DE4110593C2

DE4110593C2 - Drehwinkelsensor

Info

Publication number: DE4110593C2
Application number: DE19914110593
Authority: DE
Inventors: Dirk Kaltenbach
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1999-02-04
Anticipated expiration: 2011-04-03
Also published as: DE4110593A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehwinkelsensor mit einer von dem zu überwachenden Bauteil zu verdrehenden Welle und einer Sperreinrichtung zum Blockieren der Welle in einer festgelegten Winkelstellung während des Transportes des Drehwinkelsensors bis zu seinem Einbau.

Drehwinkelsensoren der vorstehenden Art sind allgemein bekannt. Sie werden beispielsweise im Kraftfahrzeug ein gesetzt, um für eine elektronische Steuerung den Lenkwin kel zu überwachen. Beim Einbau des Drehwinkelsensors muß sich seine Welle in einer genau festgelegten Stellung be finden, damit er bei einer Bewegung des zu überwachenden Teiles die richtigen Signale abgeben kann. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den Drehwinkelsensor mit einer Sperreinrichtung zu versehen, welche seine Welle in der richtigen Stellung blockiert.

Als Transportsicherung dienende Sperreinrichtungen sind in der Technik sehr gebräuchlich. Wenn man vermeiden will, daß solche Transportsicherungen zum Entsichern von Hand betätigt werden müssen, so daß das Entsichern ver gessen werden kann, dann versieht man die Sperreinrich tung mit einer Sollbruchstelle, die bei der ersten Benut zung der gesicherten Einrichtung bricht und dadurch die Einrichtung funktionsfähig macht. Nachteilig bei solchen Sperreinrichtungen mit einer Sollbruchstelle ist bei manchen Einrichtungen jedoch, daß es nach dem Brechen der Sollbruchstelle in ihrem Bereich zu Abrieb kommen kann, der die Funktion der Ein richtung beeinträchtigt, beispielsweise dadurch, daß Späne die mechanische Bewe gung von Bauteilen behindert oder elektrische Kurzschlüsse erzeugt.

Eine Winkelmeßvorrichtung mit einer mit einer Nabe verbundenen Scheibe, wobei zur Abtastung einer Teilung der Scheibe eine Abtasteinrichtung vorgesehen ist und die Nabe an einer extern gelagerten Antriebswelle einer Antriebseinheit angeschlos sen ist, beschreibt DE 39 08 932 A1. Dabei ist die Winkelmeßvorrichtung so vor montiert, daß sie ohne eine Justierung auf die Antriebswelle der Antriebseinheit auf geschoben und dort befestigt werden kann. Damit ein vorgegebener axialer Abstand sowie eine radiale Zuordnung zwischen der Abtasteinrichtung und der Teilung beim Transport erhalten bleibt, sind bei der bekannten Winkelmeßvorrichtung zwei Spannbügel als Klemmelemente zwischen der Nabe und der Abtasteinrichtung ein gebracht. Nach erfolgtem Anbau der Winkelmeßvorrichtung müssen die Spannbügel aus der Vorrichtung entnommen werden.

Aus dem Dokument DE 37 40 744 A1 geht ein Verfahren zur Überführung einer ein gestellten Lage von einer Justiervorrichtung auf eine externe Antriebseinheit sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hervor. Dabei wird eine einge stellte Winkelmeßeinrichtung auf eine externe Antriebseinheit überführt und darauf hin ein mit einer Justiervorrichtung verbundenes Verbindungsteil entfernt.

Einen optischen Drehcodierer mit einer einen Sperrzustand erzeugenden Siche rungsfeder offenbart das Dokument US 4,639,595. Durch ein Drehen der, Feder wird der Sperrzustand gelöst.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Drehwinkelsensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine eine Transportsicherung bildende Sperreinrichtung nach dem Brechen ihrer Sollbruchstelle keinen Abrieb bildet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperreinrichtung ei ne mit einem Ende gehäusefest angeordnete Blattfeder ist, welche mit ihrem ande ren Ende mit Vorspannung auf dem Ende der Welle aufliegt und dort befestigt ist, und daß die Blattfeder eine Sollbruchstelle hat.

Bei einer solchen Sperreinrichtung bewegen sich nach dem Brechen der Sollbruch stelle die beiden Teile der Blattfeder aufgrund der Federspannung voneinander weg. Deshalb kann es nicht zu einem Aneinanderreiben der Blattfederteile im Bereich der Sollbruchstelle kommen, so daß das Entstehen von Abrieb oder Spänen ausge schlossen ist. Mit der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung ist somit ein Sichern der Welle eines Drehwinkelsensors möglich, ohne daß nach dem Entsichern durch Bre chen der Sollbruchstelle die Gefahr einer Beeinträchtigung der Funktion des Dreh winkelsensors durch Abrieb oder Späne besteht. Da die Blattfeder mit einem Ende auf der Welle und mit ihrem anderen Ende gehäusefest befestigt ist, entstehen auch nach dem Brechen der Sollbruchstelle keine losen Teile, welche die Funktion des Drehwinkelsensors beeinträchtigen könnten.

