DE19900330A1 - Drehwinkelsensor, Drehmomentsensor mit einem Drehwinkelsensor und Servo-Lenkvorrichtung, die einen derartigen Drehmomentsensor verwendet - Google Patents
Drehwinkelsensor, Drehmomentsensor mit einem Drehwinkelsensor und Servo-Lenkvorrichtung, die einen derartigen Drehmomentsensor verwendetInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dreh
winkelsensor, einen Drehmomentsensor, der einen derarti
gen Drehwinkelsensor beinhaltet, sowie auf eine elek
trisch betriebene Servo-Lenkvorrichtung, die von einem
derartigen Drehmomentsensor Gebrauch macht. Im speziel
leren bezieht sich die Erfindung auf einen Drehwinkel
sensor, der Drehwinkel mit hoher Genauigkeit detektieren
kann, sowie auf Vorrichtungen, bei denen der Drehwinkel
sensor anwendbar ist.
Fig. 12 zeigt einen herkömmlichen Drehwinkelsensor, bei
dem eine rotierende Trommel 12 mit Magnetbereichen, die
insgesamt scheibenförmig sind, auf einer Drehwelle 1
angebracht ist. Ein magnetischer Code, der aus einer
Mehrzahl magnetischer Nordpole und Südpole (N-S)
besteht, ist entlang des gesamten Außenumfangs der
rotierenden Trommel 2 ausgebildet.
Ein magnetischer Detektionssensor 4 ist über einen vor
bestimmten Spalt P von dem Außenumfang der magnetischen
Trommel 2 vorgesehen, so daß ein herkömmlicher Drehwin
kelsensor gebildet ist.
Ein solcher herkömmlicher Drehwinkelsensor ist derart
ausgebildet, daß bei Rotation der magnetischen Trommel 2
als Ergebnis einer Rotation der Drehwelle 1 der Magnet
sensor 3 analoge Veränderungen detektiert, d. h. Verän
derungen bei den magnetischen Kräfte der Magnetpole, um
auf diese Weise den Drehwinkel der magnetischen Trommel
2 zu detektieren.
Es folgt nun eine Beschreibung eines herkömmlichen Dreh
momentsensors, bei dem zwei solche Drehwinkelsensoren
der vorstehend beschriebenen Art auf einer Drehwelle 1
angebracht sind, die einen Antriebswellenbereich 1a und
einen Lastwellenbereich 1b aufweist, wie dies in Fig. 13
gezeigt ist.
Der Antriebswellenbereich 1a und der Lastwellenbereich
1b der Drehwelle sind durch ein nicht gezeigtes, elasti
sches Element miteinander verbunden, bei dem es sich um
einen Torsionsstab handelt.
Die beiden rotierenden Trommeln 2 und 3 sind auf dem
Antriebswellenbereich 1a bzw. dem Lastwellenbereich 1b
angebracht. Sie sind in Richtung auf ein Ende des An
triebswellenbereichs 1a und in Richtung auf ein mit dem
Antriebswellenbereich 1a verbundenes Ende des Lastwel
lenbereichs 1b angebracht und durch eine Distanz L von
einander beabstandet.
Ein Paar magnetischer Sensoren 4 und 5 ist derart vor
gesehen, daß der magnetische Sensor 4 von dem Außen
umfang der rotierenden Trommel 2 durch einen vorbestimm
ten Spalt P1 getrennt ist und der magnetische Sensor 5
von dem Außenumfang der rotierenden Trommel 3 durch
einen vorbestimmten Spalt P2 getrennt ist.
Bei einer derartigen Betätigungswelle 1 können durch
Aufbringen eines Drehmoments auf den Antriebswellenbe
reich 1a, das größer ist als ein auf den Lastwellenbe
reich 1b aufgebrachtes Drehmoment, der Antriebswellenbe
reich 1a und der Lastwellenbereich 1b rotationsmäßig
bewegt werden.
Bei Rotation der Drehwelle 1 beginnt der Lastwellenbe
reich 1b sich etwas später zu drehen als der Antriebs
bereich 1a, wobei dies durch das elastische Element be
dingt ist.
Eine leicht verzögerte Rotation des Lastwellenbereichs
1b führt zu einer Differenz zwischen dem Drehwinkel des
Antriebswellenbereichs 1a und dem Drehwinkel des Last
wellenbereichs 1b. Die Differenz in den Drehwinkeln ist
proportional zu dem Rotations-Drehmoment an dem An
triebswellenbereich 1a, so daß bei einer großen Diffe
renz in den Drehwinkeln das Rotations-Drehmoment an dem
Antriebswellenbereich 1a groß ist, während bei einer
geringen Differenz in den Drehwinkeln das Rotations-
Drehmoment an dem Antriebswellenbereich 1a gering ist.
Ein solcher herkömmlicher Drehmomentsensor kann das Ro
tations-Drehmoment an dem Antriebswellenbereich 1a da
durch detektieren, daß er die Differenz zwischen den
Drehwinkeln des Antriebswellenbereichs 1a und des Last
wellenbereichs 1b durch eine nicht gezeigte integrierte
Schaltung (IC) berechnet.
Bei einem solchen herkömmlichen Drehwinkelsensor und
einem solchen herkömmlichen Drehmomentsensor sind jedoch
rotierende Trommeln, bei denen es sich um magnetische
Medien handelt, direkt auf der Drehwelle 1 angebracht,
so daß bei Aufbringung eines hohen Lastdrehmoments auf
den Lastwellenbereich 1b der Antriebswellenbereich 1a
und der Lastwellenbereich 1b dezentriert werden können.
Wenn eine Dezentrierung auftritt, ändern sich die Größe
des Spalts P1 zwischen der rotierenden Trommel 2 und dem
magnetischen Detektionssensor 4 sowie die Größe des
Spalts P2 zwischen der rotierenden Trommel 3 und dem
magnetischen Detektionssensor 5, so daß die magnetischen
Detektionssensoren 4 und 5 die Stärke des Magnetfelds
zwischen den beiden rotierenden Trommeln 2 und 3 nicht
mit Genauigkeit detektieren können. Dies macht exakte
Detektionen der Differenz zwischen den Drehwinkeln
schwierig.
Bei Verwendung eines solchen herkömmlichen Drehmoment
sensors in einer elektrisch betriebenen Servo-Lenkvor
richtung eines Kraftfahrzeugs zum Beispiel, müssen somit
die Wellen 1a und 1b exakt ausgebildet werden und sehr
dauerhaft sein, damit die Servo-Lenkvorrichtung Servo-
Lenkeigenschaften mit hoher Zuverlässigkeit schafft.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin,
die eingangs geschilderten Probleme des Standes der
Technik zu überwinden und einen Winkelsensor mit hoher
Genauigkeit zu schaffen.
In dieser Hinsicht ist gemäß einem ersten Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung ein Drehwinkelsensor geschaf
fen, mit einer Rotationseinrichtung mit einem Verzah
nungsbereich an dem Außenumfangsbereich derselben, wobei
die Rotationseinrichtung eine Welleneinführöffnung in
ihrem Rotationszentrum aufweist; mit einer Codeplatten
einrichtung, die mit dem Verzahnungsbereich der Rota
tionseinrichtung in Eingriff steht, wobei die Codeplat
teneinrichtung einen Informationsaufzeichnungsbereich
aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotationsbewe
gung der Rotationseinrichtung dreht; und mit einer De
tektionseinrichtung zum Detektieren von auf dem Informa
tionsaufzeichnungsbereich aufgezeichneter Information,
wobei bei Rotation der Codeplatteneinrichtung als Ergeb
nis einer Rotation der Rotationseinrichtung die Detek
tionseinrichtung die Information auf der Codeplattenein
richtung detektiert und somit den Drehwinkel der Rota
tionseinrichtung detektiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
die Rotationseinrichtung ein erstes Rotationselement und
ein zweites Rotationselement aufweisen, wobei das erste
Rotationselement und das zweite Rotationselement ge
trennt drehbar sind und dasselbe Rotationszentrum auf
weisen; die Codeplatteneinrichtung kann eine erste Code
platte und eine zweite Codeplatte aufweisen, die jeweils
einen Verzahnungsbereich besitzen, der mit der Rota
tionseinrichtung in Eingriff steht und getrennt drehbar
sind; außerdem kann die Detektionseinrichtung ein erstes
Detektionselement und ein zweites Detektionselement zum
Detektieren von Information auf der ersten Codeplatte
bzw. der zweiten Codeplatte aufweisen. Wenn bei dieser
Ausbildung das erste Rotationselement und das zweite
Rotationselement gedreht werden, indem der Verzahnungs
bereich der ersten Codeplatte mit einem
Verzahnungsbereich des ersten Rotationselements in
Eingriff steht und der Verzahnungsbereich der zweiten
Codeplatte mit einem Verzahnungsbereich des zweiten
Rotationselements in Eingriff steht, wird die
Information auf der ersten Codeplatte durch das erste
Detektionselement detektiert und die Information auf der
zweiten Codeplatte wird durch das zweite
Detektionselement detektiert, so daß der Drehwinkel des
ersten Rotationselements und der Drehwinkel des zweiten
Rotationselements getrennt detektiert werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er
findung können die erste Codeplatte und die zweite Code
platte dasselbe Rotationszentrum aufweisen, wobei die
eine Seite des Verzahnungsbereichs der ersten Codeplatte
sowie die eine Seite des Verzahnungsbereichs der zweiten
Codeplatte derart angeordnet sind, daß sie einander zu
gewandt gegenüberliegen, wobei die andere Seite des Ver
zahnungsbereichs der ersten Codeplatte, an der der zu
geordnete Informationsaufzeichnungsbereich ausgebildet
ist, sowie die andere Seite des Verzahnungsbereichs der
zweiten Codeplatte, an der der zugeordnete Informations
aufzeichnungsbereich ausgebildet ist, voneinander weg
weisend angeordnet sind, wobei der Außendurchmesser je
des Informationsaufzeichnungsbereichs größer ist als der
Außendurchmesser des zugeordneten Verzahnungsbereichs.
