WO2017055123A1 - Magneteinheit für eine sensoreinrichtung eines kraftfahrzeugs, sensoreinrichtung mit einer magneteinheit und kraftfahrzeug mit einer sensoreinrichtung - Google Patents

Magneteinheit für eine sensoreinrichtung eines kraftfahrzeugs, sensoreinrichtung mit einer magneteinheit und kraftfahrzeug mit einer sensoreinrichtung Download PDF

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WO2017055123A1
WO2017055123A1 PCT/EP2016/072156 EP2016072156W WO2017055123A1 WO 2017055123 A1 WO2017055123 A1 WO 2017055123A1 EP 2016072156 W EP2016072156 W EP 2016072156W WO 2017055123 A1 WO2017055123 A1 WO 2017055123A1
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WO
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sleeve
magnetic element
magnet unit
magnetic
ambient temperature
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PCT/EP2016/072156
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Dirk Rachui
Ekkehart Froehlich
Frank Jerems
Jens Thom
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • Magnet unit for a sensor device of a motor vehicle, sensor device with a magnet unit and motor vehicle with a sensor device
  • the invention relates to a magnet unit for a sensor device for detecting a measured variable characterizing a rotational state of a steering shaft of a motor vehicle, wherein the magnet unit has a sleeve with a bush-shaped main body for connecting the magnet unit to a part of the steering shaft and a magnetic element connected to the sleeve.
  • the invention also relates to a sensor device for detecting a measured variable characterizing a state of rotation of a steering shaft of a motor vehicle and a motor vehicle having such a sensor device.
  • Generic magnet units are used for example in torque sensor devices for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle and are basically known from the prior art, for example from EP 0 980 081 B1, EP 1 123 794 A2, US 5,530,344 or DE 10 2013 006 567 A1.
  • the magnet unit is usually designed to be attached to one of two, opposite in the axial direction parts of the steering shaft, wherein for detecting the state of rotation of the steering shaft on the other shaft part, a sensor unit can be attached to a magnetic stator, which is provided for this purpose to be arranged in the radial direction opposite to the magnetic element of the magnet unit with a small air gap therebetween.
  • a magnetic stator which is provided for this purpose to be arranged in the radial direction opposite to the magnetic element of the magnet unit with a small air gap therebetween.
  • Generic magnet units usually have a magnetic element designed as a permanent magnet and usually a metallic sleeve, via which the magnet unit can be connected to the steering shaft, which is known, the sleeve rotatably, for example by gluing, welding, caulking or by means of a press fit with the steering shaft connect to.
  • the challenge is on the one hand to ensure a permanent rotationally fixed connection of the magnet unit with the steering shaft, and on the other hand to provide a backlash-free, rotationally fixed connection between the magnetic element and the sleeve.
  • the magnetic element of generic magnet units usually consists of a plastic filled with magnetic particles and is usually produced by plastic injection molding, wherein the magnetic element can be molded directly onto the sleeve or the sleeve can be encapsulated with the magnetic material.
  • a magnetic element is also known in which the sleeve and the magnetic element are first produced separately and then connected to one another in a form-fitting manner.
  • the sleeve has a bush-shaped main body and a plurality of lugs projecting from the main body in the axial direction, which are provided for connection to the magnetic element, wherein the magnetic element corresponding to the axially projecting tabs of the sleeve has correspondingly arranged and formed recesses, in those who Tabs for connecting sleeve and magnetic element can be introduced by heating the magnetic element, wherein the sleeve and the magnetic element are designed such that the tabs after cooling of the magnetic element firmly seated in the recesses, so that the sleeve and the magnetic element at least tangentially Direction rotatably and play are connected to each other.
  • a magnet unit according to the invention for a sensor device for detecting a measured variable characterizing a rotation state of a steering shaft of a motor vehicle has a sleeve with a bush-shaped main body for connecting the magnet unit to a part of the steering shaft and a magnetic element connected to the sleeve.
  • the sleeve and the magnetic element are connected to each other by means of at least one positive connection, wherein the sleeve and the magnetic element have different thermal expansion coefficients.
  • the sleeve and the magnetic element are designed such that the positive connection is free of play in a reference state at a reference ambient temperature in the tangential direction.
  • the sleeve and the magnetic element are designed and connected to one another in such a way that, starting from the reference ambient temperature with a change in the ambient temperature resulting in a play in the tangential connection due to the different thermal expansion coefficients of sleeve and magnetic element, a frictional connection arises between the sleeve and the magnetic element and / or is reinforced.
  • the frictional forces between sleeve and magnetic element are at least so great that the as a result of the change in the ambient temperature in the positive connection in the tangential direction resulting game is compensated such that in at least one predefined temperature range around the reference ambient temperature around and / or adjoining the sleeve and the magnetic element continue to remain connected in the tangential direction without play.
  • the magnet unit according to the invention is configured and configured, in particular the sleeve and the magnetic element, that a resulting in a change in ambient temperature due to the different thermal expansion coefficients in the tangential direction in the positive connection by increasing frictional forces between the sleeve and Magnetic element, which are preferably also due to the different thermal expansion coefficients and / or amplified, is compensated such that a relative movement between the sleeve and the magnetic element is avoided and thus in at least one predefined temperature range in a tangential direction play-free, rotationally fixed connection between the magnetic element and Sleeve is maintained.
  • the reference ambient temperature at which the positive connection between the magnetic element and the sleeve in the tangential direction is free of play, is preferably in a temperature range of 15 ⁇ to 30 ⁇ , in particular between 20'C and 25'C and is preferably 20'C or 23 ⁇ C.
  • the magnetic element of a magnet unit according to the invention preferably contains a plastic filled with magnetic particles and / or consists thereof, wherein the magnetic element is preferably produced in a plastic injection molding process.
  • the magnetic element has been produced by injection molding on the sleeve and / or by encapsulation of the sleeve and in this way has been connected to the sleeve.
  • the sleeve of a magnet unit according to the invention preferably contains metal and / or is made of metal, wherein the sleeve is preferably made by deep drawing and subsequent punching.
  • the sleeve is designed such that it can be fixed by means of a press fit on a part of the steering shaft or can be welded to the part of the steering shaft.
  • the sleeve can also be caulked or glued to the part of the steering shaft, but with a Connection with the steering shaft by means of a press fit or a welded connection has been found to be particularly advantageous.
  • the sleeve and the magnetic element are connected to each other not only by means of a single positive connection, but more preferably, the magnet unit has a plurality of circumferentially distributed, in particular distributed uniformly distributed in the circumferential direction, form-fitting connections between the sleeve and magnetic element.
  • At least one interlocking connection is preferably formed by a recess and a projection corresponding to the recess, which engages in the recess, wherein preferably the sleeve has at least one recess and the magnetic element at least one projection corresponding to the recess of the sleeve formed in the recess of the sleeve intervenes.
  • the sleeve has in the circumferential direction a plurality of, in particular evenly distributed recesses arranged on the magnet element and corresponding to many corresponding to the recesses in the sleeve and formed projections, wherein preferably in each case a projection of the magnetic element engages in an associated recess in the sleeve and the magnetic element positively connects with the sleeve.
  • the magnetic element may have one or more recesses and the sleeve one or more corresponding to the recess formed in the magnetic element projections which engage in the recesses of the magnetic element.
  • the sleeve and the magnetic element can of course already be connected in the reference state in addition to the positive connection by means of a frictional connection.
  • This means that the magnet unit can, of course, be configured in such a way that frictional forces between the sleeve and the magnet element are already active in the reference state.
  • the magnet unit is configured and designed in such a way that at least in a predefined temperature range around the reference temperature and / or adjoining it, a play arising as a result of a change in the ambient temperature in the tangential direction in the positive connection is compensated by increasing frictional forces , wherein the magnet unit is preferably configured and designed such that via a Whole operating temperature range in a tangential direction play-free, rotatable connection between the sleeve and the magnetic element can be maintained.
  • the thermal length and / or volume expansion coefficient of the magnetic element is greater than the thermal length and / or volume expansion coefficient of the sleeve, wherein preferably the magnetic element is arranged at least partially concentric with the sleeve, in particular outside the sleeve around.
  • the magnetic element is annular disc-shaped or bush-shaped and in particular arranged at least in a region of the sleeve to the sleeve-shaped sleeve on the outside.
