DE60124066T2 - Drehmomentsensor für Fahrzeuge - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Servolenksystem, und insbesondere betrifft sie einen Drehmomentsensor für Automobile.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Im Allgemeinen ist bei großzügig ausgelegten Automobilen, Fahrzeugen mit Niederdruckreifen, Breitreifen und dergleichen der Widerstand des Bodens gegenüber der Drehbewegung der Räder groß. Wenn der Widerstand des Bodens groß ist, wird eine große Menge Betätigungskraft benötigt, um ein Lenkrad zu betätigen, was die Betätigung des Lenkrads erschwert. Um ein solches Problem zu lösen, wurde in Automobilen eine Servolenkeinrichtung verwendet. Bei einer solchen Servolenkeinrichtung wird ein Hilfsaggregat auf einer Lenkeinrichtung gelagert, um die Kraft zu reduzieren, die benötigt wird, um das Lenkrad zu betätigen, wobei die Kraft durch die Servowirkung des Hilfsaggregats reduziert wird.
  • Die Lenkspindel eines Automobils, auf der eine Servolenkeinrichtung gelagert ist, besteht aus Antriebs- und Abtriebswellen. Die Antriebswelle ist an einem Lenkrad befestigt, während die Abtriebswelle an einem Antriebszahnrad befestigt ist, das mit der Zahnstange einer Spurstange in Eingriff steht. Die Antriebs- und Abtriebswellen sind mittels eines Torsionsstabs miteinander verbunden. Bei einer solchen Anordnung bewirkt eine Drehung des Lenkrads eine Drehung der Abtriebswelle, und schließlich führt die Getriebewirkung des Antriebszahnrads und der Zahnstange zu einer Richtungsänderung der Räder, die mit der Spurstange verbunden sind. Bei einem großen Widerstand des Bodens gegenüber der Drehung der Räder ist jedoch die Getriebewirkung des Antriebszahnrads und der Zahnstange nicht gleichmäßig. Folglich wird die mit dem Antriebszahnrad verbundene Abtriebswelle weniger gedreht als die mit dem Lenkrad verbundene Antriebswelle, was zu einer Verwindung des Torsionsstabs führt. Der Grad der Verwindung des Torsionsstabs wird in der Form eines Signals in eine elektronische Steuereinheit eingegeben, und die elektronische Steuereinheit schaltet ein Hilfsaggregat, um auf der Basis des Signals die Differenz zwischen der Drehung der Antriebs- und Abtriebswellen auszugleichen. Dies führt zu einer Verbesserung der Lenkradbetätigung. In einem solchen Fall wird die Verwindung des Torsionsstabs mittels des Drehmomentsensors erfasst.
  • 1 ist ein Querschnitt, der einen herkömmlichen Drehmomentsensor für Automobile zeigt. Wie in 1 dargestellt, besteht der herkömmliche Drehmomentsensor für Automobile aus einem Torsionsstab 3 zum koaxialen Verbinden des unteren Endes einer Antriebswelle 1 mit dem oberen Ende einer Abtriebswelle 2, drei Erfassungsringen 4a, 4b und 4c, die aus magnetischem Material hergestellt und so an den miteinander verbundenen Teilen der Antriebs- und Abtriebswellen 1 und 2 angeordnet sind, dass zwischen ihnen regelmäßige Abstände sind, und einem tonnenförmigen Sensorgehäuse 5, in das die Erfassungsringe 4a, 4b und 4c eingesetzt sind.
  • Die Abtriebswelle 2 ist an ihrem unteren Ende mit einem Antriebszahnrad (nicht abgebildet) verbunden, das mit einer an einer Spurstange (nicht abgebildet) ausgebildeten Zahnstange in Eingriff steht, während das obere Ende der Antriebswelle 1 fest an einem Lenkrad (nicht abgebildet) befestigt ist. Wenn sich der Torsionsstab 3, der die Antriebs- und Abtriebswellen 1 und 2 miteinander verbindet, durch die Drehung des Lenkrads verwindet, wird die Abtriebswelle 2 gedreht.
