EP1638833A1 - Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system - Google Patents

Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system

Info

Publication number
EP1638833A1
EP1638833A1 EP04740019A EP04740019A EP1638833A1 EP 1638833 A1 EP1638833 A1 EP 1638833A1 EP 04740019 A EP04740019 A EP 04740019A EP 04740019 A EP04740019 A EP 04740019A EP 1638833 A1 EP1638833 A1 EP 1638833A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axially displaceable
displaceable element
shaft
frame
inclined surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04740019A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Budaker
Michael Hägele
Markus Heger
Michael Ochs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Publication of EP1638833A1 publication Critical patent/EP1638833A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting a rotary movement according to the preamble of claim 1 and a steering system equipped therewith according to
  • DE 100 37 211 A1 describes a device for detecting a rotary movement of a steering handle of a vehicle steering system.
  • An axially displaceable element arranged on a steering shaft forms a movement screw on the steering shaft with a gear connection formed as a thread.
  • the axially displaceable element is axially guided in a longitudinal guide, consisting of a push rod on the element and a guide channel for the push rod.
  • a magnetic irregularity on the axially displaceable element is detected by a galvano-magnetic sensor and the longitudinal movement of the axially displaceable element is detected. This enables absolute detection of the rotary movement of the steering handle, but the device described is not exact because of the inevitable play of the longitudinal guide.
  • EP 1 114 765 A2 describes a device for detecting a rotational movement in a vehicle steering system, the rotational movement of the shaft to be detected being translated into a rotational movement of a screw shaft via a backlash-free gear.
  • the rotational movement of the screw shaft is detected in a manner similar to that of the shaft described in DE 100 37211 A1, it being possible for the axially displaceable element to be spring-loaded in the radial direction of the shaft.
  • the device described in EP 1 114 765 A2 is complex to manufacture and requires a relatively large amount of space.
  • the longitudinal guide of the axially displaceable element is not completely free of play. The measuring accuracy of the device is affected.
  • the invention has for its object to provide a device for detecting a rotational movement in a vehicle steering system, which allows a very high measurement accuracy with a simple structure and minimal space requirements.
  • a steering system equipped with it is to be proposed.
  • the object is achieved with a device with the features of claim 1 and with a steering system with the features of the independent claim.
  • a shaft is rotatably mounted in a frame, on which an element which is axially displaceable in the direction of the shaft is arranged and which is connected to the shaft via a gear connection which transforms the rotary movement of the shaft into a longitudinal movement.
  • the axially displaceable element is guided in the axial direction with a longitudinal guide prestressed in the radial direction of the shaft, a detection device being provided which detects the longitudinal movement of the axially displaceable element.
  • a frame-side component of the longitudinal guide is seated on the axially displaceable element on first inclined surfaces which extend obliquely to one another and in the axial direction of the axially displaceable element.
  • the axially displaceable element and the shaft engage in one another without play via second inclined surfaces of the geared connection, the first inclined surfaces and the second inclined surfaces having the same inclination directions with respect to one another.
  • the invention is therefore based on the knowledge that both the first and second inclined surfaces are formed uniformly, wherein they have the same, preferably trapezoidal, inclination directions.
  • the first inclined surfaces provided for the axial guidance are shaped in the same way as the second inclined surfaces along the circumferential direction of the geared connection. This has the advantage that a radially oriented pressure exerted on the first inclined surfaces via the frame-side component in the geared connection causes the second inclined surfaces there to be axially pressed on and thus ensures sufficient backlash that ensures effective positive locking.
  • the gear connection between the shaft and the axially displaceable element is preferably screw-like or thread-like and has corresponding (second) inclined surfaces on the shaft and / or (first) inclined surfaces on the axially displaceable element, which abut one another.
  • the Inclined surfaces of the gear connection and the inclined surfaces between the frame-side component and the axially displaceable element each have the same directions of their inclinations.
  • the frame-side component is preferably a pressure piece that is prestressed, for example, by spring force or hydraulic pressure.
  • the displaceable element is preferably designed as a nut which is axially guided on the shaft designed as a thread.
  • first inclined surfaces on the axially displaceable element in an axially guided recess directed radially from the lateral surface of the element to its longitudinal axis.
  • the depression preferably has a trapezoidal cross section.
  • the axially displaceable element is preferably annular or cylindrical or sleeve-shaped or angular around the shaft, the gear connection between the shaft and the axially displaceable element being designed as a thread, forming a movement screw.
  • the thread is preferably formed as a trapezoidal thread or as a ball recirculation.
  • the frame-side component of the longitudinal guide is accommodated in the recess of the axially displaceable element.
  • the rotational movement of the shaft is via the gear connection between the Shaft and the axially displaceable element in a longitudinal movement of the same.
  • the longitudinal displacement of the axially displaceable element is recorded via the detection device with an evaluation circuit.
  • a sensor or a signal transmitter is arranged on the circumference of the axially displaceable element, each communicating with a signal transmitter or sensor which is arranged adjacent to this on the frame or frame-side component of the longitudinal guide.
  • the sensor can be a magnetoresistive sensor which is essentially formed from one or more meandering conductor tracks made of a ferromagnetic nickel-cobalt alloy which is vapor-deposited on a silicon substrate and is passivated by a silicon-nitride protective layer.
  • the resistance of the ferromagnetic nickel-cobalt alloy shows a strong dependence on a magnetic field in relation to the magnetic field direction.
  • the signal transmitter can be a bar magnet, which is preferably a greater axial extension than the structurally predetermined measuring range of the longitudinal movement of the axially displaceable element, in order to enable an installation tolerance of the signal transmitter or of the axially displaceable element relative to the sensor. It can also be expedient to design the signal transmitter as a ring magnet.
  • the axially displaceable element as a nut which is arranged to be axially movable on a shaft designed as a steering spindle.
  • This arrangement is " particularly suitable for detecting the steering angle in the area of the steering handle (steering wheel).
  • the displaceable element as a threaded nut
  • the shaft being designed as a threaded piece on which the threaded nut is arranged to be axially movable.
  • the threaded piece is in turn attached to a steering nut, which is attached to a ball screw
  • Fig. 1 shows a schematic cross section of a device for detecting a rotational movement on a steering spindle
  • Fig. 2 shows a schematic longitudinal section along the line I-1 through the measuring device shown in Fig. 1
  • Fig. 3 shows a schematic cross section of a differently designed device for detecting a rotational movement on a rack.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a device 1 for detecting a rotary movement of a shaft 3 in a vehicle steering system.
  • the shaft 3, designed as a steering shaft, is rotatably mounted in the frame 2.
  • the device 1 is intended to record the rotational movement and the rotational position of the shaft 3 absolutely.
  • a detection device 7 is provided, which consists of a signal transmitter 14, which is designed as a bar magnet 17, and a sensor 15, which is designed as a magnetoresistive sensor or sensor surface 16.
  • FIG. 2 shows in a longitudinal section along the line II in FIG. 1 through the device 1 for detecting a rotary movement
  • the bar magnet 17 extends over an axial region 18 of an axially displaceable element 4 which is arranged on the shaft 3 and is on this element 4 set.
  • the sensor 15 is arranged opposite the bar magnet 17 with a small radial distance.
