DE102016104275A1 - A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle - Google Patents

A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102016104275A1
DE102016104275A1 DE102016104275.7A DE102016104275A DE102016104275A1 DE 102016104275 A1 DE102016104275 A1 DE 102016104275A1 DE 102016104275 A DE102016104275 A DE 102016104275A DE 102016104275 A1 DE102016104275 A1 DE 102016104275A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
holding device
electronics housing
torque sensor
cover
sensor device
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.)
Pending
Application number
DE102016104275.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Emil Balazs
Fodor Peter
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.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren 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 Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority to DE102016104275.7A priority Critical patent/DE102016104275A1/en
Priority to PCT/EP2017/055268 priority patent/WO2017153377A1/en
Publication of DE102016104275A1 publication Critical patent/DE102016104275A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus 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
    • G01L5/221—Apparatus 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7802—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring
    • B29C65/7805—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring the parts to be joined comprising positioning features
    • B29C65/7808—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring the parts to be joined comprising positioning features in the form of holes or slots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114—Single butt joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131—Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/542—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining hollow covers or hollow bottoms to open ends of container bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/543—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining more than two hollow-preforms to form said hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/748—Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/75—Shafts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensorvorrichtung (6) zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle (3) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem eine Halteinrichtung (15), an welcher ein Stator (7) und ein Magnet (13) gehalten sind, bereitgestellt wird, ein Elektronikgehäuse (19), an welchem eine Elektronikeinheit (18) angeordnet ist, mit der Halteeinrichtung (15) verbunden wird und ein Abdeckelement (23) zum Abdecken der Elektronikeinheit (18) mit der Halteeinrichtung (15) verbunden wird, wobei das Abdeckelement (23) mit der Halteeinrichtung (15) durch Ultraschallschweißen verbunden wird.The invention relates to a method for producing a torque sensor device (6) for detecting a torque on a shaft (3) of a motor vehicle (1), in which a holding device (15) on which a stator (7) and a magnet (13) held are provided, an electronics housing (19) to which an electronics unit (18) is arranged, with the holding means (15) is connected and a cover member (23) for covering the electronic unit (18) is connected to the holding means (15) in that the cover element (23) is connected to the holding device (15) by ultrasonic welding.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine Halteeinrichtung, an welcher ein Stator und ein Magnet gehalten sind, bereitgestellt wird, ein Elektronikgehäuse, an welchem eine Elektronikeinheit angeordnet ist, mit der Halteeinrichtung verbunden wird und ein Abdeckelement zum Abdecken der Elektronikeinheit mit der Halteeinrichtung verbunden wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Lenksystem. The present invention relates to a method for manufacturing a torque sensor device for detecting a torque on a shaft of a motor vehicle, in which a holding device, on which a stator and a magnet are held is provided, an electronics housing, on which an electronic unit is arranged, with the Holding device is connected and a cover for covering the electronics unit is connected to the holding device. Furthermore, the present invention relates to a torque sensor device for detecting a torque on a shaft of a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a steering system for a motor vehicle and a motor vehicle with such a steering system.

Drehmomentsensorvorrichtungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und dienen dazu, ein auf eine Welle des Kraftfahrzeugs aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen. Solche Drehmomentsensorvorrichtungen können beispielsweise bei einem elektrischen Lenksystem des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden und das Drehmoment auf eine Lenkwelle des Kraftfahrzeugs messen. Das erfasste Drehmoment kann als Lenkbefehl einem Steuergerät des Lenksystems bereitgestellt werden. Torque sensor devices are already known from the prior art and serve to detect a torque applied to a shaft of the motor vehicle. Such torque sensor devices can be used for example in an electric steering system of the motor vehicle and measure the torque on a steering shaft of the motor vehicle. The detected torque may be provided as a steering command to a controller of the steering system.

Zum Erfassen des Drehmoments kann die Drehmomentsensorvorrichtung einen Ringmagneten und einen den Ringmagneten umgebenden, ringförmigen Stator aufweisen, wobei der Stator an einer ersten Teilwelle der Welle angeordnet ist und der Ringmagnet an einer zweiten Teilwelle der Welle angeordnet ist. Die Teilwellen liegen sich dabei in axialer Richtung gegenüber und sind über einen Torsionsstab bzw. eine Drehstabfeder miteinander verbunden. Durch Aufbringen eines Drehmoments drehen sich der Stator und der Ringmagnet relativ zueinander um eine entlang der Lenkwelle orientierte Längsachse der Drehmomentsensorvorrichtung. Über den Stator, welcher üblicherweise aus zwei separaten, in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Statorelementen besteht, wird der magnetische Fluss, welcher sich durch die relative Verdrehung des Ringmagneten zum Stator und damit in Abhängigkeit von dem Drehmoment verändert, hin zu einem Flussleitelement geleitet. Das Flussleitelement überträgt den magnetischen Fluss an einen Magnetfeldsensor, beispielsweise einen Hall-Sensor, mit dem der magnetische Fluss gemessen werden kann. Des Weiteren weist die Drehmomentsensorvorrichtung üblicherweise eine entsprechende Elektronikeinheit auf, die mit dem Magnetfeldsensor verbunden ist. For detecting the torque, the torque sensor device may comprise a ring magnet and an annular stator surrounding the ring magnet, wherein the stator is arranged on a first part shaft of the shaft and the ring magnet is arranged on a second part shaft of the shaft. The partial waves are opposite in the axial direction and are connected to each other via a torsion bar or a torsion bar. By applying a torque, the stator and the ring magnet rotate relative to each other about a longitudinal axis of the torque sensor device oriented along the steering shaft. About the stator, which usually consists of two separate, axially opposite stator elements, the magnetic flux, which is changed by the relative rotation of the ring magnet to the stator and thus in dependence on the torque, directed towards a flux guide. The flux guide transmits the magnetic flux to a magnetic field sensor, for example a Hall sensor, with which the magnetic flux can be measured. Furthermore, the torque sensor device usually has a corresponding electronic unit which is connected to the magnetic field sensor.

