils 20 die Ausgangswelle 28 radial mittig im Gehäuse-Oberteil 20 fixiert (siehe Detailausschnitt in Figur 1 ). Der Kunststoffring 54 kann nur temporär als Transportschutz für die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 dienen und vor der Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 am Gehäuse-Unterteil 24 des Lenkgetriebegehäuses 22 wieder entfernt werden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass der Kunststoffring 54 dauerhaft im Lenkgetriebegehäuse 22 verbleibt. In the embodiment according to Figure 1, the transport protection element 52 is formed as a plastic ring 54 which is plugged onto the output shaft 28 and after mounting the housing upper part 20, the output shaft 28 radially fixed in the middle in the housing upper part 20 (see detail in Figure 1). The plastic ring 54 can serve only temporarily as a transport protection for the motor vehicle steering assembly 10 and before assembly of the motor vehicle steering assembly 10 on the housing lower part 24 of the steering gear housing 22 are removed again. Alternatively, however, it is also conceivable that the plastic ring 54 remains permanently in the steering gear housing 22.
Nach der drehfesten Montage der magnetischen Baueinheit 48 an der Eingangswelle 26 wird das Gehäuse-Oberteil 20 mit dem vormontierten Radiallager 44 und Dichtelement 46 vom lenkradseitigen Ende der Lenkwelle 12 axial über die magnetische Baueinheit 48 geschoben und fixiert. After the rotationally fixed mounting of the magnetic assembly 48 to the input shaft 26, the housing upper part 20 is pushed with the pre-mounted radial bearing 44 and sealing member 46 from the steering wheel end of the steering shaft 12 axially over the magnetic assembly 48 and fixed.
Zur axialen Fixierung des Gehäuse-Oberteils 20 an der Lenkwelle 12 ist beispielsweise ein Sprengring 56 vorgesehen, der nach der Montage des Gehäuse-Oberteils 20 axial auf die Eingangswelle 26 gesteckt wird und in einer Eingangswellennut verrastet, sodass er eine Bewegung des Gehäuse-Oberteils 20 relativ zur Lenkwelle 12 axial zum Fahrzeuglenkrad 14 hin verhindert. For axial fixation of the housing upper part 20 on the steering shaft 12, a snap ring 56 is provided, for example, which is inserted axially onto the input shaft 26 after assembly of the housing upper part 20 and locked in an input shaft groove, so that it moves the housing upper part 20th relative to the steering shaft 12 axially to the vehicle steering wheel 14 toward prevented.
Im nächsten Montageschritt wird die elektrische Sensoreinheit 50 radial in den Anschlussschacht 58 des Gehäuse-Oberteils 20 eingeführt (siehe Figur 2, rechts), bis die elektrische Sensoreinheit 50 eine gewünschte Endmontageposition relativ zur magnetischen Baueinheit 48 erreicht hat. Alternativ ist auch denkbar, dass eine Montage der elektrischen Sensoreinheit 50 erst nach dem Zusammenbau der übrigen Komponenten der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 sowie deren Einbau in eine Fahrzeuglenkung erfolgt. Die elektrische Sensoreinheit 50 umfasst beispielsweise eine Leiterplatte 59 mit Hall-Sensoren 60, kleinen Zahnrädern 61 zur Lenkwinkelmessung (siehe auch Figur 3), ein Verschlusselement 62, das den Anschlussschacht 58 im Wesentlichen dicht verschließt, sowie einen Steckverbinder 64 zum Anschließen des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 an eine Stromversorgung und eine elektrische Steuereinheit der Fahrzeuglenkung. In the next assembly step, the electrical sensor unit 50 is inserted radially into the connection shaft 58 of the housing upper part 20 (see FIG. 2, right) until the electrical sensor unit 50 has reached a desired final assembly position relative to the magnetic assembly 48. Alternatively, it is also conceivable that an assembly of the electrical sensor unit 50 takes place only after the assembly of the other components of the motor vehicle steering assembly 10 and their installation in a vehicle steering. The electrical sensor unit 50 includes, for example, a printed circuit board 59 with Hall sensors 60, small gears 61 for steering angle measurement (see also FIG. 3), a closure element 62 which substantially seals the connection shaft 58, and a plug connector 64 for connecting the combined steering angle measurement. and steering torque sensor 18 to a power supply and an electrical control unit of the vehicle steering.
Nachdem die elektrische Sensoreinheit 50 abgedichtet im Anschlussschacht 58 des Gehäuse-Oberteils 20 aufgenommen ist, wird der Magnetring 36 in Umfangsrichtung auf die magnetische Baueinheit 48 ausgerichtet und drehfest mit der Ausgangswelle 28 verbunden. After the electrical sensor unit 50 is sealed in the connection shaft 58 of the housing upper part 20, the magnetic ring 36 is aligned in the circumferential direction on the magnetic assembly 48 and rotatably connected to the output shaft 28.
Sofern sich eine gewünschte Montageposition des Magnetrings 36 in Umfangsrichtung bereits vorab bestimmen lässt, ist gemäß einer alternativen Ausführungsvariante auch denkbar, den Magnetring 36 bereits zu Beginn des Montageverfahrens, das heißt vor der Montage der magnetischen Baueinheit 48 und des Gehäuse-Oberteils 20, drehfest mit der Ausgangswelle 28 zu verbinden. If a desired mounting position of the magnet ring 36 can be determined beforehand in the circumferential direction, according to an alternative embodiment, it is also conceivable for the magnet ring 36 to be fixed against rotation at the beginning of the assembly process, ie before assembly of the magnetic assembly 48 and the housing upper part 20 the output shaft 28 to connect.
Die Montage der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 wird dann mit dem Aufstecken des Transportschutzelements 52 auf die Ausgangswelle 28 abgeschlossen. Es ist nun zum Beispiel eine Funktionsüberprüfung des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 sowie ein Transport zu den übrigen Komponenten der Zahnstangenlenkung möglich, um die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 einzubauen. Dieser Einbau lässt sich schnell und einfach durch eine dichte Befestigung des Gehäuse-Oberteils 20 am Gehäuse-Unterteil 24 des mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses 22 realisieren. Konkret lässt sich diese Befestigung beispielsweise als Klemmverbindung, Rastverbindung oder Schraub- Verbindung ausführen, wobei zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse-Oberteil 20 und dem Gehäuse-Unterteil 24 insbesondere eine Dichtung 65 vorgesehen ist (siehe zum Beispiel Figur 1 ). The assembly of the motor vehicle steering assembly 10 is then completed with the attachment of the transport protection element 52 to the output shaft 28. It is now possible, for example, a function check of the combined steering angle and steering torque sensor 18 and a transport to the other components of the rack and pinion steering to install the motor vehicle steering assembly 10. This installation can be realized quickly and easily by a tight attachment of the housing upper part 20 on the housing lower part 24 of the multi-part steering gear housing 22. Specifically, this attachment can be performed, for example, as a clamping connection, latching connection or screw connection, wherein for sealing between the housing upper part 20 and the housing lower part 24, in particular a seal 65 is provided (see, for example, Figure 1).
