DE102023206809A1

DE102023206809A1 - electric motor

Info

Publication number: DE102023206809A1
Application number: DE102023206809.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Geiling; Kevin Koch; Andreas Diemar
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2023-07-18
Filing date: 2023-07-18
Publication date: 2025-01-23
Also published as: WO2025017102A3; WO2025017102A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (10) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (18), an dem ein Lagerschild (26) befestigt ist, an dem ein Lager (28) gehalten ist, mittels dessen eine Welle (30) um eine Rotationsachse (16) drehbar gelagert ist, und mit einer Sensorik (50) zur Bestimmung einer Lage der Welle (30). Die Sensorik (50) weist zwei Sensoreinheiten (58), die jeweils einen Kontaktgeber (56) umfassen, und ein Sensorgetriebe (62) auf, das ein an der Welle (30) befestigtes Zahnrad (61) umfasst, das in Eingriff mit einem an einer weiteren Welle (63) befestigten weiteren Zahnrad (70) ist, die um eine weitere Rotationsachse (66) drehbar gelagert ist. Die Sensorik (50) ist derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle (30) die beiden Kontaktgeber (56) bewegt werden, wobei deren Rotationsgeschwindigkeiten unterschiedlich ist, und wobei das Sensorgetriebe (62) ein mechanisches Spielausgleichselement (72) umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Nebenaggregat (8) eines Kraftfahrzeugs (2).

The invention relates to an electric motor (10) of a motor vehicle (2), with a housing (18) to which a bearing plate (26) is fastened, on which a bearing (28) is held, by means of which a shaft (30) is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (16), and with a sensor system (50) for determining a position of the shaft (30). The sensor system (50) has two sensor units (58), each of which comprises a contactor (56), and a sensor gear (62) which comprises a gearwheel (61) fastened to the shaft (30), which is in engagement with a further gearwheel (70) fastened to a further shaft (63), which is mounted so as to be rotatable about a further axis of rotation (66). The sensor system (50) is designed such that when the shaft (30) rotates, the two contactors (56) are moved, their rotation speeds being different, and the sensor gear (62) comprises a mechanical play compensation element (72). The invention further relates to an auxiliary unit (8) of a motor vehicle (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Gehäuse, das ein Lagerschild umfasst, an dem ein Lager gehalten ist. Der Elektromotor ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to an electric motor with a housing that includes a bearing plate on which a bearing is held. The electric motor is a component of a motor vehicle. The invention also relates to an auxiliary unit of a motor vehicle.

Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, weisen üblicherweise ein Lenksystem auf, mittels dessen eine Einstellung einer Fortbewegungsrichtung erfolgt. Üblicherweise umfasste das Lenksystem ein in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnetes Lenkrad, das an einer Lenksäule angebunden ist. An dieser ist endseitig ein Zahnrad angebunden, das in Eingriff mit einer Zahnstange ist, welche wiederum an schwenkbar ausgestatteten Vorderrädern (und ggf. Hinterrädern) des Kraftfahrzeugs gelagert ist. Bei einer Rotation des Lenkrads wird somit die Zahnstange transversal verbracht und der Lenkeinschlag der Räder verändert.Motor vehicles, such as passenger cars, usually have a steering system that is used to set the direction of travel. The steering system usually includes a steering wheel arranged in the interior of the motor vehicle, which is connected to a steering column. A gear is connected to the end of the steering column, which is in engagement with a rack, which in turn is mounted on the pivoting front wheels (and possibly rear wheels) of the motor vehicle. When the steering wheel is rotated, the rack is moved transversely and the steering angle of the wheels is changed.

Zur Erhöhung des Komforts ist meist zusätzlich ein als ein Elektromotor ausgestalteter Lenkungsmotor vorhanden, mittels dessen eine Lenkbewegung des Fahrers unterstützt wird, sodass die von dem Fahrer zur Bedienung des Lenkrads aufzubringende Kraft verringert ist, wobei dennoch ein geeignetes Verstellen der Räder erfolgt. Zur Gewichtsreduktion und auch zur Erhöhung einer Sicherheit bei einem Unfall sind Lenksysteme bekannt, bei denen keine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und den Vorderrädern vorhanden ist. Hierbei wird mittels eines Sensors die Winkelstellung des Lenkrads bzw. eines sonstigen Bedienelements erfasst, und in Abhängigkeit hiervon wird der Lenkungsmotor angesteuert, mittels dessen die Zahnstange angetrieben ist. Ein derartiges System wird auch als ein „Steer-by-Wire“-System bezeichnet.To increase comfort, there is usually also a steering motor designed as an electric motor, which supports the driver's steering movement so that the force required by the driver to operate the steering wheel is reduced, while the wheels can still be adjusted appropriately. To reduce weight and also to increase safety in the event of an accident, steering systems are known in which there is no mechanical coupling between the steering wheel and the front wheels. In this case, the angular position of the steering wheel or another control element is recorded using a sensor, and the steering motor, which drives the steering rack, is controlled based on this. Such a system is also known as a "steer-by-wire" system.

Hierbei ist es erforderlich, dass die mittels des Bedienelements/Bediengeräts vorgegeben Winkelstellung stets in die dann jeweils korrespondierende Winkelstellung der Räder umgesetzt wird, wobei möglichst geringe Toleranzen vorherrschen. Hierfür wiederum ist es erforderlich, dass eine Position einer Welle des Elektromotors vergleichsweise genau bestimmt wird, sodass eine entsprechende Bestromung des Elektromotors erfolgen kann. Zur Bestimmung der Lage der Welle wird üblicherweise eine Sensorik verwendet. Hierbei ist üblicherweise an der Welle ein Kontaktgeber der Sensorik, wie ein Permanentmagnet, befestigt. Ortsfest ist ein Hall-Sensor der Sensorik befestigt, mittels dessen die zeitliche Veränderung des bereitgestellten Magnetfelds bei Rotation der Welle erfasst wird. Hierbei ist jedoch lediglich eine vergleichsweise ungenaue Lagebestimmung der Welle ermöglicht. Zumindest jedoch ist diese nicht ausreichend für den Anwendungsfall in einem derartigen Lenksystem.Here it is necessary that the angular position specified by means of the control element/control device is always converted into the corresponding angular position of the wheels, with the smallest possible tolerances. For this in turn it is necessary that the position of a shaft of the electric motor is determined relatively precisely so that the electric motor can be supplied with appropriate current. A sensor system is usually used to determine the position of the shaft. A contactor of the sensor system, such as a permanent magnet, is usually attached to the shaft. A Hall sensor of the sensor system is fixed in place and is used to record the temporal change in the magnetic field provided when the shaft rotates. However, this only enables a relatively inaccurate determination of the position of the shaft. At the very least, this is not sufficient for the application in a steering system of this type.

Eine Alternative sieht vor, bei dem Permanentmagneten mehrere Pole und/oder mehrere Hall-Sensoren zu verwenden. Infolgedessen wird pro Umdrehung der Welle mehrmals ein sich umdrehendes Magnetfeld erfasst, was die Auflösung prinzipiell verbessert. Hierbei ist es jedoch auch beispielsweise möglich, dass die bei Betrieb des Elektromotors entstehenden zeitlich veränderlichen Magnetfelder die Funktionsweise der Hall-Sensoren verstärkt beeinflussen, bzw. dass eine Trägheit der Hall-Sensoren zu groß ist, um sämtliche Änderungen korrekt zu erfassen. Somit können die erstellten Sensordaten zumindest geringfügig fehlerhaft sind. Daher sind vergleichsweise kostenintensive Hall-Sensoren erforderlich.An alternative is to use several poles and/or several Hall sensors for the permanent magnet. As a result, a rotating magnetic field is recorded several times per revolution of the shaft, which in principle improves the resolution. However, it is also possible, for example, that the temporally changing magnetic fields that arise when the electric motor is in operation have a greater influence on the functioning of the Hall sensors, or that the inertia of the Hall sensors is too great to correctly record all changes. This means that the sensor data created can be at least slightly incorrect. This requires comparatively expensive Hall sensors.

Eine Alternative sieht vor, der Zahnstange die Sensorik zuzuordnen. Hierbei ist jedoch ein zusätzlicher Montageschritt erforderlich, weswegen eine Herstellungszeit verlängert ist. Auch ist die Zahnstange vergleichsweise ungeschützt angeordnet, sodass die Vorkehrungen zum Schutz der Sensorik getroffen werden müssen, weswegen Herstellungskosten erhöht sind.An alternative is to assign the sensors to the rack. However, this requires an additional assembly step, which means that production time is longer. The rack is also relatively unprotected, so precautions must be taken to protect the sensors, which increases production costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Elektromotor eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise Herstellungskosten und/oder eine Herstellungszeit verringert sind.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable electric motor of a motor vehicle and a particularly suitable auxiliary unit of a motor vehicle, wherein manufacturing costs and/or a manufacturing time are advantageously reduced.

Hinsichtlich des Elektromotors wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Nebenaggregats durch die Merkmale des Anspruchs 13 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the electric motor, this object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and with regard to the auxiliary unit by the features of claim 13. Advantageous further developments and embodiments are the subject of the respective subclaims.

Der Elektromotor ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist der Elektromotor geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, im Montagezustand einen Bestandteil des Kraftfahrzeugs zu bilden. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere landgebunden und vorzugsweise mehrspurig ausgestaltet. Hierbei ist es geeigneterweise möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen frei zu positionieren, insbesondere auf einer entsprechenden Fahrbahn. Hierfür weist das Kraftfahrzeug zweckmäßigerweise entsprechende Räder auf. Zusammenfassend ist es bevorzugt möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen unabhängig von sonstigen Gegebenheiten an Land zu positionieren. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug geeigneterweise nicht schienengeführt. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus.The electric motor is a component of a motor vehicle. In other words, the electric motor is suitable, in particular intended and configured, to form a component of the motor vehicle in the assembled state. The motor vehicle is in particular land-based and preferably designed to have multiple lanes. In this case, it is suitably possible to position the motor vehicle essentially freely, in particular on a corresponding roadway. For this purpose, the motor vehicle expediently has corresponding wheels. In summary, it is preferably possible to position the motor vehicle essentially independently of other conditions on land. In other words, the motor vehicle is suitably not rail-guided. Preferably, the motor vehicle is a passenger car (car) or a commercial vehicle, such as a truck (lorry) or bus.

Der Elektromotor ist beispielsweise ein Bestandteil eines Hauptantriebs des Kraftfahrzeugs, mittels dessen somit bei Betrieb ein Antrieb des Kraftfahrzeugs erfolgt. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor ein Bestandteil eines Nebenaggregats des Kraftfahrzeugs, mittels dessen somit kein direkter Antrieb des Kraftfahrzeugs erfolgt. Insbesondere ist der Elektromotor ein Bestandteil eines Verstellantriebs, wie einer elektromotorischen Sitzverstellung oder eines elektromotorischen Fensterhebers. Alternativ hierzu ist der Elektromotor beispielsweise ein Bestandteil einer Pumpe, wie einer Wasserpumpe oder einer Ölpumpe. In einer weiteren Alternative ist der Elektromotor beispielsweise ein Bestandteil eines Getriebeaktuator, und das Nebenaggregat ist insbesondere ein Getriebe. In einer weiteren Alternative ist der Elektromotor beispielsweise ein Bestandteil eines Klimakompressors.The electric motor is, for example, a component of a main drive of the motor vehicle, by means of which the motor vehicle is driven during operation. However, the electric motor is particularly preferably a component of an auxiliary unit of the motor vehicle, by means of which the motor vehicle is not directly driven. In particular, the electric motor is a component of an adjustment drive, such as an electric seat adjustment or an electric window lifter. Alternatively, the electric motor is, for example, a component of a pump, such as a water pump or an oil pump. In a further alternative, the electric motor is, for example, a component of a transmission actuator, and the auxiliary unit is in particular a transmission. In a further alternative, the electric motor is, for example, a component of an air conditioning compressor.

