特許 7624530 少なくとも１つの操舵情報を誘導的に捕捉するための操舵センサユニットを備えた操舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-22

(45)【発行日】2025-01-30

(54)【発明の名称】少なくとも１つの操舵情報を誘導的に捕捉するための操舵センサユニットを備えた操舵装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20250123BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023566543

(86)(22)【出願日】2022-03-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-08

(86)【国際出願番号】 EP2022056921

(87)【国際公開番号】W WO2022228770

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2023-10-27

(31)【優先権主張番号】102021204232.5

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ヌーノ コスタ

(72)【発明者】

【氏名】ケヴィン フェスラー－アーベルス

【審査官】田邉 学

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第２００３－００３１６１１（ＫＲ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８２０２２２６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００２－３４０７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸（１２ａ）と、該入力軸（１２ａ）とは別個に構成された出力軸（１４ａ）とを含み、回転可能に支持された操舵軸（１０ａ；１０ｂ）と、
少なくとも１つのセンサ素子（１８ａ）と、該センサ素子（１８ａ）と相互作用する少なくとも２つのロータ要素（２０ａ，２２ａ；２０ｂ，２２ｂ）とを含み、少なくとも１つの操舵情報を誘導的に捕捉する操舵センサユニット（１６ａ）と、
を備えた、操舵装置であって、
前記ロータ要素（２０ａ，２２ａ；２０ｂ，２２ｂ）のうちの第１のロータ要素（２０ａ；２０ｂ）は、前記入力軸（１２ａ）と相対回動不能に接続され、前記センサ素子（１８ａ）に割り当てられ、前記操舵軸（１０ａ；１０ｂ）に対して垂直方向に延在する第１のロータ部（２４ａ）を有し、
前記ロータ要素（２０ａ，２２ａ；２０ｂ，２２ｂ）のうちの第２のロータ要素（２２ａ；２２ｂ）は、前記出力軸（１４ａ）と相対回動不能に接続され、前記センサ素子（１８ａ）に割り当てられ、前記操舵軸（１０ａ；１０ｂ）に対して垂直方向に延在する第２のロータ部（２６ａ）を有している、
操舵装置において、
前記第２のロータ要素（２２ａ；２２ｂ）は、前記出力軸（１４ａ）に固定するための複数の固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）を有し、前記第１のロータ要素（２０ａ；２０ｂ）は、前記固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）用の複数の貫通開口部（３４ａ，３６ａ；３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ）を有し、
前記固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）は、軸線方向に前記貫通開口部（３４ａ，３６ａ；３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ）を貫通して延在しており、
前記センサ素子（１８ａ）は、軸方向において、前記第１のロータ部（２４ａ）と前記第２のロータ部（２６ａ）の間に配置されていることを特徴とする、操舵装置。

【請求項2】

前記センサ素子（１８ａ）は、励磁コイルおよび／または受信コイルとして構成された少なくとも１つのセンサコイル（４０ａ，４２ａ）と、前記センサコイル（４０ａ，４２ａ）が配置され、前記操舵軸（１０ａ；１０ｂ）に対して垂直方向に延在する少なくとも１つの支持体要素（４４ａ）とを含んでいる、請求項１記載の操舵装置。

【請求項3】

前記第１のロータ部（２４ａ）および前記第２のロータ部（２６ａ）は、軸線方向において前記入力軸（１２ａ）の高さに配置されている、請求項１または２記載の操舵装置。

【請求項4】

前記第１のロータ部（２４ａ）および前記第２のロータ部（２６ａ）は、軸線方向において前記センサ素子（１８ａ）の反対側に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の操舵装置。

【請求項5】

前記第１のロータ部（２４ａ）は、前記センサ素子（１８ａ）の前記出力軸（１４ａ）に面する側に配置され、前記第２のロータ部（２６ａ）は、前記センサ素子（１８ａ）の前記出力軸（１４ａ）とは反対側に配置されている、請求項４記載の操舵装置。

【請求項6】

前記第２のロータ要素（２２ｂ）は、少なくとも３つの前記固定ラグ（２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）を有し、前記第１のロータ要素（２０ｂ）は、前記固定ラグ（２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）用の少なくとも３つの前記貫通開口部（３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ）を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の操舵装置。

【請求項7】

前記操舵センサユニット（１６ａ）は、前記操舵軸（１０ａ；１０ｂ）を周方向で取り囲む閉鎖カバー（４６ａ）を有し、該閉鎖カバー（４６ａ）は、センサ収容領域（４８ａ）を提供し、取り付けられた状態において、前記出力軸（１４ａ）を収容するためのステアリングギアハウジング（５０ａ）の取り付け開口部（４９ａ）を閉鎖するように設けられており、前記センサ素子（１８ａ）および前記ロータ要素（２０ａ，２２ａ；２０ｂ，２２ｂ）は、少なくとも部分的に前記閉鎖カバー（４６ａ）の前記センサ収容領域（４８ａ）内に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の操舵装置。

【請求項8】

前記固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）は、前記固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）が前記閉鎖カバー（４６ａ）の前記センサ収容領域（４８ａ）から引き出され、前記操舵軸（１０ａ）に対して垂直な少なくとも１つの方向で見て、少なくとも部分的に前記閉鎖カバー（４６ａ）との重畳から解放されるように軸線方向に延在する、請求項７記載の操舵装置。

【請求項9】

操舵システム（５２ａ）であって、少なくとも１つの取り付け開口部（４９ａ）を有するステアリングギアハウジング（５０ａ）と、請求項１から８までのいずれか１項記載の少なくとも１つの操舵装置とを備えている、操舵システム（５２ａ）。