  • Die Erfassungsringe 4a, 4b und 4c beinhalten einen ersten Erfassungsring 4a, einen zweiten Erfassungsring 4b und einen dritten Erfassungsring 4c. Die ersten und zweiten Erfassungsringe 4a und 4b sind an der Antriebswelle angebracht und drehen sich im Wesentlichen im gleichen Winkel wie das Lenkrad. Der dritte Erfassungsring 4c ist so an der Abtriebswelle 2 angebracht, dass er zusammen mit der Abtriebswelle 2 gedreht wird. An den Unterseiten der ersten und zweiten Erfassungsringe 4a und 4b beziehungsweise an der Oberseite des dritten Erfassungsrings 4c sind drei gezahnte Teile 4d, 4e und 4f ausgebildet.
  • Eine Temperaturausgleich-Erfassungsspule 6 und eine Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 sind so in dem Sensorgehäuse 5 angeordnet, dass sie die gezahnten Teile 4d, 4e und 4f der Erfassungsringe 4a, 4b und 4c umschließen und zusammen mit den Erfassungsringen 4a, 4b und 4c einen magnetischen Kreis bilden. Die Temperaturausgleich-Erfassungsspule 6 ist so angeordnet, dass sie die Spalte zwischen den ersten und zweiten Erfassungsringen 4a und 4b umschließt, und die Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 ist so angeordnet, dass sie die Spalte zwischen den zweiten und dritten Erfassungsringen 4b und 4c umschließt. Zwischen der Temperaturausgleich-Erfassungsspule 6 und der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 ist ein Distanzstück 8 angeordnet. Der den gezahnten Teilen 4e und 4f der zweiten und dritten Erfassungsringe 4b und 4c gegenüberliegende Bereich ändert sich durch die Verwindung des Torsionsstabs 3, der Induktivitätswert der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 ändert sich durch die Änderung des gegenüberliegenden Bereichs, und die Rotationsdifferenz der Antriebs- und Abtriebswellen 1 und 2 wird durch die Messung der Änderung des Induktivitätswerts bestimmt.
  • Die Erfassungsspulen 6 und 7 werden in dem Sensorgehäuse 5 zuverlässig in Position gehalten, um das Drehmoment, das an dem Torsionsstab 3 aufgewendet wird, genau zu erfassen. Um die Position der Erfassungsspulen 6 und 7 zu sichern, steht eine ringförmige Anschlagschraube 9 mit einer bestimmten Dicke mit dem Sensorgehäuse 5 unter der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 in Eingriff, so dass die Erfassungsspulen 6 und 7 in Längsrichtung des Sensorgehäuses 5 gehalten werden. An der Umfangsfläche der Anschlagschraube 9 sind Außengewinde ausgebildet, die mit dem unteren Teil der Innenfläche des Sensorgehäuses 5, an dem Innengewinde ausgebildet sind, in Eingriff stehen.
  • In dem Prozess des In-Eingriff-Bringens der Anschlagschraube 9 mit dem unteren Teil des Sensorgehäuses 5, wenn die Anschlagschraube 9 mit der Unterseite der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 in Kontakt gebracht wird, kann die Position der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 und der Temperaturausgleich-Erfassungsspule 6 durch die Reibungskraft zwischen der Oberseite der Anschlagschraube 9 und der Unterseite der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 geändert werden. Außerdem sind das Sensorgehäuse 5 und die Erfassungsspulen 6 und 7 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt und haben daher unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, was dazu führt, dass sie sich in unterschiedlichem Maße ausdehnen. Die Volumenänderungen des Sensorgehäuses 5 und der Erfassungsspulen 6 und 7, die durch die verschiedenen Wärmeausdehnungen bedingt sind, führen zu Schäden am Sensorgehäuse 5 und an den Erfassungsspulen 6 und 7. Um das vorstehend genannte Problem zu lösen, sind die Erfassungsspulen 6 und 7 so in dem Sensorgehäuse 5 positioniert, dass sie von der Innenfläche des Sensorgehäuses 5 beabstandet sind. Außerdem ist die Anschlagschraube 9 etwas von der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 beabstandet, wenn die Erfassungsspulen 6 und 7 von der Anschlagschraube 9 gesichert werden.