Besonders bevorzugt jedoch ist das Nebenaggregat, das den Elektromotor umfasst, ein Lenksystem. Zum Beispiel bildet der Elektromotor einen Lenkungsmotor. Hierbei erfolgt bei Betrieb mittels des Elektromotors beispielsweise eine Unterstützung einer von einem Fahrer durchgeführten Lenkbewegung. Mit anderen Worten ist das Lenksystem mechanisch ausgestaltet, wobei eine mechanische Kopplung zwischen einem Bediengerät, wie einem Lenkrad, und steuerbar/lenkbar ausgestalteten Rädern oder dergleichen vorhanden ist. Besonders bevorzugt jedoch ist das Lenksystem als ein sogenanntes „Steer-by-Wire“-System ausgestaltet, und zwischen dem Bediengerät und den steuerbar/lenkbar ausgestalteten Rädern ist insbesondere keine direkte mechanische Wirkverbindung vorhanden. Der Elektromotor wirkt vorzugsweise über eine Zahnstange oder dergleichen auf die steuerbar/lenkbar ausgestalteten Räder. Zweckmäßigerweise ist mittels des Elektromotors ein Zahnrad angetrieben, das in Eingriff mit der Zahnstange ist. Vorzugsweise ist dem Lenkrad oder dem sonstigen Bediengerät ein Sensor zugeordnet, der insbesondere mit dem Elektromotor elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden ist. Die Verbindung ist dabei beispielsweise direkt oder über eine Steuereinheit, mittels derer anhand der mittels des Sensors bereitgestellten Signale/Daten der Betrieb des Elektromotors erfolgt. Zumindest wird vorzugsweise der Elektromotor in Abhängigkeit der mittels des Sensors erstellten/bereitgestellten Daten und/oder Signalen betrieben.However, the auxiliary unit that includes the electric motor is particularly preferably a steering system. For example, the electric motor forms a steering motor. When operated, the electric motor supports a steering movement performed by a driver, for example. In other words, the steering system is designed mechanically, with a mechanical coupling between an operating device, such as a steering wheel, and controllable/steerable wheels or the like. However, the steering system is particularly preferably designed as a so-called "steer-by-wire" system, and there is in particular no direct mechanical operative connection between the operating device and the controllable/steerable wheels. The electric motor preferably acts on the controllable/steerable wheels via a rack or the like. A gear wheel that is in engagement with the rack is expediently driven by the electric motor. Preferably, the steering wheel or other operating device is assigned a sensor that is in particular connected electrically and/or by signaling to the electric motor. The connection is, for example, direct or via a control unit, by means of which the electric motor is operated based on the signals/data provided by the sensor. At least preferably, the electric motor is operated depending on the data and/or signals created/provided by the sensor.

Der Elektromotor umfasst ein Gehäuse, das beispielsweise einstückig oder mehrstückig ausgestaltet ist. Insbesondere ist das Gehäuse im Wesentlichen hohlzylindrisch und zweckmäßigerweise topfförmig. Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem Metall, wie einem Aluminium, erstellt und zweckmäßigerweise ein Aluminiumdruckgussteil oder mittels Aluminiumfließpressens erstellt. Das Gehäuse erstreckt sich hierbei insbesondere entlang einer Rotationsachse und/oder ist insbesondere zumindest abschnittsweise konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet. An dem Gehäuse ist ein Lagerschild befestigt. Vorzugsweise ist das Gehäuse hierbei, zumindest einseitig, mittels des Lagerschilds verschlossen. Das Lagerschild ist hierbei insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse angeordnet. Beispielsweise ist das Lagerschild ein A--seitiges Lagerschild. Besonders bevorzugt jedoch ist das Lagerschild ein B-seitiges Lagerschild.The electric motor comprises a housing which is designed, for example, in one piece or in multiple pieces. In particular, the housing is essentially hollow-cylindrical and expediently pot-shaped. The housing is preferably made of a metal, such as aluminum, and is expediently an aluminum die-cast part or made by means of aluminum extrusion. The housing extends in particular along an axis of rotation and/or is in particular arranged at least in sections concentrically to the axis of rotation. A bearing plate is attached to the housing. The housing is preferably closed, at least on one side, by means of the bearing plate. The bearing plate is in particular arranged essentially perpendicular to the axis of rotation. For example, the bearing plate is an A-side bearing plate. However, the bearing plate is particularly preferably a B-side bearing plate.

An dem Lagerschild ist ein Lager gehalten. Vorzugsweise ist das Lager an dem Lagerschild befestigt oder zum Beispiel lose in einen Lagersitz eingelegt. Beispielsweise ist das Lager ein Gleitlager. Vorzugsweise jedoch ist das Lager ein Wälzlager, wie zum Beispiel ein Kugellager oder eine Nadellager. Mittels des Lagers ist eine Welle des Elektromotors um die Rotationsachse drehbar gelagert. Vorzugsweise ist hierbei die Welle mittels des Lagers an dem Lagerschild angebunden. Beispielsweise ist ein Innenring des Lagers an der Welle befestigt, sofern dieses als ein Wälzlager ausgestaltet ist. Die Welle ist zweckmäßigerweise zylindrisch ausgestaltet und beispielsweise aus einem Stahl erstellt. Die Welle erstreckt sich zweckmäßigerweise entlang der Rotationsachse und ist vorzugsweise konzentrisch zu dieser. An der Welle ist geeigneterweise ein Rotor des Elektromotors drehfest befestigt. Der Rotor ist vorzugsweise konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet und umfasst zum Beispiel eine Anzahl an Magneten. Der Elektromotor umfasst geeigneterweise einen Stator, der ebenfalls konzentrisch zu der Rotationsachse angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Stator im Wesentlichen teilweise hohlzylindrisch ausgestaltet und umgibt den Rotor zum Beispiel umfangsseitig. Insbesondere ist der Stator an dem Gehäuse befestigt.A bearing is held on the bearing plate. Preferably, the bearing is attached to the bearing plate or, for example, loosely inserted into a bearing seat. For example, the bearing is a plain bearing. Preferably, however, the bearing is a roller bearing, such as a ball bearing or a needle bearing. A shaft of the electric motor is mounted so that it can rotate about the axis of rotation by means of the bearing. Preferably, the shaft is connected to the bearing plate by means of the bearing. For example, an inner ring of the bearing is attached to the shaft if it is designed as a roller bearing. The shaft is expediently cylindrical and made of steel, for example. The shaft expediently extends along the axis of rotation and is preferably concentric with it. A rotor of the electric motor is suitably attached to the shaft in a rotationally fixed manner. The rotor is preferably arranged concentrically with the axis of rotation and comprises, for example, a number of magnets. The electric motor suitably comprises a stator, which is also arranged concentrically with the axis of rotation. Preferably, the stator is essentially partially hollow-cylindrical and surrounds the rotor, for example on the circumference. In particular, the stator is attached to the housing.

Der Elektromotor umfasst ferner eine Sensorik zur Bestimmung einer Lage der Welle. Hierfür ist die Sensorik geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Die Sensorik wiederum umfasst zwei Sensoreinheiten, wobei jede der Sensoreinheiten jeweils einen Kontaktgeber umfasst. Insbesondere umfasst jede Sensoreinheit zudem einen Sensor, der in Wirkverbindung mit dem jeweils zugeordneten Kontaktgeber ist. Hierbei ist insbesondere lediglich eine kontaktlose Kopplung vorhanden. Mittels jedes Sensors kann dabei zweckmäßigerweise die Position des jeweiligen Kontaktgebers erfasst werden. Insbesondere ist zumindest einer der Sensoren ein Hall-Sensor. Der Kontaktgeber ist hierbei insbesondere nach Art eines Magneten ausgestaltet. Somit sind Herstellungskosten vergleichsweise gering. Alternativ oder in Kombination hierzu ist eine der Sensoreinheit beispielsweise ein sogenannter kontaktloser induktiver Positionssensor („Contactless Inductive Position Sensor“). Dieser weist insbesondere einen blatt- oder blütenförmigen Kontaktgeber auf, der beispielsweise aus einem magnetischen Material oder einer Leiterschlaufe gebildet ist, die eine geschlossene Kontur bildet. Der Sensor hingegen umfasst eine Anregungsspule, Insbesondere sind diese zueinander parallel zur Rotationsachse beabstandet sowie senkrecht zu dieser angeordnet. Beispielsweise die beiden Sensoreinheit nach der gleichen Art und Weise und sind insbesondere zueinander baugleich ausgestaltet. Somit können Gleichteile verwendet werden. Alternativ hierzu sind die beiden Sensoren zueinander unterschiedlich aufgebaut oder arbeiten insbesondere nach unterschiedlichen Prinzipien. Somit ist eine Robustheit erhöht, und widrige Umweltbedingungen führen beispielsweise nicht zum Ausfall beider Sensoreinheiten.The electric motor further comprises a sensor system for determining a position of the shaft. The sensor system is suitable for this purpose, in particular provided and set up. The sensor system in turn comprises two sensor units, each of the sensor units comprising a contactor. In particular, each sensor unit also comprises a sensor that is in operative connection with the respective associated contactor. In this case, in particular, only a contactless coupling is present. The position of the respective contactor can expediently be detected by means of each sensor. In particular, at least one of the sensors is a Hall sensor. The contactor is designed in particular in the manner of a magnet. This means that manufacturing costs are comparatively low. Alternatively or in combination with this, one of the sensor units is, for example, a so-called contactless inductive position sensor. This has in particular a leaf- or flower-shaped contactor, which is formed for example from a magnetic material or a conductor loop that forms a closed contour. The sensor, on the other hand, comprises an excitation coil. In particular, these are spaced apart from one another parallel to the axis of rotation and arranged perpendicular to it. For example, the two sensor units are designed in the same way and in particular are identical in construction. This means that identical parts can be used. Alternatively, the two sensors are constructed differently from one another or work in particular according to different principles. This increases robustness and adverse environmental conditions do not lead, for example, to the failure of both sensor units.

Die Sensorik umfasst ferner ein Sensorgetriebe, dass ein an der Welle befestigtes Zahnrad umfasst. Hierbei ist das Zahnrad bezüglich des Lagers insbesondere auf der dem etwaigen Rotor gegenüberliegenden Seite angeordnet. Somit behindert das Zahnrad den Rotor und den Stator nicht. Das Zahnrad wiederum ist in Eingriff mit einem weiteren Zahnrad, das an einer weiteren Welle befestigt ist. Die weitere Welle wiederum ist um eine weitere Rotationsachse drehbar gelagert. Somit wird bei einer Rotation der Welle auch die weitere Welle rotiert. Die weitere Rotationsachse ist hierbei parallel zur Rotationsachse jedoch zu dieser seitlich versetzt. Der Abstand ist hierbei insbesondere anhand der beiden Zahnräder vorgegeben. Beispielsweise ist das weitere Zahnrad und/oder das Zahnrad aus einem Metall oder Kunststoff gefertigt. Das Zahnrad ist zum Beispiel aus einem metallischen Werkstoff erstellt, zum Beispiel mittels Sinterns. Somit ist eine Robustheit erhöht. Das weitere Zahnrad ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststofferstellt, was eine Akustik verbessert.The sensor system further comprises a sensor gear that includes a gear attached to the shaft. The gear is arranged on the side opposite the rotor, if any, with respect to the bearing. The gear therefore does not hinder the rotor and the stator. The gear in turn engages with another gear that is attached to another shaft. The other shaft in turn is mounted so that it can rotate about another axis of rotation. Thus, when the shaft rotates, the other shaft also rotates. The other axis of rotation is parallel to the axis of rotation but laterally offset from it. The distance is specified in particular based on the two gears. For example, the other gear and/or the gear is made of metal or plastic. The gear is made of a metallic material, for example by sintering. This increases robustness. The other gear is expediently made of plastic, which improves acoustics.

Die Sensorik ist derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle die beiden Kontaktgeber bewegt werden. Mit anderen Worten sind die Kontaktgeber derart angeordnet, dass bei der Rotation der Welle diese ebenfalls rotiert werden. Hierbei ist jedoch deren Rotationsgeschwindigkeiten zueinander unterschiedlich. Somit wird bei einer Änderung der Winkelstellung der Lage der Welle um einen bestimmten Betrag ebenfalls die Lage der beiden Kontaktgeber verändert, wobei die Veränderung zwischen den beiden Kontaktgeber unterschiedlich ist. Insbesondere erfolgt die unterschiedliche Bewegung der Kontaktgeber aufgrund des Sensorgetriebes. Zusammenfassend ist somit die Sensorik zumindest teilweise nach dem Nonius-Prinzip ausgestaltet. Aufgrund dessen ist eine vergleichsweise präzise Ermittlung der Lage der Welle ermöglicht, wobei lediglich zwei Sensoreinheiten erforderlich sind.The sensor system is designed in such a way that the two contactors are moved when the shaft rotates. In other words, the contactors are arranged in such a way that they also rotate when the shaft rotates. However, their rotation speeds are different from one another. Thus, if the angular position of the shaft changes by a certain amount, the position of the two contactors is also changed, although the change is different between the two contactors. In particular, the different movement of the contactors occurs due to the sensor gear. In summary, the sensor system is designed at least partially according to the vernier principle. This enables the position of the shaft to be determined relatively precisely, with only two sensor units being required.

Das Sensorgetriebe umfasst ferner ein mechanisches Spielausgleichselement. Das Spielausgleichselement dient hierbei dem Ausgleich von Spiel zwischen den beiden Rotationsachsen und/oder zwischen den beiden Wellen. Mittels des Spielausgleichselements werden somit insbesondere Fertigungstoleranzen und/oder ein Versatz bei Betrieb ausgeglichen. Folglich dient das Spielausgleichselement dem Ausgleich einer Änderung des Abstands / des Verkippens der beiden Wellen/Zahnräder/Rotationsachsen, beispielsweise aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung. Hierfür ist das Spielausgleichselement jeweils geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Auch wird mittels des Spielausgleichselement somit insbesondere gewährleistet, dass die beiden Zahnräder stets in Eingriff miteinander sind, auch wenn eine geringfügige Bewegung der beiden Rotationsachsen zueinander erfolgt, wie eine Verkippung. Da das Spielausgleichselement mechanisch ausgestaltet ist, ist hierbei eine Konstruktion vereinfacht. Auch ist zweckmäßigerweise eine Einstellung oder Anpassung des Spielausgleichselements bei Betrieb des Elektromotors nicht erforderlich.The sensor gear further comprises a mechanical play compensation element. The play compensation element serves to compensate for play between the two rotation axes and/or between the two shafts. The play compensation element is thus used to compensate for manufacturing tolerances and/or an offset during operation. Consequently, the play compensation element serves to compensate for a change in the distance/tilting of the two shafts/gears/rotation axes, for example due to different thermal expansion. The play compensation element is suitable for this purpose, in particular provided and set up. The play compensation element also ensures in particular that the two gears are always in engagement with one another, even if there is a slight movement of the two rotation axes relative to one another, such as tilting. Since the play compensation element is designed mechanically, the construction is simplified. It is also expedient that an adjustment or adaptation of the play compensation element is not necessary when the electric motor is in operation.

