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Title:
ROTATIONAL ANGLE SENSOR UNIT AND ANTI-ROTATION DEVICE FOR A ROTATIONAL ANGLE SENSOR UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/156195
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rotational angle sensor unit (10) for determining a rotational angle between a rotor (11) and a stator (13), having a housing (14) which defines a housing volume, the rotor (11) which is rotatably mounted in the housing volume, the stator (13), a printed circuit board (16) to which the at least one stator (13) is secured, and an anti-rotation device (70) with a main part (71) and a plastic spring (72) for preventing a rotation of the housing (14) relative to a stationary mounting body when the housing (14) is positioned in a mounting volume of the mounting body, wherein the plastic spring (72) has a plastic spring inner face (76) facing the main part (71) and a plastic spring outer face (77) facing away from the main part (71), and the plastic spring (72) has a wall thickness ranging between 1.8 mm and 2.5 mm between the plastic spring inner face (76) and the plastic spring outer face (77). The invention additionally relates to an anti-rotation device (70) for a rotational angle sensor unit (10) according to the invention.

Inventors:
BÖTTCHER ANDREAS (DE)
KERAMETTIN SEVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/052396
Publication Date:
August 24, 2023
Filing Date:
February 01, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
International Classes:
G01D5/244; B60R16/027
Foreign References:
EP2870054B12019-05-15
EP2011697A22009-01-07
DE102012105963A12014-05-08
EP2870033B12019-06-12
EP2011697A22009-01-07
DE102007055392A12009-05-28
EP2870054B12019-05-15
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Claims:
Drehwinkelsensoreinheit und Verdrehsicherung für Drehwinkelsensoreinheit

Patentansprüche

1 . Drehwinkelsensoreinheit (10) zum Bestimmen eines Drehwinkels zwischen einem Rotor (1 1 ) und einem Stator (13), aufweisend

- ein Gehäuse (14), das ein Gehäusevolumen definiert,

- den Rotor (1 1 ), der drehbar in dem Gehäusevolumen gelagert ist,

- den Stator (13),

- eine Leiterplatte (16), an welcher der wenigstens eine Stator (13) befestigt ist, und

- eine Verdrehsicherung (70) mit einem Grundkörper (71 ) und einer Kunststofffeder (72) zum Sichern gegen ein Verdrehen des Gehäuses (14) zu einem feststehenden Lagerkörper, wenn das Gehäuse (14) in einem Lagervolumen des Lagerkörpers positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) eine dem Grundkörper (71 ) zugewandte Kunststofffeder-Innenseite (76) und eine dem Grundkörper (71 ) abgewandte Kunststofffeder-Außenseite (77) aufweist, wobei die Kunststofffeder (72) zwischen der Kunststofffeder-Innenseite (76) und der Kunststofffeder- Außenseite (77) eine Wandstärke in einem Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,5 mm aufweist.

2. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) in einem Verbindungsabschnitt (74) stoffschlüssig mit dem Grundkörper (71 ) verbunden ist und im Verbindungsabschnitt (74) einen inneren Krümmungsradius (75) in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 1 mm aufweist.

3. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (71 ) eine der Kunststofffeder-Innenseite (76) zugewandte Grundkörper-Außenseite (78) aufweist, wobei ein Winkel (84) zwischen der Kunststofffeder-Innenseite (76) und der Grundkörper- Außenseite (78) in einem unbelasteten Zustand der Kunststofffeder (72) in einem Bereich zwischen 7° und 11 ° liegt. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) einen Verbindungsabschnitt (74), an welchem die Kunststofffeder (72) stoffschlüssig mit dem Grundkörper (71 ) verbunden ist, und einen endseitigen Federkopf (79) mit einer Stirnseite (80) aufweist, wobei eine Höhe (85) der Kunststofffeder (72) vom Verbindungsabschnitt (74) zur Stirnseite (80) in einem Bereich zwischen 10 mm und 14 mm liegt. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) einen Verbindungsabschnitt (74), an welchem die Kunststofffeder (72) stoffschlüssig mit dem Grundkörper (71 ) verbunden ist, einen endseitigen Federkopf (79) mit einer Stirnseite (80) und einen Zwischenabschnitt (81) zwischen dem Verbindungsabschnitt (74) und dem Federkopf (79) aufweist, wobei sich der Zwischenabschnitt (81) in einer Richtung vom Verbindungsabschnitt (74) zum Federkopf (79) verjüngt. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) eine Stirnseite (80) und zwei eine Breite (83) der Kunststofffeder (72) definierende Nebenseiten (82) aufweist, wobei die Breite (83) von wenigstens einem Teil der Kunststofffeder (72) in einem Bereich zwischen 2,5 mm und 3 mm liegt. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffeder (72) PA66-GF15 aufweist oder aus PA66-GF15 besteht. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) und die Verdrehsicherung (70) einstückig und/oder monolithisch miteinander verbunden sind. Drehwinkelsensoreinheit (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) und die Verdrehsicherung (70) das gleiche Material aufweisen oder jeweils vollständig aus dem gleichen Material bestehen. Verdrehsicherung (70) zum Befestigen an einem Gehäuse (14) einer Drehwinkelsensoreinheit (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, aufweisend einen Grundkörper (71) und eine Kunststofffeder (72) zum Sichern des Gehäuses (14) gegen ein Verdrehen des Gehäuses (14) zu einem feststehenden Lagerkörper, wenn das Gehäuse (14) mit einer daran befestigten Verdrehsicherung (70) in einem Lagervolumen des Lagerkörpers positioniert ist, wobei die Kunststofffeder (72) eine dem Grundkörper (71 ) zugewandte Kunststofffeder-Innenseite (76) und eine dem Grundkörper (71) abgewandte Kunststofffeder-Außenseite (77) aufweist und wobei die Kunststofffeder (72) zwischen der Kunststofffeder-Innenseite (76) und der Kunststofffeder-Außenseite (77) eine Wandstärke in einem Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,5 mm aufweist.

Description:
Drehwinkelsensoreinheit und Verdrehsicherung für Drehwinkelsensoreinheit

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwinkelsensoreinheit zum Bestimmen eines Drehwinkels zwischen einem Rotor und einem Stator sowie eine Verdrehsicherung für eine Drehwinkelsensoreinheit.

Im Stand der Technik sind induktive Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoreinheiten im Allgemeinen bekannt. Sie werden zum Beispiel in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Drehmomente wie Lenkmomente zu ermitteln. Dies wird zunehmend erforderlich, weil vermehrt elektromotorische Servoeinrichtungen zur Lenkhilfe eingesetzt werden. Diese benötigen eine Größe des Lenkmoments zur Steuerung. Lenkmomente werden in einer Lenksäule durch eine Welle und insbesondere durch einen Torsionsstab in Differenzwinkeln erkennbar und aus diesen berechnet. Hierfür werden die Verdrehungen an den Enden des Torsionsstabs mittels einer geeigneten Anordnung als Signale bestimmt und zu Auswertungseinheiten geleitet. Die Differenzwinkel, die durch die Torsion bewirkt werden, können unabhängig von einer Stellung des Lenkrads bestimmt werden. Weiterhin ist es zum Beispiel für Fahrerassistenzsysteme wichtig, die Stellung des Lenkrads zu kennen. Hierfür wird mittels Drehwinkelsensoreinheit ein Einschlag des Lenkrads bestimmt. In der EP 2 870 033 B1 werden zahlreiche weitere Varianten bekannter Drehwinkelsensoreinheiten beschrieben.

Es ist bekannt, einen oder mehrere Rotoren einer Drehwinkelsensoreinheit an der Lenksäule zu befestigen, während Statoren auf einer Leiterplatte in einem Gehäuse angeordnet sind, das drehfest in dem Kraftfahrzeug gelagert ist. Um die gewünschte Drehfestigkeit zu erreichen, wird beispielsweise ein am Gehäuse angeformtes Verbindungsbauteil als Verdrehsicherung in einer Nut geführt, wobei die Nut in einen in dem Kraftfahrzeug fest eingebauten Lagerkörper eingelassen ist. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, Spiel und Verschleiß ist an dem Verbindungsbauteil bzw. der Verdrehsicherung eine Kunststofffeder aus demselben Material wie das Gehäuse ausgebildet. Dies führt bei gattungsgemäßen Ausführungsformen zu dem Nachteil, dass bei höheren Temperaturen die Federkraft nachlässt und so das Gehäuse einem rotatorischen Spiel unterliegt. Dadurch wird die Genauigkeit des Sensors negativ beeinflusst. Vergleichbare Mittel zur erläuterten Herstellung einer Drehfestigkeit sind in der EP 2 011 697 A2 und in der DE 10 2007 055 392 A1 für ein Wickelband beschrieben.

