DE19941805A1 - Rotationssensor, der zur Detektion eines von außen übertragenen Rotationswinkels mit hoher Genauigkeit in der Lage ist - Google Patents

Abstract

Rotationssensor mit einer Antriebswelle (22) mit einem Abflachungsbereich (22b) an einem vorderen Endbereich; einem Rotationsglied (12), das mit einer Eingriffsöffnung (13) versehen ist, die einen Abflachungsbereich (13a) aufweist, in den der vordere Endbereich der Antriebswelle (22) eingesetzt ist; einem elastischen Element (17), das einen elastischen Kontaktbereich (17c) aufweist; und mit einer Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung zum Detektieren des Rotationswinkels des Rotationsglieds; dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsglied (12) eine Nut (14) aufweist, die dem Abflachungsbereich (13a) der Eingriffsöffnung (13) benachbart sowie parallel zu diesem ausgebildet ist, sowie eine Trennwand (15) zwischen der Nut (14) und dem Abflachungsbereich (13a) der Eingriffsöffnung (13) aufweist; daß die Trennwand (15) einen offenen Bereich (16) aufweist, durch den hindurch die Eingriffsöffnung (13) mit der Nut (14) kommuniziert und der ausgehend von der Öffnung der Eingriffsöffnung (13) auf eine bestimmte Tiefe ausgebildet ist; und daß der elastische Kontaktbereich (17c) des in die Nut (14) eingesetzten elastischen Kontaktelements (17) in durch den offenen Bereich (16) hindurch auf die Seite der Eingriffsöffnung (13) ragender Weise in die Nut (14) eingesetzt ist, so daß er sich in elastischer Berührung mit dem Abflachungsbereich (22b) der Antriebswelle (22) befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rota­ tionssensor und betrifft im spezielleren einen Rota­ tionssensor, der zum Detektieren eines von außen über­ tragenen Rotationswinkels mit hoher Genauigkeit in der Lage ist.

Ein herkömmlicher Rotationssensor besitzt ein nicht dar­ gestelltes Gehäuse mit in etwa zylindrischer Außen­ gestalt, in dem ein scheibenartiges Rotationsglied 1 untergebracht ist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Das Rotationsglied 1 besitzt einen Lagerbereich 1b, der von dem Zentrum eines scheibenartigen Flansches 1a in der Zeichnung in Richtung nach rechts wegragt. An dem Rota­ tionszentrum des Lagerbereichs 1b ist eine oval ausge­ bildete Wellenöffnung 1c auf eine bestimmte Tiefe ausge­ bildet. In einem Teil des Flansches 1a in der Nähe des Fußes des Lagerbereichs 1b ist ein Federfesthaltebe­ reich 1d in wegragender Weise ausgebildet.

Um den Lagerbereich 1b herum ist eine Torsionsschrauben­ feder 2 angebracht, um das Rotationsglied 1 elastisch in eine Rotationsrichtung zu drängen. Die Torsionsschrau­ benfeder 2 ist an ihrem einen Ende durch einen Feder­ festhaltebereich 1d festgehalten und an ihrem anderen Ende auf der Seite des nicht dargestellten Gehäuses festgehalten.

Auf der in der Zeichnung linken Seitenfläche des Flansches 1a des Rotationsglieds 1 ist ein nicht darge­ stelltes Gleitstück angebracht. Auf der gegenüber­ liegenden Seite dieses Gleitstücks befindet sich eine widerstandsplatte, die ebenfalls nicht dargestellt ist und auf der ein Widerstandsmuster ausgebildet ist. Wenn das Gleitstück bei Rotation des Rotationsglieds eine Gleitbewegung in elastischer Berührung mit dem Wider­ standsmuster ausführt, ändert sich der Widerstandswert, wodurch sich der Rotationswinkel des Rotationsglieds detektieren läßt.