Dabei ist es üblicherweise vorgesehen, dass der Stator und der Ringmagnet in einer entsprechenden Halteeinrichtung gehalten sind. Die Elektronikeinheit ist ferner an einem entsprechenden Elektronikgehäuse gehalten. Dieses Elektronikgehäuse ist mit der Halteeinrichtung verbunden. Darüber hinaus ist üblicherweise ein Abdeckelement vorgesehen, welches dazu dient, die Elektronikeinheit abzudecken. Somit kann die Elektronikeinheit vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden. Dabei sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen das Abdeckelement durch Ultraschallnieten mit der Halteeinrichtung verbunden wird. Durch diese Verbindung kann dann auch das Elektronikgehäuse an der Halteeinrichtung gehalten werden. It is usually provided that the stator and the ring magnet are held in a corresponding holding device. The electronics unit is also held on a corresponding electronics housing. This electronics housing is connected to the holding device. In addition, usually a cover is provided, which serves to cover the electronics unit. Thus, the electronic unit can be protected from external environmental influences. In this case, methods are known from the prior art in which the cover is connected by ultrasonic riveting with the holding device. Through this connection, the electronics housing can then be held on the holding device.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Drehmomentsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann. Zudem sollen ein entsprechendes Lenksystem sowie ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden. It is an object of the present invention to provide a solution, as a torque sensor device for a motor vehicle can be made easier and cheaper. In addition, a corresponding steering system and a motor vehicle to be provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Drehmomentsensorvorrichtung, durch ein Lenksystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a method by a torque sensor device, by a steering system and by a motor vehicle with the features according to the respective independent claims. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Bei einer Ausgestaltung eines Verfahrens zum Herstellen einer Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs wird bevorzugt eine Halteeinrichtung bereitgestellt, an welcher ein Stator und ein Magnet gehalten sind. Des Weiteren wird bevorzugt ein Elektronikgehäuse, an welchem eine Elektronikeinheit angeordnet ist, mit der Halteeinrichtung verbunden. Zudem wird bevorzugt ein Abdeckelement zum Abdecken der Elektronikeinheit mit der Halteeinrichtung verbunden. Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden wird. In one embodiment of a method for producing a torque sensor device for detecting a torque on a shaft of a motor vehicle, a holding device is preferably provided, on which a stator and a magnet are held. Furthermore, an electronics housing, on which an electronic unit is arranged, is preferably connected to the holding device. In addition, a cover element for covering the electronics unit is preferably connected to the holding device. Furthermore, it is preferably provided that the cover element is connected to the holding device by ultrasonic welding.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs wird eine Halteeinrichtung, an welcher ein Stator und ein Magnet gehalten sind, bereitgestellt. Zudem wird ein Elektronikgehäuse, an welchem eine Elektronikeinheit angeordnet ist, mit der Halteeinrichtung verbunden. Ferner wird ein Abdeckelement zum Abdecken der Elektronikeinheit mit der Halteeinrichtung verbunden. Dabei wird das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden. In a method according to the invention for producing a torque sensor device for detecting a torque on a shaft of a motor vehicle, a holding device, on which a stator and a magnet are held, is provided. In addition, an electronics housing, on which an electronic unit is arranged, connected to the holding device. Further, a cover member for covering the electronic unit is connected to the holding device. In this case, the cover is connected to the holding device by ultrasonic welding.

Mit dem Verfahren soll eine Drehmomentsensorvorrichtung hergestellt werden, welche zum Erfassen des Drehmoments an einer Welle des Kraftfahrzeugs dient. Eine solche Welle kann beispielsweise eine Lenkwelle eines Lenksystems, insbesondere eines elektrischen Lenksystems, eines Kraftfahrzeugs sein. Eine solche Welle kann zwei axial gegenüberliegende Teilwellen aufweisen, welche über eine Drehstabfeder bzw. einen Torsionsstab miteinander verbunden sind. Dabei können der Stator der Drehmomentsensorvorrichtung mit der ersten Teilwelle und der Magnet mit der zweiten Teilwelle verbunden sein. Dabei ist der Magnet insbesondere als Ringmagnet bzw. ringförmiger Magnet ausgebildet. Der Stator kann sich beispielsweise mit der ersten Teilwelle drehen und der Ringmagnet kann sich mit der zweiten Teilwelle drehen. With the method, a torque sensor device is to be produced, which serves for detecting the torque on a shaft of the motor vehicle. Such a wave can For example, be a steering shaft of a steering system, in particular an electric steering system, a motor vehicle. Such a shaft may have two axially opposite partial shafts, which are connected to each other via a torsion bar or a torsion bar. In this case, the stator of the torque sensor device may be connected to the first part shaft and the magnet to the second part shaft. In this case, the magnet is designed in particular as a ring magnet or annular magnet. For example, the stator may rotate with the first subshaft and the ring magnet may rotate with the second subshaft.

Der Stator und der Magnet sind dabei an einer Halteeinrichtung gehalten. Der Stator kann beispielsweise zwei axial einander gegenüberliegende Statorelemente aufweisen, welche identisch ausgebildet sein können. Dabei kann jedes Statorelement eine Mehrzahl von Zahnelementen aufweisen, welche in einer um die Längsachse verlaufende Umlaufrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und welche sich in axialer Richtung erstrecken. Dabei können sich die Zahnelemente eines Statorelements in Richtung des jeweils anderen, gegenüberliegenden Statorelements erstrecken. Ferner können die Zahnelemente der beiden axial gegenüberliegenden Statorelemente ineinander verzahnt angeordnet sein. Der Stator bzw. die Statorelemente können aus einem weichmagnetischen Material gebildet sein und dazu dienen, den magnetischen Fluss des Ringmagneten zu leiten. The stator and the magnet are held on a holding device. The stator may, for example, have two axially opposing stator elements, which may be identical. In this case, each stator element may have a plurality of tooth elements, which are arranged spaced apart from each other in a circumferential direction about the longitudinal axis and which extend in the axial direction. In this case, the tooth elements of one stator element can extend in the direction of the respective other, opposite stator element. Further, the tooth elements of the two axially opposed stator elements can be arranged interlocked. The stator or the stator elements may be formed of a soft magnetic material and serve to guide the magnetic flux of the ring magnet.