Ferner können das erste Rotationselement und das zweite
Rotationselement zwischen den Informationsaufzeichnungs
bereichen drehbar angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung können die Rotationseinrichtung, die Codeplat
teneinrichtung sowie die Detektionseinrichtung in einem
kastenförmigen Gehäuse untergebracht sein, und die Code
platteneinrichtung kann zwischen der Detektionseinrich
tung und der Rotationseinrichtung angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann der Informationsaufzeichnungsbereich der
Codeplatte aus einem magnetischen Material mit einer
Mehrzahl magnetischer Pole gebildet sein, und die Detek
tionseinrichtung kann einen Magnetsensor aufweisen, der
auf das Magnetfeld des magnetischen Materials anspricht.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Er
findung wird ein Drehmomentsensor geschaffen, der einen
Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotationselement und
einem zweiten Rotationselement aufweist, die getrennt
drehbar sind und dasselbe Rotationszentrum aufweisen,
wobei jedes Rotationselement einen Verzahnungsbereich an
seinem Außenumfangsbereich sowie eine Welleneinführ
öffnung an seinem Rotationszentrum aufweist. Ferner be
inhaltet der Drehwinkelsensor eine erste Codeplatte und
eine zweite Codeplatte, die getrennt drehbar sind, wobei
die erste Codeplatte einen Verzahnungsbereich aufweist,
der mit dem ersten Rotationselement in Eingriff steht,
und die zweite Codeplatte einen Verzahnungsbereich auf
weist, der mit dem zweiten Rotationselement in Eingriff
steht, wobei die erste Codeplatte einen Informationsauf
zeichnungsbereich aufweist, der sich ansprechend auf
eine Rotation des ersten Rotationselements dreht, und
die zweite Codeplatte einen Informationsaufzeichnungs
bereich aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation
des zweiten Rotationselements dreht. Ferner beinhaltet
der Drehwinkelsensor ein erstes Detektionselement zum
Detektieren von auf dem ersten Informationsaufzeich
nungsbereich aufgezeichneter Information sowie ein zwei
tes Detektionselement zum Detektieren von auf dem zwei
ten Informationsaufzeichnungsbereich aufgezeichneter
Information. Wenn sich bei dem Drehwinkelsensor das
erste Rotationselement und das zweite Rotationselement
drehen, um dadurch die erste Codeplatte bzw. die zweite
Codeplatte rotationsmäßig zu bewegen, detektiert das
erste Detektionselement die Information auf der ersten
Codeplatte, und das zweite Detektionselement detektiert
die Information auf der zweiten Codeplatte, wodurch der
Drehwinkel des ersten Rotationselements und der Drehwin
kel des zweiten Rotationselements detektiert werden. Der
Drehmomentsensor weist ferner eine erste Betätigungs
welle und eine zweite Betätigungswelle auf, wobei ein
Ende der ersten Betätigungswelle und ein Ende der zwei
ten Betätigungswelle gegeneinanderstoßen und durch ein
elastisches Element in Form eines Torsionsstabs bzw.
einer Torsionsfeder verbunden sind. Bei dem Drehmoment
sensor ist das erste Rotationselement von dem Ende der
ersten Betätigungswelle gehaltert, und das zweite Rota
tionselement ist von dem Ende der zweiten Betätigungs
welle gehaltert, wodurch der Drehwinkel der ersten Be
tätigungswelle durch das erste Detektionselement detek
tiert wird und der Drehwinkel der zweiten Betätigungs
welle durch das zweite Detektionselement detektiert wird
und dadurch das Drehmoment an der ersten Betätigungs
welle aufgrund der Differenz zwischen dem Drehwinkel der
ersten Betätigungswelle und dem Drehwinkel der zweiten
Betätigungswelle erfaßt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
ein Federelement an der Innenumfangsfläche an dem Rand
der Welleneinführöffnung des ersten Rotationselements
sowie an der Innenumfangsfläche an dem Rand der Wellen
einführöffnung des zweiten Rotationselements vorgesehen
sein, wobei die Federelemente elastisch gegen die erste
und die zweite Betätigungswelle drücken, so daß das
erste Rotationselement durch die erste Betätigungswelle
gehaltert wird und das zweite Rotationselement durch die
zweite Betätigungswelle gehaltert wird.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Er
findung ist eine elektrisch betriebene Servo-Lenkvor
richtung geschaffen, die einen Drehwinkelsensor mit ei
nem ersten Rotationselement und einem zweiten Rotations
element aufweist, die getrennt drehbar sind und dasselbe
Rotationszentrum aufweisen, wobei jedes Rotationsele
ment einen Verzahnungsbereich an seinem Außenumfangs
bereich sowie eine Welleneinführöffnung an seinem Rota
tionszentrum aufweist. Weiterhin beinhaltet der Drehwin
kelsensor eine erste Codeplatte und eine zweite Code
platte, die getrennt drehbar sind, wobei die erste Code
platte einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem
ersten Rotationselement in Eingriff steht, und die zwei
te Codeplatte einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit
dem zweiten Rotationselement in Eingriff steht, wobei
die erste Codeplatte einen Informationsaufzeichnungsbe
reich aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation
des ersten Rotationselements dreht, und wobei die zweite
Codeplatte einen Informationsaufzeichnungsbereich auf
weist, der sich ansprechend auf die Rotation des zweiten
Rotationselements dreht. Ferner beinhaltet der Drehwin
kelsensor ein erstes Detektionselement zum Detektieren
von auf dem ersten Informationsaufzeichnungsbereich auf
gezeichneter Information sowie ein zweites Detektions
element zum Detektieren von auf dem zweiten Informa
tionsaufzeichnungsbereich aufgezeichneter Information.
Wenn bei dem Drehwinkelsensor sich die erste Codeplatte
und die zweite Codeplatte als Ergebnis einer Rotation
des ersten Rotationselements bzw. des zweiten Rotations
elements drehen, detektiert das erste Detektionselement
die Information auf der ersten Codeplatte und das zweite
Detektionselement detektiert die Information auf der
zweiten Codeplatte, wodurch der Drehwinkel des ersten
Rotationselements und der Drehwinkel des zweiten Rota
tionselements detektiert werden. Die elektrisch betrie
bene Servo-Lenkvorrichtung besitzt ferner eine fahrzeug
handhabenseitige bzw. auf der Seite des Lenkrads befind
liche Lenkwelleneinrichtung zum Haltern des ersten Rota
tionselements sowie eine fahrzeugradseitige Lenkwellen
einrichtung zum Haltern des zweiten Rotationselements,
wobei ein Ende der lenkradseitigen Lenkwelleneinrichtung
und ein Ende der fahrzeugradseitigen Lenkwelleneinrich
tung gegeneinaderstoßen und durch ein elastisches Ele
ment verbunden sind, bei dem es sich um einen Torsions
stab bzw. eine Torsionsfeder handelt. Die elektrisch
betriebene Servo-Lenkvorrichtung weist ferner einen Mo
tor auf, der dazu verwendet wird, das Drehen des Lenk
rads zu unterstützen. Bei dieser Vorrichtung wird der
Drehwinkel der lenkradseitigen Lenkwelleneinrichtung
durch das erste Detektionselement detektiert, und der
Drehwinkel der radseitigen Lenkwelleneinrichtung wird
durch das zweite Detektionselement detektiert, um auf
diese Weise das Rotationsdrehmoment an der ersten Betä
tigungswelle aufgrund der Differenz zwischen dem Dreh
winkel der lenkradseitigen Lenkwelleneinrichtung und dem
Drehwinkel der radseitigen Lenkwelleneinrichtung zu
detektieren, wodurch dann, wenn das Rotationsdrehmoment
einen vorbestimmten Wert übersteigt, der Motor seinen
Betrieb aufnimmt und die Drehbewegung der Handhabe bzw.
des Lenkrads unterstützt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden
im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Drehwinkelsensor gemäß
der vorliegenden Erfindung ohne Abdeckung;
Fig. 2 eine von der Seite gesehene Schnittansicht des
Hauptbereichs des Drehwinkelsensors gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A und 3B Außenansichten des Drehwinkelsensors
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein erstes Rotationselement
des Drehwinkelsensors gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 eine von der Seite gesehene Schnittansicht des
Hauptbereichs des ersten Rotationselements des
Drehwinkelsensors gemäß der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Bereiche eines Federele
ments des Drehwinkelsensors gemäß der vorliegen
den Erfindung im Verlauf der Bildung des Feder
elements;
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Federelement des Dreh
winkelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Seitenansicht des Federelements des Dreh
winkelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9A, 9B und 9C eine von oben gesehene Draufsicht,
eine von der Seite gesehene Schnittansicht sowie
eine Bodenansicht einer Codeplatte des Drehwin
kelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine Seitenansicht des Hauptbereichs der
Lenkwelle, an der der Drehwinkelsensor der vor
liegenden Erfindung angebracht wird;
Fig. 11 eine schematische Ansicht des an der Lenkwelle
angebrachten Drehwinkelsensors der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 12 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen
Drehwinkelsensors;
Fig. 13 eine schematische Ansicht eines Drehmomentsen
sors, der durch Anbringung von zwei herkömm
lichen Drehwinkelsensoren an der Drehwelle ge
bildet ist.