Die Figur 3 zeigt vereinfacht den wesentlichen Aufbau der magnetischen Baueinheit 48 und der elektrischen Sensoreinheit 50 des kombinierten Lenk- winkel- und Lenkmomentsensors 18. 3 shows a simplified view of the essential structure of the magnetic assembly 48 and the electrical sensor unit 50 of the combined steering angle and steering torque sensor 18th
Hierbei wird deutlich, dass die magnetische Baueinheit 48 als Hauptkomponenten den beispielsweise aus Kunststoff gefertigten Zahnradkranz 32 mit einer Außenverzahnung 66 sowie zwei magnetisierbare Metallringe 34 mit axial abstehenden und ineinandergreifenden Metallzungen 68 aufweist. It is clear that the magnetic assembly 48 as the main components of the example made of plastic gear rim 32 with an external toothing 66 and two magnetizable metal rings 34 having axially projecting and interlocking metal tongues 68.
Zwischen den Metallringen 34 der magnetischen Baueinheit 48 und dem Magnetring 36 entsteht ein Magnetfeld, welches sich bei einer Relativdrehung zwischen der Eingangswelle 26 und der Ausgangswelle 28 ändert. Between the metal rings 34 of the magnetic assembly 48 and the magnetic ring 36 is formed a magnetic field which changes in a relative rotation between the input shaft 26 and the output shaft 28.
Diese Magnetfeldänderung wird in bekannter Weise von Hall-Sensoren 60 in der elektrischen Sensoreinheit 50 erfasst und an eine elektrische Steuereinheit weitergegeben. Zusammen mit dem Torsionswiderstand des Torsionselements 30 kann die elektrische Steuereinheit daraus in bekannter Weise ein auf das Fahrzeuglenkrad 14 aufgebrachtes Lenkmoment ermitteln. This magnetic field change is detected in a known manner by Hall sensors 60 in the electrical sensor unit 50 and passed on to an electrical control unit. Together with the torsional resistance of the torsion element 30, the electrical control unit can determine therefrom in a known manner a steering torque applied to the vehicle steering wheel 14.
Die elektrische Sensoreinheit 50 weist gemäß Figur 3 ferner zwei Zahnräder 61 auf, die mit dem Zahnradkranz 32 der magnetischen Baueinheit 48 in kämmendem Eingriff sind. Um etwaige Fertigungstoleranzen der Lenkwelle 12 wie zum Beispiel eine gewisse Biegung oder einen radialen Versatz zwischen Eingangswelle 26 und Ausgangswelle 28 ausgleichen zu können, sind die Zahnräder 61 mit Bezug auf die Lenkachse A insbesondere in radialer Richtung elastisch gelagert. Durch diese einfache Kompensation von Fertigungstoleranzen wird die Funktionssicherheit des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 erhöht. Bei einer Verdrehung des Fahrzeuglenkrads 14 wird die drehfest mit der Eingangswelle 26 verbundene, magnetische Baueinheit 48 und damit der Zahnradkranz 32 verdreht. Die Zahnräder 61 der elektrischen Sensoreinheit 50 kämmen mit einer Außenverzahnung 66 des Zahnradkranzes 32 und werden dementsprechend ebenfalls verdreht. Ferner sind die Zahnräder 61 mit Dipolen gekoppelt, sodass einer der Hall-Sensoren 60 der elektrischen Sensoreinheit 50 in bekannter Weise die Verdrehung der Zahnräder 61 erfassen und entsprechende Daten an die elektrische Steuereinheit der Fahrzeuglenkung übermitteln kann, um den Lenkwinkel zu bestimmen. According to FIG. 3, the electrical sensor unit 50 also has two toothed wheels 61, which mesh with the ring gear 32 of the magnetic assembly 48 in meshing engagement. To be able to compensate for any manufacturing tolerances of the steering shaft 12 such as a certain bend or a radial offset between the input shaft 26 and output shaft 28, the gears 61 are elastically supported with respect to the steering axis A in particular in the radial direction. By this simple compensation of manufacturing tolerances, the reliability of the combined steering angle and steering torque sensor 18 is increased. Upon a rotation of the vehicle steering wheel 14, the magnetic assembly 48, which is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 26, and thus the gear rim 32, is rotated. The gears 61 of the electrical sensor unit 50 mesh with an external toothing 66 of the gear rim 32 and are accordingly also rotated. Furthermore, the gears 61 are coupled to dipoles, so that one of the Hall sensors 60 of the electrical sensor unit 50 can detect the rotation of the gears 61 in a known manner and transmit corresponding data to the electrical control unit of the vehicle steering system in order to determine the steering angle.
Die Figur 4 zeigt die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß einer alter- nativen Ausführungsform, welche sich von der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß Figur 1 lediglich dadurch unterscheidet, dass das Transportschutzelement 52 nicht als Kunststoff ring 54, sondern als Lager 70 ausgebildet ist. Die Figuren 5 bis 7 zeigen die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. FIG. 4 shows the motor vehicle steering assembly 10 according to an alternative embodiment, which differs from the motor vehicle steering assembly 10 according to FIG. 1 only in that the transport protection element 52 is not designed as a plastic ring 54 but as a bearing 70. Figures 5 to 7 show the motor vehicle steering assembly 10 according to another embodiment.
Der generelle konstruktive Aufbau sowie das Funktionsprinzip des kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 bleiben dabei gegenüber der anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform im Wesentlichen unverändert, sodass diesbezüglich auf die obige Beschreibung verwiesen und im Folgenden hauptsächlich auf Unterschiede eingegangen wird. The general structural design as well as the operating principle of the combined steering angle and steering torque sensor 18 remain essentially unchanged with respect to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, so that reference is made in this regard to the above description and will be discussed below for differences.