Im folgenden wird der herkömmliche Rotationssensor bei Verwendung als Drosselventil-Rotationssensor (nicht ge­ zeigt) bei einem Kraftfahrzeug erläutert. Das Drossel­ ventil ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die Rota­ tionsbewegung auf das Drosselventil überträgt. Das vor­ dere Ende 3a der Antriebswelle 3 ist oval ausgebildet. Wenn der herkömmliche Rotationssensor auf der Seite des Drosselventils angebracht wird und die Antriebswelle 3 in die Wellenöffnung 1c des Rotationsglieds 1 eingeführt wird, wird die Rotationsbewegung der Antriebswelle 3 auf das Rotationsglied 1 übertragen.

Die vorstehend genannte Antriebswelle 3 ist etwas lose sowie relativ außermittig in einer zu der axialen Richtung orthogonalen Radialrichtung, und zwar aufgrund der Montageerfordernisse der Komponenten auf der Seite des Drosselventils. Diese Lockerheit oder Unmittigkeit der Antriebswelle 3 muß auf der Seite des Drehsensors aufgenommen werden.

Bei dem herkömmlichen Rotationssensor ist somit die ova­ le Wellenöffnung 1c in ihrer Breite und ihrem Durchmes­ ser geringfügig größer ausgebildet als der vordere End­ bereich 3a der Antriebswelle 3, so daß die Antriebswelle 3 lose in die Wellenöffnung 1c eingepaßt werden kann, um das radiale Spiel sowie die relative Abweichung von dem Zentrum bzw. Unmittigkeit der Antriebswelle 3 aufzu­ nehmen.

Da die Antriebswelle 3 lose in die Wellenöffnung 1c ein­ gepaßt ist, kommt es zu Spiel relativ zu dem Rotations­ glied 1, wenn das Rotationsglied 1 durch die Antriebs­ welle 3 verdreht wird, wodurch ein Fehler hinsichtlich der Rotation des Rotationsglieds 1 entsteht, wodurch es wiederum zu einem Fehler bei der korrekten Detektion des Rotationswinkels auf der Seite der Antriebswelle 3 kommt. Zur Überwindung dieses Nachteils ist die Tor­ sionsschraubenfeder 2 derart ausgebildet, daß sie in konstanter Weise eine elastische Kraft auf das Rota­ tionsglied 1 in Richtung auf eine Rotation in Relation zu der Antriebswelle 3 aufbringt, um auf diese Weise das Spiel zu absorbieren.

Das heißt, wenn sich die Antriebswelle 3 in der einen Richtung dreht, dreht sich auch das Rotationsglied 1 entgegen der Federkraft der Torsionsschraubenfeder 2 in der genannten einen Richtung. Wenn sich die Antriebswel­ le 3 in der anderen Richtung dreht, dreht sich das Rota­ tionsglied 1 aufgrund der Federkraft der Torsionsschrau­ benfeder 2 unabhängig in derselben Richtung.

Der Rotationswinkel der Antriebswelle 3 läßt sich somit mit hoher Genauigkeit detektieren, wenn die Antriebswel­ le 3 radiales Spiel in Radialrichtung sowie eine relati­ ve Abweichung von dem Zentrum besitzt.

Der vorstehend beschriebene, herkömmliche Rotationssen­ sor ist jedoch mit dem Problem behaftet, daß die dabei verwendete Torsionsschraubenfeder 2 aufgrund einer spe­ ziellen Konfiguration teuer ist, wodurch sich hohe Kosten für den Rotationssensor ergeben.

