DE10222118A1

DE10222118A1 - Drehmomentsensor und elektrisches Servolenkungssystem mit Drehmomentsensor

Info

Publication number: DE10222118A1
Application number: DE10222118A
Authority: DE
Inventors: Naoki Nakane; Kiyoshi Sugimura; Shigetoshi Fukaya; Masao Tokunaga; Kenji Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: US20030209087A1; FR2868749B1; FR2824910B1; US20020189371A1; US20060137474A1; US7089809B2; DE10262194B4; DE10222118B4; FR2824910A1; FR2868749A1; US6880411B2; US7047824B2

Abstract

Ein Drehmomentsensor (1) weist auf: einen Drehstab (4), der an den Eingangs- und Ausgangswellen (2, 3) koaxial ausgerichtet ist, einen ringförmigen Magneten (5), der an einem axialen Ende der Eingangswelle befestigt ist, ein Paar Magnetjoche (6), die an ein axiales Ende der Ausgangswelle befestigt sind, und einen Magnetsensor (7) zum Erfassen der magnetischen Flussdichte, die zwischen dem Paar von Magnetjochen erzeugt wird. Jedes der Magnetjoche ist mit Klauen (6a) ausgestattet, die mit konstanten Abständen dazwischen in Umfangsrichtung angeordnet sind, und deren Anzahl gleich je der N- oder S-Pole ist, die abwechselnd in Umfangsrichtung in dem Magneten angeordnet sind. Jede Mittellinie der Klauen fällt mit einer Grenze zwischen unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten zusammen, wenn der Drehstab nicht gedreht ist. Der Magnetsensor ist in einen axialen Spalt zwischen dem Paar von Magnetjochen eingefügt, ohne die Magnetjoche zu berühren.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehmomentsensor zum Erfassen von Drehmoment, das auf einen Drehstab ausgeübt wird, der in einem rotierenden Kraftüber tragungssystem und insbesondere in einem elektrischen Ser volenkungssystem verwendet wird.

Herkömmlicherweise werden gemäß einer in der JP-A-8-159887 offen gelegten Vorrichtung zum Erfassen eines Tor sionsdrehmoments, das auf eine Drehstab ausgeübt wird, ein Magnet und ein Magnetsensor verwendet. Der Magnet ist an einem axialen Ende, und der Magnetsensor an dem anderen axialen Ende des Drehstabs befestigt. Wenn das Torsions drehmoment auf die gegenüberliegenden axialen Enden des Drehstabs angelegt wird, wird der Drehstab gedreht, so dass eine Rotationsversatzes des Magnetsensors relativ zu dem Magneten verändert wird. Dementsprechend wird eine Ausgabe im Ansprechen auf das ausgeübte Drehmoment von dem Magnet sensor erzeugt.

Gemäß obiger Erfassungsvorrichtung sind elektrische Kontakte, wie zum Beispiel eine Schleifbürste und ein Schleifring zur Energieversorgung des Magnetsensors und zum Aufnehmen eines Signals von dem Magnetsensor notwendig, da der Magnet und der Magnetsensor an den gegenüberliegenden axialen Enden des rotierenden Drehstabs befestigt sind. Die Verwendung der Schleifbürste und des Schleifrings neigt da zu die Zuverlässigkeit der Erfassungsvorrichtung zu ver schlechtern.

Ferner werden, gemäß einer anderen in der JP-A-6-281513 offen gelegten Erfassungsvorrichtung, Schraubgetriebe ver wendet, auf die der Magnet befestigt ist, zum Umwandeln des Rotationsversatzes des axialen Endes des Drehstabs relativ zu dem anderen axialen Ende des Drehstabs in einen axialen Versatz des Magnetes relativ zu dem auf einem Gehäuse befe stigten Magnetsensor, obwohl diese Anmeldung angesichts dessen, dass der Magnet und der Magnetsensor verwendet wer den, der JP-A-8-159887 ähnlich ist. Dementsprechend sind die elektrischen Kontakte zur Energieversorgen des Magnet sensors, und zum Aufnehmen eines Signals von dem Magnetsen sor nicht notwendig.

Aber diese Erfassungsvorrichtung verwendet Getriebe, so dass der Aufbau der Erfassungsvorrichtung kompliziert ist. Ferner weist die Vorrichtung einen Nachteil der Funktion auf, da Erfassungsfehler und Ansprechverzögerungen aufgrund des Spiels der Getriebe und dem möglichem Verschleiß der Getriebe unvermeidbar scheinen.

Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, einen Drehmo mentsensor bereitzustellen, dessen Aufbau kompakter und dessen Funktion genauer ist, ohne elektrische Kontakte zu verwenden, sowie ein elektrisches Servolenkungssystem be reitzustellen, in das der Drehmomentsensor eingebaut ist. Weiterhin ist es Aufgabe vorliegender Erfindung ein Verfah ren zum einfachen Zusammenbauen eines ferromagnetischen Bauteils mit weichmagnetischen Bauteilen in dem Drehmoment sensor bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprü chen angegebenen Massnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Um obige Aufgabe zu erfüllen, ist bei einem Drehmo mentssensor zum Erfassen des Torsionsdrehmoments, das auf eine erste und eine zweite Welle ausgeübt wird, ein elasti sches Bauteil dazwischen angeordnet, und an die erste und zweite Welle befestigt, so dass die erste Welle, das ela stische Bauteil und die zweite Welle koaxial in einer Linie sind. Das elastische Bauteil wird elastisch gedreht, wenn das Torsionsdrehmoment auf die erste und die zweite Welle ausgeübt wird. Ein ferromagnetisches Bauteil ist mit einer gegebenen Position der ersten Welle oder einer gegebenen Position des elastischen Bauteils auf einer Seite der er sten Welle drehbar verbunden. Das ferromagnetische Bauteil erzeugt ein magnetisches Feld. Ein weichmagnetisches Bau teil ist mit einer gegebenen Position der zweiten Welle oder einer anderen gegebenen Position des elastischen Bau teils auf der Seite der zweiten Welle drehbar verbunden. Das weichmagnetische Bauteil liegt innerhalb des magneti schen Feldes und bildet einen magnetischen Kreis, so dass die in dem magnetischen Kreis erzeugte Magnetflussdichte verändert wird, wenn der Rotationsversatz des weichmagneti schen Bauteils entsprechend der Drehung des elastischen Bauteils relativ zu dem ferromagnetischen Bauteil verändert wird. Ein Magnetsensor ist in einer Umgebung und ohne Kon takt mit dem weichmagnetischen Bauteil zum Erfassen der in dem magnetischen Kreis erzeugten Magnetflussdichte angeord net.

Mit obigem Drehmomentsensor erfasst der Magnetsensor nicht direkt den von dem ferromagnetischen Bauteil erzeug ten Magnetfluss. Dementsprechend kann der Magnetsensor zum Beispiel an einem Gehäuse befestigt werden, in dem der Drehmomentsensor ohne elektrische Kontakte untergebracht ist, so dass die Zuverlässigkeit des Drehmomentsensors hö her ist.

Es ist vorteilhaft, ein weichmagnetisches Hilfsbauteil zu haben, das in dem Drehmomentsensor einen Magnetflusssam melabschnitt aufweist. Das weichmagnetische Hilfsbauteil liegt in der Nähe des weichmagnetischen Bauteils zum Zufüh ren von Magnetfluss von dem weichmagnetischen Bauteil und zum Zusammenführen desselben zu dem Magnetflusssammelab schnitt. Dementsprechend erfasst der Magnetsensor die in dem magnetischen Kreis durch den Magnetflusssammelabschnitt erzeugte Magnetflussdichte. Da der in dem weichmagnetischen Hilfsbauteil erzeugte magnetische Fluss zu dem Magnetfluss sammelabschnitt zusammengeführt wird, kann der Magnetsensor einen Durchschnitt der über einen gesamten Umfang des weichmagnetischen Bauteils erzeugten magnetischen Fluss dichte erfassen. Dementsprechend werden kaum Erfassungsfeh ler, Ungenauigkeiten im Zusammenbau der Komponenten, die den magnetischen Kreis bilden oder mangelhafte Ausrichtung zwischen der ersten und der zweiten Welle durch Herstel lungsfehler verursacht.

Vorzugsweise ist das ferromagnetische Bauteil ein ring förmiger Magnet, der N- und S-Pole aufweist, die in Um fangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, und das weichma gnetische Bauteil ist ein Paar ringförmiger Magnetjoche, die um einen äußeren Umfang des Magneten angeordnet sind, und sich axial mit axialem Spalt dazwischen gegenüberlie gen. Jedes der Magnetjoche weist Klauen auf, die radial bei konstanten Intervallen beabstandet sind, und deren Anzahl jeweils gleich der N- oder S-Pole ist. Ferner stehen die Klauen eines der Magnetjoche axial in Richtung des anderen Magnetjoches hervor, und sie sind so angeordnet, dass sie sich in Umfangsrichtung mit denen des anderen Magnetjochs abwechseln. Der Magnetsensor liegt in dem axialen Spalt zwischen dem Paar Magnetjoche.