【請求項10】

請求項１から８までのいずれか１項記載の操舵装置を取り付けるための方法であって、
第１のロータ要素（２０ａ；２０ｂ）を、入力軸（１２ａ）と相対回動不能に接続し、第２のロータ要素（２２ａ；２２ｂ）の固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）を、前記第１のロータ要素（２０ａ；２０ｂ）の貫通開口部（３４ａ，３６ａ；３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ）に挿入し、前記第２のロータ要素（２２ａ；２２ｂ）を出力軸（１４ａ）と相対回動不能に接続するために、前記出力軸（１４ａ）に固定する、方法。

【請求項11】

少なくともセンサ素子（１８ａ）、第２のロータ要素（２２ａ；２２ｂ）、およびステアリングギアハウジング（５０ａ）の取り付け開口部を閉鎖するための閉鎖カバー（４６ａ）を使用して、事前取り付け型閉鎖カバーアセンブリを製造し、該事前取り付け型閉鎖カバーアセンブリを、前記固定ラグ（２８ａ，３０ａ；２８ｂ，３０ｂ，３２ｂ）が前記貫通開口部（３４ａ，３６ａ；３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ）に挿入されるように操舵軸（１０ａ；１０ｂ）上でスライドさせる、請求項１０記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の上位概念による操舵装置から出発する。さらに、本発明は、そのような操舵装置を備えた操舵システム、ならびにそのような操舵装置を取り付けるための方法に関するものである。

【0002】

例えば、独国特許出願公開第１９９４１４６４号明細書および／または独国特許出願公開第１０１２１８７０号明細書のような従来技術からは、操舵角度および／または操舵軸に作用する操舵トルクを決定するための誘導型操舵センサを備えた自動車用操舵システムが公知である。この種の操舵センサは、一般に、操舵軸上に配置されたセンサハウジングと、該センサハウジング内に配置された例えば少なくとも１つのセンサコイルを有するプリント回路基板の形態のセンサ素子と、該センサ素子と相互作用しかつ操舵軸と相対回動不能に構成されている少なくとも１つのロータ要素とを備えている。

【0003】

さらに、独国特許出願公開第１０２０１８２０２２２６号明細書からは、ステアリングギアハウジングを閉鎖するための閉鎖カバーと、該閉鎖カバーのセンサ収容領域に配置され少なくとも１つの操舵情報を誘導的に捕捉するための操舵センサユニットとを備えた操舵装置が公知である。

【0004】

本発明の課題は、特に、安定性および／または堅牢性に関して改善された特性を有する操舵装置を提供することである。この課題は、請求項１，９および１０の特徴によって解決され、それに対して、本発明の好適な実施形態およびさらなる発展形態は、従属請求項から得ることができる。

【0005】

発明の開示
本発明は、入力軸、特にステアリングスピンドルと、該入力軸とは別個に構成されかつ特に入力軸に対して捻れ回転可能な出力軸、特にステアリングピニオンとを含み、特に操舵軸線周りに回転可能に支持された操舵軸を備え、さらに少なくとも１つのセンサ素子と、該センサ素子と相互作用する少なくとも２つのロータ要素とを含み、少なくとも１つの操舵情報を誘導的に捕捉する操舵センサユニットを備えた操舵装置であって、ここで、ロータ要素のうちの第１のロータ要素は、入力軸と相対回動不能に接続され、センサ素子に割り当てられ、操舵軸に対して垂直方向に延在する第１のロータ部を有し、ここで、ロータ要素のうちの第２のロータ要素は、出力軸と相対回動不能に接続され、センサ素子に割り当てられ、操舵軸に対して垂直方向に延在する第２のロータ部を有している、操舵装置から出発する。

【0006】

ここでは、第２のロータ要素は、出力軸に固定するための複数の、特に少なくとも２つの固定ラグを有し、第１のロータ要素は、固定ラグ用の、特にそれぞれ１つの固定ラグ用の、複数の、特に少なくとも２つの貫通開口部を有し、ここで、固定ラグは、特に取り付けられた状態において、操舵軸に関して軸線方向に貫通開口部を貫通して延在することが提案される。この構成により、好適には、操舵装置の安定性および／または堅牢性を改善することが可能になる。特に、この場合、第１のロータ要素および／または第２のロータ要素の傾斜を低減すること、あるいは好適には阻止することが可能になり、これによって、摩擦の増加が回避され、その結果、摩耗を最小限に抑えること、かつ／または騒音を低減することが可能になる。したがって、好適には、操舵装置の耐用年数および／または疲労強度を向上させることが可能になる。その上さらに、好適には、操舵装置のコスト効率を向上させることが可能になる。

【0007】

「操舵装置」とは、この文脈においては、特に車両、好適には自動車の操舵システムの少なくとも１つの部品、例えばサブアセンブリを意味するものと理解されたい。この操舵システムは、特に、操舵軸、特に出力軸を少なくとも部分的に収容するための、そして好適には操舵センサユニットを少なくとも部分的に収容するための取り付け開口部を有するステアリングギアハウジングを含んでいる。その上さらに、操舵システムは、例えば、特にステアリングギアハウジング内に配置され、好適には歯付きラックとして構成された少なくとも１つの操舵調整要素、および／または特に操舵軸を介して操舵調整要素に接続された少なくとも１つのステアリングハンドルなどのさらなる構成部品および／またはアセンブリを含むことができる。

【0008】

さらに「操舵センサユニット」とは、特に操舵軸を周方向で取り囲み、出力軸に対する入力軸の捻れ回転に基づいて、特にステアリングハンドルの操作と相関する、少なくとも１つの操舵情報を捕捉するように設けられたセンサユニットを意味するものと理解されたい。操舵情報とは、この場合好適には、操舵角度および／または特にステアリングハンドルを用いて操舵軸に加えられる操舵トルクである。この操舵センサユニットは、本発明では、操舵情報を誘導的に捕捉するために設けられており、したがって、操舵情報を磁気的に捕捉するための磁気的に作用する操舵センサユニットとは異なる。操舵情報を捕捉するために、操舵センサユニットは、特に誘導型センサ素子として構成されたセンサ素子と、該センサ素子と相互作用するロータ要素とを含む。