Die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß den Figuren 5 bis 7 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5, dass der Flanschabschnitt 38 und der Lagerabschnitt 42 des Gehäuse-Oberteils 20 nicht mehr einstückig ausgeführt sind, sondern separate Komponenten des Gehäuse-Oberteils 20 bilden. The motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 5 to 7 differs essentially from the embodiment according to FIGS. 1 to 5 in that the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are no longer made in one piece, but separate components of the housing upper part 20 form.
Der Flanschabschnitt 38 des Gehäuse-Oberteils 20 umgibt dabei den kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 und ist axial zwischen dem Lagerabschnitt 42 des Gehäuse-Oberteils 20 und dem Gehäuse-Unterteil 24 des Lenkgetriebegehäuses 22 angeordnet. The flange portion 38 of the housing upper part 20 surrounds the combined steering angle and steering torque sensor 18 and is arranged axially between the bearing portion 42 of the housing upper part 20 and the housing lower part 24 of the steering gear housing 22.
Analog zur Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 umfasst der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 den Magnetring 36, die relativ zum Magnetring 36 verdrehbare, magnetische Baueinheit 48 und die gehäusefeste elektrische Sensoreinheit 50, wobei der Flanschabschnitt 38, die magnetische Baueinheit 48 und die elektrische Sensoreinheit 50 in der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 bis 7 eine vormontierte Unterbaugruppe 72 bilden. Analogous to the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the combined steering angle and steering torque sensor 18 comprises the magnetic ring 36, the magnetic assembly 48 rotatable relative to the magnetic ring 36, and the housing-mounted electrical sensor unit 50, wherein the flange portion 38, the magnetic assembly 48 and the electrical Sensor unit 50 in the embodiment according to Figures 5 to 7 form a preassembled subassembly 72.
Der Flanschabschnitt 38 umhüllt dabei in axialer Richtung im Wesentlichen die gesamte magnetische Baueinheit 48. Lediglich die Metallhülse 51 der magnetischen Baueinheit 48 ragt axial etwas über den Flanschabschnitt 38 hinaus, um die magnetische Baueinheit 48 einfach mit der Eingangswelle 26 verschweißen zu können. The flange portion 38 encloses in the axial direction substantially the entire magnetic assembly 48. Only the metal sleeve 51 of the magnetic assembly 48 protrudes axially slightly beyond the flange portion 38 in order to easily weld the magnetic assembly 48 with the input shaft 26 can.
Beim Zusammenbau der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß den Figuren 5 bis 7 wird zunächst die vormontierte Unterbaugruppe 72 aus Flansch- abschnitt 38, magnetischer Baueinheit 48 und elektrischer Sensoreinheit 50 auf die Eingangswelle 26 geschoben und mit der Eingangswelle 26 fest verbunden, insbesondere verschweißt. Danach wird eine Dichtung 74 sowie der Lagerab- schnitt 42 mit dem vormontierten Radiallager 44 und dem vormontierten Dichtelement 46 axial auf die Eingangswelle 26 geschoben, um den Flanschabschnitt 38 lenkradseitig dichtend zu verschließen. When assembling the motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 5 to 7, the preassembled subassembly 72 of flange section 38, magnetic assembly 48 and electrical sensor unit 50 is first pushed onto the input shaft 26 and fixedly connected, in particular welded, to the input shaft 26. Thereafter, a seal 74 and the Lagerab- section 42 with the pre-assembled radial bearing 44 and the pre-assembled sealing element 46 axially pushed onto the input shaft 26 to seal the flange 38 side of the steering wheel sealing.
Im letzten Schritt des Zusammenbaus der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 wird der Magnetring 36 auf der Ausgangswelle in Umfangsrichtung justiert und fest mit der Ausgangswelle 28 verbunden. Insbesondere wird der Magnetring 36 analog zur Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 über seinen axialen hülsenförmigen Fortsatz 53 mit der Ausgangswelle 28 verschweißt. In the final step of assembly of the automotive steering assembly 10, the magnet ring 36 is circumferentially adjusted on the output shaft and fixedly connected to the output shaft 28. In particular, the magnetic ring 36 is welded analogously to the embodiment according to Figures 1 to 3 via its axial sleeve-shaped extension 53 with the output shaft 28.
Die Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch die bereits in die Zahnstangen- lenkung eingebaute Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10, wobei der Flanschabschnitt 38 des Gehäuse-Oberteils 20, der Lagerabschnitt 42 des Gehäuse- Oberteils 20 und der Flanschabschnitt 40 des Gehäuse-Unterteils 24 durch Schrauben 76 miteinander verbunden sind. FIG. 5 shows a longitudinal section through the motor vehicle steering assembly 10 already installed in the rack-and-pinion steering system, wherein the flange section 38 of the housing upper part 20, the bearing section 42 of the housing upper part 20 and the flange section 40 of the housing lower part 24 are connected to one another by screws 76 are.
Anstelle der Verschraubung sind selbstverständlich auch alternative Befestigungsmöglichkeiten denkbar, die eine dichte Verbindung der einzelnen Komponenten des mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses 22 ermöglichen. Of course, alternative mounting options are conceivable instead of the screw connection, which allow a tight connection of the individual components of the multi-part steering gear housing 22.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. FIGS. 8 to 10 show the motor vehicle steering assembly 10 according to a further embodiment.
Die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß den Figuren 8 bis 10 unter- scheidet sich dabei lediglich dadurch von der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 bis 7, dass der Flanschabschnitt 38 und der Lagerabschnitt 42 des Gehäuse-Oberteils 20 einstückig ausgebildet sind. The motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 8 to 10 differs from the embodiment according to FIGS. 5 to 7 only in that the flange section 38 and the bearing section 42 of the housing upper part 20 are formed in one piece.
Auch in dieser Ausführungsform umfasst der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 den Magnetring 36, die relativ zum Magnetring 36 verdrehbare, magnetische Baueinheit 48 und die gehäusefeste elektrische Sensoreinheit 50, wobei das einstückige Gehäuse-Oberteil 20, die magnetische Baueinheit 48 und die elektrische Sensoreinheit 50 eine vormontierte Unterbaugruppe 77 bilden. Also in this embodiment, the combined steering angle and steering torque sensor 18 comprises the magnetic ring 36, the magnetic ring 48 rotatable relative to the magnetic ring 36 and the housing-mounted electrical sensor unit 50, wherein the one-piece housing top 20, the magnetic assembly 48 and the electrical sensor unit 50th form a preassembled subassembly 77.
