DE4110593C2 - Angle of rotation sensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehwinkelsensor mit einer von dem zu überwachenden Bauteil zu verdrehenden Welle und einer Sperreinrichtung zum Blockieren der Welle in einer festgelegten Winkelstellung während des Transportes des Drehwinkelsensors bis zu seinem Einbau.The invention relates to a rotation angle sensor with a from the component to be monitored shaft to be rotated and a locking device for blocking the shaft in a fixed angular position during transport of the rotation angle sensor until it is installed.

Drehwinkelsensoren der vorstehenden Art sind allgemein bekannt. Sie werden beispielsweise im Kraftfahrzeug ein­ gesetzt, um für eine elektronische Steuerung den Lenkwin­ kel zu überwachen. Beim Einbau des Drehwinkelsensors muß sich seine Welle in einer genau festgelegten Stellung be­ finden, damit er bei einer Bewegung des zu überwachenden Teiles die richtigen Signale abgeben kann. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den Drehwinkelsensor mit einer Sperreinrichtung zu versehen, welche seine Welle in der richtigen Stellung blockiert.Angle of rotation sensors of the above type are general known. For example, you will be in a motor vehicle set the steering wheel for electronic control monitor kel. When installing the angle sensor its shaft is in a precisely defined position so that it can be monitored during a movement of the Part can give the right signals. For this Basically, it is necessary to use the rotation angle sensor to provide a locking device which its shaft in blocked in the correct position.

Als Transportsicherung dienende Sperreinrichtungen sind in der Technik sehr gebräuchlich. Wenn man vermeiden will, daß solche Transportsicherungen zum Entsichern von Hand betätigt werden müssen, so daß das Entsichern ver­ gessen werden kann, dann versieht man die Sperreinrich­ tung mit einer Sollbruchstelle, die bei der ersten Benut­ zung der gesicherten Einrichtung bricht und dadurch die Einrichtung funktionsfähig macht. Nachteilig bei solchen Sperreinrichtungen mit einer Sollbruchstelle ist bei manchen Einrichtungen jedoch, daß es nach dem Brechen der Sollbruchstelle in ihrem Bereich zu Abrieb kommen kann, der die Funktion der Ein­ richtung beeinträchtigt, beispielsweise dadurch, daß Späne die mechanische Bewe­ gung von Bauteilen behindert oder elektrische Kurzschlüsse erzeugt.Locking devices are used as transport locks very common in technology. If you avoid wants such transport locks to unlock Hand must be operated so that the releasing ver can be eaten, then you provide the barrier with a predetermined breaking point, which is used for the first time tion of the secured device breaks and thereby the  Make the facility functional. A disadvantage of such locking devices with a In some institutions, however, the predetermined breaking point is that after breaking the Predetermined breaking point in their area can come to abrasion, the function of the one direction impaired, for example by the fact that chips the mechanical movement components or electrical short circuits.

Eine Winkelmeßvorrichtung mit einer mit einer Nabe verbundenen Scheibe, wobei zur Abtastung einer Teilung der Scheibe eine Abtasteinrichtung vorgesehen ist und die Nabe an einer extern gelagerten Antriebswelle einer Antriebseinheit angeschlos­ sen ist, beschreibt DE 39 08 932 A1. Dabei ist die Winkelmeßvorrichtung so vor­ montiert, daß sie ohne eine Justierung auf die Antriebswelle der Antriebseinheit auf­ geschoben und dort befestigt werden kann. Damit ein vorgegebener axialer Abstand sowie eine radiale Zuordnung zwischen der Abtasteinrichtung und der Teilung beim Transport erhalten bleibt, sind bei der bekannten Winkelmeßvorrichtung zwei Spannbügel als Klemmelemente zwischen der Nabe und der Abtasteinrichtung ein­ gebracht. Nach erfolgtem Anbau der Winkelmeßvorrichtung müssen die Spannbügel aus der Vorrichtung entnommen werden.An angle measuring device with a disc connected to a hub, wherein a scanning device is provided for scanning a division of the disk and the hub is connected to an externally mounted drive shaft of a drive unit is described in DE 39 08 932 A1. The angle measuring device is so before mounted so that it is without adjustment on the drive shaft of the drive unit can be pushed and attached there. So that a predetermined axial distance as well as a radial assignment between the scanning device and the graduation at Transport is preserved are two in the known angle measuring device Clamping bracket as clamping elements between the hub and the scanning device brought. After the angle measuring device has been attached, the clamping brackets can be removed from the device.