Um der vorstehend beschriebenen Problematik Rechnung zu tragen, wird in der EP 2 870 054 B1 vorgeschlagen, eine Kunststofffeder einer Verdrehsicherung durch eine Metallfeder zu unterstützen. Hierdurch kann bei hohen Temperaturen, bei welchen der Kunststoff der Kunststofffeder weicher wird und diese dadurch nicht mehr die volle Spannkraft aufweist, zuverlässig ein ausreichend hoher Druck der Kunststofffeder auf den Lagerkörper gewährleistet werden. Das heißt, mit Hilfe der Metallfeder kann gewährleistet werden, dass das Verbindungsbauteil immer ausreichend stark verspannt ist, sodass das Gehäuse rotatorisch spielfrei und verdrehsicher im Lagerkörper positioniert ist. Durch das Hinzufügen einer Metallfeder zur Kunststofffeder wird im Vergleich zu vorher bekannten Lösungen jedoch auch der Komplexitätsgrad der Drehwinkelsensoreinheit erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachen Mitteln eine unter möglichst vielen Betriebsbedingungen spielfreie Verdrehsicherung für eine Drehwinkelsensoreinheit zu schaffen.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch die Drehwinkelsensoreinheit gemäß Anspruch 1 sowie die Verdrehsicherung gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit der Drehwinkelsensoreinheit beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Drehwinkelsensoreinheit zum Bestimmen eines Drehwinkels zwischen einem Rotor und einem Stator vorgeschlagen. Die Drehwinkelsensoreinheit weist ein Gehäuse, das ein Gehäusevolumen definiert, den Rotor, der drehbar in dem Gehäusevolumen gelagert ist, und den Stator auf. Die Drehwinkelsensoreinheit weist ferner eine Leiterplatte, an welcher der wenigstens eine Stator befestigt ist, und eine Verdrehsicherung auf. Die Verdrehsicherung umfasst einen Grundkörper und eine Kunststofffeder zum Sichern gegen ein Verdrehen des Gehäuses zu einem feststehenden Lagerkörper, wenn das Gehäuse in einem Lagervolumen des Lagerkörpers positioniert ist. Die Kunststofffeder weist eine dem Grundkörper zugewandte Kunststofffeder-Innenseite und eine dem Grundkörper abgewandte Kunststofffeder-Außenseite auf, wobei die Kunststofffeder zwischen der Kunststofffeder-Innenseite und der Kunststofffeder-Außenseite, also insbesondere in einer direkten Richtung und/oder kürzesten Entfernung von der Kunststofffeder- Innenseite zur Kunststofffeder-Außenseite, eine Wandstärke in einem Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,5 mm aufweist.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht zunächst in der Erkenntnis, dass es durch eine spezielle Geometrie der Kunststofffeder möglich ist, auf die bislang für nötig befundene Metallfeder zu verzichten und trotzdem die gewünschte Stabilität in der Kunststofffeder über einen hohen Temperaturbereich sowie in vielen verschiedenen Betriebszuständen zu erreichen. Bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich diesbezüglich insbesondere die vorgeschlagene Wandstärke im Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,5 mm als vorteilhaft herausgestellt. Besonders gute Ergebnisse konnten mit einer Wandstärke in einem Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,2 mm, insbesondere mit einer Wandstärke in einem Bereich von 1 ,8 mm bis 2 mm, erreicht werden. Bei Versuchen im Rahmen der Erfindung hat sich überraschend herausgestellt, dass bereits wenige zehntel Millimeter den entscheidenden Unterschied zwischen einer funktionsfähigen und einer nicht wie gewünscht funktionierenden Kunststofffeder ausmachen.