Die Blattfeder kann auf sehr unterschiedliche Weise auf der Welle befestigt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sie mit einem Ringkörper auf der Stirnfläche der Welle aufliegt, der durch die Sollbruchstelle mit dem üb rigen Blattfederbereich verbunden ist und durch den ein Zapfen der Welle greift. Eine solche Ausführungsform ist sehr einfach und bietet zusätzlich zur Verdrehsicherung der Welle den Vorteil, daß die Welle von der Blattfeder während des Transportes axial in eine Endstellung gehal ten wird.

Die Welle kann nach der Justage des Drehwinkelsensors in der sich dann ergebenden Stellung mittels der Sperrein richtung auf besonders einfache Weise blockiert werden, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Welle durch Verstemmen des Zapfens mit dem Ringkörper verbunden ist.

Der Drehwinkelsensor ist insgesamt sehr einfach aufge baut, wenn die Blattfeder auf einer Leiterplatte be festigt ist, welche die elektronischen Bauteile des Dreh winkelsensors trägt und durch die die Welle mit einem Ende hindurchgeführt ist.

Die Sperreinrichtung beansprucht besonders wenig Platz, wenn die Blattfeder ein durch Schrauben auf der Leiter platte gehaltenes Blechteil ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben.

Diese zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß gestalteten Drehwinkelsensor,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Drehwinkel sensor.

Die Fig. 1 zeigt ein teilweise aufgebrochen dargestell tes Gehäuse 1 des Drehwinkelsensors. In seinem Inneren ist eine Leiterplatte 2 zu erkennen, aus der eine Welle 3 ragt. Diese Welle 3 ist mit dem zu überwachenden Bauteil zu kuppeln, so daß ihre Drehbewegung überwacht werden kann. Wichtig für die Erfindung ist eine als Blattfeder 4 ausgebildete Sperreinrichtung, durch die die Welle 3 wäh rend des Transports drehfest gehalten wird. Die Blattfe der 4 ist mittels zweier Schrauben 5, 6 auf der Leiter platte 2 befestigt und liegt mit einem Ringkörper 7 auf der oberen Stirnfläche der Welle 3 mit Vorspannung auf. Die Verbindung des Ringkörpers 7 mit dem übrigen Bereich der Blattfeder 4 ist als Sollbruchstelle 8 ausgebildet. Wirkt auf der Welle 3 ein die Festigkeit dieser Soll bruchstelle 8 übersteigendes Drehmoment, dann bricht die Sollbruchstelle 8 und ermöglicht ein Verdrehen der Welle 3.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß die Blattfeder 4 von der Leiterplatte 2 aus schräg nach oben gerichtet verläuft, um mit ihrem Ringkörper 7 auf der Stirnfläche der Welle 3 aufliegen zu können. Die Welle 3 hat auf ihrer Stirnflä che einen Zapfen 9, der durch den Ringkörper 7 führt und ihn dadurch auf der Welle 3 hält. Wenn die richtige Ein stellung der Welle 3 gefunden ist, verstemmt man den Zap fen 9 mit dem Ringkörper 7, so daß ein anschließendes Drehen der Welle 3 nur durch Aufwenden eines die Soll bruchstelle 8 zerstörendes Drehmoment möglich ist.

Claims

1. Drehwinkelsensor mit einer von dem zu überwachenden Bauteil zu verdrehenden Welle und einer Sperreinrichtung zum Blockieren der Welle in einer festgelegten Winkel stellung während des Transportes des Drehwinkelsensors bis zu seinem Einbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung eine mit einem Ende gehäusefest angeord nete Blattfeder (4) ist, welche mit ihrem anderen Ende mit Vorspannung auf dem Ende der Welle (3) aufliegt und dort be festigt ist, und daß die Blattfeder (4) eine Sollbruch stelle (8) hat.

2. Drehwinkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Blattfeder (4) mit einem Ringkörper (7) auf der Stirnfläche der Welle (3) aufliegt, der durch die Sollbruchstelle (8) mit dem übrigen Blattfederbereich verbunden ist und durch den ein Zapfen (9) der Welle (3) greift.

3. Drehwinkelsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Welle (3) durch Verstemmen des Zapfens (9) mit dem Ringkörper (7) verbunden ist.

4. Drehwinkelsensor nach zumindest einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (4) auf einer Leiterplatte (2) befestigt ist, welche die elektronischen Bauteile des Drehwinkelsensors trägt und durch die die Welle (3) mit einem Ende hindurchgeführt ist.

5. Drehwinkelsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Blattfeder (4) ein durch Schrauben (5, 6) auf der Leiterplatte (2) gehaltenes Blechteil ist.