  • the sensor 15 is fixed on the frame 2. It may also be expedient to arrange the sensor on the axially displaceable element 4 and to arrange the bar magnet 17 fixed to the frame.
  • the gear connection 5 is shown in the Embodiment as a thread 12, in particular as a trapezoidal thread 13 with
  • the cylindrical, sleeve-shaped, axially displaceable element 4 forms a movement screw with the trapezoidal thread 13 and the shaft 3.
  • the magnetoresistive sensor 16 is flooded by the field lines of the bar magnet 17 and a signal - planar Hall voltage or change in resistance - is generated in the sensor 16.
  • the signal can be evaluated by a control and / or regulating unit of the vehicle steering system and used to control a servo motor of the vehicle steering system.
  • the axially displaceable element 4 can also be arranged on a steering nut instead of on a steering shaft, the detection device detecting the longitudinal movement of a rack.
  • the frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 is brought to bear against the axially displaceable element 4 on first inclined surfaces 9, 9 'which run obliquely to one another and in the direction of the longitudinal axis 19.
  • the frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 has (first) inclined surfaces 9 and the axially displaceable element 4 (first) inclined surfaces 9 '.
  • The, inclined surfaces 9 'on the axially displaceable element 4 are designed as trapezoidal approximating surfaces.
  • the frame-side, spring-loaded component 8 of the longitudinal guide 6 protrudes into the depression 11 thus formed in the axially displaceable element 4 and lies with its inclined surfaces 9 against the inclined surfaces 9 'of the recess 11 without play.
  • the space requirement of the device 1 is minimized in that the frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 is kept flat and protrudes with its predominant part of its radial extent into the recess 11 of the axially displaceable element 4.
  • the gear connection 5 can be a thread or a helical link guide or a ball recirculation.
  • the rod magnet 17 or signal transmitter 14 is larger in its axial extension 18 than is required by the design measuring range of the longitudinal movement of the axially displaceable element 4.
  • FIG. 3 shows a measuring device 1 'as the second exemplary embodiment of the invention.
  • the arrangement of the measuring device on a rack 129 in an electric steering system is shown there.
  • This is provided with a ball screw thread 135 which interacts with a steering nut 128.
  • the steering nut 128 is mounted in the housing 100 by a bearing with rolling elements 111 and is driven by an electric motor 126 via a gear designed as a belt drive 127, whereby the rack 129 or push rod can be deflected to assist manual deflection via a steering pinion (not shown).
  • the steering nut 128 is provided with a threaded piece 133 on which a threaded nut 136 is arranged so as to be axially movable.
  • the threaded piece 133 and the threaded nut 136 represent the components designed according to the invention, namely the rotatably mounted shaft or the axially displaceable element, which have inclined surfaces of identical design (not shown here, but see FIG. 2).
  • the sensor components 130 and 131 for detecting the axial movement 137 of the threaded nut 136 are arranged thereon.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

The invention relates to a device (1) for recording a rotational movement in a vehicle steering system. According to the invention, a shaft (3) is rotatably mounted in a rack (2), the rotational movement of said shaft to be recorded. An axially displaceable element (4) is arranged on the shaft (3) and is connected thereto (3) by means of a transmission-like connection (5) which converts the rotational movement of the shaft (3) into a longitudinal movement. Said transmission-like connection (5) can be a thread or a screw-type sliding guide or a recirculating ball mechanism. The axially displaceable element (4) is axially guided by means of a longitudinal guide (6) which is pre-stressed in the radial direction, and especially by means of a component (8) of the longitudinal guide (6), having inclined lateral surfaces on the frame side. A detection device (7) consisting of a signal emitter (14) located on the axially displaceable element (4) and a sensor (15) located on the rack (2) detects the longitudinal movement of the axially displaceable element (4).

Description

Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung in einer Fahrzeug-Lenkeinrichtung Device for detecting a rotary movement in a vehicle steering device
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein damit ausgestattetes Lenksystem nach demThe invention relates to a device for detecting a rotary movement according to the preamble of claim 1 and a steering system equipped therewith according to
Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs.General term of the secondary claim.
Die DE 100 37 211 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung einer Lenkhandhabe eines Fahrzeug-Lenksystems. Ein auf einer Lenkwelle angeordnetes axial verschiebbares Element bildet mit einer als Gewinde ausgebildeten getrieblichen Verbindung auf der Lenkwelle eine Bewegungsschraube. Das axial verschiebbare Element ist in einer Längsführung, bestehend aus einer Schiebestange an dem Element und einem Führungskanai für die Schiebestange axial geführt. Eine magnetische Unregelmäßigkeit an dem axial verschiebbaren Element wird dabei von einem galvano-magnetischen Sensor detektiert und die Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements erfasst. Damit ist zwar eine absolute Erfassung der Drehbewegung der Lenkhandhabe ermöglicht, die beschriebene Einrichtung ist aber wegen des unvermeidlichen Spiels der Längsführung nicht exakt.DE 100 37 211 A1 describes a device for detecting a rotary movement of a steering handle of a vehicle steering system. An axially displaceable element arranged on a steering shaft forms a movement screw on the steering shaft with a gear connection formed as a thread. The axially displaceable element is axially guided in a longitudinal guide, consisting of a push rod on the element and a guide channel for the push rod. A magnetic irregularity on the axially displaceable element is detected by a galvano-magnetic sensor and the longitudinal movement of the axially displaceable element is detected. This enables absolute detection of the rotary movement of the steering handle, but the device described is not exact because of the inevitable play of the longitudinal guide.
Die EP 1 114 765 A2 beschreibt eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung in einer Fahrzeug-Lenksystem, wobei über ein spielfreies Getriebe die Drehbewegung der zu erfassenden Welle in eine Drehbewegung einer Schraubenwelle übersetzt wird. Die Drehbewegung der Schraubenwelle wird ähnlich wie bei der in der DE 100 37211 A1 beschriebenen Welle erfasst, wobei das axial verschiebbare Element in radialer Richtung der Welle federbelastet sein kann.EP 1 114 765 A2 describes a device for detecting a rotational movement in a vehicle steering system, the rotational movement of the shaft to be detected being translated into a rotational movement of a screw shaft via a backlash-free gear. The rotational movement of the screw shaft is detected in a manner similar to that of the shaft described in DE 100 37211 A1, it being possible for the axially displaceable element to be spring-loaded in the radial direction of the shaft.
Die in der EP 1 114 765 A2 beschriebene Einrichtung ist aufwändig herzustellen und hat einen verhältnismäßig großen Bauraumbedarf. Zudem ist eine Spielfreistellung der Längsführung des axial verschiebbaren Elements nicht ganz gegeben. Die Messgenauigkeit der Einrichtung ist dadurch beeinträchtigt.The device described in EP 1 114 765 A2 is complex to manufacture and requires a relatively large amount of space. In addition, the longitudinal guide of the axially displaceable element is not completely free of play. The measuring accuracy of the device is affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung in einer Fahrzeug-Lenksystem zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und geringstem Bauraumbedarf eine sehr hohe Messgenauigkeit ermöglicht. Außerdem soll eine damit ausgestattetes Lenksystem vorgeschlagen werden. Die Aufgabe wird mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs.The invention has for its object to provide a device for detecting a rotational movement in a vehicle steering system, which allows a very high measurement accuracy with a simple structure and minimal space requirements. In addition, a steering system equipped with it is to be proposed. The object is achieved with a device with the features of claim 1 and with a steering system with the features of the independent claim.