Die Kunststofffeder weist die vorgeschlagene Wandstärke bzw. den Bereich vorzugsweise über ihre gesamte Länge und/oder Höhe auf, wobei sich die Wandstärke der Kunststofffeder über die Länge der Kunststofffeder verändern kann. Die Kunststofffeder kann einen Verbindungsabschnitt aufweisen, an welchem die Kunststofffeder stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist. Die Kunststofffeder kann ferner einen endseitigen Federkopf mit einer Stirnseite und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Federkopf aufweisen. Darüber hinaus kann die Kunststofffeder einen Übergangsabschnitt zwischen dem Zwischenabschnitt und dem Federkopf aufweisen. Im Übergangsabschnitt kann die Wandstärke geringer als im Federkopf und/oder im Zwischenabschnitt sein. Das heißt, die Wandstärke der Kunststofffeder kann sich im Zwischenabschnitt und/oder im Verbindungsabschnitt in Richtung des Federkopfes verringern und im Federkopf wieder vergrößern. Damit kann in den mechanisch stärker beanspruchten Bereichen der Kunststofffeder eine höhere Stabilität erreicht werden und in den weniger stark beanspruchten Bereichen eine Material- und Gewichtsersparnis. Insgesamt kann damit ein guter Kompromiss aus möglichst wenig Material und trotzdem einer hohen Stabilität erreicht werden.

Die Kunststofffeder kann in Form eines Federarms, insbesondere in Form eines monolithischen Federarms, ausgestaltet sein. Die Kunststofffeder ist deshalb bevorzugt an nur einer Stelle am Grundkörper befestigt. Insbesondere sind der Grundkörper und der Federarm als integral und/oder monolithisch miteinander verbundene Einheit ausgestaltet.

Zusätzlich zu dem einen Rotor kann die Drehwinkelsensoreinheit noch wenigstens einen weiteren Rotor aufweisen und zusätzlich zu dem einen Stator kann die Drehwinkelsensoreinheit noch wenigstens einen weiteren Stator aufweisen. Unter der Leiterplatte kann eine Platine bzw. eine gattungsgemäße PCB verstanden werden. An der Leiterplatte sind neben dem wenigstens einen Stator bevorzugt weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile befestigt. Unter dem Gehäuse kann eine offene Gehäuseschale verstanden werden, die durch einen Deckel geschlossen werden kann. Ist das Gehäuse geschlossen, weist es selbstverständlich weiterhin wenigstens eine Gesamtgehäuse-Durchgangsöffnung auf, durch welche sich eine Welle und der Rotor hindurch erstrecken können.

Unter dem Rotor kann eine Bauteileinheit mit einer Rotorhülse, einem kranzförmigen Leiterabschnitt und einem Verbindungsmittel zum Verbinden des Rotorkranzes mit der Rotorhülse verstanden werden. Der stirnseitige Leiterabschnitt kann jedoch auch integral bzw. einstückig zusammen mit der Rotorhülse ausgestaltet sein oder werden. Unter dem Drehwinkel kann der Betrag einer Relativverdrehung zwischen dem Rotor und dem Stator verstanden werden. Die Relativverdrehung bzw. der Drehwinkel können mittels des Rotors und des Stators und/oder mittels wenigstens eines weiteren Rotors und/oder mittels wenigstens eines weiteren Stators ermittelt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einer Drehwinkelsensoreinheit die Kunststofffeder in einem Verbindungsabschnitt stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist und im Verbindungsabschnitt einen inneren Krümmungsradius in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 1 mm aufweist. Ein äußerer Krümmungsradius kann einen Wert aufweisen, der sich aus dem inneren Krümmungsradius und der vorstehend beschriebenen Wandstärke ergibt, wobei sich die Kreisbahnen des inneren Krümmungsradius und des äußeren Krümmungsradius koaxial zueinander oder annähernd koaxial zueinander erstrecken. Die vorgeschlagene Wandstärke in Kombination mit dem vorgeschlagenen inneren Krümmungsradius führen zu einer vorteilhaften Flexibilität sowie Stabilität der Kunststofffeder. Der Krümmungsradius erstreckt sich vorzugsweise vom Grundkörper weg über einen Bereich zwischen 30° und 60°, insbesondere ca. 45°, bis zum Beginn des Zwischenabschnitts, an welchem der innere und/oder äußere Krümmungsradius bzw. der zugehörige Verbindungsabschnitt endet. Von weiterem Vorteil kann es sein, wenn bei einer Drehwinkelsensoreinheit die Kunststofffeder eine der Kunststofffeder-Innenseite zugewandte Grundkörper- Außenseite aufweist, wobei ein Winkel zwischen der Kunststofffeder-Innenseite und der Grundkörper-Außenseite in einem unbelasteten Zustand der Kunststofffeder in einem Bereich zwischen 7° und 11 ° liegt. Damit kann die Kunststofffeder die gewünschte Flexibilität und Vorspannung zur Verdrehsicherung liefern, ohne im Betrieb der Drehwinkelsensoreinheit einer Dauerverformung mit einer zu hohen Last ausgesetzt zu sein, die zu einer Zerstörung und/oder Beschädigung der Kunststofffeder führen könnte. Der Winkel zwischen der Kunststofffeder-Innenseite und der Grundkörper-Außenseite liegt in einem unbelasteten Zustand der Kunststofffeder insbesondere in einem Bereich zwischen 8° und 10°, beispielsweise bei ca. 9°. Zum Herstellen des Winkels muss die Kunststofffeder-Innenseite nicht direkt an der Grundkörper-Außenseite anliegen oder sich von dieser weg erstrecken. Vielmehr kann sich der Winkel zwischen zwei Ebenen ergeben, in welchen sich die Kunststofffeder-Innenseite und die Grundkörper-Außenseite befinden. Die Kunststofffeder-Innenseite, die mit einem Winkel im Bereich zwischen 7° und 11 ° zur Grundkörper-Außenseite angeordnet ist, erstreckt sich zumindest teilweise, insbesondere vollständig, über den vorstehend beschriebenen Zwischenabschnitt und/oder Federkopf.

