DE10225013A1 - Inductive differential angle sensor comprises at least one stator circuit board which at least over certain sections is provided with plastic glide surfaces in contact with rotor circuit boards - Google Patents
Inductive differential angle sensor comprises at least one stator circuit board which at least over certain sections is provided with plastic glide surfaces in contact with rotor circuit boardsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen induktiven Differenzwinkelsensor umfassend mindestens eine Statorleiterplatte und mindestens zwei Rotoren, die gegeneinander und gegenüber der Statorleiterplatte verdrehbar sind. The present invention relates to an inductive Differential angle sensor comprising at least one stator circuit board and at least two rotors facing each other and opposite the Stator circuit board are rotatable.
Induktive Differenzwinkelsensoren der vorgenannten Art werden beispielsweise in einem Kraftfahrzeug dafür verwendet, Lenkmomente zu erfassen. Dieses Lenkmoment kann durch einen in der Lenksäule befindlichen Torsionsstab in Differenzwinkel umgewandelt werden. Dabei kann durch eine geeignete Anordnung, bei der beispielsweise einer der Rotoren vor diesem Torsionsstab und der zweite der Rotoren nach bzw. hinter diesem Torsionsstab angeordnet ist, durch die unterschiedliche Verdrehung der beiden Rotoren bei entsprechenden Lenkbewegungen auf die Lenkmomente geschlossen werden kann. Inductive differential angle sensors of the aforementioned type are used for example in a motor vehicle for steering torques capture. This steering torque can be found in the steering column located torsion bar can be converted into differential angles. This can be done by a suitable arrangement, for example one of the rotors in front of this torsion bar and the second the Rotors is arranged after or behind this torsion bar the different rotation of the two rotors corresponding steering movements to the steering moments can be.
Zur Erfassung der unterschiedlichen Verdrehung der beiden Rotoren sind sowohl die Rotoren als auch der Stator mit Leiterplatten versehen, die eine induktive Erfassung der Verdrehung der Rotoren ermöglichen. Dabei ist die bei manchen Anwendungen geforderte hohe Genauigkeit der Messung der Verdrehung der einzelnen Rotoren wesentlich davon abhängig, dass zum einen ein sehr geringer Abstand zwischen einem jeden der Rotoren und dem Stator eingehalten wird und dass zum anderen dieser geringe Abstand bei Verdrehung der Rotoren konstant bleibt. Dies setzt eine hohe Parallelität von Rotoren und Stator voraus, wobei ein mögliches Verkippen der Rotoren gegenüber dem Stator vermieden werden muss. Weiterhin ist das Axialspiel der Rotoren relativ zu dem Stator möglichst gering zu halten. To record the different rotations of the two rotors are both the rotors and the stator with printed circuit boards provided an inductive detection of the rotation of the rotors enable. This is what is required in some applications high accuracy of measuring the rotation of the individual rotors depends largely on the one that is very low Distance between each of the rotors and the stator is adhered to and that on the other hand this small distance Rotation of the rotors remains constant. This sets a high one Parallelism of rotors and stator ahead, one possible Tilting of the rotors against the stator can be avoided got to. Furthermore, the axial play of the rotors is relative to the stator to keep as low as possible.
Die aus dem Stand der Technik bekannten induktiven Differenzwinkelsensoren genügen den Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit bzw. Auflösung der Messung der Verdrehung der einzelnen Rotoren aus den vorgenannten Gründen nicht. Insbesondere bietet der Stand der Technik keine sinnvollen Lösungen für eine genaue Positionierung der Rotoren zur Statorleiterplatte in axialer bzw. radialer Richtung. Die Realisierung von derartigen Sensoren setzt also eine sehr gute Lagerung von Stator und Rotoren voraus. Diese Anforderung an das Lenkgetriebe ist mit erheblichem Aufwand verbunden, weshalb eine Lagerung der Rotoren in Verbindung mit dem Stator als kostengünstigere Variante sinnvoll erscheint. The inductive known from the prior art Differential angle sensors meet the requirements with regard to Accuracy or resolution of the measurement of the twist of the individual rotors for the aforementioned reasons not. In particular, the prior art does not offer any sensible solutions for an exact positioning of the rotors to the stator PCB in axial or radial direction. Realization of such So sensors set a very good bearing of stator and rotors ahead. This requirement on the steering gear is significant Associated effort, which is why a storage of the rotors in Connection with the stator makes sense as a cheaper variant appears.