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1. WO2021004567 - SENSOR ASSEMBLY FOR SENSING A STEERING TORQUE AND AN ABSOLUTE ANGULAR POSITION, AND SENSOR DEVICE HAVING SAID SENSOR ASSEMBLY

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

Sensoranordnunq zur Erfassung eines Lenkmomentes sowie einer absoluten

Winkelposition und Sensorvorrichtunq mit dieser Sensoranordnunq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Erfassung eines Lenk momentes und einer absoluten Winkelposition eines Lenkelements, wobei das Len kelement beispielsweise eine Lenkwelle oder ein Teil eines Lenkrades eines Kraft fahrzeuges sein kann. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Sensorvorrichtung mit einer Sensoranordnung zur Erfassung eines Lenkmomentes und einer absoluten Winkelpo sition eines Lenkelements.

Die WO 2016/127988 A1 zeigt eine Anordnung zum Messen einer Kraft bzw. eines Momentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement. Die Kraft bzw. das Moment wirkt auf das Maschinenelement, wodurch es zu mechanischen Spannungen kommt und sich das Maschinenelement geringfügig verformt. Das Ma schinenelement weist mindestens zwei sich umfänglich um die Achse herum erstre ckende Magnetisierungsbereiche für eine im Maschinenelement ausgebildete Magne tisierung auf. Die Magnetisierungsbereiche bilden jeweils einen Primärsensor zur Be stimmung der Kraft bzw. des Momentes. Die Anordnung umfasst weiterhin mindes tens einen ersten Magnetfeldsensor, einen zweiten Magnetfeldsensor und einen drit ten Magnetfeldsensor, welche jeweils einen Sekundärsensor zur Bestimmung der Kraft bzw. des Momentes bilden. Die Primärsensoren, d. h. die Magnetisierungsberei che dienen zur Wandlung der zu messenden Kraft bzw. des zu messenden Momentes in ein entsprechendes Magnetfeld, während die Sekundärsensoren die Wandlung die ses Magnetfeldes in elektrische Signale ermöglichen. Die Magnetfeldsensoren sind jeweils zur einzelnen Messung einer Richtungskomponente eines durch die Magneti sierung sowie durch die Kraft bzw. das Moment bewirkten Magnetfeldes ausgebildet. Das Magnetfeld tritt aufgrund des invers-magnetostriktiven Effektes auf. Die Magnet feldsensoren sind gegenüber dem Maschinenelement angeordnet, wobei bevorzugt nur ein geringer radialer Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren und einer inne ren oder äußeren Oberfläche des Maschinenelementes vorhanden ist. Die Magnet feldsensoren können paarweise an gleicher Position, beispielsweise auf einer Vorder-und einer Rückseite einer Platine angeordnet sein.

Derzeit werden für Magnetfeldsensoren in der Regel plane Standardplatinen genutzt. Da das magnetostriktive Messprinzip nur bis zu einem bestimmten Abstand zwischen Primär- und Sekundärsensor bzw. zwischen dem passiven und dem aktiven Sensor funktioniert und zuverlässige Messwerte liefert, sollten die Magnetfeldsensoren so nah wie möglich an den Magnetisierungsbereichen des Bauteils platziert werden. Die Magnetfeldsensoren werden daher soweit wie möglich außen am Rand der Platine platziert, um möglichst nahe an den Primärsensor zu gelangen. Eine randnahe Plat zierung von Bauteilen ist jedoch nicht immer möglich, da vorgegebene Platinen-Design-Regeln einen Mindestabstand zwischen dem Platinenrand und den auf der Platine zu platzierenden Bauteilen vorschreiben. Dadurch bedingt kann die Entfernung zwischen Primär- und Sekundärsensor zu groß werden, sodass dieses Sensorprinzip nur noch schlecht oder gar nicht mehr funktioniert. Einschränkungen existieren auch durch bestimmte Bauraumvorgaben.