Infolge der einstückigen Ausbildung des Gehäuse-Oberteils 20 ist in diesem Fall ein Verschweißen der magnetischen Baueinheit 48 mit der Eingangswelle 26 nicht mehr möglich. Daher ist die drehfeste Verbindung zwischen der Eingangs- welle 26 und der magnetischen Baueinheit 48 in diesem Fall als axiale Steckverbindung ausgeführt. Hierzu sind am ersten Sensorelement 31 der magnetischen Baueinheit 48 radial elastische Steckverbindungszungen 78 vorgesehen, welche zur Ausbildung der axialen Steckverbindung jeweils an einem tangential abgeflachten Umfangsabschnitt 80 der Eingangswelle 26 angreifen. As a result of the one-piece design of the housing upper part 20, a welding of the magnetic assembly 48 to the input shaft 26 is no longer possible in this case. Therefore, the non-rotatable connection between the input shaft 26 and the magnetic assembly 48 in this case designed as an axial plug connection. For this purpose, 48 radially elastic plug connection tongues 78 are provided on the first sensor element 31 of the magnetic assembly, which engage to form the axial connector in each case at a tangentially flattened peripheral portion 80 of the input shaft 26.
Die drehfeste Verbindung zwischen der Eingangswelle 26 und der magnetischen Baueinheit 48 wird folglich durch Klemmung erreicht. The rotationally fixed connection between the input shaft 26 and the magnetic assembly 48 is thus achieved by clamping.
Um eine stärkere drehfeste Verbindung zu realisieren ist alternativ auch denkbar, durch die axiale Steckverbindung einen Formschluss herzustellen, beispielsweise über ineinandergreifende Verzahnungen. Eine solche Steckverbindung kann analog zu den in Figur 15 bis 22 gezeigten Ausführungsvarianten ausgebildet werden. In order to realize a stronger rotationally fixed connection is alternatively also conceivable to produce a positive connection through the axial connector, for example via interlocking teeth. Such a connector can be formed analogously to the embodiments shown in Figure 15 to 22.
Beim Zusammenbau der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 wird die vormontierte Unterbaugruppe 77 gemäß Figur 9 axial über die Eingangswelle 26 geschoben und in Umfangsrichtung so ausgerichtet, dass die Steckverbindungszungen 78 am abgeflachten Umfangsabschnitt 80 angreifen und eine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangswelle 26 und der magnetischen Baueinheit 48 sicherstellen. When assembling the motor vehicle steering assembly 10, the preassembled subassembly 77 is pushed axially over the input shaft 26 and aligned in the circumferential direction so that the plug connection tabs 78 engage the flattened peripheral portion 80 and ensure a rotationally fixed connection between the input shaft 26 and the magnetic assembly 48.
Die magnetische Baueinheit 48 ist im Gehäuse-Oberteil 20 beispielsweise schwimmend gelagert. Auf diese Weise wird eine Verdrehung der magnetischen Baueinheit 48 relativ zum Gehäuse-Oberteil 20 und gegebenenfalls auch ein gewisses Axialspiel der magnetischen Baueinheit 48 relativ zum Gehäuse- Oberteil 20 ermöglicht. The magnetic assembly 48 is mounted in the housing upper part 20, for example, floating. In this way, a rotation of the magnetic assembly 48 relative to the housing upper part 20 and possibly also a certain axial play of the magnetic assembly 48 relative to the housing upper part 20 is made possible.
Nach dem Aufstecken der vormontierten Unterbaugruppe 77 wird diese durch den Sprengring 56 axial gesichert und fixiert. After attaching the preassembled subassembly 77, this is axially secured and fixed by the snap ring 56.
Als letzter Montageschritt wird auch hier der Magnetring 36 in Umfangsrichtung relativ zur magnetischen Baueinheit 48 ausgerichtet und fest mit der Ausgangswelle 28 verbunden, insbesondere verschweißt. As the last assembly step, the magnet ring 36 is aligned in the circumferential direction relative to the magnetic assembly 48 and fixedly connected to the output shaft 28, in particular welded.
Die Figuren 1 1 bis 14 zeigen die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dabei unterscheidet sich die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 gemäß den Figuren 1 1 bis 14 von der Ausführungsform gemäß den Figuren 8 bis 10 lediglich dadurch, dass in diesem Fall das Gehäuse-Oberteil 20 und der gesamte kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor 18 inklusive des Magnetrings 36 eine vormontierte Unterbaugruppe 81 bilden. Figures 1 1 to 14 show the motor vehicle steering assembly 10 according to another embodiment. In this case, the motor vehicle steering assembly 10 according to FIGS. 11 to 14 differs from the embodiment according to FIGS. 8 to 10 only in that case the housing upper part 20 and the entire combined steering angle and steering torque sensor 18 including the magnet ring 36 form a preassembled subassembly 81 form.
Der Magnetring 36 ist infolgedessen schwerer zugänglich, sodass eine Verschweißung mit der Ausgangswelle 28 nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist. As a result, the magnet ring 36 is less accessible, so that welding to the output shaft 28 is not possible or only with increased effort.
Das als Magnetring 36 ausgebildete, zweite Sensorelement 35 des kombi- nierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensors 18 weist dementsprechend analog zum ersten Sensorelement 31 der magnetischen Baueinheit 48 radial elastische Steckverbindungszungen 82 auf, welche zur Ausbildung einer axialen Steckverbindung jeweils an einem tangential abgeflachten Umfangsabschnitt 84 der Ausgangswelle 28 angreifen. Folglich ist in dieser Ausführungsform der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 sowohl die drehfeste Verbindung zwischen der magnetischen Baueinheit 48 und der Eingangswelle 26 als auch die drehfeste Verbindung zwischen dem Magnetring 36 und der Ausgangswelle 28 als axiale Steckverbindung ausgeführt. The trained as a magnetic ring 36, the second sensor element 35 of the combined steering angle and steering torque sensor 18 accordingly has analogously to the first sensor element 31 of the magnetic assembly 48 radially elastic plug connection tongues 82, which in each case to form an axial connector on a tangentially flattened peripheral portion 84 of the output shaft Attack 28. Consequently, in this embodiment, the motor vehicle steering assembly 10, both the rotationally fixed connection between the magnetic assembly 48 and the input shaft 26 and the non-rotatable connection between the magnet ring 36 and the output shaft 28 designed as an axial plug connection.