  • Wenn jedoch Vibrationen oder Stöße durch kleine Schlitze zwischen dem Sensorgehäuse 5 und den Erfassungsspulen 6 und 7 sowie zwischen der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7 und der Anschlagschraube 9 in das Innere des Drehmomentsensors übertragen werden, ändern sich die Positionen der Temperaturausgleich-Erfassungsspule 6 und der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 7, was zu dem Problem führt, dass das Drehmoment, das an dem Torsionsstab 3 aufgebracht wird, nicht genau erfasst wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Als man die vorliegende Erfindung machte, berücksichtigte man demgemäß die vorstehend genannten, im Stand der Technik auftretenden Probleme, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentsensor für Automobile bereitzustellen, wobei der Drehmomentsensor einer Servolenkeinrichtung verbessert ist, so dass nicht nur die Positionen von Erfassungsspulen effektiv gesichert sind, sondern auch der Umgang mit der thermischen Verformung des Torsionsstabs und dem auf den Torsionsstab wirkenden Auftreffstoß problemlos ist.
  • Um das vorstehend genannte Ziel zu erreichen, bietet die vorliegende Erfindung einen Drehmomentsensor für Automobile, umfassend: einen Torsionsstab, der eine an einem Lenkrad befestigte Antriebswelle mit einer an einer Steuervorrichtung befestigten Abtriebswelle koaxial verbindet; eine Vielzahl von Erfassungsringen, die auf den Umfangsflächen der Antriebs- und Abtriebswellen gelagert sind; mindestens eine Erfassungsspule, die so angeordnet ist, dass die Spalten zwischen den Erfassungsringen umschlossen werden; ein Sensorgehäuse zur Aufnahme der Erfassungsspule; und ein an dem Sensorgehäuse befestigtes Positionssicherungselement, das durch die Seite des Sensorgehäuses in dichten Kontakt mit der Seitenfläche der Erfassungsspule zu bringen ist, wobei zwischen der Erfassungsspule und dem Positionssicherungselement eine Reibscheibe zur Sicherung der Position der Erfassungsspule angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Positionssicherungselement Abschnitte der Seitenfläche der Erfassungsspule umschließt und eine Öffnung aufweist, damit das Positionssicherungselement in das Sensorgehäuse eingeführt werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Reibscheibe so geformt, dass sie die gleiche Krümmung wie die Seitenfläche der Erfassungsspule besitzt, und aus Gummi ausgebildet, um Schwingungen zu dämpfen, mit denen die Erfassungsspule beaufschlagt wird, und um thermische Verformungen der Erfassungsspule und des Sensorgehäuses aufzunehmen.
  • Vorzugsweise besteht das Positionssicherungselement aus einem Bauteil mit der gleichen Krümmung wie die Seitenfläche der Erfassungsspule, das in dichten Kontakt mit der Seitenfläche der Erfassungsspule zu bringen ist, einem oberen Erweiterungsabschnitt, der sich von dem oberen Ende des in dichten Kontakt mit der Oberseite der Erfassungsspule zu bringenden Bauteils erstreckt, einem unteren Erweiterungsabschnitt, der sich von dem unteren Ende des in dichten Kontakt mit der Unterseite der Erfassungsspule zu bringenden Bauteils erstreckt, und einer Vielzahl von Befestigungslaschen, die sich von der Seite des Bauteils seitlich weg erstrecken, um das Positionssicherungselement mit dem Sensorgehäuse fest zu verbinden.