Wenn bei obigem Aufbau die Winkelposition des Magneten relativ zu den Magnetjochen verändert wird, wenn das ela stische Bauteil verdreht wird, kommen die Klauen einer der Magnetjoche näher an die N- oder S-Pole, und die Klauen des anderen Magnetjoches kommen näher an die S- oder N-Pole. Die Polarität des Magnetflusses, der in einem der Magnetjo che fließt, ist entgegengesetzt dem in dem anderen Magnet joch. Zwischen den beiden Magnetjochen wird positive oder negative Magnetflussdichte erzeugt, die im Wesentlichen proportional zu einem Drehbetrag des elastischen Bauteils ist.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das weichmagnetische Hilfsbauteil ein Paar ringförmiger Hilfsmagnetjoche ist, die jeweils den Magnetflusssammelabschnitt aufweisen. Einer der Hilfsmagnetjoche ist um einen äußeren Umfang einer der Magnetjoche angeordnet, und der andere Hilfsmagnetjoch ist um einen äußeren Umfang des anderen Magnetjochs angeordnet, so dass sich die Magnetflusssammelabschnitte des Paares von Hilfsmagnetjochen axial, mit einem axialen Spalt dazwi schen, gegenüberliegen. In diesem Fall liegt der Magnetsen sor in dem axialen Spalt zwischen den Magnetflusssammelab schnitten.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Länge des axialen Spalts zwischen beiden Magnetflusssammelabschnitten kürzer als die Länge des axialen Spalts zwischen beiden Abschnit ten des Paares Hilfsmagnetjoche ist, mit Ausnahme der Ma gnetflusssammelabschnitte. Dieser Aufbau dient zum Verbes sern der Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors.

Als Alternative kann der Drehmomentsensor ein erstes Rotationsübertragungsbauteil aufweisen, durch das der Ma gnet mit der gegebenen Position der ersten Welle oder der gegebenen Position des elastischen Bauteils auf der Seite der ersten Welle verbunden ist, und ein zweites Rotations übertragungsbauteil, durch das das weichmagnetische Bauteil mit der anderen gegebenen Position der zweiten Welle oder der gegebenen Position des elastischen Bauteils auf der Seite der zweiten Welle verbunden ist. In diesem Fall lie gen der Magnet und das Paar Magnetjoche axial parallel mit dem elastischen Bauteil.

Vorzugsweise ist das erste Rotationsübertragungsbauteil ein erstes Zahnrad, das an der ersten Welle befestigt ist, und ein zweites Zahnrad, das an dem Magneten befestigt ist, wobei das erste und zweite Zahnrad miteinander in Eingriff stehen, und das zweite Rotationsübertragungsbauteil ist ein drittes Zahnrad, das an der zweiten Welle befestigt ist, und ein viertes Zahnrad, das an den Magnetjochen befestigt ist, wobei das dritte und vierte Zahnrad miteinander in Eingriff stehen.

Bei diesem Aufbau kann ein Abtastabschnitt, wie zum Beispiel das ferromagnetische Bauteil, das weichmagnetische Bauteil und der Magnetsensor getrennt von der ersten und zweiten Welle und dem elastischen Bauteil montiert werden. Dementsprechend ist es einfacher, den Abtastabschnitt zum Beispiel an das elektrische Servolenkungssystem zu montie ren. Ferner kann der Abtastabschnitt als einzelner Körper ersetzt werden, was Instandhaltungsarbeiten erleichtert.

Ferner ist vorteilhaft, dass jede der axialen Mittelli nien der Klauen der beiden Magnetjoche so liegt, dass sie im Wesentlichen mit einer Grenze zwischen den unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten zusammenfällt, wenn ein Drehwinkel des elastischen Bauteils einen Refe renzwert zeigt. Wenn das elastische Bauteil nicht gedreht wird, das heißt, wenn kein Torsionsdrehmoment auf die erste und zweite welle ausgeübt wird, wenn die axiale Mittellini en der Klauen so eingestellt sind, dass sie im Wesentlichen mit einer Grenze zwischen den unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten zusammenfallen, ist der Drehmo mentsensor weniger durch Magnetisierung beeinflusst, deren Wert aufgrund der Temperaturveränderung verringert wird.

Wenn zwei Magnetsensoren benutzt werden, deren Magne tismuserfassungsrichtungen einander entgegengesetzt sind, und vorzugsweise symmetrisch in Bezug auf eine Achse des weichmagnetischen Bauteils liegen, kann die Differenz zwi schen den Ausgaben der zwei Sensoren verwendet werden, um die Temperaturdrift des Magneten, der Magnetjoche und des Magnetsensors aufzuheben, so dass die Empfindlichkeit des Drehmomentsensors verdoppelt wird.

Alternativ kann der Magnetsensor aus mehr als zwei Sen soren bestehen, die mit konstanten Abständen am Umfang lie gen, und deren Magnetismuserfassungsrichtungen zueinander gleich sind. Wenn die Ausgaben von den Sensoren durch Ad dieren oder Durchschnittsberechnung verarbeitet werden, wird die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors merk lich verbessert, da die Maßschwankung der magnetischen Kreiskomponenten, wie zum Beispiel der Magneten und der Ma gnetjoche, und die Positionsschwankung der Magnetsensoren weniger beeinflusst werden.

Es ist vorteilhaft, dass eine magnetische Abschirmung mindestens den äußeren Umfang des Magnetsensors abdeckt. Die magnetische Abschirmung dient dazu, Einflüsse von Erd magnetismus und magnetischen Feldern, die um den Drehmo mentsensor erzeugt werden, aufzuheben, so dass fehlerhafte Erfassung verhindert wird. Die magnetische Abschirmung kann nur einen äußeren Umfang des Magnetsensors oder einen gan zen Abschnitt des magnetischen Kreises des Drehmomentsen sors bedecken.

Vorteilhafterweise ist die axiale Länge des Magneten länger als die des Magnetjoches. Eisenspäne können an den Kanten des Magneten haften, ohne in einen radialen Spalt zwischen dem Magneten und den Magnetjochen einzudringen, was den magnetischen Kreis zum Erfassen des Drehmoments nicht nachteilig beeinflusst, so dass die fehlerhafte Er fassung verhindert werden kann.

Im Fall, dass der oben erwähnte Drehmomentsensor in ein elektrisches Servolenkungssystem zum Lenken eines Fahrzeu grades eingebaut ist, ist die erste oder zweite Welle mit einem Ende der Lenkung verbunden, auf die das Lenkungs drehmoment ausgeübt wird, die andere Welle ist mit einem Lenkgetriebe verbunden, und ein Elektromotor versorgt den Lenkgetriebe im Ansprechen auf einen Steuerstrom von einer Steuerschaltung, wiederum in Ansprechen auf eine erfasste Ausgabe des Magnetsensors mit Antriebskraft, zum Unterstüt zen des auf die Lenkung ausgeübten Lenkungsdrehmoments.

Wenn der Magnetsensor eine integrierte Schaltung (bzw. hole IC) ist, dann ist der Drehmomentsensor kompakt und günstig, da die Hilfsschaltungen, wie zum Beispiel eine Verstärkungseinstellschaltung, eine Offseteinstellschaltung und eine Temperaturkompensationsschaltung, nicht notwendig sind, so dass der Drehmomentsensor aus einer geringeren An zahl an Komponenten bestehen kann. Da die Loch-Integrierte Schaltung keinen Schwingkreis benötigt, so dass kaum Rau schen abgestrahlt wird, stellt die Loch-Integrierte Schal tung kein Problem bezüglich des Rauschens für umliegende elektrische Vorrichtungen dar.