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung eines induktiven Differenzwinkelsensors der eingangs genannten Art, der einen möglichst geringen aber bei Verdrehung der Rotoren gegenüber der Statorleiterplatte möglichst konstanten Abstand zwischen den Rotoren und der Statorleiterplatte gewährleistet. The problem underlying the invention is to create a inductive differential angle sensor of the type mentioned, the as small as possible but when the rotors are rotated the stator circuit board the constant distance between the Guaranteed rotors and the stator PCB.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die mindestens eine Statorleiterplatte zumindest abschnittsweise mindestens eine Gleitfläche aus Kunststoff aufweist, und dass die mindestens zwei Rotoren jeweils mindestens eine Anlagefläche aufweisen, die bei der Drehbewegung des jeweiligen Rotors gegenüber der Statorleiterplatte an der mindestens einen Gleitfläche zumindest teilweise anliegt. Die Gleitfläche definiert die Laufflächen, an denen die Rotoren bei ihrer Drehbewegung gegenüber der Statorleiterplatte anliegen, und ermöglicht somit eine zumindest teilweise Lagerung der Rotoren an dem Stator. This is achieved according to the invention in that the at least a stator circuit board, at least in sections, at least one Has plastic sliding surface, and that the at least two Rotors each have at least one contact surface, which at Rotary movement of the respective rotor in relation to the stator circuit board at least partially abuts the at least one sliding surface. The Sliding surface defines the running surfaces on which the rotors at their Rotational movement against the stator circuit board, and thus enables at least partial storage of the rotors the stator.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Gleitfläche durch eine Umspritzung gebildet. Durch eine derartige Umspritzung kann eine vergleichsweise ebene Lauffläche erstellt werden, die den Anforderungen hinsichtlich des konstanten Abstandes von Rotor zur Statorleiterplatte bei der Drehung der Rotoren genügt. According to a preferred embodiment of the invention, the at least one sliding surface is formed by an extrusion coating. By such an encapsulation can be a comparatively flat one Tread can be created that meet the requirements regarding the constant distance from the rotor to the stator circuit board at the Rotation of the rotors is sufficient.
Alternativ dazu kann die mindestens eine Gleitfläche durch vermittels Montage an der Statorleiterplatte angebrachte Kunststoffteile gebildet sein. Alternatively, the at least one sliding surface can be mediated Assembly on the stator circuit board attached plastic parts formed his.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Differenzwinkelsensor genau zwei Rotoren umfasst, die bezüglich ihrer Drehachse in axialer Richtung die Statorleiterplatte zwischen sich aufnehmen. Dabei kann die Anlagefläche eines jeden der Rotoren jeweils auf der der Statorleiterplatte zugewandten Seite des entsprechenden Rotors ausgebildet sein. Es besteht hierbei erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die Anlageflächen der beiden Rotoren mittels Federkraft gegen die mindestens eine Gleitfläche der Statorleiterplatte gedrückt werden. Durch dieses beidseitige Andrücken der Anlageflächen der Rotoren gegen die mindestens eine Gleitfläche der Statorleiterplatte wird der konstante Abstand der Rotoren zur Statorleiterplatte bei Drehbewegung der Rotoren gewährleistet. Auf diese Weise können die Drehbewegungen der beiden Rotoren sehr genau erfasst werden. According to the invention it can be provided that the Differential angle sensor includes exactly two rotors that are related its axis of rotation in the axial direction between the stator circuit board to record oneself. The contact surface of each of the Rotors on the side of the stator PCB facing the corresponding rotor. There is here According to the invention, the possibility that the contact surfaces of the two Rotors by spring force against the at least one sliding surface of the Stator circuit board can be pressed. Through this two-sided Press the contact surfaces of the rotors against the at least one Sliding surface of the stator circuit board becomes the constant distance of Rotors to the stator circuit board when the rotors rotate guaranteed. In this way, the rotational movements of the both rotors are recorded very precisely.
Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, dass der Differenzwinkelsensor ein Gegenlagerteil umfasst, das als Wiederlagermittel für mindestens eine, die Federkraft bewirkende Feder dient. Hierbei kann das Gegenlagerteil mit einem der Rotoren verbunden oder verbindbar sein, insbesondere über lösbare Verbindungsmittel wie Bajonettmittel oder über unlösbare Verbindungsmittel wie Schweißverbindungen. Dabei kann der durch die Bajonettmittel gebildete Bajonettverschluss hierbei durch die Kraft der Feder ständig auf Spannung gehalten werden, so dass dadurch ein ungewolltes Öffnen des Bajonettverschlusses vermieden wird. Das Vorsehen eines Gegenlagerteils als Wiederlager für eine, die Federkraft bewirkende Feder erlaubt mit einfachen Mitteln das Andrücken der Rotoren gegen die mindestens eine Gleitfläche der Statorleiterplatte. Insbesondere durch die nachträgliche Verbindbarkeit eines der Rotoren mit dem Gegenlagerteil über entsprechende Bajonettmittel wird der Zusammenbau des erfindungsgemäßen induktiven Differenzwinkelsensors erleichtert, weil beispielsweise erst nach dem Einbau der Rotoren in ein die Rotoren und die Statorleiterplatte aufnehmendes Gehäuse das Gegenlagerteil über die Bajonettmittel mit dem entsprechenden Rotor verbunden werden kann. Hierbei kann dann das Gegenlagerteil von dem Rotor, an dem es befestigt werden kann, radial nach außen abstehen. According to the invention, there is the possibility that the Differential angle sensor comprises a counter bearing part, which as Repositioning means for at least one that causes the spring force Spring serves. Here, the counter bearing part with one of the rotors be connected or connectable, especially via detachable Lanyards such as bayonet or through unsolvable Lanyards such as welded joints. The can by the bayonet catch formed here by the force the spring is constantly kept under tension, so that an unwanted opening of the bayonet lock is avoided. The Provide a counter bearing part as a replacement for one who Spring effect spring allows this with simple means Press the rotors against the at least one sliding surface of the Stator circuit. In particular through the subsequent Connectivity of one of the rotors to the counter bearing part appropriate bayonet means is the assembly of the facilitated inductive differential angle sensor according to the invention, because, for example, only after installing the rotors in a Rotors and the stator circuit board housing Counter bearing part over the bayonet means with the corresponding rotor can be connected. The counter bearing part of the rotor to which it can be attached radially outwards protrude.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die beiden Rotoren hohlzylinderähnliche Abschnitte, die koaxial zu ihrer Drehachse und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der hohlzylinderähnliche Abschnitt des ersten der beiden Rotoren den hohlzylinderähnlichen Abschnitt des zweiten der beiden Rotoren zumindest abschnittsweise umgibt. Auf diese Weise wird eine radiale Führung des ersten der beiden Rotoren an dem zweiten der beiden Rotoren realisiert. Beispielsweise kann das vorgenannte Gegenlagerteil an dem zweiten hinsichtlich des hohlzylindrischen Abschnittes inneren Rotor angebracht sein, so dass sich die Feder zwischen dem an dem zweiten Rotor angebrachten Gegenlagerteil und dem hohlzylindrischen Abschnitt des ersten Rotors erstreckt. Damit wird der erste Rotor aber auch axial an dem zweiten Rotor geführt. Auf diese Weise wird hinsichtlich des Abstandes zwischen Rotoren und Statorleiterplatte eine sehr konstante Lagerung der Rotoren erreicht. According to a preferred embodiment of the present Invention comprise the two rotors like hollow cylinders Sections that are coaxial to their axis of rotation and coaxial to each other are arranged, the hollow cylinder-like section of the first of the two rotors the hollow cylinder-like section of the second of the two rotors at least in sections. To this A radial guidance of the first of the two rotors is initiated the second of the two rotors. For example, that aforementioned counter bearing part on the second in terms of hollow cylindrical portion of the inner rotor so that the spring between that attached to the second rotor Counter bearing part and the hollow cylindrical portion of the first rotor extends. The first rotor is also axially connected to the second Rotor led. This way the distance a very constant bearing between the rotors and the stator circuit board of the rotors reached.
Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, dass die mindestens eine Gleitfläche zumindest teilringförmig oder zumindest abschnittsweise ringförmig und koaxial zur Drehachse der Rotoren auf bzw. unter der Statorleiterplatte ausgebildet ist. Die zumindest abschnittsweise ringförmige oder unterbrochen ringförmige Ausbildung der Gleitfläche kann über den gesamten Drehbereich der Rotoren eine ebene Anlagefläche für die Rotoren gewährleisten, so dass deren Abstand zur Statorleiterplatte bei beliebigen Drehungen konstant gehalten werden kann. According to the invention, there is the possibility that the at least one Sliding surface at least partially in the form of a ring or at least in sections annular and coaxial to the axis of rotation of the rotors on or under the Stator circuit board is formed. The at least in sections annular or interrupted annular formation of the sliding surface can be flat over the entire range of rotation of the rotors Ensure contact surface for the rotors, so that their distance to the stator circuit board kept constant at any rotations can be.