Im folgenden wird ein Drehwinkelsensor gemäß der vorlie
genden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1-11
beschrieben. Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, die
Außenansichten des Drehwinkelsensors der vorliegenden
Erfindung darstellen, ist der Drehwinkelsensor durch
Formen derart gebildet, daß er innen hohl ist. Ein im
wesentlichen D-förmiges Gehäuse 10 bildet den Außen
bereich des Drehwinkelsensors.
Eine plattenförmige Abdeckung 11, die dieselbe Formge
bung wie das Gehäuse 10 besitzt, ist auf dem oberen Be
reich des Gehäuses 10 angeordnet. Sie ist an dem Gehäuse
10 mittels einer Mehrzahl von Schrauben 12 befestigt, so
daß der obere Bereich des Gehäuses 10 durch die Ab
deckung 1 abgedeckt ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine kreisförmige Öffnung
10b im wesentlichen in dem zentralen Bereich einer
Bodenwand 10a des Gehäuses 10 ausgebildet. Eine kreis
förmige Führungswand 10c ist entlang des Umfangs der
Öffnung 10d derart ausgebildet, daß sie über eine vor
bestimmte Höhe nach oben ragt.
In ähnlicher Weise ist eine kreisförmige Öffnung 11a im
wesentlichen in dem zentralen Bereich der Abdeckung 11
ausgebildet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Füh
rungswand 11b entlang des Umfangs der Öffnung 11a derart
ausgebildet, daß sie über eine vorbestimmte Höhe nach
unten ragt.
Ein erstes Rotationselement 13 ist in die Öffnung 11a
der Abdeckung 11 eingesetzt und ist zum Beispiel aus
einem Formmaterial gebildet. Fig. 5 zeigt eine von der
Seite gesehene Schnittansicht des Hauptbereichs des
ersten Rotationselements 13. Das erste Rotationselement
13 besitzt einen Flansch 13a, der in Fig. 5 auf der
Bodenseite zu sehen ist, sowie einen Verzahnungsbereich
13b mit einer vorbestimmten Anzahl von Zähnen und
Modulen, wie dies in Fig. 4 zu sehen ist, bei der es
sich um eine von oben gesehene Draufsicht auf das erste
Rotationselement 13 handelt.
Das erste Rotationselement 13 besitzt ein Lager 13c, das
über dem Flansch 13a ausgebildet ist. Das Lager 13c ist
auf eine vorbestimmte Höhe ausgebildet und besitzt eine
im wesentlichen flanschartige äußere Konfiguration.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine kreisförmige Wellen
einführöffnung 13d in dem ersten Rotationselement 13 in
dem Rotationszentrum desselben ausgebildet, und eine
Mehrzahl von Nuten 13e, die auf eine vorbestimmte Tiefe
und mit einer vorbestimmten Breite ausgebildet sind,
ist an einer inneren Umfangsfläche 13h an dem Rand der
Welleneinführöffnung 13d in Axialrichtung derselben aus
gebildet. Eine Mehrzahl rechteckiger Vorsprünge 13f ist
auf der oberen Oberfläche des Lagers 13c derart ausge
bildet, daß sie über eine vorbestimmte Höhe von der obe
ren Oberfläche des Lagers 13c wegragen.
Ein ringförmiger Vorsprung 13g ist entlang des Umfangs
eines unter dem Flansch 13a der Fig. 5 befindlichen Be
reichs der Welleneinführöffnung 13d derart ausgebildet,
daß er über eine geringe Höhe vorsteht.
Das Lager 13c des ersten Rotationselements 13 wird in
die Öffnung 11a der Abdeckung 11 eingesetzt und entlang
der Führungswand 11b, die entlang des Umfangs der Öff
nung 11a ausgebildet ist, derart geführt, daß es frei
drehbar ist.
Eine erste Eingriffsfeder 14 zum Beispiel der in den
Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Art, die eine ringförmige
Außenkonfiguration aufweist, ist an der oberen Ober
fläche des Lagers 13c des ersten Rotationselements 13
angebracht. Die erste Eingriffsfeder 14 ist zum Beispiel
aus einem nicht-rostendem Stahl mit Federvermögen gebil
det. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt sie einen ring
förmigen Rahmenbereich 14a, der an dem Außenumfang der
ersten Eingriffsfeder 14 ausgebildet ist, sowie eine
Mehrzahl von Federbereichen 14e, die sich von dem
Rahmenbereich 14a in eine Öffnung 14e der ersten
Eingriffsfeder 14 hineinerstrecken. Der ringförmige Rah
menbereich 14a und die Federbereiche 14b werden durch
Stanzen beispielsweise aus nicht-rostendem Stahl zum
Beispiel durch einen Pressenvorgang gebildet.
Eine Mehrzahl rechteckiger Öffnungen 14c ist in dem Rah
menbereich 14a durch Ausstanzen eines Teils des Rahmen
bereichs 14a gebildet, und eine rechteckige Öffnung 14d
ist in Richtung auf ein Ende jedes Federbereichs 14b
durch Ausstanzen eines Teils des Endes jedes Federbe
reichs 14b gebildet. Jeder Federbereich 14b ist derart
ausgebildet, daß sein oberer Bereich, der im wesentli
chen kegelförmig ist, die zugeordnete rechteckige Öff
nung 14d beinhaltet.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, bei der es sich um eine von
der Seite gesehene Schnittansicht des Basisbereichs von
einigen der Federbereiche 14b handelt, ist die erste
Eingriffsfeder 14 in Richtung nach unten gebogen. Wie in
Fig. 7 gezeigt ist, bei der es sich um eine von oben
gesehene Draufsicht auf die erste Eingriffsfeder 14 han
delt, besitzt die erste Eingriffsfeder 14 eine im
wesentlichen kreisförmige Öffnung 14e.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die rechteckigen Öffnun
gen 14c des Rahmenbereichs 14a auf den Vorsprüngen 13f
angeordnet, die auf der oberen Oberfläche des Lagers 13c
des ersten Rotationselements 13 ausgebildet sind, und
die Enden der Vorsprünge 13f, die oben aus ihren jewei
ligen rechteckigen Öffnungen 14c herausragen, sind zum
Beispiel unter Wärmeeinwirkung vernietet, so daß das
erste Rotationselement 13 und die erste Eingriffsfeder
14 in integraler Weise ausgebildet sind.
Die nach unten abgebogenen Federbereiche 14b sind in den
Nuten 13e des ersten Rotationselements 13 angeordnet.
Der im wesentlichen kegelförmige obere Bereich jedes
Federbereichs 14 einschließlich seiner zugehörigen
rechteckigen Öffnung 14d ragt von der Innenumfangsfläche
13h an dem Rand der Welleneinführöffnung 13d in die
Welleneinführöffnung 13d des ersten Rotationselements 13
hinein.
An der unteren Seite der Fig. 2 ist gegenüber dem ersten
Rotationselement 13 ein zweites Rotationselement 15
angeordnet, das im wesentlichen dieselbe Form wie das
erste Rotationselement 13 aufweist. Das zweite Ro
tationselement 15 besitzt zum Beispiel einen Ver
zahnungsbereich 15b, einen Lagerbereich 15c sowie eine
Welleneinführöffnung 15d, die an einer Innenumfangs
fläche 15h des zweiten Rotationselements 15 ausgebildet
ist.
Eine zweite Eingriffsfeder 16, die im wesentlichen die
selbe Konfiguration wie die erste Eingriffsfeder 14 hat
und einen Federbereich 16b usw. aufweist, ist an dem
zweiten Rotationselement 15 unter Verwendung derselben
Verfahrensweise angebracht, wie diese zur Anbringung der
ersten Eingriffsfeder 14 an dem ersten Rotationselement
13 verwendet wurde.
Mit anderen Worten sind die erste und die zweite Ein
griffsfeder 14 und 16, die als Federelemente dienen, an
den Innenumfangsflächen 13h und 15h an den Rändern der
Welleneinführöffnungen 13d und 15d des ersten Rotations
elements 13 bzw. des zweiten Rotationselements 15 ange
ordnet.
Der Lagerbereich 15c des zweiten Rotationselements 15
ist in die Öffnung 10b des Gehäuses 10 eingesetzt und
entlang der Führungswand 10c, die entlang des Umfangs
der Öffnung 10b ausgebildet ist, derart geführt, daß er
frei drehbar ist.
