Titel

Lenkvorrichtung mit einer Lenksensoreinheit zur induktiven Erfassung wenigs- tens einer Lenkinformation

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Zudem betrifft die Erfindung ein Lenksystem gemäß Anspruch 9, eine Ver schlussdeckelbaugruppe gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren zur Montage einer Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 12.

Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der DE 199 41 464 Al und/oder der DE 101 21 870 Al, sind Lenksysteme für Kraftfahrzeuge mit induktiven Lenk sensoren zur Bestimmung eines Lenkwinkels und/oder eines an einer Lenkwelle ausgeübten Lenkmoments bekannt. Derartige Lenksensoren umfassen in der Regel ein auf einer Lenkwelle angeordnetes Sensorgehäuse, ein in dem Sensor gehäuse angeordnetes Sensorelement, beispielsweise in Form einer Leiterkarte mit wenigstens einer Sensorspule, sowie wenigstens ein mit dem Sensorelement zusammenwirkendes Rotorelement, welches drehfest mit der Lenkwelle ausge bildet ist.

Bei einem Montageprozess wird das Sensorgehäuse auf die Lenkwelle gescho ben und das wenigstens eine Rotorelement an der Lenkwelle befestigt. Anschlie ßend wird die Lenkwelle zusammen mit dem Sensorgehäuse und dem Rotorele ment in eine Montageöffnung eines Lenkgetriebegehäuses eingesetzt. Dabei muss der Montagevorgang kurz bevor das Sensorgehäuse in das Lenkgetrie- begehäuse eintaucht angehalten werden, sodass ein Sensorkabel manuell von einem Monteur mit dem Sensorgehäuse bzw. dem Sensorelement verbunden werden kann. Anschließend wird die Lenkwelle bis zur Endposition geschoben und die Montageöffnung mittels eines Verschlussdeckels fluiddicht verschlossen.

Der bekannte Aufbau des Lenksensors führt somit zu einem komplizierten und zeitaufwändigen Montageprozess, welcher insbesondere einen Halteschritt beim Stecken des Sensorkabels sowie ein umständliches Einfädeln des Sensorkabels durch eine Bohrung im Lenkgetriebegehäuse umfasst.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Lenkvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen. Die Auf gabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 sowie die Merkmale der Ansprüche 9, 10 und 12 gelöst, während vorteilhafte Ausgestal tungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Lenkvorrichtung mit einer um eine Lenkachse drehbar gelagerten Lenkwelle, mit einem, insbesondere die Lenkwelle in Um fangsrichtung umgreifenden, Verschlussdeckel, welcher einen Sensoraufnahme bereich bereitstellt und dazu vorgesehen ist, in einem montierten Zustand eine Montageöffnung eines Lenkgetriebegehäuses zur zumindest teilweisen Aufnah me der Lenkwelle, insbesondere fluiddicht, zu verschließen, und mit einer zumin dest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil in dem Senso raufnahmebereich des Verschlussdeckels angeordneten Lenksensoreinheit zur, insbesondere kontaktlosen, induktiven Erfassung wenigstens einer Lenkinforma tion.

Es wird vorgeschlagen, dass die Lenksensoreinheit wenigstens ein Sensorele ment umfasst, welches fest, bevorzugt unlösbar, mit dem Verschlussdeckel ver bunden ist. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine Effizienz, insbe sondere eine Montageeffizienz, eine Bauteileeffizienz, eine Bauraumeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbessert werden. Insbesondere kann dabei ein Montagevorgang stark vereinfacht werden, wobei vorteilhaft eine Taktzeit um mehrere Sekunden gesenkt werden kann. Darüber hinaus kann eine vorteilhafte Automatisierung des Montagevorgangs erreicht werden, wobei auf manuelle Ar beitsschritte weitestgehend verzichtet und eine Stillstandszeit der Fertigungsan lagen reduziert werden kann. Darüber hinaus kann vorteilhaft eine Flexibilität der Lenkvorrichtung erhöht und/oder auf zusätzliche Bohrungen in einem Lenkgetrie begehäuse verzichtet werden. Ferner kann vorteilhaft eine Standzeit und/oder eine Dauerfestigkeit der Lenkvorrichtung verbessert werden.

Unter einer„Lenkvorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zu mindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Lenksystems, insbe sondere eines Fahrzeugs und vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, verstanden werden. Das Lenksystem umfasst dabei insbesondere ein Lenkgetriebegehäuse mit einer Aufnahmeöffnung zur zumindest teilweisen Aufnahme der Lenkwelle und vorteilhaft zur zumindest teilweisen Aufnahme der Lenksensoreinheit. Dar über hinaus kann das Lenksystem weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfas sen, wie beispielsweise wenigstens ein, insbesondere in dem Lenkgetriebege häuse angeordnetes und vorteilhaft als Zahnstange ausgebildetes, Lenkungsstel lelement und/oder wenigstens eine, insbesondere über die Lenkwelle mit dem Lenkungsstellelement verbundene, Lenkhandhabe. Die Lenkwelle ist insbeson dere mehrteilig ausgebildet und umfasst zumindest eine Eingangswelle, vor zugsweise eine Lenkspindel, und zumindest eine von der Eingangswelle getrennt ausgebildete und insbesondere relativ zu der Eingangswelle um die Lenkachse drehbare, Ausgangswelle, insbesondere ein Lenkritzel. Ferner ist der Ver schlussdeckel vorteilhaft topförmig und/oder becherförmig ausgebildet. Beson ders vorteilhaft ist der Verschlussdeckel einstückig ausgebildet und weist bevor zugt eine, insbesondere abgedichtete und/oder abdichtbare, Durchtrittsöffnung für die Lenkwelle, insbesondere die Eingangswelle, auf. Darüber hinaus weist der Verschlussdeckel insbesondere wenigstens einen, vorteilhaft als Steckbuchse ausgebildeten, Steckverbinder auf, welcher zur Kopplung eines Sensorkabels des Lenksystems vorgesehen ist. Der Steckverbinder kann dabei derart ange ordnet sein, dass eine Steckrichtung zur Kopplung des Sensorkabels bezüglich der Lenkachse in axialer Richtung, in radialer Richtung, in tangentialer Richtung und/oder in beliebiger anderer Richtung erfolgt. Grundsätzlich kann der Ver schlussdeckel jedoch auch mehrere Steckverbinder aufweisen, wodurch vorteil- haft Redundanzerfordernisse erfüllt werden können. Insbesondere ersetzt der Verschlussdeckel somit im vorliegenden Fall ein zusätzliches Sensorgehäuse. Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vor gesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese be stimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Ferner soll unter„einstückig“ insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritz prozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Pro zess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, wie beispielsweise in einem Extrusionsverfahren und/oder einem Spritzgussverfahren hergestellt.