In einer zum Anmeldezeitpunkt noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung

DE 10 2018 110 553 der Anmelderin sind eine Drehmomentsensoranordnung und ein Wankstabilisator mit dieser Anordnung beschrieben. Die Drehmomentsensoranord nung umfasst mindestens einen Primärsensor, welcher als magnetisch codierter Ab schnitt eines Maschinenelementes ausgebildet ist. Das Drehmoment an dem Maschi nenelement soll erfasst werden, wobei das Maschinenelement bevorzugt ein Flansch eines Wankstabilisators an einem Kraftfahrzeug ist. Gegenüberliegend zum Pri märsensor ist ein Sekundärsensor auf einer Platine ausgebildet. Der Sekundärsensor wandelt Änderungen des Magnetfeldes des Primärsensors in ein elektrisches Signal um. Die Platine besitzt eine ebene Grundfläche mit einer winklig zu dieser verlaufen den Fläche. Die winklige Fläche trägt den Sekundärsensor und liegt dem Pri märsensor gegenüber. Es kann ein optimaler Abstand zwischen dem Primärsensor und dem Sekundärsensor gebildet und gewählt werden. Die winklige Fläche kann als Flügel der Platine bezeichnet werden.

Die DE 44 09 892 A1 beschreibt einen Sensor zur Erfassung eines Lenkwinkels eines Fahrzeuges. Der Sensor umfasst eine erste Codescheibe, welche von einer Anzahl von Aufnehmern, beispielweise Magnet-Hall-Schranken, abgetastet wird. Die erste Codescheibe dreht sich mit derselben Geschwindigkeit wie ein Lenkrad. Weiterhin

weist der Sensor eine zweite Codescheibe auf, welche sich mit einem Viertel der Ge schwindigkeit der ersten Codescheibe dreht. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Codescheiben zueinander ist wählbar. Die zweite Codescheibe weist drei Codespuren auf, welche von Aufnehmern abgetastet werden. Die erzeugten Fein- und Grobsignale werden geeignet verknüpft, um den Winkel zu bestimmen.

Aus der DE 195 06 938 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Winkelmes sung bei einem drehbaren Körper bekannt, insbesondere eines um mehr als 360° drehbaren Körpers. An dem drehbaren Körper sind mindestens zwei weitere drehbare Körper angeordnet, wobei die Körper miteinander interagieren. Beispielsweise sind die drehbaren Körper Zahnräder oder Zahnkränze, deren Zähne bzw. Winkelmarken gegenseitig ineinander greifen. Das Verfahren sieht vor, dass die Winkelpositionen der zusätzlichen Körper mittels zusätzlicher Sensoren ermittelt werden. Aus den ermit telten Winkelpositionen der drehbaren Körper wird die Winkellage des ersten drehba ren Körpers bestimmt. Jeder drehbare Körper weist eine vorbestimmte Zähnezahl auf, wobei sich die Zähnezahl der weiteren drehbaren Körper von der Zähnezahl des ers ten drehbaren Körpers unterscheiden. In dieser Druckschrift ist auch die Methode zur Auswertung der Sensorsignale und Bestimmung der Winkellage beschrieben, worauf explizit verwiesen wird.