Geeigneterweise umfasst der Elektromotor eine Elektronik, oder zumindest eine Leiterplatte, die insbesondere senkrecht zur Rotationsachse angeordnet ist. An der Leiterplatte ist Zweckmäßigerweise zumindest einer, vorzugsweise beide Sensoren der jeweiligen Sensoreinheit befestigt, sodass diese ortsfest gehalten ist. Zweckmäßigerweise sind dabei die beiden Sensoren der gleichen Leiterplatte zugeordnet, weswegen eine Montage vereinfacht ist. Vorzugsweise ist die Leiterplatte innerhalb eines Elektronikfaches des Elektromotors angeordnet. Somit ist ein Eindringen von Fremdpartikel vermieden, sodass eine Fehlfunktion der beiden Sensoreinheit vermieden ist. Beispielsweise eine andere Elektronik oder vorzugsweise die Elektronik dient auch insbesondere der Bestromung der weiteren Bestandteile des Elektromotors, vorzugsweise des Stators. Die Elektronik wird hierbei insbesondere in Abhängigkeit der mittels der Sensorik bereitgestellten Daten betrieben. Vorzugsweise umfasst die Elektronik eine Brückenschaltung, wie eine B6-Schaltung. Beispielsweise ist der Elektromotor ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet und zweckmäßigerweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zweckmäßigerweise umfasst die Elektronik eine B12-Schaltung, und der Elektromotor weist 2-mal der Phasen auf, die jeweils sternförmig verschalten sind.The electric motor suitably comprises electronics, or at least one circuit board, which is arranged in particular perpendicular to the axis of rotation. At least one, preferably both sensors of the respective sensor unit are expediently attached to the circuit board so that it is held in place. The two sensors are expediently assigned to the same circuit board, which simplifies assembly. The circuit board is preferably arranged within an electronics compartment of the electric motor. This prevents foreign particles from entering, so that the two sensor units do not malfunction. For example, other electronics or preferably the electronics also serve in particular to supply current to the other components of the electric motor, preferably the stator. The electronics are operated in particular depending on the data provided by the sensors. The electronics preferably comprise a bridge circuit, such as a B6 circuit. For example, the electric motor is a brushed commutator motor. However, the electric motor is particularly preferably designed to be brushless and expediently a brushless direct current motor (BLDC). Conveniently, the electronics include a B12 circuit, and the electric motor has 2 times the phases, each of which is connected in a star shape.

Vorzugsweise ist an der weiteren Welle eine Halterung angebunden, insbesondere befestigt. Mittels der Halterung ist einer der Kontaktgeber gehalten ist. Beispielsweise ist die Halterung nach Art einer Hülse ausgestaltet, an deren einen Ende der Kontaktgeber angeordnet ist. Das andere Ende der Hülse ist auf die weitere Welle aufgesetzt und dort beispielsweise mittels Klebstoffs befestigt. Alternativ hierzu erfolgt ist die Hülse auf die weitere Welle aufgepresst.Preferably, a holder is connected, in particular fastened, to the further shaft. One of the contactors is held by means of the holder. For example, the holder is designed in the manner of a sleeve, at one end of which the Contactor is arranged. The other end of the sleeve is placed on the other shaft and secured there, for example using adhesive. Alternatively, the sleeve is pressed onto the other shaft.

Bei dem Elektromotor ist somit mittels der beiden Sensoreinheiten ein vergleichsweise präzises Bestimmen der Lage der Welle mittels lediglich zwei Sensoreinheiten ermöglicht. Somit ist eine Anzahl an benötigten Bauteilen vergleichsweise gering, weswegen Herstellungskosten und auch ein Platzbedarf verringert sind. Da die Sensorik an dem Lagerschild befestigt ist, ist kein zusätzlicher Montageschritt erforderlich, wie dies beispielsweise bei der Zuordnung der Elektronik zu einem mittels des Elektromotors angetriebene Bauteil, wie der etwaigen Zahnstange, der Fall ist. Somit ist eine Herstellungszeit verringert. Zudem wird die Sensorik mittels des Lagerschilds stabilisiert und ist somit mittels des Gehäuses des Elektromotors zumindest teilweise umgeben, weswegen die Sensorik vergleichsweise geschützt angeordnet ist. Somit ist eine Robustheit erhöht. Aufgrund des mechanisches Spielausgleichselement bleibt dabei auch bei Erschütterungen des Elektromotors und/oder unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen der Eingriff der beiden Zahnräder erhalten, sodass stets eine reproduzierbare Anordnung der Kontaktgeber zueinander vorhanden ist, die jeweils zu einer jeweils vorbestimmten Lage der Welle korrespondiert. Somit ist ein vergleichsweise genaues Bestimmen der Lage der Welle ermöglicht. Mittels des Spielausgleichselements erfolgt vorzugsweise ein Spielausgleich bei Verschleiß der Zahnräder im Bereich der Verzahnung, und mittels des Spielausgleichselements werden somit geeigneterweise die bei Verschleiß entstehenden vergrößerten „Lücken“ geschlossen/verringert, sodass ein verringertes Spiel über die Lebenszeit gegeben ist. Hierfür ist das Spielausgleichselement insbesondere geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet.In the case of the electric motor, the two sensor units thus enable the position of the shaft to be determined comparatively precisely using just two sensor units. This means that the number of components required is comparatively low, which means that manufacturing costs and space requirements are reduced. Since the sensors are attached to the bearing plate, no additional assembly step is required, as is the case, for example, when assigning the electronics to a component driven by the electric motor, such as the rack. This reduces manufacturing time. In addition, the sensors are stabilized by the bearing plate and are thus at least partially surrounded by the housing of the electric motor, which is why the sensors are arranged in a comparatively protected manner. This increases robustness. Due to the mechanical play compensation element, the engagement of the two gears is maintained even when the electric motor is subjected to vibrations and/or a wide variety of environmental conditions, so that there is always a reproducible arrangement of the contactors to one another, each of which corresponds to a predetermined position of the shaft. This enables the position of the shaft to be determined comparatively precisely. The play compensation element is preferably used to compensate for play when the gears wear in the area of the teeth, and the play compensation element is thus used to suitably close/reduce the enlarged “gaps” that arise when wear occurs, so that there is reduced play over the service life. The play compensation element is particularly suitable, expediently provided and designed for this purpose.

Beispielsweise ist das weitere Zahnrad ringförmig ausgestaltet. Zum Beispiel ist dabei das weitere Zahnrad starr an der weiteren Welle befestigt. Aufgrund der ringförmigen Ausgestaltung ist eine Trägheit verringert. Insbesondere ist das weitere Zahnrad im Wesentlichen konzentrisch zur weiteren Rotationsachse angeordnet. Besonders bevorzugt ist das weitere Zahnrad mittels des Spielausgleichselements an der weiteren Welle befestigt. Somit wird mittels des Spielausgleichselements insbesondere ausgeglichen, falls sich der Mittelpunkt des Zahnrads nicht direkt auf der weiteren Rotationsachse befindet. Dabei bleibt aufgrund des Spielausgleichselements der Eingriff zwischen dem weiteren Zahnrad und im Zahnrad bestehen. Somit können bei beiden Zahnrädern vergleichsweise hohe Fertigungstoleranzen verwendet werden, sodass Herstellungskosten verringert sind, wobei dennoch die Funktionsweise der Sensorik aufrecht erhalten bleibt. Zum Beispiel ist bewusst der Mittelpunkt des weiteren Zahnrads geringfügig von der weiteren Rotationsachse versetzt gewählt, insbesondere in Richtung der Rotationsachse. Somit bleibt auch bei unterschiedlichen Ausdehnungen, zum Beispiel bei einer Abkühlung, die zu einer Verringerung des Durchmessers des weiteren Zahnrads führt, der Eingriff mit dem Zahnrad vorhanden. Mit anderen Worten erfolgt mittels des Spielausgleichselements in diesem Fall insbesondere eine Vorspannung des weiteren Zahnrads in Richtung des Zahnrads zu.For example, the additional gear is designed in a ring shape. For example, the additional gear is rigidly attached to the additional shaft. Due to the ring-shaped design, inertia is reduced. In particular, the additional gear is arranged essentially concentrically to the additional axis of rotation. Particularly preferably, the additional gear is attached to the additional shaft by means of the play compensation element. In this way, the play compensation element compensates in particular if the center of the gear is not directly on the additional axis of rotation. In this case, the engagement between the additional gear and the gear remains due to the play compensation element. This means that comparatively high manufacturing tolerances can be used for both gears, so that manufacturing costs are reduced, while the functionality of the sensor system is still maintained. For example, the center of the additional gear is deliberately chosen to be slightly offset from the additional axis of rotation, in particular in the direction of the axis of rotation. This means that the engagement with the gear remains even with different expansions, for example during cooling, which leads to a reduction in the diameter of the additional gear. In other words, in this case, the play compensation element is used in particular to preload the further gear in the direction of the gear.

Beispielsweise umfasst das Spielausgleichselement eine oder mehrere Federn. Besonders bevorzugt ist zwischen dem weiteren Zahnrad und der weiteren Welle ein umlaufender Spalt gebildet, in dem das Spielausgleichselement angeordnet ist. Somit ist ein Platzbedarf vergleichsweise gering. Insbesondere ist hierbei das Spielausgleichselement aus einem Elastomer erstellt. Vorzugsweise erfolgt hierbei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Zahnrad und der weiteren Welle mittels des Spielausgleichselements, und dieses wird zur Herstellung der mechanischen Verbindung insbesondere an die weitere Welle und/oder das weitere Zahnrad angespritzt. Somit ist eine verliersichere Anbindung gegeben und eine Robustheit erhöht. Auch sind eine Anzahl an benötigten Montageschritten verringert.For example, the play compensation element comprises one or more springs. Particularly preferably, a circumferential gap is formed between the additional gear and the additional shaft, in which the play compensation element is arranged. This means that the space required is comparatively small. In particular, the play compensation element is made from an elastomer. Preferably, a material connection is made between the additional gear and the additional shaft by means of the play compensation element, and this is molded onto the additional shaft and/or the additional gear in particular to create the mechanical connection. This provides a captive connection and increases robustness. The number of assembly steps required is also reduced.

In einer alternativen Ausgestaltungsform ist das weitere Zahnrad vorzugsweise starr an der weiteren Welle befestigt. Mittels der Halterung ist dabei der Kontaktgeber gehalten. Die Halterung ist jedoch über das Spielausgleichselement an dem weiteren Zahnrad angebunden. Insbesondere ist hierbei das Spielausgleichselement aus einem Elastomer gefertigt und vorzugsweise an das weitere Zahnrad und/oder die Halterung angespritzt. Somit ist eine verliersichere Anbindung gegeben. Auch ist es hierbei möglich, das Spielausgleichselement zumindest teilweise gekapselt auszugestalten, sodass eine Robustheit erhöht ist. In einer Alternative ist das Spielausgleichselement als gestecktes Element ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass unterschiedliche Spielausgleichselemente, zum Beispiel mit unterschiedlichen Shorehärten, je nach Anwendung und Belastungsforderung gewählt werden können. Das Spielausgleichselement ist dabei zweckmäßigerweise ein Elastomereinleger.In an alternative embodiment, the additional gear is preferably rigidly attached to the additional shaft. The contactor is held by means of the holder. However, the holder is connected to the additional gear via the play compensation element. In particular, the play compensation element is made of an elastomer and is preferably molded onto the additional gear and/or the holder. This ensures a captive connection. It is also possible to design the play compensation element to be at least partially encapsulated, so that robustness is increased. In an alternative, the play compensation element is designed as a plug-in element. This has the advantage that different play compensation elements, for example with different Shore hardnesses, can be selected depending on the application and load requirement. The play compensation element is expediently an elastomer insert.