Das erste Rotationselement 13 und das zweite Rotations
element 15, die an der Abdeckung 11 und dem Gehäuse 10
angebracht sind, besitzen dasselbe Rotationszentrum und
können sich voneinander getrennt drehen.
An der unteren linken Seite des Gehäuses 10 der Fig. 1
sind eine erste Codeplatte 17, die mit dem
Verzahnungsbereich 13b des ersten Rotationselements 13
in Eingriff steht, sowie eine zweite Codeplatte 18 an
geordnet, die mit dem Verzahnungsbereich 15b des zweiten
Rotationselements 15 in Eingriff steht.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist die erste Codeplatte 17
einen Verzahnungsbereich 17a sowie einen Informations
aufzeichnungsbereich 17b auf. Der Verzahnungsbereich 17a
kämmt mit dem Verzahnungsbereich 13b des ersten Ro
tationselements 13 und ist zum Beispiel aus einem Harz
material gebildet. Der Informationsaufzeichnungsbereich
17b ist seitlich von dem Verzahnungsbereich 17a ange
bracht und ist aus einem magnetischen Material mit einer
Mehrzahl von magnetischen Nordpolen und Südpolen (N-S)
hergestellt.
Der Informationsaufzeichnungsbereich 17b ist schei
benförmig ausgebildet und besitzt einen Außendurch
messer, der größer ist als der Außendurchmesser des
Verzahnungsbereichs 17a. Ein vorspringender Erhebungs
bereich 17c ist an einer Seite des Verzahnungsbereichs
17a ausgebildet.
Der auf der Seite des Verzahnungsbereichs 17a ausge
bildete Erhebungsbereich 17c ist mit einer Erhebungs
öffnung 17d in dem Informationsaufzeichnungsbereich 17b
im Preßsitz oder durch anderweitige Verbindung
verbunden, so daß der Verzahnungsbereich 17a und der
Informationsaufzeichnungsbereich 17b in integraler Weise
miteinander verbunden sind.
Eine Achseneinführöffnung 17e ist durch die erste Code
platte 17 hindurch an dem Rotationszentrum der ersten
Codeplatte 17 ausgebildet. An einer Seitenfläche 17f des
Verzahnungsbereichs 17a sind eine Federnut 17g mit einer
vorbestimmten Tiefe sowie eine Nut 17h zum Stoppen der
Rotation einer Torsionsschraubenfeder (nicht gezeigt)
ausgebildet, die in die Federnut 17g eingesetzt ist.
Ein Vorsprung 17j, der von der Seitenfläche 17f
geringfügig wegragt, ist auf der Seite des Innenumfangs
an dem Rand der Federnut 17g ausgebildet.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine zweite Codeplatte 17
mit derselben Konfiguration wie die erste Codeplatte 17
an der unteren Seite in Fig. 2 gegenüber dem
Verzahnungsbereich 17a der ersten Codeplatte 17 angeord
net.
Die zweite Codeplatte 18 weist einen Verzahnungsbereich
18a, der mit dem Verzahnungsbereich 15b des zweiten Ro
tationselements 15 kämmt, einen Informationsauf
zeichnungsbereich 18b, eine Achseneinführöffnung (nicht
gezeigt), einen Vorsprung (nicht gezeigt) usw. auf. Eine
Tragachse 19 aus Metall ist in die Achseneinführöffnung
17e der ersten Codeplatte 17 und die Achseneinführ
öffnung (nicht gezeigt) der zweiten Codeplatte 18 ein
geführt, wobei eine Seite des Verzahnungsbereichs 17a
sowie eine Seite des Verzahnungsbereichs 18a derart mit
einander in Berührung gebracht sind, daß sich die Code
platten 17 und 18 getrennt drehen können.
Die Tragachse 19 ist mit ihrem oberen Ende auf der Seite
der Abdeckung 11 angebracht und mit ihrem unteren Ende
auf der Seite des Gehäuses 10 angebracht, um die erste
Codeplatte 17 und die zweite Codeplatte 18 in dem
Gehäuse 10 aufzunehmen.
In die Federnut 17g ist eine Torsionsschraubenfeder
(nicht gezeigt) eingesetzt, die das Auftreten von Spiel
an den beiden Codeplatten 17 und 18 verhindert.
Ein Halter 22 ist an der linken unteren Ecke des
Gehäuses 10 in Fig. 1 angeordnet. An dem Halter 22 sind
erste Detektionselemente 20 und zweite Detektionsele
mente 21 angebracht, bei denen es sich zum Beispiel um
Öffnungselemente zum Detektieren von Information, d. h.
magnetischer Information, handelt, die auf den Informa
tionsaufzeichnungsbereichen 17b und 18b der Codeplatten
17 bzw. 18 aufgezeichnet ist.
Der Bereich des Halters 22, an dem die Detektionsele
mente 20 und 21 angebracht sind, besitzt zwei zueinander
nicht parallele Seiten, die in Richtung aufeinander zu
geneigt sind. Zwei erste Detektionselemente 20 sind an
einer der zueinander nicht parallelen Seiten des Halters
22 angebracht, und zwei zweite Detektionselemente 21
sind an der anderen Seite der zueinander nicht paralle
len Seite des Halters 22 angebracht, so daß die Detek
tionselemente getrennt sowie senkrecht zu dem Halter 22
angebracht sind. Die ersten Detektionselemente 20 sind
an einer Stelle gegenüber dem Informationsaufzeichnungs
bereich 17b der ersten Codeplatte 17 angebracht, während
die zweiten Detektionselemente 21 an einer Stelle ge
genüber dem Informationsaufzeichnungsbereich 18b der
zweiten Codeplatte 18 angebracht sind.
Der Halter 22, an dem die ersten Detektionselemente 20
und die zweiten Detektionselemente 21 angebracht sind,
besitzt eine ebene Rückseite, die zum Beispiel mit einem
Substrat 23 hinter der Rückseite verbunden ist.
Eine integrierte Schaltung (IC) 24, die zur Ausführung
von Rechenvorgängen an der von den Detektionselementen
20 und 21 gelieferten Information verwendet wird, ist an
dem isolierenden Substrat 23 angebracht, und ein Lei
tungsdraht 25 zum Übertragen der von der integrierten
Schaltung 24 verarbeiteten Information zu einer externen
Vorrichtung ist an dem isolierenden Substrat 23 durch
Löten oder dergleichen angebracht.
Es folgt nun eine Beschreibung eines Falls, in dem der
Drehwinkelsensor der vorliegenden Erfindung zur Bildung
eines Drehmomentsensors verwendet wird und dieser an
einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung
kommt.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weist die Kraftfahrzeug-
Lenkwelle 26 zum Beispiel einen ersten Betätigungs
wellenbereich 27 und einen zweiten Betätigungswellen
bereich 28 auf, wobei in den Enden 27a und 28a derselben
T-förmige Nuten 27b bzw. 28b ausgebildet sind. Diese
Enden 27a und 28a stoßen gegeneinander. Ein elastisches
Element 29, das in Fig. 10 schwarz umrandet dargestellt
ist, ist in die Nuten 27b und 28b eingesetzt, so daß der
erste Betätigungswellenbereich 27 und der zweite
Betätigungswellenbereich 28 miteinander verbunden sind.
Bei dem elastischen Element 29 handelt es sich zum
Beispiel um eine Torsionsfeder bzw. eines Torsionsstabs.
Das erste Rotationselement 13 eines Drehwinkelsensors S
der vorliegenden Erfindung ist dabei in das Ende 27a des
ersten Betätigungswellenbereichs 27 aufgeschoben, und
das zweite Rotationselement des Drehwinkelsensors S ist
auf das Ende 28a des zweiten Betätigungswellenbereichs
28 aufgeschoben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die Federbereiche
14b und 16b der ersten und der zweiten Eingriffsfeder 14
und 16, bei denen es sich um Federelemente handelt, an
den Innenumfangsflächen 13h und 15h an dem Rand der
Welleneinführöffnungen 13d und 15d des ersten
Rotationselements bzw. des zweiten Rotationselements 15
angeordnet. Die Federbereiche 14b und 16b drücken ela
stisch gegen den ersten Betätigungswellenbereich 27 bzw.
den zweiten Betätigungswellenbereich 28, so daß das
erste Rotationselement 13 und das zweite Rotationsele
ment 15 durch den ersten Betätigungswellenbereich 27
bzw. den zweiten Betätigungswellenbereich 28 gehaltert
sind, wodurch der Drehwinkelsensor S an der Lenkwelle 26
angebracht ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Lenkwelle 26 derart
ausgebildet, daß eine Handhabe bzw. ein Lenkrad 30 an
dem ersten Betätigungswellenbereich 27 angebracht ist
und der zweite Betätigungswellenbereich 28 an einem
nicht gezeigten Rad angebracht ist. Wenn das Lenkrad 30
gedreht wird, um den zweiten Betätigungswellenbereich 28
rotationsmäßig zu bewegen, wird das Rotations-Drehmoment
an dem zweiten Betätigungswellenbereich 28 zum Beispiel
aufgrund des Zustands der Straßenoberfläche (nicht ge
zeigt), mit der die Fahrzeugräder in Berührung stehen,
hoch. Wenn in diesem Fall der erste Betätigungswellen
bereich 27 als Ergebnis der Drehbewegung des Lenkrads 30
verdreht wird, wird der zweite Betätigungswellenbereich
28 aufgrund des elastischen Elements 29 später verdreht
als der erste Betätigungswellenbereich 27, wodurch die
Rotationswinkel des ersten Betätigungswellenbereichs 27
und des zweiten Betätigungswellenbereichs 28 voneinander
verschieden werden.