Insbesondere beim Starten von Kraftfahrzeugen, welche autonom Fahren oder Assis tenzsysteme aufweisen, ist es notwendig, den aktuellen Lenkwinkel sowie das Lenk moment eines Lenkelements, wie einer Lenkwelle, zu kennen. Beim Abstellen des Kraftfahrzeuges gespeicherte Messdaten könnten gelöscht oder durch Drehen des Lenkelements bei ausgeschaltetem Sensor nicht mehr korrekt sein, sodass beim Star ten des Kraftfahrzeuges korrekte Messdaten nicht zur Verfügung stehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine Sensoranordnung und eine Sensorvorrichtung bereitzustellen, welche es ermöglichen, insbesondere schon beim Starten eines Kraftfahrzeuges sowohl einen Lenkmoment sowie eine absolute Winkelposition eines drehbaren Maschinenteils bei einem Multiturn desselben zu bestimmen. Die absolute Winkelposition soll aus der tatsächlichen Stellung des Lenkelements bestimmbar sein, ohne dass dafür zunächst eine Nullpunktposition angefahren werden muss.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sensoranordnung gemäß dem beige fügten Anspruch 1 sowie durch eine Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung dient der Erfassung eines Lenkmomentes und einer absoluten Winkelposition eines sich entlang einer Achse erstreckenden Lenkelements. Das Lenkelement ist beispielsweise eine Lenkstange bzw. eine Lenk welle oder ein Teil eines Lenkrades eines Kraftfahrzeuges oder ein ähnliches Bauteil in der Lenkstrecke des Kraftfahrzeugs. Insbesondere kommt die Sensoranordnung zur Bestimmung eines Lenkmomentes und einer absoluten Winkelposition bei einem Mul-titurn des Lenkelements zum Einsatz, d.h. bei einer Umdrehung die größer 1 ist bzw. über 360° hinausgeht. Häufig gestatten die üblichen Lenkstrecken mindestens 2,5 Umdrehungen, ausgehend von einer Geradeausstellung in jeder Richtung bzw. Dreh winkel von +/- 900°. Das Lenkmoment kann auch als Drehmoment und die absolute Winkelposition als Drehwinkel bezeichnet werden. Zur Bestimmung der Messdaten umfasst die Sensoranordnung eine Platine, ein erstes Sensorelement und ein zweites Sensorelement. Die Platine weist eine senkrecht zur Achse des Lenkelements befind liche Grundfläche auf. Weiterhin umfasst die Platine mindestens eine winklig zur Grundfläche verlaufende Fläche. Das erste Sensorelement dient der Bestimmung des Lenkmomentes, welches z. B. durch einen Fahrer auf das Lenkelement eingebracht wird. Das erste Sensorelement besteht aus mindestens einem Primärsensor und ei nem dem Primärsensor gegenüberliegenden Sekundärsensor. Der Primärsensor er zeugt ein magnetisches Feld, wobei er als ein magnetisch codierter Abschnitt auf dem Lenkelement ausgebildet ist. Der Sekundärsensor dient dem Erfassen des magneti schen Feldes des Primärsensors und der Umwandelung dieses Signals in ein elektri sches Signal. Der dem Primärsensor gegenüberliegende Sekundärsensor ist auf der winklig verlaufenden Fläche der Platine angeordnet. Das zweite Sensorelement dient der Bestimmung der absoluten Winkelposition, wobei das zweite Sensorelement ein am Lenkelement angeordnetes Hauptzahnrad und mindestens zwei weitere Zahnrä der sowie einen auf der Grundfläche der Platine angeordneten Winkelsensor umfasst. Ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und das Hauptzahnrad stehen untereinander in Wechselbeziehung, sodass Rotationen weitergegeben werden. Das zweite Zahnrad weist eine um eins höhere Zahnanzahl als das erste Zahnrad auf. Somit kann zum Er fassen das Noniusprinzip angewendet werden. Jedes Zahnrad bildet ein Target oder weist ein Target auf, wobei das Target so angeordnet ist, dass es dem auf der Grund fläche der Platine angeordneten Winkelsensor gegenüber liegt, sodass eine absolute Winkelposition bei Verdrehung des Lenkelements erfasst werden kann. Somit können mittels der Sensoranordnung gleichzeitig das Lenkmoment und die absolute Winkel position bestimmt werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Sensoranordnung ist, dass ein Multiturn, also eine Len kelementumdrehung von mehr als 360° sowie ein Lenkmoment gleichzeitig erfasst werden können. Vorteilhafterweise ist mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung sofort beim Starten eines Kraftfahrzeuges, welches das Lenkelement mit der Senso ranordnung umfasst, das Messen des Lenkmomentes sowie der absoluten Winkelpo sition möglich. Dadurch ist kein Referenzpunkt oder das Speichern einer Verdrehung des Lenkelements beim Abstellen des Kraftfahrzeuges notwendig.

Die absolute Winkelposition wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen -900° und +900° bzw. plus/minus 2,5 Umdrehungen des Lenkelements, ausgehend von einer Nullstellung des Lenkelements ermittelt. Demnach ist eine Messung in beide Drehrich tungen möglich. Andere Umdrehungszahlen sind denkbar.

Bevorzugt sind das erste Sensorelement und das zweite Sensorelement orthogonal zueinander angeordnet.

Vorzugsweise ist die winklige Fläche der Platine parallel zur Achse des Lenkelements angeordnet. Alternativ bevorzugt ist die winklige Fläche der Platine parallel zu der Oberfläche bzw. Mantelfläche des Lenkelements angeordnet, sodass ein geringer Ab stand zwischen dem Primärsensor und dem Sekundärsensor gewährleistet wird, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Bevorzugt ist die winklig verlaufende Fläche der Pla tine senkrecht zur Grundfläche der Platine ausgebildet.

