Verfahren zum Zusammenbau einer Sensorvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für eine um eine Drehachse drehbare Welle, insbesondere für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, wobei die Sensorvorrichtung eine Drehmomentsensoreinrichtung zum Erfassen eines auf die Welle aufgebrachten Drehmoments und eine Lenkwinkelsensoreinrichtung zum Erfassen eines Drehwinkels der Welle aufweist. Dabei weist die Drehmomentsensoreinrichtung wenigstens eine Magneteinrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes sowie wenigstens einen ersten Magnetsensor zum Erzeugen eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem auf die Welle aufgebrachten Drehmoments auf. Die Lenkwinkelsensoreinrichtung weist wenigstens einen, mit der Welle drehfest verbindbaren Rotor sowie eine Winkelsensoreinrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem Drehwinkel des Rotors auf. Ferner weist die Sensoreinrichtung wenigstens eine, zu einem Sensormodul vormontierte Baugruppe auf.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbau einer derartigen Sensorvorrichtung.

Drehmomentsensoreinrichtungen zur Erfassung eines auf eine Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. In Kraftfahrzeugen werden sie insbesondere eingesetzt, um ein, von einem Fahrer auf die Lenkwelle aufgebrachtes Lenkmoment zu erfassen. Sie kommen insbesondere bei elektrischen Lenksystemen zum Einsatz, um den elektrischen Antriebsmotor des Lenksystems, basierend auf dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment anzusteuern, beispielsweise um eine entsprechende, situationsangepasste Lenkunterstützung bereitstellen zu können.

In der Regel werden dazu Drehmomentsensoreinrichtungen mit einem Torsionsstab mit definierter, bekannter Torsionssteifigkeit eingesetzt, wobei der Torsionsstab dabei einen ersten Teil einer axialgeteilten Welle mit einem zweiten Teil der axialgeteilten Welle verbindet. Wird ein Drehmoment auf die Welle aufgebracht, bewirkt dies eine Verdrehung der beiden Teile der Welle zueinander um einen messbaren Verdrehwinkel, wobei der Verdrehwinkel sich abhängig vom aufgebrachten Drehmoment und der Steifigkeit des Torsionsstabes einstellt, so dass aus dem erfassten Verdrehwinkel bei definierter, bekannter Steifigkeit des Torsionsstabes das aufgebrachte Drehmoment ermittelt werden kann.

Zur Messung des infolge eines aufgebrachten Drehmoments resultierenden Verdrehwinkels sind verschiedene Messprinzipien und Sensoranordnungen bekannt, wobei in der Regel magnetische Sensorsysteme zum Einsatz kommen, bei denen ein umlaufender, meistens als Permanentmagnet ausgebildeter Ringmagnet als Teil einer Magneteinrichtung mit dem ersten Teil der Lenkwelle drehfest verbunden wird und bei denen eine Statoreinrichtung mit einem Statorhalter, an dem in der Regel zwei magnetisch leitfähige Statorelemente befestigt sind, drehfest mit dem zweiten Teil der Welle verbunden wird. Die Statoreinrichtung, insbesondere die beiden Statorelemente, sind dabei üblicherweise in radialer Richtung mit einem kleinen Luftspalt konzentrisch um den Ringmagneten der Magneteinrichtung herum angeordnet. Über die Statoreinrichtung, insbesondere die beiden Statorelemente, kann der magnetische Fluss des Ringmagneten der Magneteinrichtung, insbesondere mithilfe zusätzlicher Bauteile in Form von sogenannten Flussleitern, zu einem Drehmoment-Magnetsensor, beispielsweise einem Hall-Sensor, geleitet werden und das erzeugte Signal zur Ermittlung des aufgebrachten Drehmoments ausgewertet werden.

Wird der drehfest mit dem ersten Teil der Welle verbundene Ringmagnet durch eine Rotationsbewegung der Welle relativ zur, mit dem zweiten Teil der Welle verbundenen Statoreinrichtung bewegt, ändert sich die magnetische Flussdichte in den Statorelementen, was mittels des Drehmoment-Magnetsensors erfasst werden kann. Die Änderung der magnetischen Flussdichte im Stator ist dabei u.a. abhängig von der Größe der Relativbewegung des Ringmagneten gegenüber der Statoreinrichtung, d.h. vom Verdrehwinkel. Somit kann aus der Änderung der erfassten Flussdichte auf den Verdrehwinkel geschlossen werden und aus dem Verdrehwinkel wiederum kann mit Kenntnis der Torsionssteifigkeit des Torsionsstabes das auf die Welle aufgebrachte Drehmoment ermittelt werden.

Gattungsgemäße Drehmomentsensoreinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 103 46 332 A1 oder der EP 1 584 908 A2 bekannt. Lenkwinkelsensoreinrichtungen sind ebenfalls grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere Lenkwinkelsensoreinrichtungen, welche einen Rotor sowie eine Winkelsensoreinrichtung mit einem Getriebe zur Erfassung eines Drehwinkels des Rotors aufweisen, beispielsweise aus der DE 10 2008 01 1 448 A1 oder der DE 195 06 938 A1 oder der DE 199 62 241 A1 .

Die Lenkwinkelsensoreinrichtungen, welche in den drei letztgenannten Dokumenten DE 10 2008 01 1 448 A1 , DE 195 06 938 A1 und DE 199 62 241 A1 beschrieben sind, weisen dabei jeweils einen mit der Welle drehfest verbindbaren Rotor mit einem Zahnkranz und eine Winkelsensoreinrichtung auf, wobei die Winkelsensoreinrichtung ein Getriebe mit in der Regel zwei kleineren Zahnrädern, welche jeweils einen Permanentmagneten aufweisen, aufweist, über welche die Drehbewegung der Welle zu jeweils einem, den Permanentmagneten der Zahnräder zugeordneten Magnetsensor übertragen werden kann, mittels welchen jeweils die Rotation der zugehörigen Zahnräder erfasst werden kann. Dabei weisen die beiden Zahnräder unterschiedliche Zähnezahlen auf und sind jeweils mit einer definierten Übersetzung mit dem Rotor gekoppelt, so dass aus den erfass- ten Drehwinkeln der beiden kleinen Zahnräder, insbesondere nach dem Nonius-Prinzip, der Drehwinkel der Welle bestimmt werden kann.

Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Sensorvorrichtungen bekannt, welche sowohl eine gattungsgemäß ausgebildete, vorbeschriebene Drehmomentsensoreinrichtung aufweisen sowie eine gattungsgemäß ausgebildete, vorbeschriebene Lenkwinkel- sensoreinrichtung. Solche kombinierten Sensorvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 10 2010 033 769 A1 , der DE 10 2012 024 382 A1 , der DE 10 2012 24 383 A1 oder der DE 10 2012 025 280 A1 bekannt.

Bereits aufgrund der vielen Bauteile ist die Montage einer kombinierten Sensorvorrichtung relativ komplex. Eine große Herausforderung ist dabei vor allem, die einzelnen Bauteile präzise und positionsgenau zueinander anzuordnen, insbesondere die Statorelemente der Statoreinrichtungen bzw. die Flussleiter der Drehmomentsensoreinrichtung mit einem definierten Spalt gegenüber dem zugehörigen Drehmoment-Magnetsensor anzuordnen sowie die Permanentmagneten der Zahnräder der Winkelsensoreinrichtung präzise und mit einem definierten Spalt gegenüber den jeweiligen zugehörigen Magnetsensoren der Winkelsensoreinrichtung anzuordnen. Ist eine vorbeschriebene Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, innerhalb eines Lenkgetriebegehäuses, in welchem auch die Lenkwelle zumin- dest teilweise gelagert wird, angeordnet zu werden, erhöht sich die Komplexität diesbezüglich noch weiter und die Anforderungen hinsichtlich der Maßhaltigkeit der einzelnen Komponenten der Sensorvorrichtung sowie deren Positionsgenauigkeit nehmen noch weiter zu.

Um eine maßliche Überbestimmtheit beim Einbau in das Lenkgetriebegehäuse zu vermeiden, sind einige der aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen daher dazu ausgebildet, schwimmend im Lenkgetriebegehäuse gelagert zu werden, wobei die Sensorvorrichtungen dabei oftmals jeweils mit einem die Sensorvorrichtung fast vollständig umgebenden Gehäuse in das Lenkgetriebegehäuse eingesetzt werden.

Der für die schwimmende Lagerung der Sensorvorrichtung erforderliche Abstand zum Lenkgetriebegehäuse sowie der häufig ebenfalls nahezu vollständig im Inneren des Lenkgetriebegehäuses angeordnete Steckverbinder-Anschluss der Sensorvorrichtung benötigen einen nicht unerheblichen Bauraum.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Sensorvorrichtung bereitzustellen, vorzugsweise eine verbesserte Sensorvorrichtung, insbesondere eine Sensorvorrichtung, welche eine vereinfachte Montage bzw. einen vereinfachten Zusammenbau ermöglicht sowie vorzugsweise einen verringerten Bauraumbedarf gegenüber vergleichbaren, aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen aufweist. Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Zusammenbau einer solchen Sensorvorrichtung.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung sowie durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren und werden im Folgenden näher erläutert.

Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung und die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung Teil der zum Sensormodul vormontierten Baugruppe sind. Dadurch lässt sich auf eine besonders einfache Art und Weise eine besonders einfache Montage einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung erreichen, insbesondere eine präzise positionsgenaue Anordnung des ersten Magnetsensors der Drehmomentsensoreinrichtung gegenüber den übrigen Komponenten der Drehmomentsensoreinrichtung sowie eine besonders positionsgenaue und präzise Anordnung der Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.

Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist dabei insbesondere zur Verbindung mit einer, um eine Drehachse drehbaren Welle ausgebildet, insbesondere zur Verbindung mit einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, wobei die Welle vorzugsweise in wenigstens einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilt ist, wobei der erste Teil und der zweite Teil insbesondere über einen Torsionsstab, der sich in axialer Richtung zwischen dem ersten Teil der Welle und dem zweiten Teil der Welle erstreckt und der eine definierte, bekannte Tor- sionssteifigkeit aufweist, miteinander verbunden sind.

Unter einem Sensormodul wird im Sinne der Erfindung dabei eine Baugruppe verstanden, welche wenigstens einen Sensor aufweist, vorzugsweise wenigstens einen Sensor und eine Leiterplatte.

Die Drehmomentsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Drehmomentsignal bereitzustellen. Alternativ und/oder zusätzlich kann auch das vom des ersten Magnetsensors erzeugte Rohsignal bereitgestellt werden.

Die Magneteinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist vorzugsweise wie bei aus dem Stand der Technik bekannten, gattungsgemäßen Drehmomentsensoreinrichtungen üblich, ausgebildet. Für weitere Ausführungen, insbesondere hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen und der Funktionsweise, wird auf die EP 0 980 081 B1 , die EP 1 123 794 und insbesondere auf die DE 10 2013 006 567 A1 verwiesen.

Die Lenkwinkelsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist vorzugsweise ebenfalls grundsätzlich wie auf aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise ausgebildet, wobei für weitere Informationen, insbesondere hinsichtlich detaillierter Ausführungen zur möglichen Ausgestaltung und zur Funktionsweise der Lenkwinkelsensoreinrichtung, wird insbesondere auf die im Vorfeld bereits erwähnte DE 10 2008 01 1 448 A1 , die DE 195 06 938 A1 , die DE 10 2010 033 769 A1 , die DE 10 2012 024 382 A1 , die DE 10 2012 024 383 A1 sowie die DE 10 2012 025 280 A1 verwiesen.

Der Rotor einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist dabei dazu ausgebildet, drehfest mit der Welle verbunden zu werden. Dabei kann der Rotor entweder direkt, d.h. unmittelbar, ohne ein weiteres Element dazwischen, oder aber indirekt über eine andere Komponente, insbesondere über eine andere Komponente der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, mit der Welle verbunden werden, wobei der Rotor vorzugsweise über die Magneteinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung oder über eine Statoreinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung drehfest mit der Welle verbunden werden kann.

Die Lenkwinkelsensoreinrichtung, insbesondere die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung, ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein absolutes Drehwinkelsignal bereitzustellen. Alternativ und/oder zusätzlich können aber auch die vom zweiten Magnetsensor und vom dritten Magnetsensor erzeugten Rohsignale der Rotorwinkel- Signale bereitgestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sind der erste Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung und die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung von einem gemeinsamen Sensormodulgehäuse aufgenommen. D.h., vorzugsweise sind der erste Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung sowie die Winkelsensoreinrichtung zumindest teilweise innerhalb eines gemeinsamen Sensormodulgehäuse angeordnet und insbesondere in diesem gelagert. Das Sensormodulgehäuse ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Komponenten des Sensormoduls, insbesondere der erste Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung sowie die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung jeweils entsprechend, zur Erfüllung der jeweiligen Funktionen der zugehörigen Sensoreinrichtung, mit den übrigen Komponenten der Sensorvorrichtung zusammenwirken können.

Vorzugsweise weist bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung die Winkelsensoreinrichtung wenigstens ein erstes Getriebeelement auf, welches zusammen mit dem Rotor der Lenkwinkelsensoreinrichtung Teil eines Getriebes ist oder ein Getriebe bildet und in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung mit dem Rotor im Eingriff ist, wobei die Winkelsensoreinrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Getriebeelementes ein erstes Rotorwinkel- Sensorsignals zu erzeugen.

Vorzugsweise weist der Rotor dazu einen Zahnkranz auf, insbesondere einen außenverzahnten Zahnkranz und das erste Getriebeelement ist vorzugsweise als Zahnrad ausgebildet. Insbesondere verläuft dabei eine Drehachse des ersten Getriebeelementes der Winkelsensoreinrichtung parallel zur Drehachse der Welle, bezogen auf einen Zustand, in welchem die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung mit einer Welle, von welcher Drehmoment und Drehwinkel mittels der Sensorvorrichtung erfasst werden sollen, verbunden ist. Mithilfe des ersten Getriebeelementes kann dabei ein inkrementeller Lenkwinkel des Rotors bestimmt werden, d.h. die Anzahl der Umdrehungen des Rotors.

Damit der Rotor ungehindert mit dem ersten Getriebeelement im Eingriff sein kann, insbesondere mit dem ersten Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung kämmen kann, weist das Sensormodulgehäuse vorzugsweise eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung auf, und die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sind vorzugsweise derart ausgebildet und in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung derart innerhalb der Sensorvorrichtung angeordnet, dass entweder der Rotor in das Sensormodulgehäuse hineinragt und sich somit eine Eingriffszone zwischen Rotor und erstem Getriebeelement innerhalb des Sensormodulgehäuses befindet oder das erste Getriebeelement aus dem Sensormodulgehäuse herausragt und sich somit die Eingriffszone außerhalb des Sensormodulgehäuses befindet.

Vorzugsweise weist bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung das erste Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung einen Permanentmagneten auf und die Sensorvorrichtung, insbesondere die Winkelsensoreinrichtung, weist einen zweiten Magnetsensor zur Erzeugung des ersten Rotorwinkel-Sensorsignals in Abhängigkeit vom Drehwinkel des ersten Getriebeelementes auf. Dadurch kann auf besonders einfache Art und Weise mithilfe des ersten Getriebeelementes der Drehwinkel des Rotors bzw. die Anzahl der Rotorumdrehungen erfasst werden.

Für eine genaue Bestimmung des Drehwinkels des Rotors, insbesondere für die Bestimmung des absoluten Drehwinkels des Rotors, weist in einer weiteren vorteilhaften Ausge- staltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtungen die Winkelsensoreinrichtung wenigstens ein zweites Getriebeelement auf, welches mit dem Rotor und dem ersten Getriebeelement ein Getriebe bildet, wobei das zweite Getriebeelement in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung vorzugsweise mit dem Rotor und/oder dem ersten Getriebeelement im Eingriff ist und wobei die Winkelsensoreinrichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Getriebeelementes ein zweites Rotorwinkel-Sensorsignal zu erzeugen.

Das zweite Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung ermöglicht die Bestimmung des Drehwinkels des Rotors nach dem Nonius-Prinzip. Die Bestimmung des Drehwinkels des Rotors auf diese Art und Weise und somit die Bestimmung des Drehwinkels einer mit der Sensorvorrichtung verbundenen Welle ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Für nähere Ausführungen, insbesondere wie anhand des ersten Rotorwinkel- Sensorsignals und des zweiten Rotorwinkel-Sensorsignals genau der Rotorwinkel und damit der Drehwinkel der Welle berechnet und somit bestimmt werden kann wird insbesondere auf die DE 195 06 938 A1 und die DE 199 62 241 A1 verwiesen, in welchen die Berechnung des Rotorwinkels in Abhängigkeit eines ersten Rotorwinkel-Sensorsignals und eines zweiten Rotorwinkel-Sensorsignals, welche mit einer gattungsgemäßen Lenk- winkelsensoreinrichtung erzeugt worden sind, ausführlich beschrieben ist.

In der vorgenannten Druckschrift DE 195 06 938 A1 ist ferner offenbart, welche Übersetzungsverhältnisse zwischen Rotor und erstem Getriebeelement bzw. zweitem Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung vorteilhaft bzw. geeignet sind.

Wie schon im Zusammenhang mit dem ersten Getriebeelement beschrieben, ist das Sensormodulgehäuse vorzugsweise auch in diesem Fall derart ausgebildet und die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtungen sind ebenfalls vorzugsweise entsprechend derart ausgebildet und angeordnet, dass das zweite Getriebeelement ungehindert mit dem Rotor und/oder dem ersten Getriebeelement kämmen kann. Die Eingriffszone zwischen dem zweiten Getriebeelement und dem Rotor und/oder dem ersten Getriebeelement kann dabei auch entweder innerhalb des Sensormodulgehäuses liegen oder außerhalb von diesem.