Diese Differenz bei den Rotationswinkeln führt wiederum
dazu, daß die Rotationswinkel der ersten Codeplatte 17
und der zweiten Codeplatte 18 voneinander verschieden
werden. Der Rotationswinkel der ersten Codeplatte 17 und
der Rotationswinkel der zweiten Codeplatte 18 werden von
dem ersten Detektionselement 20 bzw. dem zweiten Detek
tionselement 21 detektiert. Die Differenz in den Rota
tionswinkeln der Codeplatten 17 und 18 wird mittels der
integrierten Schaltung 24 berechnet, wodurch sich das
Rotations-Drehmoment auf der Seite des ersten Betäti
gungswellenbereichs 27 detektieren läßt. Somit kann der
Drehwinkelsensor S der vorliegenden Erfindung zur Bil
dung eines Drehmomentsensors verwendet werden.
Die elektrisch betriebene Servolenkvorrichtung der vor
liegenden Erfindung weist einen Elektromotor (nicht ge
zeigt) auf, wie zum Beispiel einen Motor, der die Betä
tigungsperson bei der Betätigung des Lenkrads 30
unterstützt. Beim Drehen des Lenkrads 30 detektiert der
Drehmomentsensor das Rotations-Drehmoment an dem ersten
Betätigungswellenbereich 27. Wenn das Rotations-Dreh
moment an dem ersten Betätigungswellenbereich 27 einen
vorbestimmten Wert überschreitet, wird ein Betriebs
befehl von der integrierten Schaltung 24 über einen
Treiber zu dem Elektromotor geschickt, um dadurch den
Elektromotor in Betrieb zu setzen.
Die Betätigungskraft des Elektromotors wird dazu verwen
det, die Bedienungsperson, die das Lenkrad 30 mit einer
bestimmten Drehkraft dreht, bei dieser Drehung des Lenk
rads 30 zu unterstützen, wodurch ein geringeres Rota
tions-Drehmoment auf das Lenkrad 30 ausgeübt zu werden
braucht.
In der vorstehenden Beschreibung des Drehwinkelsensors S
der vorliegenden Erfindung sind die Informationsauf
zeichnungsbereiche 17b und 18b der Codeplatten 17 und 18
zwar als magnetische Medien beschrieben worden und die
Detektionselemente 20 und 21 sind als magnetische Senso
ren beschrieben worden, jedoch können die Informations
aufzeichnungsbereiche 17b und 18b auch Identifizierungs
markierungen sein, die zum Beispiel durch einen opti
schen Sensor identifizierbar sind, und bei den Detek
tionselementen kann es sich zum Beispiel um optische
Sensoren handeln, die aus einer lichtemittierenden Ein
richtung und einer lichtempfangenden Einrichtung
bestehen.
Bei dem Drehwinkelsensor der vorliegenden Erfindung er
folgt dann, wenn die Codeplatten als Ergebnis einer Dre
hung der Rotationselemente rotationsmäßig bewegt werden,
durch die Detektionselemente eine Detektion der Informa
tion auf ihren zugeordneten Codeplatten, um dadurch die
Rotationswinkel ihrer zugehörigen Rotationselemente zu
detektieren. Somit können die Codeplatten und die Rota
tionselemente als separate Elemente ausgebildet sein.
Selbst wenn die Rotationselemente als Ergebnis einer
übermäßigen Last auf den Rotationselementen geringfügig
verlagert werden, wird die übermäßige Last nicht auf die
Codeplatten ausgeübt, so daß sich die Größe des Spalts
zwischen den Codeplatten und ihren zugeordneten Detek
tionselementen nicht verändert.
Auf diese Weise ist es möglich, einen Drehwinkelsensor
zu schaffen, der den Drehwinkel eines Rotationselements
exakt detektieren kann, selbst wenn eine übermäßige Be
lastung auf das Rotationselement ausgeübt wird.
Weiterhin besitzt der Drehwinkelsensor ein erstes und
ein zweites Rotationselement, die sich voneinander ge
trennt drehen können und die dasselbe Rotationszentrum
aufweisen; eine erste und eine zweite Codeplatte, die
Verzahnungsbereiche besitzen, die mit ihren jeweiligen
Rotationselementen kämmen, und getrennt voneinander
drehbar sind; sowie ein erstes und ein zweites
Detektionselement zum Detektieren von Information auf
ihrer zugeordneten ersten Codeplatte und zweiten
Codeplatte. Wenn das erste Rotationselement und das
zweite Rotationselement durch den Eingriff des
Verzahnungsbereichs der ersten Codeplatte mit dem
Verzahnungsbereich des ersten Rotationselements sowie
durch den Eingriff des Verzahnungsbereichs der zweiten
Codeplatte mit dem Verzahnungsbereich des zweiten
Rotationselements rotationsmäßig bewegt werden, wird die
Information auf der ersten Codeplatte durch das erste
Detektionselement detektiert, und die Information auf
der zweiten Codeplatte wird durch das zweite
Detektionselement detektiert, so daß sich die
Rotationswinkel des ersten Rotationselements und des
zweiten Rotationselements separat erfassen lassen. Die
Codeplatten und die Rotationselemente können somit auf
grund der Verzahnungsbereiche als separate Komponenten
ausgebildet werden, so daß es selbst bei Ausübung einer
übermäßigen Last auf die Rotationselemente möglich ist,
die Codeplatten ohne Spiel zu haltern. Der Drehwinkel
sensor kann für einen Drehmomentsensor verwendet werden,
der das Rotations-Drehmoment an dem ersten Rotationsele
ment und dem zweiten Rotationselement aufgrund der durch
die zugehörigen beiden Codeplatten der Rotationselemente
detektierten Differenz zwischen den Rotationswinkeln der
beiden Rotationselemente detektieren kann.
Ferner besitzen bei dem Drehwinkelsensor die erste und
die zweite Codeplatte dasselbe Rotationszentrum, wobei
die Verzahnungsbereiche derart angeordnet sind, daß eine
Seite des einen Verzahnungsbereichs sowie eine Seite des
anderen Verzahnungsbereichs einander gegenüberliegen.
Die Informationsaufzeichnungsbereiche sind jeweils an
den anderen, voneinander wegweisenden Seiten der Verzah
nungsbereiche derart ausgebildet, daß ihr Außendurch
messer größer ist als der Außendurchmesser ihrer jewei
ligen Verzahnungsbereiche. Das erste und das zweite Ro
tationselement sind zwischen den Informationsaufzeich
nungsbereichen drehbar angeordnet. Aufgrund einer der
artigen Konstruktion können die äußeren Abmessungen der
Informationsaufzeichnungsbereiche der Codeplatten groß
gemacht werden, wodurch sich die Drehwinkel mit hoher
Präzision erfassen lassen.
Da die Rotationselemente zwischen den Informationsauf
zeichnungsbereichen angeordnet sind, werden ferner die
Außenabmessungen des Drehwinkelsensors nicht groß, ob
wohl die Außenabmessungen der Informationsaufzeichnungs
bereiche groß sind.
Weiterhin sind die Rotationselemente, die Codeplatten
und die Detektionselemente in einem kastenförmigen Ge
häuse derart untergebracht, daß die Detektionselemente
an einer Ecke des Gehäuses angeordnet sind und die Code
platten zwischen den Detektionselementen und ihren zu
gehörigen Rotationselementen angeordnet sind. Aus diesem
Grund lassen sich die Außenabmessungen des Drehwinkel
sensors klein ausbilden.
Weiterhin besitzen die Codeplatten jeweils einen Infor
mationsaufzeichnungsbereich aus magnetischem Material
mit einer Mehrzahl von magnetischen Polen, und bei den
Detektionselementen handelt es sich um magnetische Sen
soren, die auf das Magnetfeld des magnetischen Materials
ansprechen. Wenn sich das Magnetfeld als Ergebnis einer
Rotation der Codeplatten verändert, läßt sich somit die
Veränderung des Magnetfelds durch die Detektionselemente
mit hoher Genauigkeit detektieren. Somit ist es möglich,
einen Drehwinkelsensor zu schaffen, der den Drehwinkel
eines Rotationselements mit hoher Genauigkeit detektie
ren kann.
Da ferner die magnetischen Elemente um die
Welleneinführöffnungen der Rotationselemente nicht mit
großen Durchmessern ausgebildet werden müssen, läßt sich
der Drehwinkelsensor mit der erforderlichen Mindestgröße
ausbilden. Auf diese Weise kann ein kostengünstiger
Drehwinkelsensor geschaffen werden.