Demnach ist in einem Gestell eine Welle drehbar gelagert, auf der ein in Richtung der Welle axial verschiebbares Element angeordnet ist, das über eine, die Drehbewegung der Welle in eine Längsbewegung umformende getriebliche Verbindung mit der Welle verbunden ist. Das axial verschiebbare Element ist mit einer in radialer Richtung der Welle vorgespannten Längsführung in axialer Richtung geführt, wobei eine die Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements erfassenden Nachweiseinrichtung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Anlage eines gestellseitigen Bauelements der Längsführung an dem axial verschiebbaren Element an zueinander schräg und in axialer Richtung des axial verschiebbaren Elements verlaufenden ersten Schrägflächen. Das axial verschiebbare Element und die Welle greifen über zweite Schrägflächen der getrieblichen Verbindung spielfrei ineinander, wobei die ersten Schrägflächen und die zweiten Schrägflächen gleiche Neigungsrichtungen zueinander haben. Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, dass sowohl die ersten als auch zweiten Schrägflächen gleichförmig ausgebildet sind, wobei sie gleich, vorzugsweise trapezförmig ausgeprägte, Neigungsrichtungen aufweisen. Mit anderen Worten: Es wird die für die axiale Führung vorgesehenen ersten Schrägflächen gleich wie die zweiten Schrägflächen entlang der Umlaufrichtung der getrieblichen Verbindung geformt. Das hat den Vorteil, dass ein über das gestellseitige Bauelement auf die ersten Schrägflächen ausgeübter radial ausgerichteter Druck in der getrieblichen Verbindung eine axiales Anpressen der dortigen zweiten Schrägflächen bewirkt und somit für eine ausreichende Spielfreiheit, die eine effektiven Formschluss sicherstellt, sorgt.Accordingly, a shaft is rotatably mounted in a frame, on which an element which is axially displaceable in the direction of the shaft is arranged and which is connected to the shaft via a gear connection which transforms the rotary movement of the shaft into a longitudinal movement. The axially displaceable element is guided in the axial direction with a longitudinal guide prestressed in the radial direction of the shaft, a detection device being provided which detects the longitudinal movement of the axially displaceable element. According to the invention, a frame-side component of the longitudinal guide is seated on the axially displaceable element on first inclined surfaces which extend obliquely to one another and in the axial direction of the axially displaceable element. The axially displaceable element and the shaft engage in one another without play via second inclined surfaces of the geared connection, the first inclined surfaces and the second inclined surfaces having the same inclination directions with respect to one another. The invention is therefore based on the knowledge that both the first and second inclined surfaces are formed uniformly, wherein they have the same, preferably trapezoidal, inclination directions. In other words: the first inclined surfaces provided for the axial guidance are shaped in the same way as the second inclined surfaces along the circumferential direction of the geared connection. This has the advantage that a radially oriented pressure exerted on the first inclined surfaces via the frame-side component in the geared connection causes the second inclined surfaces there to be axially pressed on and thus ensures sufficient backlash that ensures effective positive locking.
Diese einfach zu realisierende Spielfreistellung der Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung erlaubt eine hohe Messgenauigkeit der Einrichtung. Es wird also eine sehr genaue Sensor-Messeinrichtung geschaffen.This easy-to-implement clearance of the device for detecting a rotary movement permits a high measuring accuracy of the device. A very precise sensor measuring device is thus created.
Die getriebliche Verbindung zwischen der Welle und dem axial verschiebbaren Element ist vorzugsweise schraubenartig oder gewindeartig gebildet und weist entsprechende (zweite) Schrägflächen an der Welle und / oder (erste) Schrägflächen an dem axial verschiebbaren Element auf, die aneinander anliegen. Die Schrägflächen der getrieblichen Verbindung und die Schrägflächen zwischen dem gestellseitigen Bauelement und dem axial verschiebbaren Element weisen jeweils gleiche Richtungen ihrer Neigungen auf. Das gestellseitige Bauelement ist vorzugsweise ein Druckstück, das etwa durch Federkraft oder hydraulischem Druck, vorgespannt ist. Das verschiebbare Element ist vorzugsweise als Mutter ausgebildet, die auf der als Gewinde ausgebildeten Welle axial geführt wird.The gear connection between the shaft and the axially displaceable element is preferably screw-like or thread-like and has corresponding (second) inclined surfaces on the shaft and / or (first) inclined surfaces on the axially displaceable element, which abut one another. The Inclined surfaces of the gear connection and the inclined surfaces between the frame-side component and the axially displaceable element each have the same directions of their inclinations. The frame-side component is preferably a pressure piece that is prestressed, for example, by spring force or hydraulic pressure. The displaceable element is preferably designed as a nut which is axially guided on the shaft designed as a thread.
Durch die Vorspannung des gestellseitigen Bauelements der Längsführung zu dem axial verschiebbaren Element hin, oder in Abhängigkeit von der Neigungsrichtung aller Schrägflächen auch von dem axial verschiebbaren Element weg, kommen alle genannten Schrägflächen spielfrei zur Anlage, wodurch eine hohe Messgenauigkeit der Nachweiseinrichtung zwischen dem Gestell und dem axial verschiebbaren Element resultiert.By prestressing the frame-side component of the longitudinal guide towards the axially displaceable element, or depending on the inclination direction of all inclined surfaces also away from the axially displaceable element, all of the above-mentioned inclined surfaces come into play without play, as a result of which a high measuring accuracy of the detection device between the frame and the axially displaceable element results.
Es ist zweckmäßig, die ersten Schrägflächen an dem axial verschiebbaren Element in einer axial geführten, radial von der Mantelfläche des Elements zu dessen Längsachse gerichteten Vertiefung anzuordnen. Die Vertiefung hat dabei bevorzugt trapezförmigen Querschnitt.It is expedient to arrange the first inclined surfaces on the axially displaceable element in an axially guided recess directed radially from the lateral surface of the element to its longitudinal axis. The depression preferably has a trapezoidal cross section.
In diese Vertiefung kann das gestellseitige Bauelement der Längsführung mit seinen Flanken, d.h. mit seinen (ersten) Schrägflächen, in Anlage mit den (ersten) Schrägflächen der Vertiefung gelangen, was eine spielfreie Längsführung des axial verschiebbaren Elements ergibt.The frame-side component of the longitudinal guide with its flanks, i.e. with its (first) inclined surfaces, come into contact with the (first) inclined surfaces of the recess, which results in a play-free longitudinal guidance of the axially displaceable element.
Das axial verschiebbare Element ist dabei bevorzugt ring- oder zylinderförmig oder hülsenförmig oder eckig um die Welle gebildet, wobei die getriebliche Verbindung zwischen Welle und axial verschiebbaren Element als Gewinde, eine Bewegungsschraube bildend, ausgebildet sein kann. Das Gewinde ist bevorzugt als Trapezgewinde oder als Kugelumlauf gebildet.The axially displaceable element is preferably annular or cylindrical or sleeve-shaped or angular around the shaft, the gear connection between the shaft and the axially displaceable element being designed as a thread, forming a movement screw. The thread is preferably formed as a trapezoidal thread or as a ball recirculation.