Vorteilhafterweise umfasst mindestens einer der Rotoren radial benachbart zu der mindestens einen Gleitfläche einen axialen Absatz. Durch den axialen Absatz kann der Abstand zwischen den dem Stator zugewandten Rotorflächen und der Statorleiterplatte eingestellt werden. Insbesondere wird aufgrund des axialen Absatzes der Abstand zwischen den Rotoren und der Statorleiterplatte nicht zwangsläufig durch die Dicke der Gleitfläche festgelegt, so dass in der praktischen Anwendung die Realisierung von Luftspalten geringer als die minimale Spritzdicke der Gleitfläche beziehungsweise der Umspritzung ermöglicht wird. At least one of the rotors advantageously comprises radially an axial shoulder adjacent to the at least one sliding surface. Due to the axial shoulder, the distance between the stator facing rotor surfaces and the stator PCB become. In particular, due to the axial heel of the Distance between the rotors and the stator PCB is not inevitably determined by the thickness of the sliding surface, so that in the practical application the realization of air gaps less than the minimum spray thickness of the sliding surface or the Overmolding is made possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens einer der Rotoren radial benachbart zu der mindestens einen Gleitfläche eine Anlagefläche, durch die eine radiale Lagerung der Rotoren an der Statorleiterplatte beziehungsweise der zugehörigen Gleitfläche ermöglicht wird. Dabei kann die zur radialen Lagerung dienende Anlagefläche radial an der Außenseite des hohlzylinderähnlichen Abschnitts des zweiten der beiden Rotoren ausgebildet sein. Weiterhin kann dabei die zur radialen Lagerung dienende Anlagefläche radial an der Innenseite der mindestens einen Gleitfläche, insbesondere der mindestens einen Umspritzung, anliegen. Durch die vorgenannte Ausführung ist sowohl eine radiale Fixierung der Rotoren zueinander als auch relativ zu dem Stator beziehungsweise zu der Statorleiterplatte möglich. Die konkrete Dimensionierung der einzelnen Elemente kann hierbei nach den Temperaturausdehnungseigenschaften der Gleitflächen beziehungsweise der Umspritzung und der Materialien der Rotoren gewählt werden. According to a preferred embodiment of the present Invention comprises at least one of the rotors radially adjacent to the at least one sliding surface is a contact surface through which one radial mounting of the rotors on the stator circuit board or the associated sliding surface is made possible. there can be used for radial storage contact surface radially on the Outside of the hollow cylinder-like section of the second of the two rotors. Furthermore, the radial bearing contact surface radially on the inside of the at least one sliding surface, in particular the at least one Overmolding, concern. Due to the aforementioned execution is both a radial fixation of the rotors to each other and relative to that Stator or to the stator circuit board possible. The The specific dimensions of the individual elements can be determined here the thermal expansion properties of the sliding surfaces or the extrusion coating and the materials of the rotors to get voted.
Erfindungsgemäß besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die Statorleiterplatte mindestens zwei, bezüglich der Drehachse der Rotoren radial zueinander beabstandete Gleitflächen aus Kunststoff aufweist. Durch diese Maßnahme können die dem Stator zugewandten Flächen der Rotoren auf der radial inneren Seite und der radial äußeren Seite gelagert werden, so dass die Parallelität von Rotor zur Statorleiterplatte verbessert wird und ein Verkippen der Rotoren gegenüber der Statorleiterplatte vermieden wird. According to the invention there is also the possibility that the Stator circuit board at least two, with respect to the axis of rotation of the Rotors radially spaced plastic sliding surfaces having. This measure allows the stator facing Surfaces of the rotors on the radially inner side and the radially outer side, so that the parallelism of the rotor to Stator circuit board is improved and the rotors tilt compared to the stator circuit board is avoided.