Darüber hinaus soll unter einer„Lenksensoreinheit“ insbesondere eine, insbe sondere die Lenkwelle in Umfangsrichtung umgreifende, Sensoreinheit verstan den werden, welche dazu vorgesehen ist, anhand einer Verdrehung der Ein gangswelle relativ zu der Ausgangswelle wenigstens eine, insbesondere mit ei ner Betätigung der Lenkhandhabe korrelierte, Lenkinformation zu erfassen. Die Lenkinformation ist dabei vorzugsweise ein Lenkwinkel und/oder ein, insbeson dere mittels der Lenkhandhabe auf die Lenkwelle aufgebrachtes, Lenkmoment. Zur Erfassung der Lenkinformation umfasst die Lenksensoreinheit insbesondere das Sensorelement sowie vorteilhaft wenigstens ein mit dem Sensorelement zu sammenwirkendes Rotorelement. Das Sensorelement umfasst insbesondere wenigstens eine Sensorspule, insbesondere in Form einer Erreger- und/oder Empfängerspule, und bevorzugt wenigstens ein Trägerelement, beispielsweise eine Platine und/oder eine Leiterkarte, zur Halterung der Sensorspule und zur Verbindung der Sensorspule mit dem Verschlussdeckel. Darüber hinaus kann das Sensorelement wenigstens eine, insbesondere auf dem Trägerelement an geordnete, Erreger- und/oder Auswerteschaltung umfassen, welche insbesonde re elektrisch mit der Sensorspule verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist das Sensorelement fest mit einer dem Sensoraufnahmebereich zugewandten Innen seite des Verschlussdeckels verbunden. Das Sensorelement kann dabei insbe- sondere kraft- und/oder formschlüssig mit dem Verschlussdeckel verbunden sein, wie beispielsweise mittels einer Steckverbindung, einer Klemmverbindung und/oder einer Schraubverbindung. Bevorzugt ist das Sensorelement jedoch zu mindest stoffschlüssig mit dem Verschlussdeckel verbunden, wie beispielsweise mittels einer Klebeverbindung, einer Schmelzverbindung, einer Gussverbindung, einer Schweißverbindung und/oder einer Spritzverbindung. Ferner umgreift das Sensorelement die Lenkwelle in Umfangsrichtung insbesondere zu wenigstens einem Großteil und vorteilhaft vollständig. Das Rotorelement ist vorteilhaft zu mindest teilweise leitfähig und/oder magnetisch permeabel ausgebildet und ins besondere dazu vorgesehen, die Sensorspule zu beeinflussen. Vorteilhaft ist das Rotorelement dabei dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einer relativen Aus richtung des Rotorelements zu dem Sensorelement ein Sensorsignal der Sen sorspule zu verändern. Ferner ist das Rotorelement insbesondere drehfest mit der Lenkwelle ausgebildet und umgreift die Lenkwelle in Umfangsrichtung insbe sondere zu wenigstens einem Großteil und vorteilhaft vollständig. Dabei kann das Rotorelement insbesondere kraft- und/oder formschlüssig mit der Lenkwelle verbunden sein, wie beispielsweise mittels einer Pressverbindung und/oder einer Verstemmverbindung. Alternativ kann das Rotorelement jedoch auch stoffschlüs sig mit der Lenkwelle verbunden sein, wie beispielsweise mittels einer Klebever bindung, einer Schmelzverbindung, einer Gussverbindung, einer Schweißverbin dung und/oder einer Spritzverbindung. Des Weiteren ist das Rotorelement vor zugsweise gestuft, insbesondere mit zumindest einer Stufe und vorteilhaft mit zumindest zwei Stufen, ausgebildet. In diesem Zusammenhang umfasst das Ro torelement insbesondere einen dem Sensorelement zugeordneten Rotorab schnitt, welcher insbesondere wenigstens einen leitfähigen und/oder magnetisch permeablen Rotorflügel aufweist, und einen der Lenkwelle zugeordneten und vorteilhaft zu dem Rotorabschnitt zumindest im Wesentlichen senkrecht ange ordneten Befestigungsabschnitt, welcher insbesondere zur Befestigung an der Lenkwelle vorgesehen ist. Unter dem Ausdruck„zu wenigstens einem Großteil“ sollen dabei insbesondere zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugs weise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft zumindest 95 % verstanden werden. Ferner soll der Ausdruck„zumin dest im Wesentlichen senkrecht“ insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugs richtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel zwischen 82° und 98°, vorteilhaft zwischen 85° und 95° und besonders bevorzugt zwischen 88° und 92° einschließen. Darüber hinaus soll unter dem Ausdruck„fluiddicht“ im vorlie genden Fall insbesondere im Rahmen tolerierbarer Toleranzen und/oder ferti gungstechnischer Möglichkeiten fluiddicht verstanden werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lenkwelle wenigstens eine Eingangswelle, insbesondere die bereits zuvor genannte Eingangswelle, und wenigstens eine von der Eingangswelle getrennt ausgebildete Ausgangswelle, insbesondere die bereits zuvor genannte Ausgangswelle, umfasst und die Lenksensoreinheit zu mindest zwei mit dem Sensorelement zusammenwirkende Rotorelemente um fasst. Bevorzugt ist dabei ein erstes Rotorelement der Rotorelemente drehfest mit der Eingangswelle und ein zweites Rotorelement der Rotorelemente drehfest mit der Ausgangswelle verbunden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders einfache und/oder genaue Erfassung der Lenkinformation erreicht werden.