Außerdem ist es möglich, dass bei einer Drehwinkelsensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung die Kunststofffeder einen Verbindungsabschnitt, an welchem die Kunststofffeder stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist, und einen endseitigen Federkopf mit einer Stirnseite aufweist, wobei eine Höhe der Kunststofffeder vom Verbindungsabschnitt zur Stirnseite in einem Bereich zwischen 10 mm und 14 mm liegt. Auch diese Dimensionierung führte bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur gewünschten Flexibilität in Kombination mit der nötigen Stabilität. Unter der Höhe kann der kürzeste Abstand zwischen einem äußeren Randbereich des Verbindungsabschnitts und der Stirnseite verstanden werden. Der äußere Randbereich kann in der gleichen Ebene wie eine Unterseite des Grundkörpers positioniert sein. Die Höhe beträgt bevorzugt einen Wert in einem Bereich zwischen 11 mm und 13 mm, beispielsweise 12 mm oder 12,2 mm.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann die Kunststofffeder einer Drehwinkelsensoreinheit einen Verbindungsabschnitt, an welchem die Kunststofffeder stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist, einen endseitigen Federkopf mit einer Stirnseite und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Federkopf aufweisen, wobei sich der Zwischenabschnitt in einer Richtung vom Verbindungsabschnitt zum Federkopf verjüngt. Wie vorstehend bereits mit Bezug auf die gesamte Kunststofffeder beschrieben. Kann damit im mechanisch stärker beanspruchten Bereich des Zwischenabschnitts eine höhere Stabilität erreicht werden und im weniger stark beanspruchten Bereichen des Zwischenabschnitts eine Material- und Gewichtsersparnis. Insgesamt kann damit ein guter Kompromiss aus möglichst wenig Material und hoher Stabilität erreicht werden. Die Verjüngung ist insbesondere mit Bezug auf die Kunststofffeder-Innenseite und die Kunststofffeder-Außenseite zu betrachten, die in Richtung des Federkopfes verjüngend aufeinander zu laufen können.

Darüber hinaus ist es möglich, dass bei einer Drehwinkelsensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung die Kunststofffeder eine Stirnseite und zwei Nebenseiten, die eine Breite der Kunststofffeder definieren, aufweist, wobei die Breite von wenigstens einem Teil der Kunststofffeder, insbesondere über die gesamte Länge und/oder Höhe der Kunststofffeder, in einem Bereich zwischen 2,5 mm und 3 mm liegt. Mit einer solchen Dimensionierung können ebenfalls die gewünschte Flexibilität bei ausreichend hoher Stabilität erreicht werden. Die Breite liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2,6 mm und 2,9 mm, beispielsweise bei ca. 2,8 mm.