Vorzugsweise ist der Rotor dabei mit dem ersten Getriebeelement und/oder dem zweiten Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei die Permanentmagnete der Getriebeelemente vorzugsweise jeweils mit einem definierten Spalt zum zugehörigen zweiten bzw. dritten Magnetsensor angeordnet ist. Ist dabei ein axialer Abstand zwischen den Magnetsensor und der Eingriffsebene bzw. der getriebene Ebene zum Rotor zu überbrücken, können die Getriebeelemente jeweils einen entsprechend langen Schaft in axialer Richtung aufweisen, um diesen Abstand zu überbrücken, wobei an einem Ende des Schaftes in axialer Richtung vorzugsweise das Getriebeelement angeordnet ist und am anderen Ende des Schaftes insbesondere der Permanentmagnet.

Um auf besonders einfache Art und Weise in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Getriebeelementes ein zweites Rotorwinkel-Sensorsignal zu erzeugen, weist bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung vorzugsweise das zweite Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung ebenfalls einen Permanentmagneten auf und die Sensorvorrichtung, insbesondere die Winkelsensoreinrichtung wenigstens einen dritten Magnetsensor zur Erzeugung des zweiten Rotorwinkel-Sensorsignals in Abhängigkeit vom Drehwinkel des zweiten Getriebeelementes.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ergibt sich, wenn der erste Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung zusammen mit dem zweiten Magnetsensor der Lenkwinkelsensoreinrichtung und/oder dem dritten Magnetsensor der Lenkwinkelsensor-Einrichtung auf einer gemeinsamen, vorzugsweise ebenfalls vom Sensormodulgehäuse aufgenommenen und dem Sensormodul zugeordneten Leiterplatte angeordnet ist. Dabei ist die Leiterplatte vorzugsweise, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung derart angeordnet, dass sich ihre Leiterplattenebene senkrecht zur Drehachse der Welle erstreckt. D.h., bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist vorzugsweise eine gemeinsame Leiterplatte zur Aufnahme des ersten Magnetsensors der Drehmomentsensoreinrichtung und der beiden Magnetsensoren der Lenkwinkelsensoreinrichtung vorgesehen, wobei die Leiterplatte insbesondere Teil der zum Sensormodul vormontierten Baugruppe ist und sich vorzugsweise senkrecht zur Drehachse einer mit der Sensorvorrichtung verbindbaren Welle erstreckt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist die Drehmomentsensoreinrichtung eine Statoreinrichtung zum Sammeln des magnetischen Flusses des mittels der Magneteinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung erzeugten Magnetfeldes auf, wobei der Rotor der Lenkwinkelsensoreinrichtung vorzugsweise drehfest mit der Statoreinrichtung oder drehfest mit der Magneteinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung verbunden ist.

Die Statoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist vorzugsweise einen Statorhalter, mittels derer die Statoreinrichtung drehfest mit einem Teil der Welle verbunden werden kann, sowie vorzugsweise zwei getrennte, d.h. separat ausgebildete, am Statorhalter befestigte Statorelemente auf, wobei jedes Statorelement vorzugsweise entweder einen zylindermantelförmigen oder sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden ringscheibenförmigen Bereich in Form eines Statorrings aufweist sowie eine Vielzahl an sich in axialer Richtung erstreckenden Laschen, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Dabei sind die Statorelemente vorzugsweise derartig am Statorhalter angebracht, dass die Laschen der beiden Statorelemente kammartig verzahnt ineinandergreifen. Der Rotor einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann dabei in axialer Richtung entweder zwischen den Statorelementen angeordnet sein oder außerhalb von diesen.

Die Statoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist vorzugsweise gemäß einer in der DE 10 2015 122 171 .3 beschriebenen Statoreinrichtung ausgebildet, insbesondere gemäß einer in der DE 10 2015 122 171 .3 beschriebenen, erfindungsgemäßen Starterbaugruppe, wobei die DE 10 2015 122 171 .3 hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.

Dabei können bei einer Statoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung die beiden Statorelemente jeweils mittels eines Fixierringes am Statorhalter in axialer Richtung festgelegt sein. Weist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung eine derartig ausgebildete Statoreinrichtung auf, kann der Rotor auf besonders einfache Art und Weise drehfest an der Statoreinrichtung angebunden werden und auf diese Weise besonders einfach drehfest mit der Welle verbunden werden, nämlich über den Statorhalter der Statoreinrichtung.

Sind Rotor und Statoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, drehfest miteinander verbunden zu werden, wobei der Rotor vorzugsweise drehfest am Statorhalter befestigt werden kann, sind bei einer erfindungsgemäßen Sen- sorvorrichtung vorzugsweise der Rotor und die Statoreinrichtung zu einer ein Statormodul bildenden Baugruppe vormontiert.

Statt zu einer Baugruppe in Form eines Statormoduls vormontiert zu sein, können in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung der Rotor und die Statoreinrichtung, insbesondere der Rotor und der Statorhalter, auch integral hergestellt sein, wobei der Rotor dazu vorzugsweise Kunststoff enthält und insbesondere an die Statoreinrichtung, vorzugsweise den Statorhalter angespritzt ist. D.h., vorzugsweise ist der Rotor in dem gleichen Arbeitsgang wie der Statorhalter hergestellt. D.h., vorzugsweise sind der Statorhalter und der Rotor mit dem gleichen Spritzgießwerkzeug hergestellt, in welches insbesondere die Statorelemente als Einlegeteile eingelegt werden können und auf diese Weise mit dem Statorhalter und dem Rotor zu einer als Statormodul ausgebildeten Statoreinrichtung verbunden werden können.

In einer alternativen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung bildet der Rotor mit der Magneteinrichtung ein Magnetmodul, wobei der Rotor vorzugsweise Kunststoff enthält und insbesondere an die Magneteinrichtung angespritzt ist. D.h. vorzugweise ist bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung der Rotor entweder mit der Magneteinrichtung zu einem Magnetmodul vormontiert oder als Magnetmodul hergestellt worden oder aber mit der Statoreinrichtung zu einem Statormodul vormontiert oder als Statormodul hergestellt worden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Drehmomentsensoreinrichtung, wenigstens einen Flussleiter zum Weiterleiten des magnetischen Flusses an den ersten Magnetsensor auf, wobei der wenigstens eine Flussleiter vorzugsweise durch Umformen aus einen Flachband oder einem Draht hergestellt ist, insbesondere einstückig.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines einstückig durch Umformen hergestellten Flussleiters, insbesondere für eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung, sind insbesondere in der DE 10 2016 124 330.2 und der DE 10 2016 124 331 .0 beschrieben, welche hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht werden.

Einstückig, durch Umformen hergestellt Flussleiter sind aus Kostengründen besonders vorteilhaft, da bei dieser Art der Herstellung nur wenig Verschnitt anfällt, was sich auf- grund der hohen Materialkosten für die weichmagnetischen Werkstoffe, aus denen ein Flussleiter vorzugsweise hergestellt ist, deutlich bemerkbar macht.

Wenigstens einer der Flussleiter weist dabei einen, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Drehmomentsensoreinrichtung sich um die Drehachse der Welle zylindermantelförmig oder ringscheiben- oder ringsegmentförmig in Umfangsrichtung erstreckenden Flussleiterkörper auf, insbesondere zum Sammeln eines magnetischen Flusses der Statoreinrichtung, und wenigstens eine erste, vom Flussleiterkörper nach außen abstehende Lasche, vorzugsweise zum Weiterleiten des gesammelten, magnetischen Flusses an einen den ersten Magnetfeldsensor der Drehmomentsensoreinrichtung, insbesondere zwei Laschen.

Alternativ kann der beschriebene Flussleiter auch als einstückiges Stanzbiegeteil ausgeführt sein, wobei nach dem Ausstanzen zunächst die Flussleiterlaschen und anschließend der sich in Umfangsrichtung der Drehachse der Welle Zylindermantel- oder ringsegment- förmige erstreckende Flussleiterkörper durch einen Biegevorgang gebildet wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist der Flussleiter in Umfangsrichtung offen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und vor allem flexible Montage, insbesondere eine flexible Montagereihenfolge.

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist der Flussleiter in Umfangsrichtung geschlossen. Dadurch kann ein besonders stabiler Flussleiter, insbesondere ein mechanisch besonders robuster Flussleiter, bereitgestellt werden. Allerdings erfordert ein derartig ausgebildeter Flussleiter eine bestimmte Reihenfolge beim Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist die Sensorvorrichtung ein Sensorgehäuse auf, wobei das Sensorgehäuse vorzugsweise zur Aufnahme der einzelnen Komponenten der Sensorvorrichtung ausgebildet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, wobei vorzugsweise wenigstens ein Flussleiter in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung konzentrisch zur Statoreinrichtung angeordnet ist und diese vorzugsweise zumindest teilweise von außen umgreift, ist wenigstens ein Flussleiter im Sensorgehäuse gelagert, vorzugsweise im Sensorgehäuse festgelegt. Besonders bevorzugt sind sämtliche Flussleiter einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung im Sensorgehäuse gelagert und insbesondere im Sensorgehäuse festgelegt. Vorzugsweise ist die Sensorvorrichtung dabei derart ausgebildet, dass der wenigstens eine Flussleiter ortsfest und insbesondere beabstandet zur Statoreinrichtung ohne ein Gleitlager dazwischen vom Sensorgehäuse aufgenommen ist.