  • Vorzugsweise weisen die Befestigungslaschen und das Sensorgehäuse jeweils eine Vielzahl von Bolzenlöchern zur sicheren Befestigung des Positionssicherungselements auf.
  • Vorzugsweise sind das Bauteil des Positionssicherungselements und die Reibscheibe jeweils mit einer Durchgangsbohrung versehen, um die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Sensorgehäuses zu ermöglichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehend genannten und weitere Ziele, Merkmale und sonstige Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich besser verstehen anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1 ein Querschnitt ist, der einen herkömmlichen Drehmomentsensor für Automobile zeigt;
  • 2 ein Teil-Querschnitt ist, der einen erfindungsgemäßen Drehmomentsensor für Automobile zeigt;
  • 3 ein vergrößerter Querschnitt ist, der die Anordnung eines erfindungsgemäßen Positionssicherungselements zeigt;
  • 4 eine perspektivische Ansicht ist, die das Positionssicherungselement zeigt; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht, teilweise in Explosionsdarstellung, des erfindungsgemäßen Drehmomentsensors ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wie in 2 dargestellt, besteht ein erfindungsgemäßer Drehmomentsensor für Automobile aus einem Torsionsstab 30 zum koaxialen Verbinden des unteren Endes einer Antriebswelle 10 mit dem oberen Ende einer Abtriebswelle 20, einer Vielzahl von Erfassungsringen 41, 42 und 43, die auf einer der Antriebs- und Abtriebswellen 10 und 20 gelagert sind, und einem Sensorgehäuse 50 zur Aufnahme der Erfassungsringe 41, 42 und 43.
  • Die Abtriebswelle 20 ist an einem radseitigen Lenkmechanismus (nicht abgebildet) befestigt. An dem unteren Teil der Abtriebswelle 20 ist ein Antriebszahnradteil 21 ausgebildet, das mit einer an einer radseitigen Spurstange (nicht abgebildet) ausgebildeten Zahnstange (nicht abgebildet) in Eingriff gebracht wird. Das obere Ende der Antriebswelle 10 ist fest an einem Lenkrad (nicht abgebildet) befestigt, so dass die Abtriebswelle 20 durch die Verwindung des Torsionsstabs 30, die entsteht, wenn sich die Reibung zwischen den Rädern eines Automobils und dem Boden vergrößert, gedreht wird. Das obere Ende des Torsionsstabs 30 ist mittels eines horizontalen Stifts 10a fest an der Antriebswelle 10 befestigt, und das untere Ende des Torsionsstabs 30 sitzt fest in der Abtriebswelle 20, die sich unter dem unteren Teil des Sensorgehäuses 50 erstreckt.
  • Die Erfassungsringe 41, 42 und 43 bestehen aus einem ersten Erfassungsring 41, einem zweiten Erfassungsring 42 und einem dritten Erfassungsring 43. Die Erfassungsringe 41, 42 und 43 sind aus magnetischem Material hergestellt. Die Erfassungsringe 41, 42 und 43 sind so auf den verbundenen Teilen der Antriebs- und Abtriebswellen 10 und 20 gelagert, dass sie voneinander beabstandet sind. Der ersten und zweiten Erfassungsringe 41 und 42 sind auf der Umfangsfläche des unteren Endes der Antriebswelle 10 gelagert, während der dritte Erfassungsring 43 auf der Umfangsfläche des oberen Endes der Abtriebswelle 20 gelagert ist. An den Unterseiten der ersten und zweiten Erfassungsringe 41 und 42 beziehungsweise an der Oberseite des dritten Erfassungsrings 43 sind drei gezahnte Teile 41a, 42a und 43a ausgebildet.