Vorteilhafterweise umfasst der Kunststoff, aus dem die Gleitflächen bestehen, integrierte Schmierstoffe, insbesondere Schmierstoffe wie Molybdänsulfat oder Teflon. Durch die integrierten Schmierstoffe kann die Reibung zwischen den Anlageflächen der Rotoren und den Anlageflächen der Gleitflächen minimiert werden. Advantageously, the plastic from which the sliding surfaces comprise exist, integrated lubricants, especially lubricants such as Molybdenum sulfate or Teflon. Thanks to the integrated lubricants the friction between the contact surfaces of the rotors and the Contact surfaces of the sliding surfaces can be minimized.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen Other features and advantages of the present invention will be clearly more preferred based on the following description Embodiments with reference to the accompanying Illustrations. Show in it
Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Differenzwinkelsensors; Fig. 1 is a sectional view of a differential angle sensor of the invention;
Fig. 2 eine Detailansicht gemäß dem Pfeil II in Fig. 1. FIG. 2 shows a detailed view according to arrow II in FIG. 1.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass ein erfindungsgemäßer Differenzwinkelsensor ein Gehäuse 1 umfassen kann, das im abgebildeten Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander verbundenen Hälften 2, 3 besteht. Das Gehäuse 1 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut und kann im axialen Bereich an seiner Ober- und/oder Unterseite Durchbrechungen 4, 5 aufweisen, durch die hindurch Drehbewegungen bzw. Drehmomente auf die im nachfolgenden noch näher zu beschreibenden Rotoren 6, 7 übertragen werden können. Der erfindungsgemäße induktive Differenzwinkelsensor umfasst weiterhin eine Statorleiterplatte 8, die im wesentlichen scheibenförmig ausgeführt ist und umfangsseitig im Verbindungsbereich zwischen den Hälften 2, 3 des Gehäuses 1 befestigt ist. Der nicht rotationssymmetrische Teil der dargestellten Ansicht ist als Platz für die auswertende Elektronik, sowie für die Kontaktierung des Sensors vorgesehen. It can be seen from FIG. 1 that a differential angle sensor according to the invention can comprise a housing 1 which, in the exemplary embodiment shown, consists of two halves 2 , 3 connected to one another. The housing 1 is of essentially rotationally symmetrical design and can have openings 4 , 5 on its upper and / or lower side in the axial region, through which openings rotary movements or torques can be transmitted to the rotors 6 , 7 , which will be described in more detail below. The inductive differential angle sensor according to the invention further comprises a stator circuit board 8 , which is designed essentially in the form of a disk and is attached on the circumferential side in the connection area between the halves 2 , 3 of the housing 1 . The non-rotationally symmetrical part of the view shown is intended as space for the evaluating electronics and for contacting the sensor.
Die Statorleiterplatte 8 weist eine innere, im wesentlichen kreisförmige Ausnehmung auf, wobei die Statorleiterplatte 8 benachbart zu der Ausnehmung endseitig mit einer ersten, obere und untere Gleitflächen bildenden Umspritzung 9 versehen ist. Diese Umspritzung 9 erstreckt sich in Fig. 2 von der Statorleiterplatte 8 nach oben und nach unten bzw. hinsichtlich der im nachfolgenden noch näher zu beschreibenden Drehung der Rotoren 6, 7 beidseitig in axialer Richtung von der Statorleiterplatte 8 weg. Die Statorleiterplatte 8 endet somit radial innen in einem verdickten durch die Umspritzung 9 beziehungsweise durch die Gleitflächen gebildeten Ring. Hierbei ist zu gewährleisten, dass diese Umspritzung 9 sich nicht relativ zu der Statorleiterplatte 8 verdrehen kann, was durch eine nicht rotationssymmetrische Ausführung der Statorleiterplatte 8 erreicht werden kann. The stator printed circuit board 8 has an inner, essentially circular recess, the stator printed circuit board 8 being provided, adjacent to the recess, with a first encapsulation 9 forming upper, lower and lower sliding surfaces. This extrusion coating 9 extends in FIG. 2 from the stator circuit board 8 upwards and downwards or with respect to the rotation of the rotors 6 , 7, which will be described in more detail below, on both sides in the axial direction away from the stator circuit board 8 . The stator circuit board 8 thus ends radially on the inside in a thickened ring formed by the extrusion coating 9 or by the sliding surfaces. It must be ensured here that this encapsulation 9 cannot rotate relative to the stator circuit board 8 , which can be achieved by a non-rotationally symmetrical design of the stator circuit board 8 .
Beabstandet zu der ersten Umspritzung 9 ist an der Statorleiterplatte 8 radial weiter außen liegend eine zweite, obere und untere Gleitflächen bildende Umspritzung 10 angebracht, die ebenfalls im wesentlichen die Form eines verdickten Rings aufweist. Die Umspritzungen 9, 10 beziehungsweise die durch sie gebildeten Gleitflächen können auch nur teilweise ringförmig oder abschnittsweise ringförmig oder unterbrochen ringförmig ausgebildet sein. At a distance from the first encapsulation 9 , a second encapsulation 10 forming upper, lower and lower sliding surfaces is attached to the stator circuit board 8 , which is also essentially in the form of a thickened ring. The extrusions 9 , 10, or the sliding surfaces formed by them, can also be only partially ring-shaped or ring-shaped in sections or interrupted ring-shaped.