Da die Antriebswelle 3 in die Wellenöffnung 1c lose ein­ gepaßt ist, findet nach längerem Gebrauch Reibung zwi­ schen der Antriebswelle 3 und der Wellenöffnung 1c statt, wodurch es schwierig wird, den Rotationswinkel mit hoher Genauigkeit zu detektieren.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme des herkömmlichen Rotationssensors besteht ein Ziel der vor­ liegenden Erfindung in der Schaffung eines Rotationssen­ sors, der eine Detektion des Rotationswinkels mit hoher Genauigkeit gewährleistet, indem Spiel und relative Ab­ weichung, falls überhaupt vorhanden, von dem Zentrum der Antriebswelle in Bezug auf den Rotationssensor absor­ biert werden.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt schafft die vorliegende Erfindung einen Rotationssensor mit einer Antriebswelle, die am vorderen Endbereich einen Abflachungsbereich auf­ weist, mit einem Rotationsglied, das mit einer Ein­ griffsöffnung versehen ist, die einen Abflachungsbereich aufweist, in den der vordere Endbereich der Antriebswel­ le eingeführt ist, mit einem elastischen Element, das einen elastischen Kontaktbereich aufweist, und mit einer Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung zum Detektieren des Rotationswinkels des Rotationsglieds, wobei sich das Rotationsglied erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß das Rotationsglied eine Nut aufweist, die dem Ab­ flachungsbereich der Eingriffsöffnung benachbart sowie parallel zu diesem ausgebildet ist, sowie eine Trennwand zwischen der Nut und dem Abflachungsbereich der Ein­ griffsöffnung aufweist; daß die Trennwand einen offenen Bereich aufweist, durch den hindurch die Eingriffs­ öffnung mit der Nut kommuniziert und der ausgehend von der Öffnung der Eingriffsöffnung auf eine bestimmte Tiefe ausgebildet ist; und daß der elastische Kontaktbe­ reich des elastischen Elements durch den offenen Bereich hindurch auf die Seite der Eingriffsöffnung ragend in die Nut eingesetzt ist und sich dadurch in elastischer Berührung mit dem Abflachungsbereich der Antriebswelle befindet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das elasti­ sche Element aus einer plattenförmigen Feder gebildet und ist der elastische Kontaktbereich in vorspringender Weise an der teilweise gekrümmt ausgebildeten plat­ tenförmigen Feder ausgebildet. Der Scheitelbereich die­ ses Krümmungsbereichs ragt auf die Seite der Ein­ griffsöffnung in elastische Berührung mit dem Ab­ flachungsbereich der Antriebswelle.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung besitzt das elastische Element eine Festhalteeinrichtung, vor­ zugsweise in Form von einem oder mehreren Festhaltebe­ reichen, die in die der Vorspringrichtung des elasti­ schen Kontaktbereichs entgegengesetzte Richtung weg­ ragend ausgebildet ist, um dadurch das elastische Ele­ ment festzuhalten.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist ein Durchgangsloch in dem gekrümmten Scheitelbereich des elastischen Kontaktbereichs ausgebildet.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Hauptbereichs eines Rotationssensors gemäß der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 2 eine schematische Frontansicht des Rotations­ sensors der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Rückansicht eines Hauptbereichs des Rota­ tionssensors der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4A und 4B eine Schnittansicht bzw. eine Seitenan­ sicht eines Hauptbereichs des Rotationsglieds der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Perspektivansicht eines elastischen Ele­ ments der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6A und 6B eine Frontansicht bzw. eine Seitenansicht einer Antriebswelle der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Perspektivansicht zur Erläuterung einer Modifizierung des elastischen Elements der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Modi­ fizierung des elastischen Elements der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 9 eine Perspektivansicht zur Erläuterung einer weiteren Modifizierung des elastischen Elements der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 10 eine Perspektivansicht eines Hauptbereichs eines herkömmlichen Rotationssensors.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Rota­ tionssensors der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.

Der Rotationssensor der vorliegenden Erfindung, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt ein Gehäuse 10 aus einem wärmeaushärtendem Harz bzw. Kunststoff, das eine in etwa zylindrische äußere Konfiguration aufweist. Das Gehäuse 10 besitzt eine in der Zeichnung rechts ausge­ bildete Frontseitenplatte 10a sowie eine Wellenöffnung 10b, die in dem zentralen Teil der Frontseitenplatte 10a ausgebildet ist.

In dem Gehäuse 10 ist ein in etwa zylindrischer Ge­ häuseabschnitt 11 ausgebildet. In diesem Gehäuse­ abschnitt 11 ist ein Rotationsglied 12 angeordnet. Das Rotationsglied 12, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt einen scheibenartigen Flansch 12a, wobei von dessen linker und rechter Seite ein Schaftbereich 12b kleinen Durchmessers bzw. ein Lagerbereich 12c großen Durchmes­ sers wegragen.