  • Such an embodiment of the magnet unit in particular a configuration in which the magnetic element is arranged outside as a component with the larger coefficient of thermal expansion, is particularly advantageous to reduce the risk of cracking in the magnetic element, since in this way a largely unhindered, thermally induced expansion of the magnetic element and a uniform shrinkage can be made possible, whereby thermally induced voltages can be reduced or evenly distributed in the magnetic element.
  • the magnet unit is configured and designed such that the frictional forces are created and / or amplified by a shrinkage of the magnetic element as a result of a lowering of the ambient temperature, in particular if the ambient temperature is lowered starting from the reference ambient temperature. That is, a magnet unit according to the invention is preferably designed and designed so that the resulting due to the change in ambient temperature clearance in tangential direction in the positive connection between the magnetic element and sleeve is compensated by frictional forces arising as a result of shrinkage between the sleeve and magnetic element and / or be strengthened.
  • a play-free, non-rotatable connection between the magnetic element and sleeve can be ensured even in a temperature range below the reference ambient temperature and the resulting due to the shrinkage of an introduced into a recess of the sleeve projection of the magnetic element game in the positive connection between the magnetic element and Sleeve can be compensated and a relative movement between the magnetic element and sleeve can be avoided.
  • the magnet unit is preferably configured and designed so that over the entire operating temperature range in a tangential direction play-free, rotatable connection between sleeve and magnetic element can be maintained, preferably at least in a temperature range between ⁇ and the reference ambient temperature, preferably in a temperature range between - ⁇ ⁇ and the reference ambient temperature, in particular between -20 ⁇ and the reference ambient temperature, more preferably in a temperature range between -40 * 0 and the reference ambient temperature, the frictional forces caused by the shrinkage of the magnetic element due to a lowering of the ambient temperature and / or amplified such that a Tangential direction play-free, rotatable connection between the magnetic element and sleeve can be maintained.
  • the magnet unit is designed and constructed such that, at an ambient temperature above the reference ambient temperature, a part of the forces usually acting on the magnet unit in operation in the tangential direction during operation, preferably all of the forces usually acting on the magnet unit in the tangential direction during operation Forces can be transmitted via the positive connection between the sleeve and the magnetic element of the sleeve on the magnetic element and / or the magnetic element on the sleeve.
  • the sleeve has a radially outwardly extending flange, wherein in the flange preferably at least one recess is provided and wherein the magnetic element has at least one corresponding to the recess in the flange of the sleeve formed projection in engages the recess of the sleeve and forms a positive connection with the recess of the sleeve.
  • the flange of the sleeve in this case has a plurality of circumferentially distributed, in particular evenly distributed recesses arranged on the magnet element and corresponding to a plurality of corresponding to the recesses in the sleeve and trained, each engaging in the recesses in the sleeve projections.
  • At least one recess in the sleeve is an encircling closed recess, preferably a circular opening, in particular a bore, wherein the bores can be formed as a through-hole bore and / or as a blind hole.
  • the sleeve has a flange, preferably at least one recess is arranged in the flange, in particular in the flange plane. If, on the other hand, the sleeve has no flange, then preferably at least one recess is arranged in the sleeve-shaped main body of the sleeve.
  • a magnet unit in a further advantageous embodiment, at least one projection which engages in a recess, designed as a pin and / or rivet, wherein, if the projection is formed as a rivet, the rivet web preferably transformed after insertion into the recess of the sleeve has been that the sleeve and the magnetic element by means of a riveted joint connected to each other.
  • the associated recess is preferably formed as a through hole.
  • the sleeve and the magnetic element are preferably first prepared separately and then joined together, wherein the projection of the magnetic element is introduced into the recess of the sleeve and when the projection is formed as a rivet, the rivet is correspondingly formed and made the rivet connection becomes.
  • the sleeve can also be encapsulated with the magnetic element material, so that at least one recesses is filled with material, at least one projection is formed and at least one positive connection between sleeve and magnetic element is formed.
  • the flange has at least one recess open to the outer edge of the flange, in particular a notch-shaped recess, and the magnetic element at least one corresponding corresponding to the recess projection which engages in the recess.
  • the projection extends in the radial direction, in particular in the radial and tangential direction, so that the magnetic element and the flange of the sleeve are positively connected to one another in the tangential direction, the flange particularly preferably having a plurality of circumferentially distributed, in particular evenly distributed, has recesses or notches open towards the outer edge of the flange, and the magnet element correspondingly has a plurality of correspondingly arranged and formed projections, which respectively engage in the recesses.
  • At least one recess arranged in the flange of the sleeve and open towards the outer edge of the flange has a flat area in the notch base and preferably at least one transitional area laterally in the tangential direction and in particular one on each side Flank, wherein preferably at least one transition region has a rounded contour, in particular a rounded with a radius of at least 0.5 mm contour.
  • At least one flank of at least one notch-shaped recess has at least one flank pitch of 50 ° with respect to the notch base, preferably of 60 °, in particular of approximately 70 ° to 80 °.
  • the geometry of the sleeve and of the magnetic element is preferably designed such that a good compromise of sufficient connection strength and a low notch effect is achieved.
  • a wall thickness of the magnetic element in the radial direction preferably over the entire circumference of the magnetic element, at least so great that the risk of damage to the magnetic element, in particular by cracking due to occurring during operation temperature loads and consequently resulting, thermally induced voltages, is reduced.
  • a sensor device for detecting a measured variable characterizing a rotation state of a steering shaft of a motor vehicle is characterized in that the sensor device has a previously described magnet unit according to the invention.
  • a motor vehicle according to the invention with a sensor device is characterized in that it has a prescribed sensor device according to the invention.
  • the advantageous embodiments presented with respect to the magnet unit and their advantages also apply correspondingly to the sensor device according to the invention and to a motor vehicle according to the invention.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a magnet unit according to the invention in
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a magnet unit according to the invention in
  • FIG. 3a shows a third embodiment of a magnet unit according to the invention, also in longitudinal section,
  • FIG. 3d the sleeve of FIGS. 3a, 3b and 3c in side view
  • Fig. 3e a section of the sleeve of Fig. 3d in an enlarged view.
  • the first embodiment of a magnet unit 10 comprises a metallic sleeve 1 1 with a bush-shaped Base body and a concentric with the sleeve 1 1 outside of the sleeve 1 1 molded, made of magnetic particles filled with plastic material magnetic element 12, wherein the magnet unit is provided for attachment to a portion of a not shown here, about a rotation axis 13 rotatable steering shaft as part a sensor device.
  • the sleeve 1 1 has several circumferentially introduced into the sleeve, peripherally closed recesses formed 14 in the form of holes or blind holes 14, which are distributed uniformly in the circumferential direction over the sleeve.
  • the magnetic element 12 has in each case a plurality of correspondingly arranged and corresponding to the recesses 14 of the sleeve 1 1 formed projections 15, which engage respectively in the blind holes 14 of the sleeve 1 1 and thereby connect the magnetic element 12 with the sleeve 1 1 positively.
  • the sleeve 1 1 and the magnetic element 12, which have different thermal expansion coefficients, wherein the thermal expansion coefficients of the magnetic element 12 are larger than that of the sleeve 1 1, are formed such that the positive connections, which by the projections 15 with the recesses 14th are formed, are free of play in a reference state at a reference ambient temperature of 20 ⁇ in the tangential direction r.
  • the magnet unit 10 is further designed such that, when the ambient temperature is lowered from the reference ambient temperature and the magnetic element 12 shrinks as a result, and thus due to the larger thermal expansion coefficients, the projections 15 shrink more than the recesses 14 and thereby a game in the tangential direction the positive connections formed by the shrinkage of the magnetic element 12, the frictional forces between the sleeve 1 1 and magnetic element 12 outside of the positive connections are so reinforced, especially in the area of the bush-shaped base body 1 1 that the resulting in the positive connections game is compensated, so that the sleeve 1 1 and the magnetic element 12 remain connected to each other in the tangential direction backlash.
  • the magnetic element 12 and the sleeve 1 1 are matched to one another such that the resulting due to the thermal shrinkage Frictional forces between the sleeve 1 1 and magnetic element 12 are at least so large that the resulting in the positive connection in the tangential direction game is at least compensated such that a relative movement between the sleeve 1 1 and the magnetic element 12 is avoided in the tangential direction during operation.