Um eine stärkere drehfeste Verbindung zu realisieren ist alternativ auch denkbar, durch die axialen Steckverbindungen einen Formschluss herzustellen, beispielsweise über ineinandergreifende Verzahnungen. Ausführungsvarianten für solche Steckverbindungen sind in den Figuren 15 bis 22 dargestellt. To realize a stronger rotationally fixed connection is alternatively also conceivable to produce a positive connection through the axial connectors, for example via interlocking teeth. Embodiments for such connectors are shown in Figures 15 to 22.
Der Zusammenbau der Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 erfolgt in diesem Fall durch einfaches Aufstecken der vormontierten Unterbaugruppe 81 auf die Lenkwelle 12. The assembly of the motor vehicle steering assembly 10 takes place in this case by simply plugging the preassembled subassembly 81 on the steering shaft 12th
Die Figur 14 zeigt eine Untersicht der vormontierten Unterbaugruppe 81 gemäß Figur 12 im Bereich einer Drehmitnahme zwischen der magnetischen Baueinheit 48 und dem Magnetring 36. Die magnetische Baueinheit 48 umschließt dabei den Magnetring 36 und weist radial einwärts gerichtete Vorsprünge 86 auf. Auf einer radialen Außenseite des Magnetrings 36 sind entsprechende Ausnehmungen 88 vorgesehen, in welche die Vorsprünge 86 mit einem vorgegebenen Umfangsspiel eingreifen, sodass die magnetische Baueinheit 48 und der Magnetring 36 relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. FIG. 14 shows a bottom view of the preassembled subassembly 81 according to FIG. 12 in the region of a rotary drive between the magnetic assembly 48 and the magnet ring 36. The magnetic assembly 48 encloses the magnet ring 36 and has projections 86 directed radially inward. On a radial outer side of the magnet ring 36 corresponding recesses 88 are provided, in which engage the projections 86 with a predetermined circumferential clearance, so that the magnetic Assembly 48 and the magnetic ring 36 are limited relative to each other rotatable.
Durch die Integration des Magnetrings 36 in die vormontierte Unterbaugruppe 81 in Form einer begrenzt drehbaren Verbindung von einigen Winkelgrad zwischen der magnetischen Baueinheit 48 und dem Magnetring 36 ist ein orientierter und damit sicherer Zusammenbau gewährleistet. The integration of the magnet ring 36 in the preassembled subassembly 81 in the form of a limited rotatable connection of some angular degree between the magnetic assembly 48 and the magnetic ring 36 an oriented and thus safe assembly is guaranteed.
Die Figuren 15 bis 22 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten einer axialen Steckverbindung zur drehfesten Kopplung der Ausgangswelle 28 mit dem als Magnetring 36 ausgebildeten zweiten Sensorelement 35. Gemäß den Figuren 15 bis 21 ist aus darstellungstechnischen Gründen lediglich ein Formschlussring 90 dargestellt, der am zweiten Sensorelement 35 fest vormontiert ist. Konkret ist der Formschlussring 90 ein Metall- oder Kunststoffring, der in das zweite Sensorelement 35 integriert oder mit diesem verschweißt bzw. verklebt ist. Es ist selbstverständlich denkbar, die gezeigten axialen Steckverbindungen auch zur drehfesten Kopplung der Eingangswelle 26 mit dem als magnetische Baueinheit 48 ausgebildeten ersten Sensorelement 31 zu verwenden. Der Formschlussring 90 wäre in diesem Fall dann fest mit der magnetischen Baueinheit 48 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt. Falls der Formschlussring 90 als Metallring ausgebildet ist und an einer Kunststoffkomponente der magnetischen Baueinheit 48 befestigt wird, kann er insbesondere mittels einer Kunststoffumhüllung in diese Kunststoffkomponente integriert werden, wobei die Kunststoffumhüllung zum Beispiel durch ein Spritzguss- oder Spritzformblas- verfahren erfolgt. Die Figuren 15, 16 und 17 zeigen Ausführungsvarianten, bei denen dieFigures 15 to 22 show different embodiments of an axial connector for rotationally fixed coupling of the output shaft 28 with the designed as a magnetic ring 36 second sensor element 35. According to Figures 15 to 21, for illustrative reasons, only a form-locking ring 90 is shown, which firmly pre-assembled on the second sensor element 35 is. Specifically, the form-fitting ring 90 is a metal or plastic ring which is integrated into the second sensor element 35 or welded or glued thereto. It is of course conceivable to use the axial plug connections shown also for the rotationally fixed coupling of the input shaft 26 with the first sensor element 31 designed as a magnetic assembly 48. The form-locking ring 90 would then be firmly connected to the magnetic assembly 48 in this case, for example, welded or glued. If the form-locking ring 90 is formed as a metal ring and is fastened to a plastic component of the magnetic assembly 48, it can be integrated in particular by means of a plastic sheath in this plastic component, wherein the plastic sheath takes place for example by an injection molding or Spritzgformblas-. Figures 15, 16 and 17 show embodiments in which the
Ausgangswelle 28 jeweils an einem axialen Ende das Ritzel 16 und an einem entgegengesetzten axialen Ende eine Außenverzahnung 92 aufweist. An dem mit dem zweiten Sensorelement 35 fest verbundenen Formschlussring 90 ist eine Verzahnung 94 ausgebildet, welche in die Außenverzahnung 92 eingreift, um eine drehfeste Verbindung zwischen der Ausgangswelle 28 und dem zweiten Sensorelement 35 auszubilden. Gemäß Figur 15 weist der Formschlussring 90 eine zur Außenverzahnung 92 der Ausgangswelle 28 komplementäre Innenverzahnung mit identischer Zahnteilung auf. Dies führt zu einer axial und radial besonders kompakten, drehfesten Verbindung zwischen der Ausgangswelle 28 und dem zweiten Sensorelement 35. Output shaft 28 each have at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end an external toothing 92. At the fixedly connected to the second sensor element 35 form-locking ring 90, a toothing 94 is formed, which engages in the external toothing 92 to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35. According to FIG. 15, the form-locking ring 90 has an internal toothing with identical tooth pitch complementary to the external toothing 92 of the output shaft 28. This leads to an axially and radially particularly compact, rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
Alternativ ist auch denkbar, dass die Innenverzahnung des Formschlussrings 90 gemäß Figur 16 eine größere Zahnteilung aufweist als die Außenverzahnung 92 der Ausgangswelle 28, wobei dies zu einem größeren radialen Bauraumbedarf der Verbindung führt. Um demgegenüber den radialen Bauraumbedarf zu reduzieren kann der Formschlussring 90 gemäß Figur 17 auch in Umfangsrichtung beabstandete, axiale Fortsätze 96 aufweisen, an deren freien axialen Enden in die Außenverzahnung 92 eingreifende Zähne der Verzahnung 94 ausgebildet sind. Dadurch nimmt allerdings der Bauraumbedarf in axialer Richtung etwas zu. Die Figuren 18 und 19 zeigen Ausführungsvarianten, bei denen die Ausgangswelle 28 jeweils an einem axialen Ende das Ritzel 16 und an einem entgegengesetzten axialen Ende Nuten 98 aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken. An dem mit dem zweiten Sensorelement 35 fest verbundenen Formschlussring 90 sind Federclips 100 angeformt, welche in die Nuten 98 eingreifen, um eine drehfeste Verbindung zwischen der Ausgangswelle 28 und dem zweiten Sensorelement 35 auszubilden. Alternatively, it is also conceivable that the internal toothing of the form-locking ring 90 according to FIG. 16 has a larger tooth pitch than the external toothing 92 of the output shaft 28, which leads to a greater radial space requirement of the connection. In contrast, in order to reduce the radial space requirement, the form-fitting ring 90 according to FIG. 17 can also have circumferentially spaced, axial extensions 96, at the free axial ends of which teeth of the teeth 94 engaging in the external teeth 92 are formed. As a result, however, the space requirement in the axial direction increases slightly. Figures 18 and 19 show embodiments in which the output shaft 28 each at one axial end of the pinion 16 and at an opposite axial end grooves 98 which extend in the axial direction. Spring clips 100, which engage in the grooves 98 in order to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35, are formed on the form-locking ring 90 fixedly connected to the second sensor element 35.