An dem Lagerbereich 12c ist eine Stufe 12d ausgebildet. In Bezug auf Fig. 4A ist rechts von dieser Stufe 12d ein vorderer Endbereich 12e kleinen Durchmessers ausgebil­ det. Der vordere Endbereich 12e wird in eine Wellen­ öffnung 10b des Gehäuses 10 eingesetzt, so daß das Rota­ tionsglied 12 auf der Mittenlinie A als Rotationszentrum in dem Gehäuseabschnitt 11 drehbar ist.

Auf der in Bezug auf die Zeichnung linken Seitenfläche des Flansches 12a sind mehrere Vorsprünge 12f in wegra­ gender Weise ausgebildet, um dadurch ein später noch zu beschreibendes Gleitstück 18 zu positionieren und anzu­ bringen.

An dem Rotationszentrum des Lagerbereichs 12c ist eine Eingriffsöffnung 13 mit einer bestimmten Tiefe ausgebil­ det. Die Eingriffsöffnung 13 weist einen abgeflachten bzw. ebenen Bereich 13a sowie einen kreisförmigen Be­ reich 13b auf, so daß sie von der Frontseite gesehen D-förmig ausgebildet ist, wobei sie an dem Öffnungsbereich 13c abgefast ist.

Angrenzend an den Abflachungsbereich 13a der Ein­ griffsöffnung 13 ist eine Nut 14 mit bestimmter Tiefe und Breite parallel zu dem Abflachungsbereich 13a ausge­ bildet.

Eine Trennwand 15 ist zwischen der Nut 14 und dem Abfla­ chungsbereich 13a der Eingriffsöffnung 13 ausgebildet. An der Trennwand 15 ist ein offener Bereich 16, durch den die Eingriffsöffnung 13 und die Nut 14 miteinander kommunizieren, ausgehend von der Öffnung 13c der Ein­ griffsöffnung 13 auf eine bestimmte Tiefe ausgebildet. Wie in Fig. 4B gezeigt ist, ist der offene Bereich 16 in seiner Breite kleiner ausgebildet als die Nut 14, und somit ragt die Trennwand 15 auf beiden Seiten des offe­ nen Bereichs 16 hervor.

Die Nut 14 ist vorgesehen, um das Einführen eines ela­ stischen Elements 17 zu ermöglichen, das in Form einer plattenartigen Feder ausgebildet ist. Wie in Fig. 5 ge­ zeigt ist, besitzt das elastische Element 17 einen Aus­ sparungsbereich 17b, der durch Stanzen eines Basisplat­ tenbereichs 17a mit einer Presse gebildet ist. Den Aus­ sparungsbereich 17b umgebend sind ein zungenförmiger elastischer Kontaktbereich 17c sowie ein Festhaltebe­ reich 17d ausgebildet.

Der elastische Kontaktbereich 17c ist winkelförmig ge­ krümmt ausgebildet, wobei er in Bezug auf die Zeichnung nach oben ragt. In Richtung auf die Unterseite der Zeichnung, d. h. in der zu dem Vorsprung des elastischen Kontaktbereichs 17c entgegengesetzten Richtung, ist ein Festhaltebereich 17d durch Abwinkeln in Richtung nach unten ausgebildet.

Das elastische Element 17 ist mit einem Durchgangsloch 17e mit einem bestimmten Durchmesser ausgebildet, das durch Stanzen in dem gekrümmten Scheitelbereich des elastischen Kontaktbereichs 17b gebildet ist, und ein Halterungsbereich 17f mit einer bestimmten Höhe ist in derselben Richtung wie der Festhaltebereich 17d an dem in Bezug auf die Zeichnung rechten Ende durch Biegen nach unten ausgebildet.