Dadurch kann auf einfache Art und Weise über das Sensorgehäuse eine präzise Positionierung wenigstens eines Flussleiters, insbesondere sämtlicher Flussleiter gegenüber den jeweiligen ersten Magnetsensoren der Drehmomentsensoreinrichtung erreicht werden. Vorzugweise wird der Flussleiter dabei vom Sensorgehäuse gehalten. Dazu kann der Flussleiter beispielsweise mit dem Sensorgehäuse verklebt sein und/oder durch Klemmen im Sensorgehäuse gehalten werden.

Besonders bevorzugt ist jedoch wenigstens ein Flussleiter mit dem Sensorgehäuse integral hergestellt und bildet insbesondere ein Einlegeteil, welches bei der Herstellung des Sensorgehäuses zumindest teilweise mit dem Material des Sensorgehäuses umspritzt worden ist.

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, wobei ebenfalls wenigstens ein Flussleiter in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung konzentrisch zur Statoreinrichtung angeordnet ist und diese vorzugsweise zumindest teilweise von außen umgreift, ist wenigstens ein Flussleiter nicht im Sensorgehäuse gelagert, sondern auf der Statoreinrichtung in radialer Richtung über ein Gleitlager abgestützt, wobei der Flussleiter in diesem Fall vorzugsweise mithilfe des Sensorgehäuses gegen ein Verdrehen gesichert ist. Dazu weist das Sensorgehäuse vorzugsweise einen oder mehrere Vorsprünge und/oder Ausnehmungen auf, an denen der Flussleiter in Umfangsrichtung derart abgestützt ist, dass ein Verdrehen verhindert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist das Sensorgehäuse, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, eine sich in radialer Richtung erstreckende Einstecköffnung für das Sensormodul auf. Dabei ist in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung das Sensormodul in radialer Richtung in die Ein- Stecköffnung eingeführt, vorzugsweise eingesteckt, insbesondere derart, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung wenigstens ein Flussleiter der Drehmomentsensoreinrichtung definiert gegenüber dem ersten Magnetsensor positioniert ist und/oder der Rotor der Lenkwinkelsensoreinrichtung definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung weist das Sensorgehäuse, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsöffnung für die Welle auf, wobei in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor drehbar in der Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses gelagert und vorzugsweise in axialer Richtung festgelegt ist, wobei die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor dazu zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden sind, vorzugsweise nachdem die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor drehfest mit der Welle verbunden worden sind. Dabei sind die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor insbesondere derart zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung wenigstens ein Flussleiter der Drehmomentsensorvorrichtung definiert gegenüber dem ersten Magnetsensor positioniert ist und/oder der Rotor definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist.

Sind bei einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung der Rotor und die Statoreinrichtung zu einem Statormodul vormontiert worden bzw. bilden ein Statormodul, ist entsprechend statt der einzelnen Komponenten jeweils das Statormodul vorzugsweise zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden. Sind hingegen der Rotor und die Magneteinrichtung zu einem Magnetmodul vormontiert bzw. bilden ein Magnetmodul, ist entsprechend das Magnetmodul vorzugsweise zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sind das Sensorgehäuse und wenigstens ein Flussleiter Teil einer, zu einem Sensorgehäusemodul vormontierten, weiteren Baugruppe, wobei insbesondere, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, das Sensor- modul und/oder die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor erst in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden sind, nachdem das Sensorgehäuse mit wenigstens einem Flussleiter zu einem Sensorgehäusemodul vormontiert worden ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, ist das Sensorgehäuse Teil eines weiteren Gehäuses, vorzugsweise Teil eines mit einem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs verbindbaren Gehäuses, insbesondere Teil eines Lenkgetriebegehäuses, oder bildet selbst ein mit dem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs verbindbares Gehäuse. D.h., vorzugsweise können die einzelnen Komponenten der Sensorvorrichtung direkt in einem mit dem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs verbindbaren Gehäuse angeordnet werden, insbesondere direkt in einem Lenkgetriebegehäuse, sofern das Lenkgetriebegehäuse das Sensorgehäuse bildet.

In einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist das Sensorgehäuse zur Anordnung in einem weiteren Gehäuse ausgebildet, insbesondere zur Anordnung in einem mit einem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs verbindbaren Gehäuse, insbesondere zur Anordnung in einem Lenkgetriebegehäuse, wobei das Sensorgehäuse, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, vorzugsweise in radialer Richtung in das weitere Gehäuse einführbar ist, insbesondere einsteckbar ist. D.h. mit anderen Worten, dass in einer alternativen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung das Sensorgehäuse dazu ausgebildet ist, von einem weiteren Gehäuse, insbesondere einem Lenkgetriebegehäuse aufgenommen zu werden. Dabei kann das Sensorgehäuse vorzugsweise, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, in radialer Richtung in das weitere Gehäuse eingeführt werden, insbesondere eingesteckt werden.

Dazu weist das weitere Gehäuse vorzugsweise eine korrespondierend zur Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses ausgebildete Durchgangsöffnung auf und ist insbesondere derart ausgebildet, dass nach dem Einstecken des Sensorgehäuses die Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses und die Durchgangsöffnung des weiteren Gehäuses vorzugsweise konzentrisch zueinander und, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensoreinrichtung, konzentrisch zur Drehachse der Welle angeordnet sind und insbesondere im Wesentlichen kongruent zueinander ausgebildet sind, so dass nach dem Einstecken des Sensorgehäuses in das weitere Gehäuse, die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor, wie zuvor im Zusammenhang mit dem Sensorgehäuse beschrieben, in axialer Richtung in das Sensorgehäuse zumindest teilweise eingeführt werden kann und vorzugsweise drehbar in der Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses gelagert und insbesondere in axialer Richtung im Sensorgehäuse festgelegt werden kann.

Es versteht sich von selbst, dass das Sensorgehäuse in diesem Fall nur in das weitere Gehäuse eingesteckt werden kann, wenn die Welle und/oder die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor noch nicht durch die Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses hindurch-bzw. eingeführt sind.

Ein derartig ausgebildetes, insbesondere in ein weiteres Gehäuse einsteckbares Sensorgehäuse ermöglicht eine besonders bauraumsparende Aufnahme in einem weiteren Gehäuse. Ferner kann das Sensorgehäuse in diesem Fall derart ausgebildet werden, dass sich ein Steckverbinder-Anschluss außerhalb des Lenkgetriebegehäuses befindet, wodurch insbesondere innerhalb des Lenkgetriebegehäuses ein nicht unerheblicher Bauraum gewonnen werden kann.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Zusammenbau einer Sensorvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, ist gekennzeichnet durch die Schritte:

Bereitstellen der Komponenten der Sensorvorrichtung,

Vormontieren wenigstens des ersten Magnetsensors der Drehmomentsensoreinrichtung und der Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung zu einer ein Sensormodul bildenden Baugruppe, und

- Zusammenbauen der restlichen Komponenten der Sensorvorrichtung mit dem Sensormodul zur Sensorvorrichtung.

Dadurch kann auf besonders einfache Art und Weise eine besonders einfach zusammenbaubare Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, insbesondere eine Sensorvorrichtung, bei der die einzelnen Komponenten auf einfache Art und Weise präzise und positionsgenau zueinander positioniert werden können, insbesondere die Komponenten der Drehmomentsensoreinrichtung gegenüber dem ersten Magnetsensor sowie der Rotor gegenüber der Winkelsensoreinrichtung. Bei einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einem weiteren Verfahrensschritt die Statoreinrichtung der Drehmomentsensoreinrichtung und der Rotor der Lenkwinkelsensoreinrichtung zu einem Statormodul vormontiert, wobei anschließend das Statormodul mit dem Sensormodul und den restlichen Komponenten der Sensorvorrichtung zur Sensorvorrichtung zusammengebaut wird.

Alternativ können die Statoreinrichtung und der Rotor bereits integral als Statormodul hergestellt sein bzw. als Statormodul hergestellt werden und dann anschließend mit dem Sensormodul und den restlichen Komponenten der Sensorvorrichtung zur Sensorvorrichtung zusammengebaut werden. Alternativ kann auch der Rotor mit der Magneteinrichtung zu einem Magnetmodul vormontiert bzw. hergestellt werden und anschließend mit dem Sensormodul und den restlichen Komponenten der Sensorvorrichtung zur Sensorvorrichtung zusammengebaut werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Sensorvorrichtung ein Sensorgehäuse aufweist, welches zur Anordnung in einem weiteren Gehäuse ausgebildet ist, insbesondere zur Anordnung in einem mit einem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs verbindbaren Gehäuse, insbesondere zur Anordnung in einem Lenkgetriebegehäuse, wird das Sensorgehäuse in einem weiteren Verfahrensschritt in dem weiteren Gehäuse angeordnet, wobei das Sensorgehäuse dazu, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung vorzugsweise in radialer Richtung in das weitere Gehäuse eingeführt wird, insbesondere eingesteckt wird.