Darüber hinaus ist eine Elektronikeinheit vorgesehen, die an einem Elektronikgehäuse angeordnet ist. Die Elektronikeinheit bildet die Elektronik der Drehmomentsensorvorrichtung. Die Elektronikeinheit kann zumindest einen Magnetfeldsensor umfassen, der beispielsweise als Hall-Sensor ausgebildet ist. Mit Hilfe des Magnetfeldsensors kann dann bei einer relativen Verdrehung zwischen dem Stator und dem Ringmagneten die Änderung des magnetischen Flusses erfasst werden. Anhand der Änderung des magnetischen Flusses kann dann mit Hilfe der Elektronikeinheit das Drehmoment bestimmt werden, welches auf die Welle wirkt. Dabei ist es vorgesehen, dass das Elektronikgehäuse mit der Halteeinrichtung verbunden wird. Ferner wird ein Abdeckelement mit der Halteeinrichtung verbunden. Dieses Abdeckelement dient dazu, die Elektronikeinheit bzw. den Magnetfeldsensor abzudecken. Damit kann die Elektronikeinheit bzw. der Magnetfeldsensor vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden. In addition, an electronic unit is provided, which is arranged on an electronics housing. The electronics unit forms the electronics of the torque sensor device. The electronics unit may comprise at least one magnetic field sensor, which is designed, for example, as a Hall sensor. With the help of the magnetic field sensor, the change in the magnetic flux can then be detected at a relative rotation between the stator and the ring magnet. Based on the change in the magnetic flux can then be determined by means of the electronic unit, the torque acting on the shaft. It is envisaged that the electronics housing is connected to the holding device. Further, a cover member is connected to the holding device. This cover serves to cover the electronic unit or the magnetic field sensor. Thus, the electronic unit or the magnetic field sensor can be protected from external environmental influences.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden wird. Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Drehmomentsensorvorrichtungen wird üblicherweise das Ultraschallnieten verwendet, um das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung zu verbinden. Hierbei ergibt sich üblicherweise eine Produktionszykluszeit im Bereich von mehreren Sekunden, beispielsweise 20 Sekunden. Durch die Verwendung des Ultraschallschweißens bei der Verbindung des Abdeckelements mit der Halteeinrichtung kann die Produktionszykluszeit deutlich reduziert werden. Damit können beispielsweise Herstellungszeiten von wenigen Sekunden, beispielsweise 5 Sekunden, erreicht werden. Auf diese Weise kann die Drehmomentsensorvorrichtung schneller und damit kostengünstiger gefertigt werden. According to the invention, it is now provided that the cover element is connected to the holding device by ultrasonic welding. In the known methods of manufacturing torque sensor devices, ultrasonic riveting is commonly used to connect the cover member to the holder. This usually results in a production cycle time in the range of several seconds, for example 20 seconds. By using the ultrasonic welding in the connection of the cover with the holding device, the production cycle time can be significantly reduced. Thus, for example, production times of a few seconds, for example 5 seconds, can be achieved. In this way, the torque sensor device can be made faster and thus cheaper.

Bevorzugt werden das Elektronikgehäuse und die Halteeinrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden und anschließend wird das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung verbunden. Bei dem Herstellungsprozess der Drehmomentsensorvorrichtung kann zunächst das Elektronikgehäuse mit der Halteeinrichtung verbunden werden. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass sich das Elektronikgehäuse nach dem Verbinden mit der Halteeinrichtung in der vorbestimmten Endposition befindet. Anschließend daran können dann das Abdeckelement und die Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden werden. Dies ermöglicht insgesamt eine einfache und kostengünstige Fertigung der Drehmomentsensorvorrichtung. Preferably, the electronics housing and the holding device are positively and / or non-positively connected to each other and then the cover is connected to the holding device. In the manufacturing process of the torque sensor device, first, the electronics housing can be connected to the holding device. It is in particular provided that the electronics housing is in the predetermined end position after connection to the holding device. Subsequently, then, the cover and the holding device can be connected by ultrasonic welding. This allows a total of a simple and cost-effective production of the torque sensor device.

In einer Ausführungsform wird zum Verbinden des Elektronikgehäuses mit der Halteeinrichtung zumindest eine Erhebung des Elektronikgehäuses in zumindest eine korrespondierende Ausnehmung der Halteeinrichtung eingebracht. Das Elektronikgehäuse kann eine Erhebung aufweisen, die beispielsweise stiftförmig ausgebildet ist. Diese Erhebung kann in die korrespondierende Ausnehmung der Halteeinrichtung, die beispielsweise als Bohrung bzw. als Sacklockbohrung ausgebildet ist, eingebracht werden. Die Verbindung zwischen der Erhebung und der Ausnehmung kann dabei kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgen. Das Elektronikgehäuse kann auch mehrere Erhebungen aufweisen, welche jeweils in korrespondierende Ausnehmungen der Halteeinrichtung eingebracht werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen dem Elektronikgehäuse und der Halteeinrichtung nach Art einer Schnappverbindung oder Rastverbindung erfolgt. Auf diese Weise kann das Elektronikgehäuse mit der Halteeinrichtung schnell und zuverlässig verbunden werden. In one embodiment, at least one elevation of the electronics housing is introduced into at least one corresponding recess of the holding device for connecting the electronics housing to the holding device. The electronics housing may have a survey, which is for example designed pin-shaped. This survey can be in the corresponding recess of the holding device, which is formed for example as a bore or as Sacklockbohrung introduced. The connection between the survey and the recess can be made non-positively and / or positively. The electronics housing may also have a plurality of elevations, which are each introduced into corresponding recesses of the holding device. It can also be provided that the connection between the electronics housing and the holding device takes place in the manner of a snap connection or latching connection. In this way, the electronics housing can be connected to the holding device quickly and reliably.