Damit der durch die äußeren Gleitflächen gebildete zweite Ring oder Teilring eine formschlüssige Verbindung zu der Statorleiterplatte 8 aufweist, kann die Statorleiterplatte 8 vor dem Anbringen der Gleitflächen, beispielsweise durch Umspritzen, Bohrungen oder dergleichen aufweisen, damit die obere und die untere Hälfte des Ringes als ein Element beziehungsweise eine einstückig miteinander verbundene Einheit herstellbar sind. Weiterhin ist zu beachten, das der zweite Ring nicht als umlaufender Ring ausgeführt werden muss, sondern unterbrochen werden kann, womit Probleme bei der Herstellung vermieden werden können. Diese Probleme können auftreten, wenn sich im Bereich der Umspritzungen 9, 10 Leiterbahnen auf der Statorleiterplatte 8 befinden. Durch die vorgenannten Unterbrechungen des oder der Ringe der Gleitflächen können derartige Probleme mit den Leiterbahnen vermieden werden. So that the second ring or partial ring formed by the outer sliding surfaces has a positive connection to the stator printed circuit board 8 , the stator printed circuit board 8 can have, for example by extrusion coating, bores or the like before the sliding surfaces are attached, so that the upper and lower half of the ring as one Element or an integrally connected unit can be produced. It should also be noted that the second ring does not have to be designed as a circumferential ring, but can be interrupted, which can avoid problems during production. These problems can occur if there are conductor tracks on the stator circuit board 8 in the area of the extrusion coating 9 , 10 . Such problems with the conductor tracks can be avoided by the aforementioned interruptions in the ring or rings of the sliding surfaces.
In dem Gehäuse 1 sind die beiden Rotoren 6, 7 aufgenommen, die beide jeweils im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind und um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind, die in Fig. 1 und Fig. 2 von oben nach unten bzw. von unten nach oben verläuft. Der erste, in Fig. 2 obere Rotor 6 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet mit einem äußeren Abschnitt 11, der sich im wesentlichen radial erstreckt, und mit einem inneren Abschnitt 12, der sich von dem Abschnitt 11 im wesentlichen in Fig. 2 axial nach oben erstreckt und somit einen auf die Scheibe des äußeren Abschnitts 11 aufgesetzten Hohlzylinder bildet. In the housing 1, the two rotors 6, added 7, both of which are each formed substantially rotationally symmetrical and rotatable about a common axis of rotation which in Fig. 1 and Fig. 2 from top to bottom or from bottom extends upwardly. The first rotor 6, which is upper in FIG. 2, is essentially disc-shaped with an outer section 11 which extends essentially radially and with an inner section 12 which extends axially upward from section 11 in FIG. 2 extends and thus forms a hollow cylinder placed on the disc of the outer section 11 .
Der zweite Rotor 7 ist ähnlich ausgebildet und weist einen äußeren scheibenförmigen, sich im wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt 13 sowie einen sich an diesen radial innenliegend anschließenden inneren, sich hohlzylinderähnlich axial nach oben erstreckenden Abschnitt 14 auf. Aus Fig. 1 und Fig. 2 ist deutlich ersichtlich, dass der innere Abschnitt 14 des zweiten Rotors 7 koaxial zu dem inneren Abschnitt 12 des ersten Rotors 6 angeordnet ist und von diesem umgeben ist. The second rotor 7 is of a similar design and has an outer disk-shaped, essentially radially extending section 13 and an inner section 14, which adjoins this radially on the inside and extends axially upward in the manner of a hollow cylinder. Of FIG. 1 and FIG. 2 is clearly seen that the inner portion of the second rotor 7 are arranged coaxially 14 to the inner portion 12 of the first rotor 6 and surrounded by it.