Der Drehmomentsensor der vorliegenden Erfindung besitzt
einen Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotationselement
und einem zweiten Rotationselement, die voneinander ge
trennt drehbar sind und dasselbe Rotationszentrum auf
weisen, wobei jedes Rotationselement einen Verzahnungs
bereich an seinem äußeren Umfangsbereich sowie eine
Welleneinführöffnung an seinem Rotationszentrum auf
weist. Ferner beinhaltet der Drehwinkelsensor eine erste
Codeplatte und eine zweite Codeplatte, die voneinander
getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte einen
Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem ersten Rota
tionselement kämmt, und die zweite Codeplatte einen Ver
zahnungsbereich aufweist, der mit dem zweiten Rotations
element kämmt, wobei die erste Codeplatte einen Informa
tionsaufzeichnungsbereich aufweist, der sich ansprechend
auf eine Rotation des ersten Rotationselements rota
tionsmäßig bewegt, und die zweite Codeplatte einen In
formationsaufzeichnungsbereich aufweist, der sich
ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rotationsele
ments rotationsmäßig bewegt. Ferner beinhaltet der Dreh
winkelsensor ein erstes Detektionselement zum Detektie
ren von auf dem ersten Informationsaufzeichnungsbereich
aufgezeichneter Information sowie ein zweites
Detektionselement zum Detektieren von auf dem zweiten
Informationsaufzeichnungsbereich aufgezeichneter
Information. Wenn bei dem Drehwinkelsensor das erste
Rotationselement und das zweite Rotationselement eine
Rotationsbewegung ausführen und dadurch die erste
Codeplatte bzw. die zweite Codeplatte rotationsmäßig
bewegt werden, detektiert das erste Detektionselement
die Information auf der ersten Codeplatte, und das
zweite Detektionselement detektiert die Information auf
der zweiten Codeplatte, wodurch der Drehwinkel des
ersten Rotationselements und der Drehwinkel des zweiten
Rotationselements detektiert werden. Der
Drehmomentsensor besitzt ferner eine erste Betäti
gungswelle und eine zweite Betätigungswelle, wobei ein
Ende der ersten Betätigungswelle und ein Ende der zwei
ten Betätigungswelle gegeneinanderstoßen und diese durch
ein elastisches Element verbunden sind, bei dem es sich
um einen Torsionsstab handelt. Bei dem Drehmomentsensor
ist das erste Rotationselement von dem Ende der ersten
Betätigungswelle gehaltert und das zweite Rotationsele
ment ist von dem Ende der zweiten Betätigungswelle ge
haltert, um auf diese Weise den Drehwinkel der ersten
Betätigungswelle durch das erste Detektionselement und
den Drehwinkel der zweiten Betätigungswelle durch das
zweite Detektionselement zu detektieren, wodurch das
Rotations-Drehmoment an der ersten Betätigungswelle auf
grund der Differenz zwischen dem Drehwinkel der ersten
Betätigungswelle und dem Drehwinkel der zweiten
Betätigungswelle detektiert wird. Aufgrund dieser
Ausbildung kann der Drehwinkelsensor mit hoher Ge
nauigkeit die Differenz zwischen dem Drehwinkel der er
sten Betätigungswelle und dem Drehwinkel der zweiten
Betätigungswelle erfassen. Eine integrierte Schaltung
führt Berechnungen an der Differenz zwischen den Dreh
winkeln durch, um diese in einen Drehmomentwert umzuwan
deln, wodurch sich das Rotations-Drehmoment an der
ersten Betätigungswelle mit hoher Genauigkeit erfassen
läßt.
In dem Drehmomentsensor ist ein Federelement an der
Innenumfangsfläche an dem Rand der Welleneinführöffnung
des ersten Rotationselements sowie an der Innenumfangs
fläche an dem Rand der Welleneinführöffnung des zweiten
Rotationselements vorgesehen, wobei die Federelemente
elastisch gegen die erste und die zweite Betätigungs
welle drücken, so daß das erste Rotationselement durch
die erste Betätigungswelle gehaltert ist und das zweite
Rotationselement durch die zweite Betätigungswelle ge
haltert ist. Die Rotationselemente lassen sich somit
durch ihre jeweiligen Betätigungswellen haltern, während
die Federelemente elastisch gegen die Betätigungswellen
drücken, indem lediglich die Rotationselemente auf ihre
jeweiligen Betätigungswellen gepaßt werden.
Somit ist es möglich, einen Drehmomentsensor zu schaf
fen, der eine einfache Montage der Rotationselemente an
den Betätigungswellen ermöglicht, und zwar ohne Schlupf
der Rotationselemente gegenüber den Betätigungswellen.
Die elektrisch betriebene Servolenkvorrichtung besitzt
einen Drehwinkelsensor, der ein erstes Rotationselement
und ein zweites Rotationselement beinhaltet, die vonein
ander getrennt drehbar sind und dasselbe Rotationszen
traum aufweisen, wobei jedes Rotationselement einen Ver
zahnungsbereich an seinem Außenumfangsbereich sowie eine
Welleneinführöffnung an seinem Rotationszentrum auf
weist. Ferner besitzt der Drehwinkelsensor eine erste
Codeplatte und eine zweite Codeplatte, die voneinander
getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte einen
Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem ersten Rota
tionselement kämmt, und wobei die zweite Codeplatte
einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem zweiten
Rotationselement kämmt, wobei die erste Codeplatte einen
Informationsaufzeichnungsbereich aufweist, der sich an
sprechend auf eine Rotation des ersten Rotationselements
rotationsmäßig bewegt, und wobei die zweite Codeplatte
einen Informationsaufzeichnungsbereich aufweist, der
sich ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rota
tionselements rotationsmäßig bewegt. Ferner beinhaltet
der Drehwinkelsensor ein erstes Detektionselement zum
Detektieren von Information, die auf dem ersten Informa
tionsaufzeichnungsbereich verzeichnet ist, sowie ein
zweites Detektionselement zum Detektieren von Informa
tion, die auf dem zweiten Informationsaufzeichnungsbe
reich verzeichnet ist. Wenn bei dem Drehwinkelsensor die
erste Codeplatte und die zweite Codeplatte als Ergebnis
einer Rotationsbewegung des ersten Rotationselements
bzw. des zweiten Rotationselements rotationsmäßig bewegt
werden, detektiert das erste Detektionselement die In
formation auf der ersten Codeplatte, und das zweite De
tektionselement detektiert die Information auf der zwei
ten Codeplatte, wodurch der Drehwinkel des ersten Rota
tionselements und der Drehwinkel des zweiten
Rotationselements detektiert werden. Die elektrisch be
triebene Servolenkvorrichtung besitzt ferner einen auf
der Seite des Lenkrads des Fahrzeugs befindlichen Lenk
wellenbereich zum Haltern des ersten Rotationselements
sowie einen fahrzeugradseitigen Lenkwellenbereich zum
Haltern des zweiten Rotationselements, wobei ein Ende
des lenkradseitigen Lenkwellenbereichs und ein Ende des
fahrzeugradseitigen Lenkwellenbereichs gegeneinander
stoßen und durch ein elastisches Element verbunden sind,
bei dem es sich um einen Torsionsstab handelt. Die Vor
richtung besitzt ferner einen Motor, der zur Unter
stützung beim Drehen des Lenkrads verwendet wird. Bei
der Servovorrichtung wird der Drehwinkel des lenkradsei
tigen Lenkwellenbereichs durch das erste Detektionsele
ment detektiert, und der Drehwinkel des fahrzeugradsei
tigen Lenkwellenbereichs wird durch das zweite Detek
tionselement detektiert, wodurch das Rotations-
Drehmoment an der ersten Betätigungswelle aufgrund der
Differenz zwischen dem Rotationswinkel des
lenkradseitigen Lenkwellenbereichs und dem
Rotationswinkel des fahrzeugradseitigen
Lenkwellenbereichs detektiert wird, so daß dann, wenn
das Rotations-Drehmoment einen vorbestimmten Wert
übersteigt, der Motor seinen Betrieb aufnimmt, um das
Drehen des Lenkrads zu unterstützen. Aufgrund dieser
Ausbildung läßt sich eine elektrisch betriebene Servo-
Lenkvorrichtung schaffen, die das Rotations-Drehmoment
an einer Betätigungswelle mit hoher Genauigkeit detek
tieren kann und die unter Verwendung des mit hoher Ge
nauigkeit erfaßten Rotations-Drehmoments eine hohe Lei
stung erzielen kann.