Kann das Sensorgehäuse selbst am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs befestigt werden, kann dieser Verfahrensschritt entfallen. Ebenfalls entfällt dieser Verfahrensschritt, wenn das Sensorgehäuse Teil eines insbesondere am Fahrzeugaufbau befestigbaren Lenkgetriebegehäuses ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Sensorvorrichtung ein Sensorgehäuse aufweist, welches, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsöffnung für eine Welle aufweist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor dreh- bar in der Durchgangsöffnung des Sensorgehäuses gelagert und vorzugsweise in axialer Richtung festgelegt, wobei die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor dazu zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt wird, vorzugsweise nachdem die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor drehfest mit der Welle verbunden worden sind und/oder nachdem das Sensorgehäuse in dem weiteren Gehäuse angeordnet worden ist, wobei die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor insbesondere derart zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt wird, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung wenigstens ein Flussleiter der Drehmomentsensoreinrichtung definiert gegenüber dem ersten Magnetsensor positioniert ist und/oder der Rotor definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist.

Ist der Rotor dabei bereits mit der Statoreinrichtung oder der Magneteinrichtung drehfest verbunden und damit Teil eines Stator-oder Magnetmoduls, wird entsprechend das Statormodul und/oder das Magnetmodul in das Sensorgehäuse zumindest teilweise eingeführt, statt der einzelnen Komponenten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Sensorvorrichtung wenigstens ein Flussleiter aufweist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein Flussleiter im Sensorgehäuse gelagert, vorzugsweise im Sensorgehäuse festgelegt, insbesondere im Inneren des Sensorgehäuses im Bereich der Durchgangsöffnung, wobei der Flussleiter vorzugsweise in das Sensorgehäuse eingebracht wird, bevor die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor bzw. das Statormodul und/oder das Magnetmodul, zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt werden. Dabei werden insbesondere sämtliche Flussleiter im Sensorgehäuse angeordnet. Vorzugsweise werden das Sensorgehäuse und wenigstens ein Flussleiter, insbesondere sämtliche Flussleiter, dabei zu einem Sensorgehäusemodul vormontiert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Sensorgehäuse, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung, eine sich in radialer Richtung erstreckende Einstecköffnung für das Sensormodul aufweist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt das Sensormodul in radialer Richtung in die Einstecköffnung eingeführt, vorzugsweise eingesteckt, insbesondere derart, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrich- tung wenigstens ein Flussleiter der Drehmomentsensoreinrichtung definiert gegenüber dem ersten Magnetsensor positioniert ist und/oder der Rotor der Lenkwinkelsensoreinrich- tung definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist, wobei das Sensormodul vorzugsweise in das Sensorgehäuse eingesteckt wird, nachdem die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor dazu zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt worden sind.

In einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, kann das Sensormodul auch erst in das Gehäuse, entweder das Sensorgehäuse oder das weitere Gehäuse, in radialer Richtung eingesteckt werden und anschließend die Magneteinrichtung und/oder die Statoreinrichtung und/oder der Rotor bzw. das Magnetmodul und/oder das Statormodul. Allerdings muss in diesem Fall gewährleistet sein, dass der Rotor wenigstens mit dem ersten Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung, vorzugsweise mit dem ersten Getriebeelement und dem zweiten Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung, in Eingriff gebracht werden kann. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn wenigstens das erste Getriebeelement, vorzugsweise das erste Getriebeelement und das zweite Getriebeelement, sofern das zweite Getriebeelement ebenfalls mit dem Rotor im Eingriff zu bringen ist, aus dem Sensormodulgehäuse in radialer Richtung nach innen, das heißt zur Drehachse der Welle hin, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung herausragen bzw. hervorstehen.

Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einer in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilten Lenkwelle, die einen Torsionsstab in axialer Richtung dazwischen aufweist, dessen Torsions- steifigkeit definiert und bekannt ist, wobei in einem funktionsgemäßen Einbauzustand einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung vorzugsweise die Magneteinrichtung der Sensorvorrichtung mit dem ersten Teil der Lenkwelle drehfest verbunden ist und die Statoreinrichtung der Sensorvorrichtung drehfest mit dem zweiten Teil der Lenkwelle verbunden ist.

Die mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung vorgestellten, vorteilhaften Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, sofern dies technisch sinnvoll ist.

Die Erfindung wird nun anhand zweier, vorteilhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen schematisch:

Fig. 1 a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand in perspektivischer Darstellung,

Fig. 1 b die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung aus Fig. 1 a in Explosionsdarstellung,

Fig. 1 c zwei Flussleiter für eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung in einer alternativen Ausgestaltung in Einzeldarstellung

Fig. 2a zwei Flussleiter für eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung in einer weiteren alternativen Ausgestaltung in Einzelteildarstellung und

Fig. 2b ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in Explosionsdarstellung mit den Flussleitern aus Fig. 2a.

Fig. 1 a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 in einem funktionsgemäßen, zusammengebauten Verwendungszustand, jedoch ohne eine zugehörige Lenkwelle sowie ein zur Aufnahme der Sensorvorrichtung 100 ausgebildetes Lenkgetriebegehäuse 60 (vgl. Fig. 1 b). Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 100 weist dabei eine Drehmomentsensoreinrichtung 30 sowie eine Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 auf, wobei die Drehmomentsensoreinrichtung 30 eine Magneteinrichtung 31 sowie eine Statoreinrichtung 33 und zwei Flussleiter 32A und 32B aufweist, welche bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 jeweils in axialer Richtung R1 zumindest teilweise in ein erfindungsgemäßes Sensorgehäuse 20, insbesondere in eine Durchgangsöffnung 21 des Sensorgehäuses 20 eingeführt sind und im Sensorgehäuse 20 gelagert sind, wobei die beiden Flussleiter 32A und 32B in diesem Fall im Sensorgehäuse 20 durch Klemmen festgelegt sind und die Magneteinrichtung 31 A und die Statoreinrichtung 33 jeweils drehbar gegenüber dem Sensorgehäuse 20 innerhalb des Sensorgehäuses 20 angeordnet sind.

Die Drehmomentsensorvorrichtung 30 der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 ist zur Verbindung mit einer in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilten, hier nicht dargestellten Welle, insbesondere einer geteilten Lenkwelle ausgebildet, wobei der erste Teil der Welle und der zweite Teil der Welle in axialer Richtung mittels eines Torsionsstabs mit bekannter Torsionssteifigkeit miteinander verbunden sind, so dass der erste Teil der Welle und der zweite Teil gegeneinander verdreht werden, wenn ein Drehmoment auf die Welle aufgebracht wird.

Der sich dabei einstellende Verdrehwinkel ist einem geeigneten Torsionsstab dabei proportional zum aufgebrachten Drehmoment, so dass man auf das Drehmoment rückschlie- ßen kann, wenn man den anliegenden Verdrehwinkel misst und die Torsionssteifigkeit des Torsionsstabes kennt. Die Drehmomentsensoreinrichtung 30 der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 ist dabei dazu ausgebildet, den Verdrehwinkel zu erfassen bzw. vielmehr ein vom Verdrehwinkel abhängiges, insbesondere zu diesem proportionales, Sensorsignal zu erzeugen.

Dazu weist die Drehmomentsensoreinrichtung 30 eine Magneteinrichtung 31 auf, welche mithilfe einer Hülse 31 B drehfest mit dem ersten Teil der Welle verbunden werden kann. An der Hülse 31 B ist ein Ringmagnet 31 A befestigt, welcher in axialer Richtung R2 konzentrisch zu den Statorelementen 33A und 33B einer Statoreinrichtung 33 mit einem definierten Spalt dazwischen angeordnet werden kann. Für weitere Ausführungen bezüglich der näheren Ausgestaltung einer Magneteinrichtung, insbesondere einer vorteilhaften Ausgestaltung für Magneteinrichtung, wird auf die DE 10 2013 006 567 A1 , die DE 10 2015 1 16 545.7, die DE 10 2015 122 182.9 sowie die DE 10 2015 122 176.4 verwiesen, welche besonders vorteilhafte Ausgestaltungen einer Magneteinrichtung für eine Drehmomentsensoreinrichtung zeigen.

Die Statoreinrichtung 33, welche ebenfalls Teil der Drehmomentsensoreinrichtung 30 ist, kann über einen hülsenförmigen Abschnitt 33E eines Statorhalters 33C, an dem die Statorelemente 33A und 33B befestigt sind und mittels Fixierringen 33D in axialer Richtung festgelegt sind, auf dem zweiten Teil der Welle drehfest befestigt werden.