  • the frictional force between the sleeve 1 1 and the magnetic element 12 decreases because the magnetic element 12 in the radial direction expands more outwardly than the metallic sleeve 1 1 due to the much larger thermal expansion coefficient of the magnetic element 12 with respect to the thermal expansion coefficient of the sleeve 1 first
  • the projections 15 of the magnetic element 12 also expand more than the recesses 14 in the sleeve 1 1, so that the projections 15 are clamped in the recesses 14, whereby further a backlash-free rotatable connection between the sleeve 1 1 and magnetic element 12 is maintained and thus Even with a warming or increasing the ambient temperature a rotationally fixed backlash-free connection between the sleeve 1 1 and magnetic element 12 is ensured.
  • the wall thickness of the magnetic element 12 is at least so large in the radial direction that damage to the magnetic element due to thermally induced voltages is avoided.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a magnet unit 20 according to the invention, which also has a sleeve 21 and a magnetic element 22 and in which the sleeve 21 also has a bush-shaped base body 21 b and rotatable connection with a rotatable about a rotation axis 23, also not here illustrated steering shaft is formed.
  • the magnetic element 22 is also arranged concentrically to the sleeve 21, however, in this embodiment, the magnetic element 22 is not as in Fig. 1 over its entire axial length in the radial direction outside of the sleeve 21, but only in the region of the projections 25, which in engage the recesses 24 and are passed therethrough.
  • the magnet element 22 has not been produced by encapsulation of the sleeve 21, but separately. That is, the sleeve 21 and the magnetic element 22 were first prepared independently and only then joined together by the projections 25 of the magnetic element 22, which in this case rivet 25 form, have been introduced into the recesses 24 of the sleeve 21. Subsequently, the rivet webs 25 were reshaped such that fixed rivet connections between sleeve 21 and magnetic element 22 were formed.
  • This magnetic unit 20 allows for temperature changes an almost unhindered expansion of the magnetic element 22 or an almost unhindered shrinkage of the magnetic element 22, without the game in the tangential direction between the sleeve 21 and the magnetic element 22 is formed, whereby thermal stresses in the magnetic element 22 can be largely avoided and so that the risk of cracking in the magnetic element 22 can be reduced.
  • Fig. 3a shows in longitudinal section a third embodiment of a magnet unit according to the invention 30, which also has a metallic, formed as a stamped part sleeve 31 and a non-rotatably connected thereto magnetic element 32 filled with magnetic particles of plastic, wherein the magnetic element 32 in this case directly to the Sleeve 31 has been molded.
  • This sleeve 31 also has a radially outwardly extending flange 31 a and a bush-shaped base body 31 b for non-rotatable connection with a rotatable about a rotation axis 33, also not shown here, part of a steering shaft.
  • the flange 31 a extends in the radial direction perpendicularly outwards away from the bush-shaped main body 31 b and has openings that are open towards the outside and distributed uniformly in the circumferential direction U, notch-shaped recesses 34, wherein in this embodiment, twelve recesses 34 are provided.
  • the magnetic element 32 in each case also distributed uniformly distributed and corresponding to the recesses 34 formed projections 35, wherein in each case a projection 35 engages in a recess 34 and the magnetic element 32 with the sleeve 31 positively combines.
  • the recesses 34 each have a shallow notch base 34a and each have a laterally adjoining transition region 34b on two flanks 34c, see FIG. 3e.
  • the width b of the flat Kerbgrounds is in this embodiment in about 2 mm, the radius in the transition region about 0.6 mm and an edge slope ⁇ about 70 ° at a notch depth of about 1 mm, an Inn en preparend the sleeve of about 21 mm and an outer diameter of about 27 mm.
  • FIGS. 3a and 3b show the magnet unit 30 according to the invention in a reference state at a reference ambient temperature of 20.degree., In which the positive connections formed by the projections 35 and recesses 34 are free of play in the tangential direction U.
  • the magnetic element 32 has, as in the previously described magnet units 10 and 20 also has a larger thermal expansion coefficient than the sleeve 31, so that shrinks at a temperature drop, the magnetic element 32 on the flange 31 a of the sleeve 31 and the frictional forces between the flange 31 a and the Magnetic element 32 are amplified, so that even if due to the lowering of the temperature, the projections 35 shrink more than the recesses 34, a play in the tangential direction play-free rotationally fixed connection can be ensured.
  • the magnetic element 32 With an increase in the ambient temperature, the magnetic element 32 widens due to the larger thermal expansion coefficient more than the sleeve 31, in particular as the flange 31 a of the sleeve 31, so that the frictional forces between sleeve 31 and magnetic element 32, in particular along the outer edge of the flange 31 a . lose weight.
  • the magnetic element 32 expands in the tangential direction U, so that the projections 35 are increasingly supported on the flanks 34c of the recesses 34 in the flange 31 a of the sleeve 31, whereby a play-free in the tangential direction rotationally fixed connection between the sleeve 31 and the magnetic element 32 is preserved.
  • the pitch ⁇ of the flanks 34c is preferably as large as possible, but as small as necessary in order to reduce occurring notch stresses to such an extent that, in particular, thermally induced cracking or crack formation resulting from thermally induced stress is avoided.
  • the sleeve 32 in the radial direction has a corresponding minimum wall thickness of about 3 to 4 mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magneteinheit (10, 20, 30) für eine Sensoreinrichtung zur Verbindung mit einer Lenkwelle, wobei die Magneteinheit (10, 20, 30) eine Hülse (11, 21, 31) mit einem buchsenförmigen Grundkörper aufweist sowie ein drehfest und in tangentialer Richtung spielfrei mit der Hülse (11, 21, 31) verbundenes Magnetelement (12, 22, 32), wobei die Hülse (11, 21, 31) und das Magnetelement (12, 22, 32) mittels wenigstens einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind, wobei die Hülse (11, 21, 31) und das Magnetelement (12, 22, 32) unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen und derart ausgestaltet und derart miteinander verbunden sind, dass bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, die infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Hülse (11, 21, 31) und Magnetelement (12, 22, 32) zu einem Spiel in tangentialer Richtung in der formschlüssigen Verbindung führt, eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Hülse (11, 21, 31) und dem Magnetelement (12, 22, 32) entsteht und/oder verstärkt wird, wobei die Reibkräfte zwischen Hülse (11, 21, 31) und Magnetelement (12, 22, 32) dabei wenigstens so groß sind, dass das infolge der Änderung der Umgebungstemperatur in der formschlüssigen Verbindung in tangentialer Richtung entstehende Spiel derart kompensiert wird, dass die Hülse (11, 21, 31) und das Magnetelement (12, 22, 32) weiterhin in tangentialer Richtung spielfrei miteinander verbunden bleiben.

Description

Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Sensoreinrichtung mit einer Magneteinheit und Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße, wobei die Magneteinheit eine Hülse mit einem buchsenförmigen Grundkörper zum Verbinden der Magneteinheit mit einem Teil der Lenkwelle aufweist sowie ein mit der Hülse verbundenes Magnetelement. Die Erfindung betrifft außerdem eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sensoreinrichtung.
Gattungsgemäße Magneteinheiten werden beispielsweise in Drehmomentsensoreinrichtungen zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments eingesetzt und sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der EP 0 980 081 B1 , der EP 1 123 794 A2, der US 5,530,344 oder der DE 10 2013 006 567 A1 .
Die Magneteinheit ist dabei üblicherweise dazu ausgebildet, an einem von zwei, sich in axialer Richtung gegenüberliegenden Teilen der Lenkwelle befestigt zu werden, wobei zur Erfassung des Rotationszustandes der Lenkwelle auf dem anderen Wellenteil eine Sensoreinheit befestigt werden kann mit einem magnetischen Stator, welcher dazu vorgesehen ist, in radialer Richtung gegenüber von dem Magnetelement der Magneteinheit mit einem kleinen Luftspalt dazwischen angeordnet zu werden. Mithilfe des Stators kann der im Magnetelement auftretende, vom Rotationszustand der Welle abhängige magnetische Fluss zur Erzeugung eines Sensorsignals vom Magnetelement über einen Flussleiter weiter an einen Magnetsensor geleitet werden, beispielsweise an einen Hall-Sensor.