Die Platine umfasst vorzugsweise eine oder mehr als eine winklig ausgebildete Flä che. Besonders bevorzugt umfasst die Platine zwei winklig ausgebildete Flächen. Al ternativ bevorzugt umfasst die Patine vier winklig ausgebildete Flächen. Auch mehr als vier winklig ausgebildete Flächen der Platine sind denkbar.

Das erste Sensorelement nutzt den Effekt der inversen Magnetostriktion. Bevorzugt ist der Primärsensor in Form des magnetisch codierten Abschnittes auf der äußeren Oberfläche des Lenkelements ausgebildet, sodass er dem Sekundärsensor mit einem geringen Abstand gegenüber liegt. Alternativ kann der Primärsensor als ein Teil des Lenkelements ausgebildet oder in dem Lenkelement integriert sein. Beispielsweise kann das Lenkelement eine Hohlwelle sein, an deren innerem Durchmesser der Pri märsensor angeordnet ist.

Der auf dem winklig ausgebildeten Abschnitt der Platine befindliche Sekundärsensor ist vorzugsweise ein Magnetfeldsensor.

Weist die Platine mehr als eine winklig ausgebildete Fläche auf, kann das erste Sen sorelement mehrere Sekundärsensoren aufweisen. Hierdurch wird die Messgenauig keit erhöht.

Das zweite Sensorelement ist als ein Winkeldrehgeber ausgebildet. Vorzugsweise ist das Target jedes Zahnrades auf dem Zahnrad in Form eines Magneten angeordnet. Alternativ bevorzugt ist das Zahnrad selber als Target ausgebildet, wobei das Zahnrad aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Auch die Zähne der Zahnräder kön nen in einer Ausführungsform als Target dienen.

In einer Ausführungsform weist das zweite Sensorelement mehr als zwei zusätzliche Zahnräder auf, sodass die Messgenauigkeit erhöht und Messfehler verringert werden können. Die zusätzliche Zahnradanzahl des zweiten Sensorelements soll immer ein Vielfaches von zwei betragen. Das Hauptzahnrad kann auch als Zahnkranz gestaltet und bezeichnet werden.

Der Winkelsensor, welcher der Erfassung der absoluten Winkelposition bzw. des Drehwinkels dient, ist bevorzugt ein Drehwinkelsensor. Besonders bevorzugt ist der Winkelsensor ein induktiver Wirbelstromsensor. Alternativ bevorzugt ist der Win kelsensor ein magnetischer Sensor. In einer Ausführungsform kann eine Kombination aus induktivem Wirbelstromsensor und magnetischem Sensor angewandt werden. In einer alternativen Ausführungsform ist der Sensor ein optischer Sensor, der bei spielsweise die Zähne der Zahnräder erfasst. Andere Sensorarten sind vorstellbar. Gegenüber jedem der mindestens zwei Zahnräder ist mindestens ein Winkelsensor angeordnet. Andere Sensorarten, kapazitiv, resistiv o.ä. sind denkbar.

Der Winkelsensor kann kontaktlos oder mit Kontakt messen. Bevorzugt ist der Win kelsensor kontaktlos ausgebildet.

Die mindestens zwei Zahnräder werden über das Hauptzahnrad, welches an dem Lenkelement angeordnet ist, angetrieben. Mittels der Winkelsensoren werden die Winkelinformationen der Zahnräder erfasst und daraus die absolute Winkelposition bestimmt.

In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Sensorelement mehr als einen Winkelsensor auf, um die Messgenauigkeit sowie die Redundanz zu verbessern. Be vorzugt weist das zweite Sensorelement zwei auf der Grundfläche der Platine ange ordnete Winkelsensoren auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoranordnung weiterhin eine Auswerteeinheit auf, welche der Auswertung der erfassten Messdaten dient.

Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung umfasst ein drehbares Lenkelement und ei ne auf dem Lenkelement angeordnete Sensoranordnung gemäß der zuvor beschrie benen Sensoranordnung mit all ihren Ausführungsformen. Das Lenkelement ist vor zugsweise ein Teil einer Servolenkung. Besonders bevorzugt ist die Servolenkung ei ne elektromechanische Servolenkung.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 zwei Schnittansichten einer ersten Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Sensorvorrichtung mit Sensoranordnung;

Fig. 2 zwei Schnittansichten einer zweiten Ausführungsform der Sensorvorrich tung;

Fig. 3 zwei Schnittansichten einer dritten Ausführungsform der Sensorvorrich tung;