In einer weiteren Ausgestaltung wird beim Verbinden des Elektronikgehäuses mit der Halteeinrichtung eine Bewegung des Elektronikgehäuses gesteuert. Die aktuelle Position bzw. die Bewegung des Elektronikgehäuses kann mittels einer Messeinrichtung, beispielsweise mit Hilfe eines linearen Encoders, bei dem Verbinden des Elektronikgehäuses und der Halteeinrichtung fortlaufend erfasst werden. Die Bewegung des Elektronikgehäuses kann dann in Abhängigkeit von der erfassten Position gesteuert werden. Damit kann die Verbindung des Elektronikgehäuses mit der Halteeinrichtung kontrolliert bzw. gesteuert werden. Damit kann eine Beschädigung des Elektronikgehäuses und/oder der mit dem Elektronikgehäuse verbundenen Elektronikeinheit und/oder des Magnetfeldsensors verhindert werden. In a further embodiment, a movement of the electronics housing is controlled when connecting the electronics housing with the holding device. The current position or the movement of the electronics housing can be detected continuously by means of a measuring device, for example with the aid of a linear encoder, in the connection of the electronics housing and the holding device. The movement of the electronics housing can then be controlled in dependence on the detected position. Thus, the connection of the electronics housing can be controlled or controlled with the holding device. This can damage the electronics housing and / or connected to the electronics housing electronics unit and / or the magnetic field sensor can be prevented.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Elektronikgehäuse und das Abdeckelement derart mit der Halteeinrichtung verbunden werden, dass das Elektronikgehäuse zumindest bereichsweise beabstandet zu dem Abdeckelement angeordnet ist. Mit anderen Worten können das Elektronikgehäuse, das Abdeckelement und/oder die Halteeinrichtung derart ausgebildet bzw. dimensioniert sein, dass das Elektronikgehäuse nach dem Verbinden des Elektronikgehäuses mit der Halteeinrichtung und nach dem Verbinden des Abdeckelements mit der Halteeinrichtung zumindest abschnittsweise beabstandet zu dem Abdeckelement angeordnet ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich das Elektronikgehäuse und das Abdeckelement nach dem jeweiligen Verbinden mit der Halteeinrichtung nicht berühren. Bei dem Ultraschallschweißen des Abdeckelements mit der Halteeinrichtung kann das Abdeckelement in mechanische Schwingungen versetzt werden. Dadurch, dass das Elektronikgehäuse beabstandet zu dem Abdeckelement angeordnet ist, kann erreicht werden, dass das Elektronikgehäuse beim Ultraschallschweißen vom Abdeckelement entkoppelt wird und nicht zu Schwingungen angeregt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Elektronikgehäuse und/oder die Elektronikeinheit beim Ultraschallschweißen beschädigt werden. Furthermore, it is advantageous if the electronics housing and the cover are connected to the holding device such that the electronics housing is arranged at least partially spaced from the cover. In other words, the electronics housing, the cover and / or the holding device may be formed or dimensioned such that the electronics housing is at least partially spaced apart from the cover after connecting the electronics housing with the holding device and after connecting the cover to the holding device. In particular, it is provided that the electronics housing and the cover element do not touch after the respective connection to the holding device. In the ultrasonic welding of the cover with the holding device, the cover can be set in mechanical vibrations. Because the electronics housing is arranged at a distance from the cover element, it can be achieved that the electronics housing is decoupled from the cover element during ultrasonic welding and is not excited to oscillate. In this way it can be prevented that the electronics housing and / or the electronics unit are damaged during ultrasonic welding.

In einer weiteren Ausführungsform wird vor dem Verbinden des Halteelements mit der Abdeckeinrichtung durch das Ultraschallschweißen zumindest eine Erhebung der Halteeinrichtung in zumindest eine korrespondierende Ausnehmung des Abdeckelements eingebracht. Vor dem Ultraschallschweißen des Abdeckelements mit der Halteeinrichtung wird zunächst das Abdeckelement an der Halteeinrichtung angeordnet. Dazu wird zumindest eine Erhebung der Halteeinrichtung in zumindest eine korrespondierende Ausnehmung des Abdeckelements eingebracht. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Halteeinrichtung zumindest zwei Erhebungen aufweist, die jeweils in korrespondierende Ausnehmungen des Abdeckelements eingebracht werden. Somit kann das Abdeckelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig an der Halteeinrichtung gehalten werden. Somit kann das Abdeckelement vor dem Ultraschallschweißen zu der Halteeinrichtung positioniert und an dieser fixiert werden. Im Anschluss daran kann das Ultraschallschweißen durchgeführt werden. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass zum Verbinden des Abdeckelements mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen das Abdeckelement mit einer Ultraschallschwingung angeregt wird. Hierzu kann das Abdeckelement beispielsweise mit einem entsprechenden Aktor gekoppelt werden. Damit kann eine präzise Positionierung der einzelnen Komponenten der Drehmomentsensorvorrichtung zueinander ermöglicht werden. In a further embodiment, at least one elevation of the holding device is introduced into at least one corresponding recess of the covering element before the connecting of the holding element to the covering device by the ultrasonic welding. Before the ultrasonic welding of the cover with the holding device, the cover is first arranged on the holding device. For this purpose, at least one elevation of the holding device is introduced into at least one corresponding recess of the cover element. It can also be provided that the holding device has at least two elevations, which are each introduced into corresponding recesses of the cover. Thus, the cover can be held positively and / or non-positively on the holding device. Thus, the cover can be positioned before the ultrasonic welding to the holding device and fixed thereto. Subsequently, the ultrasonic welding can be performed. In this case, provision is made in particular for the cover element to be excited by ultrasonic welding in order to connect the cover element to the holding device by ultrasonic welding. For this purpose, the cover can be coupled for example with a corresponding actuator. Thus, a precise positioning of the individual components of the torque sensor device to each other can be made possible.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung, das Elektronikgehäuse und/oder das Abdeckelement aus einem Kunststoff gebildet werden. Insbesondere können die Halteeinrichtung, das Elektronikgehäuse und/oder das Abdeckelement aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet werden bzw. gefertigt sein. Damit können die Halteeinrichtung, das Elektronikgehäuse und/oder das Abdeckelement einfach und kostengünstig gefertigt werden. Furthermore, it is advantageous if the holding device, the electronics housing and / or the cover are formed from a plastic. In particular, the holding device, the electronics housing and / or the covering element may be formed from a thermoplastic material or manufactured. Thus, the holding device, the electronics housing and / or the cover can be made easily and inexpensively.

Eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung dient zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs. Die Drehmomentsensorvorrichtung umfasst bevorzugt eine Halteeinrichtung, an welcher ein Stator und ein Magnet gehalten sind. Bevorzugt umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung ein Elektronikgehäuse, an welchem eine Elektronikeinheit angeordnet ist. Insbesondere weist die Drehmomentsensorvorrichtung ein Abdeckelement zum Abdecken der Elektronikeinheit auf. Bevorzugt ist das Elektronikgehäuse mit der Halteeinrichtung verbunden und das Abdeckelement ist mit der Halteeinrichtung verbunden. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden ist. A torque sensor device according to the invention is used to detect a torque on a shaft of a motor vehicle. The torque sensor device preferably comprises a holding device on which a stator and a magnet are held. Preferably, the torque sensor device comprises an electronics housing, on which an electronic unit is arranged. In particular, the torque sensor device has a cover element for covering the electronic unit. Preferably, the electronics housing is connected to the holding device and the cover is connected to the holding device. In this case, provision is made in particular for the cover element to be connected to the holding device by ultrasonic welding.

Eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Halteeinrichtung, an welcher ein Stator und ein Magnet gehalten sind. Zudem umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung ein Elektronikgehäuse, an welchem eine Elektronikeinheit angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung ein Abdeckelement zum Abdecken der Elektronikeinheit, wobei das Elektronikgehäuse mit der Halteeinrichtung verbunden ist und das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung verbunden ist. Dabei ist das Abdeckelement mit der Halteeinrichtung durch Ultraschallschweißen verbunden. A torque sensor device according to the invention for detecting a torque on a shaft of a motor vehicle comprises a holding device, on which a stator and a magnet are held. In addition, the torque sensor device comprises an electronics housing, on which an electronic unit is arranged. Furthermore, the torque sensor device comprises a cover element for covering the electronics unit, wherein the electronics housing is connected to the holding device and the cover element is connected to the holding device. In this case, the cover is connected to the holding device by ultrasonic welding.

Ein erfindungsgemäßes Lenksystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Lenkwelle, welche eine erste Teilwelle und eine zweite Teilwelle umfasst. Dabei sind die erste Teilwelle und die zweite Teilwelle über einen Torsionsstab miteinander verbunden. Ferner umfasst das Lenksystem eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung, wobei der Stator der Drehmomentsensorvorrichtung an der ersten Teilwelle angeordnet ist und der Magnet der Drehmomentsensorvorrichtung an der zweiten Teilwelle angeordnet ist. Bei dem Lenksystem kann es sich insbesondere um ein elektrisches Lenksystem handeln. An inventive steering system for a motor vehicle comprises a steering shaft, which comprises a first part shaft and a second part shaft. The first part shaft and the second part shaft are connected to each other via a torsion bar. Furthermore, the steering system comprises a torque sensor device according to the invention, wherein the stator of the torque sensor device is arranged on the first part shaft and the magnet of the torque sensor device on the second part shaft is arranged. The steering system may in particular be an electric steering system.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Lenksystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. A motor vehicle according to the invention comprises a steering system according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung, das erfindungsgemäße Lenksystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the torque sensor device according to the invention, the steering system according to the invention and the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend 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 in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention. Thus, embodiments of the invention are to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim. Moreover, embodiments and combinations of features, in particular by the embodiments set out above, are to be regarded as disclosed, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the back references of the claims.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen: Showing:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Lenksystem mit einer Drehmomentsensorvorrichtung umfasst; 1 a motor vehicle according to an embodiment of the present invention, which comprises a steering system with a torque sensor device;

2 eine Drehmomentsensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung; 2 a torque sensor device according to an embodiment of the present invention in an exploded view;

3 die Drehmomentsensorvorrichtung gemäß 2 in einer geschnittenen Seitenansicht; und 3 the torque sensor device according to 2 in a sectional side view; and

4 eine Detailansicht von 3 In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 4 a detailed view of 3 In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Lenksystem 2, welches beispielsweise als elektrisches Lenksystem ausgebildet sein kann. Das Lenksystem 2 umfasst wiederum eine Welle 3, die eine erste Teilwelle 4 und eine zweite Teilwelle 5 umfasst. Darüber hinaus umfasst das Lenksystem 2 eine Drehmomentsensorvorrichtung 6, mittels welcher ein auf die Welle 3 wirkendes Drehmoment erfasst werden kann. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention in a side view. The car 1 is designed here as a passenger car. The car 1 includes a steering system 2 , which may be formed for example as an electric steering system. The steering system 2 again comprises a wave 3 that is a first part wave 4 and a second part wave 5 includes. In addition, the steering system includes 2 a torque sensor device 6 , by means of which one on the shaft 3 acting torque can be detected.

2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Drehmomentsensors 6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Drehmomentsensorvorrichtung 6 umfasst einen Stator 7, welcher die beiden Statorelemente 8 und 9 umfasst. Die Statorelemente 8, 9 sind ringförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Mehrzahl von Zahnelementen 10, 11 auf, welche in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Zahnelemente 10, 11 stehen dabei in axialer Richtung a von einem Randbereich der jeweiligen Statorelemente 8, 9 ab. Der Stator 7 ist dabei mit der ersten Teilwelle 4 verbunden. Des Weiteren umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung 6 einen ringförmigen Magneten 12 bzw. einen Ringmagneten, welcher mit der zweiten Teilwelle 5 verbunden ist. Die erste Teilwelle 4 und die zweite Teilwelle 5 sind über einen Torsionsstab 13 miteinander verbunden und somit relativ zueinander drehbar. 2 shows an exploded view of a torque sensor 6 according to an embodiment of the present invention. The torque sensor device 6 includes a stator 7 , which the two stator elements 8th and 9 includes. The stator elements 8th . 9 are annular and each have a plurality of tooth elements 10 . 11 on, which are arranged circumferentially spaced from each other. The tooth elements 10 . 11 stand in the axial direction a from an edge region of the respective stator elements 8th . 9 from. The stator 7 is with the first part wave 4 connected. Furthermore, the torque sensor device comprises 6 an annular magnet 12 or a ring magnet, which with the second part shaft 5 connected is. The first part wave 4 and the second part wave 5 are over a torsion bar 13 connected together and thus rotatable relative to each other.

Der Magnet 12 weist in Umfangsrichtung mehrere abwechselnd magnetisierte Pole 14 auf. Dabei ist der Ringmagnet 12 an einer Halteeinrichtung 15 angeordnet. Der Stator 7 bzw. die Statorelemente 8, 9 sind ebenfalls an der Halteeinrichtung 15 angeordnet. Ferner ist die Befestigungseinrichtung 16 sowie die Halteringe 17 vorgesehen, um die Statorelemente 8, 9 an der Halteeinrichtung 15 zu halten. Die Halteeinrichtung 15 kann aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, gebildet sein. The magnet 12 has several alternating magnetized poles in the circumferential direction 14 on. Here is the ring magnet 12 on a holding device 15 arranged. The stator 7 or the stator elements 8th . 9 are also on the holding device 15 arranged. Furthermore, the fastening device 16 and the retaining rings 17 provided to the stator elements 8th . 9 on the holding device 15 to keep. The holding device 15 may be formed of a plastic, in particular a thermoplastic material.