Gattungsgemäße Magneteinheiten weisen üblicherweise ein als Permanentmagnet ausgebildetes Magnetelement auf sowie in der Regel eine metallische Hülse, über welche die Magneteinheit mit der Lenkwelle verbunden werden kann, wobei bekannt ist, die Hülse beispielsweise mittels Kleben, Schweißen, Verstemmen oder mittels einer Presspassung mit der Lenkwelle drehfest zu verbinden. Die Herausforderung besteht dabei einerseits darin, eine dauerhaft drehfeste Verbindung der Magneteinheit mit der Lenkwelle sicherzustellen, sowie andererseits eine spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen dem Magnetelement und der Hülse bereitzustellen.
Das Magnetelement gattungsgemäßer Magneteinheiten besteht dabei üblicherweise aus einem mit Magnetpartikeln gefüllten Kunststoff und wird in der Regel im Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt, wobei das Magnetelement direkt an die Hülse angespritzt werden kann bzw. die Hülse mit dem Magnetmaterial umspritzt werden kann.
Aufgrund des in der Regel hohen Füllgrads mit den magnetischen Partikeln ist der Kunststoff, insbesondere bei tiefen Temperaturen, in der Regel relativ spröde bzw. wenig elastisch. Infolgedessen kann es, insbesondere wenn das Magnetelement direkt an die Hülse angespritzt wird bzw. wenn die Hülse mit dem Magnetmaterial umspritzt wird, beim Abkühlen der Kunststoffschmelze zu thermisch bedingten Schrumpfspannungen kommen, welche zur Bildung von Rissen im Magnetelement führen können. Ferner kann es bei im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehungskoeffizienten von Hülse und Magnetelement zu thermisch induzierten Spannungen in der Magneteinheit kommen, welche ebenfalls zu einer Rissbildung im Magnetelement führen können.
Aus diesem Grund wird in der vorgenannten EP 1 123 794 A2 vorgeschlagen, das Magnetelement nicht unmittelbar, sondern über ein Zwischenelement aus einem elastischen Material an der Hülse zu befestigen. Diese Lösung ist jedoch relativ aufwendig und kostenintensiv und erfordert einen gewissen Bauraum.
Aus der ebenfalls vorgenannten E 0 980 081 B1 ist bekannt, die Hülse mit dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial direkt zu umspritzen, wobei zur Aufnahme von thermisch bedingten Schrumpfspannungen des Kunststoffs vorgeschlagen wird, an der Hülse mehrere, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Laschen vorzusehen.
Aus der DE 10 2013 006 567 A1 ist ferner ein Magnetelement bekannt, bei dem die Hülse und das Magnetelement zunächst separat hergestellt und anschließend formschlüssig miteinander verbunden werden. Die Hülse weist dazu einen buchsenförmigen Grundkörper und eine Vielzahl von vom Grundkörper in axialer Richtung abstehende Laschen auf, die zur Verbindung mit dem Magnetelement vorgesehen sind, wobei das Magnetelement entsprechend zu den in axialer Richtung abstehenden Laschen der Hülse korrespondierend angeordnete und ausgebildete Aussparungen aufweist, in welche die Laschen zum Verbinden von Hülse und Magnetelement unter Erwärmen des Magnetelements eingebracht werden können, wobei die Hülse und das Magnetelement dabei derart ausgebildet sind, dass die Laschen nach dem Abkühlen des Magnetelementes fest in den Aussparungen sitzen, so dass die Hülse und das Magnetelement zumindest in tangentialer Richtung drehfest und spielfrei miteinander verbunden sind.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Magneteinheit bereitzustellen, vorzugsweise eine besonders einfach herzustellende Magneteinheit, insbesondere eine Magneteinheit, mit welcher die Gefahr der Rissbildung im Magnetelement infolge thermischer Spannungen reduziert werden kann, aber gleichzeitig eine in tangentialer Richtung spielfreie, drehfeste Verbindung sichergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Magneteinheit, durch eine Sensoreinrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren und werden im Folgenden näher erläutert.
Eine erfindungsgemäße Magneteinheit für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße weist eine Hülse mit einem buchsenförmigen Grundkörper zum Verbinden der Magneteinheit mit einem Teil der Lenkwelle auf sowie ein mit der Hülse verbundenes Magnetelement. Dabei sind die Hülse und das Magnetelement mittels wenigstens einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden, wobei die Hülse und das Magnetelement unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Die Hülse und das Magnetelement sind dabei derart ausgebildet, dass die formschlüssige Verbindung in einem Referenzzustand bei einer Referenzumgebungstemperatur in tangentialer Richtung spielfrei ist.
Erfindungsgemäß sind die Hülse und das Magnetelement derart ausgestaltet und derart miteinander verbunden, dass ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, die infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Hülse und Magnetelement zu einem Spiel in tangentialer Richtung in der formschlüssigen Verbindung führt, eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Hülse und dem Magnetelement entsteht und/oder verstärkt wird. Die Reibkräfte zwischen Hülse und Magnetelement sind dabei wenigstens so groß, dass das infolge der Änderung der Umgebungstemperatur in der formschlüssigen Verbindung in tangentialer Richtung entstehende Spiel derart kompensiert wird, dass in wenigstens einem vordefinierten Temperaturbereich um die Referenzumgebungstemperatur herum und/oder an diese angrenzend die Hülse und das Magnetelement weiterhin in tangentialer Richtung spielfrei miteinander verbunden bleiben.
Das heißt mit anderen Worten, dass die Magneteinheit erfindungsgemäß derart ausgestaltet und ausgebildet ist, insbesondere die Hülse und das Magnetelement, dass ein infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei einer Änderung der Umgebungstemperatur entstehendes Spiel in tangentialer Richtung in der formschlüssigen Verbindung durch zunehmende Reibkräfte zwischen Hülse und Magnetelement, die vorzugsweise ebenfalls infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten entstehen und/oder verstärkt werden, derart kompensiert wird, dass eine Relativbewegung zwischen der Hülse und dem Magnetelement vermieden wird und somit in wenigstens einem vordefinierten Temperaturbereich eine in tangentialer Richtung spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse aufrechterhalten bleibt.
Die Referenzumgebungstemperatur, bei welcher die formschlüssige Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse in tangentialer Richtung spielfrei ist, liegt bevorzugt in einem Temperaturbereich von 15Ό bis 30Ό, insbesondere z wischen 20'C und 25'C und beträgt vorzugsweise 20'C oder 23<C.
Das Magnetelement einer erfindungsgemäßen Magneteinheit enthält bevorzugt einen mit magnetischen Partikeln gefüllten Kunststoff und/oder besteht daraus, wobei das Magnetelement vorzugsweise in einem Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist das Magnetelement dabei durch Anspritzen an die Hülse und/oder durch Umspritzen der Hülse hergestellt worden und auf diese Weise mit der Hülse verbunden worden.
Die Hülse einer erfindungsgemäßen Magneteinheit enthält vorzugsweise Metall und/oder ist aus Metall hergestellt, wobei die Hülse vorzugsweise durch Tiefziehen und nachfolgendes Stanzen hergestellt ist. Vorzugsweise ist die Hülse derart ausgebildet, dass sie mittels einer Presspassung auf einem Teil der Lenkwelle befestigt werden kann oder mit dem Teil der Lenkwelle verschweißt werden kann. Alternativ kann die Hülse auch mit dem Teil der Lenkwelle verstemmt oder verklebt werden, wobei sich jedoch eine Verbindung mit der Lenkwelle mittels einer Presspassung oder einer Schweißverbindung als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.
Bevorzugt sind die Hülse und das Magnetelement nicht nur mittels einer einzigen formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden, sondern besonders bevorzugt weist die Magneteinheit mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete, formschlüssige Verbindungen zwischen Hülse und Magnetelement auf.
Wenigstens eine formschlüssige Verbindung ist vorzugsweise durch eine Ausnehmung und einen korrespondierend zur Ausnehmung ausgebildeten Vorsprung gebildet, der in die Ausnehmung eingreift, wobei vorzugsweise die Hülse wenigstens eine Ausnehmung aufweist und das Magnetelement wenigstens einen korrespondierend zur Ausnehmung der Hülse ausgebildeten Vorsprung der in die Ausnehmung der Hülse eingreift. Vorzugsweise weist die Hülse in Umfangsrichtung mehrere, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Ausnehmungen auf und das Magnetelement entsprechend viele korrespondierend zu den Ausnehmungen in der Hülse angeordnete und ausgebildete Vorsprünge auf, wobei vorzugsweise jeweils ein Vorsprung des Magnetelementes in eine zugehörige Ausnehmung in der Hülse eingreift und das Magnetelement formschlüssig mit der Hülse verbindet.