Beim Einführen des elastischen Elements 17 in die Nut 14 wird der Festhaltebereich 17d an der einen Endseite ela­ stisch zwischen den unteren Seitenwänden der Nut 14 an­ geordnet und der Halterungsbereich 17f an der anderen Endseite tritt mit den Seitenwänden der Nut 14 in Be­ rührung. Der ebene Basisplattenbereich 17a wird durch die Federkraft des Festhaltebereichs 17d an der Seiten­ fläche in erster Linie des offenen Bereichs 16 in ela­ stische Berührung mit der Trennwand 15 gedrückt. Auf diese Weise ist das elastische Element 17 in der Nut 14 festgehalten.

Wenn das elastische Element 17 in die Nut 14 eingesetzt ist, ist der gekrümmte Wellenbereich des elastischen Kontaktbereichs 17c auf der Seite der Eingriffsöffnung 13 angeordnet, wobei er durch den offenen Bereich 16 hindurchragt.

An der in Bezug auf die Zeichnung linken Seitenfläche des Flansches 12a des Rotationsglieds 12 ist dort, wo der Schaftbereich 12b ausgebildet ist, ein federnd nach­ giebiges Gleitstück 18 angebracht, das Bestandteil der Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung ist. Das Gleit­ stück 18 wird mittels einer Mehrzahl von an dem Flansch 12a ausgebildeten Vorsprüngen 12f positioniert, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, und durch Vernieten unter Wärmeeinwirkung oder dergleichen fest an dem Rotations­ glied 12 angebracht.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Fläche, an der das Gleitstück 18 angebracht ist, ist eine Widerstandsplatte 19 mit einer bestimmten Beabstandung im Inneren des Ge­ häuses 10 positioniert und unter Verwendung von Kleb­ stoff fest angebracht.

Auf der Oberfläche der Widerstandsplatte 19 ist ein nicht dargestelltes Widerstandsmuster durch Aufdrucken ausgebildet, so daß das Gleitstück 18 mit dem Wider­ standsmuster in elastische Berührung treten kann.

In dem zentralen Teil der Widerstandsplatte 19 ist eine Schaftöffnung 19a ausgebildet, in die der Schaftbereich 12b des Rotationsglieds 12 eingesetzt ist. Die Rota­ tionswinkel-Erfassungseinrichtung ist gebildet aus der Widerstandsplatte 19 zusammen mit dem Gleitstück 18 und dem Widerstandsmuster.

In Fig. 1 ist unterhalb der Widerstandsplatte 19 eine Mehrzahl von in etwa L-förmigen externen Anschlüssen 20 durch einen Einsetzformvorgang als Einheit mit dem Ge­ häuse 10 ausgebildet. Die äußeren Anschlüsse 20 sind durch Löten mit einem Anschluß 30 verbunden, der von der Endfläche der Widerstandsplatte 19 entsprechend dem Widerstandsmuster nach außen geführt ist.

In der Zeichnung ist auf der linken Seite der Wider­ standsplatte 19 eine Abdeckung 21 zum Überdecken des Gehäuseabschnitts 11 in dem Gehäuse 10 mittels Klebstoff angebracht, wodurch das Innere des Gehäuseabschnitts 11 hermetisch abgeschlossen ist. An der Innenseite ist auf der Mittenlinie A der Abdeckung 21 ein Lagerbereich 21a in vorstehender Weise ausgebildet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, um den Schaftbereich 12b des Rotations­ glieds 12 zu haltern und dadurch eine Bewegung des Rota­ tionsglieds 12 in einer zu der Richtung der Mittenlinie A rechtwinkligen Richtung zu verhindern sowie um Spiel zu verhindern.

Zum Detektieren des Rotationswinkels eines Drossel­ ventils beispielsweise an einem Kraftfahrzeug unter Ver­ wendung des Rotationssensors der vorliegenden Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird zu­ erst das Gehäuse 10 an dem Körper des nicht darge­ stellten Drosselventils angebracht. Dann wird in der in Fig. 1 gezeigten Weise eine mit dem Drosselventil gekop­ pelte Antriebswelle 22 in die Eingriffsöffnung 13 des Rotationsglieds 12 eingeführt sowie in dieser positio­ niert.