Aus dem Dokument DE 37 40 744 A1 geht ein Verfahren zur Überführung einer ein­ gestellten Lage von einer Justiervorrichtung auf eine externe Antriebseinheit sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hervor. Dabei wird eine einge­ stellte Winkelmeßeinrichtung auf eine externe Antriebseinheit überführt und darauf­ hin ein mit einer Justiervorrichtung verbundenes Verbindungsteil entfernt.Document DE 37 40 744 A1 describes a method for transferring a position from an adjustment device to an external drive unit and a device for performing the method. One is inserted put angle measuring device transferred to an external drive unit and thereon removed a connecting part connected to an adjusting device.

Einen optischen Drehcodierer mit einer einen Sperrzustand erzeugenden Siche­ rungsfeder offenbart das Dokument US 4,639,595. Durch ein Drehen der, Feder wird der Sperrzustand gelöst.An optical rotary encoder with a lock generating lock Rungsfeder discloses the document US 4,639,595. By turning the, spring will the locked state released.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Drehwinkelsensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine eine Transportsicherung bildende Sperreinrichtung nach dem Brechen ihrer Sollbruchstelle keinen Abrieb bildet.The invention is based on the problem of a rotation angle sensor at the beginning mentioned type so that its a transport lock Locking device does not form any abrasion after breaking its predetermined breaking point.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperreinrichtung ei­ ne mit einem Ende gehäusefest angeordnete Blattfeder ist, welche mit ihrem ande­ ren Ende mit Vorspannung auf dem Ende der Welle aufliegt und dort befestigt ist, und daß die Blattfeder eine Sollbruchstelle hat.This problem is solved according to the invention in that the locking device ei ne with one end of the leaf spring fixed to the housing, which with its other the end with prestress lies on the end of the shaft and is fastened there, and that the leaf spring has a predetermined breaking point.

Bei einer solchen Sperreinrichtung bewegen sich nach dem Brechen der Sollbruch­ stelle die beiden Teile der Blattfeder aufgrund der Federspannung voneinander weg. Deshalb kann es nicht zu einem Aneinanderreiben der Blattfederteile im Bereich der Sollbruchstelle kommen, so daß das Entstehen von Abrieb oder Spänen ausge­ schlossen ist. Mit der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung ist somit ein Sichern der Welle eines Drehwinkelsensors möglich, ohne daß nach dem Entsichern durch Bre­ chen der Sollbruchstelle die Gefahr einer Beeinträchtigung der Funktion des Dreh­ winkelsensors durch Abrieb oder Späne besteht. Da die Blattfeder mit einem Ende auf der Welle und mit ihrem anderen Ende gehäusefest befestigt ist, entstehen auch nach dem Brechen der Sollbruchstelle keine losen Teile, welche die Funktion des Drehwinkelsensors beeinträchtigen könnten.With such a locking device, the predetermined breaking moves after breaking put the two parts of the leaf spring away from each other due to the spring tension. Therefore, there can be no rubbing of the leaf spring parts in the area of Predetermined breaking point come out, so that the emergence of abrasion or chips is closed. With the locking device according to the invention is thus securing the Shaft of an angle of rotation sensor possible without having to be unlocked by Bre Chen the predetermined breaking point, the risk of impairing the function of the rotation angle sensor due to abrasion or chips. Because the leaf spring with one end on the shaft and with its other end fixed to the housing also arise after this  Do not break the predetermined breaking point of any loose parts Function of the angle sensor could impair.