Darüber hinaus umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung 6 eine Elektronikeinheit 18, die an einem Elektronikgehäuse 19 angeordnet ist. Die Elektronikeinheit 18 kann ebenfalls aus einem Kunststoff gebildet sein. Darüber hinaus weist die Drehmomentsensorvorrichtung 6 eine Magnetfeldsensoreinrichtung 20 auf, welche zumindest einen Magnetfeldsensor 21 umfasst. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Magnetfeldsensoreinrichtung 20 zwei Magnetfeldsensoren 21, die beispielsweise als Hall-Sensoren ausgebildet sind. Dabei ist die Magnetfeldsensoreinrichtung 20 elektrisch mit der Elektronikeinheit 18 verbunden. Mit Hilfe der Magnetfeldsensoreinrichtung 20 bzw. mit Hilfe der Magnetfeldsensoren 21 kann bei einer relativen Drehbewegung zwischen dem Magneten 12 und dem Stator 7 die resultierende Veränderung des magnetischen Flusses gemessen werden. Mit Hilfe der Elektronikeinheit 18 kann dann anhand der Veränderung des magnetischen Flusses das Drehmoment, das auf die Welle 3 wirkt, bestimmt werden. Des Weiteren ist ein Flussleitelement 22 vorgesehen, welches den magnetischen Fluss von dem Stator 7 bzw. den Statorelementen 8, 9 zu den Magnetfeldsensoren 21 führt. Schließlich umfasst die Drehmomentsensorvorrichtung 6 ein Abdeckelement 23, welches dazu dient, die Elektronikeinheit 18 und die Magnetfeldsensoreinrichtung 20 abzudecken. Das Abdeckelement 23 ist insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet. In addition, the torque sensor device includes 6 an electronics unit 18 attached to an electronics housing 19 is arranged. The electronics unit 18 may also be formed of a plastic. In addition, the torque sensor device has 6 a magnetic field sensor device 20 on which at least one magnetic field sensor 21 includes. In the present embodiment, the magnetic field sensor device comprises 20 two magnetic field sensors 21 , which are formed for example as Hall sensors. In this case, the magnetic field sensor device 20 electrically with the electronics unit 18 connected. With the help of the magnetic field sensor device 20 or with the help of magnetic field sensors 21 can be at a relative rotational movement between the magnet 12 and the stator 7 the resulting change in the magnetic flux can be measured. With the help of the electronics unit 18 Then, based on the change in magnetic flux, the torque applied to the shaft 3 acts, be determined. Furthermore, a flux guide element 22 providing the magnetic flux from the stator 7 or the stator elements 8th . 9 to the magnetic field sensors 21 leads. Finally, the torque sensor device comprises 6 a cover element 23 which serves the electronics unit 18 and the magnetic field sensor device 20 cover. The cover element 23 is formed in particular of a thermoplastic material.

3 zeigt die Drehmomentsensorvorrichtung 6 gemäß 2 in einer geschnittenen Seitenansicht. Hierbei ist zu erkennen, dass das Elektronikgehäuse 19 mit der Halteeinrichtung 15 verbunden ist und dass das Abdeckelement 23 mit der Halteeinrichtung 15 verbunden ist. Dabei ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement 23 durch Ultraschallschweißen mit der Halteeinrichtung 15 verbunden ist. 3 shows the torque sensor device 6 according to 2 in a sectioned side view. It can be seen that the electronics housing 19 with the holding device 15 is connected and that the cover 23 with the holding device 15 connected is. It is envisaged that the cover 23 by ultrasonic welding with the holding device 15 connected is.

4 zeigt eine Detailansicht von 3. Hierbei ist zu erkennen, dass die Halteeinrichtung 15 eine Ausnehmung 24 in Form eines Sacklochs aufweist. Das Elektronikgehäuse 19 weist eine zu der Ausnehmung 24 korrespondierende Erhebung 25 auf. Bei dem Verbinden des Elektronikgehäuses 19 mit der Halteeinrichtung 15 wird die Erhebung 25 in die Ausnehmung 24 eingebracht. Bei dem Verbinden des Elektronikgehäuses 19 mit der Halteeinrichtung 15 kann die Bewegung des Elektronikgehäuses 19 gesteuert werden bzw. die Bewegung des Elektronikgehäuses gemessen werden. Dabei sind die Ausnehmung 24 und die Erhebung 25 derart ausgebildet, dass sich in einem Bereich 26 eine Rastverbindung bzw. Schnappverbindung zwischen der Halteeinrichtung 15 und dem Elektronikgehäuse 19 ausbildet. 4 shows a detail view of 3 , It can be seen that the holding device 15 a recess 24 has in the form of a blind hole. The electronics housing 19 has one to the recess 24 corresponding survey 25 on. When connecting the electronics housing 19 with the holding device 15 will the survey 25 into the recess 24 brought in. When connecting the electronics housing 19 with the holding device 15 can the movement of the electronics housing 19 be controlled or the movement of the electronics housing are measured. In this case, the recess 24 and the survey 25 designed so that in one area 26 a latching connection or snap connection between the holding device 15 and the electronics housing 19 formed.

Bei der Herstellung der Drehmomentsensorvorrichtung 6 kann somit zunächst das Elektronikgehäuse 19 mit der Halteeinrichtung 15 verbunden werden. Im Anschluss daran kann das Abdeckelement 23 mit der Halteeinrichtung 15 verbunden werden. Die Halteeinrichtung 15 weist eine Erhebung 27 auf, die korrespondierend zu einer Ausnehmung 28 des Abdeckelements 23 ausgebildet ist. Somit kann das Abdeckelement 23 zunächst an der Halteeinrichtung 15 angeordnet werden. Dabei sind das Elektronikgehäuse 19 und das Abdeckelement 23 derart ausgebildet, dass sich diese bevorzugt nicht berühren. Somit kann bei dem Ultraschallschweißen, bei welchem eine Ultraschallschwingung in das Abdeckelement 23 eingekoppelt wird, eine Beschädigung des Elektronikgehäuses 19 bzw. der Elektronikeinheit verhindert werden. Insgesamt kann durch das Ultraschallschweißen des Abdeckelements 23 und der Halteeinrichtung 15 die Herstellungsdauer der Drehmomentsensorvorrichtung 6 deutlich reduziert werden. In the manufacture of the torque sensor device 6 can thus first the electronics housing 19 with the holding device 15 get connected. Following this, the cover 23 with the holding device 15 get connected. The holding device 15 has a survey 27 on, corresponding to a recess 28 of the cover 23 is trained. Thus, the cover member 23 first on the holding device 15 to be ordered. Here are the electronics housing 19 and the cover 23 designed such that they preferably do not touch. Thus, in the ultrasonic welding, in which an ultrasonic vibration in the cover 23 is coupled, damage to the electronics housing 19 or the electronic unit can be prevented. Overall, by the ultrasonic welding of the cover 23 and the holding device 15 the manufacturing time of the torque sensor device 6 be significantly reduced.