Die Rotorelemente, insbesondere Rotorabschnitte der jeweiligen Rotorelemente, können beispielsweise auf einer der Innenseite des Verschlussdeckels und/oder der Lenkhandhabe zugewandten Seite des Sensorelements angeordnet sein. Zudem können die Rotorelemente, insbesondere Rotorabschnitte der jeweiligen Rotorelemente, grundsätzlich auch auf einer der Innenseite des Verschlussde ckels abgewandten und/oder dem Lenkungsstellelement zugewandten Seite des Sensorelements angeordnet sein. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, dass das Sensorelement in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse be trachtet zwischen dem ersten Rotorelement und dem zweiten Rotorelement und/oder zumindest zwischen Rotorabschnitten der jeweiligen Rotorelemente angeordnet ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Lenkvor richtung bereitgestellt werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das erste Rotorelement gestuft mit einem dem Sensorelement zugeordneten Rotorabschnitt und mit einem der Ein gangswelle zugeordneten Befestigungsabschnitt ausgebildet ist, wobei sich der Befestigungsabschnitt ausgehend von dem Rotorabschnitt in Richtung der Aus gangswelle erstreckt. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft hohe Zugäng lichkeit erreicht werden, wodurch insbesondere eine einfache Befestigung des ersten Rotorelements an der Eingangswelle erreicht werden kann. Ist der Befestigungsabschnitt zumindest teilweise aus dem Sensoraufnahmebe reich des Verschlussdeckels herausgeführt, kann insbesondere eine Montage vereinfacht werden, da das erste Rotorelement zur Befestigung an der Ein gangswelle frei zugänglich ist. In diesem Fall ist das erste Rotorelement, insbe sondere der Befestigungsabschnitt, in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse betrachtet zumindest teilweise frei von einer Überdeckung mit dem Verschlussdeckel.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zweite Rotorelement gestuft ausge bildet und derart mit der Ausgangswelle verbunden ist, dass eine Befestigungs stelle des ersten Rotorelements an der Eingangswelle in zumindest einer Rich tung senkrecht zur Lenkachse betrachtet zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, durch das zwei te Rotorelement verdeckt ist. Unter der Wendung, dass„eine Befestigungsstelle des ersten Rotorelements in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse betrachtet zumindest teilweise durch das zweite Rotorelement verdeckt ist“ soll insbesondere verstanden werden, dass wenigstens eine von der Befestigungs stelle ausgehende und insbesondere senkrecht zur Lenkachse angeordnete Halbgerade das zweite Rotorelement schneidet. Unter der Wendung, dass„eine Befestigungsstelle des ersten Rotorelements in zumindest einer Richtung senk recht zur Lenkachse betrachtet vollständig durch das zweite Rotorelement ver deckt ist“ soll insbesondere verstanden werden, dass sämtliche von der Befesti gungsstelle ausgehende und insbesondere senkrecht zur Lenkachse angeordne te Halbgeraden das zweite Rotorelement schneiden. Hierdurch kann insbesonde re ein Platzbedarf weiter begrenzt und eine nahezu bauraumneutrale Ausgestal tung erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lenksensoreinheit zur direkten elektrischen Kontaktierung des Sensorelements wenigstens ein Verbindungselement umfasst, welches einstückig mit dem Ver schlussdeckel ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement dabei in den Verschlussdeckel eingespritzt. Das Verbindungselement ist insbesondere zumindest teilweise in dem Sensoraufnahmebereich des Verschlussdeckels an geordnet und grenzt vorteilhaft direkt an eine Innenseite des Verschlussdeckels an. Das Verbindungselement verbindet dabei insbesondere das Sensorelement mit dem Steckverbinder des Verschlussdeckels. Ferner kann das Verbindungs element insbesondere flexibel, wie beispielsweise als Kabel, oder vorteilhaft starr, wie beispielsweise als eine Metallkontaktierung und/oder vorteilhaft als ein Stanzgitter, ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft platz sparende Kontaktierung des Sensorelements erreicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass die Lenkvorrichtung wenigstens ein Abdeckelement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, den Sensoraufnahmebereich des Verschlussdeckels zumindest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil abzudecken. Vorteil haft ist das Abdeckelement dabei in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse betrachtet zwischen dem Sensorelement und dem zweiten Rotorele ment angeordnet. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft hohe Betriebssi cherheit und/oder ein vorteilhafter Schutz der Lenksensoreinheit erreicht werden.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verschlussdeckelbaugruppe, insbeson dere der zuvor genannten Lenkvorrichtung, mit einem Verschlussdeckel, insbe sondere dem zuvor genannten Verschlussdeckel, welcher einen Sensoraufnah mebereich bereitstellt und dazu vorgesehen ist, in einem montierten Zustand eine Montageöffnung eines Lenkgetriebegehäuses zur zumindest teilweisen Aufnah me einer Lenkwelle, insbesondere fluiddicht, zu verschließen, und mit wenigstens einem Sensorelement einer Lenksensoreinheit, insbesondere dem zuvor genann ten Sensorelement der zuvor genannten Lenksensoreinheit, zur, insbesondere kontaktlosen, induktiven Erfassung wenigstens einer Lenkinformation, welches fest, bevorzugt unlösbar, mit dem Verschlussdeckel verbunden ist. Bevorzugt umfasst die Verschlussdeckelbaugruppe dabei ferner wenigstens ein Rotorele ment der Lenksensoreinheit, insbesondere das bereits zuvor genannte erste Ro torelement, welches durch das Sensorelement beweglich und insbesondere un verlierbar in dem Sensoraufnahmebereich gehalten ist, wobei das Rotorelement wenigstens einen Befestigungsabschnitt zur Verbindung des Rotorelements mit der Lenkwelle aufweist, welcher zumindest teilweise aus dem Sensoraufnahme bereich des Verschlussdeckels herausgeführt ist. Unter einer„Verschlussdeckel baugruppe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine vormontierte Un terbaugruppe der Lenkvorrichtung verstanden werden, welche zumindest den Verschlussdeckel und zumindest einen Teil der Lenksensoreinheit umfasst. Ins besondere umfasst die Verschlussdeckelbaugruppe im vorliegenden Fall zumin dest den Verschlussdeckel, das, insbesondere in dem Sensoraufnahmebereich des Verschlussdeckels angeordnete, Sensorelement sowie vorteilhaft das, ins besondere zu wenigstens einem Großteil in dem Sensoraufnahmebereich des Verschlussdeckels angeordnete, erste Rotorelement. Besonders bevorzugt kann die Verschlussdeckelbaugruppe zudem das Verbindungselement zur direkten elektrischen Kontaktierung des Sensorelements und/oder das Abdeckelement umfassen. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor erwähnten Vorteile erreicht werden. Dabei kann insbesondere durch die Bereitstellung einer vormo nierten Unterbaugruppe in Form der Verschlussdeckelbaugruppe eine Monta geeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz verbessert werden.