Die beiden Statorelemente 33A und 33B sind dabei aus einem weichmagnetischen Material, insbesondere aus weichmagnetischem Metall, und dazu ausgebildet, den magnetischen Fluss des vom Ringmagneten 31 A erzeugten Magnetfeldes aufzunehmen, insbesondere zu sammeln und weiterzuleiten. Wird auf die hier nicht dargestellte, mit der Drehmomentsensoreinrichtung 30 verbundene Welle ein Drehmoment aufgebracht und eine Verdrehung des ersten Wellenteils relativ zum zweiten Wellenteil bewirkt, führt dies zu einer Verdrehung der mit dem ersten Wellenteil drehfest verbundenen Magneteinrichtung 31 , insbesondere des Ringmagneten 31 A, gegenüber der Statoreinrichtung 33, die drehfest mit dem zweiten Wellenteil verbunden ist, insbesondere gegenüber den beiden Statorelementen 33A und 33B. Dadurch ändert sich der magnetische Fluss in den Statorelementen 33A und 33B, was mithilfe von Magnetsensoren detektiert werden kann, insbesondere mittels der ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung.

Um den in den Statorelementen 33A und 33B gesammelten magnetischen Fluss an die ersten Magnetsensoren 34A und 34B zu übertragen, weist die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 100 die zwei, bereits erwähnten und ebenfalls aus einem weichmagnetischen Metall hergestellten Flussleiter 32A und 32B auf, welche jeweils in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 ein benachbartes Statorelement 33A bzw. 33B zylindermantelförmig umgreifen (vgl. Fig. 1 b).

Für nähere Ausführungen bzw. Details zur Ausgestaltung der Statorelemente 33A und 33B wird auf die DE 10 2015 122 171 .3 verwiesen. Die beiden Flussleiter 32A und 32B sind in Fig. 1 b, welche die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung aus Fig. 1 a in Explosionsdarstellung sowie ein zugehöriges Lenkgetriebegehäuse 60 zur Aufnahme des Sensorgehäuses 20 zeigt, gut zu erkennen. Die beiden Flussleiter 32A und 32B weisen dabei jeweils einen ringförmigen Flussleiterkörper 36A auf sowie jeweils zwei Laschen 35A bzw. 35B. Der Flussleiterkörper 36A, dient dabei im Wesentlichen dazu, den vom benachbarten Statorelement 33A bzw. 33B gesammelten magnetischen Fluss aufzunehmen, während die beiden Laschen 35A und 35B insbesondere dazu dienen, den vom Flussleiter 32A bzw. 32B aufgenommenen magnetischen Fluss jeweils an einen zugehörigen, ersten Magnetsensor 34A bzw. 34B der Drehmomentsensoreinrichtung zu übertragen.

Die beiden Flussleiter 32A und 32B sind dabei derart beabstandet in radialer Richtung zu den Statorelementen 33A bzw. 33B angeordnet, dass kein Gleitlager dazwischen notwendig ist. Dadurch wird zwar in radialer Richtung etwas mehr Bauraum benötigt als bei einer Sensorvorrichtung, bei welcher sich die Flussleiter über ein Gleitlager an den Statorelementen abstützen, jedoch weist eine Sensorvorrichtung ohne gleitgelagerte Flussleiter eine geringere Reibung auf.

Bei dieser erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 sind die Flussleiter 32A und 32B dabei jeweils aus einem Flachband einstückig durch Umformen hergestellt wobei die Laschen 35A und 35B insbesondere durch Abkanten bzw. Falten und teilweises Umschlagen geformt sind.

Ferner sind die Flussleiter 32A und 32B geschlossen ausgebildet, wobei in diesem Fall ihre Enden bzw. die Enden des Flachbandes dazu stoßartig aneinander angrenzend angeordnet worden sind und mit einer Stoßnaht miteinander verschweißt worden sind. Für weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Flussleiters, insbesondere für eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung, wird in diesem Zusammenhang auf die DE 10 2016 124 330.2 und die DE 10 2016 124 331 .0 verwiesen, in welchen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen von Flussleitern beschrieben sind, welche sich insbesondere gut zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung eignen.

Die Flussleiter 32A und 32B bzw. insbesondere deren Laschen 35A und 35B sind in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 dabei mit einem definierten Spalt in axialer Richtung R1 gegenüber von den ersten Magnetsensoren 34A und 34B angeordnet.

Die ersten Magnetsensoren 34A und 34B dienen dabei jeweils dazu, den mithilfe der zwei Flussleiter 32A und 32B gesammelten magnetischen Fluss zu erfassen und in Abhängigkeit von diesen ein Drehmoment-Sensorsignal zu erzeugen, wobei sich der magnetische Fluss in Abhängigkeit eines auf eine mit der Drehmomentsensoreinrichtung 30 verbundenen Welle aufgebrachten Drehmomentes ändert.

Der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 sind ein Rotor 41 , sowie eine hier nicht näher bezeichnete Winkelsensoreinrichtung mit einem ersten Getriebeelement 42 und einem zweiten Getriebeelement 43 zugeordnet (siehe Fig. 1 b) sowie ein hier jeweils nicht erkennbar dargestellter, zweiter Magnetsensor 42B und dritter Magnetsensor 43B, wobei das erste Getriebeelement 42 und das zweite Getriebeelement 43 jeweils als Zahnrad ausgebildet sind und mit dem Rotor 41 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Das erste Zahnrad 42 kämmt dabei mit dem Rotor 41 mit einer definierten Übersetzung, während das zweite Zahnrad 43, welches eine vom ersten Zahnrad 42 abweichende Zähnezahl aufweist, mit dem ersten Zahnrad 42 kämmt.

In Fig. 1 b ist zum besseren Verständnis des Aufbaus der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 aus die Sensorvorrichtung 100 in Explosionsdarstellung gezeigt, anhand derer die einzelnen Komponenten und ihre Anordnung innerhalb der Sensorvorrichtung 100 gut erkennbar sind. Insbesondere sind das erste Getriebeelement 42, welches in funktionsgemäßem Verwendungszustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 mit dem Rotor 41 der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 kämmt und insbesondere mit diesem in einer Ebene liegt, sowie das zweite Getriebeelement 43, welches ebenfalls als Zahnrad ausgebildet ist und mit dem ersten Getriebeelement 42 kämmt, gut zu erkennen.

Die beiden Getriebeelemente 42 bzw. 42 bzw. die beiden Zahnräder 42 und 43 der Winkelsensoreinrichtung, welche Teil der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 ist, weisen dabei jeweils einen hier nicht erkennbar dargestellten Permanentmagneten auf, wobei der Permanentmagnet des ersten Zahnrads 42 mit einem definierten Spalt in axialer Richtung R1 gegenüber dem zweiten Magnetsensor 42B angeordnet ist und der Permanentmagnet des zweiten Zahnrads 43 mit einem definierten Spalt in axialer Richtung gegenüber dem dritten Magnetsensor 43B, so dass jeweils in Abhängigkeit vom Drehwinkel des jeweiligen Getriebeelements 42 bzw. 43 ein erstes Rotorwinkel-Sensorsignal sowie ein zweites Rotorwinkel-Sensorsignal erzeugt werden kann, aus denen der absolute Drehwinkel des Rotors 41 und damit der Drehwinkel einer mit dem Rotor 41 drehfest verbundenen Welle bestimmt werden kann.

Die beiden Zahnräder 42 und 43 sind dabei erfindungsgemäß zusammen mit den ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung zu einer Baugruppe in Form eines Sensormoduls 10 vormontiert und von einem gemeinsamen Sensormodulgehäuse 1 1 aufgenommen, insbesondere in diesem gelagert, wobei das Sensormodulgehäuse 1 1 in diesem Fall aus einem ersten Sensormodulgehäuseteil 1 1 A und einem zweiten Sensormodulgehäuseteil 1 1 B zusammengesetzt ist.

Die beiden Getriebeelemente 42 und 43 bzw. insbesondere die Zahnräder 42 und 43 bilden dabei mit ihren Permanentmagneten sowie dem zugehörigen zweiten Magnetsensor 42B und dem zugehörigen dritten Magnetsensor 43B die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40, wobei die beiden Magnetsensoren 42B und 43B der Winkelsensoreinrichtung zusammen mit den zwei ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung 30 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 14 angeordnet, welche ebenfalls vom Sensormodulgehäuse 1 1 aufgenommen ist und Teil der erfindungsgemäß zu einem Sensormodul 10 vormontierten Baugruppe ist.

Zur Weiterleitung der von den ersten Magnetsensoren 34A und 34B erzeugten Drehmoment-Sensorsignale und dem aus dem ersten Rotorwinkel-Sensorsignal und dem zweiten Rotorwinkel-Sensorsignal erzeugten Lenkwinkelsignal, beispielsweise an ein Lenkungssteuergerät eines Kraftfahrzeugs, weist das Sensormodul 10 ferner Steckkontakte 12 sowie einen Anschluss 13 für einen Steckverbinder auf über welche die Leiterplatte 14 mit einem Steuergerät kontaktiert werden kann.