Die Antriebswelle 22, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt eine derartige Formgebung, daß ein runder, stangenartiger vorderer Endbereich 22a mit einem Abflachungsbereich 22b ausgebildet ist, um dadurch einen von vorne gesehen D-förmigen vorderen Endbereich 22a zu bilden. Die Antriebswelle 22 ist dazu ausgebildet, innerhalb des speziellen Rotationswinkelbereichs gekoppelt mit der Rotationsbewegung des Drosselventils auf der Seite des Kraftfahrzeugs eine hin- und hergehende Drehbewegung auszuführen.

Die vorstehend genannte Antriebswelle 22 besitzt geringfügig Spiel von beispielsweise etwa 0,1 mm sowie eine relative Mittenabweichung in Radialrichtung aufgrund eines Einbaufehlers bzw. einer Einbautoleranz auf der Seite des Drosselventils. Um die Antriebswelle 22 trotz des Vorhandenseins von Spiel oder Mittenab­ weichung korrekt mit der Eingriffsöffnung 13 in Eingriff zu bringen, wird zwischen der Antriebswelle 22 und der Eingriffsöffnung 13 Spiel bzw. Zwischenraum vorgesehen; nach der Montage ist dieses Spiel dadurch entfernt, daß der elastische Kontaktbereich 17c des elastischen Ele­ ments 17 in elastischer Berührung mit dem Abflachungs­ bereich 22b der Antriebswelle 22 gehalten ist, wodurch der kreisförmige Bereich 13b der Eingriffsöffnung 13 gegen die Seite der Antriebswelle 22 gedrückt wird. Die Antriebswelle 22 und das Rotationsglied 12 drehen sich somit in Form einer einzigen Einheit ohne Spiel.

Wenn sich die Antriebswelle 22 in der einen Richtung dreht, kann sich das Rotationsglied 12 somit ohne Zwischenraum gleichmäßig drehen und der Drehung der Antriebswelle 12 folgen. Auch wenn sich die Antriebswelle 22 in der anderen Richtung dreht, kann sich das Rotationsglied 12 gleichmäßig drehen und der Drehung der Antriebswelle 22 wiederum ohne jeglichen Zwischenraum bzw. Spiel folgen, und zwar aufgrund des Federvermögens des elastischen Elements 17. Die mit dem Gleitstück 18 aufgebaute Rotationswinkel-Erfassungsein­ richtung kann somit eine Detektion des Rotationswinkels der Antriebswelle 22 mit hoher Genauigkeit ausführen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 werden Modifi­ kationen des elastischen Elements 17 erläutert, das bei dem Rotationssensor der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das in Fig. 7 gezeigte elastische Element 27 be­ sitzt einen Aussparungsbereich 27b, der durch Stanzen des Basisplattenbereichs 27a gebildet ist, einen ge­ krümmten elastischen Kontaktbereich 27c sowie einen Festhaltebereich 27d. Der Basisplattenbereich 27a ist an seinen beiden Seiten in Längsrichtung nach unten gebo­ gen, so daß erste Halterungsbereiche 27e gebildet sind. An dem Ende des Basisplattenbereichs 27a, an dem der elastische Kontaktbereich 27c ausgebildet ist, ist fer­ ner ein zweiter Halterungsbereich 27f durch Umbiegen auf dieselbe Höhe wie die ersten Halterungsbereiche 27e ausgebildet. Das elastische Element 27, das mit den auf diese Weise ausgebildeten ersten Halterungsbereichen 27e versehen ist, läßt sich in zuverlässiger Weise ohne Spiel in die Nut 14 einsetzen, und die Antriebswelle 22 läßt sich mittels des elastischen Kontaktbereichs 27c in zuverlässiger Weise in die Eingriffsöffnung 13 drücken.

Das in Fig. 8 gezeigte elastische Element weist einen gekrümmten elastischen Kontaktbereich 37c in dem in dem Basisplattenbereich 37a ausgebildeten Aussparungsbereich 37b auf. Der Basisplattenbereich 37a ist an seinen sich in Längsrichtung erstreckenden Endrändern umgebogen, um dadurch erste Halterungsbereiche 37d zu bilden. An der unteren Endfläche der ersten Halterungsbereiche 37d sind nach unten ragende keilförmige Festhaltebereiche 37e ausgebildet.