Es ist vorteilhaft, dass die Steuerschaltung ein Lei terplatte aufweist auf der auch der Magnetsensor montiert ist. In diesem Fall sind Kabelbäume und Verbindungsstücke zum Verbinden des Drehmomentsensors und der Steuerschaltung nicht notwendig, was wegen den fehlenden elektrischen Kon takten zu Kostenersparnis und höhere Zuverlässigkeit führt.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden, wie auch die Verfahren des Betriebs und die Funkti on zugehöriger Teile durch die folgende detaillierte Be schreibung, die beiliegenden Ansprüche und die Zeichnung gewürdigt, welche Teil dieser Anmeldung sind.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionszeichnung ei nes Drehmomentsensors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors von Fig. 1;

Fig. 2B ist eine Draufsicht auf einen Magneten und ein Magnetjoch des Drehmomentsensors von Fig. 1;

Fig. 2C ist eine Seitenansicht des Magneten und der Ma gnetjoche des Drehmomentsensors von Fig. 1;

Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht eines Drehmo mentsensors gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungs form;

Fig. 3B ist eine perspektivische Explosionszeichnung des Drehmomentsensors von Fig. 3A;

Fig. 4A ist eine schematische Ansicht des Magneten und der Magnetjoche, wenn ein Drehstab in eine Richtung gemäß der ersten Ausführungsform gedreht ist;

Fig. 4B ist eine schematische Ansicht des Magneten und der Magnetjoche gemäß der ersten Ausführungsform, wenn der Drehstab nicht gedreht ist;

Fig. 4C ist eine schematische Ansicht des Magneten und der Magnetjoche gemäß der ersten Ausführungsform, wenn der Drehstab in eine andere Richtung gedreht ist;

Fig. 4D ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Magnetflussdichte und dem Drehwinkel des Drehstabs ge mäß einer ersten Ausführungsform zeigt;

Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionszeichnung ei nes Drehmomentsensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentsen sors von Fig. 5;

Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionszeichnung ei nes Teiles eines Drehmomentsensors gemäß einer dritten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionszeichnung ei nes Teiles eines Drehmomentsensors gemäß einer vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionszeichnung ei nes Teiles eines Drehmomentsensors gemäß einer fünften Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines Teiles eines Drehmomentsensors gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Magnetflussdichte und dem magnetischen oder mechani schen Winkel des Drehstabs gemäß einer siebten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentsen sors gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors zum Zweck des Vergleichs mit dem Drehmomentsensor gemäß der achten Ausführungsform;

Fig. 14 ist eine Draufsicht eines Drehmomentsensors ge mäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentsen sors von Fig. 14;

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors gemäß einer Abwandlung der neunten Ausführungsform;

Fig. 17 ist eine schematische Ansicht des gesamten elektrischen Servolenkungssystems gemäß einer zehnten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 20A ist eine perspektivische Ansicht eines Drehmo mentsensors gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20B ist eine Draufsicht eines Rotationsübertra gungsbauteils des Drehmomentsensors von Fig. 20A;

Fig. 21A ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors, das auf einem Säulengehäuse gemäß einer vierzehn ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befestigt ist;

Fig. 21B ist eine schematische Ansicht des Drehmoment sensors von Fig. 21A in axialer Ansicht;

Fig. 22A ist eine Querschnittsansicht eines Drehmoment sensors, der auf einem Säulengehäuse gemäß einer Abwandlung der vierzehnten Ausführungsform befestigt ist; und

Fig. 22B ist eine schematische Ansicht des Drehmoment sensors von Fig. 22A in axialer Ansicht.

Erste Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer ersten Ausführungs form ist mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4D beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung des Drehmomentsensors 1. Fig. 2A ist eine Querschnittsan sicht des Drehmomentsensors 1. Fig. 2B und 2C zeigen je weils eine Drauf- und Seitenansicht eines Magneten und von Magnetjochen.

Der Drehmomentsensor ist zum Beispiel auf ein elektri sches Servolenkungssystem für ein Fahrzeug anwendbar (siehe Fig. 17) und zwischen einer Eingangswelle 2 und einer Aus gangswelle 3 angeordnet, die eine Lenkspindel bilden. Der Drehmomentsensor 1 dient zum Erfassen des Lenkdrehmoments, das auf die Lenkspindel ausgeübt wird.

Der Drehmomentsensor besteht aus einem Drehstab 4 (ela stisches Bauteil), der die Eingangswelle 2 und die Aus gangswelle 3 koaxial verbindet, einem Magneten 5 (ferroma gnetisches Bauteil), das an einem axialen Ende der Ein gangswelle 2 auf der Seite der Ausgangswelle 3 befestigt ist, einem Paar Magnetjoche 6 (weichmagnetisches Bauteil), das an einem axialen Ende der Ausgangswelle 3 befestigt ist, und einem Magnetsensor 7 zum Erfassen der Magnetfluss dichte, die zwischen dem Paar Magnetjoche 6 erzeugt wird.

Gegenüberliegende axiale Enden des Drehstabs 4 sind je weils in Löcher der Eingangs- und Ausgangswelle 2 und 3 eingefügt und jeweils über Stifte 8 an das andere axiale Ende der Eingangwelle 2 und das andere axiale Ende der Aus gangswelle 3 befestigt. Der Drehstab 4 hat gegebene Tor sions/Drehmoment-Eigenschaften, die zum Erbringen einer ge eigneten Rotationsversatzes seines axialen Endes relativ zu seinem anderen axialen Ende notwendig sind. Dementsprechend kann, wenn der Drehstab 4 gedreht wird, das axiale Ende der Eingangswelle 2 relativ zu dem axialen Ende der Ausgangs welle 3 gedreht, oder in Umfangsrichtung bewegt werden.

Der Magnet 5, der ringförmig ausgebildet ist, und aus N- und S-Polen besteht, die abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind, liegt außerhalb eines äußeren Umfangs des Drehstabs 4. Der Magnet 5 weist zum Beispiel 24 Pole auf.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist jedes Magnetjoch des Paares von Magnetjochen 6 (6A, 6B) ringförmig ausgebildet und um und in einer Umgebung von einem äußeren Umfang des Magneten 5 angeordnet. Jedes der Magnetjoche 6A oder 6B ist ausge stattet mit Klauen 6a, die in Umfangsrichtung konstante Ab stände aufweisen und deren Anzahl gleich der der N- oder S- Pole des Magneten 5 ist (12 Teile). Das Paar Magnetjoche 6 ist befestigt an und wird unterstützt durch eine Befesti gungsbasis oder Haltevorrichtung 9 (siehe Fig. 2), auf eine solche Weise, dass die Klauen 6a des Magnetjoches 6A und die Klauen 6a des Magnetjoches 6B axial in eine Richtung hervorstehen, so dass sie sich einander nahe kommen, und so liegen, dass sie sich in Umfangsrichtung miteinander ab wechseln.

In einem Zustand, in dem der Drehstab 4 nicht gedreht ist (wenn kein Torsionsdrehmoment auf den Drehstab 4 ausge übt wird, um die Eingangswelle 2 dazu zu veranlassen, sich relativ zu der Ausgangswelle 3 zu drehen), liegt jede axia le Mittellinie der Klauen 6a der Magnetjoche 6 (6A und 6B) so, dass sie mit einer Grenze zwischen unmittelbar benach barten N- und S-Polen des Magneten zusammenfällt.

Wie in Fig. 2C klarer ersichtlich, ist der Magnetsensor 3 in einem axialen Spalt G angeordnet, der zwischen dem Ma gnetjoch 6A und dem Magnetjoch 6B besteht, und erfasst die Magnetflussdichte, die zwischen den Magnetjochen 6A und 6B erzeugt wird. Der Magnetsensor 3 ist an einer gegebenen Stelle eines Gehäuses (nicht dargestellt) befestigt, ohne mit den Magnetjochen 6 in Kontakt zu geraten.

Der Magnetsensor 7 weist ein Lochelement, eine inte grierte Schaltung (bzw. hole IC oder Loch-IC) oder ein ma gnetisches Widerstandselement auf, das ein elektrisches Si gnal (zum Beispiel ein Spannungssignal) ausgibt, dessen Wert von einem Wert der erfassten Magnetflussdichte umge wandelt ist.

Somit ist der Magnet 5 an dem axialen Ende der Eingang welle 2 befestigt, und die Magnetjoche 6 sind an einem axialen Ende der Ausgangswelle 3 in obiger Ausführungsform befestigt, wie in den Fig. 1 bis 2C gezeigt, der Magnet 5 kann an dem axialen Ende des Drehstabs 4 auf einer Seite der Eingangwelle 2 befestigt sein, und das Magnetjoch 6 kann an dem anderen axialen Ende des Drehstabs 4 auf einer Seite der Ausgangswelle 3 befestigt sein, wie in Fig. 3A und 3B gezeigt. In diesem Fall ist eine innere Fläche des ringförmigen Magneten 5 an eine äußere Fläche des Drehstabs 4 pressgepasst, und ein inneres Loch einer Haltevorrichtung 9A zum Halten der ringförmigen Magnetjoche 6A und 6B ist an die äußere Fläche des Drehstabs 4 pressgepasst.