Beispielsweise ist die Halterung im Wesentlichen ring- oder topfförmig ausgestaltet. Besonders bevorzugt weist die Halterung eine umlaufende Verzahnung auf, die ebenfalls in Eingriff mit dem Zahnrad ist. Auf diese Weise ist eine Belastung des Spielausgleichselements verringert, da auch die Halterung mittels des Zahnrads angetrieben ist. Hierbei ist insbesondere die Verzahnung der Halterung unterschiedlich zu der Verzahnung des weiteren Zahnrads, wobei zum Beispiel eine Zahngröße verändert ist. Im Normalbetrieb ist dabei geeigneterweise die Halterung direkt mittels des Zahnrads angetrieben. Lediglich bei vergleichsweise ungünstigen Betriebsbedingungen ist es möglich, dass die Halterung aus dem Eingriff mit dem Zahnrad gerät, oder dass lediglich die mechanische Kontaktfläche zwischen diesen vergleichsweise stark verringert ist. In diesem Fall wird die Rotationsbewegung der Welle hauptsächlich über das weitere Zahnrad und das Spielausgleichselement an die Halterung übertragen, sodass eine Belastung diese verringert ist.For example, the holder is essentially ring-shaped or pot-shaped. The holder particularly preferably has a circumferential toothing, which is also in engagement with the gear. In this way, the load on the play compensation element is reduced, since the holder is also driven by means of the gear. Here In particular, the toothing of the holder is different from the toothing of the other gear, whereby, for example, a tooth size is changed. In normal operation, the holder is suitably driven directly by means of the gear. Only under relatively unfavorable operating conditions is it possible that the holder comes out of engagement with the gear, or that the mechanical contact area between them is comparatively greatly reduced. In this case, the rotational movement of the shaft is mainly transmitted to the holder via the other gear and the play compensation element, so that the load on it is reduced.

Beispielsweise ist die Halterung von dem weiteren Zahnrad mechanisch beabstandet, und der mechanische Kontakt erfolgt lediglich über das Spielausgleichselement. Besonders bevorzugt jedoch ist die Halterung mit dem weiteren Zahnrad verrastet bzw. verclipst. Hierbei weist insbesondere das weitere Zahnrad eine Rastnase auf, die einen Hinterschnitt der Halterung eingreift. Zur Montage wird hierbei insbesondere die Halterung auf die Welle aufgesetzt und mit der oder mehrere entsprechenden Rastnase des weiteren Zahnrads verrastet. Somit ist eine Montage ohne Werkzeug ermöglicht. Mittels der Verrastung wird hierbei insbesondere lediglich die Position der Halterung bezüglich des weiteren Zahnrads parallel zur weiteren Rotationsachse stabilisiert. Eine Bewegung in radialer und/oder tangentialer Richtung bezüglich der weiteren Rotationsachse hingegen ist aufgrund der Verrastung dabei zumindest in bestimmten Grenzen zweckmäßigerweise auch weiterhin möglich. Somit sind Anforderungen an die Verrastung verringert, was deren Konstruktion und Erstellung vereinfacht.For example, the holder is mechanically spaced from the other gear, and the mechanical contact is only made via the play compensation element. However, the holder is particularly preferably latched or clipped to the other gear. In this case, the other gear in particular has a locking lug that engages an undercut of the holder. For assembly, the holder is placed on the shaft and latched to the corresponding locking lug or lugs of the other gear. This enables assembly without tools. The latching in particular only stabilizes the position of the holder with respect to the other gear parallel to the other axis of rotation. However, movement in the radial and/or tangential direction with respect to the other axis of rotation is expediently still possible due to the latching, at least within certain limits. This reduces the requirements for the latching, which simplifies its design and production.

Beispielsweise sind die Zahnräder jeweils als Rad (Stirnzahnrad) ausgestaltet, und das Sensorgetriebe ist insbesondere ein Stirnradgetriebe. Somit sind Herstellungskosten verringert. Dabei sind die Zahnräder insbesondere gerad verzahnt. Somit ist eine Konstruktion vereinfacht. Alternativ hierzu sind die beiden Zahnräder mittels eine Beveloidverzahnung miteinander verzahnt. Aufgrund der Beveloidverzahnung sind die beiden Zahnräder insbesondere Stirnräder mit veränderlicher Profilverschiebung über der jeweilige Zahnradbereite. Dabei ist insbesondere eines der Zahnräder kegelstumpfförmig. Mittels der Beveloidverzahnung ist das Spielausgleichselement gebildet. Somit sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, weswegen Materialkosten verringert und eine Robustheit erhöht ist. Insbesondere sind hierbei die beiden Zahnräder jeweils starr an der jeweils zugeordneten Welle befestigt, weswegen eine Robustheit erhöht ist.For example, the gears are each designed as a wheel (spur gear), and the sensor gear is in particular a spur gear. This reduces manufacturing costs. The gears are in particular straight-toothed. This simplifies the construction. Alternatively, the two gears are interlocked using beveloid gearing. Due to the beveloid gearing, the two gears are in particular spur gears with variable profile shift over the respective gear width. In particular, one of the gears is frustoconical. The play compensation element is formed using the beveloid gearing. This means that no additional components are required, which is why material costs are reduced and robustness is increased. In particular, the two gears are each rigidly attached to the respective associated shaft, which is why robustness is increased.

Besonders bevorzugt ist die weitere Welle mittels eines an dem Lagerschild gehaltenen weiteren Lagers drehbar gelagert. Bei der Herstellung des Lagerschilds wird insbesondere ein Lagerschild für das Lager als auch für das weitere Lager erstellt. Zweckmäßigerweise wird dabei das Lagerschild, insbesondere zur Verringerung von Fertigungstoleranzen, nachbearbeitet, wobei bei der Nachbearbeitung sowohl der Lagersitz für das Lager als auch für das weitere Lager in einem Arbeitsschritt nachbearbeitet werden können. Somit ist eine Herstellungszeit nicht wesentlich verlängert. Das weitere Lager ist zum Beispiel ein Gleitlager oder besonders bevorzugt ein Wälzlager, wie ein Kugellager oder ein Nadellager. Somit sind Losbrechmomente bei einer Rotation der weiteren Welle vergleichsweise gering, weswegen auch lediglich geringen Lageänderungen der Welle mittels der Sensorik vergleichsweise sicher erfasst werden können.The additional shaft is particularly preferably rotatably mounted by means of an additional bearing held on the bearing shield. When producing the bearing shield, a bearing shield is created for the bearing as well as for the additional bearing. The bearing shield is expediently reworked, in particular to reduce manufacturing tolerances, whereby during rework both the bearing seat for the bearing and for the additional bearing can be reworked in one work step. This means that production time is not significantly extended. The additional bearing is, for example, a plain bearing or, particularly preferably, a rolling bearing, such as a ball bearing or a needle bearing. This means that breakaway torques when the additional shaft rotates are comparatively low, which is why even small changes in the position of the shaft can be detected relatively reliably using the sensors.

Beispielsweise ist das Lagerschild auf der Seite, auf der die Sensorik oder zumindest das Sensorgetriebe angeordnet ist, mittels eines Elektronikgehäuses oder dergleichen abgedeckt. Insbesondere ist hierbei das Elektronikgehäuse, mittels dessen beispielsweise das etwaige Elektronikfach bereitgestellt ist und/oder das zum Beispiel topfartige ausgestaltet und mittels des Lagerschilds verschlossen ist, die etwaige Leiterplatte angeordnet. Besonders bevorzugt ist an dem Lagerschild eine Abdeckkappe befestigt, mittels dessen das Sensorgetriebe abgedeckt ist. Hierbei ist das die Abdeckkappe insbesondere aus einem Kunststoff gefertigt. Zweckmäßigerweise ist die Abdeckkappe mit dem Lagerschild verklebt oder verrastet. Alternativ hierzu ist die Abdeckkappe mit dem Lagerschild zum Beispiel verschraubt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Abdeckkappe mit dem Lagerschild unlösbar verbunden, beispielsweise mittels Niete. Zur Montage wird vorzugsweise ein Taumelnietverfahren herangezogen.For example, the end shield is covered on the side on which the sensors or at least the sensor gear is arranged by means of an electronics housing or the like. In particular, the electronics housing, by means of which, for example, the possible electronics compartment is provided and/or which is designed, for example, to be pot-shaped and closed by means of the end shield, is arranged, the possible circuit board. Particularly preferably, a cover cap is attached to the end shield, by means of which the sensor gear is covered. In this case, the cover cap is made in particular from a plastic. The cover cap is expediently glued or locked to the end shield. Alternatively, the cover cap is screwed to the end shield, for example. However, it is particularly preferred that the cover cap is permanently connected to the end shield, for example by means of rivets. A wobble riveting method is preferably used for assembly.

Zum Beispiel ist mittels der Abdeckkappe die vollständige Sensorik, insbesondere mit Ausnahme der etwaigen Sensoren jeder Sensoreinheiten, abgedeckt. Somit ist ein Vordringen von Schmutzpartikeln zu der Sensorik sicher unterbunden. Alternativ hierzu ist die weitere Welle mittels eines zusätzlichen Lagers an der Abdeckkappe angebunden, , wobei zweckmäßigerweise die weitere Welle durch die Abdeckkappe geführt ist, was eine Konstruktion vereinfacht. Mit anderen Worten wird die weitere Welle mittels des zusätzlichen Lagers um die weitere Rotationsachse drehbar gelagert, das an der Abdeckkappe angebunden ist. Hierbei ist beispielsweise das etwaige weitere Lager vorhanden, sodass die weitere Welle insgesamt mittels zweier Lager drehbar gelagert ist. Somit ist weitere Rotationsachse vergleichsweise genau vorgegeben und die weitere Welle ist stabilisiert. Alternativ hierzu ist die weitere Welle beispielsweise lediglich mittels des zusätzlichen Lagers drehbar gelagert. Somit ist insbesondere eine Baugruppe bzw. Modul bereitgestellt, das die Abdeckkappe, das zusätzliche Lager, die weitere Welle und zumindest einen der Kontaktgeber aufweist. Diese ist insbesondere in einem Arbeitsschritt montierbar. Besonders bevorzugt weist die Baugruppe zudem ein Hilfslager auf, mittels dessen ein Wellenfortsatz drehbar gelagert ist. Dieser ist zweckmäßigerweise stiftförmig und im Montagezustand insbesondere in eine entsprechende Aufnahme eines Wellenstumpfs der Welle eingesteckt. An dem Wellenfortsatz ist das Zahnrad befestigt. Somit liegt die Sensorik, mit Ausnahme der etwaigen Sensoren, im Wesentlichen als einzelne Baugruppe (Modul) vor, die zur Montage in einem Arbeitsschritt an dem Lagerschild befestigt werden und unabhängig von diesem gefertigt werden kann. Dabei wird die Welle komplettiert, nämlich der Wellenfortsatz in den Wellenstumpf eingesetzt. Die Baugruppe ist hierbei insbesondere unabhängig von dem Spielausgleichselement und wird insbesondere als eigenständige Erfindung betrachtet.For example, the entire sensor system is covered by the cover cap, in particular with the exception of any sensors in each sensor unit. This reliably prevents dirt particles from penetrating the sensor system. Alternatively, the additional shaft is connected to the cover cap by means of an additional bearing, whereby the additional shaft is expediently guided through the cover cap, which simplifies construction. In other words, the additional shaft is mounted so that it can rotate about the additional axis of rotation by means of the additional bearing which is connected to the cover cap. In this case, for example, the additional bearing is present so that the additional shaft as a whole is mounted so that it can rotate by means of two bearings. This means that the additional axis of rotation is relatively precisely specified and the additional shaft is stabilized. Alternatively, the additional shaft is mounted so that it can rotate only by means of the additional bearing. This means that, in particular, In particular, an assembly or module is provided which has the cover cap, the additional bearing, the further shaft and at least one of the contactors. This can be assembled in one work step. The assembly particularly preferably also has an auxiliary bearing, by means of which a shaft extension is rotatably mounted. This is expediently pin-shaped and, in the assembled state, is inserted in particular into a corresponding receptacle on a shaft stub of the shaft. The gear is attached to the shaft extension. Thus, with the exception of any sensors, the sensor system is essentially present as a single assembly (module) which can be attached to the bearing plate for assembly in one work step and can be manufactured independently of it. The shaft is completed in the process, namely the shaft extension is inserted into the shaft stub. The assembly is in particular independent of the play compensation element and is particularly regarded as an independent invention.

Zweckmäßigerweise ist an der Welle eine zusätzliche Halterung befestigt, mittels derer einer der Kontaktgeber gehalten ist. Somit wird bei einer Rotation der Welle dieser Kontaktgeber mitrotiert, sodass die Rotationsgeschwindigkeit gleich der Rotationsgeschwindigkeit der Welle ist. Insbesondere ist hierbei der andere Kontaktgeber mittels der weiteren Welle angetrieben und beispielsweise mittels der Halterung an der weiteren Welle befestigt. Somit sind vergleichsweise wenige Bauteile erforderlich, weswegen Herstellungskosten reduziert und ein Platzbedarf verringert ist.An additional bracket is conveniently attached to the shaft, by means of which one of the contactors is held. This means that when the shaft rotates, this contactor also rotates so that the rotation speed is the same as the rotation speed of the shaft. In particular, the other contactor is driven by the other shaft and is attached to the other shaft, for example, by means of the bracket. This means that comparatively few components are required, which reduces manufacturing costs and space requirements.