Claims (8)
1. Drehwinkelsensor mit:
einer Rotationseinrichtung (13, 15) mit einem Verzahnungsbereich (13b, 15b) an ihrem Außenumfang, wobei die Rotationseinrichtung an ihrem Rotationszentrum eine Welleneinführöffnung aufweist;
einer Codeplatteneinrichtung (17, 18), die mit dem Verzahnungsbereich der Rotationseinrichtung (13, 15) in Eingriff steht, wobei die Codeplatteneinrichtung (17, 18) einen Informationsaufzeichnungsbereich aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation der Rotationseinrichtung (13, 15) dreht; und mit
einer Detektionseinrichtung (20, 21) zum Detektieren von Information, die auf dem Informationsaufzeichnungsbereich aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn sich die Codeplatteneinrichtung (17, 18) als Ergebnis einer Rotation der Rotationseinrichtung (13, 15) dreht, die Detektionseinrichtung (20, 21) die Information auf der Codeplatteneinrichtung (17, 18) detektiert und dadurch den Rotationswinkel der Rotationseinrichtung (13, 15) detektiert.
einer Rotationseinrichtung (13, 15) mit einem Verzahnungsbereich (13b, 15b) an ihrem Außenumfang, wobei die Rotationseinrichtung an ihrem Rotationszentrum eine Welleneinführöffnung aufweist;
einer Codeplatteneinrichtung (17, 18), die mit dem Verzahnungsbereich der Rotationseinrichtung (13, 15) in Eingriff steht, wobei die Codeplatteneinrichtung (17, 18) einen Informationsaufzeichnungsbereich aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation der Rotationseinrichtung (13, 15) dreht; und mit
einer Detektionseinrichtung (20, 21) zum Detektieren von Information, die auf dem Informationsaufzeichnungsbereich aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn sich die Codeplatteneinrichtung (17, 18) als Ergebnis einer Rotation der Rotationseinrichtung (13, 15) dreht, die Detektionseinrichtung (20, 21) die Information auf der Codeplatteneinrichtung (17, 18) detektiert und dadurch den Rotationswinkel der Rotationseinrichtung (13, 15) detektiert.
2. Drehwinkelsensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationseinrichtung
ein erstes Rotationselement (13) und ein zweites
Rotationselement (15) aufweist, wobei das erste
Rotationselement (13) und das zweite Rotationsele
ment (15) getrennt voneinander drehbar sind und das
selbe Rotationszentrum aufweisen, daß die Codeplat
teneinrichtung eine erste Codeplatte (17) und eine
zweite Codeplatte (18) aufweist, die jeweils einen
mit der Rotationseinrichtung in Eingriff stehenden
Verzahnungsbereich (17a, 18a) aufweisen und getrennt
voneinander drehbar sind, und daß die Detektionsein
richtung ein erstes Detektionselement (20) und ein
zweites Detektionselement (21) zum Detektieren von
Information auf der ersten Codeplatte (17) bzw. der
zweiten Codeplatte (18) aufweist, und daß bei Rota
tion des ersten Rotationselements (13) und des zwei
ten Rotationselements (15) durch den Eingriff zwi
schen dem Verzahnungsbereich (17a) der ersten Code
platte (17) und einem Verzahnungsbereich (13b) des
ersten Rotationselements (13) sowie durch den Ein
griff zwischen dem Verzahnungsbereich (18a) der
zweiten Codeplatte (18) und einem Verzahnungsbereich
(15b) des zweiten Rotationselements (15) die Infor
mation auf der ersten Codeplatte (17) durch das
erste Detektionselement (20) detektiert wird und die
Information auf der zweiten Codeplatte (18) durch
das zweite Detektionselement (21) detektiert wird,
so daß der Rotationswinkel des ersten Rotationsele
ments (13) und der Rotationswinkel des zweiten Rota
tionselements (15) getrennt detektiert werden.
3. Drehwinkelsensor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Codeplatte
(17) und die zweite Codeplatte (18) dasselbe Rota
tionszentrum aufweisen, daß die eine Seite des Ver
zahnungsbereichs (17a) der ersten Codeplatte (17)
und die eine Seite des Verzahnungsbereichs (18a) der
zweiten Codeplatte (18) einander zugewandt gegen
überliegend angeordnet sind und die andere Seite des
Verzahnungsbereichs (17a) der ersten Codeplatte
(17), auf der der zugeordnete Informationsaufzeich
nungsbereich gebildet ist, sowie die andere Seite
des Verzahnungsbereichs (18a) der zweiten Codeplatte
(18), auf der der zugeordnete Informationsaufzeich
nungsbereich gebildet ist, voneinander wegweisend
angeordnet sind, wobei der Außendurchmesser jedes
Informationsaufzeichnungsbereichs (17b, 18b) größer
ist als der Außendurchmesser des zugeordneten Ver
zahnungsbereichs (17a, 17b), und daß das erste Rota
tionselement (13) und das zweite Rotationselement
(15) zwischen den Informationsaufzeichnungsbereichen
(17b, 18b) drehbar angeordnet sind.
4. Drehwinkelsensor nach einem der vorausgehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationseinrichtung
(13, 15), die Codeplatteneinrichtung (17, 18) und
die Detektionseinrichtung (20, 21) in einem
kastenförmigen Gehäuse (10) untergebracht sind und
daß die Codeplatteneinrichtung (17, 18) zwischen der
Detektionseinrichtung (20, 21) und der Rotationsein
richtung (13, 15) angeordnet ist.
5. Drehwinkelsensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsauf
zeichnungsbereiche (17b, 18b) der Codeplattenein
richtung (17, 18) aus einem magnetischen Material
mit einer Mehrzahl magnetischer Pole gebildet sind,
und daß die Detektionseinrichtung (20, 21) einen
Magnetsensor aufweist, der auf das Magnetfeld des
magnetischen Materials reagiert.
6. Drehmomentsensor mit:
einem Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotations element (13) und einem zweiten Rotationselement (15), die getrennt drehbar sind und dasselbe Rota tionszentrum aufweisen, wobei jedes Rotationselement einen Verzahnungsbereich (13b, 15b) an seinem äußeren Umfangsbereich sowie eine Welleneinführ öffnung (13d, 15d) an seinem Rotationszentrum auf weist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Codeplatte (17) und eine zweite Codeplatte (18) vorgesehen sind, die getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte (17) einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem ersten Rotationselement (13) in Eingriff steht und die zweite Codeplatte (18) einen Verzah nungsbereich (18a) aufweist, der mit dem zweiten Rotationselement (15) in Eingriff steht, wobei die erste Codeplatte (17) einen Informationsaufzeich nungsbereich (17b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des ersten Rotationselements (13) dreht und wobei die zweite Codeplatte (18) einen Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rota tionselements (15) dreht, und daß ein erstes Detek tionselement (20) zum Detektieren von auf dem ersten Informationsaufzeichnungsbereich (17b) aufgezeichne ter Information sowie ein zweites Detektionselement (21) zum Detektieren von auf dem zweiten Informa tionsaufzeichnungsbereich (18b) aufgezeichneter In formation vorgesehen sind, so daß bei Rotationsbewe gung des ersten Rotationselements (13) und des zweiten Rotationselements (15) und somit bei Rota tion der ersten Codeplatte (17) bzw. der zweiten Codeplatte (18) das erste Detektionselement (20) die Information auf der ersten Codeplatte (17) detek tiert und das zweite Detektionselement (21) die In formation auf der zweiten Codeplatte (18) detek tiert, wodurch der Drehwinkel des ersten Rotations elements (13) und der Rotationswinkel des zweiten Rotationselements (15) detektiert werden, daß der Drehmomentsensor ferner eine erste Betätigungswelle (27) und eine zweite Betätigungswelle (28) aufweist, wobei ein Ende (27a) der ersten Betätigungswelle (27) und ein Ende (28a) der zweiten Be tätigungswelle (28) gegeneinanderstoßen und durch ein elastisches Element (29) in Form eines Torsions stabs verbunden sind, und daß das erste Rotations element (13) von dem Ende (27a) der ersten Betä tigungswelle (27) gehaltert ist und das zweite Rota tionselement (15) von dem Ende (28a) der zweiten Betätigungswelle (28) gehaltert ist, um den Drehwin kel der ersten Betätigungswelle (27) durch das erste Detektionselement (20) zu detektieren und den Dreh winkel der zweiten Betätigungswelle (28) durch das zweite Detektionselement (21) zu detektieren, wobei das Rotations-Drehmoment an der ersten Betätigungs welle (27) aufgrund der Differenz zwischen dem Dreh winkel der ersten Betätigungswelle (27) und dem Drehwinkel der zweiten Betätigungswelle (28) erfaßt wird.