  • Das Sensorgehäuse 50 ist tonnenförmig und an seiner Unter- und Oberseite offen, so dass die Innenseite des Sensorgehäuses 50 die Erfassungsringe 41, 42 und 43 umgibt. Die Antriebswelle 10 ist so in das Sensorgehäuse 50 eingesetzt, dass sie mit Hilfe eines Rollenlagers 10b in dem Sensorgehäuse 50 gedreht wird.
  • Die Erfassungsspulen 60 und 70 sind um die gezahnten Teile 41a, 42a und 43a der Erfassungsringe 41, 42 und 43 herum angeordnet und bilden somit zusammen mit den gezahnten Teilen 41a, 42a und 43a einen magnetischen Kreis. Um die Spalte zwischen den ersten und zweiten Erfassungsringen 41 und 42 herum ist eine Temperaturausgleich-Erfassungsspule 60 vorgesehen, während um die Spalte der zweiten und dritten Erfassungsringe 42 und 43 herum eine Magnetwiderstand-Erfassungsspule 70 vorgesehen ist. Die Erfassungsspulen 60 und 70 haben den gleichen Aufbau. Die Erfassungsspulen 60 und 70 bestehen jeweils aus einem Spulenkörper 62 oder 72, um den eine Wicklung 61 und 71 gewickelt ist, und einem Spulenkörpergehäuse 63 oder 73, in dem der Spulenkörper 62 oder 72 sitzt. Zwischen den Erfassungsspulen 60 und 70 ist ein Distanzstück 80 angeordnet.
  • Die Erfassungsspulen 60 und 70 sind sicher in dem Sensorgehäuse 50 befestigt, so dass sie das an dem Torsionsstab 30 aufgebrachte Drehmoment genau erfassen. Zu diesem Zweck ist an der Seite des Sensorgehäuses 50 ein Positionssicherungselement 90 befestigt.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt, hält das Positionssicherungselement 90 die Erfassungsspulen 60 und 70 zuverlässig und verhindert, dass die Erfassungsspulen 60 und 70 in Quer- und Längsrichtungen verschoben werden. Das Positionssicherungselement 90 besteht aus einem Bauteil 91 mit der gleichen Krümmung wie die Seitenflächen der Erfassungsspulen 60 und 70, so dass diese in dichten Kontakt mit der Seitenfläche von einer der Erfassungsspulen 60 oder 70 kommen, einem oberen Erweiterungsabschnitt 92, der sich von dem oberen Ende des in dichten Kontakt mit der Oberseite der Temperaturausgleich-Erfassungsspule 60 zu bringenden Bauteils 91 erstreckt, einem unteren Erweiterungsabschnitt 93, der sich von dem unteren Ende des in dichten Kontakt mit der Unterseite der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 70 zu bringenden Bauteils 91 erstreckt, und einer Vielzahl von Befestigungslaschen 94, die sich von der Seite des Bauteils 91 seitlich weg erstrecken, um das Positionssicherungselement 90 fest an dem Sensorgehäuse 50 zu befestigen.
  • Das Positionssicherungselement 90 wird durch die Seite des Sensorgehäuses 50 eingesetzt. Wie in 5 dargestellt, ist an einem Teil der Seite des Sensorgehäuses 50 eine Öffnung 51 ausgebildet, um das Positionssicherungselement 90 aufzunehmen. An dem Sensorgehäuse 50 ist an Positionen neben der Öffnung 51 eine Vielzahl von Sitzteilen 52 vorgesehen. Die Befestigungslaschen 94 sind mit Bolzenlöchern 94a versehen, und die Sitzteile 52 sind mit Bolzenlöchern 52a versehen. Das Positionssicherungselement 90 ist mittels einer Vielzahl von Bolzen 110, die in die Bolzenlöcher 94a und 52a eingesetzt werden, sicher an dem Sensorgehäuse 50 befestigt.