In einer Weiterbildung umfasst das Sensorgetriebe insbesondere eine zweite weitere Welle, an der ein zweites weiteres Zahnrad befestigt ist. Die zweite weitere Welle ist hierbei um eine zweite weitere Rotationsachse drehbar gelagert, die zweckmäßigerweise parallel zur weiteren Rotationsachse ist. Insbesondere ist die Sensorik, vorzugsweise das Sensorgetriebe, derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle auch die zweite weitere Welle rotiert wird. Hierfür ist zum Beispiel das zweite weitere Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnrad oder lediglich in Eingriff mit dem weiteren Zahnrad. Insbesondere ist der zweiten weiteren Welle einer der Kontaktgeber und der weiteren Welle der andere Kontaktgeber zugeordnet. Dabei werden beispielsweise bei einer Rotation der Welle die Kontaktgeber rotiert, wobei zum Beispiel die Rotationsgeschwindigkeit einer der beiden weiteren Kontaktgeber gleich der Rotationsachse der Welle ist. Alternativ hierzu ist werden alle Kontaktgeber mit einer zu der Rotationsgeschwindigkeit der Welle unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, sodass eine vergleichsweise genaue Ermittlung der Lage der Welle ermöglicht ist. Geeigneterweise sind die beiden weiteren Wellen, die beiden weiteren Zahnräder und die zugeordneten Kontaktgeber zueinander baugleich, wobei diese jeweils mittels einer entsprechenden Halterung an der jeweiligen weiteren Welle gehalten sind. Somit sind zwei Baueinheiten gebildet, die insbesondere zueinander baugleich oder zumindest gleichartig sind. Insbesondere unterscheiden sich diese lediglich anhand der Anzahl der Zähne der jeweiligen weiteren Zahnräder unterscheiden, sodass unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten realisiert werden. Somit ist es möglich, zumindest teilweise Gleichteile zu verwenden, was Herstellungskosten reduziert.In a further development, the sensor gear comprises in particular a second further shaft to which a second further gear is attached. The second further shaft is mounted so as to be rotatable about a second further axis of rotation, which is expediently parallel to the further axis of rotation. In particular, the sensor system, preferably the sensor gear, is designed such that when the shaft rotates, the second further shaft is also rotated. For this purpose, for example, the second further gear is in engagement with the gear or only in engagement with the further gear. In particular, one of the contactors is assigned to the second further shaft and the other contactor is assigned to the further shaft. For example, when the shaft rotates, the contactors are rotated, with the rotational speed of one of the two further contactors being the same as the rotational axis of the shaft, for example. Alternatively, all contactors are rotated at a rotational speed that is different from the rotational speed of the shaft, so that a comparatively accurate determination of the position of the shaft is possible. Suitably, the two additional shafts, the two additional gears and the associated contactors are identical in construction to one another, whereby these are each held on the respective additional shaft by means of a corresponding holder. This forms two structural units which are in particular identical in construction to one another or at least of the same type. In particular, these only differ in terms of the number of teeth of the respective additional gears, so that different rotation speeds are achieved. This makes it possible to use at least partially identical parts, which reduces manufacturing costs.

In einer Weiterbildung sind mehr weitere Zahnräder vorhanden, wobei insbesondere jedem ein entsprechender Kontaktgeber zugeordnet ist. Vorzugsweise ist dabei das Sensorgetriebe nach Art eines Planetengetriebes ausgestaltet. Insbesondere rotieren dabei bei Betrieb die weiteren Zahnräder mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten.In a further development, more additional gears are present, each of which is assigned a corresponding contactor. The sensor gear is preferably designed in the manner of a planetary gear. In particular, the additional gears rotate at different rotational speeds during operation.

Das Nebenaggregat ist im Montagezustand ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Das Kraftfahrzeug ist zum Beispiel landgebunden und beispielsweise ein Lastkraftwagen (Lkw), Bus oder bevorzugt ein Personenkraftwagen (Pkw). Das Nebenaggregat weist einen Elektromotor mit einem Gehäuse, an dem ein Lagerschild befestigt ist, an dem ein Lager gehalten ist, mittels dessen eine Welle um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist, und mit einer Sensorik zur Bestimmung einer Lage der Welle auf. Die Sensorik weist zwei Sensoreinheiten, die jeweils einen Kontaktgeber umfassen, und ein Sensorgetriebe auf, das ein an der Welle befestigtes Zahnrad umfasst, das in Eingriff mit einem an einer weiteren Welle befestigten weiteren Zahnrad ist, die um eine weitere Rotationsachse drehbar gelagert ist. Die Sensorik ist derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle die beiden Kontaktgeber bewegt werden, wobei deren Rotationsgeschwindigkeiten unterschiedlich ist, und wobei das Sensorgetriebe ein mechanisches Spielausgleichselement umfasstThe auxiliary unit is a component of a motor vehicle in the assembled state and is suitable for this purpose, in particular intended and set up. The motor vehicle is, for example, land-based and, for example, a truck (lorry), bus or preferably a passenger car (car). The auxiliary unit has an electric motor with a housing to which a bearing plate is attached, on which a bearing is held, by means of which a shaft is mounted so that it can rotate about an axis of rotation, and with a sensor system for determining a position of the shaft. The sensor system has two sensor units, each of which comprises a contactor, and a sensor gear, which comprises a gear attached to the shaft, which is in engagement with a further gear attached to another shaft, which is mounted so that it can rotate about another axis of rotation. The sensor system is designed in such a way that when the shaft rotates, the two contactors are moved, their rotation speeds being different, and the sensor gear comprises a mechanical play compensation element.

Mittels des Elektromotors ist insbesondere ein weiterer Bestandteil des Nebenaggregats angetrieben, wie beispielsweise ein Verstellteil. Zum Beispiel ist der Elektromotor ein Bestandteil einer elektromotorischen Pumpe, wie einer Wasserpumpe, einer Kühlmittelpumpe oder einer Schmiermittelpumpe, beispielsweise einer Ölpumpe. Zum Beispiel ist das Nebenaggregat ein Getriebe. Besonders bevorzugt jedoch ist das Nebenaggregat ein Lenksystem. Dabei wirkt bei Betrieb der Elektromotor beispielsweise unterstützend zu einer von einem Fahrer manuell aufgebrachten Kraft. Besonders bevorzugt jedoch ist das Lenksystem als ein „Steer-by-Wire“-System ausgestaltet. Dabei ist mittels des Elektromotors insbesondere ein Bauteil angetrieben, mittels dessen ein Lenkeinschlag von Rädern des Kraftfahrzeugs vorgegeben ist. Insbesondere ist hierbei mittels des Elektromotors eine Zahnstange angetrieben, die an zumindest einem der Räder des Kraftfahrzeugs angebunden ist, wobei mittels der Position der Zahnstange ein Lenkeinschlag des zugeordneten Rads vorgegeben ist. Beispielsweise ist hierbei die Zahnstange ein Bestandteil des Nebenaggregats oder diese wird mittels des Nebenaggregats angetrieben. Insbesondere umfasst das Lenksystem ein Bediengerät, wie ein Lenkrad, mittels dessen insbesondere der Lenkeinschlag von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden kann. Vorzugsweise ist hierbei eine signaltechnische Kopplung/Verbindung des Elektromotors mit einem dem Bediengerät zugeordneten Sensor vorhanden. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Elektromotor mit einem Bordcomputer oder einem sonstigen Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs gekoppelt, mittels dessen insbesondere ein teilautonomes Fortbewegen des Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Nebenaggregat.In particular, another component of the auxiliary unit is driven by the electric motor, such as an adjustment part. For example, the electric motor is a component of an electromotive pump, such as a water pump, a coolant pump or a lubricant pump, such as an oil pump. For example, the auxiliary unit is a gearbox. However, the auxiliary unit is particularly preferably a steering system. During operation, the electric motor acts, for example, to support a force applied manually by a driver. However, the steering system is particularly preferably designed as a "steer-by-wire" system. The electric motor motors in particular drives a component by means of which a steering angle of wheels of the motor vehicle is specified. In particular, a rack is driven by means of the electric motor, which is connected to at least one of the wheels of the motor vehicle, wherein a steering angle of the associated wheel is specified by means of the position of the rack. For example, the rack is a component of the auxiliary unit or it is driven by means of the auxiliary unit. In particular, the steering system comprises an operating device, such as a steering wheel, by means of which in particular the steering angle can be specified by a driver of the motor vehicle. Preferably, a signal-technical coupling/connection of the electric motor to a sensor assigned to the operating device is present. Alternatively or in combination with this, the electric motor is coupled to an on-board computer or another assistance system of the motor vehicle, by means of which in particular a partially autonomous movement of the motor vehicle can take place. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such an auxiliary unit.

Die im Zusammenhang mit dem Elektromotor erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf das Nebenaggregat / das Kraftfahrzeug / die Baugruppe sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.The further developments and advantages explained in connection with the electric motor can also be transferred to the auxiliary unit/the motor vehicle/the assembly as well as to each other and vice versa.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksystem, das einen Elektromotor aufweist,
2 in einer schematischen Schnittdarstellung den Elektromotor, der eine Sensorik umfasst,
3- 6 in einer perspektivischen Schnittdarstellung ausschnittsweise jeweils unterschiedliche Ausführungsformen der Sensorik, und
7 perspektivisch ein weiteres Zahnrad der Sensorik gemäß 6.

In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing. In the drawing:

1 schematically a motor vehicle with a steering system having an electric motor,
2 in a schematic sectional view of the electric motor, which includes a sensor system,
3-6 in a perspective sectional view, different embodiments of the sensors, and
7 perspectively another gear of the sensor system according to 6 .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.

In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist insgesamt vier Räder 4 auf, die im bestimmungsgemäßen Zustand auf einer nicht näher dargestellten Fahrbahn aufstehen, und die mittels eines Fahrwerks an einer Karosserie 6 des Kraftfahrzeugs 2 angebunden sind. Zwei der Räder 4, nämlich in dem Beispiel die beiden Vorderräder oder ggf. die Hinterräder, sind mit einem Nebenaggregat 8, nämlich einem Lenksystem, gekoppelt, mittels dessen ein Lenkeinschlag dieser Räder 4 bezüglich der Karosserie 6 eingestellt werden kann. Hierfür ist das Nebenaggregat 8 in Wirkverbindung mit diesen Rädern 4. Das Nebenaggregat 8 umfasst einen Elektromotor 10, mittels derer eine nicht näher dargestellte Zahnstange angetrieben ist, die an den beiden Vorderrädern gelagert ist. Bei Betrieb des Elektromotors 10 wird dabei Zahnstange transversal, nämlich in einer horizontalen Ebene und senkrecht zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs 2 bewegt, wobei aufgrund der Anbindung an den Vorderrädern deren Lenkeinschlag bezüglich der Karosserie 6 verändert wird.In 1 is a simplified schematic representation of a motor vehicle 2 in the form of a passenger car. The motor vehicle 2 has a total of four wheels 4 which, in their intended state, stand on a roadway (not shown in more detail) and which are connected to a body 6 of the motor vehicle 2 by means of a chassis. Two of the wheels 4, namely the two front wheels or possibly the rear wheels in the example, are coupled to an auxiliary unit 8, namely a steering system, by means of which a steering angle of these wheels 4 with respect to the body 6 can be adjusted. For this purpose, the auxiliary unit 8 is operatively connected to these wheels 4. The auxiliary unit 8 comprises an electric motor 10, by means of which a rack (not shown in more detail) is driven which is mounted on the two front wheels. When the electric motor 10 is operated, the rack is moved transversely, namely in a horizontal plane and perpendicular to a longitudinal axis of the motor vehicle 2, whereby due to the connection to the front wheels, their steering angle with respect to the body 6 is changed.

Das Nebenaggregat 8 umfasst ferner einen Sensor 12, der einem Bediengerät 14 zugeordnet ist, wobei mittels des Sensors 12 eine Stellung des Bediengeräts 14 erfasst wird. Das Bediengerät 14 ist als ein Lenkrad ausgestaltet und in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet, der mittels der Karosserie 6 bereitgestellt. Der Sensor 12 ist über ein nicht näher dargestelltes Steuergerät/Steuereinheit signaltechnisch mit dem Elektromotor 10 verbunden. Eine direkte mechanische Kopplung zwischen dem Bediengerät 14 und den Vorderrädern des Kraftfahrzeugs 2 besteht nicht, sodass das Lenksystem als ein sogenanntes „Steer-by-Wire -System” ausgestaltet ist.The auxiliary unit 8 further comprises a sensor 12 which is associated with an operating device 14, wherein a position of the operating device 14 is detected by means of the sensor 12. The operating device 14 is designed as a steering wheel and is arranged in an interior of the motor vehicle 2, which is provided by the body 6. The sensor 12 is connected to the electric motor 10 in terms of signals via a control device/control unit (not shown in detail). There is no direct mechanical coupling between the operating device 14 and the front wheels of the motor vehicle 2, so that the steering system is designed as a so-called “steer-by-wire system”.

In 2 ist in einer schematischen Schnittdarstellung entlang einer Rotationsachse 16 der Elektromotor 10 gezeigt. Der Elektromotor 10 umfasst ein topfförmiges Gehäuse 24, das aus einem Aluminium erstellt ist, und das somit einen hohlzylindrischen Abschnitt 20 aufweist, der konzentrisch zu der Rotationsachse 16 angeordnet ist. Das topfförmige Gehäuse 18 weist einen senkrecht zur Rotationsachse 16 angeordneten Boden 22 auf, an dem ein A-Lager 24 angebunden ist.In 2 The electric motor 10 is shown in a schematic sectional view along a rotation axis 16. The electric motor 10 comprises a pot-shaped housing 24 which is made of aluminum and which thus has a hollow cylindrical section 20 which is arranged concentrically to the rotation axis 16. The pot-shaped housing 18 has a base 22 arranged perpendicular to the rotation axis 16, to which an A-bearing 24 is connected.