【0009】

センサ素子は、特に励磁コイルおよび／または受信コイルの形態の特に少なくとも１つのセンサコイルと、好適には、センサコイルが配置され、操舵軸に対して垂直方向に延在する、かつ／または操舵軸に対して垂直方向に配置される、少なくとも１つの支持体要素、例えばプリント基板および／またはプリント回路基板を含む。特に好適には、センサ素子は、特に励磁コイルおよび／または受信コイルとして構成された少なくとも２つのセンサコイルを含み、これらは支持体要素の異なる側面および／または収容面に配置される。その上さらに、センサ素子は、特に支持体要素上に配置され、特に１つのセンサコイルおよび／または複数のセンサコイルに電気的に接続された少なくとも１つの励磁回路および／または評価回路を含むことができる。さらに、センサ素子は、好適には、ハウジングに固定的に配置され、操舵軸を周方向で少なくとも大部分、好適には完全に取り囲む。

【0010】

ロータ要素は、少なくとも部分的に導電性かつ／または磁気透過性に構成されており、特に、１つのセンサコイルおよび／または複数のセンサコイルのうちの少なくとも１つに影響を与えるように設けられている。特に、ロータ要素は、センサ素子に対する対応するロータ要素の相対的な配向に依存して、センサコイルのセンサ信号を変化させるように設けられている。第１のロータ要素は、入力軸と相対回動不能に構成され、操舵軸を周方向で少なくとも大部分、好適には完全に取り囲んでいる。本明細書では、第１のロータ要素は、例えば圧着結合および／またはカシメ結合などを用いて摩擦結合的および／または形状結合的に入力軸に固定されてもよい。しかしながら、代替的に、第１のロータ要素は、例えば接着結合、融着結合、および／または溶接結合などを用いて素材結合的に入力軸に固定されてもよい。さらに、第１のロータ要素は、好適には、鍔付き形状かつ／または特に少なくとも１つの段部を有する段差状に形成される。この文脈において、第１のロータ要素は、特にセンサ素子に割り当てられ、径方向に延在し、特に少なくとも１つの導電性および／または磁気透過性のロータ翼、好適には複数のロータ翼を有する第１のロータ部と、入力軸に割り当てられ、好適には第１のロータ部に対して垂直方向に配置され、入力軸への固定のために設けられ、好適には第１のロータ部から出発して入力軸の方向および／またはステアリングハンドルの方向に延在している第１の固定区分とを含んでいる。さらに、第２のロータ要素は、出力軸と相対回動不能に構成され、操舵軸を周方向で少なくとも大部分、好適には完全に取り囲む。この場合、第２のロータ要素は、例えば圧着結合および／またはカシメ結合などを用いて摩擦結合的および／または形状結合的に出力軸に固定されてもよい。しかしながら、代替的に、第２のロータ要素は、例えば接着結合、融着結合、および／または溶接結合などを用いて素材結合的に出力軸に固定されてもよい。さらに、第２のロータ要素は、好適には、鍔付き形状および／または特に少なくとも１つの段部を有する段差状に構成される。この文脈において、第２のロータ要素は、特にセンサ素子に割り当てられ、径方向に延在し、特に少なくとも１つの導電性および／または磁気透過性のロータ翼、好適には複数のロータ翼を有する第２のロータ部と、出力軸に割り当てられ、好適には第２のロータ部に対して垂直方向に配置され、出力軸への固定のために固定ラグを有し、好適には第２のロータ部から出発して出力軸の方向および／または操舵調整要素の方向に延在している第２の固定区分とを含んでいる。特に好適には、第１のロータ要素および／または第２のロータ要素は、さらに一体的に形成されている。「固定ラグ」とは、この文脈においては、特に、操舵軸に関して軸線方向に延在し、出力軸への固定のために設けられている、第２のロータ要素の細長い、好適にはラグ形状および／または舌部形状の区分を意味するものと理解されたい。好適には、固定ラグは、この場合、第２のロータ部から出発して出力軸線方向および／または操舵調整要素の方向に延在する。さらに、特に貫通開口部の１つを貫通して案内される、特に第２のロータ部とは反対側の各固定ラグの端部区分は、出力軸への固定のために設けられ、かつ／または、取り付けられた状態において出力軸に固定される。これらの固定ラグは、さらに好適には、操舵軸の周方向に分散配置され、特に好適には形状的に安定するように構成されている。その上さらに好適には、これらの固定ラグは、相互に同一に構成されている。さらに、これらの貫通開口部は、好適には、第１のロータ要素の第１のロータ部に配置され、特に操舵情報の捕捉のために、出力軸に対する入力軸の捻れ回転が可能となるように、したがって第２のロータ要素に対する第１のロータ要素の捻れ回転が可能となるように固定ラグに対応して形成され、かつ／または固定ラグに適合化される。

【0011】

用語「少なくとも大部分」とは、少なくとも５５％、好適には少なくとも７５％、特に好適には少なくとも９５％を意味するものと理解されたい。「一体的に」とは、少なくとも相互に素材結合的に接続および／または形成されることを意味するものと理解されたい。素材結合部は、例えば、接着プロセス、射出成形プロセス、溶接プロセス、ろう付けプロセス、および／または他のプロセスによって製造することができる。しかしながら、好適には、一体的とは、１個のものから成形されたものおよび／または１個のもので成形されたものを意味するものと理解されたい。好適には、この１個のものとは、例えば射出成形法において、個々のブランク、鋳鉄、および／または鋳造体から製造される。「設けられる」とは、特に、特別に設計および／または装備されることを意味するものと理解されたい。ここで、物体が特定の機能のために設けられているとは、特に、物体がこの特定の機能を少なくとも１つの用途および／または動作状態において充足および／または実行することを意味するものと理解されたい。