Als besonders vorteilhaft hat sich ferner die Verwendung von PA66-GF15 als Material für die Kunststofffeder, insbesondere im Zusammenspiel mit der vorstehend beschriebenen Dimensionierung, herausgestellt. Das heißt, die Kunststofffeder kann PA66-GF15 aufweisen oder, insbesondere vollständig, aus PA66-GF15 bestehen. Das Gehäuse und die Verdrehsicherung sind bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform bevorzugt einstückig und/oder monolithisch miteinander verbunden. Damit können das Gehäuse und die Verdrehsicherung besonders einfach bereitgestellt werden. Das Gehäuse und die Verdrehsicherung können außerdem das gleiche Material aufweisen oder jeweils vollständig aus dem gleichen Material bestehen. Das heißt, auch das Gehäuse kann PA66-GF15 aufweisen oder aus diesem Kunststoff bestehen. Das Gehäuse und die Verdrehsicherung können zusammen als integrales Bauteil ausgestaltet sein oder werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verdrehsicherung zum Befestigen an einem Gehäuse einer wie vorstehend im Detail beschriebenen Drehwinkelsensoreinheit vorgeschlagen. Die Verdrehsicherung weist einen Grundkörper und eine Kunststofffeder zum Sichern des Gehäuses gegen ein Verdrehen des Gehäuses zu einem feststehenden Lagerkörper, wenn das Gehäuse mit einer daran befestigten Verdrehsicherung in einem Lagervolumen des Lagerkörpers positioniert ist, auf. Die Kunststofffeder weist eine dem Grundkörper zugewandte Kunststofffeder-Innenseite und eine dem Grundkörper abgewandte Kunststofffeder-Außenseite auf, wobei die Kunststofffeder zwischen der Kunststofffeder-Innenseite und der Kunststofffeder-Außenseite eine Wandstärke in einem Bereich zwischen 1 ,8 mm und 2,5 mm aufweist. Damit bringt die erfindungsgemäße Verdrehsicherung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Drehwinkelsensoreinheit beschrieben worden sind.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

In den Figuren zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Drehwinkelsensoreinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Drehwinkelsensoreinheit,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses für die Drehwinkelsensoreinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verdrehsicherung,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verdrehsicherung, und

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm zum Erläutern der technischen Eigenschaft einer erfindungsgemäßen Verdrehsicherung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Drehwinkelsensoreinheit 10 zum Bestimmen eines Drehwinkels zwischen einem Rotor 11 und einem in Fig. 2 gezeigten Stator 13 der Drehwinkelsensoreinheit 10. Die Drehwinkelsensoreinheit 10 umfasst ein Gehäuse 14, das ein Gehäusevolumen definiert, sowie den Rotor 11 , der drehbar in dem Gehäusevolumen gelagert ist. Die in Fig. 1 gezeigte Drehwinkelsensoreinheit 10 weist einen Deckel 20 auf, der mit dem Gehäuse 14 verschweißt ist. An dem Gehäuse 14 ist ferner eine Verdrehsicherung 70 befestigt. Genauer gesagt ist die Verdrehsicherung 70 als integraler Bestandteil des Gehäuses 14 ausgestaltet. Das heißt, das Gehäuse 14 und die Verdrehsicherung 70 sind einstückig miteinander verbunden. Das Gehäuse 14 besteht zusammen mit der Verdrehsicherung 70 vollständig aus PA66-GF15. Die Verdrehsicherung 70 weist keine Metallfeder auf. Die Verdrehsicherung 70 weist einen Grundkörper 71 und als Federmittel ausschließlich eine einstückige Kunststofffeder 72 zum Sichern gegen ein Verdrehen des Gehäuses 14 zu einem feststehenden Lagerkörper (nicht dargestellt) auf, wenn das Gehäuse 14 in einem Lagervolumen des Lagerkörpers positioniert ist.

Fig. 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Drehwinkelsensoreinheit 10 zum Darstellen üblicher Bauteile einer solchen Einheit wie dem Rotor 11 , dem Stator 13 und der Leiterplatte 16. In Fig. 3 sind das Gehäuse 14 und die Verdrehsicherung 70 aus einer weiteren Perspektive dargestellt.