Der Magnet 5 und die Magnetjoche 6 sind in dem Drehmo mentsensor 1 zusammengebaut, und der Magnet 5 wird durch die folgenden Schritte relativ zu den Magnetjochen 6 posi tioniert:

1. Befestigen der ringförmigen Magnetjoche 6 an den Drehstab 4 auf der Seite der Ausgangswelle 3 oder dem axia len Ende der Ausgangswelle 3, zum Beispiel durch Presspassen oder Kleben,
2. Einfügen des Magneten 5 in die ringförmigen Magnet joche 6 und Halten des Magneten 5 darin, um freie Rotation relativ zu dem Drehstab 4 oder der Eingangswelle 2 für den versuchsweisen Zusammenbau zu ermöglichen,
3. Definieren einer Magnetruheposition, an der der Mag net 5 innerhalb der ringförmigen Magnetjoche 6 aufgrund der magnetischen Anziehungskraft ruht, die zwischen dem Ma gneten 5 und den ringförmigen Magnetjochen 6 erzeugt wird, und
4. Befestigen des Magneten 5 an dem Drehstab 4 auf der Seite der Eingangswelle 2 oder dem axialen Ende der Ein gangswelle 2 auf eine solche Weise, dass der Magnet 5 die Magnetruheposition hält.

Eine Betriebsart des Drehmomentsensors 1 ist nachste hend beschrieben.

Wie in Fig. 4B gezeigt, fällt in dem Zustand, dass kein Drehmoment auf den Drehstab 4 ausgeübt wird, so dass die Eingangswelle 2 nicht relativ zu der Ausgangswelle 3 ge dreht wird, das heißt einer neutralen Position, bei der der Drehstab 4 nicht gedreht ist, jede axiale Mittellinie der Klauen 6a der Magnetjoche 6 mit einer Grenze zwischen den unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten 5 zu sammen. In diesem Fall, da die Anzahl der Linien der magne tischen Kraft, die zwischen jeden der N-Pole und jede der Klauen 6a hindurchgehen, gleich denen ist, die zwischen je de der Klauen 6a und jeden der S-Pole hindurchgehen, sind die Linien der magnetischen Kraft innerhalb der jeweiligen Magnetjoche 6A und 6B geschlossen, und streuen nicht in den axialen Spalt G zwischen dem Magnetjoch 6A und dem Magnet joch 6B. Dementsprechend ist der Wert der Magnetflussdich te, die von dem Magnetsensor erfasst werden soll, null, wie in Fig. 4D gezeigt.

Wie in Fig. 4A oder 4C gezeigt, wird, wenn Drehmoment auf den Drehstab 4 ausgeübt wird, so dass die Eingangswelle 2 relativ zu der Ausgangswelle 3 gedreht wird, das heißt, wenn der Drehstab 4 gedreht wird, eine Winkelposition des Magneten 5, der an der Eingangswelle 2 befestigt ist, rela tiv zu dem Paar Magnetjoche 6 in Umfangsrichtung verändert, die an der Ausgangswelle 3 befestigt sind. Wenn jede axiale Mittellinie der Klauen 6a der Magnetjoche 6 von einer Gren ze zwischen den jeweiligen N- und S-Polen des Magneten 5 in Umfangsrichtung verschoben ist, erhöht sich die Anzahl der magnetischen Kraftlinien, die einen N- oder einen S-Pol aufweisen, in jedem der Magnetjoche 6A und 6B. Da die Pola rität der magnetischen Kraftlinien, deren Anzahl sich in einem der Magnetjoche 6A erhöht, entgegengesetzt zu den an deren Magnetjochen 6B ist, wird Magnetflussdichte zwischen den Magnetjochen 6A und 6B erzeugt, das heißt in dem axia len Spalt G. Der Wert der Magnetflussdichte ist ungefähr proportional zu einem Drehbetrag des Drehstabs 4, und ihre Polarität kann entsprechend der Richtung, in der der Dreh stab 4 gedreht wird, invertiert werden.

Nachstehend werden Vorteile des Drehmomentsensors 1 ge mäß der ersten Ausführungsform beschrieben.

Wenn der Drehstab 4 gedreht ist und die relative Posi tion des Magneten 5 zu dem Paar Magnetjoche 6 in Umfangs richtung verändert ist, ist die Magnetflussdichte zwischen dem Paar Magnetjoche 6 bei der gesamten Umgebung davon ver ändert, und der Wert der Magnetflussdichte ist bei jeder Umfangsposition identisch. Dementsprechend kann, wenn der Magnetsensor 7 bei einer gegebenen Position in dem axialen Spalt G liegt, mit dem sich die Magnetjoche 6A und 6B ein ander gegenüberliegen, der Magnetsensor 7 die Magnetfluss dichte zwischen dem Paar Magnetjoche 6 erfassen, ohne das Magnetjoch 6 zu berühren. Daher ist die Erfassungszuverläs sigkeit des Drehmomentsensors 1 höher, da die elektrischen Kontakte (zum Beispiel die Schleifbürste und der Schleif ring) für den Magnetsensor 7 nicht notwendig sind.

Ferner kann, da jede axiale Mittellinie der Klauen 6a der Magnetjoche 6 mit einer Grenze zwischen den unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten 5 zusammenfällt, wenn der Drehstab 4 nicht gedreht ist, ein neutraler Punkt des Magnetsensors 7 nie verschoben werden, selbst wenn die Magnetkraft des Magneten 5 aufgrund einer Temperaturverän derung verändert wird, wie in Fig. 4D gezeigt. Dementspre chend ist es unwahrscheinlich, dass der Drehmomentsensor durch Offset-Drift beeinflusst wird, und seine Genauigkeit ist in in einer Umgebung des neutralen Punktes stabiler.

Ferner kann die Position des Magneten 5 relativ zu den Magnetjochen 6 genau definiert werden, so dass die Ausgabe des Magnetsensors im Wesentlichen null ist, wenn der Dreh stab 4 nicht gedreht ist, da der Magnet 5 an den Drehstab 4 oder die Eingangswelle 2 befestigt wird, nachdem die Magne truheposition definiert ist, um die Magnetruheposition zu halten.

Zweite Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß der zweiten Ausführungs form ist mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung eines Drehmomentsensors 1. Fig. 6 ist eine Querschnittsan sicht des Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der zweiten Ausführungs form weist ein Paar Magnetflusssammelringe 10 (weichmagne tische Hilfsbauteile) zusätzlich zu den Komponenten der er sten Ausführungsform auf.

Jeder der Magnetflusssammelringe 10 (10A, 10B) ist aus demselben weichmagnetischen Material wie die Magnetjoche 6 hergestellt und in Ringform ausgebildet. Die Magnetfluss sammelringe 10A und 10B liegen jeweils um und in einer Um gebung von den äußeren Umfängen der Magnetjoche 6A und 6B.

Jeder der Magnetflusssammelringe 10 ist an einer Um fangsposition davon mit einer flachen Sammelplatte 10a aus gestattet. Die Sammelplatten 10a der Magnetflusssammelringe 10A und 10B liegen einander axial gegenüber. Der axiale Ab stand zwischen den Sammelplatten 10a ist kürzer als der zwischen den anderen Teilen der Magnetflusssammelringe 10A und 10B. Der Magnetsensor 7 liegt zwischen den Sammelplat ten 10a, die sich axial gegenüberliegen, und erfasst die Magnetflussdichte, die zwischen den Sammelplatten 10a er zeugt wird.

Mit obigem Aufbau wird der von dem Magneten 5 erzeugte Magnetfluss vorrangig auf den Sammelplatten 10a über die Magnetjoche gesammelt, da die Magnetflusssammelringe 10 ei nen Teil des magnetischen Kreises bilden. Der Magnetsensor 7 erfasst die Magnetflussdichte zwischen den Sammelplatten 10a, deren Wert ein Durchschnittswert der Magnetflussdichte zwischen den gesamten Umfängen der Magnetjoche 6 ist. Dem entsprechend werden in dem Drehmomentsensor 1 gemäß der zweiten Ausführungsform Erfassungsfehler kaum durch die Herstellungsfehler, Ungenauigkeiten bei dem Zusammenbau der Komponenten, die den Magnetischen Kreis bilden, oder Fluch tungsfehler zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen 2 und 3 verursacht.

Dritte Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer dritten Ausführungs form ist mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben. Fig. 7 zeigt ei ne perspektivische Explosionszeichnung eines Teiles des Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß einer dritten Ausführungs form weist zwei Magnetsensoren 2 auf, die in dem axialen Spalt zwischen den Magnetjochen 6A und 6B liegen. Die Ma gnetismuserfassungsrichtungen der jeweiligen Magnetsensoren 7 sind einander entgegengesetzt, wie durch die Pfeile in Fig. 7 gezeigt. Jeder der Magnetsensoren 7 ist an eine Dif ferenzschaltung 11 angeschlossen. Die Differenzschaltung 11 gibt ein Drehmomentsignal aus, nachdem die Ausgangssignale von den Magnetsensoren 7, die in die Differenzschaltung 11 eingegeben werden, darin differenziell verarbeitet werden.