Gemäß Figur 18 sind die Federclips 100 als axiale Federarme ausgeführt, welche sich ausgehend vom umlaufenden Formschlussring 90 in axialer Richtung zu einem freien Ende erstrecken und in Umfangsrichtung passgenau in die Nuten 98 der Ausgangswelle 28 eingreifen. According to Figure 18, the spring clips 100 are designed as axial spring arms, which extend from the circumferential form-locking ring 90 in the axial direction to a free end and engage in the circumferential direction fit into the grooves 98 of the output shaft 28.
Alternativ kann der umlaufende Formschlussring 90 auch in Umfangsrichtung beabstandete, axiale Fortsätze 96 aufweisen, wobei die Federclips 100 an in Umfangsrichtung entgegengesetzten Enden der Fortsätze 96 ausgebildet sind und sich als tangentiale Federarme in Umfangsrichtung von einem der Fortsätze 96 zu einem freien Ende erstrecken. Die beiden an einem axialen Fortsatz 96 angeformten Federarme greifen in Umfangsrichtung passgenau in jeweils zugeordnete Nuten 98 der Ausgangswelle 28 ein und verhindern dadurch eine Relativdrehung zwischen dem zweiten Sensorelement 35 und der Ausgangswelle 28. Alternatively, the circumferential interlocking ring 90 may also have circumferentially spaced, axial extensions 96, the spring clips 100 being formed at circumferentially opposite ends of the extensions 96 and extending as tangential spring arms in the circumferential direction from one of the extensions 96 to a free end. The two formed on an axial extension 96 spring arms engage in the circumferential direction accurately in each associated grooves 98 of the output shaft 28 and thereby prevent a Relative rotation between the second sensor element 35 and the output shaft 28th
Die Figuren 20 und 21 zeigen Ausführungsvarianten, bei denen in Umfangs- richtung beabstandete Federabschnitte 104 an den Formschlussring 90 ange- formt sind. Die in Umfangsrichtung drehfeste Kopplung mit der Ausgangswelle 28 findet im Bereich der Federabschnitte 104 statt, wohingegen der Formschlussring 90 zwischen den Federabschnitten 104 fest mit dem zweiten Sensorelement 35 verbunden ist. Der Formschlussring 90 ist in diesen Ausführungsvarianten vorzugsweise ein Drahtring, kann aber alternativ auch aus einem geeigneten Kunst- stoff geformt sein. Figures 20 and 21 show alternative embodiments in which circumferentially spaced spring portions 104 are formed on the form-locking ring 90. The rotationally fixed in the circumferential direction coupling with the output shaft 28 takes place in the region of the spring portions 104, whereas the form-locking ring 90 is fixedly connected between the spring portions 104 with the second sensor element 35. The form-locking ring 90 is preferably a wire ring in these embodiments, but may alternatively also be formed from a suitable plastic.
Gemäß Figur 20 weist der runde Außenumfang der Ausgangswelle 28 an einem axialen Ende das Ritzel 16 und an einem entgegengesetzten axialen Ende Abflachungen 106 auf, welche ebene Tangentialabschnitte bilden. Die Federabschnitte 104 des Formschlussrings 90 erstrecken sich in radialer Richtung zur Ausgangswelle 28 hin und liegen im Bereich der Abflachungen 106 an der Ausgangswelle 28 an, um für eine weitgehend drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Sensorelement 35 und der Ausgangswelle 28 zu sorgen. According to FIG. 20, the round outer circumference of the output shaft 28 has at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end flat portions 106, which form planar tangential sections. The spring portions 104 of the form-locking ring 90 extend in the radial direction to the output shaft 28 and lie in the region of the flats 106 on the output shaft 28 to provide a largely rotationally fixed connection between the second sensor element 35 and the output shaft 28.
Gemäß Figur 21 weist die Ausgangswelle 28 an einem axialen Ende das Ritzel 16 und an einem entgegengesetzten axialen Ende in Umfangsrichtung beabstandete, breite Nuten 98 auf, welche sich in axialer Richtung erstrecken. Die am Formschlussring 90 angeformten Federabschnitte 104 erstrecken sich axial in die Nuten 98 und greifen in Umfangsrichtung passgenau in die Nuten 98 ein, um eine weitgehend drehfeste Verbindung zwischen der Ausgangswelle 28 und dem zweiten Sensorelement 35 auszubilden. Die Figur 22 zeigt schließlich eine Ausführungsvariante, bei der die Ausgangswelle 28 an einem axialen Ende das Ritzel 16 und an einem entgegengesetzten axialen Ende den fest vormontierten Formschlussring 90 aufweist. Je nach Ausführung ist der Formschlussring 90 insbesondere mit der Ausgangswelle 28 verschweißt oder verklebt. Der Formschlussring 90 weist in diesem Fall über seinen Umfang verteilt radial nach außen ragende Vorsprünge 108 auf, welche in komplementär ausgebildete Ausnehmungen des zweiten Sensorelements 35 passgenau eingreifen, um eine drehfeste Verbindung zwischen der Ausgangswelle 28 und dem zweiten Sensorelement 35 auszubilden. Referring to Figure 21, the output shaft 28 has at one axial end the pinion 16 and at an opposite axial end circumferentially spaced, wide grooves 98 which extend in the axial direction. The integrally formed on the form-fitting ring 90 spring portions 104 extend axially into the grooves 98 and engage in the circumferential direction fit into the grooves 98, to form a substantially rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35. Finally, FIG. 22 shows a variant embodiment in which the output shaft 28 has the pinion 16 at one axial end and the fixed preassembled form-locking ring 90 at an opposite axial end. Depending on the design of the form-fitting ring 90 is welded or glued in particular to the output shaft 28. The form-locking ring 90 has, in this case, radially outwardly projecting projections 108 distributed over its circumference, which engage in recesses of the second sensor element 35 that fit in a complementary manner, to form a rotationally fixed connection between the output shaft 28 and the second sensor element 35.