Zudem wird ein Verfahren zur Montage der zuvor genannten Lenkvorrichtung vorgeschlagen, bei welchem in einem Montageschritt das erste Rotorelement drehfest mit der Eingangswelle und in einem, insbesondere auf den Montage schritt folgenden, weiteren Montageschritt das zweite Rotorelement drehfest mit der Ausgangswelle verbunden wird. Vorzugsweise wird dabei in einem ersten Montageschritt die Verschlussdeckelbaugruppe zumindest umfassend das Sen sorelement und das erste Rotorelement hergestellt oder bereitgestellt, in einem zweiten Montageschritt die Verschlussdeckelbaugruppe auf die Lenkwelle ge schoben, in einem dritten Montageschritt das erste Rotorelement drehfest mit der Eingangswelle verbunden, in einem vierten Montageschritt das zweite Rotorele ment drehfest mit der Ausgangswelle verbunden, in einem fünften Montageschritt die Lenkwelle in die Montageöffnung des Lenkgetriebegehäuses eingesetzt, in einem sechsten Montageschritt die Montageöffnung mittels des Verschlussde ckels fluiddicht verschlossen und in einem siebten Montageschritt das Sensorka bel mit dem Steckverbinder des Verschlussdeckels verbunden. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor erwähnten Vorteile erreicht werden. Insbesondere kann dabei eine Effizienz, insbesondere eine Montageeffizienz, eine Bauteileeffi zienz, eine Bauraumeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbessert werden.

Die Lenkvorrichtung, das Lenksystem, die Verschlussdeckelbaugruppe und das Verfahren zur Montage der Lenkvorrichtung sollen hierbei nicht auf die oben be schriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die Lenkvorrichtung, das Lenksystem, die Verschlussdeckelbaugruppe und das Verfahren zur Montage der Lenkvorrichtung zu einer Erfüllung einer hier in beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merk male in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein beispielhaftes Lenksystem mit einer Lenkvorrichtung in ei ner schematischen Darstellung,

Fig. 2 eine Lenkwelle der Lenkvorrichtung und eine Lenksensoreinheit der Lenkvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht, wo bei lediglich eine Hälfte der Lenkwelle und der Lenksensorein heit dargestellt sind,

Fig. 3 eine Verschlussdeckelbaugruppe der Lenkvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht und

Fig. 4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Mon tage der Lenkvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt ein rein beispielhaftes Lenksystem 44 in einer schematischen Dar stellung. Das Lenksystem 44 ist als elektrisch unterstütztes Lenksystem ausge bildet und weist demnach eine elektrische Hilfskraftunterstützung auf. Ferner ist das Lenksystem 44 zu einem Einsatz in einem Fahrzeug (nicht dargestellt), ins besondere einem Kraftfahrzeug, vorgesehen. Das Lenksystem 44 weist in einem eingebauten Zustand eine Wirkverbindung mit Fahrzeugrädern des Fahrzeugs auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen.

Das Lenksystem 44 umfasst eine, im vorliegenden Fall beispielhaft als Lenkrad ausgebildete, Lenkhandhabe 48 zum Aufbringen eines manuellen Lenkmoments sowie ein an sich bekanntes Lenkgetriebe 50, welches dazu vorgesehen, eine Lenkvorgabe an der Lenkhandhabe 48 in eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder umzusetzen. Dazu umfasst dass Lenkgetriebe 50 ein Lenkgetriebegehäuse 20 und ein in dem Lenkgetriebegehäuse 20 angeordnetes Lenkungsstellelement 52.