Im Fall eines einzelnen Magnetsensors 7 ist die Erfas sungsschwankung aufgrund der Position, an der der Magnet sensor liegt, relativ groß. Aber da der Drehmomentsensor 1 gemäß der dritten Ausführungsform zwei Magnetsensoren 7 aufweist, ist die Erfassungsschwankung aufgrund der Posi tionen, an denen die Magnetsensoren liegen, kleiner.

Ferner kann die Ausgabedifferenz zwischen den Magnet sensoren 7 wirkungsvoll verwendet werden zum Aufheben der Temperaturdrift und zum Erhöhen der Erfassungsempfindlich keit.

Die Differenzschaltung 11 kann eine Komponente des Drehmomentsensors 1 sein, oder auch nicht. Wenn die Diffe renzschaltung keine Komponente des Drehmomentsensors 1 ist, übernimmt die ECU bzw. elektronische Steuereinheit (nicht dargestellt) die Rolle der Differenzschaltung 11 und kann auf der Grundlage der Ausgabe der Magnetsensoren 7 zum Be rechnen des Drehmoments differenzielle Verarbeitungen aus führen.

Die zwei Magnetsensoren gemäß der dritten Ausführungs form können auch in der zweiten Ausführungsform angewendet werden.

Vierte Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer vierten Ausführungs form ist mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben. Fig. 8 zeigt ei ne perspektivische Explosionszeichnung eines Teils eines Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der vierten Ausführungs form weist zwei Magnetsensoren 7 auf, was der dritten Aus führungsform ähnelt. Die zwei Magnetsensoren 7 sind in dem axialen Spalt zwischen den Magnetjochen 6A und 6B in Bezug auf den Drehstab 4 symmetrisch angeordnet (auf radial ge genüberliegenden Seiten des Drehstabs 4). Die Magnetismu serfassungsrichtungen der jeweiligen Magnetsensoren 7 sind zueinander entgegengesetzt, wie in Fig. 8 durch Pfeile ge zeigt. Jeder der Magnetsensoren 7 ist an eine Differenz schaltung 11 angeschlossen. Die Differenzschaltung 11 gibt ein Drehmomentsignal aus, nachdem die Ausgangssignale von den Magnetsensoren 7, die in die Differenzschaltung 11 ein gegeben werden, darin differenziell verarbeitet werden.

Da der Drehmomentsensor 1 gemäß der vierten Ausfüh rungsform zwei Magnetsensoren 7 aufweist, was der dritten Ausführungsform ähnelt, wird die Erfassung weniger durch die Positionen, an denen die Magnetsensoren liegen, beein flusst und daher ist die Erfassungsgenauigkeit verglichen mit der eines einzelnen Magnetsensors höher.

Ferner kann die Ausgangsdifferenz zwischen den Magnet sensoren 7 wirkungsvoll zum Aufheben der Temperaturdrift und zum Erhöhen der Erfassungsempfindlichkeit um ein Zwei faches verwendet werden, da die physikalische Größe der Er fassung verdoppelt ist. Ferner wirkt sich eine Fehlausrich tung zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle 2 und 3 weni ger auf die Erfassungsgenauigkeit aus.

Die Differenzschaltung 11 kann eine Komponente des Drehmomentsensors 1 sein oder nicht. Wenn die Differenz schaltung 11 keine Komponente des Drehmomentsensors 1 ist, übernimmt die ECU (nicht dargestellt) die Rolle der Diffe renzschaltung 11 und kann differenzielle Verarbeitung ba sierend auf den Ausgaben der Magnetsensoren 7 zum Berechnen des Drehmoments ausführen.

Fünfte Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer fünften Ausführungs form ist mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben. Fig. 9 zeigt ei ne perspektivische Explosionszeichnung eines Teiles des Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der fünften Ausführungs form weist zwei Magnetsensoren 7 auf, die symmetrisch in Bezug auf den Drehstab 4 in den Sammelplatten 10a der Ma gnetflusssammelringe 10 (10A, 10B) angeordnet sind, was der zweiten Ausführungsform ähnelt. Die Sammelplatten 10a gemäß der fünften Ausführungsform sind zwei Paare von Sammelplat ten 10a, die in Umfangsrichtung mit 180°-Abständen dazwi schen ausgebildet sind, wie in Fig. 9 gezeigt.

Jeder der zwei Magnetsensoren 7 liegt zwischen einem der Paare von Sammelplatten 10a, die einander axial gegen überliegen. Die Magnetismuserfassungsrichtungen der jewei ligen Magnetsensoren 7 sind einander entgegengesetzt, wie durch die Pfeile in Fig. 9 gezeigt. Jeder der Magnetsenso ren 7 ist an eine Differenzschaltung 11 angeschlossen. Die Differenzschaltung 11 gibt ein Drehmomentsignal aus, nach dem die Ausgangssignale von den Magnetsensoren 7 darin dif ferenziell verarbeitet werden.

Die fünfte Ausführungsform hat nicht nur den Vorteil, dass jeder der Magnetsensoren 7 einen Durchschnittswert der Magnetflussdichte zwischen den gesamten Umfängen der Ma gnetjoche 6 aufgrund der Verwendung der Magnetflusssammel ringe 10 erfasst, sondern hat auch den anderen Vorteil, dass die Erfassungsempfindlichkeit zweimal so hoch ist, und die Fehlausrichtung zwischen der Eingangs- und Ausgangswel le 2 und 3 sich weniger auf die Erfassungsgenauigkeit aus wirkt.

Sechste Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer sechsten Ausfüh rungsform ist mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben. Fig. 10 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung eines Teiles eines Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der sechsten Ausführungs form weist mehr als zwei Magnetsensoren 7 auf (drei Magnet sensoren 7 in dieser Ausführungsform.

Die drei Magnetsensoren 7, die in Umfangsrichtung mit konstanten Abständen angeordnet sind, sind in dem axialen Spalt zwischen den Magnetjochen 6A und 6B angeordnet und an eine Berechnungsschaltung 12 angeschlossen. Die Magnetismus erfassungsschaltungen der jeweiligen Magnetsensoren 7 sind zueinander gleich. Die Berechnungsschaltung 12 gibt ein Drehmomentsignal aus, nach der Bearbeitung die Ausgaben der drei Magnetsensoren 7 zu addieren, oder deren Durchschnitt zu bilden.

Da der Drehmomentsensor 1 gemäß der sechsten Ausfüh rungsform drei Magnetsensoren 7 aufweist und die Ausgaben dieser durch Addier- oder Durchschnittbildungsberechnung verarbeitet werden, wird die Erfassungsgenauigkeit vergli chen mit der des einzelnen Magnetsensors 7 merklich verbes sert, dessen Erfassung der Magnetflussdichte durch die Po sition, an der der Magnetsensor 7 liegt, in hohem Maße be einflusst wird.

Die Berechnungsschaltung 12 kann eine Komponente des Drehmomentsensors 1 sein oder nicht. Wenn die Berechnungs schaltung 12 keine Komponente des Drehmomentsensors 1 ist, übernimmt die ECU (nicht dargestellt) die Rolle der Berech nungsschaltung 12 und kann Addier- oder Durchschnittsbil dungsprozesse basierend auf den Ausgaben der Magnetsensoren 7 zum Berechnen des Drehmoments durchführen.

Siebte Ausführungsform

Fig. 11 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwi schen einem Drehwinkel des Drehstabes 4 (ein Versatzwinkel des Magneten 5 zu den Magnetjochen 6) und der Magnetfluss dichte zeigt, die zwischen den Magnetjochen 6 erzeugt wird. Der Drehwinkel des Drehstabes 4 ist als ein maximaler Dreh winkel des Drehstabs 4 in Bezug zu einer Polanzahl des Ma gneten 5 oder der Magnetjoche 6 gezeigt.

Wie in Fig. 11 gezeigt, kann das Drehmoment genau er fasst werden (empfindliche Zone), wenn folgende Formel (1) erfüllt ist.

θ_max . n ≦ 120 [Grad] (1)

wobei θ_max ein maximaler Drehwinkel des Drehstabes 4 ist, und n eine Polanzahl des Magneten 5 oder der Magnetjo che 6 ist.

Vorzugsweise kann, wenn folgende Formel (2) erfüllt ist, das Drehmoment genauer erfasst werden, da der Wert der Magnetflussdichte in Bezug auf den maximalen Drehwinkel des Drehstabs 4 (lineare Zone) linearer verändert wird.

θ_max . n ≦ 60 [Grad] (2)

Achte Ausführungsform

Ein Drehmomentsensor 1 gemäß einer achten Ausführungs form ist mit Bezug auf Fig. 12 beschrieben. Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht des Drehmomentsensors 1.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der achten Ausführungsform weist einen Magneten 5 auf, dessen axiale Länge länger als die der Magnetjoche 6 ist, wie in Fig. 12 gezeigt.