  • Zwischen dem Positionssicherungselement 90 und den Erfassungsspulen 60 und 70 ist eine Reibscheibe 100 angeordnet, um Reibungskraft zu erzeugen und die Positionen der Erfassungsspulen 60 und 70 zu sichern. Die Reibscheibe 100 ist aus Gummi hergestellt. Die Reibscheibe 100 dient folglich dazu, Vibrationen, die durch die Bewegung eines Lenkrads (nicht abgebildet) und die Erschütterung durch äußere Einwirkung verursacht und an die Erfassungsspulen 60 und 70 übertragen werden, zu reduzieren. Außerdem dient die Reibscheibe 100 dazu, die verschiedenen thermischen Verformungen des Sensorgehäuses 50 und der Spulenkörpergehäuse 63 und 73 aufzunehmen, die durch die Hitze der Wicklungen 61 und 71 verursacht werden. Die Reibscheibe 100 hat die gleiche Krümmung wie die Seitenfläche 91a des Bauteils 91 des Positionssicherungselements 90 und die Seitenflächen der Erfassungsspulen 60 und 70, die mit der Reibscheibe 100 in Kontakt gebracht werden. Das Bereitstellen der Reibscheibe 100 erlaubt es dem Positionssicherungselement 90, in dichten Kontakt mit den Erfassungsspulen 60 und 70 gebracht und zwischen dem Sensorgehäuse 50 und den Spulenkörpergehäusen 63 und 73 angeordnet zu werden.
  • Außerdem sind die Wicklungen 61 und 71 der Erfassungsspulen 60 und 70 mittels eines Kabels mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (nicht abgebildet), die an einem geeigneten Teil eines Automobils positioniert ist, verbunden. In der Mitte des Bauteils 91 des Positionssicherungselements 90 ist eine Durchgangsbohrung 91b ausgebildet, um es dem Kabel zu erlauben, durch das Positionssicherungselement 90 hindurchzulaufen, und in der Mitte des Reibelements 100 ist zu dem selben Zweck gegenüber der Durchgangsbohrung 91b eine Durchgangsbohrung 101 ausgebildet.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Drehmomentsensors beschrieben.
  • Wenn ein Fahrer ein Lenkrad (nicht abgebildet) betätigt, während ein Fahrzeug gefahren wird, das mit dem erfindungsgemäßen Drehmomentsensor ausgestattet ist, wird durch die Abtriebswelle 20, die mittels des Torsionsstabs 30 mit der Antriebswelle 10 verbunden ist, ein Lenkmechanismus (nicht abgebildet) geschaltet und die Richtung der Räder geändert. In einem solchen Fall, wenn auf das Lenkrad eine Betätigungskraft angewendet wird, die größer ist als ein bestimmter Wert, verwindet sich der Torsionsstab 30, da der Drehwinkel der Abtriebswelle 20, die mittels des Torsionsstabs 30 indirekt mit dem Lenkrad verbunden ist, kleiner ist als der Drehwinkel der Antriebswelle 10, die aufgrund der Reibung zwischen den Rädern und dem Boden direkt von dem Lenkrad gedreht wird. Der Bereich, der den gezahnten Teilen 42a und 43a der zweiten und dritten Erfassungsringe 42 und 43 gegenüberliegt, wird geändert, wodurch der Induktivitätswert der Magnetwiderstand-Erfassungsspule 70 und gleichzeitig die induzierte Spannung der Wicklungen 61 und 71 geändert werden.
  • Eine solche Änderung der induzierten Spannung wird durch die Änderung des Magnetwiderstands verursacht und durch die Signalverarbeitungseinheit in eine Steuereinheit eingegeben. Die Steuereinheit misst auf der Basis eines Eingangssignals die Differenz zwischen den Drehwinkeln der Antriebs- und Abtriebswellen und schaltet Leistungsmittel (nicht abgebildet), um die Differenz auszugleichen.