Insbesondere aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der erste Rotor 6 mit einem Teil der Unterseite des äußeren radialen Abschnitts 11 im radial innenliegenden Bereich auf der von der ersten Umspritzung 9 gebildeten oberen Gleitfläche aufliegt. Weiterhin liegt der äußere radiale Abschnitt 11 des ersten Rotors 6 mit seinem äußeren radialen Randbereich auf der von der zweiten Umspritzung 10 gebildeten oberen Gleitfläche auf. Weiterhin ist aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, dass der äußere radiale Abschnitt 13 des zweiten Rotors 7 mit seinem radial inneren Endbereich an der Unterseite der von der ersten Umspritzung 9 gebildeten unteren Gleitfläche anliegt, wohingegen der radial äußere Endbereich des äußeren Abschnitts 13 des zweiten Rotors 7 an der Unterseite der von der zweiten Umspritzung 10 gebildeten unteren Gleitfläche anliegt. Zwischen den Gleitflächen der Umspritzungen 9, 10 erstrecken sich die äußeren radialen Abschnitte 11, 13 der Rotoren 6, 7 im wesentlichen in einer radialen Ebene mit konstantem Abstand zu der zwischen ihnen befindlichen Statorleiterplatte 8. It can be seen in particular from FIG. 2 that the first rotor 6 rests with part of the underside of the outer radial section 11 in the radially inner region on the upper sliding surface formed by the first extrusion coating 9 . Furthermore, the outer radial section 11 of the first rotor 6 rests with its outer radial edge region on the upper sliding surface formed by the second encapsulation 10 . Further, 2 of FIG. Clearly seen that the outer radial portion 13 abuts the second rotor 7 with its radially inner end portion on the underside of the lower sliding surface formed by the first extrusion coating 9, the radially outer end portion whereas the outer portion 13 of the second rotor 7 rests on the underside of the lower sliding surface formed by the second extrusion coating 10 . Between the sliding surfaces of the extrusions 9 , 10 , the outer radial sections 11 , 13 of the rotors 6 , 7 extend essentially in a radial plane at a constant distance from the stator circuit board 8 located between them.
In der Unterseite des äußeren radialen Abschnittes 11 des ersten Rotors und in der Oberseite des äußeren radialen Abschnitts 13 des zweiten Rotors 7 ist jeweils ein axialer Absatz 15, 16 ausgebildet, der einen axialen Vorsprung in Richtung auf die Statorleiterplatte 8 radial außerhalb des Absatzes 15, 16 bildet. Der kleine axiale Versatz zwischen dem radial äußeren Ende der ersten Umspritzung 9 und den Absätzen 15, 16 verdeutlicht, dass der Abstand zwischen den Rotoren 6, 7 und der Statorleiterplatte nicht zwangsläufig durch die Dicke der Gleitfläche festgelegt wird, so dass in der praktischen Anwendung die Realisierung von Luftspalten geringer als die minimale Spritzdicke der Umspritzung 9 ermöglicht wird. Dementsprechende axiale Absätze können radial innerhalb und außerhalb der äußeren Umspritzung 10 ebenfalls vorgesehen sein. In the bottom of the outer radial section 11 of the first rotor and in the top of the outer radial section 13 of the second rotor 7 , an axial shoulder 15 , 16 is formed, which has an axial projection in the direction of the stator circuit board 8 radially outside the shoulder 15 , 16 forms. The small axial offset between the radially outer end of the first extrusion coating 9 and the shoulders 15 , 16 shows that the distance between the rotors 6 , 7 and the stator circuit board is not necessarily determined by the thickness of the sliding surface, so that in practical use the Realization of air gaps less than the minimum spray thickness of the extrusion coating 9 is made possible. Corresponding axial shoulders can also be provided radially inside and outside the outer extrusion coating 10 .
Die radiale Lagerung der Rotoren 6, 7 relativ zu der Statorleiterplatte 8 beziehungsweise der Gleitfläche wird durch den dargestellten Luftspalt 24 zwischen den inneren Abschnitte 12, 14 symbolisiert. The radial mounting of the rotors 6 , 7 relative to the stator printed circuit board 8 or the sliding surface is symbolized by the air gap 24 shown between the inner sections 12 , 14 .
Insbesondere kann dabei während der Rotation der Rotoren 6, 7 die radiale Außenseite des inneren Abschnittes 14 des zweiten Rotors 7 an der radialen Innenseite der Umspritzung 9 anliegen. Durch geeignete Wahl der axialen Dimension der Umspritzung 9 kann die Größe der Gleitreibung zwischen der Außenseite des inneren Abschnitts 14 und der Innenseite der Umspritzung 9 vorgegeben werden. In particular, during the rotation of the rotors 6 , 7, the radial outside of the inner section 14 of the second rotor 7 can rest on the radial inside of the extrusion coating 9 . The size of the sliding friction between the outside of the inner section 14 and the inside of the encapsulation 9 can be predetermined by a suitable choice of the axial dimension of the encapsulation 9 .