Claims (11)

Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensorvorrichtung (6) zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle (3) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem eine Halteinrichtung (15), an welcher ein Stator (7) und ein Magnet (13) gehalten sind, bereitgestellt wird, ein Elektronikgehäuse (19), an welchem eine Elektronikeinheit (18) angeordnet ist, mit der Halteeinrichtung (15) verbunden wird und ein Abdeckelement (23) zum Abdecken der Elektronikeinheit (18) mit der Halteeinrichtung (15) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (23) mit der Halteeinrichtung (15) durch Ultraschallschweißen verbunden wird. Method for producing a torque sensor device ( 6 ) for detecting a torque on a shaft ( 3 ) of a motor vehicle ( 1 ), in which a holding device ( 15 ), on which a stator ( 7 ) and a magnet ( 13 ), an electronics housing ( 19 ), on which an electronic unit ( 18 ) is arranged with the holding device ( 15 ) and a cover element ( 23 ) for covering the electronic unit ( 18 ) with the holding device ( 15 ), characterized in that the cover element ( 23 ) with the holding device ( 15 ) is connected by ultrasonic welding. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (19) und die Halteeinrichtung (15) formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden werden und anschließend das Abdeckelement (23) mit der Halteinrichtung (15) verbunden wird. Method according to Claim 1, characterized in that the electronics housing ( 19 ) and the holding device ( 15 ) are positively connected and / or non-positively connected to each other and then the cover ( 23 ) with the holding device ( 15 ) is connected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des Elektronikgehäuses (19) mit der Halteeinrichtung (15) zumindest eine Erhebung (25) des Elektronikgehäuses (19) in zumindest eine korrespondierende Ausnehmung (24) der Halteeinrichtung (15) eingebracht wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that for connecting the electronics housing ( 19 ) with the holding device ( 15 ) at least one survey ( 25 ) of the electronics housing ( 19 ) in at least one corresponding recess ( 24 ) of the holding device ( 15 ) is introduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verbinden des Elektronikgehäuses (19) mit der Halteeinrichtung (15) eine Bewegung des Elektronikgehäuses (19) gesteuert wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when connecting the electronics housing ( 19 ) with the holding device ( 15 ) a movement of the electronics housing ( 19 ) is controlled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (19) und das Abdeckelement (23) derart mit der Halteeinrichtung (15) verbunden werden, dass das Elektronikgehäuse (19) zumindest bereichsweise beabstandet zu dem Abdeckelement (23) angeordnet ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electronics housing ( 19 ) and the cover element ( 23 ) in such a way with the holding device ( 15 ), that the electronics housing ( 19 ) at least partially spaced from the cover ( 23 ) is arranged. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden des Abdeckelements (23) mit der Halteeinrichtung (15) durch Ultraschallschweißen zumindest eine Erhebung (27) der Halteinrichtung (15) in zumindest eine korrespondierende Ausnehmung (28) des Abdeckelements (23) eingebracht wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that before connecting the cover element ( 23 ) with the holding device ( 15 ) by ultrasonic welding at least one survey ( 27 ) of the holding device ( 15 ) in at least one corresponding recess ( 28 ) of the cover element ( 23 ) is introduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des Abdeckelements (23) mit der Halteeinrichtung (15) durch Ultraschallschweißen das Abdeckelement (23) mit einer Ultraschallschwingung angeregt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that for connecting the cover element ( 23 ) with the holding device ( 15 ) by ultrasonic welding the cover ( 23 ) is excited with an ultrasonic vibration. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15), das Elektronikgehäuse (19) und/oder das Abdeckelement (23) aus einem Kunststoff gebildet werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device ( 15 ), the electronics housing ( 19 ) and / or the cover element ( 23 ) are formed from a plastic. Drehmomentsensorvorrichtung (6) zum Erfassen eines Drehmoments an einer Welle (3) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Halteeinrichtung (15), an welcher ein Stator (7) und ein Magnet (12) gehalten sind, mit einem Elektronikgehäuse (19), an welchem eine Elektronikeinheit (18) angeordnet ist, und mit einem Abdeckelement (23) zum Abdecken der Elektronikeinheit (18), wobei das Elektronikgehäuse (19) mit der Halteeinrichtung (15) verbunden ist und das Abdeckelement (23) mit der Halteeinrichtung (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (23) mit der Halteeinrichtung (15) durch Ultraschallschweißen verbunden ist. Torque sensor device ( 6 ) for detecting a torque on a shaft ( 3 ) of a motor vehicle ( 1 ), with a holding device ( 15 ), on which a stator ( 7 ) and a magnet ( 12 ), with an electronics housing ( 19 ), on which an electronic unit ( 18 ) is arranged, and with a cover ( 23 ) for covering the electronic unit ( 18 ), the electronics housing ( 19 ) with the holding device ( 15 ) is connected and the cover ( 23 ) with the holding device ( 15 ), characterized in that the cover element ( 23 ) with the holding device ( 15 ) is connected by ultrasonic welding. Lenksystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Lenkwelle (3), welche eine erste Teilwelle (4) und eine zweite Teilwelle (5) umfasst, wobei die erste Teilwelle (4) und die zweite Teilwelle (5) über einen Torsionsstab (13) miteinander verbunden sind, und mit einer Drehmomentsensorvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stator (7) der Drehmomentsensorvorrichtung (6) an der ersten Teilwelle (4) angeordnet ist und der Magnet (12) der Drehmomentsensorvorrichtung (6) an der zweiten Teilwelle (5) angeordnet ist. Steering system ( 2 ) for a motor vehicle ( 1 ), with a steering shaft ( 3 ), which is a first partial wave ( 4 ) and a second partial wave ( 5 ), the first partial wave ( 4 ) and the second partial wave ( 5 ) via a torsion bar ( 13 ) are connected together, and with a torque sensor device ( 6 ) according to any one of the preceding claims, wherein the stator ( 7 ) of the torque sensor device ( 6 ) at the first part wave ( 4 ) is arranged and the magnet ( 12 ) of the torque sensor device ( 6 ) at the second part wave ( 5 ) is arranged. Kraftfahrzeug (1) mit einem Lenksystem (2) nach Anspruch 10. Motor vehicle ( 1 ) with a steering system ( 2 ) according to claim 10.
DE102016104275.7A 2016-03-09 2016-03-09 A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle Pending DE102016104275A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016104275.7A DE102016104275A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle
PCT/EP2017/055268 WO2017153377A1 (en) 2016-03-09 2017-03-07 Method for manufacturing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering device, as well as motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016104275.7A DE102016104275A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016104275A1 true DE102016104275A1 (en) 2017-09-14