Die Blattfeder kann auf sehr unterschiedliche Weise auf der Welle befestigt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sie mit einem Ringkörper auf der Stirnfläche der Welle aufliegt, der durch die Sollbruchstelle mit dem üb­ rigen Blattfederbereich verbunden ist und durch den ein Zapfen der Welle greift. Eine solche Ausführungsform ist sehr einfach und bietet zusätzlich zur Verdrehsicherung der Welle den Vorteil, daß die Welle von der Blattfeder während des Transportes axial in eine Endstellung gehal­ ten wird.The leaf spring can open in very different ways be attached to the shaft. It is particularly advantageous when with a ring body on the face of the Shaft rests, which through the predetermined breaking point with the usual leaf spring area is connected and through the one Pin of the shaft engages. Such an embodiment is very simple and offers additional protection against rotation the shaft the advantage that the shaft of the leaf spring axially into an end position during transport will.

Die Welle kann nach der Justage des Drehwinkelsensors in der sich dann ergebenden Stellung mittels der Sperrein­ richtung auf besonders einfache Weise blockiert werden, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Welle durch Verstemmen des Zapfens mit dem Ringkörper verbunden ist.After adjusting the angle sensor, the shaft can move in the resulting position by means of the lock direction can be blocked in a particularly simple manner, if according to another embodiment of the invention Shaft by caulking the pin with the ring body connected is.

Der Drehwinkelsensor ist insgesamt sehr einfach aufge­ baut, wenn die Blattfeder auf einer Leiterplatte be­ festigt ist, welche die elektronischen Bauteile des Dreh­ winkelsensors trägt und durch die die Welle mit einem Ende hindurchgeführt ist.The angle of rotation sensor is very simple builds when the leaf spring is on a circuit board is solidified, which is the electronic components of the rotation angle sensor carries and through which the shaft with a End is passed.

Die Sperreinrichtung beansprucht besonders wenig Platz, wenn die Blattfeder ein durch Schrauben auf der Leiter­ platte gehaltenes Blechteil ist.The locking device takes up particularly little space, if the leaf spring one by screwing on the ladder plate is held sheet metal part.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.The invention permits numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of shown in the drawing and will be below wrote.

Diese zeigt in This shows in  

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß gestalteten Drehwinkelsensor, Fig. 1 is a plan view of an inventively designed rotary angle sensor,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Drehwinkel­ sensor. Fig. 2 shows a longitudinal section through the angle of rotation sensor.

Die Fig. 1 zeigt ein teilweise aufgebrochen dargestell­ tes Gehäuse 1 des Drehwinkelsensors. In seinem Inneren ist eine Leiterplatte 2 zu erkennen, aus der eine Welle 3 ragt. Diese Welle 3 ist mit dem zu überwachenden Bauteil zu kuppeln, so daß ihre Drehbewegung überwacht werden kann. Wichtig für die Erfindung ist eine als Blattfeder 4 ausgebildete Sperreinrichtung, durch die die Welle 3 wäh­ rend des Transports drehfest gehalten wird. Die Blattfe­ der 4 ist mittels zweier Schrauben 5, 6 auf der Leiter­ platte 2 befestigt und liegt mit einem Ringkörper 7 auf der oberen Stirnfläche der Welle 3 mit Vorspannung auf. Die Verbindung des Ringkörpers 7 mit dem übrigen Bereich der Blattfeder 4 ist als Sollbruchstelle 8 ausgebildet. Wirkt auf der Welle 3 ein die Festigkeit dieser Soll­ bruchstelle 8 übersteigendes Drehmoment, dann bricht die Sollbruchstelle 8 und ermöglicht ein Verdrehen der Welle 3. Fig. 1 shows a partially broken away dargestell tes housing 1 of the rotation angle sensor. A circuit board 2 can be seen in its interior, from which a shaft 3 protrudes. This shaft 3 is to be coupled to the component to be monitored so that its rotational movement can be monitored. Important for the invention is designed as a leaf spring 4 locking device through which the shaft 3 is held in rotation during transport. The Blattfe of 4 is fixed by means of two screws 5 , 6 on the circuit board 2 and lies with an annular body 7 on the upper end face of the shaft 3 with bias. The connection of the ring body 7 with the remaining area of the leaf spring 4 is designed as a predetermined breaking point 8 . Acts on the shaft 3, a strength of the rated breaking point 8 via increasing torque, then breaks the predetermined breaking point 8 and enables a rotation of the shaft. 3