【0012】

第１のロータ部は、例えば軸線方向において出力軸の高さに配置されてもよく、それに対して第２のロータ部は、軸線方向において入力軸の高さに配置されてもよいであろう。さらに、第１のロータ部および第２のロータ部が、軸線方向において出力軸の高さに配置されてもよいであろう。しかしながら、好適には、第１のロータ部および第２のロータ部は、軸線方向において入力軸の高さに配置されることが提案される。これにより、取り付けを簡単化することができ、かつ／またはロータ要素の直径を、特に、出力軸と比較して入力軸の直径が小さいことに基づき低減することができる。

【0013】

その上さらに、第１のロータ部および第２のロータ部が、軸線方向においてセンサ素子の対向側に配置されていることが提案される。特に好適には、この場合、第１のロータ部は、センサ素子の出力軸に面する側および／または操舵調整要素に面する側に配置され、第２のロータ部は、センサ素子の出力軸とは反対側および／またはステアリングハンドルに面する側に配置される。これにより、特に、操舵装置の特に高い安定性と同時に簡単な取り付けが達成可能になる。

【0014】

第２のロータ要素が、特に操舵軸の周方向に分散され好適には形状的に安定した少なくとも３つ、少なくとも４つ、または少なくとも５つの固定ラグを有し、第１のロータ要素が、固定ラグ用の、特にそれぞれ１つの固定ラグ用の少なくとも３つ、少なくとも４つ、または少なくとも５つの貫通開口部を有するならば、好適には、異なる状況に適合化可能である特に好適な多様性の操舵装置を提供することが可能になる。

【0015】

さらなる実施形態では、操舵センサユニットが、操舵軸を周方向で取り囲む閉鎖カバーを有し、該閉鎖カバーは、センサ収容領域を提供し、取り付けられた状態では、出力軸を収容するためのステアリングギアハウジングの取り付け開口部を特に液密に閉鎖するように設けられており、ここで、センサ素子およびロータ要素は、少なくとも部分的に閉鎖カバーのセンサ収容領域内に配置されていることが提案される。この閉鎖カバーは、好適には、ポット形状および／またはカップ形状に形成されている。特に好適には、閉鎖カバーは一体的に形成され、好適には操舵軸用の、特に入力軸用の特に封止されたかつ／または封止可能な貫通開口部を有している。その上さらに、好適には、この閉鎖カバーは、操舵システムのセンサケーブルの結合のために設けられた、好適にはソケットとして構成された少なくとも１つのプラグインコネクタを有する。特に、閉鎖カバーは、本発明のケースでは、付加的なセンサハウジングに置き換えられる。特に好適には、さらにセンサ素子は、閉鎖カバー、特に閉鎖カバーのセンサ収容領域に面する内側に固定的に接続される。用語「液密」とは、本発明のケースでは、特に許容可能な許容誤差および／または製造技術的可能性の枠内で液密であることを意味するものと理解されたい。この構成により、好適には、付加的なセンサハウジングを省くことが可能になるため、部品効率を向上させることが可能になる。

【0016】

さらに好適には、固定ラグは、該固定ラグが閉鎖カバーのセンサ収容領域から引き出され、操舵軸に対して垂直な少なくとも１つの方向で見て、少なくとも部分的に閉鎖カバーとの重畳から解放されるように軸線方向に延在することが提案される。特に、この場合、出力軸へのそれぞれの固定のために設けられたそれぞれの固定ラグの少なくとも端部区分は、閉鎖カバーのセンサ収容領域から引き出され、操舵軸に対して垂直な少なくとも１つの方向で見て、閉鎖カバーとの重畳から解放される。これにより、取り付けをさらに簡単化することができる。なぜなら、第２のロータ要素が出力軸への固定のために自由にアクセス可能になるからである。

【0017】

さらに、前述した操舵装置を取り付けるための方法が提案され、この方法では、第１の取り付けステップにおいて、第１のロータ要素を、入力軸と相対回動不能に接続し、特に第１の取り付けステップに続く第２の取り付けステップにおいて、第２のロータ要素の固定ラグを、第１のロータ要素の貫通開口部に挿入する。続いて、特に第２の取り付けステップに続く第３の取り付けステップにおいて、第２のロータ要素を出力軸と相対回動不能に接続するために、例えば接着結合、溶接結合、圧着結合、および／またはカシメ結合を用いて、固定ラグを出力軸に固定することができる。しかしながら、代替的に、例えば出力軸への固定ラグの固定のために摩擦結合的な接続を使用する場合、出力軸への固定ラグの固定は、第２の取り付けステップにおいて直接および／または自動的に行うことも可能である。この場合は、特に、センサ収容領域から固定ラグを引き出すことが省かれてもよいであろう。さらに好適には、第２の取り付けステップにおいて、少なくともセンサ素子、第２のロータ要素、およびステアリングギアハウジングの取り付け開口部を閉鎖するための閉鎖カバー、特に既に前述した閉鎖カバーを使用して、事前取り付け型閉鎖カバーアセンブリを製造し、該事前取り付け型閉鎖カバーアセンブリを、固定ラグが閉鎖カバーアセンブリの取り付けの際に自動的に貫通開口部に挿入されるように、操舵軸上でスライドさせる。これにより、特に、既に前述した利点を達成することができる。特に、この場合、操舵装置の安定性および／または堅牢性を改善することができる。