Zum Beispiel neigt bei dem Drehmomentsensor 1, bei dem eine axiale Länge des Magneten 5 im Wesentlichen gleich oder kürzer als die der Magnetjoche 6 ist, ein radialer Spalt zwischen dem Magneten 5 und den Magnetjochen 6 dazu, mit Eisenspänen Q gefüllt zu werden, wenn diese in den Drehmomentsensor 1 von außerhalb eindringen, welche Kurz schluss des magnetischen Kreises und somit fehlerhafte Er fassung verursachen.

Aber in dem Fall, dass die gegenüberliegenden axialen Enden des Magneten 5 von den gegenüberliegenden axialen En den der Magnetjoche 6 hervorstehen, wie in der achten Aus führungsform gezeigt, bleiben die Eisenspäne Q an den Kan ten des Magneten 5 haften (da der Magnet 5 die Eigenschaft hat, dass der Magnetfluss an den Kanten davon konzentriert ist), was den magnetischen Kreis zum Erfassen des Drehmo ments nicht nachteilige beeinflusst, so dass fehlerhafte Erfassung vermieden werden kann.

Neunte Ausführungsform

Fig. 14 zeigt eine Draufsicht eines Drehmomentsensors 1 gemäß einer neunten Ausführungsform. Fig. 15 zeigt eine Querschnittsansicht des Drehmomentsensors 1 gemäß der neun ten Ausführungsform.

Der Drehmomentsensor 1 gemäß der neunten Ausführungs form weist eine magnetische Abschirmung 13 (magnetisches Material) auf, das im Wesentlichen den gesamten Abschnitt des magnetischen Kreises davon abdeckt.

Die magnetische Abschirmung 13 ist in zylindrischer Form ausgebildet, wie in Fig. 14 und 15 gezeigt. Die ma gnetische Abschirmung 13 dient dazu, Einflüsse von terre strischem Magnetismus und magnetischen Feldern auszuschlie ßen, die um den Drehmomentsensor 1 erzeugt werden, so dass fehlerhafte Erfassung vermieden wird.

Ferner kann, wie in Fig. 16 gezeigt, die magnetische Abschirmung 13 nur den Magnetsensor 7 abdecken, ohne den gesamten Abschnitt des magnetischen Kreises des Drehmoment sensors 1 abzudecken.

Zehnte Ausführungsform

Ein elektrisches Servolenkungssystem, das den Drehmo mentsensor der vorliegenden Erfindung gemäß einer zehnten Ausführungsform enthält, ist mit Fig. 17 beschrieben.

Das elektrische Servolenkungssystem gemäß der zehnten Ausführungsform besteht aus einem Elektromotor 15 zum Zu führen zusätzlicher Kraft zu einem Lenkgetriebe 14A, das die Ausgangswelle 3 und die Räder 14B verbindet, zum Unter stützen des Lenkungsdrehmoments, das auf eine Lenkung 14 durch einen Fahrer ausgeübt wird, dem Drehmomentsensor 1 zum Erfassen des Lenkungsdrehmoments, das auf die Lenkung 14 ausgeübt wird, und einer Steuerschaltung zum Steuern des Stromes, der den Elektromotor 15 im Ansprechen auf den Wert des durch den Drehmomentsensor 1 erfassten Drehmoments ver sorgen soll. Der Aufbau des Drehmomentsensors 1 ist zum Beispiel der gleiche wie in der ersten Ausführungsform.

Da das elektrische Servolenkungssystem, das oben er wähnt wird, keine Spule zum Erfassen der Veränderung der Magnetfelder und keine Spule zum Kompensieren der Tempera turveränderung aufweist, welche in einem herkömmlichen elektrischen Servolenkungssystem vorgesehen sind, ist kein großes Gehäuse zum Unterbringen dieser Spulen notwendig.

Ferner gibt der Drehmomentsensor 1 bei weniger Energie verbrauch kein elektrisches Rauschen ab, da kein Wechsel strom an die Spule angelegt wird wie beim herkömmlichen Drehmomentsensor.

Der Magnetsensor 7 verwendet die integrierte Schaltung, die verursacht, dass der Drehmomentsensor 1 kompakt und günstig ist, da Hilfsschaltungen, wie zum Beispiel eine Verstärkungseinstellschaltung, eine Offseteinstellschaltung und eine Temperaturkompensationsschaltung nicht notwendig sind, so dass der Drehmomentsensor aus einer kleineren An zahl von Komponenten bestehen kann.

Da ferner die integrierte Schaltung keinen Schwingkreis benötigt, so dass kaum Rauschen abgegeben wird, verursacht die integrierte Schaltung kein Problem in Bezug auf Rau schen gegenüber den umliegenden elektrischen Vorrichtungen.

Da ferner keine elektrischen Komponenten außer der in tegrierten Schaltung notwendig sind, kann der Magnetsensor 7 mit weniger Leistung und bei einer relativ hohen Tempera tur betrieben werden, welche die integrierte Schaltung für ihre Verwendung aushalten kann.

Da ferner die Verstärkungseinstellung, die Offsetein stellung und die Temperaturkompensation, die in dem her kömmlichen Drehmomentsensor durch die ECU ausgeführt wur den, innerhalb der integrierten Schaltung durchgeführt wer den können, ist die Qualitätssicherung für einen einzigen Körper möglich. Wenn der Drehmomentsensor 1 fehlerhaft ist, kann nur der fehlerhafte Drehmomentsensor 1 ausgetauscht werden, ohne andere Komponenten, wie zum Beispiel die ECU, zu berücksichtigen. Ferner ist es nicht notwendig, den Drehmomentsensor 1 zu initialisieren, wenn der Drehmoment sensor 1 in ein Drehmomentsensorsystem eingebaut wird, zum Beispiel in das elektrische Servolenkungssystem, was zu ei ner höheren Produktivität und niedrigeren Kosten führt.

Elfte Ausführungsform

Wie in Fig. 18 gezeigt, weist ein elektrisches Servo lenkungssystem gemäß einer elften Ausführungsform eine Lei terplatte 17 auf, auf der sowohl die Steuerschaltung 16 (siehe Fig. 17) und der Magnetsensor 7 für den Drehmoment sensor 1 eingebaut sind. Die Leiterplatte 17 ist zum Bei spiel mit Schrauben an ein Gehäuse 18 befestigt, in dem der Drehmomentsensor 1 untergebracht ist.

In diesem Fall sind keine Kabelbäume und Verbindungs stücke zum Verbinden des Drehmomentsensors 1 und der Steu erschaltung 16 notwendig, was aufgrund der nicht vorhande nen elektrischen Kontakten zu Kostenersparnis und höhere Zuverlässigkeit führt.

Zwölfte Ausführungsform

Wie in Fig. 19 gezeigt, ist in einem elektrischen Ser volenkungssystem gemäß einer zwölften Ausführungsform der Magnetsensor 7 an ein Verbindungsstück oder auch Stecker 21 eines Kabelbaums 20 befestigt zum Verbinden des Drehmoment sensors 1 und der Steuerschaltung 16.

In diesem Fall ist die Montage des Magnetsensors 7 ein facher, wenn das Verbindungsstück 21 mit dem Magnetsensor 7 einfach in ein Gehäuse 18 des Drehmomentsensors 1 eingefügt wird.

Dreizehnte Ausführungsform

In einem elektrischen Servolenkungssystem gemäß einer dreizehnten Ausführungsform kann ein Abtastabschnitt 5 des Drehmomentsensors 1 zu einem späteren Zeitpunkt zusammenge baut werden. Der Abtastabschnitt S besteht aus einem ring förmigen Magneten 5, einem Paar ringförmiger Magnetjoche 6 (6A, 6B) und einem Magnetsensor 7.

Wie in Fig. 20 gezeigt, sind eine Eingangswelle 3, ein Drehstab 4 und eine Ausgangswelle 3 axial aneinander ausge richtet. Der Abtastabschnitt S ist axial parallel zum Dreh stab 4 positioniert. Die Eingangswelle 2 ist über ein er stes Drehmomentübertragungsbauteil mit dem Magneten 5 ver bunden, das aus einem Zahnrad 22 besteht, das koaxial an die Eingangswelle 2 angebracht ist und einem Zahnrad 23, das koaxial an den Magneten 5 angebracht ist. Die Zahnräder 22 und 23 stehen miteinander im Eingriff, so dass die Rota tion der Eingangswelle 22 an den Magneten 5 übertragen wird. Die Ausgangswelle 3 ist mit den Magnetjochen 6 über ein zweites Drehmomentübertragungsbauteil verbunden, das aus einem Zahnrad 24 besteht, das koaxial an die Ausgangs welle 3 angebracht ist und einem Zahnrad 25, das koaxial an die Magnetjoche 6 angebracht ist. Die Zahnräder 24 und 25 stehen miteinander im Eingriff, so dass die Rotation der Ausgangswelle 3 auf die Magnetjoche 6 übertragen wird.