Selbstverständlich kann alternativ auch das Magnetelement eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen und die Hülse einen oder mehrere korrespondierend zur Ausnehmung im Magnetelement ausgebildete Vorsprünge, die in die Ausnehmungen des Magnetelements eingreifen.
Die Hülse und das Magnetelement können selbstverständlich bereits im Referenzzustand zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung mittels einer reibschlüssigen Verbindung verbunden sein. Das heißt, die Magneteinheit kann selbstverständlich derart ausgestaltet sein, dass bereits im Referenzzustand Reibkräfte zwischen Hülse und Magnetelement wirken. Es ist lediglich wichtig, dass die Magneteinheit derart ausgestaltet und ausgelegt ist, dass wenigstens in einem vordefinierten Temperaturbereich um die Referenztemperatur herum und/oder an diese angrenzend ein infolge einer Änderung der Umgebungstemperatur in tangentialer Richtung in der formschlüssigen Verbindung entstehendes Spiel durch zunehmende Reibkräfte kompensiert wird, wobei die Magneteinheit vorzugsweise derart ausgestaltet und ausgelegt ist, dass über einen gesamten Betriebstemperaturbereich eine in tangentialer Richtung spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen der Hülse und dem Magnetelement aufrechterhalten werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit ist der thermische Längen- und/oder Volumenausdehnungskoeffizient des Magnetelementes größer als der thermische Längen- und/oder Volumenausdehnungskoeffizient der Hülse, wobei vorzugsweise das Magnetelement zumindest teilweise konzentrisch zur Hülse angeordnet ist, insbesondere außen um die Hülse herum. Vorzugsweise ist das Magnetelement ringscheibenförmig oder buchsenförmig ausgebildet und insbesondere zumindest in einem Bereich der Hülse um die buchsenförmige Hülse außen herum angeordnet.
Eine derartige Ausgestaltung der Magneteinheit, insbesondere eine Ausgestaltung, bei der das Magnetelement als Bauteil mit dem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten außen angeordnet ist, ist besonders vorteilhaft, um die Gefahr der Rissbildung im Magnetelement zu reduzieren, da auf diese Weise eine weitestgehend ungehinderte, thermisch bedingte Ausdehnung des Magnetelementes sowie eine gleichmäßige Schrumpfung ermöglicht werden kann, wodurch thermisch induzierte Spannungen reduziert bzw. gleichmäßig im Magnetelement verteilt werden können.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit ist die Magneteinheit derart ausgestaltet und ausgelegt, dass die Reibkräfte durch eine Schrumpfung des Magnetelementes infolge einer Absenkung der Umgebungstemperatur, insbesondere bei einer Absenkung der Umgebungstemperatur ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur, entstehen und/oder verstärkt werden. Das heißt, eine erfindungsgemäße Magneteinheit ist vorzugweise derart ausgestaltet und ausgelegt, dass das infolge der Änderung der Umgebungstemperatur entstehende Spiel in tangentialer Richtung in der formschlüssigen Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse durch Reibkräfte kompensiert wird, die infolge einer Schrumpfung zwischen Hülse und Magnetelement entstehen und/oder verstärkt werden.
Dadurch kann auch in einem Temperaturbereich unterhalb der Referenzumgebungstemperatur eine spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse sichergestellt werden und das das infolge der Schrumpfung eines in eine Ausnehmung der Hülse eingebrachten Vorsprungs des Magnetelementes entstehende Spiel in der formschlüssigen Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse kompensiert werden und eine Relativbewegung zwischen Magnetelement und Hülse vermieden werden.
Die Magneteinheit ist vorzugsweise derart ausgestaltet und ausgelegt, dass über den gesamten Betriebstemperaturbereich eine in tangentialer Richtung spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement aufrechterhalten werden kann, wobei vorzugsweise wenigstens in einem Temperaturbereich zwischen ΟΌ und der Referenzumgebungstemperatur, vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen - Ι ΟΌ und der Referenzumgebungstemperatur, insbesond ere zwischen -20Ό und der Referenzumgebungstemperatur, besonders bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen -40*0 und der Referenzumgebungstemperatur, die Reibkräfte durch die Schrumpfung des Magnetelementes infolge einer Absenkung der Umgebungstemperatur derart entstehen und/oder verstärkt werden, dass eine in tangentialer Richtung spielfreie, drehfeste Verbindung zwischen Magnetelement und Hülse aufrechterhalten erhalten werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit ist die Magneteinheit derart ausgelegt und ausgebildet, dass bei einer Umgebungstemperatur oberhalb der Referenzumgebungstemperatur ein Teil der im Betrieb gewöhnlich auf die Magneteinheit in tangentialer Richtung wirkenden Kräfte, vorzugsweise sämtliche der im Betrieb gewöhnlich auf die Magneteinheit in tangentialer Richtung wirkenden Kräfte, über die formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement von der Hülse auf das Magnetelement und/oder vom Magnetelement auf die Hülse übertragbar sind.
Dadurch kann erreicht werden, dass über die formschlüssige Verbindung sämtliche Kräfte alleine übertragen werden können, so dass auch ohne das Vorhandensein einer reibschlüssigen Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement eine spielfreie, drehfeste Verbindung bereitgestellt werden kann, welche zur Übertragung der auftretenden Kräfte ausgelegt ist. Das heißt mit anderen Worten, dass die Magneteinheit, insbesondere die formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement, derart ausgestaltet und ausgelegt ist, dass bei einer Umgebungstemperatur oberhalb der Referenzumgebungstemperatur keine zusätzliche kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung erforderlich ist, um die gewöhnlich im Betrieb auftretenden Kräfte zwischen Hülse und Magnetelement zu übertragen, insbesondere ohne dabei die Magneteinheit zu beschädigen. Die Tatsache, dass bei einer erfindungsgemäßen Magneteinheit die spielfreie drehfeste Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement bei tiefen Temperaturen über eine reibschlüssige Verbindung sichergestellt wird und bei hohen Temperaturen über wenigstens eine formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement, ermöglicht eine besonders vorteilhafte, geometrische Ausgestaltung der Magneteinheit, insbesondere des Magnetelements, mittels der insbesondere kritische thermische Spannungen reduziert werden können, in einigen, besonderen Fällen sogar weitestgehend vermieden werden können, wodurch die Gefahr der Rissbildung deutlich reduziert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit weist die Hülse einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch auf, wobei in dem Flansch vorzugsweise wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist und wobei das Magnetelement wenigstens einen korrespondierend zur Ausnehmung im Flansch der Hülse ausgebildeten Vorsprung aufweist, der in die Ausnehmung der Hülse eingreift und mit der Ausnehmung der Hülse eine formschlüssige Verbindung bildet. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Flansch der Hülse dabei mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Ausnehmungen auf und das Magnetelement entsprechend mehrere korrespondierend zu den Ausnehmungen in der Hülse angeordnete und ausgebildete, jeweils in die Ausnehmungen in der Hülse eingreifende Vorsprünge auf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens eine Ausnehmung in der Hülse dabei eine umlaufend geschlossene Ausnehmung, vorzugsweise eine kreisrunde Öffnung, insbesondere eine Bohrung, wobei die Bohrungen dabei als Durchgangslochbohrung und/oder als Sacklochbohrung ausgebildet sein können.
Weist die Hülse einen Flansch auf, ist vorzugsweise wenigstens eine Ausnehmung im Flansch angeordnet, insbesondere in der Flanschebene. Weist die Hülse hingegen keinen Flansch auf, ist vorzugsweise wenigstens eine Ausnehmung im buchsenförmigen Grundkörper der Hülse angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit ist wenigstens ein Vorsprung, der in eine Ausnehmung eingreift, als Stift und/oder Nietsteg ausgebildet, wobei, wenn der Vorsprung als Nietsteg ausgebildet ist, der Nietsteg vorzugsweise nach dem Einbringen in die Ausnehmung der Hülse derart umgeformt worden ist, dass die Hülse und das Magnetelement mittels einer Nietverbindung miteinander verbunden sind. In diesem Fall ist die zugehörige Ausnehmung vorzugsweise als Durchgangsloch ausgebildet. Ferner werden in diesem Fall die Hülse und das Magnetelement vorzugsweise zunächst jeweils separat hergestellt und anschließend zusammengefügt, wobei dabei der Vorsprung des Magnetelements in die Ausnehmung der Hülse eingebracht wird und wenn der Vorsprung als Nietsteg ausgebildet ist, der Nietsteg entsprechend umgeformt wird und die Nietverbindung hergestellt wird.