【0018】

これらの操舵装置、操舵システム、および操舵装置を取り付けるための方法は、本明細書においては上述した用途および実施形態に限定されるべきものではない。特に、これらの操舵装置、操舵システム、および操舵装置を取り付けるための方法は、本明細書に記載された機能性を満たすために、本明細書で挙げられた個々の要素、構成部品、およびユニットの数とは異なる数を有することが可能である。

【0019】

さらなる利点は、以下の図面の説明から明らかになるであろう。これらの図面には、本発明の２つの実施例が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】操舵装置を備えた例示的な操舵システムが示された概略図である。

【図2】操舵装置の操舵軸と操舵装置の操舵センサユニットとが示された概略的断面図である。

【図3a】操舵センサユニットの第１のロータ要素が示された斜視図である。

【図3b】操舵センサユニットの第２のロータ要素が示された斜視図である。

【図3c】操舵センサユニットの第１のロータ要素と第２のロータ要素とが示された斜視図である。

【図4】操舵装置を取り付けるための方法が示された例示的なフローチャートである。

【図5a】さらなる操舵センサユニットの第１のロータ要素のさらなる実施例が示された斜視図である。

【図5b】さらなる操舵センサユニットの第２のロータ要素のさらなる実施例が示された斜視図である。

【図5c】さらなる操舵センサユニットの第１のロータ要素と第２のロータ要素とのさらなる実施例が示された斜視図である。

【0021】

実施例の説明
図１は、純粋に例示的な操舵システム５２ａを概略図で示している。この操舵システム５２ａは、電動支援型操舵システムとして構成されており、したがって、電動方式の補助力支援機能を有する。さらにこの操舵システム５２ａは、車両（図示せず）、特に自動車、好適には電気自動車での使用を想定している。操舵システム５２ａは、組み込まれた状態において、車両の車両ホイールとの作用接続を有し、車両の走行方向に影響を与えるために設けられている。原理的には、もちろん、この操舵システムを、液圧方式の補助力支援機能を備えた液圧支援型操舵システムとして構成することも考えられることである。

【0022】

操舵システム５２ａは、手動トルクを加えるための、本発明のケースでは例示的にステアリングホイールとして構成されたステアリングハンドル５４ａ、ならびにステアリングハンドル５４ａにおける操舵入力を車両ホイールの転舵運動に変換するために設けられた、それ自体公知のステアリングギア５６ａを含む。この目的のために、ステアリングギア５６ａは、ステアリングギアハウジング５０ａと、ステアリングギアハウジング５０ａ内に配置された操舵調整要素５８ａとを含んでいる。

【0023】

その上さらに、操舵システム５２ａは、操舵装置を含んでいる（特に図２も参照）。この操舵装置は、それ自体公知の操舵軸１０ａを含んでいる。この操舵軸１０ａは、ステアリングハンドル５４ａを、ステアリングギア５６ａ、特に操舵調整要素５８ａに接続し、この目的のために、取り付けられた状態において少なくとも部分的にステアリングギアハウジング５０ａの取り付け開口部４９ａに挿入されている。操舵軸１０ａの長手方向延長線は、軸線方向を定めている。操舵軸１０ａは、さらに、軸線方向と平行に配向された操舵軸線６０ａ周りに回転可能に支持されている。さらに、操舵軸１０ａは、多分割に構成されている。操舵軸１０ａは、ステアリングハンドル５４ａに割り当てられたステアリングスピンドルの形態の入力軸１２ａと、ステアリングギア５６ａに割り当てられたステアリングピニオンの形態で入力軸１２ａとは別個に構成された出力軸１４ａと、入力軸１２ａを出力軸１４ａに接続する好適にはトーションバーとして構成されたトーション要素６２ａとを含んでいる。

【0024】

さらに、操舵装置は、操舵センサユニット１６ａを含んでいる。この操舵センサユニット１６ａは、誘導型操舵センサユニットとして構成されており、したがって、誘導型の測定原理に基づいている。操舵センサユニット１６ａは、操舵軸１０ａ上に配置され、操舵軸１０ａを周方向で取り囲んでいる。操舵センサユニット１６ａは、特にステアリングハンドル５４ａの操作に相関する、例えば操舵角度および／または操舵トルクなどの少なくとも１つの操舵情報を捕捉するために設けられている。本発明のケースでは、操舵センサユニット１６ａは、出力軸１４ａに対する入力軸１２ａの捻れ回転に基づいて、少なくとも１つの操舵情報を捕捉するために設けられている。

【0025】

操舵センサユニット１６ａは、閉鎖カバー４６ａを含んでいる。この閉鎖カバー４６ａは、一体的に形成されている。閉鎖カバー４６ａは、センサ収容領域４８ａを提供し、センサハウジングとして機能するため、別個の付加的なセンサハウジングを省くことができる。さらに、閉鎖カバー４６ａは、例えばラジアルシャフトシールまたは注入されたシール要素を用いて封止された入力軸１２ａ用の貫通開口部６４ａを有する。取り付けられた状態において、閉鎖カバー４６ａは、入力軸１２ａ上に配置され、入力軸１２ａを周方向で取り囲んでいる。閉鎖カバー４６ａは、取り付けられた状態において、出力軸１４ａを収容するためのステアリングギアハウジング５０ａの取り付け開口部４９ａを液密に閉鎖するために設けられている。しかしながら、代替的に、閉鎖カバーは、多分割に構成してもよい。さらに、付加的なセンサハウジングを使用することも考えられる。