Darüber hinaus umfasst das Lenksystem 44 eine Lenkvorrichtung (vgl. insbeson dere auch Figur 2). Die Lenkvorrichtung umfasst eine an sich bekannte Lenkwel le 12. Die Lenkwelle 12 ist drehbar um eine Lenkachse 10 gelagert. Die Lenkwel le 12 ist zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Lenkachse 10 ausgebildet. Die Lenkwelle 12 verbindet die Lenkhandhabe 48 mit dem Lenkge triebe 50, insbesondere dem Lenkungsstellelement 52. Ferner ist die Lenkwelle 12 mehrteilig aufgebaut.

Die Lenkwelle 12 umfasst eine Eingangswelle 26. Die Eingangswelle 26 ist der Lenkhandhabe 48 zugeordnet. Die Eingangswelle 26 ist drehbar um die Lenk achse 10 gelagert. Die Eingangswelle 26 ist als Lenkspindel ausgebildet. Die Eingangswelle 26 ist ferner in Abhängigkeit von einer Betätigung der Lenkhand habe 48 verdrehbar.

Zudem weist die Lenkwelle 12 eine Ausgangswelle 28 auf. Die Ausgangswelle 28 ist dem Lenkgetriebe 50 zugeordnet. Die Ausgangswelle 28 ist getrennt von der Eingangswelle 26 ausgebildet. Die Ausgangswelle 28 ist drehbar um die Lenk achse 10 gelagert. Die Ausgangswelle 28 ist dabei relativ zu der Eingangswelle 26 drehbar. Die Ausgangswelle 28 ist als Lenkritzel ausgebildet. Die Ausgangs welle 28 ist dazu vorgesehen, eine Verdrehung der Eingangswelle 26 an das Lenkgetriebe 50, insbesondere das Lenkungsstellelement 52, weiterzuleiten.

Zur Verbindung der Eingangswelle 26 und der Ausgangswelle 28 umfasst die Lenkwelle 12 zudem ein Torsionselement 54. Das Torsionselement 54 ist im vor- liegenden Fall als Drehstab ausgebildet und zumindest Großteils in einem Auf nahmebereich der Eingangswelle 26 angeordnet.

Darüber hinaus umfasst die Lenkvorrichtung einen Verschlussdeckel 14. Der Verschlussdeckel 14 ist einstückig ausgebildet. Der Verschlussdeckel 14 ist top förmig und/oder becherförmig ausgebildet und stellt einen Sensoraufnahmebe reich 16 bereit. Der Verschlussdeckel 14 weist ferner eine, beispielsweise mittels eines eingespritzten Dichtelements 56, abgedichtete, Durchtrittsöffnung 58 für die Eingangswelle 26 auf. Im montierten Zustand ist der Verschlussdeckel 14 auf der Eingangswelle 26 angeordnet und umgreift die Eingangswelle 26 in Umfangsrich tung. Der Verschlussdeckel 14 ist dazu vorgesehen, im montierten Zustand eine Montageöffnung 18 des Lenkgetriebegehäuses 20 zur Aufnahme der Ausgangs welle 28 fluiddicht zu verschließen. Dazu weist der Verschlussdeckel 14 einen Flanschabschnitt 60 auf, welcher im montierten Zustand mit einem, die Montage öffnung 18 umgebenden weiteren Flanschabschnitt 62 des Lenkgetriebegehäu ses 20 zusammenwirkt.

Des Weiteren weist der Verschlussdeckel 14 wenigstens einen Steckverbinder 64 auf. Der Steckverbinder 64 ist an eine Außenseite des Verschlussdeckels 14 angeformt. Der Steckverbinder 64 ist ferner beispielhaft als Steckbuchse ausge bildet. Der Steckverbinder 64 ist zur Kopplung mit einem Sensorkabel 66 des Lenksystems 44 vorgesehen. Der Steckverbinder 64 kann dabei derart angeord net sein, dass eine Steckrichtung zur Kopplung des Sensorkabels 66 bezüglich der Lenkachse 10 in axialer Richtung, in radialer Richtung, in tangentialer Rich tung und/oder in beliebiger anderer Richtung erfolgt. Alternativ könnte ein Ver schlussdeckel jedoch auch mehrteilig ausgebildet sein. Zudem könnte ein Steck verbinder als Steckerelement ausgebildet sein. Ferner könnte ein Verschlussde ckel grundsätzlich auch mehrere Steckverbinder aufweisen, wodurch vorteilhaft Redundanzerfordernisse erfüllt werden können.

Ferner umfasst die Lenkvorrichtung eine Lenksensoreinheit 22. Die Lenksen soreinheit 22 ist zumindest teilweise in dem Sensoraufnahmebereich 16 des Ver schlussdeckels 14 angeordnet, wobei der Verschlussdeckel 14 dabei als Sensor gehäuse fungiert, sodass auf ein separates, zusätzliches Sensorgehäuse ver zichtet werden kann. Die Lenksensoreinheit 22 weist eine Wirkverbindung mit der Lenkwelle 12 auf. Die Lenksensoreinheit 22 ist auf der Lenkwelle 12 angeordnet und umgreift die Lenkwelle 12 in Umfangsrichtung. Die Lenksensoreinheit 22 ist zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Lenkachse 10 ausgebildet. Die Lenksensoreinheit 22 ist ferner als induktive Lenksensoreinheit ausgebildet und zur induktiven Erfassung wenigstens einer, insbesondere mit einer Betäti gung der Lenkhandhabe 48 korrelierten, Lenkinformation vorgesehen. Im vorlie genden Fall ist die Lenksensoreinheit 22 dazu vorgesehen, anhand einer Verdre hung der Eingangswelle 26 relativ zu der Ausgangswelle 28 die wenigstens eine Lenkinformation, insbesondere einen Lenkwinkel und/oder ein Lenkmoment, zu erfassen.