Um den Bauraumbedarf der Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung zu minimieren, ist das gestellseitige Bauelement der Langsfuhrung mit seinem überwiegenden Anteil seiner radialen Erstreckung in der Vertiefung des axial verschiebbaren Elements untergebracht.In order to minimize the installation space requirement of the device for detecting a rotary movement, the frame-side component of the longitudinal guide, with its predominant portion of its radial extension, is accommodated in the recess of the axially displaceable element.
Die Drehbewegung der Welle wird über die getriebliche Verbindung zwischen der Welle und dem axial verschiebbaren Element in eine Längsbewegung desselben umgeformt. Über die Nachweiseinrichtung mit einer Auswerteschaitung wird die Längsverschiebung des axial verschiebbaren Elements erfasst. Zu diesem Zweck ist an dem Umfang des axial verschiebbaren Elements ein Sensor oder ein Signalgeber angeordnet, der jeweils mit einem Signalgeber oder Sensor, welcher benachbart zu diesem an dem Gestell oder gestellseitigen Bauelement der Längsführung angeordnet ist, kommuniziert.The rotational movement of the shaft is via the gear connection between the Shaft and the axially displaceable element in a longitudinal movement of the same. The longitudinal displacement of the axially displaceable element is recorded via the detection device with an evaluation circuit. For this purpose, a sensor or a signal transmitter is arranged on the circumference of the axially displaceable element, each communicating with a signal transmitter or sensor which is arranged adjacent to this on the frame or frame-side component of the longitudinal guide.
Der Sensor kann ein magnetoresistiver Sensor sein, welcher im wesentlichen aus einer oder mehreren mäanderförmigen Leiterbahnen aus einer ferromagnetischen Nickel-Kobalt-Legierung, die auf einem Siliziumsubstrat aufgedampft ist und durch eine Silizium-Nitrid-Schutzschicht passiviert ist, gebildet wird. Der Widerstand der ferromagnetischen Nickel-Kobalt-Legierung zeigt eine starke Abhängigkeit von einem Magnetfeld in Bezug auf die Magnetfeldrichtung.The sensor can be a magnetoresistive sensor which is essentially formed from one or more meandering conductor tracks made of a ferromagnetic nickel-cobalt alloy which is vapor-deposited on a silicon substrate and is passivated by a silicon-nitride protective layer. The resistance of the ferromagnetic nickel-cobalt alloy shows a strong dependence on a magnetic field in relation to the magnetic field direction.
Der Signalgeber kann ein Stabmagnet sein, der bevorzugt eine größere axiale Erstreckung als der konstruktiv vorgegebene Messbereich der Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements ist, um eine Einbautoleranz des Signalgebers oder des axial verschiebbaren Elements relativ zu dem Sensor zu ermöglichen. Es kann auch zweckmäßig sein, den Signalgeber als Ringmagneten auszubilden.The signal transmitter can be a bar magnet, which is preferably a greater axial extension than the structurally predetermined measuring range of the longitudinal movement of the axially displaceable element, in order to enable an installation tolerance of the signal transmitter or of the axially displaceable element relative to the sensor. It can also be expedient to design the signal transmitter as a ring magnet.
Um insbesondere die Redundanz der Nachweiseinrichtung zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, mehrere Sensoren und mit diesen kommunizierende Signalgeber in Umfangsrichtung und / oder Längsrichtung des axial verschiebbaren Elements und an dem Gestell anzuordnen.In order to enable, in particular, the redundancy of the detection device, it can be expedient to arrange a plurality of sensors and signal transmitters communicating with them in the circumferential direction and / or longitudinal direction of the axially displaceable element and on the frame.
Es kann zweckmäßig sein, das axial verschiebbare Element als Mutter auszuführen, die auf einer als Lenkspindel ausgebildeten Welle axial beweglich angeordnet ist. Diese Anordnung eignet sich "besonders zur Erfassung des Lenkwinkels im Bereich der Lenkhandhabe (Lenkrad).It may be expedient to design the axially displaceable element as a nut which is arranged to be axially movable on a shaft designed as a steering spindle. This arrangement is " particularly suitable for detecting the steering angle in the area of the steering handle (steering wheel).
Auch kann es zweckmäßig sein, das verschiebbare Element als Gewindemutter auszubilden, wobei die Welle als Gewindestück ausgebildet ist, auf welchem die Gewindemutter axial beweglich angeordnet ist. Das Gewindestück wiederum ist an einer Lenkmutter angebracht, welche über ein Kugelumlaufgewinde auf eineIt can also be expedient to design the displaceable element as a threaded nut, the shaft being designed as a threaded piece on which the threaded nut is arranged to be axially movable. The threaded piece is in turn attached to a steering nut, which is attached to a ball screw
Zahnstange wirkt. Damit kann der Lenkwinkel auch im Bereich der Zahnstange mittels der vorgeschlagenen Messeinrichtung erfasst werden.Rack works. This allows the steering angle in the area of the rack be detected by means of the proposed measuring device.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen näher beschrieben:Two exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the following drawings:
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung an einer Lenkspindel; Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt entlang der Linie l-l durch die in der Fig. 1 dargestellten Messeinrichtung; Fig. 3 zeigt einen schematischen Querschnitt einer anders ausgebildeten Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung an einer Zahnstange.Fig. 1 shows a schematic cross section of a device for detecting a rotational movement on a steering spindle; Fig. 2 shows a schematic longitudinal section along the line I-1 through the measuring device shown in Fig. 1; Fig. 3 shows a schematic cross section of a differently designed device for detecting a rotational movement on a rack.
In Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Einrichtung 1 zur Erfassung einer Drehbewegung einer Welle 3 in einer Fahrzeug-Lenksystem gezeigt.FIG. 1 shows a schematic cross section through a device 1 for detecting a rotary movement of a shaft 3 in a vehicle steering system.
In dem Gestell 2 ist die als Lenkewelle ausgebildete Welle 3 drehbar gelagert. Mit der Einrichtung 1 soll die Drehbewegung und die Drehstellung der Welle 3 absolut erfasst werden. Zu diesem Zweck ist eine Nachweiseinrichtung 7 vorgesehen, die aus einem Signalgeber 14, der als Stabmagnet 17 ausgebildet ist, und einem Sensor 15, der als magnetoresistiver Sensor oder Sensorfläche 16 gebildet ist, besteht.The shaft 3, designed as a steering shaft, is rotatably mounted in the frame 2. The device 1 is intended to record the rotational movement and the rotational position of the shaft 3 absolutely. For this purpose, a detection device 7 is provided, which consists of a signal transmitter 14, which is designed as a bar magnet 17, and a sensor 15, which is designed as a magnetoresistive sensor or sensor surface 16.
Wie Figur 2 in einem Längsschnitt entlang der Linie l-l in Figur 1 durch die Einrichtung 1 zur Erfassung einer Drehbewegung zeigt, erstreckt sich der Stabmagnet 17 über einen axialen Bereich 18 eines axial verschiebbaren Elements 4, das auf der Welle 3 angeordn et ist und ist an diesem Element 4 festgelegt.As FIG. 2 shows in a longitudinal section along the line II in FIG. 1 through the device 1 for detecting a rotary movement, the bar magnet 17 extends over an axial region 18 of an axially displaceable element 4 which is arranged on the shaft 3 and is on this element 4 set.