Der Basisplattenbereich 37a mit dem auf diese Weise ausgebildeten elastischen Kontaktbereich 37c ist ferner an seinem einen Ende mit einem zweiten Halterungsbereich 37f ausgebildet, der durch Biegen auf dieselbe Höhe wie die ersten Halterungsbereiche 37d gebildet ist. Das elastische Element 37 läßt sich somit mittels der keilförmigen Festhaltebereiche 37e zuverlässig in der Nut 14 festhalten, und die Antriebswelle 22 läßt sich mittels des elastischen Kontaktbereichs 37c elastisch in die Eingriffsöffnung 13 fest hineindrücken.

Das in Fig. 9 gezeigte elastische Element 47 ist mit einem gekrümmten elastischen Kontaktbereich 47c versehen, der durch Ausstanzen eines Aussparungsbereichs 47b in einem in etwa rechteckigen Basisplattenbereich 47a gebildet ist. Ein in Längsrichtung des Basisplatten­ bereichs 47a nahezu zentraler Bereich ragt an beiden Seiten desselben in kreisförmig gebogener Weise in die­ selbe Richtung, in der auch der gekrümmte elastische Kontaktbereich 47c gebogen ist, wodurch Festhaltebe­ reiche 47d gebildet sind.

Das elastische Element mit dieser Konfiguration läßt sich in einfacher Weise herstellen und kann die An­ triebswelle 22 elastisch mit Druck beaufschlagen, um diese mit Hilfe des elastischen Kontaktbereichs 47c zuverlässig in der Eingriffsöffnung 13 festzuhalten.

Bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er­ findung, wie sie bisher erläutert worden sind, handelt es sich bei der Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung um einen Widerstands-Typ, der mit einem Gleitstück 18 aus­ gebildet ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß es sich bei der Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung auch um einen nicht dargestellten Magnet-Typ oder um einen anderen Typ handeln kann, der an dem Außenumfang des Flansches 12a des Rotationsglieds 12 mit einem magneti­ schen Element versehen ist.

Das Rotationsglied des Rotationssensors der vorliegenden Erfindung ist mit einer Nut versehen, die dem Ab­ flachungsbereich der Eingriffsöffnung benachbart sowie parallel zu diesem ausgebildet ist, wobei das Rotations­ glied ferner mit einer Trennwand zwischen der Nut und dem Ablachungsbereich der Eingriffsöffnung versehen ist. Die Trennwand besitzt einen offenen Bereich mit einer bestimmten Tiefe ausgehend von der Öffnung der Ein­ griffsöffnung, wobei die Eingriffsöffnung und die Nut durch diesen offenen Bereich miteinander kommunizieren.

Der elastische Kontaktbereich des in die Nut einge­ setzten elastischen Elements ragt durch den offenen Be­ reich hindurch nach außen auf die Seite der Eingriffs­ öffnung und befindet sich in elastischer Berührung mit dem Abflachungsbereich der Antriebswelle. Wenn die An­ triebswelle lose in die Eingriffsöffnung eingepaßt ist, kann sich das Rotationsglied somit ohne Spiel zusammen mit der Rotationsbewegung der Antriebswelle drehen. Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Rotations­ sensor, der in der Lage ist, den Rotationswinkel der Antriebswelle mit Hilfe der Erfassungseinrichtung mit hoher Genauigkeit zu detektieren.

Das elastische Element ist aus einer plattenartigen Feder gebildet, und der elastische Kontaktbereich ist durch Krümmen eines Teils der plattenartigen Feder in vorspringender Weise gebildet. Der gekrümmte Scheitelbe­ reich ragt auf die Seite der Eingriffsöffnung sowie in elastische Berührung mit dem Abflachungsbereich der An­ triebswelle. Es ist somit in einfacher Weise möglich, das elastische Element auf einer Presse herzustellen, wodurch sich die Kosten reduzieren lassen.