Auf der dem Boden 22 gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse 18 mittels eines Lagerschilds 26 verschlossen, das an dem Gehäuse 18 befestigt ist. An dem Lagerschild 26 ist ein Lager 28 gehalten, das als Kugellager ausgestaltet ist. Mittels des A-Lagers 24 sowie des Lagers 28 ist eine Welle 30, die konzentrisch zur Rotationsachse 16 angeordnet ist und sich entlang dieser erstreckt, drehbar um die Rotationsachse 16 gelagert. Zwischen dem A-Lager 24 und dem Lager 28 ist ein konzentrisch zur Rotationsachse 16 angeordneter Rotor 32 angeordnet, der drehfest an der Welle 30 befestigt ist. Der Rotor 32 umfasst eine Anzahl nicht näher dargestellter Permanentmagneten. Der Rotor 32 ist umfangsseitig mittels eines Stators 34 umgeben, der eine Anzahl nicht näher dargestellte Elektromagneten umfasst. Der Stator 34 ist an dem hohlzylindrischen Abschnitt 20 befestigt. Hierbei ist der Elektromotor 10 als bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) ausgestaltet, und die Elektromagneten des Stators 34 sind zu mehreren elektrischen Phasen, nämlich 2-mal drei Phasen (6-phasiges System), verschaltet.On the side opposite the base 22, the housing 18 is closed by means of a bearing plate 26 which is fastened to the housing 18. A bearing 28 which is designed as a ball bearing is held on the bearing plate 26. A shaft 30 which is arranged concentrically to the axis of rotation 16 and extends along it is mounted so as to be rotatable about the axis of rotation 16 by means of the A-bearing 24 and the bearing 28. A rotor 32 which is arranged concentrically to the axis of rotation 16 and is fastened to the shaft 30 in a rotationally fixed manner is arranged between the A-bearing 24 and the bearing 28. The rotor 32 comprises a number of permanent magnets (not shown in detail). The rotor 32 is surrounded on the circumference by a stator 34 which comprises a number of electromagnets (not shown in detail). The stator 34 is fastened to the hollow cylindrical section 20. Here, the electric motor 10 is designed as a brushless direct current motor (BLDC), and the electromagnets of the stator 34 are to several electrical phases, namely 2 times three phases (6-phase system).

Die Bestromung der Elektromagneten des Stators 34 erfolgt über mehrerer Phasenanschlüsse 36, die von dem Stator 34 durch entsprechende Durchgänge 38 des Lagerschilds 26 geführt sind, und die in ein Elektronikfach 40 reichen, dass sich auf der dem Rotor 32 gegenüberliegenden Seite des Lagerschilds 26 befindet. Das Elektronikfach 40 wird hierbei mittels eines Elektronikgehäuses 42 begrenzt, das topfförmig ausgestaltet ist, wobei dessen Öffnung mittels des Lagerschilds 26 verschlossen ist.The electromagnets of the stator 34 are energized via several phase connections 36, which are led from the stator 34 through corresponding passages 38 of the bearing plate 26 and which extend into an electronics compartment 40 that is located on the side of the bearing plate 26 opposite the rotor 32. The electronics compartment 40 is delimited by an electronics housing 42 that is pot-shaped, the opening of which is closed by the bearing plate 26.

Innerhalb des Elektronikfachs 40 ist eine Elektronik 44 angeordnet, die eine Leiterplatte 46 umfasst, die senkrecht zur Rotationsachse 16 angeordnet ist. An der Leiterplatte 46 ist eine Brückenschaltung 48 angebunden, die mit den Phasenanschlüssen 36 elektrisch kontaktiert ist, und die mehrere, nicht näher dargestellte Halbleiterschalter umfasst. Auch weist die Elektronik 44 eine nicht näher dargestellte Treiberschaltung zur Ansteuerung der Brückenschaltung 48, eine Steuerung, Regelung und/oder dergleichen auf. Zwischen der Leiterplatte 46 und dem Lagerschild 26 ist eine Sensorik 50 zur Bestimmung der Lage der Welle 30, nämlich deren Winkellage, angeordnet. Hierbei wird mittels der weiteren Bestandteile der Elektronik 44 der Stator 34 auch in Abhängigkeit der Lage der Welle 30 bestromt, sodass diese sich stets an der gewünschten Position befindet. Infolgedessen ist auch der Lenkeinschlag der Räder 4 stets entsprechend der mittels des Bediengeräts 14 vorgegeben Stellung.Arranged within the electronics compartment 40 is an electronics system 44 which comprises a circuit board 46 which is arranged perpendicular to the rotation axis 16. A bridge circuit 48 is connected to the circuit board 46, which is electrically contacted with the phase connections 36 and which comprises several semiconductor switches (not shown in detail). The electronics system 44 also has a driver circuit (not shown in detail) for controlling the bridge circuit 48, a control, regulation and/or the like. A sensor system 50 for determining the position of the shaft 30, namely its angular position, is arranged between the circuit board 46 and the bearing plate 26. The stator 34 is also energized depending on the position of the shaft 30 by means of the other components of the electronics system 44, so that it is always in the desired position. As a result, the steering angle of the wheels 4 is always in accordance with the position specified by means of the operating device 14.

Die Sensorik 50, die in 3 ausschnittsweise perspektivisch in einer Schnittdarstellung entlang der Rotationsachse 16 dargestellt ist, weist eine auf der dem Rotor 32 gegenüberliegenden Seite des Lagerschilds 26 angeordnete und auf das sich dort befindende Ende der Welle 30 aufgesetzte zusätzliche Halterung 54. Die zusätzliche Halterung 54 ist nach Art einer Hülse ausgestaltet und auf das Ende der Welle 30 aufgepresst. Mittels der zusätzlichen Halterung 54 ist ein senkrecht zur Rotationsachse 16 angeordneter Kontaktgeber 56 einer Sensoreinheit 58 angeordnet, die zudem einen Sensor 60 aufweist, der auf der dem Lagerschild 26 zugewandten Seite der Leiterplatte 46 befestigt ist. Somit wird bei Rotation der Welle 30 auch der Kontaktgeber 56 bezüglich des Sensors 60 rotiert, was mit mittels des Sensors 60 erfasst wird. Hierbei arbeitet die Sensoreinheit 58 beispielsweise nach dem induktiven Prinzip, und diese ist insbesondere als CIPOS-Einheit (Contactless Inductive Position Sensor) ausgestaltet. Somit ist eine vergleichsweise genaue Lagebestimmung bereits mittels dieser Sensoreinheit 58 ermöglicht. An der Welle ist somit die zusätzliche Halterung 54 befestigt, mittels der einer der Kontaktgeber 56 gehalten ist.The Sensorik 50, which in 3 is shown in perspective in a sectional view along the axis of rotation 16, has an additional holder 54 arranged on the side of the bearing plate 26 opposite the rotor 32 and placed on the end of the shaft 30 located there. The additional holder 54 is designed like a sleeve and is pressed onto the end of the shaft 30. By means of the additional holder 54, a contactor 56 of a sensor unit 58 arranged perpendicular to the axis of rotation 16 is arranged, which also has a sensor 60 which is attached to the side of the circuit board 46 facing the bearing plate 26. Thus, when the shaft 30 rotates, the contactor 56 also rotates with respect to the sensor 60, which is detected by the sensor 60. The sensor unit 58 works, for example, according to the inductive principle and is designed in particular as a CIPOS unit (Contactless Inductive Position Sensor). Thus, a comparatively precise position determination is already possible by means of this sensor unit 58. The additional holder 54, by means of which one of the contactors 56 is held, is thus attached to the shaft.

Zwischen dem Lager 28 und der zusätzlichen Halterung 54 ist ein Zahnrad 61 angeordnet, das auf die Welle 30 aufgesetzt und drehfest an dieser befestigt ist. Das Zahnrad 61 ist somit starr an der Welle 30 befestigt. Das Zahnrad 61 ist ein Stirnrad und ein Bestandteil eines Sensorgetriebes 62 der Sensorik 50. Das Zahnrad 61 ist zum Beispiel aus einem metallischen Werkstoff erstellt, zum Beispiel mittels Sintern. Mittels des Zahnrads 61 ist zudem eine weitere Welle 63 des Sensorgetriebes 62 angetrieben, die mittels eines weiteren Lagers 64 an dem Lagerschild 26 angebunden ist. Hierbei ist die weitere Welle 63 mittels des weiteren Lagers 64, das ein Kugellager ist, um eine weitere Rotationsachse 66 drehbar gelagert, die parallel zur Rotationsachse 16, bezüglich dieser jedoch radial nach außen versetzt ist. Somit ist die weitere Welle 63 mittels des an dem Lagerschild 26 gehaltenen weiteren Lagers 64 drehbar gelagert.A gear 61 is arranged between the bearing 28 and the additional holder 54, which is placed on the shaft 30 and fastened to it in a rotationally fixed manner. The gear 61 is thus rigidly fastened to the shaft 30. The gear 61 is a spur gear and a component of a sensor gear 62 of the sensor system 50. The gear 61 is made from a metallic material, for example by means of sintering. The gear 61 also drives a further shaft 63 of the sensor gear 62, which is connected to the bearing plate 26 by means of a further bearing 64. The further shaft 63 is rotatably mounted about a further rotation axis 66 by means of the further bearing 64, which is a ball bearing. The further shaft 63 is parallel to the rotation axis 16 but offset radially outwards with respect to it. The further shaft 63 is thus rotatably mounted by means of the further bearing 64 held on the bearing plate 26.

Auf das dem Lagerschild 26 gegenüberliegende Ende der weiteren Welle 63 ist eine Halterung 68 aufgesetzt und mit dieser verpresst. Die Halterung 68 ist nach Art einer Hülse ausgestaltet, und mittels dieser wird die weitere Welle 63 umfangsseitig umgegriffen. Mittels der Halterung 68 ist ebenfalls ein Kontaktgeber 56 gehalten, sodass die Sensorik 50 insgesamt zwei entsprechende Sensoreinheiten 58 aufweist. Auch diese Sensoreinheit 68 umfasst einen Sensor 60, der an der Leiterplatte 46 auf der dem Lagerschild 26 zugewandten Seite befestigt ist und sich auf der weiteren Rotationsachse 66 befindet. Die beiden Sensoreinheiten 58 sind hierbei baugleich, oder dieser arbeiten, nach unterschiedlichen Prinzipien, wobei eine der Sensoreinheit 58 nach Art eines Hall-Sensors und der andere eine CIPOS-Einheit ist.A holder 68 is placed on the end of the further shaft 63 opposite the bearing plate 26 and pressed onto it. The holder 68 is designed like a sleeve, and this is used to grip the further shaft 63 on its circumference. A contactor 56 is also held by the holder 68, so that the sensor system 50 has a total of two corresponding sensor units 58. This sensor unit 68 also comprises a sensor 60, which is attached to the circuit board 46 on the side facing the bearing plate 26 and is located on the further rotation axis 66. The two sensor units 58 are identical in construction, or they work according to different principles, with one of the sensor units 58 being like a Hall sensor and the other a CIPOS unit.

Das Sensorgetriebe 62 umfasst ferner ein weiteres Zahnrad 70, das ringförmig ausgestaltet ist, und mittels dessen die weitere Welle 63 umgeben ist, wobei zwischen diesen ein Spalt gebildet ist. Dabei ist das weitere Zahnrad 70 mittels eines mechanischen Spielausgleichselements 72, das aus einem Elastomer erstellt ist, und mittels dessen der Spalt ausgefüllt ist, an der weiteren Welle 63 drehfest befestigt. Mittels des Spielausgleichselements 72 wird hierbei der Fall ausgeglichen, bei dem der Mittelpunkt des ringförmigen weiteren Zahnrad 70 aufgrund von Fertigungstoleranzen oder einer unterschiedlichen Ausdehnung bei Erwärmung nicht vollständig auf der weiteren Rotationsachse 66 liegt, sodass dennoch ein Eingriff zwischen dem weiteren Zahnrad 70 und dem Zahnrad 61 bestehen bleibt.The sensor gear 62 further comprises a further gear 70, which is ring-shaped and by means of which the further shaft 63 is surrounded, with a gap being formed between them. The further gear 70 is attached to the further shaft 63 in a rotationally fixed manner by means of a mechanical play compensation element 72, which is made of an elastomer and by means of which the gap is filled. The play compensation element 72 compensates for the case in which the center of the ring-shaped further gear 70 is not completely located on the further axis of rotation 66 due to manufacturing tolerances or a different expansion when heated, so that an engagement between the further gear 70 and the gear 61 still remains.