Fig. 4 zwei Schnittansichten einer vierten Ausführungsform der Sensorvorrich tung.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sensoran ordnung 01. Die Sensoranordnung 01 dient der Erfassung eines Lenkmomentes und einer absoluten Winkelposition eines Lenkelements 02, welches typischerweise in ei nem Kraftfahrzeug verbaut ist. Das Lenkelement 02 weist eine Achse 03 auf, welche gleichzeitig eine Rotationsachse ist. Die Sensorvorrichtung umfasst das Lenkelement 02 und die Sensoranordnung 01. Das Lenkelement 02 kann eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges sein. Die Sensoranordnung 01 umfasst eine Platine 04, ein erstes Sensorelement 06 zur Erfassung eines Lenkmomentes und ein zweites Sensorele ment 07 zur Erfassung einer absoluten Winkelposition. Insbesondere kommt die Sen soranordnung 01 zur Bestimmung der absoluten Winkelposition des Lenkelements 02 bei ermöglichten Umdrehungen >1 sowie zur gleichzeitigen Bestimmung des Dreh oder Lenkmoments an dem Lenkelement 02 zum Einsatz. Die Platine 04 weist eine Grundfläche 08 auf, welche auf dem Lenkelement 02 angeordnet ist und zu dessen Achse 03 orthogonal liegt. Senkrecht zu ihrer Grundfläche 08 weist die Platine 04 zwei Flügelflächen 09 auf.

Das erste Sensorelement 06 ist ein Drehmomentsensor, welcher einen magnetisch codierten Abschnitt 11 und einen diesem gegenüberliegenden Magnetfeldsensor 12 aufweist. Der codierte Abschnitt 11 bildet einen Primärsensor und der Magnetfeld sensor 12 bildet einen Sekundärsensor. Der Magnetfeldsensor 12 wandelt das von dem magnetisch codierten Abschnitt 11 erzeugte magnetische Feld in ein elektrisches Signal um. Der magnetisch codierte Abschnitt 11 ist bevorzugt auf der Mantelfläche des Lenkelements 02 ausgebildet und der Magnetfeldsensor 12 ist auf der radial in nenliegenden Seite der Flügelfläche 09 der Platine 04 angeordnet. Auf jeder der bei den Flügelflächen 09 sind jeweils zwei Magnetfeldsensoren 12 angeordnet. Die Flü gelflächen 09 liegen sich gegenüber.

Das zweite Sensorelement 07 ist ein Winkeldrehgeber und umfasst ein Hauptzahnrad 13 sowie zwei zusätzliche Zahnräder 14. Das Hauptzahnrad 13 ist auf dem Lenkele ment 02 parallel zur Grundfläche 08 der Platine 04 angeordnet. Das Hauptzahnrad 13 und die beiden Zahnräder 14 greifen ineinander, sodass Rotationen des Lenkele ments 02 übersetzt weitergegeben werden. Alle Zahnräder 13, 14 liegen mit ihrer Haupterstreckungsebene parallel zur Grundfläche 08 der Platine 04. Das erste und das zweite Zahnrad 14 weisen eine um eins verschiedene Zahnanzahl auf. Die beiden Zahnräder 14 sind mindestens abschnittsweise aus einem elektrisch leitfähigen Mate rial bzw. aus einem gut elektrisch leitfähigen Füllstoff gebildet, sodass sie als ein Tar get fungieren können. Auf der Grundfläche 08 der Platine 04 sind zwei Wir

belstromsensoren 16 gegenüberliegend den beiden Zahnrädern 14 angeordnet. Ein Wirbelstromsensor 16 umfasst eine Empfänger- und Erregerspule und erfasst indu zierte Magnetfelder.

Die gesamte Sensoranordnung 01 arbeitet somit berührungslos. Mittels der von den zusätzlichen Zahnrädern 14 durch den Wirbelstromsensor 16 ermittelten Winkeldaten kann die absolute Winkelposition des Lenkelements auch bei Drehungen über 360° bzw. Umdrehungen größer eins bestimmt werden. Vorteilhafterweise lassen sich das Lenkmoment und die absolute Winkelposition des Lenkelements 02 mit der erfin dungsgemäßen Sensorvorrichtung gleichzeitig und zeitnah bestimmen, sodass beim Starten eines Kraftfahrzeuges keine gespeicherten Daten benötigt werden. Es werden das aktuelle Lenkmoment und die absolute Winkelposition z. B. beim Starten des