【0026】

操舵情報を誘導的に捕捉するために、操舵センサユニット１６ａは、さらに、センサ素子１８ａと、該センサ素子１８ａと相互作用する複数のロータ要素２０ａ，２２ａとを含んでいる。センサ素子１８ａおよびロータ要素２０ａ，２２ａは、少なくとも部分的に、閉鎖カバー４６ａのセンサ収容領域４８ａに配置されている。本発明のケースでは、操舵センサユニット１６ａは、センサ素子１８ａと相互作用する厳密に２つのロータ要素２０ａ，２２ａを含んでいる。これらのロータ要素２０ａ，２２ａは、センサ素子１８ａに対するロータ要素２０ａ，２２ａの相対的な配向に依存して、センサ素子１８ａのセンサ信号を偏向させるために設けられている。

【0027】

センサ素子１８ａは、一体的に構成されている。このセンサ素子１８ａは、完全にセンサ収容領域４８ａに配置されている。センサ素子１８ａは、閉鎖カバー４６ａに固定的に、特に解離不能に接続されている。本発明のケースでは、センサ素子１８ａは、センサ収容領域４８ａに面する閉鎖カバー４６ａの内側に固定的に接続されている。さらに、センサ素子１８ａは、当該センサ素子１８ａが軸線方向において入力軸１２ａの高さに配置され、入力軸１２ａを周方向で取り囲むようにセンサ収容領域４８ａに配置されている。さらに、センサ素子１８ａは、少なくとも１つのセンサコイル４０ａ，４２ａを有している。本発明のケースでは、センサ素子１８ａは、例示的に２つのセンサコイル４０ａ，４２ａを有している。これらのセンサコイル４０ａ，４２ａは、それ自体公知の励磁コイルおよび／または受信コイルとして構成されている。さらに、センサ素子１８ａは、センサコイル４０ａ，４２ａを保持し、センサコイル４０ａ，４２ａを閉鎖カバー４６ａに接続するためのプリント回路基板として構成された支持体要素４４ａを有する。この支持体要素４４ａは、操舵軸１０ａに対して垂直方向に延在している。さらに、センサコイル４０ａ，４２ａは、支持体要素４４ａの異なる側面および／または収容面に配置されている。さらに、センサ素子１８ａは、支持体要素４４ａ上に配置され、センサコイル４０ａ，４２ａに電気的に接続されたそれ自体公知の励磁回路および／または評価回路（図示せず）を含むことができる。代替的に、センサ素子は、厳密に１つのセンサコイルまたは３つ以上のセンサコイルを含んでいてもよいであろう。さらに、センサ素子を閉鎖カバーとは別個に構成すること、および／または出力軸の高さに配置することも考えられる。

【0028】

ロータ要素２０ａ，２２ａのうちの第１のロータ要素２０ａは、図３ａに詳細に示されている。この第１のロータ要素２０ａは、一体的に形成されている。第１のロータ要素２０ａは、完全にセンサ収容領域４８ａに配置される。第１のロータ要素２０ａは、入力軸１２ａに相対回動不能に接続されている。第１のロータ要素２０ａは、取り付けられた状態では、入力軸１２ａと解離不能に接続されている。本発明のケースでは、第１のロータ要素２０ａは、カシメ結合を用いて入力軸１２ａに接続されている。第１のロータ要素２０ａは、鍔付き形状に形成され、入力軸１２ａを周方向で取り囲んでいる。その上さらに、第１のロータ要素２０ａは、少なくとも部分的に導電性および／または磁気透過性の材料からなっている。本発明のケースでは、第１のロータ要素２０ａは、例示的に金属からなっている。

【0029】

さらに、第１のロータ要素２０ａは、段差状に形成され、本発明のケースでは、厳密に１つの段部を有している。第１のロータ要素２０ａは、ここでは、センサ素子１８ａに割り当てられた第１のロータ部２４ａと、入力軸１２ａに割り当てられた第１の固定区分６６ａとを有している（特に図２および図３ｃも参照）。第１のロータ部２４ａは、径方向および／または操舵軸１０ａに対して垂直方向に延在する。さらに、第１のロータ部２４ａは、軸線方向において入力軸１２ａの高さに配置されている。第１のロータ部２４ａは、ここでは、取り付けられた状態においてセンサ素子１８ａの出力軸１４ａに面する側に配置されている。第１のロータ部２４ａは、さらに、センサ素子１８ａに影響を与えるための径方向外側に位置する複数の第１のロータ翼６８ａと、第１のロータ翼６８ａを第１の固定区分６６ａに接続させ、複数の貫通開口部３４ａ，３６ａ、本発明のケースでは例示的に周方向に分散配置された２つの貫通開口部３４ａ，３６ａを含んだ径方向内側に位置する接続リング７０ａとを有する。本発明では、これらの貫通開口部３４ａ，３６ａの各々は、ここでは、操舵軸１０ａの全周の少なくとも３０％以上、好適には少なくとも４０％以上、５０％未満にわたって延在している。第１の固定区分６６ａは、軸線方向に延在し、入力軸１２ａへの固定のために設けられている。したがって、第１の固定区分６６ａは、第１のロータ部２４ａに対して垂直方向に配置され、本発明のケースでは、第１のロータ部２４ａから出発して入力軸１２ａの方向および／またはステアリングハンドル５４ａの方向に延在する。代替的に、第１のロータ要素を、多分割に構成することおよび／または少なくとも第１のロータ部において導電性および／または磁気透過性である任意の他の材料から形成することも考えられる。この文脈においては、特に、第１のロータ要素を、融着結合および／または接着結合などを用いて入力軸に接続させることも考えられる。さらに、第１のロータ要素が、基本的には、少なくとも２つの段部を有することも可能であろう。その上さらに、第１のロータ部が、軸線方向において出力軸の高さに配置されてもよいであろうし、かつ／または第１の固定区分が、第１のロータ部から出発して出力軸の方向に延在してもよいであろう。さらに、対応する接続リングを省き、第１のロータ翼を直接第１の固定区分に配置することも考えられる。このケースでは、貫通開口部を第１のロータ翼に配置してもよいであろう。