einem Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotations element (13) und einem zweiten Rotationselement (15), die getrennt drehbar sind und dasselbe Rota tionszentrum aufweisen, wobei jedes Rotationselement einen Verzahnungsbereich (13b, 15b) an seinem äußeren Umfangsbereich sowie eine Welleneinführ öffnung (13d, 15d) an seinem Rotationszentrum auf weist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Codeplatte (17) und eine zweite Codeplatte (18) vorgesehen sind, die getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte (17) einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit dem ersten Rotationselement (13) in Eingriff steht und die zweite Codeplatte (18) einen Verzah nungsbereich (18a) aufweist, der mit dem zweiten Rotationselement (15) in Eingriff steht, wobei die erste Codeplatte (17) einen Informationsaufzeich nungsbereich (17b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des ersten Rotationselements (13) dreht und wobei die zweite Codeplatte (18) einen Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rota tionselements (15) dreht, und daß ein erstes Detek tionselement (20) zum Detektieren von auf dem ersten Informationsaufzeichnungsbereich (17b) aufgezeichne ter Information sowie ein zweites Detektionselement (21) zum Detektieren von auf dem zweiten Informa tionsaufzeichnungsbereich (18b) aufgezeichneter In formation vorgesehen sind, so daß bei Rotationsbewe gung des ersten Rotationselements (13) und des zweiten Rotationselements (15) und somit bei Rota tion der ersten Codeplatte (17) bzw. der zweiten Codeplatte (18) das erste Detektionselement (20) die Information auf der ersten Codeplatte (17) detek tiert und das zweite Detektionselement (21) die In formation auf der zweiten Codeplatte (18) detek tiert, wodurch der Drehwinkel des ersten Rotations elements (13) und der Rotationswinkel des zweiten Rotationselements (15) detektiert werden, daß der Drehmomentsensor ferner eine erste Betätigungswelle (27) und eine zweite Betätigungswelle (28) aufweist, wobei ein Ende (27a) der ersten Betätigungswelle (27) und ein Ende (28a) der zweiten Be tätigungswelle (28) gegeneinanderstoßen und durch ein elastisches Element (29) in Form eines Torsions stabs verbunden sind, und daß das erste Rotations element (13) von dem Ende (27a) der ersten Betä tigungswelle (27) gehaltert ist und das zweite Rota tionselement (15) von dem Ende (28a) der zweiten Betätigungswelle (28) gehaltert ist, um den Drehwin kel der ersten Betätigungswelle (27) durch das erste Detektionselement (20) zu detektieren und den Dreh winkel der zweiten Betätigungswelle (28) durch das zweite Detektionselement (21) zu detektieren, wobei das Rotations-Drehmoment an der ersten Betätigungs welle (27) aufgrund der Differenz zwischen dem Dreh winkel der ersten Betätigungswelle (27) und dem Drehwinkel der zweiten Betätigungswelle (28) erfaßt wird.
7. Drehmomentsensor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (14,
16) an der Innenumfangsfläche an dem Rand der
Welleneinführöffnung (13d) des ersten Rotationsele
ments (13) und an der Innenumfangsfläche an dem Rand
der Welleneinführöffnung (15b) des zweiten Rota
tionselements (15) vorgesehen sind, wobei die Feder
elemente (14, 16) elastisch gegen die erste und die
zweite Betätigungswelle (27, 28) drücken, um das
erste Rotationselement (13) an der ersten Betä
tigungswelle (27) zu haltern und das zweite
Rotationselement (15) an der zweiten Betätigungs
welle (28) zu haltern.
8. Elektrisch betriebene Servo-Lenkvorrichtung,
gekennzeichnet durch:
einen Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotationselement (13) und einem zweiten Rotations element (15), die getrennt drehbar sind und dasselbe Rotationszentrum aufweisen, wobei jedes Rotations element einen Verzahnungsbereich (13b, 15b) an sei nem Außenumfangsbereich sowie eine Welleneinführ öffnung (13d, 15d) an seinem Rotationszentrum auf weist, wobei der Drehwinkelsensor ferner eine erste Codeplatte (17) und eine zweite Codeplatte (18) aufweist, die getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte (17) einen Verzahnungsbereich (17a) auf weist, der mit dem ersten Rotationselement (13) in Eingriff steht, und die zweite Codeplatte (18) einen Verzahnungsbereich (18a) aufweist, der mit dem zwei ten Rotationselement (15) in Eingriff steht, wobei die, erste Codeplatte (17) einen Informationsauf zeichnungsbereich (17b) aufweist, der sich anspre chend auf eine Rotation des ersten Rotationselements (13) dreht, und die zweite Codeplatte (18) einen Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rota tionselements (15) dreht,
durch ein erstes Detektionselement (20) zum Detek tieren von auf dem ersten Informationsaufzeichnungs bereich (17b) aufgezeichneter Information und ein zweites Detektionselement (21) zum Detektieren von auf dem zweiten Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufgezeichneter Information, wobei bei Rotation der ersten Codeplatte (17) und der zweiten Codeplatte (18) als Ergebnis einer Rotation des ersten Rotationselements (13) bzw. des zweiten Rotationselements (15) das erste Detektionselement (20) die Information auf der ersten Codeplatte (17) detektiert und das zweite Detektionselement (21) die Information auf der zweiten Codeplatte (18) detektiert, wodurch der Drehwinkel des ersten Rotationselements (13) und der Drehwinkel des zweiten Rotationselements (15) erfaßt werden,
wobei die elektrisch betriebene Servo-Lenkvorrich tung ferner eine fahrzeughandhabungsseitige Lenkwel leneinrichtung zum Haltern des ersten Rotationsele ments (13) sowie eine fahrzeugradseitige Lenkwellen einrichtung zum Haltern des zweiten Rotationsele ments (15) aufweist, wobei ein Ende der fahrzeug handhabungsseitigen Lenkwelleneinrichtung und ein Ende der fahrzeugradseitigen Lenkwelleneinrichtung gegeneinanderstoßen und durch ein elastisches Ele ment in Form eines Torsionsstabs (29) verbunden sind, und durch
einen Motor zur Verwendung als Unterstützung beim Drehen einer Handhabe (30), wobei der Drehwinkel der fahrzeughandhabenseitigen Lenkwelleneinrichtung durch das erste Detektionselement (20) detektiert wird und der Drehwinkel der fahrzeugradseitigen Lenkwelleneinrichtung durch das zweite Detektions element (21) detektiert wird und dadurch das Rota tions-Drehmoment an der ersten Betätigungswelle (27) aufgrund der Differenz zwischen dem Drehwinkel der fahrzeughandhabenseitigen Lenkwelleneinrichtung und dem Drehwinkel der fahrzeugradseitigen Lenkwellen einrichtung erfaßt wird und dann, wenn das Rota tions-Drehmoment einen vorbestimmten Wert über schreitet, der Motor seinen Betrieb aufnimmt und die Drehbewegung der Handhabe (30) unterstützt.
einen Drehwinkelsensor mit einem ersten Rotationselement (13) und einem zweiten Rotations element (15), die getrennt drehbar sind und dasselbe Rotationszentrum aufweisen, wobei jedes Rotations element einen Verzahnungsbereich (13b, 15b) an sei nem Außenumfangsbereich sowie eine Welleneinführ öffnung (13d, 15d) an seinem Rotationszentrum auf weist, wobei der Drehwinkelsensor ferner eine erste Codeplatte (17) und eine zweite Codeplatte (18) aufweist, die getrennt drehbar sind, wobei die erste Codeplatte (17) einen Verzahnungsbereich (17a) auf weist, der mit dem ersten Rotationselement (13) in Eingriff steht, und die zweite Codeplatte (18) einen Verzahnungsbereich (18a) aufweist, der mit dem zwei ten Rotationselement (15) in Eingriff steht, wobei die, erste Codeplatte (17) einen Informationsauf zeichnungsbereich (17b) aufweist, der sich anspre chend auf eine Rotation des ersten Rotationselements (13) dreht, und die zweite Codeplatte (18) einen Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufweist, der sich ansprechend auf eine Rotation des zweiten Rota tionselements (15) dreht,
durch ein erstes Detektionselement (20) zum Detek tieren von auf dem ersten Informationsaufzeichnungs bereich (17b) aufgezeichneter Information und ein zweites Detektionselement (21) zum Detektieren von auf dem zweiten Informationsaufzeichnungsbereich (18b) aufgezeichneter Information, wobei bei Rotation der ersten Codeplatte (17) und der zweiten Codeplatte (18) als Ergebnis einer Rotation des ersten Rotationselements (13) bzw. des zweiten Rotationselements (15) das erste Detektionselement (20) die Information auf der ersten Codeplatte (17) detektiert und das zweite Detektionselement (21) die Information auf der zweiten Codeplatte (18) detektiert, wodurch der Drehwinkel des ersten Rotationselements (13) und der Drehwinkel des zweiten Rotationselements (15) erfaßt werden,
wobei die elektrisch betriebene Servo-Lenkvorrich tung ferner eine fahrzeughandhabungsseitige Lenkwel leneinrichtung zum Haltern des ersten Rotationsele ments (13) sowie eine fahrzeugradseitige Lenkwellen einrichtung zum Haltern des zweiten Rotationsele ments (15) aufweist, wobei ein Ende der fahrzeug handhabungsseitigen Lenkwelleneinrichtung und ein Ende der fahrzeugradseitigen Lenkwelleneinrichtung gegeneinanderstoßen und durch ein elastisches Ele ment in Form eines Torsionsstabs (29) verbunden sind, und durch
einen Motor zur Verwendung als Unterstützung beim Drehen einer Handhabe (30), wobei der Drehwinkel der fahrzeughandhabenseitigen Lenkwelleneinrichtung durch das erste Detektionselement (20) detektiert wird und der Drehwinkel der fahrzeugradseitigen Lenkwelleneinrichtung durch das zweite Detektions element (21) detektiert wird und dadurch das Rota tions-Drehmoment an der ersten Betätigungswelle (27) aufgrund der Differenz zwischen dem Drehwinkel der fahrzeughandhabenseitigen Lenkwelleneinrichtung und dem Drehwinkel der fahrzeugradseitigen Lenkwellen einrichtung erfaßt wird und dann, wenn das Rota tions-Drehmoment einen vorbestimmten Wert über schreitet, der Motor seinen Betrieb aufnimmt und die Drehbewegung der Handhabe (30) unterstützt.
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