Dem Stabmagneten 17 ist mit geringem radialen Abstand gegenüberliegend der Sensor 15 angeordnet. Der Sensor 15 befindet sich fest an dem Gestell 2. Es kann auch zweckmäßig sein, den Sensor an dem axial verschiebbaren Element 4 anzuordnen und den Stabmagneten 17 gestellfest anzuordnen.The sensor 15 is arranged opposite the bar magnet 17 with a small radial distance. The sensor 15 is fixed on the frame 2. It may also be expedient to arrange the sensor on the axially displaceable element 4 and to arrange the bar magnet 17 fixed to the frame.
Eine getriebliche Verbindung 5 zwischen der Welle 3 und dem axial verschiebbaren Element 4 bewirkt zusammen mit einer an dem Gestell 2 und zwischen diesem und dem axial verschiebbaren Element 4 angeordneten Längsführung 6, dass das axial verschiebbare Element 4 bei Drehung der Welle 3 in Pfeilrichtung X in Figur 2 axial verschoben wird. Die getriebliche Verbindung 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Gewinde 12, insbesondere als Trapezgewinde 13 mitA gear connection 5 between the shaft 3 and the axially displaceable element 4, together with a longitudinal guide 6 arranged on the frame 2 and between the latter and the axially displaceable element 4, causes the axially displaceable element 4 when the shaft 3 rotates in the direction of the arrow X in Figure 2 is axially displaced. The gear connection 5 is shown in the Embodiment as a thread 12, in particular as a trapezoidal thread 13 with
Kopfspiel ausgebildet. Das zylinderförmig-hülsenförmige, axial verschiebbare Element 4 bildet mit dem Trapezgewinde 13 und der Welle 3 eine Bewegungsschraube.Head game trained. The cylindrical, sleeve-shaped, axially displaceable element 4 forms a movement screw with the trapezoidal thread 13 and the shaft 3.
Bewegt sich bei einer Drehung der Welle 3 der Stabmagnet IT' mit dem axial verschiebbaren Element 4, wird der magnetoresistive Sensor 16 durch die Feldlinien des Stabmagneten 17 durchflutet und ein Signal - planare Hallspannung oder Widerstandsänderung - in dem Sensor 16 generiert. Das Signal kann von einer Steuerungs- und / oder Regelungseinheit der Fahrzeug-Lenksystem ausgewertet und zur Ansteuerung eines Servomotors der Fahrzeug-Lenksystem herangezogen werden. Das axial verschiebbare Element 4 kann auch, anstatt auf einer Lenkwelle auf einer Lenkmutter angeordnet sein, wobei die Nachweiseinrichtung die Längsbewegung einer Zahnstange erfasst.If, during a rotation of the shaft 3, the bar magnet IT 'moves with the axially displaceable element 4, the magnetoresistive sensor 16 is flooded by the field lines of the bar magnet 17 and a signal - planar Hall voltage or change in resistance - is generated in the sensor 16. The signal can be evaluated by a control and / or regulating unit of the vehicle steering system and used to control a servo motor of the vehicle steering system. The axially displaceable element 4 can also be arranged on a steering nut instead of on a steering shaft, the detection device detecting the longitudinal movement of a rack.
Um eine hohe Messgenauigkeit der Einrichtung bei geringstem Bauraumbedarf der Einrichtung 1 zur Erfassung einer Drehbewegung zu bewirken, bedarf es einer Spielfreistellung der Längsführung 6 und der als Trapezgewinde 13 ausgebildeten getrieblichen Verbindung 5 zwischen der Welle 3 und dem axial verschiebbaren Element 4. Zu diesem Zweck ist ein gestellseitiges Bauelement 8 der Längsführung 6 vorgesehen, welches in dem Ausführungsbeispiel in Richtung auf die Längsachse 19 der Welle 3 und des axial verschiebbaren Elements 4 vorgespannt oder angefedert ist.In order to achieve a high measuring accuracy of the device with the smallest space requirement of the device 1 for detecting a rotary movement, the longitudinal guide 6 and the gear connection 5, designed as a trapezoidal thread 13, between the shaft 3 and the axially displaceable element 4 must be freed from play a frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 is provided, which in the exemplary embodiment is biased or sprung in the direction of the longitudinal axis 19 of the shaft 3 and the axially displaceable element 4.
Das gestellseitige Bauelement 8 der Längsführung 6 ist an ersten Schrägflächen 9,9' die schräg zueinander und in Richtung der Längsachse 19 verlaufen, zur Anlage an dem axial verschiebbaren Element 4 gebracht. In dem Ausführungsbeispiel weisen das gestellseitige Bauelement 8 der Längsführung 6 (erste) Schrägflächen 9 als auch das axial verschiebbare Element 4 (erste) Schrägflächen 9' auf. Die, Schrägflächen 9' an dem axial verschiebbaren Element 4 sind als trapezförmig sich annähernde Flächen ausgebildet. Das gestellseitige, angefederte Bauelement 8 der Längsführung 6 ragt in die so gebildete Vertiefung 11 in dem axial verschiebbaren Element 4 und liegt mit seinen Schrägflächen 9 an den Schrägflächen 9' der Vertiefung 11 spielfrei an.The frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 is brought to bear against the axially displaceable element 4 on first inclined surfaces 9, 9 'which run obliquely to one another and in the direction of the longitudinal axis 19. In the exemplary embodiment, the frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 has (first) inclined surfaces 9 and the axially displaceable element 4 (first) inclined surfaces 9 '. The, inclined surfaces 9 'on the axially displaceable element 4 are designed as trapezoidal approximating surfaces. The frame-side, spring-loaded component 8 of the longitudinal guide 6 protrudes into the depression 11 thus formed in the axially displaceable element 4 and lies with its inclined surfaces 9 against the inclined surfaces 9 'of the recess 11 without play.
Durch das Trapezgewinde 13 sind zweite Schrägflächen 10,10' .zwischen dem axial verschiebbaren Element 4 und der Welle 3 geschaffen, die zueinander gleicheDue to the trapezoidal thread 13 there are second inclined surfaces 10, 10 'between the axially Slidable element 4 and the shaft 3 created the same to each other
Neigungsrichtungen wie die ersten Schrägflächen 9,9' der Längsführung 6 haben. Zudem hat das Trapezgewinde 13, wie auch das gestellseitige Bauelement 8 in der Vertiefung 11 Kopfspiel, sodass durch das gestellseitige, angefederte Bauelement 8 der Längsführung 6 sämtliche genannten Schrägflächen 9,9', 10,10' spielfrei anliegen und auf diese Weise mit minimiertem Aufwand die Einrichtung 1 dauerhaft spielfrei gehalten ist.Have inclination directions like the first inclined surfaces 9, 9 'of the longitudinal guide 6. In addition, the trapezoidal thread 13, as well as the frame-side component 8 in the recess 11, has head play, so that all of the above-mentioned inclined surfaces 9, 9 ', 10, 10' rest without play due to the spring-loaded component 8 of the longitudinal guide 6 and in this way with minimal effort the device 1 is kept permanently free of play.