Mit oben erwähntem Aufbau kann der Abtastabschnitt S separat zusammengebaut werden, nachdem die Eingangswelle 2 mit dem Zahnrad 22, der Drehstab 4, die Ausgangswelle 3 mit dem Zahnrad 25, der Elektromotor 15 (siehe Fig. 17) und das Lenkgetriebe 14A (siehe Fig. 17) zuvor zusammengebaut wur den. Dementsprechend ist es einfacher, den Abtastabschnitt S in das elektrische Servolenkungssystem einzubauen. Ferner kann der Abtastabschnitt S als einzelner Körper ersetzt werden, was Wartungsarbeiten erleichtert.

Vierzehnte Ausführungsform

Wie in Fig. 21 gezeigt, weist ein elektrisches Servo lenkungssystem gemäß einer vierzehnten Ausführungsform eine magnetische Abschirmung 26 auf, die den Drehmomentsensor 1 umgibt. Die magnetische Abschirmung 26 bedeckt den gesamten äußeren Umfang eines Säulengehäuses 27 (zum Beispiel aus Aluminium), in dem der Drehmomentsensor 1 untergebracht ist.

Der Drehmomentsensor 1, der in dem elektrischen Servo lenkungssystem benutzt werden soll, neigt dazu, das Drehmo ment fehlerhaft zu erfassen, wenn er von äußeren magneti schen Feldern beeinflusst wird, die zum Beispiel durch im Fahrzeug befindliche Lautsprecher erzeugt werden (die ma gnetische Bauteile enthalten). Dementsprechend verhindert eine magnetische Abschirmung um den äußeren Umfang des Drehmomentsensors 1, dass der Drehmomentsensor 1 aufgrund der äußeren magnetischen Felder fehlerhaft erfasst.

Wie in Fig. 22 gezeigt, kann anstatt des magnetischen Abschirmens des gesamten äußeren Umfangs des Säulengehäuses 27 nur ein Abschnitt des Säulengehäuses 27 magnetisch abge schirmt werden, in dem der Magnetsensor 7 liegt.

In den oben erwähnten Ausführungsformen kann, anstatt dass der Magnet 5 mit der ersten Welle 2 oder dem Drehstab 4 auf der Seite der ersten Welle 2 verbunden ist und das Magnetjoch 6 mit der zweiten Welle 3 oder dem Drehstab 4 auf der Seite der zweiten Welle 3 verbunden ist, der Magnet 5 mit der zweiten Welle 3 oder dem Drehstab 4 auf der Seite der zweiten Welle 3 verbunden sein, und die Magnetjoche 6 können mit der ersten Welle 2 oder dem Drehstab 4 auf der Seite der ersten Welle 2 verbunden werden.

Ferner können, um den Magneten 5 und die Magnetjoche 6 in dem Drehmomentsensor 1 zusammenzubauen, nachdem der Ma gnet 5 zuerst an den Drehstab 4 oder entweder die Eingangs- oder Ausgangswellen 2 und 3 befestigt wird, die Magnetjoche 6 den Magneten 5 abdecken, um eine Magnetjochruheposition zu definieren, und dann können die Magnetjoche 6 an den Drehstab 4 oder die andere Eingangs- oder Ausgangswelle 2 oder 3 befestigt werden, um die Magnetjochposition zu hal ten.

Zusammenfassend kann die vorliegende Erfindung wie folgt definiert werden. Ein Drehmomentsensor (1) weist auf:
Einen Drehstab (4), der an den Eingangs- und Ausgangswellen (2, 3) koaxial ausgerichtet ist, einen ringförmigen Magne ten (5), der an einem axialen Ende der Eingangswelle befe stigt ist, ein Paar Magnetjoche (6), die an ein axiales En de der Ausgangswelle befestigt sind, und einen Magnetsensor (7) zum Erfassen der magnetischen Flussdichte, die zwischen dem Paar von Magnetjochen erzeugt wird. Jedes der Magnetjo che ist mit Klauen (6a) ausgestattet, die mit konstanten Abständen dazwischen in Umfangsrichtung angeordnet sind, und deren Anzahl gleich je der N- oder S-Pole ist, die ab wechselnd in Umfangsrichtung in dem Magneten angeordnet sind. Jede Mittellinie der Klauen fällt mit einer Grenze zwischen unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magne ten zusammen, wenn der Drehstab nicht gedreht ist. Der Ma gnetsensor ist in einen axialen Spalt zwischen dem Paar von Magnetjochen eingefügt, ohne die Magnetjoche zu berühren.

Claims

1. Ein Drehmomentsensor zum Erfassen von Torsionsdrehmo ment, das auf eine erste Welle (2 oder 3) und eine zweite Welle (3 oder 2) ausgeübt wird, mit:
einem elastischen Bauteil (4), das zwischen und befe stigt an der ersten und zweiten Wellen angeordnet ist, so dass die erste Welle, das elastische Bauteil und die zweite Welle koaxial aneinander ausgerichtet sind, wobei das ela stische Bauteil elastisch gedreht wird, wenn Torsions drehmoment auf die erste Welle und die zweite Welle ausge übt wird;
einem ferromagnetischen Bauteil (5), das mit einer ge gebenen Position der ersten Welle oder einer gegebenen Po sition des elastischen Bauteils auf der Seite der ersten welle und zusammen damit drehbar verbunden ist, wobei das ferromagnetische Bauteil ein magnetisches Feld erzeugt;
einem weichmagnetischem Bauteil (6), das mit einer ge gebenen Position der zweiten Welle oder einer anderen gege benen Position des elastischen Bauteils auf der Seite der zweiten welle und zusammen damit drehbar verbunden ist, wo bei das weichmagnetische Bauteil innerhalb des Magnetfeldes liegt und einen Magnetischen Kreis ausbildet, so dass die Magnetflussdichte, die in dem magnetischen Kreis erzeugt wird, verändert wird, wenn der Rotationsverversatz des weichmagnetischen Bauteils relativ zu dem ferromagnetischen Bauteil entsprechend der Drehung des elastischen Bauteils verändert wird; und
einem Magnetsensor (7), der in einer Umgebung von und ohne Kontakt mit dem weichmagnetischen Bauteil liegt zum Erfassen der in dem magnetischen Kreis erzeugten Magnet flussdichte.

2. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
ein weichmagnetisches Hilfsbauteil (10), das einen Mag netflusssammelabschnitt (10a) aufweist, wobei das weichma gnetische Hilfsbauteil in einer Umgebung des weichmagneti schen Bauteils liegt zum Zuführen von Magnetfluss von dem weichmagnetischen Bauteil, und Konzentrieren desselben auf den Magnetflusssammelabschnitt, wobei der Magnetsensor die in dem magnetischen Kreis erzeugte Magnetflussdichte durch den Magnetflusssammelabschnitt erfasst.

3. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass
das ferromagnetische Bauteil ein ringförmiger Magnet (5) ist, der N- und S-Pole aufweist, die abwechselnd in Um fangsrichtung angeordnet sind,
das weichmagnetische Bauteil ein Paar ringförmiger Ma gnetjoche (6A, 6B) ist, die um einen äußeren Umfang des Ma gneten und axial einander gegenüberliegend mit einem axia len Spalt dazwischen angeordnet sind, wobei jedes der Ma gnetjoche Klauen (6a) aufweist, die mit konstanten Abstän den dazwischen radial angeordnet sind, und deren Anzahl gleich je der N- oder S-Pole ist, und die Klauen eines der Magnetjoche axial in Richtung des anderen Magnetjoches her vorstehen, und so liegen, dass sie sich in Umfangsrichtung mit denen des anderen Magnetjoches abwechseln, und
der Magnetsensor in dem axialen Spalt zwischen jedem Paar von Magnetjochen liegt.

4. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass
das ferromagnetische Bauteil ein ringförmiger Magnet (5) ist, der N- und S-Pole aufweist, die abwechselnd in Um fangsrichtung angeordnet sind,
das weichmagnetische Bauteil ein Paar ringförmiger Ma gnetjoche (6A, 6B) ist, die um einen äußeren Umfang des Ma gneten angeordnet sind, und einander mit einem axialen Spalt dazwischen gegenüberliegen, wobei jedes der Magnetjo che Klauen (6a) aufweist, die radial mit konstanten Abstän den dazwischen angeordnet sind, und deren Anzahl gleich der Anzahl jeder 1% oder S-Pole ist, und die Klauen jedes der Magnetjoche axial in Richtung des anderen Magnetjoches her vorstehen und so angeordnet sind, dass sie sich mit denen des anderen Magnetjoches in Umfangsrichtung abwechseln,
das weichmagnetische Hilfsbauteil ein Paar ringförmi ger Hilfsmagnetjoche (10A, 10B) ist, die je den Magnet flusssammelabschnitt aufweisen, wobei ein Hilfsmagnetjoch um einen äußeren Umfang eines Magnetjoches liegt und das andere Hilfsmagnetjoch um einen äußeren Umfang des anderen Magnetjoches liegt, so dass die Magnetflusssammelabschnitte des Paares von Hilfsmagnetjochen sich einander axial, mit einem axialen Spalt dazwischen gegenüberstehen, und
der Magnetsensor in der axialen Lücke zwischen den Mag netflusssammelabschnitten liegt.

5. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Länge des axialen Spalts zwischen den beiden Ma gnetflusssammelabschnitten kürzer als die zwischen beiden Abschnitten des Paares von Hilfsmagnetjochen ist mit Aus nahme der Magnetflusssammelabschnitte.

6. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, ferner gekennzeichnet durch:
ein erstes Rotationsübertragungsbauteil (22, 23), durch das der Magnet mit der gegebenen Position der ersten Welle oder der gegebenen Position des elastischen Bauteils auf der Seite der ersten Welle verbunden ist; und
ein zweites Rotationsübertragungsbauteil (24, 25), durch das das weichmagnetische Bauteil mit der anderen ge gebenen Position der zweiten Welle oder der gegebenen Posi tion des elastischen Bauteils auf der Seite der zweiten Welle verbunden ist,
wobei der Magnet und das Paar Magnetjoche axial paral lel zu dem elastischen Bauteil liegen.

7. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, dass
das erste Rotationsübertragungsbauteil ein erstes Zahnrad (22), das an die erste Welle befestigt ist, und ein zweites Zahnrad (23), das an dem Magneten befestigt ist, ist, wobei das erste und das zweite Zahnrad miteinander im Eingriff stehen, und
das zweite Rotationsübertragungsbauteil ein drittes Zahnrad (24), das an der zweiten Welle befestigt ist, und ein viertes Zahnrad (25), das an die Magnetjoche befestigt ist, ist, wobei das dritte und vierte Zahnrad miteinander im Eingriff stehen.

8. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede axiale Mittellinie der Klauen beider Magnetjoche so liegt, dass sie im Wesentlichen mit einer Grenze zwi schen unmittelbar benachbarten N- und S-Polen des Magneten zusammenfällt, wenn ein Drehwinkel des elastischen Bauteils einen Referenzwert zeigt.

9. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor aus zwei Sensoren (7) besteht, die voneinander getrennt liegen, und deren Magnetismuserfas sungsrichtungen einander entgegengesetzt sind.

10. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, dass die zwei Sensoren mit Bezug auf eine Achse des weichmagnetischen Bauteils symmetrisch liegen.

11. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor aus mehr als zwei Sensoren (7) be steht, die mit konstanten Abständen in Umfangsrichtung an geordnet sind, und deren Magnetismuserfassungsrichtungen gleich sind.

12. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Hilfsmagnetjoche ein Paar Sammelabschnitte (10a) aufweist, die in Umfangsrichtung mit 180°-Abständen beabstandet sind, wobei das Paar Sammelabschnitte eines Hilfsmagnetjoches jeweils axial mit dem Paar Sammelab schnitten des anderen davon ausgerichtet ist, und der Ma gnetsensor zwei Sensoren (7) aufweist, die jeweils zwischen den Sammelabschnitten der Hilfsmagnetjoche liegen, die axial aneinander ausgerichtet sind und deren Magnetismuser fassungsrichtungen einander entgegengesetzt sind.

13. Der Drehmomentsensor nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Hilfsmagnetjoche mehrere Sammelabschnitte (10a) aufweist, die in Umfangsrichtung mit konstanten Ab ständen angeordnet sind, und die Vielzahl von Sammelab schnitten des einen Hilfsmagnetjoches jeweils axial mit der Vielzahl von Sammelabschnitten des anderen davon ausgerich tet sind, und der Magnetsensor mehrere Sensoren (7) auf weist, die je zwischen den Sammelabschnitten der Hilfsma gnetjoche liegen, die axial aneinander ausgerichtet sind, und deren Magnetismuserfassungsrichtungen gleich sind.

14. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Formel erfüllt ist:
θ_max . n ≦ 120 [Grad],
wobei θ_max ein maximaler Drehwinkel des elastischen Bauteils ist, und n eine Polanzahl des Magneten und der Mag netjoche ist.

15. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Formel erfüllt ist:
θ_max . n ≦ 60 [Grad],
wobei θ_max ein maximaler Drehwinkel des elastischen Bauteils ist, und n eine Polanzahl des Magneten und der Mag netjoche ist.

16. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner gekennzeichnet durch:
eine magnetische Abschirmung (13), die mindestens den äußeren Umfang des Magnetsensors abdeckt.

17. Der Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Magneten länger als die des Mag netjoches ist.

18. Ein elektrisches Servolenkungssystem zum Lenken eines Fahrzeugrades (14B), das den Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 17 enthält, gekennzeichnet durch:
ein Lenkrad (14), auf das Lenkdrehmoment ausgeübt wird, wobei ein Ende des Lenkrades mit entweder der ersten oder zweiten Welle verbunden ist;
ein Lenkgetriebe (14A), dessen ein Ende mit dem Rad verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem anderen der ersten und zweiten Welle verbunden ist;
einen Elektromotor (15), der mit dem Lenkgetriebe und mit dem Magnetsensor des Drehmomentsensors verbunden ist; und
eine Steuerschaltung (16) zum Erzeugen von Steuer strom, mit dem der Elektromotor im Ansprechen auf eine er fasste Ausgabe des Magnetsensors versorgt wird,
wobei der Elektromotor eine Antriebskraft an das Lenk getriebe im Ansprechen auf den Steuerstrom gibt zum Unter stützen des Lenkdrehmoments, das auf die Lenkung ausgeübt wird.

19. Das elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor eine inte grierte Schaltung ist.

20. Das elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine Leiterplatte (17) aufweist, auf der auch der Magnetsensor angebracht ist.

21. Das elektrische Servolenkungssystem nach Anspruch 18 oder 19, ferner gekennzeichnet durch:
ein Verbindungsstück (21) eines Kabelbaums (20), das die Steuerschaltung und den Drehmomentsensor verbindet, wo bei der Magnetsensor auf dem Verbindungsstück befestigt ist.

22. Das elektrisches Servolenkungssystem nach einem der An sprüche 18 bis 21, ferner gekennzeichnet durch:
ein Säulengehäuse (18), in dem der Drehmomentsensor untergebracht ist; und
eine magnetische Abschirmung (13), die mindestens ei nen äußeren Umfang des Säulengehäuses abdeckt, in dem der Magnetsensor liegt.

23. Das elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Abschirmung nur einen Teil des äußeren Umfangs in einer Umgebung des Magnetsensors abdeckt.

24. Ein Verfahren des Zusammenbaus eines Drehmomentsensors nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch die Schritte:
Befestigen des weichmagnetischen Bauteils an die zwei te Welle oder das elastische Bauteil auf der Seite der zweiten Welle;
versuchsweises Zusammenbauen des ferromagnetischen Bauteils mit dem weichmagnetischen Bauteil, um eine freie Rotation relativ zu der ersten Welle oder dem elastischen Bauteil auf der Seite der ersten Welle zu ermöglichen;
Definieren einer Ruheposition, in der das ferromagne tische Bauteil relativ zu dem weichmagnetischen Bauteil aufgrund der magnetischen Anziehungskraft ruht, die zwi schen dem ferromagnetischen Bauteil und dem weichmagneti schen Bauteil erzeugt wird; und
Befestigen des ferromagnetischen Bauteils an der er sten Welle oder dem elastischen Bauteil auf der Seite der ersten Welle.

25. Ein Verfahren des Zusammenbaus eines Drehmomentsensors nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch die Schritte:
Befestigen des ferromagnetischen Bauteils an die erste Welle oder das elastische Bauteile auf einer Seite der er sten Welle;
versuchsweises Zusammenbauen des weichmagnetischen Bauteils mit dem ferromagnetischen Bauteil, um eine freie Rotation relativ zu der zweiten Welle oder dem elastischen Bauteil auf der Seite der zweiten Welle zu ermöglichen;
Definieren einer Ruheposition, in der das weichmagne tische Bauteil relativ zu dem ferromagnetischen Bauteil aufgrund der magnetischen Anziehungskraft ruht, die zwi schen dem ferromagnetischen Bauteil und dem weichmagneti schen Bauteil erzeugt wird; und
Befestigen des weichmagnetischen Bauteils an der zwei ten Welle oder dem elastischen Bauteil auf der Seite der zweiten Welle.