Fig. 4 zeigt die Verdrehsicherung 70 in einer geschnittenen und vergrößerten Seitenansicht. Wie in Fig. 4 zu sehen, weist die Kunststofffeder 72 eine dem Grundkörper 71 zugewandte bzw. zu diesem hin gerichtete Kunststofffeder-Innenseite 76 und eine dem Grundkörper 71 abgewandte bzw. von diesem weg gerichtete Kunststofffeder-Außenseite 77 auf. Der Grundkörper 71 weist eine der Kunststofffeder-Innenseite 76 zugewandte Grundkörper-Außenseite 78 auf.

Außerdem weist die Kunststofffeder 72 einen Verbindungsabschnitt 74, an welchem die Kunststofffeder 72 stoffschlüssig mit dem Grundkörper 71 verbunden ist, und einen endseitigen Federkopf 79 mit einer Stirnseite 80 auf. Darüber hinaus weist die Kunststofffeder 72 zwischen dem Verbindungsabschnitt 74 und dem Federkopf 79 einen Zwischenabschnitt 81 auf, wobei sich der Zwischenabschnitt 81 in einer Richtung bzw. in seiner Längserstreckung vom Verbindungsabschnitt 74 zum Federkopf 79 verjüngt. In einem Übergangsabschnitt bzw. einer Stelle, an welcher der Zwischenabschnitt 81 in den Federkopf 79 übergeht und der Zwischenabschnitt 81 seine geringste Wandstärke aufweist, beträgt die Wandstärke zwischen der Kunststofffeder-Innenseite 76 und der Kunststofffeder-Außenseite 77 ca. 1 ,8 mm. Die Wandstärke im Federkopf beträgt ca. 2 mm. Im Verbindungsabschnitt 74 und an der breitesten Stelle des Zwischenabschnitts 81 , also in einem Bereich, in welchem der Zwischenabschnitt 81 in den Verbindungsabschnitt 74 übergeht, beträgt die mittlere Wandstärke ebenfalls ca. 2 mm. Der Verbindungsabschnitt 74 weist einen inneren Krümmungsradius 75 mit ca. 0,8 mm auf. Ein Winkel 84, der sich zwischen der Kunststofffeder-Innenseite 76, insbesondere im Bereich des Zwischenabschnitts 81 , und der Grundkörper- Außenseite 78 in dem dargestellten unbelasteten Zustand der Kunststofffeder 72 bildet, beträgt im gezeigten Beispiel ca. 9°. Eine Höhe 85 der Kunststofffeder 72 von einer Unter- bzw. Außenseite des Verbindungsabschnitts 74 zur Stirnseite 80 beträgt ca. 12 mm.

In Fig. 5 ist die Verdrehsicherung 70 in einer weiteren Seitenansicht dargestellt. In Fig. 5 können insbesondere zwei Nebenseiten 82 der Kunststofffeder 72 erkannt werden. Die Breite 83 der Kunststofffeder 72 von einer Nebenseite 82 zur anderen Nebenseite 82 beträgt im gezeigten Beispiel ca. 2,8 mm. Die Breite der dargestellten Kunststofffeder 72 bleibt über deren gesamte Länge bzw. Höhe 85 gleich. Die Nebenseiten 82 verlaufen parallel zueinander.

Fig. 6 zeigt ein Kennliniendiagramm mit unterschiedlichen Federkennlinien 86, 87, 88. Die obere Federkennlinie 86 zeigt hierbei eine obere Grenze. Die untere Federkennlinie 87 zeigt eine untere Grenze. Die mittlere Federkennlinie 88 zeigt einen Nominalverlauf, der mit der dargestellten Verdrehsicherung und der darin enthaltenen Kunststofffeder ohne weitere Hilfsmittel wie einer zusätzlichen Metallfeder erzielt werden kann.

Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. Bezugszeichenliste

10 Drehwinkelsensoreinheit

11 Rotor

13 Stator

14 Gehäuse

16 Leiterplatte

70 Verdrehsicherung

71 Grundkörper

72 Kunststofffeder

74 Verbindungsabschnitt

75 Krümmungsradius

76 Kunststofffeder-Innenseite

77 Kunststofffeder-Außenseite

78 Grundkörper-Außenseite

79 Federkopf

80 Stirnseite

81 Zwischenabschnitt

82 Nebenseite

83 Breite

84 Winkel

85 Höhe

86 Federkennlinie

87 Federkennlinie

88 Federkennlinie