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß die Blattfeder 4 von der Leiterplatte 2 aus schräg nach oben gerichtet verläuft, um mit ihrem Ringkörper 7 auf der Stirnfläche der Welle 3 aufliegen zu können. Die Welle 3 hat auf ihrer Stirnflä­ che einen Zapfen 9, der durch den Ringkörper 7 führt und ihn dadurch auf der Welle 3 hält. Wenn die richtige Ein­ stellung der Welle 3 gefunden ist, verstemmt man den Zap­ fen 9 mit dem Ringkörper 7, so daß ein anschließendes Drehen der Welle 3 nur durch Aufwenden eines die Soll­ bruchstelle 8 zerstörendes Drehmoment möglich ist. FIG. 2 shows that the leaf spring 4 runs directed from the printed circuit board 2 from obliquely upward, to rest with its annular body 7 on the end face of the shaft 3. The shaft 3 has on its Stirnflä surface a pin 9 which passes through the ring body 7 and thereby holds it on the shaft 3 . If the correct position of the shaft 3 is found, the Zap fen 9 is caulked with the annular body 7 , so that subsequent rotation of the shaft 3 is only possible by applying a breaking point 8 which destroys the torque.

Claims (5)

1. Drehwinkelsensor mit einer von dem zu überwachenden Bauteil zu verdrehenden Welle und einer Sperreinrichtung zum Blockieren der Welle in einer festgelegten Winkel­ stellung während des Transportes des Drehwinkelsensors bis zu seinem Einbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung eine mit einem Ende gehäusefest angeord­ nete Blattfeder (4) ist, welche mit ihrem anderen Ende mit Vorspannung auf dem Ende der Welle (3) aufliegt und dort be­ festigt ist, und daß die Blattfeder (4) eine Sollbruch­ stelle (8) hat.1. Rotation angle sensor with a shaft to be rotated by the component to be monitored and a locking device for blocking the shaft in a fixed angular position during transport of the rotation angle sensor until it is installed, characterized in that the locking device has a leaf spring arranged fixed to the housing ( 4 ), which rests with its other end with prestress on the end of the shaft ( 3 ) and is fastened there, and that the leaf spring ( 4 ) has a predetermined breaking point ( 8 ). 2. Drehwinkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfeder (4) mit einem Ringkörper (7) auf der Stirnfläche der Welle (3) aufliegt, der durch die Sollbruchstelle (8) mit dem übrigen Blattfederbereich verbunden ist und durch den ein Zapfen (9) der Welle (3) greift.2. Angle of rotation sensor according to claim 1, characterized in that the leaf spring ( 4 ) with an annular body ( 7 ) rests on the end face of the shaft ( 3 ) which is connected by the predetermined breaking point ( 8 ) to the rest of the leaf spring area and by the one Pin ( 9 ) of the shaft ( 3 ) engages. 3. Drehwinkelsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Welle (3) durch Verstemmen des Zapfens (9) mit dem Ringkörper (7) verbunden ist.3. Angle of rotation sensor according to claim 2, characterized in that the shaft ( 3 ) by caulking the pin ( 9 ) with the ring body ( 7 ) is connected. 4. Drehwinkelsensor nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (4) auf einer Leiterplatte (2) befestigt ist, welche die elektronischen Bauteile des Drehwinkelsensors trägt und durch die die Welle (3) mit einem Ende hindurchgeführt ist.4. Angle of rotation sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the leaf spring ( 4 ) is attached to a circuit board ( 2 ) which carries the electronic components of the angle of rotation sensor and through which the shaft ( 3 ) is passed at one end. 5. Drehwinkelsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfeder (4) ein durch Schrauben (5, 6) auf der Leiterplatte (2) gehaltenes Blechteil ist.5. Angle of rotation sensor according to claim 4, characterized in that the leaf spring ( 4 ) is a sheet metal part held by screws ( 5 , 6 ) on the printed circuit board ( 2 ).