Der Bauraumbedarf der Einrichtung 1 wird dadurch minimiert, dass das gestellseitige Bauelement 8 der Längsführung 6 flach gehalten ist und mit seinem überwiegenden Anteil seiner radialen Erstreckung in die Vertiefung 11 des axial verschiebbaren Elements 4 ragt. Die getriebliche Verbindung 5 kann ein Gewinde oder eine schraubenförmige Kulissenführung oder ein Kugelumlauf sein.The space requirement of the device 1 is minimized in that the frame-side component 8 of the longitudinal guide 6 is kept flat and protrudes with its predominant part of its radial extent into the recess 11 of the axially displaceable element 4. The gear connection 5 can be a thread or a helical link guide or a ball recirculation.
Um die Justage der Nachweiseinrichtung 7 zu vereinfachen und Einbautoleranzen der Nachweiseinrichtung 7 zu ermöglichen, ist vorgesehen, den Stabmagneten 17 oder Signalgeber 14 in seiner axialen Erstreckung 18 größer zu wählen, als dies der konstruktiv vorgegebene Messbereich der Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements 4 erfordert.In order to simplify the adjustment of the detection device 7 and to enable installation tolerances of the detection device 7, provision is made for the rod magnet 17 or signal transmitter 14 to be larger in its axial extension 18 than is required by the design measuring range of the longitudinal movement of the axially displaceable element 4.
In der Fig. 3 ist als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Mess- Einrichtung 1' dargestellt. Dort wird die Anordnung der Messeinrichtung an einer Zahnstange 129 in einer Elektrolenkung gezeigt. Diese ist mit einem Kugelumlaufgewinde 135 versehen, das mit einer Lenkmutter 128 zusammenwirkt. Die Lenkmutter 128 ist im Gehäuse 100 durch ein Lager mit Wälzkörper 111 gelagert und wird von einem Elektromotor 126 über ein als Riementrieb 127 gestaltetes Getriebe angetrieben, wodurch die Zahnstange 129 oder auch Schubstange unterstützend zur manuellen Auslenkung über ein nicht dargestelltes Lenkritzel ausgelenkt werden kann. Zur Erfassung der Lenkbewegung und damit auch des Lenkwinkels ist die Lenkmutter 128 mit einem Gewindestück 133 versehen, auf dem eine Gewindemutter 136 axial beweglich angeordnet ist. Das Gewindestück 133 und die Gewindemutter 136 stellen die erfindungsgemäß ausgebildeten Komponenten, nämlich die drehbar gelagerte Welle bzw. das axial verschiebbare Element dar, die zueinander gleich ausgebildete Schrägflächen (hier nicht dargestellt, vergl. aber Fig. 2) aufweisen. Daran angeordnet sind die Sensorkomponenten 130 und 131 zur Erfassung der axialen Bewegung 137 der Gewindemutter 136. 3 shows a measuring device 1 'as the second exemplary embodiment of the invention. The arrangement of the measuring device on a rack 129 in an electric steering system is shown there. This is provided with a ball screw thread 135 which interacts with a steering nut 128. The steering nut 128 is mounted in the housing 100 by a bearing with rolling elements 111 and is driven by an electric motor 126 via a gear designed as a belt drive 127, whereby the rack 129 or push rod can be deflected to assist manual deflection via a steering pinion (not shown). To record the steering movement and thus also the steering angle, the steering nut 128 is provided with a threaded piece 133 on which a threaded nut 136 is arranged so as to be axially movable. The threaded piece 133 and the threaded nut 136 represent the components designed according to the invention, namely the rotatably mounted shaft or the axially displaceable element, which have inclined surfaces of identical design (not shown here, but see FIG. 2). The sensor components 130 and 131 for detecting the axial movement 137 of the threaded nut 136 are arranged thereon.

Claims

Patentansprüche claims
1) Einrichtung (1) zur Erfassung einer Drehbewegung in einer Fahrzeug- Lenksystem, mit einer in einem Gestell (2) drehbar gelagerten Welle (3), auf der ein in Richtung der Welle (3) axial verschiebbares Element (4) angeordnet ist, das über eine, die Drehbewegung der Welle (3) in eine Längsbewegung umformende getriebliche Verbindung (5) mit der Welle (3) verbunden ist, wobei das axial verschiebbare Element (4) mit einer in radialer Richtung der Welle (3) vorgespannten Längsführung (6) in axialer Richtung geführt ist, und mit einer die Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements (4) erfassenden Nachweiseinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eines gestellseitigen Bauelements (8) der Längsführung (6) an dem axial verschiebbaren Element (4) an zueinander schräg und in axialer Richtung des axial verschiebbaren Elements (4) verlaufenden ersten Schrägflächen (9,9') erfolgt und das axial verschiebbare Element (4) und die Welle (3) über zweite Schrägflächen (10J0') der getrieblichen Verbindung (5) spielfrei ineinander greifen, wobei die ersten Schrägflächen (9,9') zwischen dem gestellseitigen Bauelement (8) und dem axial verschiebbaren Element (4) und die zweiten Schrägflächen (10,10') der getrieblichen Verbindung (5) gleiche Neigungsrichtungen zueinander haben.1) Device (1) for detecting a rotary movement in a vehicle steering system, with a shaft (3) rotatably mounted in a frame (2) on which an element (4) axially displaceable in the direction of the shaft (3) is arranged, which is connected to the shaft (3) via a gear connection (5) which transforms the rotary movement of the shaft (3) into a longitudinal movement, the axially displaceable element (4) having a longitudinal guide (biased in the radial direction of the shaft (3)) 6) is guided in the axial direction, and with a detection device (7) which detects the longitudinal movement of the axially displaceable element (4), characterized in that the contact of a frame-side component (8) of the longitudinal guide (6) on the axially displaceable element (4 ) on the first inclined surfaces (9, 9 '), which run obliquely and in the axial direction of the axially displaceable element (4) and the axially displaceable element (4) and the shaft (3) via second inclined surfaces (1 0J0 ') of the gear connection (5) engage in each other without play, the first inclined surfaces (9,9') between the frame-side component (8) and the axially displaceable element (4) and the second inclined surfaces (10,10 ') of the gear Connection (5) have the same inclination directions to each other.
2) Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbaren Element eine Mutter (4) ist, dass die Welle eine Gewindespind el, insbesondere eine Lenkspindel (4), ist und dass das gestellseitige Bauelement ein Druckstück (8) ist, das die Mutter (4) radial an die Gewindespindel (4) drückt.2) Device (1) according to claim 1, characterized in that the axially displaceable element is a nut (4), that the shaft is a threaded spindle el, in particular a steering spindle (4), and that the frame-side component is a pressure piece (8) is that the nut (4) presses radially against the threaded spindle (4).