Damit das erste Getriebeelement 42 mit dem Rotor 41 in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand in Eingriff gebracht werden kann, weist das Sensormodulgehäuse 1 1 , bezogen auf die Darstellung in den Fig. 1 a und 1 b, an seiner Unterseite eine entsprechende Ausnehmung auf, aus welcher das erste Getriebeelement 42 in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 herausragt (siehe insbesondere Fig. 1 a), so dass eine Eingriffszone zwischen dem Rotor 41 und dem ersten Getriebeelement 42 außerhalb des Sensormodulgehäuses 1 1 liegt. Alternativ kann auch der Rotor 41 in das Sensormodulgehäuse 1 1 hineinragen. Allerdings kann somit in diesem Fall das Sensormodul 10 erst nach dem Rotor 41 in das Sensorgehäuse 20 eingebracht werden, wenn das Sensorgehäuse 20 wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 ausgebildet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 kann das Sensormodul 10 in radialer Richtung R2 in eine Einstecköffnung 22 im Sensorgehäuse 20 eingeführt, insbesondere eingesteckt werden, insbesondere derart, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung 100 wenigstens ein Flussleiter 32A, 32B der Drehmomentsensoreinrichtung 30 definiert gegenüber dem ersten Magnetsensor 34A, 34B positioniert ist und/oder der Rotor 41 der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist.

Des Weiteren sind nicht nur die ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung 30 und die Winkelsensoreinrichtung mit den beiden Zahnrädern 42 und 43, dem zugehörigen Permanentmagneten sowie den zugehörigen zweiten Magnetsensor 42B und dem dritten Magnetsensor 43B jeweils zu einer Baugruppe vormontiert, sondern auch die Statoreinrichtung 33 mit dem Rotor 41 , wobei der Rotor 41 in diesem Fall integral mit einem der Fixierringe 33D der Statoreinrichtung 33 ausgebildet ist und zusammen mit der montierten Statoreinrichtung 33 eine vormontierte Baugruppe 50 in Form eines Statormoduls 50 bildet.

Das Sensorgehäuse 20 weist ferner, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung 100, eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsöffnung 21 für die Welle auf, wobei in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung 100 die Magneteinrichtung 31 und/oder das Statormodul 50 drehbar in der Durchgangsöffnung 21 des Sensorgehäuses 20 gelagert und in axialer Richtung festgelegt werden können, wobei die Magneteinrichtung 31 und/oder das Statormodul dazu zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt werden kann, vorzugsweise nachdem die Magneteinrichtung 31 das Statormodul 50 drehfest mit der Welle verbunden worden sind. Dabei können die Magneteinrichtung und/oder das Statormodul 50 insbesondere derart zumindest teilweise in axialer Richtung in das Sensorgehäuse eingeführt werden, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Sensorvorrichtung 100 wenigstens ein Flussleiter 32A, 32B der Drehmomentsensoreinrichtung 30 definiert gegenüber einem ersten Magnetsensor 34A, 34B positioniert ist und/oder der Rotor 41 definiert gegenüber der Winkelsensoreinrichtung positioniert ist.

Der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 erfolgt erfindungsgemäß, indem die einzelnen Komponenten des Sensormoduls 10, wenigstens die Winkelsensoreinrichtung der Lenkwinkelsensoreinrichtung 40 und die ersten Magnetsensoren 34A und 34B, sowie in diesem Fall außerdem noch die gemeinsame Leiterplatte 14 und die Steckkontakte 12, zu einer Baugruppe, insbesondere zum Sensormodul 10, vormontiert werden, wobei die Komponenten des Sensormoduls in diesem Fall dabei von einem gemeinsamen Sensormodulgehäuse 1 1 aufgenommen werden.

Ferner werden der Rotor 41 und die Statoreinrichtung 33 zu einem Statormodul 50 vormontiert. Alternativ können der Rotor und die Statoreinrichtung auch gleich als Statormodul integral hergestellt werden, insbesondere indem der Rotor an den Statorhalter aus Kunststoff hergestellt wird oder Kunststoff enthält und an den Statorhalter angespritzt wird oder mit diesem in einem Arbeitsgang hergestellt wird.

Vorzugsweise werden ferner die beiden Flussleiter 32A und 32B in radialer Richtung in das Sensorgehäuse 20 insbesondere in die Durchgangsöffnung 21 eingeführt und im Sensorgehäuse 20 festgelegt und auf diese Weise mit dem Sensorgehäuse 20 zu einer weiteren Baugruppe in Form eines Sensorgehäusemoduls vormontiert.

Ist das Sensorgehäuse 20 wie in diesem Fall, dazu ausgebildet in einem weiteren Gehäuse 60, in diesem Fall einem Lenkgetriebegehäuse 60, wie in Fig. 1 b dargestellt, angeordnet zu werden, insbesondere in radialer Richtung R2, bezogen auf einen funktionsgemäßen Verwendungszustand mit einer montierten Welle, eingeschoben zu werden bzw. eingesteckt zu werden, wird vorzugsweise zunächst das Sensorgehäuse 20 mit den darin festgelegten Flussleitern 32A und 32B zu einem Sensorgehäusemodul vormontiert und anschließend in radialer Richtung in das weitere Gehäuse 60 eingeschoben bzw. eingesteckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das weitere Gehäuse 60 ein Lenkgetriebegehäuse ist. Sinnvollerweise weist das weitere Gehäuse 60 bzw. das Lenkgetriebegehäuse 60 ebenfalls eine entsprechend ausgebildete Durchgangsöffnung 61 für die Welle auf.

Ist das Sensorgehäuse 20 mit den beiden Flussleiters 32A und 32B in das Lenkgetriebegehäuse 60 eingesteckt werden, werden vorzugsweise anschließend das Statormodul 50 und die Magneteinrichtung 31 in axialer Richtung R1 in die Durchgangsöffnung 21 des Sensorgehäuses 20 zumindest teilweise eingeführt und insbesondere derart, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand das Statormodul 50 drehbar im Sensorgehäuse 20 gelagert ist, die Magneteinrichtung ebenso.

Bevorzugt werden die Magneteinrichtung 31 und das Statormodul 50 mit der Welle, deren Größen mittels der Sensorvorrichtung 100 erfasst werden sollen, drehfest verbunden und gemeinsam mit der Welle in axialer Richtung in das Sensorgehäuse 20 eingeführt.

Anschließend kann das vormontierte Sensormodul 10 in radialer Richtung R2 in das Sensorgehäuse 20, insbesondere in die Einstecköffnung 22 eingeführt, insbesondere eingesteckt werden. Dabei wird das vormontierte Sensormodul 10 vorzugsweise derart in das Sensorgehäuse 20 in radialer Richtung R2 eingeführt und positioniert, dass in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand das erste Getriebeelement 42 mit dem Rotor 41 im Eingriff ist, insbesondere mit diesem kämmt und die ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung jeweils gegenüber den Laschen 35A und 35B der beiden Flussleiter 32A und 32B mit einem definierten Spalt in axialer Richtung positioniert sind.

Statt zur Anordnung in einem weiteren Gehäuse 60, insbesondere einem Lenkgetriebegehäuse 60 ausgebildet zu sein, kann das Sensorgehäuse einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung selbstverständlich auch dazu ausgebildet sein, selbst am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs befestigt zu werden. Alternativ kann das Sensorgehäuse auch bereits Teil eines weiteren Gehäuses, insbesondere eines Lenkgetriebegehäuses sein. In diesem Fall können die Komponenten einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung nach dem gleichen Prinzip im weiteren Gehäuse bzw. dem Lenkgetriebegehäuse angeordnet werden, die Anordnung erfolgt dabei jedoch direkt im weiteren Gehäuse bzw. im Lenkgetriebegehäuse. Ragt das erste Getriebeelement 42 bzw. falls auch das zweite Getriebeelement 43 mit dem Rotor 41 kämmen soll, auch das zweite Getriebeelement 43 nach unten aus dem Sensormodulgehäuse 1 1 hinaus, ist es auch möglich, zuerst das Sensormodulgehäuse 10 in radialer Richtung R2 in das Sensorgehäuse 20 einzuführen und anschließend die Statoreinrichtung 33, den Rotor 41 und die Magneteinrichtung 31 in axialer Richtung R1 einzuführen. Allerdings muss hierbei sichergestellt werden, dass der Zahnkranz des Rotors 41 mit dem Zahnrad 42 bzw. ggf. auch noch mit dem Zahnrad 43 in Eingriff gebracht werden kann.

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann der Rotor 41 auch statt drehfest mit der Statoreinrichtung 33 verbunden zu werden, insbesondere statt integral mit einem der Fixierringe 33D der Statoreinrichtung 33 ausgebildet zu sein, drehfest mit dem Statorhalter 33C oder aber auch drehfest mit der Magneteinrichtung 31 verbunden werden, wobei der Rotor 41 im letzteren Fall dann mit der Magneteinrichtung 31 ein Magnetmodul bildet.