Das Sensorgetriebe 62 ist hierbei derart ausgestaltet, dass die beiden Kontaktgeber 56 bei einer Rotationsbewegung der Welle 30 bewegt werden, aber mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten. Dabei wird der der Welle 30 zugeordnete Kontaktgeber 56 aufgrund der starren Kopplung mit der Rotationsgeschwindigkeit der Welle 30 bewegt. Aufgrund der Verzahnung der beiden Zahnräder 61, 70 wird der der weiteren Welle 63 zugeordnete Kontaktgeber 56 mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt. Die Auswertung der mittels der Sensoren 60 bereitgestellten Daten erfolgt mittels der weiteren Bestandteile der Sensorik 50, die zum Beispiel teilweise mittels der Elektronik 40 bereitgestellt sind, wobei das Nonius-Prinzip verwendet wird. Somit ist eine vergleichsweise präzise Bestimmung der Lage der Welle 30 ermöglicht.The sensor gear 62 is designed in such a way that the two contactors 56 at a Rotational movement of the shaft 30, but at different rotational speeds. The contactor 56 assigned to the shaft 30 is moved due to the rigid coupling with the rotational speed of the shaft 30. Due to the toothing of the two gears 61, 70, the contactor 56 assigned to the other shaft 63 is moved at a lower speed. The data provided by the sensors 60 is evaluated by the other components of the sensor system 50, which are provided, for example, in part by the electronics 40, using the vernier principle. This enables a comparatively precise determination of the position of the shaft 30.

Zusammenfassend ist somit bei dem Sensorgetriebe 62 das Zahnrad 61 in Eingriff mit dem weiteren Zahnrad 70, und die Sensorik 50 ist derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle 30 die beiden Kontaktgeber 56 bewegt werden, wobei deren Rotationsgeschwindigkeiten unterschiedlich ist, und wobei das Sensorgetriebe 62 das mechanische Spielausgleichselement 72 umfasst. Das weitere Zahnrad 70 ist hierbei ringförmig und mittels des Spielausgleichselements 72 an der weiteren Welle 63 befestigt, wobei zwischen dem weiteren Zahnrad 70 und der weiteren Welle 63 der umlaufende Spalt gebildet ist, innerhalb dessen das aus dem Elastomer erstellte Spielausgleichselement 72 angeordnet ist. Hierbei ist das Spielausgleichselement 72 an die Welle 63 angespritzt und beispielsweise mittels eines nicht näher dargestellten Klebstoffs an dem weiteren Zahnrad 70 befestigt. In summary, in the sensor gear 62, the gear 61 is in engagement with the further gear 70, and the sensor system 50 is designed such that when the shaft 30 rotates, the two contactors 56 are moved, their rotation speeds being different, and the sensor gear 62 comprises the mechanical play compensation element 72. The further gear 70 is ring-shaped and is attached to the further shaft 63 by means of the play compensation element 72, the circumferential gap being formed between the further gear 70 and the further shaft 63, within which the play compensation element 72 made of the elastomer is arranged. The play compensation element 72 is molded onto the shaft 63 and attached to the further gear 70, for example by means of an adhesive (not shown in detail).

Ferner ist an dem Lagerschild 26 eine Abdeckkappe 74 befestigt, die ein Kunststoffspritzgussteil ist. Mittels der Abdeckkappe 74 ist das Sensorgetriebe 62 abgedeckt. Mit anderen Worten ist das Sensorgetriebe 62 in dem zwischen der Abdeckkappe 74 und dem Lagerschild 26 gebildeten Raum angeordnet. Auch befinden sich auch die beiden Halterungen 54, 68 sowie die beiden Kontaktgeber 56 in dem mittels der Abdeckkappe 74 umgebenden Raum. Die Elektronik 44 hingegen ist außerhalb der Abdeckkappe 74 angeordnet. Mittels der Abdeckkappe 74 werden somit etwaige, bei Betrieb des Sensorgetriebe 62 entstehende Abriebpartikel von der Elektronik 44 abgehalten, sodass diese geschützt ist. Auch werden etwaige von Seiten des Rotors 32 über das Lager 28 eindringende Partikel mittels der Abdeckkappe 74 von der Elektronik 44 ferngehalten. Somit ist lediglich im Bereich der Durchgänge 38 eine Verbindung zwischen dem Elektronikfach 40 und dem mittels des Gehäuses 18 bereitgestellten Raums vorhanden, wobei die Durchgänge 38 mittels nicht näher dargestellte Dichtelemente und der Phasenanschluss 36 verschlossen sind. Somit ist das Elektronikfach 40 vergleichsweise sicher abgedichtet.Furthermore, a cover cap 74, which is a plastic injection-molded part, is attached to the bearing plate 26. The sensor gear 62 is covered by the cover cap 74. In other words, the sensor gear 62 is arranged in the space formed between the cover cap 74 and the bearing plate 26. The two holders 54, 68 and the two contactors 56 are also located in the space surrounded by the cover cap 74. The electronics 44, on the other hand, is arranged outside the cover cap 74. The cover cap 74 thus keeps any abrasion particles generated during operation of the sensor gear 62 away from the electronics 44, so that it is protected. Any particles penetrating from the side of the rotor 32 via the bearing 28 are also kept away from the electronics 44 by the cover cap 74. Thus, a connection between the electronics compartment 40 and the space provided by the housing 18 is only present in the area of the passages 38, with the passages 38 being closed by means of sealing elements (not shown in detail) and the phase connection 36. The electronics compartment 40 is thus sealed relatively securely.

In 4 ist eine Abwandlung der Sensorik 50 dargestellt, wobei die Abdeckkappe 74, die Welle 30, das Lagerschild 26, das Lager 28, die zusätzliche Halterung 54, die beiden Kontaktgeber 56 und das weitere Lager 46 im Wesentlichen nicht verändert sind. Auch ist weitere. Die Halterung 68 ist geringfügig verändert, wobei die Funktionsweise im Wesentlichen gleich behalten ist. Mittels der Abdeckkappe 74 sind auch weiterhin die beiden Kontaktgeber 56 abgedeckt.In 4 A modification of the sensor system 50 is shown, whereby the cover cap 74, the shaft 30, the bearing plate 26, the bearing 28, the additional holder 54, the two contactors 56 and the additional bearing 46 are essentially unchanged. The holder 68 is also slightly modified, whereby the functionality remains essentially the same. The two contactors 56 are still covered by the cover cap 74.

Die weitere Welle 63 ist nunmehr auch mittels eines an der Abdeckkappe 74 angebundenen zusätzlichen Lagers 76 drehbar gelagert, das baugleich zu dem weiteren Lager 46 und ebenfalls konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet ist. An der weiteren Welle 63 ist auch weiterhin das weitere Zahnrad 70 befestigt, wobei dieses nunmehr direkt an der Welle 63 mechanisch anliegt und auf dieses auf gepresst ist. Auch ist weiterhin das an der Welle 30 befestigte Zahnrad 61 vorhanden, das in Eingriff mit dem weiteren Zahnrad 70 ist. Hierbei ist ein direkter Eingriff vorhanden, wobei das Spielausgleichselement 72 mittels einer Beveloidverzahnung gebildet ist, mittels derer die beiden Zahnräder 61, 70 verzahnt sind. Mit anderen Worten sind die beiden Zahnräder 61, 70 nunmehr nicht mehr geradverzahnt, sondern weisen an deren Umfangsseite eine geneigte Kontur auf, sodass die beiden Zahnräder 61, 70 konusförmig sind. Mittels der Beveloidverzahnung erfolgt der Spielausgleich, falls eine unterschiedliche Ausdehnung bei einer Erwärmung erfolgt, sodass stets ein Eingriff der beiden Zahnräder 61, 70 vorhanden ist. Auch diese Sensorik 50 arbeitet nach dem Nonius-Prinzip.The additional shaft 63 is now also rotatably mounted by means of an additional bearing 76 connected to the cover cap 74, which is identical in construction to the additional bearing 46 and is also arranged concentrically to the axis of rotation. The additional gear 70 is also still attached to the additional shaft 63, whereby this now mechanically rests directly on the shaft 63 and is pressed onto it. The gear 61 attached to the shaft 30 is also still present, which is in engagement with the additional gear 70. There is direct engagement here, whereby the play compensation element 72 is formed by means of a beveloid toothing, by means of which the two gears 61, 70 are toothed. In other words, the two gears 61, 70 are no longer straight-toothed, but have an inclined contour on their peripheral side, so that the two gears 61, 70 are conical. The beveloid gearing compensates for the play if there is a different expansion when heated, so that there is always an engagement between the two gears 61, 70. This sensor 50 also works according to the vernier principle.

In 5 ist eine weitere Abwandlung der Sensorik 50 dargestellt, wobei auch weiterhin die Abdeckkappe 74 vorhanden ist, an der das zusätzliche Lager 76 angebunden ist, mittels dessen die weitere Welle 63 drehbar um die weitere Rotationsachse 66 gelagert ist. Das weitre Lager 64 ist nicht vorhanden, und die weitere Welle 63 ragt durch die Abdeckkappe 74 hindurch. Somit befindet sich die Halterung 68 und der zugeordnete Kontaktgeber 56, die im Wesentlichen den in 3 dargestellten Varianten entsprechen, außerhalb des mittels der Abdeckkappe 74 und des Lagerschilds 26 gebildeten Raums.In 5 A further modification of the sensor system 50 is shown, whereby the cover cap 74 is still present, to which the additional bearing 76 is connected, by means of which the further shaft 63 is mounted so as to be rotatable about the further axis of rotation 66. The further bearing 64 is not present, and the further shaft 63 protrudes through the cover cap 74. Thus, the holder 68 and the associated contactor 56, which essentially 3 shown variants, outside the space formed by the cover cap 74 and the bearing plate 26.

Auch die zusätzliche Halterung 54 sowie der damit gehaltene Kontaktgeber 56 entsprechen der in 3 dargestellten Variante. Jedoch ist nunmehr die Welle 30 verändert, und diese weist einen Wellenstumpf 78 auf, der im Vergleich zur einstückigen Welle 30 verkürzt ist, und der an dem Lager 28 angebunden ist. Der Wellenstumpf 78 weist eine konzentrisch zur Rotationsachse 16 ausgebildete Aufnahme 80 auf, in die ein stiftförmiger Wellenfortsatz 82 eingesteckt oder eingepresst ist. An dem Wellenfortsatz 82 ist das Zahnrad 61 befestigt, das, genauso wie das weitere Zahnrad 70 und das Spielausgleichselement 72, der in 3 dargestellten Variante entspricht. Somit sind auch weiterhin das Zahnrad 61 und das weitere Zahnrad 70 in Eingriff. Der Wellenfortsatz 82 ist mittels eines Hilfslagers 84 an der Abdeckkappe befestigt und reicht durch die Abdeckkappe 74 hindurch. Mit anderen Worten befinden sich in das Zahnrad 61 und die zusätzliche Halterung 54 auf unterschiedlichen Seiten der Abdeckkappe 74. Auch diese Sensorik 50 arbeitet nach dem Nonius-Prinzip.The additional holder 54 and the contactor 56 held therewith also correspond to the 3 shown variant. However, the shaft 30 is now changed and has a shaft stub 78 which is shortened in comparison to the one-piece shaft 30 and which is connected to the bearing 28. The shaft stub 78 has a receptacle 80 which is concentric with the axis of rotation 16 and into which a pin-shaped shaft extension 82 is inserted or pressed. On the shaft extension 82 is attached to the gear 61, which, just like the other gear 70 and the play compensation element 72, 3 shown variant. Thus, the gear 61 and the additional gear 70 continue to engage. The shaft extension 82 is attached to the cover cap by means of an auxiliary bearing 84 and extends through the cover cap 74. In other words, the gear 61 and the additional holder 54 are on different sides of the cover cap 74. This sensor system 50 also works according to the vernier principle.

Mittels der Abdeckkappe 74, der daran befestigten Lager 76, 84 und des damit daran befestigten Sensorgetriebes 62, das die beiden Zahnräder 61, 70 sowie die weitere Welle 63 aufweist, des Spielausgleichselements 72, der beiden Halterungen 54, 68, des Wellenfortsatzes 72 sowie der Kontaktgeber 56 ist eine Baugruppe 86 gebildet, die unabhängig von weiteren Bestandteilen des Elektromotors 10 erstellt werden kann. Die Baugruppe 86 liegt dabei als vormontiertes Modul vor und wird nach Verschließen des Gehäuses 18 mittels des Lagerschilds 26 auf das Lagerschild 26 als Ganzes aufgesetzt und an diesem befestigt. Hierfür wird die Abdeckkappe 74 mittels nicht näher dargestellter Befestigungsmittel, wie Nieten oder Schrauben, an dem Lagerschild 26 befestigt, wobei der Wellenfortsatz 32 in die Aufnahme 80 des Wellenstumpfs 78 eingesetzt wird. Somit ist eine vergleichsweise schnelle Montage ermöglicht.By means of the cover cap 74, the bearings 76, 84 attached to it and the sensor gear 62 attached to it, which has the two gears 61, 70 and the further shaft 63, the play compensation element 72, the two brackets 54, 68, the shaft extension 72 and the contactor 56, an assembly 86 is formed that can be created independently of other components of the electric motor 10. The assembly 86 is available as a pre-assembled module and, after closing the housing 18, is placed on the bearing plate 26 as a whole and fastened to it by means of the bearing plate 26. For this purpose, the cover cap 74 is fastened to the bearing plate 26 by means of fastening means (not shown in detail), such as rivets or screws, with the shaft extension 32 being inserted into the receptacle 80 of the shaft stub 78. This enables comparatively quick assembly.