Dazu umfasst die Lenksensoreinheit 22 ein Sensorelement 24 und wenigstens ein mit dem Sensorelement 24 zusammenwirkendes Rotorelement 30, 32. Im vorliegenden Fall umfasst die Lenksensoreinheit 24 zwei mit dem Sensorelement 24 zusammenwirkende Rotorelemente 30, 32, wobei das Sensorelement 24 in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse 10 betrachtet zwischen den Rotorelementen 30, 32 angeordnet ist. Die Rotorelemente 30, 32 sind dabei dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einer relativen Ausrichtung der Rotorelemente 30, 32 zu dem Sensorelement 24 ein Sensorsignal des Sensorelements 24 zu verändern. Grundsätzlich könnte ein Sensorelement jedoch auch in Richtung einer Eingangswelle oder in Richtung einer Ausgangswelle versetzt zu Rotorele menten und folglich nicht zwischen den Rotorelementen angeordnet sein.

Das Sensorelement 24 ist einstückig ausgebildet. Das Sensorelement 24 ist voll ständig in dem Sensoraufnahmebereich 16 angeordnet. Das Sensorelement 24 ist fest, insbesondere unlösbar, mit dem Verschlussdeckel 14 verbunden. Im vor liegenden Fall ist das Sensorelement 24 fest mit einer dem Sensoraufnahmebe reich 16 zugewandten Innenseite des Verschlussdeckels 14 verbunden. Das Sensorelement 24 ist dabei stoffschlüssig mit dem Verschlussdeckel 14 verbun den, wie beispielsweise mittels einer Klebeverbindung. Das Sensorelement 24 ist ferner derart mit dem Verschlussdeckel 14 verbunden, dass das Sensorelement 24 in Richtung der Lenkachse 10 in Höhe der Eingangswelle 26 angeordnet ist und die Eingangswelle 26 in Umfangsrichtung umgreift. Alternativ oder zusätzlich könnet ein Sensorelement auch mittels einer Schmelzverbindung, einer Guss- Verbindung, einer Schweißverbindung, einer Spritzverbindung oder einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit einem Sensordeckel verbunden sein.

Darüber hinaus weist das Sensorelement 24 wenigstens eine Sensorspule (nicht dargestellt) auf. Die Sensorspule ist als an sich bekannte Erreger- und/oder Emp fängerspule ausgebildet. Zudem weist das Sensorelement 24 ein Trägerelement 68 zur Halterung der Sensorspule und zur Verbindung der Sensorspule mit dem Verschlussdeckel 14 auf. Das Trägerelement 68 ist als Leiterkarte ausgebildet. Vorteilhaft kann das Sensorelement 24 auch mehrere Sensorspulen aufweisen. Darüber hinaus kann das Sensorelement 24 eine auf dem Trägerelement 68 an geordnete und an sich bekannte Erreger- und/oder Auswerteschaltung (nicht dargestellt) umfassen, welche elektrisch mit der Sensorspule verbunden ist.

Ein erstes Rotorelement 30 der Rotorelemente 30, 32 ist einstückig ausgebildet. Das erste Rotorelement 30 ist zu wenigstens einem Großteil in dem Sensorauf nahmebereich 16 angeordnet. Das erste Rotorelement 30 ist drehfest mit der Eingangswelle 26 verbunden. Das erste Rotorelement 30 ist im montierten Zu stand unlösbar mit der Eingangswelle 26 verbunden. Im vorliegenden Fall ist das erste Rotorelement 30 mittels einer Verstemmverbindung mit der Eingangswelle 26 verbunden. Das erste Rotorelement 30 ist dabei kragenförmig ausgebildet und umgreift die Eingangswelle 26 in Umfangsrichtung. Darüber hinaus besteht das erste Rotorelement 30 zumindest teilweise aus einem leitfähigen und/oder mag netisch permeablen Material. Im vorliegenden Fall besteht das erste Rotorele ment 30 beispielhaft aus Metall.

Des Weiteren ist das erste Rotorelement 30 gestuft ausgebildet und weist im vorliegenden Fall genau eine Stufe auf. Das erste Rotorelement 30 weist dabei einen dem Sensorelement 24 zugeordneten Rotorabschnitt 34 und einen der Eingangswelle 26 zugeordneten Befestigungsabschnitt 36 auf. Der Rotorab schnitt 34 erstreckt sich in radialer Richtung bezüglich der Lenkwelle 12 und ist zur Beeinflussung des Sensorelements 24 vorgesehen. Der Befestigungsab schnitt 36 erstreckt sich in Richtung der Lenkachse 10 und ist zur Befestigung an der Eingangswelle 26 vorgesehen. Der Befestigungsabschnitt 36 ist folglich senk recht zu dem Rotorabschnitt 34 angeordnet und erstreckt sich ausgehend von dem Rotorabschnitt 34 in Richtung der Ausgangswelle 28. Der Befestigungsab- schnitt 36 ist dabei zumindest teilweise aus dem Sensoraufnahmebereich 16 herausgeführt. Alternativ ist denkbar, ein erstes Rotorelement mehrteilig und/oder aus einem beliebigen anderen Material auszubilden, welches zumindest in einem Rotorabschnitt leitfähig und/oder magnetisch permeabel ist. In diesem Zusam menhang ist insbesondere auch denkbar, ein erstes Rotorelement mittels einer Schmelzverbindung und/oder einer Klebeverbindung oder dergleichen mit einer Eingangswelle zu verbinden. Ferner könnte ein erstes Rotorelement prinzipiell auch zumindest zwei Stufen aufweisen und/oder vollständig in einem Sensorauf nahmebereich eines Verschlussdeckels angeordnet sein.

Ein zweites Rotorelement 32 der Rotorelemente 30, 32 ist einstückig ausgebildet. Das zweite Rotorelement 32 ist drehfest mit der Ausgangswelle 28 verbunden. Das zweite Rotorelement 32 ist im montierten Zustand unlösbar mit der Aus gangswelle 28 verbunden. Im vorliegenden Fall ist das zweite Rotorelement 32 mittels einer Verstemmverbindung mit der Ausgangswelle 28 verbunden. Das zweite Rotorelement 32 ist dabei kragenförmig ausgebildet und umgreift die Aus gangswelle 28 in Umfangsrichtung. Darüber hinaus besteht das zweite Rotorel ement 32 zumindest teilweise aus einem leitfähigen und/oder magnetisch per meablen Material. Im vorliegenden Fall besteht das zweite Rotorelement 32 bei spielhaft aus Metall.

Des Weiteren ist das zweite Rotorelement 32 gestuft ausgebildet und weist im vorliegenden Fall zwei Stufen auf. Das zweite Rotorelement 32 weist dabei einen dem Sensorelement 24 zugeordneten weiteren Rotorabschnitt 70 und einen der Ausgangswelle 28 zugeordneten weiteren Befestigungsabschnitt 72 auf. Der wei tere Rotorabschnitt 70 erstreckt sich in radialer Richtung bezüglich der Lenkwelle 12 und ist zur Beeinflussung des Sensorelements 24 vorgesehen. Der weitere Rotorabschnitt 70 ist somit parallel zu dem Rotorabschnitt 34 ausgerichtet. Der weitere Befestigungsabschnitt 72 erstreckt sich in Richtung der Lenkachse 10 und ist zur Befestigung an der Ausgangswelle 28 vorgesehen. Der weitere Befes tigungsabschnitt 72 ist folglich senkrecht zu dem weiteren Rotorabschnitt 70 an geordnet und erstreckt sich ausgehend von dem weiteren Rotorabschnitt 70 in Richtung des Lenkungsstellelements 52. Der weitere Befestigungsabschnitt 72 erstreckt sich somit ausgehend von dem weiteren Rotorabschnitt 70 in eine selbe Richtung wie der Befestigungsabschnitt 36. Im vorliegenden Fall ist das zweite Rotorelement 32 derart mit der Ausgangswel le 28 verbunden, dass der weitere Rotorabschnitt 70 in Richtung der Lenkachse 10 in Höhe der Eingangswelle 26 angeordnet ist. Zudem ist das zweite Rotorel ement 32 derart mit der Ausgangswelle 28 verbunden, dass eine Befestigungs stelle 38 des ersten Rotorelements 30 an der Eingangswelle 26 in zumindest einer Richtung senkrecht zur Lenkachse 10 betrachtet vollständig durch das zweite Rotorelement 32 verdeckt ist. Alternativ ist denkbar, ein zweites Rotorel ement mehrteilig und/oder aus einem beliebigen anderen Material auszubilden, , welches zumindest in einem weiteren Rotorabschnitt leitfähig und/oder magne tisch permeabel ist. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auch denkbar, ein zweites Rotorelement mittels einer Schmelzverbindung und/oder einer Klebe verbindung oder dergleichen mit einer Ausgangswelle zu verbinden. Ferner könn te ein zweites Rotorelement prinzipiell auch genau eine Stufe oder zumindest drei Stufen aufweisen.

Zur direkten elektrischen Kontaktierung des Sensorelements 24 und insbesonde re zur Verbindung des Sensorelements 24 mit dem Steckverbinder 64 umfasst die Lenksensoreinheit 22 ferner ein elektrisches Verbindungselement 40. Das Verbindungselement 40 ist starr ausgebildet. Das Verbindungselement 40 ist dabei als Stanzgitter ausgebildet. Das Verbindungselement 40 ist einstückig mit dem Verschlussdeckel 14 ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist das Verbindungs element 40 in den Verschlussdeckel 14 eingespritzt. Ferner ist das Verbindungs element 40 zumindest teilweise in dem Sensoraufnahmebereich 16 angeordnet und grenzt dabei direkt an die Innenseite des Verschlussdeckels 14 an. Das Ver bindungselement 40 stellt eine elektrische Verbindung zwischen der Innenseite des Verschlussdeckels 14 und der Außenseite des Verschlussdeckels 14 her. Prinzipiell könnte eine Lenksensoreinheit jedoch auch mehrere Verbindungsele mente aufweisen, welche vorteilhaft zur elektrischen Kontaktierung eines Senso relements Zusammenwirken können.

Ferner umfasst die Lenkvorrichtung im vorliegenden Fall ein, insbesondere opti onales, Abdeckelement 42. Das Abdeckelement 42 ist im vorliegenden Fall als Abdeckscheibe ausgebildet. Das Abdeckelement 42 ist dazu vorgesehen, den Sensoraufnahmebereich 16 abzudecken, sodass ein vorteilhafter Schutz der Lenksensoreinheit 22 und insbesondere der in dem Sensoraufnahmebereich 16 angeordneten Bauteile der Lenksensoreinheit 22, insbesondere des Sensorele ments 24, des ersten Rotorelements 30 und des Verbindungselements 40, er reicht wird. Dazu ist das Abdeckelement 42 in zumindest einer Richtung senk recht zur Lenkachse 10 betrachtet zwischen dem Sensorelement 24 und dem zweiten Rotorelement 32 angeordnet. Das Abdeckelement 42 ist dabei vorteilhaft stoffschlüssig mit dem Verschlussdeckel 14 verbunden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, ein Abdeckelement kraft- und/oder formschlüssig mit einem Ver schlussdeckel zu verbinden. Zudem könnte auf ein Abdeckelement prinzipiell auch vollständig verzichtet werden.

Ferner bilden im vorliegenden Fall zumindest der Verschlussdeckel 14, das Sen sorelement 24, das erste Rotorelement 30, das Verbindungselement 40 und das optionale Abdeckelement 42 eine vormontierte Verschlussdeckelbaugruppe 46 aus, wodurch eine Montageeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz verbessert werden kann. In Figur 3 ist die Verschlussdeckelbaugruppe 46 der Lenkvorrich tung gezeigt. Die Verschlussdeckelbaugruppe 46 bildet folglich eine separate, vormontierte Unterbaugruppe der Lenkvorrichtung aus. Dabei wird das erste Ro torelement 30 durch das Sensorelement 24 beweglich und insbesondere unver lierbar in dem Sensoraufnahmebereich 16 gehalten, insbesondere derart, dass der Befestigungsabschnitt 36 des ersten Rotorelements 30 zumindest teilweise aus dem Sensoraufnahmebereich 16 herausgeführt ist. Alternativ könnte eine Verschlussdeckelbaugruppe jedoch auch weitere Bauteile und/oder andere Bau teile umfassen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, dass eine Verschlussdeckelbaugruppe zumindest ein weiteres Rotorelement umfasst und/oder eine Verschlussdeckelbaugruppe ohne ein erstes Rotorelement, ein Verbindungselement und/oder ein Abdeckelement auszubilden.

Im Folgenden wird unter Verweis auf Figur 4 ein beispielhaftes Verfahren zur Montage der Lenkvorrichtung beschrieben.

In einem ersten Montageschritt 80 wird aus dem Verschlussdeckel 14, dem Sen sorelement 24, dem ersten Rotorelement 30, dem Verbindungselement 40 und dem Abdeckelement 42 eine vormontierte Unterbaugruppe in Form der Ver schlussdeckelbaugruppe 46 hergestellt. In einem zweiten Montageschritt 82 wird die Verschlussdeckelbaugruppe 46 auf die Lenkwelle 12 geschoben.

In einem dritten Montageschritt 84 wird das erste Rotorelement 30, insbesondere der Befestigungsabschnitt 36 des ersten Rotorelements 30, drehfest mit der Ein gangswelle 26 verbunden, insbesondere mittels der Verstemmverbindung. In diesem Montageschritt ist es besonders vorteilhaft, dass der Befestigungsab schnitt 36 zumindest teilweise aus dem Sensoraufnahmebereich 16 des Ver schlussdeckels 14 herausgeführt ist, wodurch das erste Rotorelement 30 frei zugänglich ist und besonders einfach an der Eingangswelle 26 befestigt werden kann. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, ein erstes Rotorelement vollständig in einem Sensoraufnahmebereich eines Verschlussdeckels anzuordnen und das erste Rotorelement beispielsweise mittels einer Laserschweißverbindung und/oder einer Rastverbindung oder dergleichen drehfest mit einer Eingangswel le zu verbinden.

In einem vierten Montageschritt 86 wird das zweite Rotorelement 32, insbeson dere der weitere Befestigungsabschnitt 72 des zweiten Rotorelements 32, dreh fest mit der Ausgangswelle 28 verbunden, insbesondere mittels der Verstemm verbindung. Anschließend kann eine Kalibrierung und/oder Programmierung der Lenksensoreinheit 22 erfolgen. Hierzu kann eine zumindest in diesem Montage schritt frei zugängliche elektrische Schnittstelle (nicht dargestellt), welche bei spielsweise an dem Sensorelement 24, dem Verbindungselement 40 und/oder dem Steckverbinder 64 angeordnet sein kann, verwendet werden.

In einem fünften Montageschritt 88 wird die Ausgangswelle 28 in die Montageöff nung 18 des Lenkgetriebegehäuses 20 eingesetzt. Dabei wird die Ausgangswelle 28 bis zu einer Endposition eingeschoben, sodass der Verschlussdeckel 14 am Lenkgetriebegehäuse 20 anliegt.

In einem sechsten Montageschritt 90 wird die Montageöffnung 18 mittels des Verschlussdeckels 14 fluiddicht verschlossen, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung und/oder einer Klemmverbindung. In einem siebten Montageschritt 92 wird abschließend das Sensorkabel 66 mit dem Steckverbinder 64 des Verschlussdeckels 14 verbunden.

Das beispielhafte Ablaufdiagramm in Figur 4 soll dabei insbesondere lediglich beispielhaft ein Verfahren zur Montage der Lenkvorrichtung beschreiben. Insbe sondere können einzelne Montageschritte und/oder eine Abfolge der Montage schritte variieren. Auch ist denkbar, zusätzliche Montageschritte, wie beispiels weise ein Einsetzen des Abdeckelements 42 vorzusehen, insbesondere falls das Abdeckelement 42 nicht Teil der Verschlussdeckelbaugruppe 46 sein sollte. Zu- dem könnte prinzipiell auf den ersten Montageschritt 80 auch verzichtet werden, beispielsweise falls die vormontierte Verschlussdeckelbaugruppe 46 bereits käuf lich erwerblich ist und/oder erworben wurde.