Ist der Rotor 41 dabei nicht in axialer Richtung mittig zwischen den beiden Statorelementen 33A und 33B angeordnet, sondern seitlich von diesen, wie bei der in den Fig. 1 a und 1 b dargestellten, erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100, in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand bzw. Zusammenbauzustand der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 insbesondere die gemeinsame Leiterplatte 14 jedoch zwischen den beiden Statorelementen 33A und 33B, so dass der zweite Magnetsensor 42B und der dritte Magnetsensor 43B zwischen den Statorelementen 33A und 33B liegen, weisen die beiden Getriebeelemente 42 und 43 wie in diesem Fall vorzugsweise jeweils einen zur Überbrückung des axialen Abstandes vorgesehenen Schaft 42A bzw. 43A auf.

Sind die Flussleiter 32A und 32B, wie bei der in den Fig. 1 a und 1 b dargestellten erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist es vorteilhaft, wenn das Sensorgehäuse 20 oder, falls die Komponenten der Sensorvorrichtung 100 jeweils direkt in einem weiteren Gehäuse angeordnet werden, das weitere Gehäuse jeweils eine, wie das Sensorgehäuse aus den Fig. 1 a und 1 b in Umfangsrichtung offene Durchgangsöffnung aufweist, insbesondere eine im Bereich der Laschen 35A bzw. 35B geöffnete Durchgangsöffnung, so dass die Flussleiter 32A und 32B in axialer Richtung R1 in das Sensorgehäuse 20 eingebracht werden können. Ferner ist es, vorzugsweise wenn die Flussleiter 32A und 32B in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet sind, vorteilhaft, die Flussleiter 32A und 32B jeweils mit dem Sensorgehäuse 20 zu einer Baugruppe, insbesondere einem Sensorgehäusemodul vorzumontieren, bevor die das Statormodul 50 sowie die Magneteinrichtung 31 und/oder das Sensormodul 10 in das Sensorgehäuse eingeführt werden.

Die Fig. 1 c zeigt eine weitere Ausführungsform zweier in Umfangsrichtung geschlossener Flussleiter 232A und 232B. Diese Flussleiter sind als Stanzbiegeteile ausgeführt und können entsprechend der Flussleiter aus Fig. 1 b in dem Sensorgehäuse 20 vormontiert werden. Die Laschen 235A und 235B der Flussleiter 232A und 232B werden nach dem Stanzvorgang durch ein Abkanten gebildet. Die im Wesentlichen ringförmige Form der Flussleiter 232A und 232B wird ebenfalls durch einen Biegevorgang hergestellt, wobei die jeweiligen Enden der im Wesentlichen ringförmigen Flussleiter 232A und 232B an den Verbindungsabschnitten 237A und 237B miteinander verbunden werden.

Sind die Flussleiter hingegen in Umfangsrichtung offen ausgebildet, beispielsweise wie die in Fig. 2a dargestellten Flussleiter 132A und 132B, ist die Montagereihenfolge hinsichtlich der Flussleiter nahezu beliebig. Ferner ist es in diesem Fall sinnvoll, das Sensorgehäuse wie das Sensorgehäuse 220 aus Fig. 2b auszubilden mit einer in Umfangsrichtung geschlossenen Durchgangsöffnung 221 .

Es kann aber auch vorteilhaft sein, die offen ausgebildete Flussleiter 132A und 132B mit dem Sensorgehäuse 220 zu einer Baugruppe vorzumontieren, insbesondere zu einem Sensorgehäusemodul wie in Fig. 2b gezeigt.

Das in Fig. 2b gezeigte, zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 200 unterscheidet sich nicht nur in dem anders ausgebildeten Sensorgehäuse 220 und den anders ausgebildeten Flussleitern 132A und 132B von dem anhand der Fig. 1 a und 1 b beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100, sondern außerdem darin, dass der Rotor 141 in diesem Fall integral mit dem Statorhalter 133C der Statoreinrichtung 133 ausgebildet ist, wobei der Statorhalter 133C, der Hülsenabschnitt 33E sowie der Rotor 141 dabei als einstückiges Kunststoffspritzteil hergestellt sind. Die Statorelemente 33A und 33B sind jeweils in axialer Richtung R1 auf den Statorhalter aufgeschoben worden und ebenfalls mittels Fixierringen 133D am Statorhalter 133C in axialer Richtung festgelegt.

Ferner ist der Rotor 1414 in diesem Fall mittig zwischen den Statorelementen 33A und 33B angeordnet und nicht seitlich von diesen.

Aufgrund der axialen Anordnung des Rotors 141 zwischen den beiden Statorelementen 33A und 33B ist es nicht mehr nötig einen axialen Abstand zur Leiterplatte 14 zu überbrücken, so dass jeweils der Schaft 42A bzw. 43A (siehe Fig. 1 b) bei den Zahnrädern 42 und 43 entfallen kann und die Zahnräder 242 und 243 mit ihren Permanentmagneten entsprechend näher zur Leiterplatte 14 und den zugehörigen Magnetsensoren 42A und 42B angeordnet sein können.

Ist der Rotor 41 bzw. 141 wie bei den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 und 200 dabei jeweils integral mit wenigstens einer Komponente der Statoreinrichtung 33 bzw. 131 ausgebildet, insbesondere als gemeinsames Kunststoffspritzgussteil, kann auf besonders einfache Art und Weise eine genaue Positionierung des Rotors im Sensorgehäuse 20 bzw. 220 erreicht werden und damit insbesondere eine genaue Positionierung des Rotors 41 bzw. 141 gegenüber dem ersten Getriebeelement 42 bzw. 242, welches in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 bzw. 200 mit dem Rotor 41 bzw. 141 kämmt. Über die gemeinsame Leiterplatte 14 sowie das Sensormodulgehäuse 1 1 , welches in radialer Richtung R2 in das Sensorgehäuse 220 einsteckbar ist und welches zur Aufnahme der Flussleiter 32A und 32B bzw. 132A und 132B dient, kann ferner eine genaue Positionierung der Flussleiter gegenüber den ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung erreicht werden, insbesondere ein definierter Spalt zwischen den Laschen 35A und 35B bzw. 135A und 135B sowie den ersten Magnetsensoren 34A und 34B der Drehmomentsensoreinrichtung sichergestellt werden.

Somit führt die erfindungsgemäße Vormontage einzelner Komponenten, insbesondere von Komponenten der Drehmomentsensoreinrichtung mit Komponenten der Lenkwinkel- sensoreinrichtung zu einem gemeinsamen Sensormodul zu einer besonders einfachen Montage. Ferner hat die Anordnung der Magnetsensoren der Drehmomentsensoreinrichtung, d.h. der ersten Magnetsensoren 34A und 34B, gemeinsam mit den Magnetsensoren der Winkelsensoreinrichtung, nämlich dem zweiten Magnetsensor 42B und dem dritten Magnetsensor 43B auf einer gemeinsamen Leiterplatte den Vorteil, dass die Leiterplatte über eine gemeinsame Steckverbindung kontaktiert werden kann, d.h. es sind nicht zwei Anschlüsse 13 für Steckverbinder und entsprechende Steckkontakte erforderlich, sondern nur einer, wodurch ein nicht unerheblicher Bauraumgewinn erzielt werden kann.

Dabei ist eine Vielzahl an Abwandlungen, insbesondere an konstruktiven Abwandlungen, gegenüber den erläuterten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Bezuqszeichenliste: 0, 200 erfindungsgemäße Sensorvorrichtung, 210 Sensormodul

Sensormodulgehäuse

A erster Sensormodulgehäuseteil

B zweiter Sensormodulgehäuseteil

Steckkontakte

Anschluss für einen Steckverbinder

Leiterplatte

. 220 Sensorgehäuse

. 221 Durchgangsöffnung für Welle im Sensorgehäuse in axialer Richtung

Einstecköffnung im Sensorgehäuse für Sensormodul in radialer Richtung

Drehmomentsensoreinrichtung

Magneteinrichtung

A Ringmagnet

B Hülse zur Befestigung der Magneteinrichtung auf der Welle

A, 32B, 132A, 132B, 232A, 232B Flussleiter

, 133 Statoreinrichtung

A, 33B Statorelement

C, 133C Statorhalter

D, 133D Fixierring

E Hülsenabschnitt des Statorhalters zur Befestigung der Statoreinrichtung auf der WelleA, 34B erster Magnetsensor der Drehmomentsensoreinrichtung

A, 35B, 135A, 135B, 235A, 235B Laschen des Flussleiters

A, 36B, 136A, 136B Flussleiterkörper

7A, 237B Verbindungsabschnitte der Flussleiter

Lenkwinkelsensoreinrichtung

, 141 Rotor 42, 242 erstes Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung mit Permanentmagnet

42A, 43A Schaft

42B zweiter, dem ersten Getriebeelement zugeordneter Magnetsensor der Winkelsensoreinrichtung

43, 243 zweites Getriebeelement der Winkelsensoreinrichtung mit Permanentmagnet

43B zweiter, dem zweiten Getriebeelement der

Winkelsensoreinrichtung zugeordneter Magnetsensor

50, 150 Statormodul

60 Lenkgetriebegehäuse

61 Durchgangsöffnung des Lenkgetriebegehäuses für die Welle

62 Einstecköffnung des Lenkgetriebegehäuses für das Sensorgehäuse

A Drehachse der Welle

R1 axiale Richtung

R2 radiale Richtung