3) Einrichtung (1') nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbaren Element eine Gewindemutter (4) ist; dass die Welle ein Gewindestück (133) ist, das an einer Lenkmutter (128) angeordnet ist, die das Kugelumlaufgewinde (135) einer Zahnstange (129) antreibt. 4) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage des gestellseitigen Bauelements (8) zur Längsführung (6) des axial verschiebbaren Elements (4) an den ersten Schrägflächen (9, 9') erfolgt.3) Device (1 ') according to claim 1, characterized in that the axially displaceable element is a threaded nut (4); that the shaft is a threaded piece (133) which is arranged on a steering nut (128) which drives the ball screw thread (135) of a rack (129). 4) Device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact of the frame-side component (8) for longitudinal guidance (6) of the axially displaceable element (4) on the first inclined surfaces (9, 9 ').
5) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schrägflächen (9') des axial verschiebbaren Elements (4) Teil einer sich radial zu der Welle (3) hin erstreckenden Vertiefung (11) an dem axial verschiebbaren Element (4) sind.5) Device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first inclined surfaces (9 ') of the axially displaceable element (4) part of a radially to the shaft (3) extending recess (11) on the axially displaceable element (4).
6) Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die ersten Schrägflächen (9, 9') als auch die zweiten Schrägflächen (10, 10') trapezförmig ausgeprägte Neigungsrichtungen aufweisen.6) Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that both the first inclined surfaces (9, 9 ') and the second inclined surfaces (10, 10') have trapezoidal pronounced inclination directions.
7) Einrichtung (1) nach einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Element (4) ring- oder zylinderförmig oder eckig um ie Welle (3) gebildet ist und die getriebliche Verbindung (5) ein Gewinde (12) zwischen der Welle (3) und dem axial verschiebbaren Element (4) ist.7) Device (1) according to any one of the preceding claims, in particular according to claim 2 or 3, characterized in that the axially displaceable element (4) is formed in an annular or cylindrical or angular manner around the shaft (3) and the gear connection (5) is a thread (12) between the shaft (3) and the axially displaceable element (4).
8) Einrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (12) ein Trapezgewinde (13) mit Kopfspiel ist.8) Device (1) according to claim 7, characterized in that the thread (12) is a trapezoidal thread (13) with head play.
9) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gestellseitige Bauelement (8) der Längsführung' (6) mit seinem überwiegenden Anteil seiner radialen Erstreckung in die Vertiefung (11) des axial verschiebbaren Elements (4) ragt. 10) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Spielfreistellung der Längsführung (6) und der getrieblichen Verbindung (5) das gestellseitige Bauelement (8) der Längsführung (6) in radialer Richtung zu der Welle (3) hin vorgespannt ist.9) Device (1) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the frame-side component (8) of the longitudinal guide ' (6) with its predominant portion of its radial extension into the recess (11) of the axially displaceable element (4) protrudes. 10) Device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that for releasing the play of the longitudinal guide (6) and the gear connection (5) the frame-side component (8) of the longitudinal guide (6) in the radial direction to the shaft ( 3) is biased towards.
11) Einrichtung (1) nach einem der einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachweiseinrichtung (7) aus einem an dem axial verschiebbaren Element (4) angeordneten Signalgeber (14) und einem mit diesem kommunizierenden Sensor (15) an dem Gestell (2) oder dem gestellseitigen Bauelement (8) der Längsführung (6) gebildet ist.11) Device (1) according to one of one of the preceding claims, characterized in that the detection device (7) from a on the axially displaceable element (4) arranged signal transmitter (14) and a sensor (15) communicating with it the frame (2) or the frame-side component (8) of the longitudinal guide (6) is formed.
12) Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachweiseinrichtung (7) aus einem an dem axial verschiebbaren Element (4) angeordneten Sensor (15) und einem mit diesem kommunizierenden Signalgeber (14) an dem Gestell (2) oder dem gestellseitigen Bauelement (8) der Längsführung (6) gebildet ist.12) Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (7) consists of a sensor (15) arranged on the axially displaceable element (4) and a signal transmitter (14) communicating with it on the frame (2 ) or the frame-side component (8) of the longitudinal guide (6) is formed.
13) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15) ein magnetoresistiver Sensor (16) ist und der Signalgeber (14) ein Stabmagnet (17) oder ein Ringmagnet ist.13) Device (1) according to one of claims 11 or 12, characterized in that the sensor (15) is a magnetoresistive sensor (16) and the signal transmitter (14) is a bar magnet (17) or a ring magnet.
14) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) eine größere axiale Erstreckung (18) als der konstruktiv vorgegebene Messbereich der Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements (4) hat.14) Device (1) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the signal transmitter (14) has a greater axial extent (18) than the structurally predetermined measuring range of the longitudinal movement of the axially displaceable element (4).
15) Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren (15) oder mehrere Signalgeber (14) über den Umfang und/ oder in Längsrichtung des axial verschiebbaren Elements (4) angeordnet sind. 16) Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das a-xial verschiebbare Element (4) auf einer Lenkwelle angeordnet ist und die Nachweiseinrichtung (7) die Drehung einer Lenkhandhabe erfasst.15) Device (1) according to one of claims 11 to 14, characterized in that a plurality of sensors (15) or a plurality of signal transmitters (14) are arranged over the circumference and / or in the longitudinal direction of the axially displaceable element (4). 16) Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the axially displaceable element (4) is arranged on a steering shaft and the detection device (7) detects the rotation of a steering handle.
17) Einrichtung (1) einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Element (4) auf einer als Lenkmutter ausgebildeten Welle angeordnet ist und die Nachweiseinrichtung (7) die Längsbewegung einer Zahnstange erfasst.17) Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the axially displaceable element (4) is arranged on a shaft designed as a steering nut and the detection device (7) detects the longitudinal movement of a rack.
18) Fahrzeug-Lenksystem mit einer Einrichtung (1) zur Erfassung einer Drehbewegung in dem Fahrzeug-Lenksystem, mit einer in einem Gestell (2) drehbar gelagerten Welle (3), auf der ein in Richtung der Welle (3) axial verschiebbares Element (4) angeordnet ist, das über eine, die Drehbewegung der Welle (3) in eine Längsbewegung umformende getriebliche Verbindung (5) mit der Welle (3) verbunden ist, wobei das axial verschiebbare Element (4) mit einer in radialer Richtung der Welle (3) vorgespannten Längsführung (6) in axialer Richtung geführt ist, und mit einer die Längsbewegung des axial verschiebbaren Elements (4) erfassenden Nachweiseinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eines gestellseitigen Bauelements (8) der Längsführung (6) an dem axial verschiebbaren Element (4) an zueinander schräg und in axialer Richtung des axial verschiebbaren Elements (4) verlaufenden ersten Schrägflächen (9,9') erfolgt und das axial verschiebbare Element (4) und die Welle (3) über zweite Schrägflächen (10J0') der getrieblichen Verbindung (5) spielfrei ineinander greifen, wobei die ersten Schrägflächeπ (9,9') zwischen dem gestellseitigen Bauelement (S) und dem axial verschiebbaren Element (4) und die zweiten Schrägflächen (10JO') der getrieblichen Verbindung (5) gleiche Neigungsrichtungen zueinander haben. 18) Vehicle steering system with a device (1) for detecting a rotary movement in the vehicle steering system, with a shaft (3) rotatably mounted in a frame (2), on which an element axially displaceable in the direction of the shaft (3) ( 4) is arranged, which is connected to the shaft (3) via a gear connection (5) that transforms the rotary movement of the shaft (3) into a longitudinal movement, the axially displaceable element (4) being connected to a shaft in the radial direction ( 3) prestressed longitudinal guide (6) is guided in the axial direction, and with a detection device (7) which detects the longitudinal movement of the axially displaceable element (4), characterized in that the support of a frame-side component (8) of the longitudinal guide (6) on the axially displaceable element (4) takes place on first inclined surfaces (9, 9 ') which run obliquely to one another and in the axial direction of the axially displaceable element (4), and the axially displaceable element (4) and the shaft (3) he second inclined surfaces (10J0 ') of the geared connection (5) engage in each other without play, the first inclined surfaceπ (9,9') between the frame-side component (S) and the axially displaceable element (4) and the second inclined surfaces (10JO ') the gear connection (5) have the same inclination directions to each other.