In 6 ist eine weitere Abwandlung der Sensorik 50 dargestellt, die auch nach dem Nonius-Prinzip arbeitet. Die Welle 30 ist wiederum einstückig und mittels des Lagers 28 an dem Lagerschild 26 drehbar gelagert ist. Auch ist auf die Welle 30 das Zahnrad 61 aufgesetzt, jedoch ist der Welle 30 keiner der Kontaktgeber 56 mehr zugeordnet. Die Sensorik 50 weist nunmehr zwei Baueinheiten 88 auf, die im Wesentlichen zueinander baugleich sind. Jede der beiden Baueinheiten 88 umfasst dabei jeweils das weitere Lager 64, das an dem Lagerschild 26 befestigt ist, mittels dessen jeweils die zugeordnete weitere Welle 63 um die jeweils weitere Rotationsachse 66 drehbar gelagert ist. Folglich sind somit insgesamt zwei weitere Wellen 63 vorhanden.In 6 a further modification of the sensor system 50 is shown, which also works according to the vernier principle. The shaft 30 is again one piece and is rotatably mounted on the bearing plate 26 by means of the bearing 28. The gear 61 is also placed on the shaft 30, but none of the contactors 56 are assigned to the shaft 30 any more. The sensor system 50 now has two structural units 88, which are essentially identical in construction. Each of the two structural units 88 comprises the further bearing 64, which is attached to the bearing plate 26, by means of which the associated further shaft 63 is rotatably mounted about the respective further axis of rotation 66. Consequently, there are a total of two further shafts 63.

An jeder weiteren Welle 63 ist jeweils das jeweilige weitere Zahnrad 70 starr befestigt, das in Eingriff mit dem Zahnrad 61 ist, dass wiederum geradverzahnt ist. Die beiden weiteren Rotationsachse 66 sowie die Rotationsachse 16 liegen auf einer gemeinsamen Linie. Da die Anzahl der Zähne der beiden weiteren Zahnräder 70 unterschiedlich ist, weisen die beiden weiteren Rotationsachse 66 zu der Rotationsachse 16 unterschiedliche Abstände auf. Dies entspricht jedoch im Wesentlichen dem einzigen Unterschied zwischen den beiden Baueinheiten 88. Die weiteren Zahnräder 70 sind zweckmäßigerweise aus einem Kunststofferstellt, was eine Akustik verbessert. Das Zahnrad 61 ist aufgrund der beidseitigen Belastungen durch die weiteren Zahnräder 70 aus einem metallischen Werkstoff (Sintermetall) ausgeführt.The respective additional gear 70 is rigidly attached to each additional shaft 63 and is in engagement with the gear 61, which in turn has straight teeth. The two additional rotation axes 66 and the rotation axis 16 lie on a common line. Since the number of teeth on the two additional gears 70 is different, the two additional rotation axes 66 are at different distances from the rotation axis 16. However, this is essentially the only difference between the two structural units 88. The additional gears 70 are expediently made from a plastic, which improves acoustics. The gear 61 is made from a metallic material (sintered metal) due to the loads on both sides from the additional gears 70.

Jede Baueinheit 88 umfasst ferner jeweils einen der Kontaktgeber 56, die jeweils mittels der jeweils zugeordneten Halterung 68 gehalten und an dem jeweiligen weiteren Zahnrad 70 angebunden sind. Dabei ist jede Halterung 68 über jeweils das Spielausgleichselement 72, das aus einem Elastomer erstellt ist, an dem jeweils zugeordneten weiteren Zahnrad 70 angebunden. Zusammenfassend ist somit jedes weitere Zahnrad 70 starr an der jeweils zugeordneten weiteren Welle 63 befestigt, wobei jedes weitere Zahnrad 70 über das jeweils zugeordnete Spielausgleichselements 72 an jeweils einer der Halterung 68 angebunden ist, und wobei mittels jeder der Halterungen 68 jeweils einer der Kontaktgeber 56 gehalten ist. Zusammenfassend weist das Sensorgetriebe 62 somit die zwei weiteren Wellen 63 auf, wobei an jeder der weiteren Welle 63 eines der weiteren Zahnräder 70 befestigt ist, und wobei jede weitere Welle 63 die um jeweils eine der weiteren Rotationsachse 66 drehbar gelagert sind. Die Sensorik 50 ist hierbei derart ausgestaltet, dass bei einer Rotation der Welle 30 die beiden weiteren Wellen 63 bewegt werden, jedoch mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten.Each assembly 88 further comprises one of the contactors 56, each of which is held by means of the respectively associated holder 68 and connected to the respective further gear 70. Each holder 68 is connected to the respectively associated further gear 70 via the play compensation element 72, which is made of an elastomer. In summary, each further gear 70 is thus rigidly attached to the respectively associated further shaft 63, each further gear 70 is connected to one of the holders 68 via the respectively associated play compensation element 72, and one of the contactors 56 is held by means of each of the holders 68. In summary, the sensor gear 62 thus has the two further shafts 63, one of the further gears 70 being attached to each of the further shafts 63, and each further shaft 63 being mounted so as to be rotatable about one of the further rotation axes 66. The sensor system 50 is designed in such a way that when the shaft 30 rotates, the two other shafts 63 are moved, but at different rotation speeds.

In 7 ist perspektivisch eines der beiden weiteren Zahnräder 70 dargestellt. An diesem ist das zugeordnete Spielausgleichselement 72 angespritzt, mittels dessen eine Hohlzylinderstruktur gebildet ist. In einer Alternative ist das Spielausgleichselement 72 als gestecktes Element ausgeführt, wobei eine Shorehärten auf die Anwendung angepasst ist. Das Spielausgleichselement 72 ist dabei ein Elastomereinleger.In 7 one of the two other gears 70 is shown in perspective. The associated play compensation element 72 is molded onto this, by means of which a hollow cylinder structure is formed. In an alternative, the play compensation element 72 is designed as a plug-in element, with a Shore hardness adapted to the application. The play compensation element 72 is an elastomer insert.

Das Spielausgleichselement 72 ist umfangsseitig von drei Rastnasen (Rastzungen) 90 angeordnet, die an dem weiteren Zahnrad 70 angebunden sind, und die sich parallel zu der weiteren Rotationsachse 66 erstrecken. Im Montagezustand sind die Rastnasen 90 mit einem Hinterschnitt 92 der Halterung 68 verrastet, die aus einem Kunststoff erstellt ist. Mit anderen Worten ist somit die Halterung 68 mit dem weiteren Zahnrad 70 verrastet. Zur Montage wird hierbei die jeweilige Halterung 68 parallel zur weiteren Rotationsachse 66 auf die weitere Welle 63 aufgesetzt, bis die Rastnasen 90 mit dem jeweils zugeordneten Hinterschnitt 92 verrasten. Dabei wird mittels jeder Halterung 68 die jeweils zugeordnete weitere Welle 63 endseitig umgegriffen, wobei die Halterungen 68 lediglich auf das Freiende der jeweiligen weiteren Wellen 63 aufgesetzt, jedoch nicht direkt an dieser befestigt werden, was eine Montage erleichtert. Aufgrund der Verrastung wird ein Ablösen der Halterungen 68 von dem jeweils zugeordneten weiteren Zahnrad 70 verhindert ist, wobei eine Bewegung dieser zueinander zumindest im begrenzten Maß möglich ist.The play compensation element 72 is arranged on the circumference by three locking lugs (locking tongues) 90, which are connected to the further gear 70 and which extend parallel to the further rotation axis 66. In the assembled state, the locking lugs 90 are locked with an undercut 92 of the holder 68, which is made of a plastic. In other words, the holder 68 is thus locked with the further gear 70. For assembly, the respective holder 68 is placed parallel to the further rotation axis 66 on the further shaft 63 until the locking lugs 90 lock with the respectively assigned undercut 92. In this case, the respectively assigned further shaft 63 is gripped by means of each holder 68, wherein the holders 68 are only placed on the free end of the respective further shafts 63, but not directly attached to it, which enables assembly facilitated. Due to the locking, detachment of the holders 68 from the respective associated further gear 70 is prevented, whereby movement of these relative to each other is possible at least to a limited extent.

Die Halterungen 68 weisen jeweils eine umlaufende Verzahnung 94 auf, die ebenfalls in Eingriff mit dem Zahnrad 61 ist. Somit erfolgt der Antrieb der Halterung 68 nicht lediglich über das weitere Zahnrad 70, sondern auch direkt. Somit ist eine Belastung der 34 Spielausgleichselemente 72 verringert, wobei mittels dieser sichergestellt ist, dass auch bei hohen Fertigungstoleranzen oder Verformungen ein Antrieb der weiteren Welle 63 oder zumindest der Kontaktgeber 56 erfolgt.The holders 68 each have a circumferential toothing 94, which also engages with the gear 61. The holder 68 is thus not only driven via the further gear 70, but also directly. This reduces the load on the 34 play compensation elements 72, which ensures that the further shaft 63 or at least the contactor 56 is driven even with high manufacturing tolerances or deformations.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the individual embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

22: Kraftfahrzeugmotor vehicle
44: Radwheel
66: Karosseriebody
88: Nebenaggregatauxiliary unit
1010: Elektromotorelectric motor
1212: Sensorsensor
1414: Bediengerätcontrol device
1616: Rotationsachseaxis of rotation
1818: GehäuseHousing
2020: hohlzylindrischer Abschnitthollow cylindrical section
2222: BodenFloor
2424: A-LagerA-camp
2626: Lagerschildbearing plate
2828: Lagercamp
3030: WelleWave
3232: Rotorrotor
3434: Statorstator
3636: Phasenanschlussphase connection
3838: Durchgangpassage
4040: Elektronikfachelectronics compartment
4242: Elektronikgehäuseelectronics housing
4444: Elektronikelectronics
4646: Leiterplattecircuit board
4848: Brückenschaltungbridge circuit
5050: Sensoriksensor technology
5454: zusätzliche Halterungadditional bracket
5656: Kontaktgebercontactor
5858: Sensoreinheitsensor unit
6060: Sensorsensor
6161: Zahnradgear
6262: Sensorgetriebesensor gear
6363: weitere Welleanother wave
6464: weiteres Lageranother camp
6666: weitere Rotationsachseadditional axis of rotation
6868: Halterungbracket
7070: weiteres Zahnradanother gear
7272: Spielausgleichselementplay compensation element
7474: Abdeckkappecover cap
7676: zusätzliches Lageradditional storage
7878: Wellenstumpfstub shaft
8080: AufnahmeRecording
8282: Wellenfortsatzwave process
8484: Hilfslagerrelief camp
8686: Baugruppemodule
8888: Baueinheitunit
9090: Rastnaselocking lug
9292: Hinterschnittundercut
9494: Verzahnunggearing

Claims

Electric motor (10) of a motor vehicle (2), with a housing (18) to which a bearing plate (26) is fastened, on which a bearing (28) is held, by means of which a shaft (30) is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (16), and with a sensor system (50) for determining a position of the shaft (30), wherein the sensor system (50) has two sensor units (58), each of which comprises a contactor (56), and a sensor gear (62) which comprises a gear (61) fastened to the shaft (30), which is in engagement with a further gear (70) fastened to a further shaft (63), which is mounted so as to be rotatable about a further axis of rotation (66), wherein the sensor system (50) is designed such that when the shaft (30) rotates, the two contactors (56) are moved, wherein their rotational speeds are different, and wherein the sensor gear (62) comprises a mechanical play compensation element (72).

Electric motor (10) after claim 1 , characterized in that the further gear (70) is ring-shaped and is fastened to the further shaft (63) by means of the play compensation element (72).

Electric motor (10) after claim 2 , characterized in that a circumferential gap is formed between the further gear (70) and the further shaft (62), in which the play compensation element (72) is arranged, which is made of an elastomer.

Electric motor (10) after claim 1 , characterized in that the further gear (70) is rigidly attached to the further shaft (63), and that a holder (68) is connected to the further gear (70) via the play compensation element (72), one of the contactors (56) being held by means of the holder (68).

Electric motor (10) after claim 4 , characterized in that the holder (68) has a circumferential toothing (94) which is in engagement with the gear (61).

Electric motor (10) after claim 4 or 5 , characterized in that the holder (68) is locked to the further gear (70).

Electric motor (10) after claim 1 , characterized in that the two gear wheels (61, 70) are toothed by means of a beveloid toothing, by means of which the play compensation element (72) is formed.

Electric motor (10) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the further shaft (63) is rotatably mounted by means of a further bearing (64) held on the bearing plate (26).

Electric motor (10) according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that a cover cap (74) is attached to the bearing plate (26), by means of which the sensor gear (62) is covered.

Electric motor (10) after claim 9 , characterized in that the further shaft (63) is connected to the cover cap (74) by means of an additional bearing (76).

Electric motor (10) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that an additional holder (54) is attached to the shaft (30), by means of which one of the contactors (56) is held.

Electric motor (10) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the sensor gear (62) has a second further gear (70) fastened to a second further shaft (63) which is rotatably mounted about a second further axis of rotation (66), wherein the sensor system (50) is designed such that when the shaft (63) rotates, it is moved.

Auxiliary unit (8) of a motor vehicle (2), in particular a steering system, with an electric motor (10) according to one of the Claims 1 until 12 .