【0030】

ロータ要素２０ａ，２２ａのうち、第２のロータ要素２２ａは、図３ｂに詳細に示されている。この第２のロータ要素２２ａは、一体的に形成されている。第２のロータ要素２２ａは、少なくとも大部分がセンサ収容領域４８ａに配置されている。第２のロータ要素２２ａは、出力軸１４ａと相対回動不能に接続されている。第２のロータ要素２２ａは、取り付けられた状態では、出力軸１４ａと解離不能に接続される。本発明のケースでは、第２のロータ要素２２ａは、カシメ結合を用いて出力軸１４ａに接続されている。第２のロータ要素２２ａは、鍔付き形状に形成され、入力軸１２ａおよび出力軸１４ａを周方向で取り囲んでいる。その上さらに、第２のロータ要素２２ａは、少なくとも部分的に導電性および／または磁気透過性の材料からなっている。本発明のケースでは、第２のロータ要素２２ａは、例示的に金属からなっている。

【0031】

さらに、第２のロータ要素２２ａは、段差状に形成され、本発明のケースでは、厳密に１つの段部を有する。第２のロータ要素２２ａは、ここでは、センサ素子１８ａに割り当てられた第２のロータ部２６ａと、操舵軸１０ａに割り当てられた第２の固定区分７２ａとを有する（特に図２および図３ｃも参照）。第２のロータ部２６ａは、径方向および／または操舵軸１０ａに対して垂直方向に延在する。したがって、第２のロータ部２６ａは、第１のロータ部２４ａに対して平行に配向される。さらに、第２のロータ部２６ａは、軸線方向において入力軸１２ａの高さに配置されている。第２のロータ部２６ａは、ここでは、取り付けられた状態においてセンサ素子１８ａの出力軸１４ａとは反対側に配置されている。したがって、第１のロータ部２４ａおよび第２のロータ部２６ａは、ここでは軸線方向においてセンサ素子１８ａの対向側に配置されている。第２のロータ部２６ａは、さらに、センサ素子１８ａに影響を与えるための径方向外側に位置する複数の第２ロータ翼７４ａと、第２のロータ翼７４ａを第２の固定区分７２ａに接続させる径方向内側に位置する第１の接続リング７６ａとを有する。第２の固定区分７２ａは、軸線方向に延在し、出力軸１４ａへの固定のために設けられている。

【0032】

この目的のために、第２の固定区分７２ａは、複数の固定ラグ２８ａ，３０ａ、本発明のケースでは例示的に周方向に分散配置された２つの固定ラグ２８ａ，３０ａを含み、これらは、取り付けられた状態において、軸線方向に貫通開口部３４ａ，３６ａ、特に貫通開口部３４ａ，３６ａのそれぞれ１つを貫通して延在する（図３ｃ参照）。さらに、軸線方向における固定ラグ２８ａ，３０ａの長さは、操舵軸１０ａの周方向における固定ラグ２８ａ，３０ａの幅よりも短い。本発明では、固定ラグ２８ａ，３０ａの幅は、固定ラグ２８ａ，３０ａの長さよりも少なくとも２倍長い。ここでは、固定ラグ２８ａ，３０ａの各々は、操舵軸１０ａの全周の少なくとも３０％以上、好適には少なくとも４０％以上、５０％未満にわたって延在する。さらに、第２の固定区分７２ａは、固定ラグ２８ａ，３０ａを第２のロータ部２６ａに接続させる第２の接続リング７８ａを含んでいる。その結果、固定ラグ２８ａ，３０ａは、第２のロータ部２６ａに対して垂直方向に配置され、本発明のケースでは、第２の接続リング７８ａから出発して出力軸１４ａの方向および／または操舵調整要素５８ａの方向に延在する。それにより、第２の固定区分７２ａおよび／または固定ラグ２８ａ，３０ａは、第２のロータ部２６ａから出発して第１の固定区分６６ａとは逆方向に延在する。さらに、固定ラグ２８ａ，３０ａは、これらの固定ラグ２８ａ，３０ａが閉鎖カバー４６ａのセンサ収容領域４８ａから引き出され、操舵軸１０ａに対して垂直な少なくとも１つの方向で見て、少なくとも部分的に閉鎖カバー４６ａとの重畳から解放されるように軸線方向に延在する（図２参照）。代替的に、例えば摩擦結合的な接続を使用する場合に、固定ラグをセンサ収容領域から引き出すことを省くことも考えられる。さらに、第２のロータ要素を、多分割に構成することおよび／または少なくとも第２のロータ部において導電性および／または磁気透過性である任意の他の材料から形成することも考えられる。この文脈においては、特に、第２のロータ要素を、融着結合および／または接着結合などを用いて出力軸に接続させることも考えられる。さらに、第２のロータ要素が、基本的には、少なくとも２つの段部を有することも可能であろう。その上さらに、第２のロータ部が、軸線方向において出力軸の高さに配置されてもよいであろう。さらに、第２のロータ要素は、２つとは異なる数の固定ラグ、例えば少なくとも３つまたは少なくとも４つの固定ラグを有することも可能であろう。さらに、対応する第１の接続リングを省き、第２のロータ翼を直接第２の固定区分に配置することも考えられる。さらに、対応する第２の接続リングを省き、固定ラグを直接第２のロータ部に配置することも考えられる。