Das elastische Element besitzt gemäß einem Ausführungs­ beispiel einen Festhaltebereich, der durch Schneiden und Umbiegen auf diejenige Seite gebildet ist, die zu der Vorspringrichtung des elastischen Kontaktbereichs ent­ gegengesetzt ist, so daß das elastische Element durch diesen Festhaltebereich festgehalten wird. Das elasti­ sche Element läßt sich somit durch den Festhaltebereich bzw. die Festhaltebereiche in zuverlässiger Weise in die Nut einsetzen. Auf diese Weise ist es möglich, ein Her­ ausbewegen des elastischen Elements aus der Nut und ein Lösen aus dieser zu verhindern, wenn es zu Spiel in der Druckbeaufschlagungsrichtung oder in der Axialrichtung der Antriebswelle gekommen ist.

Da ferner ein Durchgangsloch in dem gekrümmten Scheitel­ bereich des elastischen Kontaktbereichs ausgebildet ist, ist es möglich, den Federdruck pro Flächeneinheit zu steigern, um den elastischen Kontaktbereich elastisch gegen den Abflachungsbereich der Antriebswelle zu drücken und somit in zuverlässiger Weise eine Druckbeaufschlagung zu schaffen, um das Rotationsglied mit der Antriebswelle zu verbinden.

Claims (4)

1. Rotationssensor mit:
einer Antriebswelle (22) mit einem Abflachungsbe­ reich (22b) an einem vorderen Endbereich;
einem Rotationsglied (12), das mit einer Ein­ griffsöffnung (13) versehen ist, die einen Ab­ flachungsbereich (13a) aufweist, in den der vordere Endbereich der Antriebswelle (22) eingesetzt ist;
einem elastischen Element (17; 27; 37; 47), das einen elastischen Kontaktbereich (17c; 27c, 37c; 47c) aufweist; und mit
einer Rotationswinkel-Erfassungseinrichtung zum De­ tektieren des Rotationswinkels des Rotationsglieds; dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsglied (12) eine Nut (14) aufweist, die dem Abflachungsbereich (13a) der Eingriffs­ öffnung (13) benachbart sowie parallel zu diesem ausgebildet ist, sowie eine Trennwand (15) zwischen der Nut (14) und dem Abflachungsbereich (13a) der Eingriffsöffnung (13) aufweist;
daß die Trennwand (15) einen offenen Bereich (16) aufweist, durch den hindurch die Eingriffsöffnung (13) mit der Nut (14) kommuniziert und der ausgehend von der Öffnung der Eingriffsöffnung (13) auf eine bestimmte Tiefe ausgebildet ist;
und daß der elastische Kontaktbereich (17c; 27c; 37c; 47c) des in die Nut (14) eingesetzten elasti­ schen Kontaktelements (17; 27; 37; 47) in durch den offenen Bereich (16) hindurch auf die Seite der Ein­ griffsöffnung (13) ragender Weise in die Nut (14) eingesetzt ist, so daß er sich in elastischer Be­ rührung mit dem Abflachungsbereich (22b) der An­ triebswelle (22) befindet.

2. Rotationssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Element (17; 27; 37; 47) aus einer plattenförmigen Feder gebildet ist und der elastische Kontaktbereich (17c; 27c; 37c; 47c) an der teilweise gekrümmt ausgebildeten, platten­ förmigen Feder in wegragender Weise ausgebildet ist; und
daß der Scheitelbereich des gekrümmten Bereichs auf die Seite der Eingriffsöffnung (13) in elastische Berührung mit dem Abflachungsbereich (22b) der An­ triebswelle (22) ragt.

3. Rotationssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (17; 27; 37) eine Fest­ halteeinrichtung aufweist, die in die der Vorspring­ richtung des elastischen Kontaktbereichs (17c; 27c; 37c) entgegengesetzte Richtung wegragend ausgebildet ist, um dadurch das elastische Element (17; 27; 37) festzuhalten.

4. Rotationssensor nach einem der vorausgehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgangsloch (17e) in dem gekrümmten Scheitelbereich des elastischen Kontaktbereichs (17a) ausgebildet ist.