EP04740019A 2003-06-30 2004-06-18 Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system Withdrawn EP1638833A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10329293A DE10329293A1 (en) 2003-06-30 2003-06-30 Device for detecting a rotational movement in a vehicle steering device
PCT/EP2004/006565 WO2005000663A1 (en) 2003-06-30 2004-06-18 Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1638833A1 true EP1638833A1 (en) 2006-03-29

Family

ID=33521184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04740019A Withdrawn EP1638833A1 (en) 2003-06-30 2004-06-18 Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060170415A1 (en)
EP (1) EP1638833A1 (en)
CN (1) CN1812908A (en)
DE (1) DE10329293A1 (en)
WO (1) WO2005000663A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7443160B2 (en) * 2006-09-28 2008-10-28 Wolf Ronald J Position sensor
DE102006048303B4 (en) * 2006-10-12 2015-07-23 Volkswagen Ag Electric Power Steering
DE102007012655A1 (en) 2007-01-10 2008-07-17 Volkswagen Ag Electromechanical steering mechanism has steering gear housing and toothed rack, which is extended by steering gear housing, and electromotor is coupled by ball screw with toothed rack
DE102008014402A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 Volkswagen Ag Electromechanical steering gear for use in motor vehicle, has gear rack, electric motor, and gearbox, where gearbox has belt drive with two belt pulleys and belt for coupling belt pulleys
DE102010030801A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Vs Sensorik Gmbh Rotary transducer e.g. multi-turn rotary transducer, for determination of absolute rotational position of rotatable shaft, has signal transmitter and signal receiver for detecting position of gear element
DE102011078597A1 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Method and device for measuring the absolute angle of rotation
DE102011088995A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenwälzgewindetrieb
EP2816321B1 (en) * 2013-05-29 2018-05-23 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Displacement detection apparatus for linear motion mechanism and rear wheel steering apparatus for vehicle including the same
CN108082283A (en) * 2016-11-21 2018-05-29 广东技术师范学院 Vehicle front orientation angle display device
DE102017207716B4 (en) * 2017-05-08 2021-08-12 Robert Bosch Gmbh Steering device
DE102018129119A1 (en) * 2018-11-20 2020-04-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Suspension actuator for a rear axle steering
DE102018130228B3 (en) * 2018-11-29 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuator for rear axle steering of a vehicle and rear axle steering with such an actuator
KR20210102783A (en) * 2020-02-12 2021-08-20 주식회사 만도 Steer-by-wire type steering apparatus
CN112461184B (en) * 2020-11-10 2022-05-27 中航通飞华南飞机工业有限公司 Water rudder deflection angle measuring device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9316851D0 (en) * 1993-08-13 1993-09-29 Lucas Ind Plc Enhanced position signals in optical torque sensors
US6528990B1 (en) * 1996-03-22 2003-03-04 Mts Systems Corporation Magnetostrictive linear displacement transducer for a vehicle steering system
US6501263B1 (en) * 1996-03-22 2002-12-31 Mts Systems Corporation Rotary position sensor
JP2000205811A (en) * 1999-01-08 2000-07-28 Alps Electric Co Ltd Rotary sensor
US6400142B1 (en) 1999-08-31 2002-06-04 Delphi Technologies, Inc. Steering wheel position sensor
EP1114765B1 (en) 1999-12-08 2006-09-06 Alps Electric Co., Ltd. Angle sensor which makes it possible to prevent rattling caused by backlash between gears inside the angle sensor
FR2847516B1 (en) * 2002-11-27 2005-01-28 Roulements Soc Nouvelle SUSPENDED SUSPENSION IN ROTATION TO MEASURE VERTICAL EFFORTS
JP4482349B2 (en) * 2003-04-15 2010-06-16 本田技研工業株式会社 Worm gear mechanism and electric power steering device equipped with the worm gear mechanism

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2005000663A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005000663A1 (en) 2005-01-06
US20060170415A1 (en) 2006-08-03
CN1812908A (en) 2006-08-02
DE10329293A1 (en) 2005-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018130228B3 (en) Actuator for rear axle steering of a vehicle and rear axle steering with such an actuator
EP1638833A1 (en) Device for recording a rotational movement in a vehicle steering system
EP0970000B1 (en) Steering angle sensor system with enhanced redundancy
DE102017106671B4 (en) Steering gear for individual wheel steering of a motor vehicle with steer-by-wire steering system
DE4134794A1 (en) SENSOR FOR AN ACTUATOR, ESPECIALLY IN A VEHICLE
WO2006111456A1 (en) Power steering with an elastically mounted recirculating ball spindle gear
EP1103411B2 (en) Adjusting device for a vehicle seat with a spindle and an associated spindle nut
DE4033860A1 (en) HOLDING DEVICE FOR POSITIONING A SENSOR
WO2016150625A1 (en) Actuator for a rear-wheel steering mechanism, and rear-wheel steering mechanism for a motor vehicle
EP2234862A2 (en) Electric power steering
EP3475146A1 (en) Ball screw drive of an electromechanical power steering device with deflecting bodies for a ball return
WO2020020835A1 (en) Gear wheel of an adjustment drive mechanism for a steering column and steering column for a motor vehicle
EP2457753A2 (en) Actuator
WO2018196911A1 (en) Gearing arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body
EP1958800A2 (en) Electromechanical control device for the wheel suspension in motor vehicles
EP1032522B1 (en) Electromotive actuator for a motor vehicle steering system
WO2020169662A1 (en) Steer-by-wire steering system with sensor-based determination of track rod forces in order to generate road feedback
EP4313727A1 (en) Adjustment drive for a steering column, and steering column for a motor vehicle
DE19941101B4 (en) sensor arrangement
DE10222761A1 (en) Motor vehicle rack steering with position detection, has part of rack position sensor on rack side in or on radial protrusion that interacts with stroke limiting stop fixed in steering housing
DE102020103907A1 (en) Method for detecting the tearing of a toothed belt of a steering device and steering device
DE102019200858A1 (en) Spindle drive of a steer-by-wire steering system for a motor vehicle, actuator with a spindle drive and steer-by-wire steering system for a motor vehicle
DE102005045522A1 (en) Radial ball bearing for servo-steering mechanism of e.g. car, has elastic path including elastically flexible curvature in peripheral section, such that bearing ball is radially prestressed between curvature and rigid path
EP4043319A1 (en) Steering device for a motor vehicle and method for mounting a steering device for a motor vehicle
DE102018106006B4 (en) Steering angle sensor with play compensation and reduced play

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20070103