In einem alternativen Herstellungsverfahren einer alternativen erfindungsgemäßen Magneteinheit kann die Hülse aber auch mit dem Magnetelementmaterial umspritzt werden, so dass wenigstens eine Ausnehmungen mit Material gefüllt wird, wenigstens ein Vorsprung ausgebildet wird und wenigstens eine formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement ausgebildet wird.
Hierfür hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Flansch wenigstens eine zum äußeren Rand des Flansches hin geöffnete Ausnehmung aufweist, insbesondere eine kerbförmige Ausnehmung, und das Magnetelement wenigstens einen entsprechend korrespondierend zu der Ausnehmung ausgebildeten Vorsprung, der in die Ausnehmung eingreift. Vorzugsweise erstreckt sich der Vorsprung dabei in radialer Richtung, insbesondere in radialer und tangentialer Richtung, so dass das Magnetelement und der Flansch der Hülse in tangentialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei der Flansch besonders bevorzugt mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete, zum äußeren Rand des Flansches hin geöffnete Ausnehmungen bzw. Kerben aufweist und das Magnetelement entsprechend mehrere, korrespondierend angeordnete und ausgebildete Vorsprünge, welche jeweils in die Ausnehmungen eingreifen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit weist wenigstens eine im Flansch der Hülse angeordnete, zum äußeren Rand des Flansches hin geöffnete Ausnehmung einen flachen Bereich im Kerbgrund auf und vorzugsweise wenigstens einen sich seitlich in tangentialer Richtung daran anschließenden Übergangsbereich sowie insbesondere auf jeder Seite jeweils eine Flanke, wobei vorzugsweise wenigstens ein Übergangsbereich eine abgerundete Kontur aufweist, insbesondere eine mit einem Radius von wenigstens 0,5 mm abgerundete Kontur. Dadurch können auftretende Kerbspannungen reduziert werden und die Bauteilbelastung verringert werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit weist wenigstens eine Flanke wenigstens einer kerbförmigen Ausnehmung, vorzugsweise beide Flanken, wenigstens eine Flankensteigung von 50° gegenüber dem Kerbgrund auf, vorzugsweise von 60° insbesondere von ca. 70° bis 80°.
Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Geometrie der Ausnehmungen, bei einer Erhöhung der Umgebungstemperatur ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur eine besonders gute Verspannung des Vorsprungs in der Ausnehmung in tangentialer Richtung erreicht werden kann, ohne dass der Vorsprung in radialer Richtung aus der Ausnehmung herausgedrückt wird und/oder das Magnetelement beschädigt wird. Die dabei entstehenden thermischen Spannungen im Magnetelement können durch eine ausreichende Wandstärke in tangentialer Richtung auf einfache Art und Weise kompensiert werden, so dass auf einfache Art und Weise eine Magneteinheit mit einer drehfesten, spielfreien Verbindung zwischen Hülse und Magnetelement ohne Zwischenelemente bereitgestellt werden kann und ohne dass eine erhöhte Gefahr einer Rissbildung im Magnetelement besteht, auch bei wechselnden Umgebungstemperaturen.
Die Geometrie der Hülse und des Magnetelementes, insbesondere die Geometrie der Ausnehmungen ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ein guter Kompromiss aus ausreichender Verbindungsfestigkeit und einer geringen Kerbwirkung erreicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit ist eine Wandstärke des Magnetelementes in radialer Richtung, vorzugsweise über den gesamten Umfang des Magnetelementes, wenigstens so groß, dass die Gefahr einer Beschädigung des Magnetelementes, insbesondere durch Rissbildungen aufgrund von im Betrieb auftretenden Temperaturbelastungen und infolgedessen entstehenden, thermisch induzierten Spannungen, reduziert ist.
Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zum Erfassen einer ein Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine erfindungsgemäße vorbeschriebene Magneteinheit aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße, vorgeschriebene Sensoreinrichtung aufweist. Die mit Bezug auf die Magneteinheit vorgestellten vorteilhaften Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung sowie für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit in
Schnittdarstellung im Längsschnitt,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit in
Schnittdarstellung, ebenfalls im Längsschnitt,
Fig. 3a ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit, ebenfalls im Längsschnitt,
Fig. 3b die erfindungsgemäße Magneteinheit aus Fig. 3a im Querschnitt,
Fig. 3c die Hülse der erfindungsgemäßen Magneteinheit aus den Fig. 3a und 3b als
Einzelteil in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3d die Hülse aus den Fig. 3a, 3b und 3c in Seitenansicht und
Fig. 3e einen Ausschnitt der Hülse aus Fig. 3d in vergrößerter Darstellung.
Das in Fig. 1 dargestellte, erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit 10 weist eine metallische Hülse 1 1 mit einem buchsenförmigen Grundkörper sowie ein konzentrisch zur Hülse 1 1 außen an die Hülse 1 1 angespritztes, aus mit magnetischen Partikeln gefülltem Kunststoff hergestelltes Magnetelement 12 auf, wobei die Magneteinheit zur Befestigung auf einem Teil einer hier nicht dargestellten, um eine Rotationsachse 13 drehbaren Lenkwelle vorgesehen ist als Teil einer Sensoreinrichtung.
Die Hülse 1 1 weist dabei mehrere in Umfangsrichtung in die Hülse eingebrachte, umlaufend geschlossen ausgebildete Ausnehmungen 14 in Form von Bohrungen oder Sacklochbohrungen 14 auf, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig über die Hülse verteilt sind.
Das Magnetelement 12 weist jeweils mehrere entsprechend angeordnete und korrespondierend zu den Ausnehmungen 14 der Hülse 1 1 ausgebildete Vorsprünge 15 auf, welche jeweils in die Sacklöcher 14 der Hülse 1 1 eingreifen und dadurch das Magnetelement 12 mit der Hülse 1 1 formschlüssig verbinden.
Die Hülse 1 1 und das Magnetelement 12, welche unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Magnetelementes 12 größer sind als die der Hülse 1 1 , sind dabei derart ausgebildet, dass die formschlüssigen Verbindungen, welche durch die Vorsprünge 15 mit den Ausnehmungen 14 gebildet sind, in einem Referenzzustand bei einer Referenzumgebungstemperatur von 20Ό in tangentiale r Richtung spielfrei sind.
Die erfindungsgemäße Magneteinheit 10 ist ferner derart ausgebildet, dass, wenn die Umgebungstemperatur ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur abgesenkt wird und das Magnetelement 12 infolgedessen schrumpft und somit infolge der größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten die Vorsprünge 15 stärker schrumpfen als die Ausnehmungen 14 und dadurch ein Spiel in tangentialer Richtung in den formschlüssigen Verbindungen entsteht, durch das Schrumpfen des Magnetelementes 12 die Reibkräfte zwischen Hülse 1 1 und Magnetelement 12 außerhalb der formschlüssigen Verbindungen derart verstärkt werden, insbesondere im Bereich des buchsenförmigen Grundkörpers 1 1 , dass das in den formschlüssigen Verbindungen entstehende Spiel kompensiert wird, so dass die Hülse 1 1 und das Magnetelement 12 weiterhin in tangentialer Richtung spielfrei miteinander verbunden bleiben.
Insbesondere sind das Magnetelement 12 und die Hülse 1 1 derart aufeinander abgestimmt, dass die infolge der thermisch bedingten Schrumpfung entstehenden Reibkräfte zwischen Hülse 1 1 und Magnetelement 12 wenigstens so groß sind, dass das in der formschlüssigen Verbindung in tangentialer Richtung entstehende Spiel wenigstens derart kompensiert wird, dass eine Relativbewegung zwischen der Hülse 1 1 und dem Magnetelement 12 in tangentialer Richtung im Betrieb vermieden wird.