Family

ID=58231631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016104275.7A Pending DE102016104275A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016104275A1 (en)
WO (1) WO2017153377A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112840A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Thyssenkrupp Ag Torque sensor unit with pressed sensor unit
DE102020117041A1 (en) 2020-06-29 2021-12-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensor device for detecting a rotation of a shaft about an axis of rotation
DE102020209463A1 (en) 2020-07-28 2022-02-03 Zf Friedrichshafen Ag Steering system and sensor module for a steering system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055949A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Torque and rotation angle sensors manufacturing method for use in motor vehicle, involves deriving control signal for controlling device to control welding and positioning process from representation of reference object
DE102010064145A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Torque sensor arrangement with index magnet
DE102012024382A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Device having a torque sensor device and optionally a steering angle sensor device for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing a torque sensor device
DE102013019787A1 (en) * 2013-11-27 2015-05-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for producing a ferromagnetic component for a torque sensor of a vehicle steering shaft and torque sensor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661466A (en) * 1995-02-07 1997-08-26 Robertshaw Controls Company Angular displacement signalling device
EP1706716B1 (en) * 2004-01-20 2011-09-14 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Device for determining a steering angle and a torque that is exerted on a steering shaft
EP2569610B1 (en) * 2010-05-14 2016-04-13 TRW Automotive U.S. LLC Torque sensor assembly and method for producing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055949A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Torque and rotation angle sensors manufacturing method for use in motor vehicle, involves deriving control signal for controlling device to control welding and positioning process from representation of reference object
DE102010064145A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Torque sensor arrangement with index magnet
DE102012024382A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Device having a torque sensor device and optionally a steering angle sensor device for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing a torque sensor device
DE102013019787A1 (en) * 2013-11-27 2015-05-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for producing a ferromagnetic component for a torque sensor of a vehicle steering shaft and torque sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112840A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Thyssenkrupp Ag Torque sensor unit with pressed sensor unit
DE102020117041A1 (en) 2020-06-29 2021-12-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensor device for detecting a rotation of a shaft about an axis of rotation
DE102020209463A1 (en) 2020-07-28 2022-02-03 Zf Friedrichshafen Ag Steering system and sensor module for a steering system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017153377A1 (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10240049B4 (en) torque sensor
DE60224738T2 (en) Device for analogue measurement of torque, steering column and module containing this device
DE102005062784A1 (en) Magnet assembly for use in electric motor, has magnet holder and magnetic component that are formed as separate unit, where component is injected into plastic of holder that is connected with shaft
DE102006032780A1 (en) Electric motor drive for vehicle, has speed sensor that is arranged at side of rotor, and magnetoresistive sensor that is arranged at side of stator, where speed sensor is connected with rotor shaft as single-piece
DE10259082A1 (en) Electrical power steering equipment and method for it's manufacture, employs torque sensor mounted on steering column
WO2014161692A1 (en) Method for producing a magnet unit for a sensor device of a motor vehicle, magnet unit, sensor device and motor vehicle
DE112015003183B4 (en) Rotation angle detection device and power steering device.
DE102012024382A1 (en) Device having a torque sensor device and optionally a steering angle sensor device for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing a torque sensor device
EP2912425B1 (en) Sensor device for a motor vehicle and motor vehicle
DE10334057A1 (en) Vehicle steering device, has first peripheral recessed sections, deeper second recessed section on locking holder, engagement element on stator side that can engage first or second recessed sections
DE102012100829A1 (en) Device for detecting the angular position of a shaft of an electric motor and windscreen wiper motor with a device for detecting the angular position
WO2015113535A2 (en) Electric motor with retainer disc and method for assembling same
WO2018108470A1 (en) Sensor device and method for assembling a sensor device
DE102016104275A1 (en) A method for producing a torque sensor device for a motor vehicle by ultrasonic welding, torque sensor device, steering system and motor vehicle
WO2014167118A1 (en) Sensor device having a torque sensor device and having an incremental sensor device and motor vehicle
DE112019005187B4 (en) STEER-BY-WIRE STEERING DEVICE
EP3400429B1 (en) Torque sensor device for a motor vehicle, electrical power steering system and motor vehicle using the torque sensor device
DE602004013467T2 (en) Torque sensor and electric steering device equipped therewith
EP3390999A1 (en) Stator holder, stator module method for assembling a stator module, torque sensor device having a stator module and a stator holder, and motor vehicle having a torque sensor device
WO2018108519A1 (en) Flow conductor for a torque sensor apparatus, method for producing a flow conductor for a torque sensor apparatus, and torque sensor apparatus
EP2934987B1 (en) Sensor arrangement with a torque sensor device and a steering angle sensor device for a steering shaft which has an input shaft part on the steering-wheel side and an output shaft part, steering shaft arrangement for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing a steering shaft arrangement
DE10222761A1 (en) Motor vehicle rack steering with position detection, has part of rack position sensor on rack side in or on radial protrusion that interacts with stroke limiting stop fixed in steering housing
DE112018000642T5 (en) Magnetic encoder and method for its production
DE102016124331A1 (en) Flux guide, torque sensor device and method of making a flux guide
WO2020228887A1 (en) Steering torque sensor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02K0015140000

Ipc: G01L0003100000

R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed