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DE102019111846B4 - Torque sensor assembly, torque sensor device and vehicle - Google Patents

Torque sensor assembly, torque sensor device and vehicle Download PDF

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DE102019111846B4
DE102019111846B4 DE102019111846.8A DE102019111846A DE102019111846B4 DE 102019111846 B4 DE102019111846 B4 DE 102019111846B4 DE 102019111846 A DE102019111846 A DE 102019111846A DE 102019111846 B4 DE102019111846 B4 DE 102019111846B4
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torque sensor
torque
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sensor
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Jens Thom
Reinhard Mahler
Dirk Rachui
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentsensorbaugruppe (10) für eine Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, sowie eine Drehmomentsensorvorrichtung und ein Fahrzeug, wobei die Drehmomentsensorbaugruppe (10) eine ortsfest an einem, eine drehbare Welle zumindest teilweise umgebenden Aufbau befestigbare stationäre Sensoreinheit (11) mit einem Gehäuse (20) und einem von diesem Gehäuse (20) aufgenommenen Steckverbinder (13) zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Drehmomentsensorbaugruppe (10), und eine drehfest mit der Welle verbindbare dynamische Sensoreinheit (12) mit einer Sensorsignalerzeugungseinheit (14) zur Erzeugung eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem auf die drehbare Welle aufgebrachten Drehmoment aufweist, wobei der Steckverbinder (13) über wenigstens ein flexibles Flachbandkabel (15) mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist und schwimmend im Gehäuse (20) gelagert ist.The invention relates to a torque sensor assembly (10) for a torque sensor device for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, as well as a torque sensor device and a vehicle, the torque sensor assembly (10) being stationary on a A stationary sensor unit (11) which can be fixed at least partially surrounding a rotatable shaft and has a housing (20) and a connector (13) received by this housing (20) for electrically contacting or connecting the torque sensor assembly (10), and a non-rotatable with the shaft connectable dynamic sensor unit (12) with a sensor signal generation unit (14) for generating a sensor signal depending on a torque applied to the rotatable shaft, the connector (13) via at least one flexible ribbon cable (15) with the sensor signals generating device (14) is electrically connected and is floatingly mounted in the housing (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentsensorbaugruppe für eine Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, wobei die Drehmomentsensorbaugruppe eine ortsfest an einem, eine drehbare Welle zumindest teilweise umgebenden Aufbau befestigbare, stationäre Sensoreinheit mit einem Gehäuse und einem von diesem Gehäuse aufgenommenen Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Drehmomentsensorbaugruppe und eine drehfest mit der Welle verbindbare, dynamische Sensoreinheit mit einer Sensorsignalerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem auf die drehbare Welle aufgebrachten Drehmoment aufweist, wobei die dynamische Sensoreinheit in einem funktionsgemäßen Einbauzustand um eine Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe relativ gegenüber der stationären Sensoreinheit drehbar ist.The invention relates to a torque sensor assembly for a torque sensor device for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, the torque sensor assembly having a stationary sensor unit that can be fixedly attached to a structure that at least partially surrounds a rotatable shaft a housing and a plug connector received by this housing for electrically contacting or connecting the torque sensor assembly and a dynamic sensor unit, which can be connected to the shaft in a rotationally fixed manner, with a sensor signal generating unit for generating a sensor signal as a function of a torque applied to the rotatable shaft, the dynamic sensor unit in is rotatable relative to the stationary sensor unit about a central axis of the torque sensor assembly in a functional installed state.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Drehmomentsensorvorrichtung mit einer solchen Drehmomentsensorbaugruppe sowie ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Drehmomentsensorvorrichtu ng.The invention also relates to a torque sensor device with such a torque sensor assembly and to a vehicle with a corresponding torque sensor device.

DE 10 2004 055 124 A1 offenbart einen Drehmomentsensor mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse drehbar gelagerten Torsionseinrichtung, einer drehfest mit der Torsionseinrichtung verbundenen dynamischen Sensoreinheit und einer mit der dynamischen Sensoreinheit zusamnmenwirkenden statischen Sensoreinheit, wobei die statische Sensoreinheit über eine Entkopplungsvorrichtung elastisch mit dem Gehäuse verbunden ist. DE 10 2004 055 124 A1 discloses a torque sensor with a housing, with a torsion device rotatably mounted in the housing, a dynamic sensor unit non-rotatably connected to the torsion device, and a static sensor unit interacting with the dynamic sensor unit, the static sensor unit being elastically connected to the housing via a decoupling device.

Die DE 10 2005 038 514 A1 offenbart einen Drehmomentsensor mit einer statischen und einer dynamischen Sensoreinheit und mit einem ersten Gehäuseteil und einem das erste Gehäuseteil verschließenden zweiten Gehäuseteil, wobei das erste Gehäuseteil einen Gegenstecker aufweist und das erste Gehäuseteil zur Aufnahme der statischen Sensoreinheit dient und an der statischen Sensoreinheit ein Stecker für den Gegenstecker ortsfest und ggf. axial verschieblich angeordnet ist.The DE 10 2005 038 514 A1 discloses a torque sensor with a static and a dynamic sensor unit and with a first housing part and a second housing part closing the first housing part, the first housing part having a mating connector and the first housing part serving to accommodate the static sensor unit and a connector for the static sensor unit Mating connector is fixed and optionally arranged axially displaceable.

Gattungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppen und Drehmomentsensorvorrichtungen, insbesondere für Lenkwellen von Kraftfahrzeugen, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.Generic torque sensor assemblies and torque sensor devices, in particular for steering shafts of motor vehicles, are known in principle from the prior art.

Derartige Drehmomentsensorvorrichtungen werden beispielsweise bei elektrischen Lenksystemen eingesetzt, um den elektrischen Antriebsmotor des Lenksystems basierend auf einem von einem Fahrer aufgebrachten Lenkmoment anzusteuern, beispielsweise um eine entsprechende Lenkunterstützung bereitzustellen.Such torque sensor devices are used, for example, in electric steering systems in order to control the electric drive motor of the steering system based on a steering torque applied by a driver, for example in order to provide appropriate steering assistance.

In der Regel werden Drehmomentsensorvorrichtungen dazu in Verbindung mit einer axial geteilten Welle und mit einem Torsionsstab mit definierter, bekannter Torsionssteifigkeit eingesetzt, wobei der Torsionsstab dabei einen ersten Teil der axial geteilten Welle mit einem zweiten Teil der axial geteilten Welle verbindet.As a rule, torque sensor devices are used in connection with an axially divided shaft and with a torsion bar with a defined, known torsional stiffness, the torsion bar connecting a first part of the axially divided shaft to a second part of the axially divided shaft.

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.If a torque is applied to the shaft, this causes the two parts of the shaft to rotate relative to one another by a measurable angle of rotation, the angle of rotation being set depending on the torque applied and the rigidity of the torsion bar, so that from the recorded angle of rotation with a defined, known stiffness of the Torsion bar the applied torque can be determined.

Zur Messung des infolge eines aufgebrachten Drehmoments resultierenden Verdrehwinkels sind verschiedene Messprinzipien und Sensorvorrichtungen bekannt, wobei sehr häufig magnetische Sensorvorrichtungen oder -systeme zum Einsatz kommen, bei denen ein erster Teil, vorzugsweise eine Magnetanordnung mit wenigstens einem Magnetelement, meistens mit einem umlaufenden, als Permanentmagnet ausgebildeten Ringmagneten oder mit einem als sogenannten Doppel-T-Anker-förmigen Permanentmagneten, mit dem ersten Teil der axial geteilten Welle drehfest verbunden ist, und ein zweiter Teil, insbesondere eine Sensoranordnung mit einem magnetoresistiven Sensor, insbesondere einem sogenannten AMR-Sensor (anisotropen magnetoresistiven Sensor), oder eine Statoranordnung mit einem oder mehreren, magnetisch leitfähigen Statoren, drehfest mit dem zweiten Teil der axial geteilten Welle verbunden ist. Im Fall einer Sensorvorrichtung mit einer Statoranordnung sind dabei üblicherweise zusätzlich noch ein oder mehrere Flussleiter vorgesehen, welche üblicherweise ortsfest, d.h. stationär, angeordnet sind und über welche ein magnetischer Fluss in der Statoranordnung bzw. eine Änderung der magnetischen Flussdichte in der Statoranordnung an eine entsprechende, ebenfalls ortsfest angeordnete Magnetsensoranordnung, welche in der Regel wenigstens einen Hall-Sensor aufweist, gesammelt und übertragen werden kann.Various measuring principles and sensor devices are known for measuring the angle of rotation resulting from an applied torque, whereby magnetic sensor devices or systems are very often used in which a first part, preferably a magnet arrangement with at least one magnetic element, mostly with a rotating, designed as a permanent magnet Ring magnet or with a permanent magnet in the form of a so-called double-T armature, with the first part of the axially divided shaft, and a second part, in particular a sensor arrangement with a magnetoresistive sensor, in particular a so-called AMR sensor (anisotropic magnetoresistive sensor ), or a stator arrangement with one or more magnetically conductive stators, rotatably connected to the second part of the axially divided shaft. In the case of a sensor device with a stator arrangement, one or more flux conductors are usually also provided, which are usually stationary, i.e. stationary, are arranged and via which a magnetic flux in the stator arrangement or a change in the magnetic flux density in the stator arrangement can be collected and transmitted to a corresponding, also stationary magnetic sensor arrangement, which usually has at least one Hall sensor.

Werden der erste Teil der axial geteilten Welle und der zweite Teil der axial geteilten Welle durch eine Rotationsbewegung der Welle relativ zueinander bewegt und damit insbesondere die Magnetanordnung und die Sensoranordnung mit dem magnetoresistiven Sensor bzw. die Magnetanordnung und die Statoranordnung, führt dies jeweils zu einem zur relativen Verdrehung der beiden Wellenteile proportionalen, physikalischen Effekt, welcher mittels des magnetoresistiven Sensors bzw. mittels der stationären Magnetsensoranordnung erfasst werden kann.If the first part of the axially split shaft and the second part of the axially split shaft are moved relative to one another by a rotational movement of the shaft, and thus in particular the magnet arrangement and the sensor arrangement with the magnetoresistive sensor or the magnet arrangement and the stator arrangement, this leads to a relative rotation of the two shaft parts proportional physical effect, which by means of the magnetoresistive sensor or can be detected by means of the stationary magnetic sensor arrangement.

Da die Größe des von der jeweiligen Sensoranordnung erfassten physikalischen Effekts (die Änderung des elektrischen Widerstandes beim magnetoresistiven Sensor und die Änderung der magnetischen Flussdichte in der Statoranordnung) dabei insbesondere abhängig von der Größe der Relativbewegung der beiden Wellenteile ist, und damit vom Verdrehwinkel der beiden Wellenteile zueinander, kann somit von dem erfassten physikalischen Effekt, insbesondere von der zugehörigen, erfassten physikalischen Größe, auf den Verdrehwinkel geschlossen werden. Aus dem Verdrehwinkel wiederum kann mit Kenntnis der Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs, mittels welchem der erste Teil der axial geteilten Welle und der zweite Teil der axial geteilten Welle verbunden sind, das auf die Welle aufgebrachte Drehmoment bestimmt werden.Since the size of the physical effect detected by the respective sensor arrangement (the change in the electrical resistance in the magnetoresistive sensor and the change in the magnetic flux density in the stator arrangement) depends in particular on the size of the relative movement of the two shaft parts, and thus on the angle of rotation of the two shaft parts relative to one another, the angle of rotation can thus be deduced from the recorded physical effect, in particular from the associated, recorded physical variable. With knowledge of the torsional stiffness of the torsion bar, by means of which the first part of the axially split shaft and the second part of the axially split shaft are connected, the torque applied to the shaft can be determined from the twist angle.

Sensorvorrichtungen mit einer magnetoresistiven Sensoranordnung weisen dabei in der Regel einen sich konstruktiv deutlich von Sensorvorrichtungen mit einer Statoranordnung und entsprechenden Flussleitern unterscheidenden Aufbau auf und erfordern in der Regel erheblich weniger Bauraum, insbesondere in radialer Richtung zur Zentrumsachse bzw. zur Drehachse der Welle, da keine Flussleiter sowie keine Statoranordnung erforderlich sind. Eine Herausforderung stellt bei derartigen Sensorvorrichtungen jedoch unter anderem die Anbindung des magnetoresistiven Sensors an einen zugehörigen Steckverbinder dar, über welchen die Sensorvorrichtung beispielsweise zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Sensorvorrichtung mit einem Datenbus eines Fahrzeugs zur Signal- und/oder Energieübertragung verbunden werden kann, da der magnetoresistive Sensor in der Regel jeweils drehfest an einem der beiden Teile der axial geteilten Welle angebunden ist und sich somit mit der Welle mitdreht, während der Steckverbinder in der Regel von einem ortsfest an einem, die drehbare Welle zumindest teilweise umgebenden Aufbau befestigbaren Gehäuse, das Teil der stationären Sensoreinheit ist, aufgenommen ist.Sensor devices with a magnetoresistive sensor arrangement usually have a construction that is clearly different from sensor devices with a stator arrangement and corresponding flux conductors and generally require considerably less installation space, in particular in the radial direction to the center axis or to the axis of rotation of the shaft, since there are no flux conductors and no stator arrangement is required. One challenge with such sensor devices, however, is inter alia the connection of the magnetoresistive sensor to an associated plug connector, via which the sensor device can be connected, for example, to electrically contact or connect the sensor device to a data bus of a vehicle for signal and / or energy transmission, since the magnetoresistive sensor is usually connected to one of the two parts of the axially split shaft in a rotationally fixed manner and thus rotates with the shaft, while the connector usually comes from a housing that can be fixedly attached to a structure that at least partially surrounds the rotatable shaft, the part the stationary sensor unit is included.

Da in der Regel jeder Kraftfahrzeughersteller ferner eigene, spezielle Steckverbinder-Geometrien zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden von Sensorvorrichtungen mit dem Datenbus des Fahrzeugs nutzt, und Sensorvorrichtungen in der Regel nicht von den Kraftfahrzeugherstellern selbst, sondern von Zuliefererfirmen hergestellt werden, welche in vielen Fällen ihre Sensorvorrichtung an mehrere Kraftfahrzeughersteller liefern, ist es üblich, an der Sensorvorrichtung ferner jeweils einen als Adapter-Steckverbinder dienenden Gegen-Steckverbinder vorzusehen, welcher mit dem Steckverbinder, der mit dem magnetoresistiven Sensor verbunden ist, ineinandergesteckt werden kann. Zum Ineinanderschieben, d.h. in Fügerichtung, müssen Steckverbinder und Gegen-Steckverbinder dabei in der Regel fluchtend, insbesondere exakt, zueinander ausgerichtet sein, um ein sicheres und insbesondere beschädigungsfreies Herstellen der Steckverbindung und ein sicheres und insbesondere beschädigungsfreies Kontaktieren der Steckerkontakte zu ermöglichen. Konventionelle Steckverbindungen erfordern aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung in der Regel ein manuelles Herstellen der Steckverbindung, d.h. ein manuelles Ineinanderstecken durch einen Werker, und somit eine besonders kostenintensive und vor allem nahezu nicht automatisierbare Montage.Since, as a rule, every motor vehicle manufacturer also uses its own special connector geometries for electrically contacting or connecting sensor devices to the data bus of the vehicle, and sensor devices are usually not manufactured by the motor vehicle manufacturers themselves, but by suppliers, who in many cases use their sensor devices deliver to several motor vehicle manufacturers, it is customary to provide a mating connector serving as an adapter connector on the sensor device, which can be plugged into one another with the connector that is connected to the magnetoresistive sensor. For nesting, i.e. in the joining direction, connectors and mating connectors must be aligned, in particular exactly, to each other in order to enable a safe and, in particular, damage-free production of the plug connection and a safe and, in particular, damage-free contacting of the plug contacts. Due to their geometric design, conventional plug-in connections generally require the plug-in connection to be made manually, i.e. manual assembly by a worker, and thus a particularly cost-intensive and, above all, almost non-automatable assembly.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alternative Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere eine verbesserte Drehmomentsensorbaugruppe, sowie eine alternative, insbesondere verbesserte, Drehmomentsensorvorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Drehmomentsensorvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere ein automatisiertes Herstellen einer Steckverbindung mit einem Gegen-Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren der Drehmomentsensorbaugruppe ermöglicht.The object of the invention is to provide an alternative torque sensor assembly, in particular an improved torque sensor assembly, as well as an alternative, in particular improved, torque sensor device and a vehicle with such a torque sensor device, which in particular enables an automated production of a plug connection with a mating connector for electrical contacting of the torque sensor assembly .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmomentsensorbaugruppe, durch eine Drehmomentsensorvorrichtung sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.According to the invention, this object is achieved by a torque sensor assembly, by a torque sensor device and by a vehicle having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppe für eine Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments weist eine ortsfest an einem, eine drehbare Welle zumindest teilweise umgebenden Aufbau befestigbare stationäre Sensoreinheit mit einem Gehäuse und einem von diesem Gehäuse aufgenommenen Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere mit einem Datenbus, und eine drehfest mit der Welle verbindbare dynamische Sensoreinheit mit einer Sensorsignalerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem auf die drehbare Welle aufgebrachten Drehmoment auf, wobei die dynamische Sensoreinheit in einem funktionsgemäßen Einbauzustand um eine Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe relativ gegenüber der stationären Sensoreinheit drehbar ist, wobei der Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren der Drehmomentsensorbaugruppe mit einem entsprechend ausgebildeten Gegen-Steckverbinder durch Ineinanderstecken von Steckverbinder und Gegen-Steckverbinder in einer Steckerlängsrichtung verbindbar ist, und wobei der Steckverbinder über wenigstens ein flexibles Flachbandkabel mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden ist und schwimmend im Gehäuse gelagert ist.A torque sensor assembly according to the invention for a torque sensor device for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, has a stationary sensor unit with a housing and one of the latter, which can be fixed to a structure that at least partially surrounds a rotatable shaft Housing received connector for electrical contact or connection of the torque sensor assembly, in particular with a data bus, and a non-rotatably connectable to the shaft dynamic sensor unit with a sensor signal generating unit for generating a sensor signal depending on a torque applied to the rotatable shaft, the dynamic sensor unit in a functional installed state is rotatable about a central axis of the torque sensor assembly relative to the stationary sensor unit, the connector for electrically contacting the torque sensor assembly with a correspondingly designed mating connector Plugging the connector and mating connector into one another can be connected in a connector longitudinal direction, and wherein the connector is electrically connected to the sensor signal generating device via at least one flexible ribbon cable and is floatingly mounted in the housing.

Unter einem „Flachbandkabel“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein mehradriges, elektrisches Kabel mit mehreren Adern bzw. Leitern verstanden, welche zumindest in einer oder mehreren Leiterbahnebenen parallel zueinander verlaufen.In the context of the present invention, a “flat ribbon cable” is understood to mean a multi-core, electrical cable with several cores or conductors which run parallel to one another in at least one or several conductor track planes.

Ein „flexibles Flachbandkabel“ ist insbesondere ein Flachbandkabel, welches ausreichend biegeweich ist, um einen erforderlichen Toleranzausgleich zu ermöglichen, insbesondere derart biegeweich, dass das Flachbandkabel spiralförmig um die Zentrumsachse aufgewickelt werden kann.A “flexible ribbon cable” is, in particular, a ribbon cable that is sufficiently flexible to allow a required tolerance compensation, in particular so flexible that the ribbon cable can be wound spirally around the central axis.

Unter einer „schwimmenden Lagerung“ wird vorliegend und wie im maschinenbauüblichen Sinne eine Lagerung verstanden, welche innerhalb definierter Grenzen, insbesondere in definierten Richtungen, d.h. insbesondere mit definierten Freiheitsgraden, eine Ausgleichsbewegung ermöglicht, wobei die definierten Grenzen insbesondere derart bemessen sind, dass zulässige, auftretende Toleranzen ausgeglichen werden können.In the present case and as in the usual mechanical engineering sense, a “floating bearing” is understood to mean a bearing that is within defined limits, in particular in defined directions, i.e. in particular with defined degrees of freedom, enables a compensating movement, the defined limits in particular being dimensioned such that permissible, occurring tolerances can be compensated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steckverbinder dazu insbesondere gleitend im Gehäuse gelagert sein und insbesondere zumindest teilweise durch eine Führung geführt sein, beispielsweise durch eine oder mehrere Schiebeführungen oder eine XY-Führung ähnlich wie bei einem Werkzeugtisch einer Werkzeugmaschine.In an advantageous embodiment, the connector can for this purpose in particular be slidably mounted in the housing and in particular at least partially be guided by a guide, for example by one or more sliding guides or an XY guide similar to a tool table of a machine tool.

Durch die schwimmende Lagerung des Steckverbinders im Gehäuse der Drehmomentsensorbaugruppe kann auf einfache Art und Weise ein Toleranzausgleich zwischen dem Steckverbinder und einem Gegen-Steckverbinder beim Herstellen einer Steckverbindung erreicht werden. Dies ermöglicht ein automatisiertes Herstellen der Steckverbindung. Es ist kein manuelles Herstellen der Steckverbindung mehr erforderlich.Due to the floating mounting of the connector in the housing of the torque sensor assembly, tolerance compensation between the connector and a mating connector can be achieved in a simple manner when a plug connection is made. This enables an automated production of the plug connection. There is no longer any need to manually establish the plug connection.

Durch die Verwendung eines flexiblen Flachbandkabels kann eine besonders vorteilhafte, schwimmende Lagerung erreicht werden, insbesondere eine schwimmende Lagerung bei der für eine Verlagerung des Steckverbinders zum Bewirken eines Toleranzausgleichs nur geringe Kräfte zu überwinden sind, da ein flexibles Flachbandkabel, insbesondere bei einer entsprechenden Anordnung relativ zu den Freiheitsgraden der schwimmenden Lagerung, sehr nachgiebig ist. Ferner ermöglicht ein flexibles Flachbandkabel eine einfache Kontaktierung mit einem Anschlussabschnitt eines Steckverbinders, welcher Teil eines Kontaktgitters, insbesondere eines Stanzgitters ist, welches eine hohe Strom- und/oder Signaldichte auf engem Raum ermöglicht.By using a flexible ribbon cable, a particularly advantageous floating mounting can be achieved, in particular a floating mounting in which only small forces have to be overcome for a displacement of the connector to effect a tolerance compensation, since a flexible ribbon cable, especially with a corresponding arrangement relative to the degrees of freedom of the floating mounting, is very flexible. Furthermore, a flexible ribbon cable enables simple contacting with a connection section of a plug connector which is part of a contact grid, in particular a stamped grid, which enables a high current and / or signal density in a small space.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere die Sensorsignalerzeugungseinheit, wenigstens einen magnetoresistiven Sensor auf, insbesondere einen anisotropen magnetoresistiven Sensor, mittels welchem ein entsprechendes Sensorsignal basierend auf dem sogenannten AMR-Effekt erzeugbar ist. Derartige Sensoren sowie deren Funktionsweise sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, auf welchen hiermit für weitere Informationen zur grundsätzlichen Funktionsweise und zum grundsätzlichen Aufbau eines derartigen Sensors ausdrücklich verwiesen wird.In an advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the present invention, the torque sensor assembly, in particular the sensor signal generation unit, has at least one magnetoresistive sensor, in particular an anisotropic magnetoresistive sensor, by means of which a corresponding sensor signal based on the so-called AMR effect can be generated. Such sensors and their mode of operation are generally known from the prior art, to which reference is hereby expressly made for further information on the basic mode of operation and the basic structure of such a sensor.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere die dynamische Sensoreinheit, insbesondere in einer Weiterbildung, wenigstens eine Magnetanordnung auf, vorzugsweise mit wenigstens einem Permanentmagneten, insbesondere mit einem Doppel-T-Anker-förmigen Permanentmagneten oder mit einem Dreifach-T-Anker-förmigen Permanentmagneten, wobei die Magnetanordnung zum Erzeugen wenigstens eines Magnetfeldes ausgebildet ist und vorzugsweises um die Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe relativ zur Sensorsignalerzeugungseinrichtung, insbesondere relativ zu wenigstens einem magnetoresistiven Sensor, drehbar ist, wobei insbesondere durch eine Relativdrehung zwischen der Magnetanordnung und der Sensorsignalerzeugungseinrichtung, insbesondere dem wenigstens einen magnetoresistiven Sensor, ein Sensorsignal erzeugbar ist.In a further advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the present invention, the torque sensor assembly, in particular the dynamic sensor unit, in particular in a further development, has at least one magnet arrangement, preferably with at least one permanent magnet, in particular with a double-T armature-shaped permanent magnet or with a Triple T-armature-shaped permanent magnet, wherein the magnet arrangement is designed to generate at least one magnetic field and is preferably rotatable about the center axis of the torque sensor assembly relative to the sensor signal generating device, in particular relative to at least one magnetoresistive sensor, in particular by a relative rotation between the magnet arrangement and the sensor signal generating device, in particular the at least one magnetoresistive sensor, a sensor signal can be generated.

Drehmomentvorrichtungen mit gattungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppen zur Erfassung eines auf eine Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, insbesondere deren Aufbau und Funktionsweise sind einem zuständigen Fachmann aus dem Stand grundsätzlich bekannt, auf welchen hiermit für weitere Informationen zur grundsätzlichen Funktionsweise und zum grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe bzw. -sensorvorrichtung ausdrücklich verwiesen wird.Torque devices with generic torque sensor assemblies for detecting a torque applied to a shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, in particular their structure and mode of operation, are fundamentally known to a competent person skilled in the art, to which herewith for further information on the basic mode of operation and express reference is made to the basic structure of a torque sensor assembly or sensor device according to the invention.

Bevorzugt ist die Magnetanordnung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe konzentrisch zur Welle anordbar, d.h. derart, dass die Zentrumsachse der Magnetanordnung mit der Rotationsachse der Welle fluchtet in einem funktionsgemäßen Verwendungszustand der Drehmomentsensorbaugruppe, wobei die Magnetanordnung insbesondere mit einem ersten Teil der Welle drehfest verbindbar ist.Preferably, the magnet arrangement of a torque sensor assembly according to the invention can be arranged concentrically to the shaft, ie in such a way that the center axis of the magnet arrangement is aligned with the axis of rotation of the shaft in a functional state of use Torque sensor assembly, wherein the magnet arrangement can be connected in a rotationally fixed manner in particular to a first part of the shaft.

Die insbesondere relativ zur Magnetanordnung drehbare Sensorsignalerzeugungseinheit ist vorzugsweise ebenfalls konzentrisch zur Welle anordbar und insbesondere mit einem zweiten Teil der Welle drehfest verbindbar.The sensor signal generating unit, in particular rotatable relative to the magnet arrangement, can preferably also be arranged concentrically to the shaft and, in particular, can be connected in a rotationally fixed manner to a second part of the shaft.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe ist die Sensorsignalerzeugungseinheit insbesondere zumindest teilweise konzentrisch zur Magnetanordnung angeordnet.In a particularly advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the invention, the sensor signal generation unit is in particular arranged at least partially concentrically to the magnet arrangement.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppe dabei dazu ausgebildet, mit ihrem Gehäuse in einem weiteren Gehäuse befestigt zu werden, welches insbesondere Teil einer Drehmomentsensorvorrichtung ist, insbesondere Teil einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung, wobei das weitere Gehäuse bevorzugt dazu ausgebildet ist, die Drehmomentsensorbaugruppe zumindest teilweise aufzunehmen.A torque sensor assembly according to the invention is preferably designed to be fastened with its housing in a further housing, which is in particular part of a torque sensor device, in particular part of a torque sensor device according to the invention, the further housing preferably being designed to at least partially accommodate the torque sensor assembly.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe ist der Steckverbinder insbesondere in wenigstens einer Richtung senkrecht zur Steckerlängsrichtung schwimmend im Gehäuse gelagert, vorzugsweise in einer ersten sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung erstreckenden Richtung und wenigstens in einer zweiten, sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung erstreckenden Richtung, insbesondere in einer sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung erstreckenden Ebene.In an advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the invention, the connector is particularly floating in the housing in at least one direction perpendicular to the connector longitudinal direction, preferably in a first direction perpendicular to the connector longitudinal direction and at least in a second direction perpendicular to the connector longitudinal direction, in particular in a perpendicular to the longitudinal direction of the connector plane.

Hierdurch kann auf besonders einfach Art und Weise ein Toleranzausgleich quer zur Steckerlängsrichtung und damit quer zur Füge- bzw. Verbindungsrichtung ermöglicht werden, entlang welcher der Steckverbinder mit einem Gegen-Steckverbinder zum Herstellen einer Steckverbindung zum Kontaktieren der Drehmomentsensorbaugruppe ineinandergesteckt werden kann. Der auf diese Weise erreichbare Toleranzausgleich ermöglicht ein automatisiertes Herstellen einer Steckverbindung mit einem Gegen-Steckverbinder.This enables tolerance compensation transversely to the longitudinal direction of the connector and thus transversely to the joining or connection direction in a particularly simple manner, along which the connector can be plugged into one another with a mating connector to establish a plug connection for contacting the torque sensor assembly. The tolerance compensation that can be achieved in this way enables an automated production of a plug connection with a mating connector.

Alternativ oder zusätzlich kann der Steckverbindung auch in Steckerlängsrichtung schwimmend gelagert sein. Dies ermöglicht einen Toleranzausgleich in axialer Richtung. Hierdurch können insbesondere Beschädigungen an der Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere dem Steckverbinder, und/oder einem Gegen-Steckverbinder beim Herstellen der Steckverbindung vermieden werden, beispielsweise durch ein Überdrücken einer der Steckverbinder in axialer Richtung beim Fügen.Alternatively or in addition, the plug connection can also be mounted floating in the longitudinal direction of the plug. This enables tolerance compensation in the axial direction. In this way, damage to the torque sensor assembly, in particular the connector, and / or a mating connector when making the plug connection can be avoided, for example by overpressing one of the connectors in the axial direction when joining.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Steckverbinder insbesondere derart orientiert angeordnet, dass seine Steckerlängsrichtung parallel zur Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe verläuft, wobei der Steckverbinder insbesondere derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sich eine Fügerichtung zum Herstellen einer Steckverbindung mit einem Gegen-Steckverbinder parallel zur Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe erstreckt. Dies ermöglicht auf besonders einfache Art und Weise eine schwimmende Lagerung des Steckverbinders in wenigstens einer Richtung senkrecht zur Steckerlängsrichtung und damit quer zur Steckerlängsrichtung bzw. zur Fügerichtung.In a further advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the present invention, the connector is arranged in particular oriented such that its connector longitudinal direction runs parallel to the center axis of the torque sensor assembly, wherein the connector is in particular designed and arranged such that a joining direction for establishing a plug connection with a counterpart -Connector extends parallel to the center axis of the torque sensor assembly. This enables a floating mounting of the connector in a particularly simple manner in at least one direction perpendicular to the connector longitudinal direction and thus transversely to the connector longitudinal direction or to the joining direction.

Hierdurch kann, vor allem in Verbindung mit einem in Umfangsrichtung um die Zentrumsachse gewickelten, flexiblen Flachbandkabel, besonders einfach und gut ein Toleranzausgleich in tangentialer Richtung zur Zentrumsachse sowie in radialer Richtung zur Zentrumsachse erreicht werden, und damit quer zur Steckerlängsrichtung, insbesondere ohne eine Beschädigung des flexiblen Flachbandkabels, da ein in Umfangsrichtung um die Zentrumsachse gewickeltes flexibles Flachbandkabel in diesen Richtungen besonders flexibel ist und somit eine besonders gute, schwimmende Lagerung des Steckverbindung in dieser Richtung ermöglicht.In this way, especially in connection with a flexible ribbon cable wound around the center axis in the circumferential direction, a tolerance compensation in the tangential direction to the center axis and in the radial direction to the center axis can be achieved particularly easily and thus transversely to the connector longitudinal direction, in particular without damaging the flexible ribbon cable, since a flexible ribbon cable wound around the center axis in the circumferential direction is particularly flexible in these directions and thus enables particularly good, floating mounting of the plug connection in this direction.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe ist das Flachbandkabel daher vorzugsweise um die Zentrumsachse gewickelt, insbesondere spiralförmig und besonders bevorzugt mit mehr als einer vollständigen Wicklung, so dass das Flachbandkabel ein sogenanntes „Wickelband“ bzw. eine sogenannte „Wickelfeder“ bildet. Hierdurch kann eine federnde, und damit besonders flexible und somit besonders ausgleichend wirkende Kabelverbindung bereitgestellt werden.In a further advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the invention, the ribbon cable is therefore preferably wound around the center axis, in particular in a spiral shape and particularly preferably with more than one complete winding, so that the ribbon cable forms a so-called “winding tape” or a so-called “coil spring”. In this way, a resilient and thus particularly flexible and thus particularly compensating cable connection can be provided.

Hierdurch kann besonders einfach und gut ein Toleranzausgleich in tangentialer Richtung zur Zentrumsachse sowie in radialer Richtung zur Zentrumsachse erreicht werden, und damit quer zur Steckerlängsrichtung, insbesondere ohne eine Beschädigung des flexiblen Flachbandkabels, da ein derartig am Steckverbinder angeschlossenes, flexibles Flachbandkabel in dieser Richtung besonders flexibel ist und somit eine besonders gute, schwimmende Lagerung des Steckverbindung in dieser Richtung ermöglicht.In this way, a tolerance compensation in the tangential direction to the center axis and in the radial direction to the center axis can be achieved particularly easily and effectively, and thus transversely to the connector's longitudinal direction, in particular without damaging the flexible ribbon cable, since a flexible ribbon cable connected to the connector in this way is particularly flexible in this direction is and thus enables a particularly good, floating mounting of the connector in this direction.

Besonders bevorzugt ist die Länge des Flachbandkabels dabei derart bemessen, dass die Sensorsignalerzeugungseinheit ausgehend von einer Nullstellung bzw. einer Mittenstellung um wenigstens zwei vollständige Umdrehung nach links sowie um wenigstens zwei vollständige Umdrehung nach rechts relativ zum Gehäuse sowie dem darin aufgenommenen Steckverbinder um die Zentrumsachse drehbar ist, insbesondere um etwa zweieinhalb vollständige Umdrehungen nach links und rechts, d.h. um ± 2,5 Umdrehungen.The length of the ribbon cable is particularly preferably dimensioned in such a way that the sensor signal generation unit starts from a zero position or a central position is rotatable by at least two full turns to the left and at least two full turns to the right relative to the housing and the connector accommodated therein about the central axis, in particular by about two and a half complete turns to the left and right, ie by ± 2.5 turns.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe ist das Flachbandkabel dabei vorzugsweise derart relativ zum Steckverbinder angeordnet, insbesondere derart am Steckverbinder angeschlossen, dass sich wenigstens eine Leiterbahnebene des Flachbandkabels am steckverbinderseitigen Ende parallel zu einer ersten Richtung, in welcher der Steckverbinder schwimmend gelagert ist, erstreckt, insbesondere tangential zur Zentrumsachse. Ein derartig am Steckverbinder angeschlossenes, flexibles Flachbandkabel ist in diesen Richtungen besonders flexibel und ermöglicht somit eine besonders gute, schwimmende Lagerung des Steckverbindung in dieser Richtung.In a particularly advantageous embodiment of a sensor assembly according to the invention, the ribbon cable is preferably arranged relative to the connector, in particular connected to the connector in such a way that at least one conductor track plane of the ribbon cable extends at the connector-side end parallel to a first direction in which the connector is floating , especially tangential to the central axis. A flexible ribbon cable connected to the connector in this way is particularly flexible in these directions and thus enables particularly good, floating mounting of the connector in this direction.

Für jedes zu übertragende Sensorsignal ist dabei bevorzugt jeweils ein Leiter im Flachbandkabel vorgesehen, wobei das Flachbandkabel ein oder mehrere Leiterbahnschichten aufweisen kann, welche insbesondere durch entsprechende Isolierschichten elektrisch voneinander isoliert sind.For each sensor signal to be transmitted, a conductor is preferably provided in the ribbon cable, wherein the ribbon cable can have one or more conductor track layers, which are in particular electrically insulated from one another by corresponding insulating layers.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Steckverbinder direkt, d.h. ohne weitere Bauteile oder andere Arten von Kabeln dazwischen, mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden. Hierdurch lässt sich eine besonders flexible elektrische Verbindung zwischen der Sensorsignalerzeugungseinrichtung und dem Steckverbinder erreichen, welche keine zusätzlichen Teile, wie beispielsweise Kontaktelemente, Trägerelemente oder dergleichen erfordert, und welche somit besonders einfach und kostengünstig bereitgestellt werden kann.In a further advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the present invention the connector is direct, i. electrically connected to the sensor signal generating device without further components or other types of cables in between. This makes it possible to achieve a particularly flexible electrical connection between the sensor signal generating device and the plug connector, which does not require any additional parts, such as contact elements, support elements or the like, and which can thus be provided in a particularly simple and cost-effective manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, insbesondere einer Weiterbildung, einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Steckverbinder dabei insbesondere mittels eines einzigen oder mehrerer, in Reihe geschalteter flexibler Flachbandkabel mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden. Besonders bevorzugt ist der Steckverbinder dabei direkt und nur mit einem einzigen, durchgehenden, flexiblen Flachbandkabel verbunden. Hierdurch kann eine besonders einfache, kostengünstige und vor allem wenige Kontaktierungsschnittstellen umfassende elektrische Verbindung mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung erreicht werden. Durch die geringe Anzahl an Kontaktierungsschnittstellen kann eine besonders zuverlässige Kontaktierung und damit eine besonders zuverlässige elektrische Verbindung erreicht werden, was sich vorteilhaft auf die Verfügbarkeit und damit die erreichbare Sicherheitsstufe der Drehmomentsensorvorrichtung auswirkt.In a further advantageous embodiment, in particular a further development, of a torque sensor assembly according to the present invention, the connector is electrically connected to the sensor signal generating device in particular by means of a single or multiple flexible ribbon cables connected in series. The connector is particularly preferably connected directly and only to a single, continuous, flexible flat cable. In this way, a particularly simple, inexpensive and, above all, few contact-making interfaces comprising electrical connection to the sensor signal generating device can be achieved. Due to the small number of contacting interfaces, a particularly reliable contact and thus a particularly reliable electrical connection can be achieved, which has an advantageous effect on the availability and thus the achievable safety level of the torque sensor device.

Insbesondere, wenn das Flachbandkabel einteilig ausgebildet ist und die Sensorsignalerzeugungseinrichtung direkt mit dem Steckverbinder verbindet, ist das Flachbandkabel besonders bevorzugt mit einem Ende mit der dynamischen Sensoreinheit, insbesondere der Sensorsignalerzeugungseinheit, elektrisch verbunden und mit dem anderen Ende bevorzugt mit der stationären Sensoreinheit, insbesondere mit dem Steckverbinder.In particular, if the ribbon cable is made in one piece and connects the sensor signal generating device directly to the connector, the ribbon cable is particularly preferably electrically connected at one end to the dynamic sensor unit, in particular the sensor signal generating unit, and at the other end preferably to the stationary sensor unit, in particular to the Connectors.

In einer alternativen, ebenfalls möglichen und in einigen Fällen ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Steckverbinder auch indirekt, d.h. mit wenigstens einem weiteren Bauteil oder wenigstens einem anderen, nicht als flexibles Flachbandkabel ausgebildeten Kabel dazwischen, mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden sein.In an alternative, also possible and in some cases also advantageous embodiment of a torque sensor assembly according to the present invention, the connector can also be indirect, i.e. be electrically connected to the sensor signal generating device with at least one further component or at least one other cable not designed as a flexible ribbon cable in between.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, insbesondere einer Weiterbildung, einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Steckverbinder dabei über mittels wenigstens ein flexibles Flachbandkabel und wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere wenigstens ein Stanzgitter, wobei das Kontaktelement ortsfest im Gehäuse festgelegt sein kann, mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden. Hierdurch kann beispielsweise eine Zugentlastung des flexiblen Flachbandkabels am von der Sensorsignalerzeugungseinrichtung angewandten Ende erreicht werden.In a further advantageous embodiment, in particular a further development, of a torque sensor assembly according to the present invention, the connector is electrically connected to the sensor signal generating device by means of at least one flexible ribbon cable and at least one contact element, in particular at least one stamped grid, wherein the contact element can be fixed in place in the housing connected. In this way, for example, strain relief of the flexible ribbon cable can be achieved at the end used by the sensor signal generating device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, insbesondere einer Weiterbildung, einer Drehmomentsensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Steckverbinder über mittels wenigstens ein flexibles Flachbandkabel und wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere wenigstens ein Stanzgitter, und wenigstens ein weiteres flexibles Kabel mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung elektrisch verbunden ist.In a further advantageous embodiment, in particular a further development, of a torque sensor assembly according to the present invention, the connector is electrically connected to the sensor signal generating device by means of at least one flexible ribbon cable and at least one contact element, in particular at least one stamped grid, and at least one further flexible cable.

Das weitere, flexible Kabel kann dabei ein flexibles Flachbandkabel sein oder ein herkömmliches, flexibles, insbesondere koaxiales, Kabel. Hierdurch kann beispielsweise einerseits eine entsprechende Zugentlastung des flexiblen Flachbandkabels erreicht werden, aber andererseits dennoch eine schwimmende Lagerung des Steckverbinders ermöglicht werden, wobei das weitere flexible Kabel dabei bevorzugt derart flexibel ausgebildet ist, dass es eine Ausgleichsbewegung des Steckverbinders, insbesondere eine einen ausreichenden Toleranzausgleich ermöglichende Ausgleichsbewegung, beim Verbinden mit einem Gegen-Steckverbinder ermöglicht. Dies ermöglicht eine vorteilhafte, flexible Auslegung der schwimmenden Lagerung des Steckverbinders sowie des Anschlusses des Kabels am Steckverbinder, ohne dass auf ein optimal geeignetes, flexibles Flachbandkabel, insbesondere ein geeignetes Wickelband, verzichtet werden muss.The further, flexible cable can be a flexible flat ribbon cable or a conventional, flexible, in particular coaxial cable. In this way, for example, a corresponding strain relief of the flexible ribbon cable can be achieved on the one hand, but on the other hand a floating mounting of the connector can be made possible, the further flexible cable preferably being designed so flexibly that there is a compensating movement of the connector, in particular a compensating movement that enables sufficient tolerance compensation , when connecting with a mating connector. This enables an advantageous, flexible design of the floating mounting of the connector and of the connection of the cable to the connector without having to forego an optimally suitable, flexible flat cable, in particular a suitable winding tape.

Eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, weist eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppe auf.A torque sensor device according to the invention for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, has a torque sensor assembly according to the invention.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung dabei zur Erfassung eines auf eine Welle aufgebrachten Drehmoments ausgebildet, wobei die Welle einen ersten Teil und einen, relativ zum ersten Teil verdrehbaren, zweiten Teil aufweist und insbesondere der erste Teil und der zweite Teil der Welle mittels eines Torsionsstabs miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung dabei dazu ausgebildet, die Verdrehung des ersten Teils der Welle gegenüber dem zweiten Teil der Welle zu erfassen. Mit Kenntnis der Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs der Welle kann aus der erfassten Verdrehung der Welle das aufgebrachte Drehmoment ermittelt werden.A torque sensor device according to the invention is preferably designed to detect a torque applied to a shaft, the shaft having a first part and a second part that can be rotated relative to the first part, and in particular the first part and the second part of the shaft are connected to one another by means of a torsion bar are. A torque sensor device according to the invention is preferably designed to detect the rotation of the first part of the shaft with respect to the second part of the shaft. With knowledge of the torsional rigidity of the torsion bar of the shaft, the applied torque can be determined from the detected rotation of the shaft.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung weist die Drehmomentsensorvorrichtung insbesondere außerdem eine Steuerungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem mittels der Sensorsignalerzeugungseinheit erzeugten Sensorsignal ein auf eine mit der Drehmomentsensorvorrichtung funktionsgemäß verbundenen Welle aufgebrachtes Drehmoment zu bestimmen.In an advantageous embodiment of a torque sensor device according to the invention, the torque sensor device also has a control device which is designed to determine a torque applied to a shaft functionally connected to the torque sensor device as a function of the sensor signal generated by the sensor signal generation unit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung weist die Drehmomentsensorvorrichtung ein weiteres Gehäuse auf, wobei die erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppe mit ihrem Gehäuse besonders bevorzugt in dem weiteren Gehäuse befestigt ist.In an advantageous embodiment of a torque sensor device according to the invention, the torque sensor device has a further housing, the housing of the torque sensor assembly according to the invention being particularly preferably fastened in the further housing.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung kann das weitere Gehäuse dabei einen Gegen-Steckverbinder umfassen, welcher fest an dem weiteren Gehäuse befestigt ist, wobei das weitere Gehäuse und der Gegen-Steckverbinder besonders bevorzugt derart ausgebildet sind, dass bei einem Einsetzen der Drehmomentsensorbaugruppe in das weitere Gehäuse, insbesondere beim Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung, der Steckverbinder der Drehmomentsensorbaugruppe und der Gegen-Steckverbinder ineinandergeschoben werden, insbesondere in Steckerlängsrichtung und insbesondere derart, dass eine Steckverbindung hergestellt wird und elektrische Kontakte des Gegen-Steckverbinders mit elektrischen Kontakten des Steckverbinders elektrisch kontaktiert werden.In a particularly advantageous embodiment of a torque sensor device according to the invention, the further housing can comprise a mating connector which is firmly attached to the further housing, the further housing and the mating connector being particularly preferably designed such that when the torque sensor assembly is inserted into the further housing, especially when assembling a torque sensor device according to the invention, the connector of the torque sensor assembly and the mating connector are pushed into one another, in particular in the longitudinal direction of the connector and in particular in such a way that a plug connection is established and electrical contacts of the mating connector are electrically contacted with electrical contacts of the connector .

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung kann der Gegen-Steckverbinder statt im weiteren Gehäuse auch an einem Gehäusedeckel des weiteren Gehäuses befestigt sein, insbesondere ortsfest, wobei in diesem Fall zum Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung bevorzugt zunächst die Drehmomentsensorgruppe zumindest teilweise in das weitere Gehäuse eingesetzt wird. In einem weiteren Schritt kann dann der Gehäusedeckel mit dem Gegen-Steckverbinder mit dem weiteren Gehäuse verbunden werden, wobei der Steckverbinder der Drehmomentsensorbaugruppe und der Gegen-Steckverbinder dabei bevorzugt ineinandergeschoben werden, insbesondere in Steckerlängsrichtung und insbesondere derart, dass eine Steckverbindung hergestellt wird und elektrische Kontakte des Gegen-Steckverbinders mit elektrischen Kontakten des Steckverbinders elektrisch kontaktiert werden.In an alternative embodiment of a torque sensor device according to the invention, the mating connector can also be attached to a housing cover of the further housing instead of in the further housing, in particular stationary, in which case the torque sensor group is preferably at least partially inserted into the further housing in order to assemble a torque sensor device according to the invention . In a further step, the housing cover with the mating connector can then be connected to the further housing, the connector of the torque sensor assembly and the mating connector preferably being pushed into one another, in particular in the longitudinal direction of the connector and in particular in such a way that a plug connection is established and electrical contacts the mating connector are electrically contacted with electrical contacts of the connector.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer Drehmomentsensorvorrichtung, weist eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung auf, wobei das Fahrzeug insbesondere eine Lenkwelle aufweist und die Drehmomentsensorvorrichtung insbesondere zur Erfassung eines auf die Lenkwelle aufgebrachten Drehmoments ausgebildet ist, wobei die Drehmomentsensorbaugruppe insbesondere derart im Fahrzeug angeordnet ist, dass die Zentrumsachse der Drehmomentsensorbaugruppe mit einer Rotationsachse der Lenkwelle zusammenfällt, wobei die stationäre Sensoreinheit der Drehmomentsensorbaugruppe der Drehmomentsensorvorrichtung ortsfest an einem die Lenkwelle zumindest teilweise umgebenden Fahrzeugaufbau befestigt ist, so dass insbesondere das Gehäuse der stationären Sensoreinheit ortsfest im Fahrzeug festgelegt ist, wobei die dynamische Sensoreinheit insbesondere drehfest mit der Lenkwelle des Fahrzeugs verbunden ist, und wobei der Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Drehmomentsensorbaugruppe insbesondere mit einem entsprechend ausgebildeten Gegen-Steckverbinder in einer Steckerlängsrichtung ineinandergesteckt ist, wobei die Drehmomentsensorbaugruppe, insbesondere die Sensorsignalerzeugungseinheit, bevorzugt über den Gegen-Steckverbinder und den Steckverbinder mit einem Datenbus des Fahrzeug elektronisch verbunden ist.A vehicle according to the invention with a torque sensor device has a torque sensor device according to the invention, the vehicle in particular having a steering shaft and the torque sensor device being designed in particular to detect a torque applied to the steering shaft, the torque sensor assembly being arranged in the vehicle in particular in such a way that the center axis of the torque sensor assembly coincides with an axis of rotation of the steering shaft, the stationary sensor unit of the torque sensor assembly of the torque sensor device being fixed in place on a vehicle structure that at least partially surrounds the steering shaft, so that in particular the housing of the stationary sensor unit is fixed in place in the vehicle, the dynamic sensor unit in particular in a rotationally fixed manner with the steering shaft of the vehicle is connected, and wherein the connector for electrically contacting or connecting the torque sensor assembly ruppe is plugged into one another in a connector longitudinal direction in particular with a correspondingly designed mating connector, the torque sensor assembly, in particular the sensor signal generation unit, preferably being electronically connected to a data bus of the vehicle via the mating connector and the connector.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppe vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend ebenfalls für eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung sowie für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.The preferred embodiments presented with reference to the torque sensor assembly according to the invention and their advantages also apply accordingly to a torque sensor device according to the invention and to a vehicle according to the invention.

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 nachfolgend 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 möglich und insbesondere technisch sinnvoll ist.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. All of the features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, provided this is technical is possible and, in particular, makes technical sense.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe in Explosionsdarstellung.
It shows:
  • 1 an embodiment of a torque sensor assembly according to the invention in an exploded view.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe 10 für eine erfindungsgemäße Drehmomentsensorvorrichtung, die zur Erfassung eines auf eine axial geteilte Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments ausgebildet ist, in Explosionsdarstellung. 1 shows an embodiment of a torque sensor assembly according to the invention 10 for a torque sensor device according to the invention, which is designed to detect a torque applied to an axially split steering shaft of a motor vehicle, in an exploded view.

Dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentsensorbaugruppe 10 weist eine stationäre Sensoreinheit 11 mit einem Gehäuse 20, eine dynamische Sensoreinheit 12 mit einem Sensorhalter 16, an dem eine Sensorsignalerzeugungseinheit 14 zur Erzeugung eines Sensorsignals befestigt ist, sowie ein als Wickelfeder bzw. Wickelband ausgebildetes flexibles Flachbandkabel 15 auf, über welches erfindungsgemäß ein Steckverbinder 13 und die Sensorsignalerzeugungseinheit 14 elektrisch miteinander verbunden sind.This embodiment of a torque sensor assembly according to the invention 10 has a stationary sensor unit 11 with a housing 20th , a dynamic sensor unit 12th with a sensor holder 16 on which a sensor signal generation unit 14th is attached to generate a sensor signal, as well as a flexible ribbon cable designed as a spiral spring or winding tape 15th on what a connector according to the invention 13 and the sensor signal generation unit 14th are electrically connected to each other.

In diesem Fall sind der Steckverbinder 13 und die Sensorsignalerzeugungseinheit 14 dabei direkt mit einem einzigen, durchgehenden flexiblen Flachbandkabel 15 verbunden, wobei das Flachbandkabel 15 an seinem einen Ende mit dem Steckverbinder 13 verbunden und elektrisch kontaktiert ist und an seinem anderen Ende mit der Sensorsignalerzeugungseinheit 14.In this case the connector is 13 and the sensor signal generation unit 14th directly with a single, continuous, flexible ribbon cable 15th connected, the ribbon cable 15th at one end to the connector 13 is connected and electrically contacted and at its other end to the sensor signal generation unit 14th .

Die stationäre Sensoreinheit 11 kann über ihr Gehäuse 20 ortsfest in einem hier nicht dargestellten weiteren Gehäuse einer zugehörigen, erfindungsgemäßen Drehmomentsensorvorrichtung an einem Fahrzeugaufbau befestigt werden, wobei eine hier nicht dargestellte Lenkwelle des Kraftfahrzeugs konzentrisch zur Zentrumsachse Z der Drehmomentsensorbaugruppe 10 durch die Öffnung in der Mitte des Gehäuses 20 hindurchgeführt werden kann.The stationary sensor unit 11 can about their housing 20th be fixed in a stationary manner in a further housing, not shown here, of an associated torque sensor device according to the invention on a vehicle body, with a steering shaft of the motor vehicle, not shown here, concentric to the central axis Z the torque sensor assembly 10 through the opening in the middle of the case 20th can be passed through.

Über den Steckverbinder 13 kann die Drehmomentsensorbaugruppe 10 mit einem Datenbus des Fahrzeugs elektrisch kontaktiert und verbunden werden, insbesondere mithilfe eines ebenfalls nicht dargestellten Gegen-Steckverbinders, der insbesondere Teil des weiteren Gehäuses ist, und wie auf aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannte Art und Weise.Via the connector 13 can the torque sensor assembly 10 are electrically contacted and connected to a data bus of the vehicle, in particular with the aid of a counter-connector, also not shown, which is in particular part of the further housing, and in a manner known in principle from the prior art.

Die dynamische Sensoreinheit 12 ist um eine Zentrumsachse Z der Drehmomentsensorbaugruppe 10 relativ gegenüber der stationären Sensoreinheit 11 drehbar und kann drehfest mit der Lenkwelle des Fahrzeugs verbunden werden, die in axialer Richtung insbesondere in einen lenkgetriebeseitigen Teil und einen lenkradseitigen Teil geteilt ist, wobei die beiden Teile der Lenkwelle mittels eines Torsionsstabes mit definierter und bekannter Torsionssteifigkeit miteinander verbunden sind.The dynamic sensor unit 12th is around a central axis Z the torque sensor assembly 10 relative to the stationary sensor unit 11 rotatable and can be connected non-rotatably to the steering shaft of the vehicle, which is divided in the axial direction in particular into a steering gear-side part and a steering-wheel-side part, the two parts of the steering shaft being connected to one another by means of a torsion bar with a defined and known torsional rigidity.

Der Sensorhalter 16 mit der daran befestigten Sensorsignalerzeugungseinheit 14, welche einen nicht erkennbar dargestellten magnetoresistiven Sensor aufweist, insbesondere einen anisotropen magnetoresistiven Sensor, kann dabei drehfest mit dem lenkgetriebeseitigen Teil der Lenkwelle verbunden werden und eine hier nicht dargestellte Magnetanordnung, die ebenfalls Teil der dynamischen Sensoreinheit 12 ist und einen Doppel-T-Anker-förmigen Permanentmagneten aufweist, an dem lenkradseitigen Teil der Lenkwelle, wobei die beiden T-Anker des Permanentmagneten dabei in axialer Richtung und in Umfangsrichtung in die Aussparungen 17 und 18 im Sensorhalter 16 eingreifen.The sensor holder 16 with the sensor signal generation unit attached 14th , which has a magnetoresistive sensor (not shown), in particular an anisotropic magnetoresistive sensor, can be connected to the steering gear-side part of the steering shaft in a rotationally fixed manner and a magnet arrangement (not shown here) which is also part of the dynamic sensor unit 12th and has a double-T-armature-shaped permanent magnet, on the steering wheel-side part of the steering shaft, the two T-armatures of the permanent magnet in the axial direction and in the circumferential direction in the recesses 17th and 18th in the sensor holder 16 intervention.

Durch eine Relativdrehung zwischen dem Sensorhalter 16 mit der daran befestigten Sensorsignalerzeugungseinheit 14 und dem Permanentmagneten um die Zentrumsachse Z kann auf aus dem Stand der Technik allgemein bekannte und übliche Art und Weise mittels der Sensorsignalerzeugungseinheit 14, insbesondere mittels des magnetoresistiven Sensors, basierend auf dem sogenannten AMR-Effekt ein Sensorsignal erzeugt werden, welches über das flexible Flachbandkabel 15 an den Steckverbinder 13 übertragen werden kann.By a relative rotation between the sensor holder 16 with the sensor signal generation unit attached 14th and the permanent magnet around the central axis Z can be carried out in a manner generally known and customary from the prior art by means of the sensor signal generation unit 14th , in particular by means of the magnetoresistive sensor, based on the so-called AMR effect, a sensor signal can be generated which is transmitted via the flexible ribbon cable 15th to the connector 13 can be transferred.

Die beiden T-Anker des Permanentmagneten und die Aussparungen 17 und 18 sind dabei in Umfangsrichtung jeweils derart bemessen und aufeinander abgestimmt ausgelegt, dass der Permanentmagnet und der Sensorhalter 16 mit der daran befestigten Sensorsignalerzeugungseinrichtung 14 mit dem magnetoresistiven Sensor, und damit der lenkgetriebeseitige Teil der Lenkwelle und der lenkradseitige Teil der Lenkwelle, ausreichend weit um die Zentrumsachse Z der Drehmomentsensorbaugruppe bzw. die Drehachse der Lenkwelle relativ zueinander verdreht werden können, um in jeder Situation eine Erfassung eines insbesondere über den lenkradseitigen Teil der Lenkwelle auf die Lenkwelle aufgebrachten Drehmoments in voller Höhe erfassen zu können.The two T-armatures of the permanent magnet and the recesses 17th and 18th are each dimensioned and coordinated with one another in the circumferential direction so that the permanent magnet and the sensor holder 16 with the sensor signal generating device attached to it 14th with the magnetoresistive sensor, and thus the part of the steering shaft on the steering gear side and the part of the steering shaft on the steering wheel side, sufficiently far around the central axis Z the torque sensor assembly or the axis of rotation of the steering shaft can be rotated relative to each other in order to be able to detect a full amount of torque applied to the steering shaft, in particular via the steering wheel-side part of the steering shaft.

Der Steckverbinder 13 ist zum elektrischen Kontaktieren der Drehmomentsensorbaugruppe 10 mit einem entsprechend ausgebildeten, ebenfalls nicht dargestellten Gegen-Steckverbinder durch Ineinanderstecken von Steckverbinder 13 und Gegen-Steckverbinder in einer Steckerlängsrichtung S verbindbar.The connector 13 is for making electrical contact with the torque sensor assembly 10 with a correspondingly designed mating connector, also not shown, by plugging connectors into one another 13 and mating connectors in a connector longitudinal direction S. connectable.

Zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen Gegen-Steckverbinder und Steckverbinder 13 weist der Steckverbinder 13 entsprechende Steckerpins 19 auf. For establishing electrical contact between the mating connector and the connector 13 indicates the connector 13 corresponding connector pins 19th on.

Erfindungsgemäß ist der Steckverbinder 13 dabei schwimmend im Gehäuse 20 gelagert, wobei der Steckverbinder 13 hierbei in einer Ebene schwimmend gelagert ist, welche sich senkrecht zur Zentrumsachse Z erstreckt, wobei der Steckverbinder 13 derart ausgebildet und orientiert angeordnet ist, dass sich seine Steckerlängsrichtung S parallel zur Zentrumsachse Z erstreckt. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise ein Toleranzausgleich quer zur Fügerichtung erreicht werden, insbesondere in den beiden Richtungen R1 und R2 senkrecht zur Fügerichtung bzw. zur Steckerlängsrichtung S.According to the invention is the connector 13 while floating in the housing 20th stored, the connector 13 here is floatingly mounted in a plane which is perpendicular to the central axis Z extends, the connector 13 is designed and arranged oriented such that its connector longitudinal direction S. parallel to the central axis Z extends. In this way, tolerance compensation can be achieved in a simple manner transversely to the joining direction, in particular in the two directions R1 and R2 perpendicular to the joining direction or to the longitudinal direction of the connector S. .

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines flexiblen Flachbandkabels 15 und dessen vorteilhafte Anbindung am Steckverbinder 13, wobei das Flachbandkabel 15 insbesondere als Wickelband ausgebildet ist und spiralförmig um die Zentrumsachse Z gewickelt ist und tangential in eine Ebene mündet, in welcher die zweite Richtung R2 verläuft, kann eine besonders gute schwimmende Lagerung in tangentialer Richtung R2 und radialer Richtung R1 zur Zentrumsachse Z und damit in einer Ebene senkrecht zur Zentrumsachse Z erreicht werden, da aufgrund der auf diese Weise erreichbaren Flexibilität der Kabelanbindung nur geringe Kräfte für die Ausgleichsbewegung des Steckverbinders 13 überwunden werden müssen.By using a flexible ribbon cable according to the invention 15th and its advantageous connection to the connector 13 , with the ribbon cable 15th is designed in particular as a winding tape and spirally around the central axis Z is wound and opens tangentially into a plane in which the second direction R2 runs, a particularly good floating storage in the tangential direction can R2 and radial direction R1 to the central axis Z and thus in a plane perpendicular to the central axis Z can be achieved because, due to the flexibility of the cable connection that can be achieved in this way, only low forces for the compensating movement of the connector 13 must be overcome.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
erfindungsgemäße Drehmomentsensorbaugruppetorque sensor assembly according to the invention
1111
stationäre Sensoreinheitstationary sensor unit
1212
dynamische Sensoreinheitdynamic sensor unit
1313
SteckverbinderConnectors
1414th
SensorsignalerzeugungseinheitSensor signal generation unit
1515th
flexibles Flachband (Wickelband)flexible flat tape (wrapping tape)
1616
SensorhalterSensor holder
17, 1817, 18
Aussparungen im Sensorhalter für die T-Anker des PermanentmagnetenRecesses in the sensor holder for the T-armature of the permanent magnet
1919th
Steckerpins des SteckverbindersConnector pins of the connector
2020th
Gehäuse der Drehmomentsensorbaugruppe Housing of the torque sensor assembly
R1, R2R1, R2
Freiheitsgrad der schwimmenden Lagerung des SteckverbindersDegree of freedom of the floating mounting of the connector
SS.
SteckerlängsrichtungLongitudinal direction of the connector
ZZ
ZentrumsachseCentral axis

Claims (11)

Drehmomentsensorbaugruppe (10) für eine Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, wobei die Drehmomentsensorbaugruppe (10) - eine ortsfest an einem, eine drehbare Welle zumindest teilweise umgebenden Aufbau befestigbare stationäre Sensoreinheit (11) mit einem Gehäuse (20) und einem von diesem Gehäuse (20) aufgenommenen Steckverbinder (13) zum elektrischen Kontaktieren oder Verbinden der Drehmomentsensorbaugruppe (10), und - eine drehfest mit der Welle verbindbare dynamische Sensoreinheit (12) mit einer Sensorsignalerzeugungseinheit (14) zur Erzeugung eines Sensorsignals in Abhängigkeit von einem auf die drehbare Welle aufgebrachten Drehmoment aufweist, wobei die dynamische Sensoreinheit (12) in einem funktionsgemäßen Einbauzustand um eine Zentrumsachse (Z) der Drehmomentsensorbaugruppe (10) relativ gegenüber der stationären Sensoreinheit (11) drehbar ist, wobei der Steckverbinder (13) zum elektrischen Kontaktieren der Drehmomentsensorbaugruppe (10) mit einem entsprechend ausgebildeten Gegen-Steckverbinder durch Ineinanderstecken von Steckverbinder (13) und Gegen-Steckverbinder in einer Steckerlängsrichtung (S) verbindbar ist, und wobei der Steckverbinder (13) über wenigstens ein flexibles Flachbandkabel (15) mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist und schwimmend im Gehäuse (20) gelagert ist.Torque sensor assembly (10) for a torque sensor device for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, the torque sensor assembly (10) - A stationary sensor unit (11) which can be fixedly attached to a structure at least partially surrounding a rotatable shaft and has a housing (20) and a plug connector (13) received by this housing (20) for electrically contacting or connecting the torque sensor assembly (10), and - has a dynamic sensor unit (12) that can be connected to the shaft in a rotationally fixed manner and has a sensor signal generation unit (14) for generating a sensor signal as a function of a torque applied to the rotatable shaft, the dynamic sensor unit (12) in a functional installed state about a central axis (Z ) the torque sensor assembly (10) is rotatable relative to the stationary sensor unit (11), wherein the connector (13) for electrical contact with the torque sensor assembly (10) can be connected to a correspondingly designed mating connector by plugging the connector (13) and mating connector into one another in a connector longitudinal direction (S), and wherein the connector (13) is electrically connected to the sensor signal generating device (14) via at least one flexible ribbon cable (15) and is floatingly mounted in the housing (20). Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) in wenigstens einer Richtung (R1, R2) senkrecht zur Steckerlängsrichtung (S) schwimmend im Gehäuse (20) gelagert ist, vorzugsweise in einer ersten sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung (S) erstreckenden Richtung (R1) und wenigstens in einer zweiten, sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung (S) erstreckenden Richtung (R2), insbesondere in einer sich senkrecht zur Steckerlängsrichtung (S) erstreckenden Ebene.Torque sensor assembly (10) after Claim 1 , characterized in that the connector (13) is floating in at least one direction (R1, R2) perpendicular to the connector longitudinal direction (S) in the housing (20), preferably in one first direction (R1) extending perpendicular to the connector longitudinal direction (S) and at least in a second direction (R2) extending perpendicular to the connector longitudinal direction (S), in particular in a plane perpendicular to the connector longitudinal direction (S). Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) derart orientiert angeordnet ist, dass seine Steckerlängsrichtung (S) parallel zur Zentrumsachse (Z) der Drehmomentsensorbaugruppe (10) verläuft, wobei der Steckverbinder (13) insbesondere derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sich eine Fügerichtung zum Herstellen einer Steckverbindung (13) mit einem Gegen-Steckverbinder parallel zur Zentrumsachse (Z) der Drehmomentsensorbaugruppe (10) erstreckt.Torque sensor assembly (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the connector (13) is arranged oriented such that its connector longitudinal direction (S) runs parallel to the center axis (Z) of the torque sensor assembly (10), wherein the connector (13) is in particular designed and arranged such that a The joining direction for producing a plug connection (13) with a mating connector extends parallel to the central axis (Z) of the torque sensor assembly (10). Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Flachbandkabel (15) um die Zentrumsachse (Z) gewickelt ist, insbesondere spiralförmig mit mehr als einer vollständigen Wicklung.Torque sensor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible flat ribbon cable (15) is wound around the central axis (Z), in particular in a spiral shape with more than one complete winding. Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) direkt mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist.Torque sensor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the plug connector (13) is electrically connected directly to the sensor signal generating device (14). Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) mittels eines einzigen oder mehrerer, in Reihe geschalteter flexibler Flachbandkabel (15) mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist.Torque sensor assembly (10) after Claim 5 , characterized in that the connector (13) is electrically connected to the sensor signal generating device (14) by means of a single or a plurality of flexible ribbon cables (15) connected in series. Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) indirekt mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist.Torque sensor assembly (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the plug connector (13) is indirectly electrically connected to the sensor signal generating device (14). Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) über mittels wenigstens ein flexibles Flachbandkabel und wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere wenigstens ein Stanzgitter, mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist.Torque sensor assembly (10) after Claim 7 , characterized in that the connector (13) is electrically connected to the sensor signal generating device (14) by means of at least one flexible ribbon cable and at least one contact element, in particular at least one stamped grid. Drehmomentsensorbaugruppe (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (13) über mittels wenigstens ein flexibles Flachbandkabel und wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere wenigstens ein Stanzgitter, und wenigstens ein weiteres flexibles Kabel mit der Sensorsignalerzeugungseinrichtung (14) elektrisch verbunden ist.Torque sensor assembly (10) after Claim 8 , characterized in that the connector (13) is electrically connected to the sensor signal generating device (14) by means of at least one flexible ribbon cable and at least one contact element, in particular at least one stamped grid, and at least one further flexible cable. Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung eines auf eine drehbare Welle aufgebrachten Drehmoments, insbesondere zur Erfassung eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Drehmoments, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentsensorvorrichtung eine Drehmomentsensorbaugruppe (10) aufweist, die nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.Torque sensor device for detecting a torque applied to a rotatable shaft, in particular for detecting a torque applied to a steering shaft of a motor vehicle, characterized in that the torque sensor device has a torque sensor assembly (10) which, according to one of the Claims 1 to 9 is trained. Fahrzeug mit einer Drehmomentsensorvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Drehmomentsensorvorrichtung aufweist, die nach Anspruch 10 ausgebildet ist.Vehicle with a torque sensor device, characterized in that the vehicle has a torque sensor device, which according to Claim 10 is trained.
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