Kraftfahrzeuges ermittelt. Zur Auswertung weist die Sensorvorrichtung weiterhin eine Auswerteeinheit (nicht gezeigt) auf. In der Querschnittansicht A-A der Fig. 1 ist das Lenkelement 02 mit den umfangsseitig verteilten, gegenüberliegenden Flügelflächen 09 mit jeweils einem Magnetfeldsensor dargestellt. Der Wirbelstromsensor 16 ist ge genüberliegend dem Zahnrad 14 angeordnet.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt und einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Sensorvorrichtung. Die in Fig. 2 gezeigte Sensorvorrichtung gleicht zunächst der in Fig. 1 gezeigten Sensorvorrichtung. Abweichend zur Fig. 1 weist die in Fig. 2 ge zeigt Sensorvorrichtung ein alternatives zweites Sensorelement 07 auf, welches eine Kombination aus dem Winkelsensor 16 und einem Target 17 in Form eines Magneten mit einem dazugehörigen magnetischen Sensor 18 besitzt. Das eine Target 17 ist auf einem der beiden Zahnräder 14 angeordnet, wobei das Target 17 dem auf der Grund fläche 08 der Platine 04 befestigten magnetischen Sensor 18 gegenüberliegt. Der magnetische Sensor 18 erfasst das durch das Target 17 erzeugte Magnetfeld zur Be stimmung der absoluten Winkelposition des Lenkelements 02.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt und einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform der Sensorvorrichtung, welche zunächst der in Fig. 1 gezeigten Sensorvorrichtung gleicht. Abweichend zur Fig. 1 weist die in Fig. 3 gezeigt Sensorvorrichtung eine Plati ne 04 mit vier statt zwei Flügelflächen 09 auf. An den vier Flügelflächen 09 der Platine 04 sind jeweils zwei Magnetfeldsensoren 12 angeordnet. Die Flügelflächen 09 sind um jeweils 90° versetzt um das Lenkelement 02 angeordnet, was in der Quer schnittansicht B-B verdeutlicht ist. Jeweils zwei Flügelflächen 09 liegen einander ge genüber. Weiterhin unterscheidet sich die in Fig. 3 gezeigt Sensorvorrichtung von der in Fig. 1 gezeigten Sensorvorrichtung darin, dass das zweite Sensorelement gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform vier Zahnräder 14 aufweist. Die vier Zahnrä der 14 stehen mit dem Hauptzahnrad 13 in Eingriff und bestehen mindestens ab schnittsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt und einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform der Sensorvorrichtung, welche zunächst der in Fig. 2 gezeigten Sensorvorrichtung gleicht. Abweichend zur Fig. 2 weist die in Fig. 4 gezeigt Sensorvorrichtung eine Plati- ne 04 mit vier statt zwei Flügelflächen 09 auf. An den vier Flügelflächen 09 der Platine 04 sind jeweils zwei Magnetfeldsensoren 12 angeordnet. Die Flügelflächen 09 sind um jeweils 90° versetzt um das Lenkelement 02 angeordnet, was in der Quer schnittansicht B-B verdeutlicht ist. Jeweils zwei Flügelflächen 09 liegen einander ge-genüber. Weiterhin unterscheidet sich die in Fig. 4 gezeigt Sensorvorrichtung von der in Fig. 2 gezeigten Sensorvorrichtung darin, dass das zweite Sensorelement gemäß der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform vier Zahnräder 14 aufweist. Die vier Zahnrä der 14 stehen mit dem Hauptzahnrad 13 in Eingriff. Zwei gegenüberliegende Zahnrä der 14 weisen an ihrer der Platine 04 zugewandten Seitenfläche ein Target 17 auf. Jedes Target 17 ist gegenüberliegend einem magnetischen Sensor 18 angeordnet. Die anderen beiden Zahnräder 14 wirken mit dem Winkelsensor 16 induktiv zusam men. Somit ist eine Kombination aus verschiedenen Sensoranwendungen gezeigt.

Bezuqszeichenliste

Sensoranordnung

Lenkelement

Achse

Platine

-erstes Sensorelement

zweites Sensorelement

Platinengrundfläche

Flügelfläche

magnetisch codierter Abschnitt

Magnetfeldsensor

Hauptzahnrad

Zahnrad

-Wirbelstromsensor

Target

magnetischer Sensor