Alle drehfesten und formschlüssigen Kopplungsvarianten gemäß den Figuren 15 bis 22 sind in vorteilhafter Weise als axiale Steckverbindungen ausgeführt, sodass sich die Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe 10 mit geringem Montageaufwand zusammenbauen lässt. All rotationally fixed and form-fitting coupling variants according to FIGS. 15 to 22 are advantageously designed as axial plug-in connections, so that the motor vehicle steering assembly 10 can be assembled with low assembly costs.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe mit 1 . Motor vehicle steering assembly with
einer Lenkwelle (12), die sich von einem Fahrzeuglenkrad (14) bis zu einem Ritzel (16) erstreckt und um eine Lenkachse (A) drehbar ist,  a steering shaft (12) extending from a vehicle steering wheel (14) to a pinion (16) and rotatable about a steering axis (A),
einem kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18), der drehfest mit der Lenkwelle (12) verbundene Sensorelemente (31 , 35) aufweist, sowie  a combined steering angle and steering torque sensor (18) having non-rotatably connected to the steering shaft (12) connected sensor elements (31, 35), and
einem Gehäuse-Oberteil (20) eines mehrteiligen Lenkgetriebegehäuses (22), das ein in axialer Richtung zum Fahrzeuglenkrad (14) hin offenes Gehäuse- Unterteil (24) zur Aufnahme des Ritzels (16) lenkradseitig schließt,  a housing upper part (20) of a multi-part steering gear housing (22) which closes a housing lower part (24) open in the axial direction to the vehicle steering wheel (14) for receiving the pinion (16) on the steering wheel side,
wobei der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) im Gehäuse- Oberteil (20) aufgenommen ist, und  wherein the combined steering angle and steering torque sensor (18) in the housing upper part (20) is received, and
wobei sich die Lenkwelle (12) durch das Gehäuse-Oberteil (20) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfest mit der Lenkwelle (12) verbundenen Sensorelemente (31 , 35) unmittelbar an das Gehäuse-Oberteil (20) angrenzen.  wherein the steering shaft (12) extends through the housing upper part (20), characterized in that the non-rotatably connected to the steering shaft (12) sensor elements (31, 35) directly adjacent to the housing upper part (20).
2. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwelle (12) eine mit dem Fahrzeuglenkrad (14) verbundene Eingangswelle (26), eine mit dem Ritzel (16) verbundene Ausgangswelle (28) sowie ein Torsionselement (30) umfasst, das die Eingangswelle (26) und die Ausgangswelle (28) in Umfangsrichtung koppelt. 2. Motor vehicle steering assembly according to claim 1, characterized in that the steering shaft (12) connected to the vehicle steering wheel (14) input shaft (26) connected to the pinion (16) output shaft (28) and a torsion element (30), the the input shaft (26) and the output shaft (28) coupled in the circumferential direction.
3. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) ein erstes Sensorelement (31 ) umfasst, das eine drehfeste Verbindung zur Eingangswelle (26) aufweist, sowie ein zweites Sensorelement (35), das eine drehfeste Verbindung zur Ausgangswelle (28) aufweist, wobei wenigstens eine der drehfesten Verbindungen als axiale Steckverbindung ausgebildet ist. 3. Motor vehicle steering assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the combined steering angle and steering torque sensor (18) comprises a first sensor element (31) having a rotationally fixed connection to the input shaft (26), and a second sensor element (35) a non-rotatable connection to the output shaft (28), wherein at least one of the non-rotatable connections is formed as an axial plug connection.
4. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorelement (31 ) oder die Eingangswelle (26) einen integrierten oder fest vormontierten Formschlussring (90) zum Ausbilden der drehfesten Verbindung aufweist. 4. Motor vehicle steering assembly according to claim 3, characterized in that the first sensor element (31) or the input shaft (26) has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring (90) for forming the rotationally fixed connection.
5. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensorelement (35) oder die Ausgangswelle (28) einen integrierten oder fest vormontierten Formschlussring (90) zum Ausbilden der drehfesten Verbindung aufweist. 5. Motor vehicle steering assembly according to claim 3 or 4, characterized in that the second sensor element (35) or the output shaft (28) has an integrated or permanently pre-assembled form-locking ring (90) for forming the rotationally fixed connection.
6. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Sensorelemente (31 , 35) radial elastische Steckverbindungszungen (78) aufweist, welche zur Ausbildung der axialen Steckverbindung jeweils an einem tangential abgeflachten Umfangsabschnitt der Eingangswelle (26) und/oder der Ausgangswelle (28) angreifen. 6. Motor vehicle steering assembly according to one of claims 3 to 5, characterized in that at least one of the sensor elements (31, 35) radially resilient plug connection tongues (78), which in each case at a tangentially flattened peripheral portion of the input shaft (26) and to form the axial connector / or the output shaft (28) attack.
7. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Oberteil (20) einen Flanschabschnitt (38) umfasst, welcher die drehfest mit der Lenkwelle (12) verbundenen Sensorelemente (31 , 35) umgibt und mit dem Gehäuse-Unterteil (24) verbunden ist. 7. Motor vehicle steering assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the housing upper part (20) comprises a flange portion (38) which rotatably connected to the steering shaft (12) sensor elements (31, 35) surrounds and with the housing lower part (24) is connected.
8. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Oberteil (20) einen Lagerabschnitt (42) umfasst, der ein Radiallager (44) zur drehbaren Lagerung der Lenkwelle (12) aufweist. 8. Motor vehicle steering assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the housing upper part (20) comprises a bearing portion (42) having a radial bearing (44) for rotatably supporting the steering shaft (12).
9. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerabschnitt (42) ein Dichtelement (46) zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse-Oberteil (20) und der Lenkwelle (12) angeordnet ist. 9. Motor vehicle steering assembly according to claim 8, characterized in that in the bearing section (42) a sealing element (46) for sealing between the housing upper part (20) and the steering shaft (12) is arranged.
10. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (38) und der Lagerabschnitt (42) separate Komponenten des Gehäuse-Oberteils (20) bilden. 10. Motor vehicle steering assembly according to claim 7 and 8, characterized in that the flange portion (38) and the bearing portion (42) form separate components of the housing upper part (20).
1 1 . Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (38) des Gehäuse-Oberteils (20) den kombinierten Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) umgibt und axial zwischen dem Lagerabschnitt (42) des Gehäuse-Oberteils (20) und dem Gehäuse-Unterteil (24) angeordnet ist. 1 1. Motor vehicle steering assembly according to claim 10, characterized in that the flange portion (38) of the housing upper part (20) surrounds the combined steering angle and steering torque sensor (18) and axially between the bearing portion (42) of the housing upper part (20) and the housing Lower part (24) is arranged.
12. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) einen Magnetring (36), eine relativ zum Magnetring (36) verdrehbare, magnetische Baueinheit (48) und eine elektrische Sensoreinheit (50) umfasst, wobei der Flanschabschnitt (38), die magnetische Baueinheit (48) und die elektrische Sensoreinheit (50) eine vormontierte Unterbaugruppe (72) bilden. 12. Motor vehicle steering assembly according to claim 10 or 1 1, characterized in that the combined steering angle and steering torque sensor (18) has a magnetic ring (36), a relative to the magnetic ring (36) rotatable magnetic assembly (48) and an electrical sensor unit (50) wherein the flange portion (38), the magnetic assembly (48) and the electrical sensor unit (50) form a preassembled subassembly (72).
13. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (38) und der Lagerabschnitt (42) des Gehäuse-Oberteils (20) einstückig ausgebildet sind. 13. Motor vehicle steering assembly according to claim 7 and 8, characterized in that the flange portion (38) and the bearing portion (42) of the housing upper part (20) are integrally formed.
14. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) einen Magnetring (36), eine relativ zum Magnetring (36) verdrehbare, magnetische Baueinheit (48) und eine elektrische Sensoreinheit (50) umfasst, wobei das Gehäuse-Oberteil (20), die magnetische Baueinheit (48) und die elektrische Sensoreinheit (50) eine vormontierte Unterbaugruppe (77) bilden. 14. Motor vehicle steering assembly according to claim 13, characterized in that the combined steering angle and steering torque sensor (18) comprises a magnetic ring (36), a relative to the magnetic ring (36) rotatable, magnetic assembly (48) and an electrical sensor unit (50) the housing top (20), the magnetic assembly (48) and the electrical sensor unit (50) form a preassembled subassembly (77).
15. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse-Oberteil (20) und der kombinierte Lenkwinkel- und Lenkmomentsensor (18) eine vormontierte Unterbaugruppe (81 ) bilden. 15. Motor vehicle steering assembly according to claim 13, characterized in that the housing upper part (20) and the combined steering angle and steering torque sensor (18) form a preassembled subassembly (81).
16. Kraftfahrzeuglenkungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Lenkwinkel- und16. Motor vehicle steering assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the combined steering angle and
Lenkmomentsensor (18) einen Magnetring (36), eine magnetische Baueinheit (48) und eine elektrische Sensoreinheit (50) umfasst, wobei die magnetische Baueinheit (48) einen koaxial zur Lenkwelle (12) angeordneten sowie fest mit der Lenkwelle (12) verbundenen Zahnradkranz (32) aufweist, und wobei die elektrische Sensoreinheit (50) wenigstens ein elastisch gelagertes Zahnrad (61 ) aufweist, das mit dem Zahnradkranz (32) in kämmendem Eingriff ist. Steering torque sensor (18) comprises a magnetic ring (36), a magnetic assembly (48) and an electrical sensor unit (50), wherein the magnetic assembly (48) arranged coaxially with the steering shaft (12) and fixedly connected to the steering shaft (12) gear rim (32), and wherein the electrical sensor unit (50) comprises at least one elastically supported gear (61) meshing with the gear rim (32).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018202226B4 (en) * 2018-02-14 2022-05-12 Robert Bosch Gmbh Steering device with a steering sensor unit for the inductive detection of at least one item of steering information
DE102018202318B4 (en) 2018-02-15 2023-01-05 Robert Bosch Gmbh Steering sensor device with plug-in rotating connection
DE102018212032A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 Robert Bosch Gmbh Steering gear for a steering system of a motor vehicle
DE102019124857A1 (en) * 2019-09-16 2021-03-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensor arrangement for detecting a torque and a rotational angle position of a rotatable shaft
US11273867B2 (en) 2020-01-10 2022-03-15 Honda Motor Co., Ltd. Steering angle sensor assembly and steering gearbox for a vehicle including same
JP7040691B1 (en) * 2020-09-16 2022-03-23 日本精工株式会社 Torque measuring device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10359307A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-28 Zf Lenksysteme Gmbh steering system
DE102004007270A1 (en) * 2004-02-14 2005-09-01 Hella Kgaa Hueck & Co. Device for measuring angles of rotation and / or moments
DE102007059361A1 (en) * 2006-12-07 2008-09-18 Continental Teves Ag & Co. Ohg Torque sensor assembly
DE102008009772A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Trw Automotive Gmbh Steering gear with sensor
DE102010033769A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Device with a torque sensor and a rotation angle sensor
DE102011016627B4 (en) * 2011-04-09 2021-08-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Measuring device and motor vehicle steering with such
DE102013100068A1 (en) * 2013-01-07 2014-07-10 Zf Lenksysteme Gmbh Torque sensor device for steering system for determining guidance moment during steering movement of rider in vehicle, has outer ring provided with circumferential securing unit for securing guide element, which is connected to housing
JP5969407B2 (en) * 2013-01-30 2016-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering angle sensor
DE102014203870B4 (en) * 2014-03-04 2015-10-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Steering gear of a motor vehicle
DE102014212367A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Steering gear with a steering input shaft and a coupled via a torsion bar with the steering input shaft pinion shaft

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