【0033】

以下では、図４を参照して操舵装置を取り付けるための例示的な方法が説明される。

【0034】

第１の取り付けステップ８０ａでは、少なくとも閉鎖カバー４６ａ、センサ素子１８ａ、および第２のロータ要素２２ａから、閉鎖カバーアセンブリの形態の事前取り付け型サブアセンブリを製造する。

【0035】

第２の取り付けステップ８２ａでは、第１のロータ要素２０ａを入力軸１２ａと相対回動不能に接続するために、第１のロータ要素２０ａを操舵軸１０ａ上でスライドさせ、第１の固定区分６６ａを介して入力軸１２ａに固定する。本発明のケースでは、第１のロータ要素２０ａは、ここでは例示的にカシメ結合を用いて入力軸１２ａに接続される。

【0036】

第３の取り付けステップ８４ａでは、第２のロータ要素２２ａの固定ラグ２８ａ，３０ａが、第１のロータ要素２０ａの貫通開口部３４ａ，３６ａに挿入される。この目的のために、閉鎖カバー４６ａ、センサ素子１８ａ、および第２のロータ要素２２ａを含んだ事前取り付け型閉鎖カバーアセンブリは、固定ラグ２８ａ，３０ａが閉鎖カバーアセンブリのスライドの際に自動的に貫通開口部３４ａ，３６ａに挿入されるように、操舵軸１０ａ上でスライドされる。閉鎖カバーアセンブリは、ここでは直線運動で軸線方向に入力軸１２ａ方向から出力軸１４ａ方向に操舵軸１０ａ上でスライドされる。しかしながら、代替的に、固定される閉鎖カバーアセンブリを使用し、操舵軸を直線運動で閉鎖カバーアセンブリに挿入することも考えられる。

【0037】

第４の取り付けステップ８６ａでは、第２のロータ要素２２ａを出力軸１４ａと相対回動不能に固定するために、固定ラグ２８ａ，３０ａが出力軸１４ａに固定される。本発明のケースでは、第２のロータ要素２２ａが、ここでは例示的にカシメ結合を用いて出力軸１４ａに接続される。この取り付けステップにおいて、特に好適には、固定ラグ２８ａ，３０ａが少なくとも部分的に閉鎖カバー４６ａのセンサ収容領域４８ａから引き出されている。なぜなら、これによって第２のロータ要素２２ａもしくは少なくとも固定ラグ２８ａ，３０ａが自由にアクセスでき、特に簡単に出力軸１４ａに固定できるからである。

【0038】

第５の取り付けステップ８８ａでは、操舵軸１０ａが、ステアリングギアハウジング５０ａの取り付け開口部４９ａに挿入され、この取り付け開口部４９ａは、閉鎖カバー４６ａを用いて、例えば係止結合および／または接着結合を用いて液密に閉鎖される。さらに、センサケーブルは、引き続き閉鎖カバー４６ａのプラグインコネクタ（図示せず）と接続することができる。

【0039】

図４の例示的なフローチャートは、操舵装置を取り付けるための方法を例示的に説明するものにすぎない。特に、個々の取り付けステップおよび／または取り付けステップの順序は変更可能である。この文脈においては、例えば、第１の取り付けステップ８０ａを省き、したがって閉鎖カバーアセンブリの製造を省くこと、および／または第５の取り付けステップ８８ａを変更することが考えられる。さらに、例えば歯車および／または遮蔽要素を使用するなどの付加的な取り付けステップを想定することも考えられる。その上さらに、代替的に、例えば出力軸１４ａへの固定ラグ２８ａ，３０ａの固定のために摩擦結合的な接続を使用する場合、出力軸１４ａへの固定ラグ２８ａ，３０ａの固定は、第１のロータ要素２０ａの貫通開口部３４ａ，３６ａへの第２のロータ要素２２ａの固定ラグ２８ａ，３０ａの挿入の際に直接および／または自動的に行うことも可能である。

【0040】

図５ａ～図５ｃには、本発明のさらなる実施例が示されている。以下の説明および図面は、実質的に実施例間の相違点に絞られ、この場合、同じ呼称の構成部品、特に同じ参照符号を有する構成部品に関しては、基本的に他の実施例の図面および／または説明、特に図１～図４の図面および／または説明も参照することができる。これらの実施例の区別のために、図１～図４の実施例の参照符号には文字ａが後置されている。図５ａ～図５ｃの実施例では、文字ａが文字ｂに置き換わっている。

【0041】

図５ａ～図５ｃのさらなる実施例は、操舵装置の第１のロータ要素２０ｂの貫通開口部３４ｂ，３６ｂ，３８ｂの数ならびに第２のロータ要素２２ｂの固定ラグ２８，３０ｂ，３２ｂの数において少なくとも実質的に先行の実施例とは異なっている。

【0042】

このケースでは、第１のロータ要素２０ｂは、周方向に分散配置された３つの貫通開口部３４ｂ，３６ｂ，３８ｂを含み、この場合、これらの貫通開口部３４ｂ，３６ｂ，３８ｂの各々は、操舵軸１０ｂの全周の少なくとも１５％以上、最大でも３０％にわたって延在している。

【0043】

さらに、第２のロータ要素２２ｂは、周方向に分散配置された３つの固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂを含み、これらは、取り付けられた状態において、軸線方向に貫通開口部３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ、特に貫通開口部３４ｂ，３６ｂ，３８ｂのそれぞれ１つを貫通して延在する。軸線方向における固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂの長さは、このケースでは、操舵軸１０ｂの周方向における固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂの幅よりも長い。本発明では、固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂの長さは、固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂの幅よりも少なくとも２倍長い。ここでは、固定ラグ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂの各々は、操舵軸１０ｂの全周の少なくとも１５％以上、最大でも３０％にわたって延在する。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】