Der erfindungsgemäße induktive Differenzwinkelsensor umfasst weiterhin ein Gegenlagerteil 17, das über Bajonettmittel 18 mit dem zweiten Rotor 7 verbunden ist. Das Gegenlagerteil 17 weist im wesentlichen die Form einer Hülse mit einem oberen radial nach außen stehenden Absatz 19 auf. An der Unterseite des Absatzes 19 liegt insbesondere unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe eine Feder 20, insbesondere eine Spiralfeder an. Die Spiralfeder liegt mit Ihrer Unterseite auf einer Unterlegscheibe 21 auf, die auf dem oberen Ende des inneren axial nach oben verlaufenden Abschnittes 12 des ersten Rotors 6 aufliegt. Bei entsprechend gewählter Spannkraft der Feder 20 wird somit der erste Rotor 6 mit seinem äußeren radialen Abschnitt 11 von oben auf die oberen Gleitflächen der ersten Umspritzung 9 und der zweiten Umspritzung 10 gedrückt, wohingegen der zweite Rotor 7 von unten mit seinem äußeren radialen Abschnitt 13 gegen die unteren Gleitflächen der ersten Umspritzung 9 und der zweiten Umspritzung 10 gezogen wird. The inductive differential angle sensor according to the invention further comprises a counter bearing part 17 which is connected to the second rotor 7 via bayonet means 18 . The counter bearing part 17 essentially has the shape of a sleeve with an upper radially outwardly projecting shoulder 19 . A spring 20 , in particular a spiral spring, bears against the underside of the shoulder 19 , in particular with the interposition of a washer. The underside of the coil spring rests on a washer 21 which rests on the upper end of the inner axially upward section 12 of the first rotor 6 . With a correspondingly selected tensioning force of the spring 20 , the first rotor 6 with its outer radial section 11 is thus pressed from above onto the upper sliding surfaces of the first encapsulation 9 and the second encapsulation 10 , whereas the second rotor 7 with its outer radial section 13 from below the lower sliding surfaces of the first encapsulation 9 and the second encapsulation 10 is drawn.
Aus Fig. 1 und Fig. 2 sind weiterhin Mitnehmer 22, 23 ersichtlich, die mit entsprechenden Drehungsübertragungsmitteln oder Drehmomentübertragungsmitteln für die Rotoren 6, 7 verbunden werden können. Beispielsweise können die Rotoren 6, 7 mit der Lenkung eines Kraftfahrzeuges verbunden werden, wobei einer der Rotoren 6, 7 mit einer Stelle der Lenkung in Wirkverbindung steht, die vor einem Torsionsstab angeordnet ist, wohingegen der andere der Rotoren 6, 7 mit einer Stelle der Lenkung verbunden ist, die hinter oder nach einem Torsionsstab angeordnet ist. Weiterhin sind die Rotoren 6, 7 und die Statorleiterplatte 8 derart gestaltet, dass der Differenzwinkel bezüglich entsprechender Drehungen der Rotoren 6, 7 festgestellt werden kann. Durch die Wirkverbindung mit Abschnitten beispielsweise einer Lenksäule vor und nach einem Torsionsstab können auf diese Weise Lenkmomente der Lenkung bzw. der Lenksäule ermittelt werden. Of FIG. 1 and FIG. 2 are still carriers 22, 23 can be seen which can be connected to respective rotation transmitting means or torque-transmitting means for the rotors 6, 7. For example, the rotors 6 , 7 can be connected to the steering of a motor vehicle, one of the rotors 6 , 7 being operatively connected to a point of the steering which is arranged in front of a torsion bar, whereas the other of the rotors 6 , 7 is connected to a point of the Steering is connected, which is arranged behind or after a torsion bar. Furthermore, the rotors 6 , 7 and the stator circuit board 8 are designed in such a way that the difference angle with respect to corresponding rotations of the rotors 6 , 7 can be determined. Due to the operative connection with sections, for example a steering column before and after a torsion bar, steering moments of the steering or the steering column can be determined in this way.
Die Umspritzungen 9, 10 beziehungsweise die durch sie gebildeten Gleitflächen bestehen aus Kunststoff, insbesondere aus Kunststoff mit integrierten Schmierstoffen. Es kann sich hierbei beispielsweise um Molybdänsulfat oder Teflon handeln. Die Gleitflächen weisen aus diesem Grunde den äußeren radialen Abschnitten 11, 13 zugewandte Oberflächen auf, die eine sehr geringe Gleitreibung aufweisen, so dass die Rotoren 6, 7 auf den Gleitflächen gleiten können, ohne dass dabei große Reibungskräfte auftreten. The extrusions 9 , 10 or the sliding surfaces formed by them consist of plastic, in particular plastic with integrated lubricants. This can be, for example, molybdenum sulfate or Teflon. For this reason, the sliding surfaces have surfaces facing the outer radial sections 11 , 13 , which have a very low sliding friction, so that the rotors 6 , 7 can slide on the sliding surfaces without large friction forces occurring.
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