  • Wie vorstehend beschrieben, bietet die vorliegende Erfindung einen Torsionsstab für Automobile, wobei die Bereitstellung des Positionssicherungselements 90 und der Reibscheibe 100 es ermöglicht, dass die Temperaturausgleich-Erfassungsspule 60 und die Magnetwiderstand-Erfassungsspule 70 sowohl in Längs- als auch in Querrichtungen zuverlässig in dem Sensorgehäuse 50 gehalten werden, unabhängig von dem Auftreten von Vibrationen oder Stößen von außen und einer Temperaturänderung, wodurch er in der Lage ist, das an dem Torsionsstab 30 aufgebrachte Drehmoment genau zu erfassen.
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden zwar zum Zwecke der Erläuterung offenbart, doch es wird dem Fachmann einleuchten, dass verschiedene Änderungen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen offenbart wird, abzuweichen.

Claims (6)

  1. Drehmomentsensor für Automobile, mit: einem Torsionsstab (30), der eine an einem Lenkrad befestigte Antriebswelle (10) mit einer an einer Steuervorrichtung befestigten Abtriebswelle (20) koaxial verbindet; einer Mehrzahl von Erfassungsringen (41, 42, 43), die auf Umfangsflächen der Antriebs- und Abtriebswellen gelagert sind; mindestens einer Erfassungsspule (60, 70), die so angeordnet ist, dass Spalten zwischen den Erfassungsringen umschlossen werden; einem Sensorgehäuse (50) zur Aufnahme der Erfassungsspule; und einem an das Sensorgehäuse befestigten Positionssicherungselement (90), das durch eine Seite des Sensorgehäuses in dichten Kontakt mit einer Seitenfläche der Erfassungsspule zu bringen ist, mit einer zwischen der Erfassungsspule und dem Positionssicherungselement zwischengeschalteten Reibscheibe (100) zur Sicherung der Position der Erfassungsspule.
  2. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, wobei das Positionssicherungselement (90) vorgesehen ist, um Abschnitte einer Seitenfläche der Erfassungsspule (60, 70) zu umschließen, und das Sensorgehäuse (50) eine Öffnung (51) aufweist, damit das Positionssicherungselement in das Sensorgehäuse eingeführt werden kann.
  3. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, wobei die Reibscheibe (100) so geformt ist, dass sie die gleiche Krümmung wie eine Seitenfläche der Erfassungsspule besitzt, und aus Gummi besteht, um Schwingungen zu dämpfen, mit denen die Erfassungsspule beaufschlagt wird, und um thermische Verformungen der Erfassungsspule und des Sensorgehäuses aufzunehmen.
  4. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, wobei das Positionssicherungselement ein Bauteil (91) mit der gleichen Krümmung wie eine Seitenfläche der Erfassungsspule, das in dichten Kontakt mit der Seitenfläche der Erfassungs spule zu bringen ist, einen oberen Erweiterungsabschnitt (92), der sich von einem oberen Abschnitt des in dichtem Kontakt mit einer Seitenfläche der Erfassungsspule zu bringenden Bauteils erstreckt, einen unteren Erweiterungsabschnitt (93), der sich von einem unteren Ende des in dichtem Kontakt mit einer unteren Fläche der Erfassungsspule zu bringenden Bauteils erstreckt, sowie mehrere Befestigungslaschen (94), die sich von einer Seite des Bauteils seitlich aus einer Seite des Bauteils erstrecken, um das Positionssicherungselement mit dem Sensorgehäuse fest zu verbinden, umfasst.
  5. Drehmomentsensor nach Anspruch 4, wobei die Befestigungslaschen und das Sensorgehäuse jeweils mehrere Bolzenlöcher (52a, 94a) zur Befestigung des Positionssicherungselement aufweisen.
  6. Drehmomentsensor nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Bauteil des Positionssicherungselements und die -Reibscheibe jeweils mit einer Durchgangsbohrung (91b, 101) versehen sind, um die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Sensorgehäuses zu ermöglichen.
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