Wird die Umgebungstemperatur hingegen erhöht, insbesondere ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur, nimmt die Reibkraft zwischen der Hülse 1 1 und dem Magnetelement 12 ab, da sich das Magnetelement 12 in radialer Richtung stärker nach außen ausdehnt als die metallische Hülse 1 1 aufgrund des deutlich größeren thermischen Volumenausdehnungskoeffizienten des Magnetelementes 12 gegenüber dem thermischen Volumenausdehnungskoeffizienten der Hülse 1 1 . Die Vorsprünge 15 des Magnetelementes 12 dehnen sich ebenfalls stärker aus als die Ausnehmungen 14 in der Hülse 1 1 , so dass die Vorsprünge 15 in den Ausnehmungen 14 verspannt werden, wodurch weiterhin eine spielfreie drehfeste Verbindung zwischen Hülse 1 1 und Magnetelement 12 aufrechterhalten wird und somit auch bei einer Erwärmung bzw. Erhöhung der Umgebungstemperatur eine drehfeste spielfreie Verbindung zwischen Hülse 1 1 und Magnetelement 12 sichergestellt ist.
Die Wandstärke des Magnetelementes 12 ist dabei in radialer Richtung wenigstens so groß gewählt, dass eine Beschädigung des Magnetelementes infolge von thermisch induzierten Spannungen vermieden wird.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit 20, welche ebenfalls eine Hülse 21 und ein Magnetelement 22 aufweist und bei welcher die Hülse 21 ebenfalls einen buchsenförmigen Grundkörper 21 b aufweist und zur drehfesten Verbindung mit einer um eine Rotationsachse 23 drehbaren, hier ebenfalls nicht dargestellten Lenkwelle ausgebildet ist.
In diesem Fall weist die Hülse 21 , welche ebenfalls aus Metall hergestellt ist, im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel neben dem buchsenförmigen Grundkörper 21 b einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch 21 a auf, in welchem in Umfangsrichtung verteilt mehrere, kreisrunde Öffnungen 24 ausgebildet sind, wobei die Öffnungen 24 in diesem Fall als Duchgangslochbohrungen 24 ausgebildet sind mit einer in axialer Richtung verlaufenden Bohrungsachse, also mit einer parallel zur Rotationsachse 23 verlaufenden Bohrungsachse. Das Magnetelement 22 ist ebenfalls konzentrisch zur Hülse 21 angeordnet, jedoch befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel das Magnetelement 22 nicht wie in Fig. 1 über seine gesamte axiale Länge in radialer Richtung außerhalb von der Hülse 21 , sondern lediglich im Bereich der Vorsprünge 25, welche in die Ausnehmungen 24 eingreifen und durch diese hindurchgeführt sind.
Im Unterschied zu dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit 10 ist bei der in Fig. 2 gezeigten Magneteinheit 20 das Magnetelement 22 nicht durch Umspritzen der Hülse 21 hergestellt worden, sondern separat. Das heißt, die Hülse 21 und das Magnetelement 22 sind zunächst unabhängig voneinander hergestellt worden und erst anschließen zusammengefügt worden, indem die Vorsprünge 25 des Magnetelementes 22, welche in diesem Fall Nietstege 25 bilden, in die Ausnehmungen 24 der Hülse 21 eingebracht worden sind. Anschließend wurden die Nietstege 25 derart umgeformt, dass feste Nietverbindungen zwischen Hülse 21 und Magnetelement 22 ausgebildet worden sind.
Diese Magneteinheit 20 ermöglicht bei Temperaturänderungen eine nahezu ungehinderte Ausdehnung des Magnetelementes 22 bzw. eine nahezu ungehinderte Schrumpfung des Magnetelementes 22, ohne das Spiel in tangentialer Richtung zwischen der Hülse 21 und dem Magnetelement 22 entsteht, wodurch thermische Spannungen im Magnetelement 22 weitestgehend vermieden werden können und damit die Gefahr von Rissbildungen im Magnetelement 22 reduziert werden kann.
Fig. 3a zeigt im Längsschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magneteinheit 30, welche ebenfalls eine metallische, als Stanzteil ausgebildete Hülse 31 sowie ein mit dieser drehfest verbundenes Magnetelement 32 aus mit magnetischen Partikeln gefülltem Kunststoff aufweist, wobei das Magnetelement 32 in diesem Fall unmittelbar an die Hülse 31 angespritzt worden ist.
Diese Hülse 31 weist ebenfalls einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch 31 a sowie einen buchsenförmigen Grundkörper 31 b zur drehfesten Verbindung mit einem um eine Rotationsachse 33 drehbaren, hier ebenfalls nicht dargestellten, Teil einer Lenkwelle auf.
Wie anhand der Fig.3b, 3c und 3d zu erkennen ist, erstreckt sich der Flansch 31 a in radialer Richtung senkrecht nach außen vom buchsenförmigen Grundkörper 31 b weg und weist nach außen hin geöffnete, gleichmäßig in Umfangsrichtung U verteilte, kerbenförmige Ausnehmungen 34 auf, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel zwölf Ausnehmungen 34 vorgesehen sind.
Wie anhand von Fig. 3b zu erkennen ist, weist das Magnetelement 32 jeweils ebenfalls gleichmäßig umlaufend verteilt angeordnete und korrespondierend zu den Ausnehmungen 34 ausgebildete Vorsprünge 35 auf, wobei jeweils ein Vorsprung 35 in eine Ausnehmung 34 eingreift und das Magnetelement 32 mit der Hülse 31 formschlüssig verbindet.
Die Ausnehmungen 34 haben jeweils einen flachen Kerbgrund 34a und weisen jeweils einen sich seitlich anschließenden Übergangsbereich 34b auf zwei Flanken 34c, siehe Fig. 3e. Die Breite b des flachen Kerbgrunds beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel in etwa 2 mm, der Radius im Übergangsbereich etwa 0,6 mm und eine Flankensteigung α ca. 70° bei einer Kerbtiefe von ca. 1 mm, einem Inn endurchmesser der Hülse von ca. 21 mm und einem Außendurchmesser von etwa 27 mm.
Durch die abgerundete Kontur in den Übergangsbereichen bzw. den vorgesehenen Radius von 0,6 mm, können sowohl in der Hülse 31 als auch im Magnetelement 32 Kerbspannungen reduziert werden.
Die Fig. 3a und 3b zeigen die erfindungsgemäße Magneteinheit 30 dabei in einem Referenzzustand bei Referenzumgebungstemperatur von 20Ό, bei welcher die aus den Vorsprüngen 35 und Ausnehmungen 34 gebildeten formschlüssigen Verbindungen in tangentialer Richtung U spielfrei sind.
Das Magnetelement 32 besitzt wie bei den zuvor beschriebenen Magneteinheiten 10 und 20 ebenfalls einen größeren thermischen Volumenausdehnungskoeffizient als die Hülse 31 , so dass bei einer Temperaturabsenkung das Magnetelement 32 auf den Flansch 31 a der Hülse 31 aufschrumpft und die Reibkräfte zwischen dem Flansch 31 a und dem Magnetelement 32 verstärkt werden, so dass auch, wenn infolge der Absenkung der Temperatur die Vorsprünge 35 stärker schrumpfen als die Ausnehmungen 34, eine in tangentialer Richtung U spielfreie drehfeste Verbindung sichergestellt werden kann.
Bei einer Erhöhung der Umgebungstemperatur weitet sich das Magnetelement 32 infolge des größeren thermischen Volumenausdehnungskoeffizienten stärker als die Hülse 31 , insbesondere als der Flansch 31 a der Hülse 31 , so dass die Reibkräfte zwischen Hülse 31 und Magnetelement 32, insbesondere entlang der Außenkante des Flansches 31 a, abnehmen. Das Magnetelement 32 weitet sich jedoch auch in tangentialer Richtung U, so dass sich die Vorsprünge 35 vermehrt an den Flanken 34c der Ausnehmungen 34 im Flansch 31 a der Hülse 31 abstützen, wodurch eine in tangentialer Richtung spielfreie drehfeste Verbindung zwischen der Hülse 31 und dem Magnetelement 32 erhalten bleibt. Dadurch kann auch bei einer Zunahme der Umgebungstemperatur eine Relativbewegung zwischen der Hülse 31 und dem Magnetelement 32 verhindert werden. Die Steigung α der Flanken 34c ist dabei vorzugsweise so groß wie möglich, jedoch so gering wie nötig, um auftretende Kerbspannungen soweit zu reduzieren, dass insbesondere eine thermisch induzierte Rissbildung bzw. eine infolge thermisch induzierter Spannung entstehende Rissbildung vermieden wird.
Insbesondere mit der in den Fig. 3a bis 3e dargestellten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Magneteinheit 30 können kritische, thermisch bedingte Spannungen im Magnetelement 32 weitestgehend vermieden werden.
Um die Gefahr einer Rissbildung im Magnetelement 32 weiter zu reduzieren, da thermisch bedingte Spannungen nicht völlig ausgeschlossen werden können, weist die Hülse 32 in radialer Richtung eine entsprechend Mindestwandstärke von ca. 3 bis 4 mm auf.
Selbstverständlich ist eine Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu den erläuterten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Magneteinheit (10, 20, 30) für eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden
Messgröße,
- wobei die Magneteinheit (10, 20, 30) eine Hülse (11 , 21 , 31 ) mit einem
buchsenförmigen Grundkörper (11, 21b, 31b) zum Verbinden der Magneteinheit (10, 20, 30) mit einem Teil der Lenkwelle aufweist sowie ein mit der Hülse (11, 21, 31) verbundenes Magnetelement (12, 22, 32),
- wobei die Hülse (11,21,31) und das Magnetelement (12, 22, 32) mittels
wenigstens einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind,
- wobei die Hülse (11,21,31) und das Magnetelement (12, 22, 32)
unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen,
- wobei die Hülse (11,21,31) und das Magnetelement (12, 22, 32) derart
ausgebildet sind, dass die formschlüssige Verbindung in einem
Referenzzustand bei einer Referenzumgebungstemperatur in tangentialer Richtung (U) spielfrei ist,
- wobei die Hülse (11, 21, 31) und das Magnetelement (12, 22, 32) derart ausgestaltet und derart miteinander verbunden sind, dass ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, die infolge der unterschiedlichen thermische Ausdehnungskoeffizienten von Hülse (11, 21, 31) und Magnetelement (12, 22, 32) zu einem Spiel in tangentialer Richtung (U) in der formschlüssigen Verbindung führt, eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Hülse (11, 21, 31) und dem Magnetelement (12, 22, 32) entsteht und/oder verstärkt wird,
- wobei die Reibkräfte zwischen Hülse (11, 21, 31) und Magnetelement (12, 22, 32) dabei wenigstens so groß sind, dass das infolge der Änderung der Umgebungstemperatur in der formschlüssigen Verbindung in tangentialer Richtung entstehende Spiel derart kompensiert wird, dass in wenigstens einem vordefinierten Temperaturbereich um die Referenzumgebungstemperatur herum und/oder an diese angrenzend die Hülse (11, 21, 31) und das Magnetelement (12, 22, 32) weiterhin in tangentialer Richtung (U) spielfrei miteinander verbunden bleiben. Magneteinheit (10, 20, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Längen- und/oder Volumenausdehnungskoeffizient des
Magnetelementen (12, 22, 32) größer ist als der thermische Längen- und/oder Volumenausdehnungskoeffizient der Hülse (11, 21, 31), wobei vorzugsweise das Magnetelement (12, 22, 32) zumindest teilweise konzentrisch zur Hülse (11,21,31) angeordnet ist, insbesondere außen um die Hülse (11,21,31) herum.
Magneteinheit (10, 20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (10, 20, 30) derart ausgestaltet und ausgelegt ist, dass die Reibkräfte durch eine Schrumpfung des Magnetelementes (12, 22, 32) infolge einer Absenkung der Umgebungstemperatur, insbesondere bei einer Absenkung der Umgebungstemperatur ausgehend von der Referenzumgebungstemperatur, entstehen und/oder verstärkt werden.
Magneteinheit (10, 20, 30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (10, 20, 30) derart ausgelegt und ausgebildet ist, dass bei einer Umgebungstemperatur oberhalb der
Referenzumgebungstemperatur ein Teil der im Betrieb gewöhnlich auf die
Magneteinheit (10, 20, 30) in tangentialer Richtung (U) wirkenden Kräfte, vorzugsweise sämtliche der im Betrieb gewöhnlich auf die Magneteinheit (10, 20,
30) in tangentialer Richtung wirkenden Kräfte, über die formschlüssige Verbindung zwischen Hülse (11,21,31) und Magnetelement (12, 22, 32) von der Hülse (11,21,
31) auf das Magnetelement (12, 22, 32) und/oder vom Magnetelement (12, 22, 32) auf die Hülse (11,21,31) übertragbar sind.
Magneteinheit (10, 20, 30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11,21,31) einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch (21a, 31a) aufweist, wobei der Flansch (21a, 31a) vorzugsweise wenigstens eine Ausnehmung (24, 34) aufweist, und wobei das Magnetelement (12, 22, 32) wenigstens einen, korrespondierend zur Ausnehmung im Flansch (21a, 31a) der Hülse (11, 21, 31) ausgebildeten Vorsprung (25, 35) aufweist, der in die Ausnehmung (24, 34) der Hülse (11,21,31) eingreift und mit der Ausnehmung (24, 34) der Hülse (11,21,31) eine formschlüssige Verbindung bildet. Magneteinheit (10, 20, 30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (14, 24) in der Hülse (1 1 , 21 ) umlaufend geschlossene Ausnehmungen (14, 24) sind, vorzugsweise kreisrunde Öffnungen (14, 24), insbesondere Bohrungen (14, 24).
Magneteinheit (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung (25) des Magnetelementes (22), der in eine Ausnehmung (24) eingreift, als Stift und/oder Nietsteg (25) ausgebildet ist, wobei, wenn der Vorsprung (25) als Nietsteg ausgebildet ist, der Nietsteg (25) vorzugsweise nach dem Einbringen in die Ausnehmung derart umgeformt worden ist, dass die Hülse (21 ) und das
Magnetelement (20) mittels einer Nietverbindung miteinander verbunden sind.
Magneteinheit (30) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (31 a) wenigstens eine zum äußeren Rand des Flansches (31 a) hin geöffnete Ausnehmung (34) aufweist, insbesondere eine kerbförmige Ausnehmung (34), und das Magnetelement (32) wenigstens einen entsprechend korrespondierend zu der Ausnehmung (34) ausgebildeten Vorsprung (35), der in die Ausnehmung (34) eingreift, so dass das Magnetelement (32) und der Flansch (31 a) der Hülse (31 ) in tangentialer Richtung (U) formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei sich der Vorsprung (35) vorzugsweise in radialer Richtung erstreckt, insbesondere in radialer und tangentialer Richtung, und wobei der Flansch (31 a) vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung (U) verteilt angeordnete, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete, zum äußeren Rand des Flansches (31 a) geöffnete Ausnehmungen (34) aufweist und das Magnetelement (32) vorzugsweise entsprechend mehrere korrespondierend angeordnete und
ausgebildete Vorsprünge (35), welche in die Ausnehmungen (34) im Flansch (31 a) der Hülse (31 ) eingreifen.
Magneteinheit (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, im Flansch (31 a) der Hülse (31 ) angeordnete und zum äußeren Rand des Flansches (31 a) hin geöffnete Ausnehmung (34) im Kerbgrund einen flachen Bereich (34a) aufweist und vorzugsweise wenigstens einen sich in tangentialer Richtung seitlich daran anschließenden Übergangsbereich (34b) sowie
insbesondere auf jeder Seite jeweils eine Flanke (34c), wobei vorzugsweise wenigstens ein Übergangsbereich (34b) eine abgerundete Kontur aufweist, insbesondere eine mit einem Radius von wenigstens 0,5 mm abgerundete Kontur.
10. Magneteinheit (30) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Flanke (34c) wenigstens einer kerbförmigen Ausnehmung, vorzugsweise beide Flanken (34c), wenigstens eine Flankensteigung (oc) von 50° gegenüber dem Kerbgrund aufweist, vorzugsweise von 60° insbesondere von ca. 70° bis 80°.
1 1 . Magneteinheit (10, 20, 30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke des Magnetelementes (12, 22, 32) in radialer Richtung, vorzugsweise über den gesamten Umfang des
Magnetelementes (12, 22, 32), wenigstens so groß ist, dass die Gefahr einer Beschädigung des Magnetelementes (12, 22, 32), insbesondere durch Rissbildung aufgrund von im Betrieb auftretenden Temperaturbelastungen und infolgedessen entstehenden, thermischen Spannungen, reduziert ist.
12. Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einen Rotationszustand einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs charakterisierenden Messgröße, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Magneteinheit (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 aufweist.
13. Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sensoreinrichtung nach Anspruch 12 ausgebildet ist.
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