DE10234436A1

DE10234436A1 - Winkelsensor

Info

Publication number: DE10234436A1
Application number: DE10234436A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Kato; Kenichi Taguchi; Satoru Tagawa
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2003-03-06
Also published as: JP2003042709A; US7030606B2; JP3775257B2; US20030020468A1

Abstract

Es ist ein Winkelsensor, der es ermöglicht, ein zu einem relativen Drehwinkel proportionales Ausgangssignal zu erhalten, mit niedrigen Herstellungskosten und mit einer miniaturisierten Größe bereitgestellt. Ein derartiger Winkelsensor umfasst einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten, die bei einem Drehkörper befestigt sind, eine bei einem Stator befestigte Magnetflusserfassungsfläche, die in einem Magnetfeld zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten und senkrecht zu der Magneterfassungsrichtung zur Erfassung eines Magnetflusses zu positionieren ist, ein magnetoelektrisches Messwertwandlerelement zur Ausgabe eines elektrischen Signals, das einem Magneterfassungsrichtungselement der magnetischen Dichte entspricht, und Ablenkungsjoche. Die Ablenkungsjoche sind gegenüberliegend zu den Magnetflusserfassungsflächen positioniert. Die Ablenkungsjoche sind in einem Bereich von drei Vierteln eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der X-Achsenrichtung und einer Hälfte eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der Y-Achsenrichtung positioniert.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Winkelsensor. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Winkelsensor zur Erfassung eines relativen Drehwinkels zwischen einem Stator und einem Rotor unter Verwendung eines magnetoelektrischen Messwertwandlerelements zur Umwandlung einer erfassten Magnetflussdichte in ein elektrisches Signal.

Hintergrund der Erfindung

Ein bekannter Winkelsensor ist in dem japanischen Patent Nr. 2920179 offenbart. Dieser bekannte Winkelsensor umfasst einen ringförmigen Magneten mit unterschiedlichen Magnetpolen bei einer zugehörigen, inneren Oberfläche bzw. äußeren Oberfläche. Der ringförmige Magnet dreht sich in einer Hauptmagnetpolaussparung zwischen zwei magnetischen Teilen. Einer der magnetischen Teile entspricht zwei Statoren, die dazwischen eine Sekundärmagnetpolaussparung zur Aufnahme eines Hall-Elements ausbilden. Zwei Statoren sind innerhalb des ringförmigen Magneten positioniert. Der andere Magnetteil ist mit einem ringförmigen Joch ausgebildet, das zu dem ringförmigen Magneten koaxial ist. Die zylindrische Hauptmagnetpolaussparung ist mit jedem Stator und dem ringförmigen Magneten gebildet.
Mit dem vorstehend beschriebenen, bekannten Winkelsensor wird der Magnetfluss entsprechend dem relativen Drehwinkel zwischen dem Sensor und dem ringförmigen Joch mit zwei Statoren abgelenkt. Der Magnetfluss entsprechend dem relativen Drehwinkel zwischen dem Sensor und dem ringförmigen Joch wird durch die Sekundärmagnetpolaussparung hindurch geführt, um ein elektrisches Signal auszugeben, das dem durch das in der Sekundärmagnetpolaussparung positionierte Hall-Element hindurch gehenden Magnetfluss entspricht. Somit wird der relative Drehwinkel zwischen dem Sensor und dem ringförmigen Joch erfasst.
Mit dem bekannten Winkelsensor kann, da der zu dem relativen Drehwinkel proportionale Magnetfluss durch die Sekundärmagnetpolaussparung hindurch geht, ein zu dem relativen Drehwinkel zwischen dem Sensor und dem ringförmigen Joch proportionales Ausgangssignal erhalten werden.
Dessen ungeachtet ist bei dem vorstehend beschriebenen, bekannten Winkelsensor, da zwei den Sensor bildende Statoren derart aufgebaut sind, dass sie im Halbkreis entlang eines inneren Durchmessers des ringförmigen Magneten angepasst sind, der Aufbau kompliziert, die Größe der Statoren ist vergrößert, und die Herstellungskosten des Winkelsensors sind hoch. Des Weiteren ist der Winkelsensor aufgrund des komplexen Aufbaus, wie beispielsweise des ringförmigen Magneten und der halbkreisförmigen Statoren, schwierig zu miniaturisieren.
Es besteht ein Bedarf nach einem Winkelsensor, der in der Lage ist, ein zu dem relativen Drehwinkel proportionales Ausgangssignal zu erhalten, und der bei niedrigen Herstellungskosten miniaturisiert werden kann.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Hinsichtlich des vorstehend Beschriebenen stellt die vorliegende Erfindung einen Winkelsensor bereit, der einen Stator, einen relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, einen ersten Magneten, der bei dem Rotor befestigt ist, und einen zweiten Magneten, der bei dem Rotor gegenüberliegend zu dem ersten Magneten befestigt ist, umfasst. Der Winkelsensor umfasst ferner ein magnetoelektrisches Messwertwandlerelement, das bei dem Stator befestigt ist, um in einem Magnetfeld positioniert zu sein, das zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugt wird, und das eine zu einer Magneterfassungsrichtung senkrechte Magnetflusserfassungsfläche zur Erfassung eines Magnetflusses aufweist, um ein elektrisches Signal auszugeben, das einem Magneterfassungsrichtungselement einer Magnetflussdichte entspricht. Der Winkelsensor umfasst ferner ein Ablenkungsjoch, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist und bei dem Stator befestigt ist, um in dem zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugten Magnetfeld positioniert zu sein. Mit dem Winkelsensor gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein relativer Drehwinkel zwischen dem Stator und dem Rotor entsprechend dem von dem magnetoelektrischen Messwertwandlerelement ausgegebenen, elektrischen Signal erfasst. Das Ablenkungsjoch ist gegenüberliegend zu der Magnetflusserfassungsfläche positioniert und in einem Bereich von drei Vierteln eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, die einander gegenüber liegen, in einer X-Achsenrichtung positioniert und ist in einem Bereich von einer Hälfte eines Abstandes zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, die einander gegenüber liegen, in einer Y-Achsenrichtung positioniert, wenn ein Achskern einer relativen Drehung zwischen dem Stator und dem Rotor einer Z-Achse entspricht, ein Achskern der Magneterfassungsrichtung, der die Z-Achse schneidet, der X-Achse entspricht und ein Achskern, der senkrecht zu der Z-Achse und der X-Achse ist, der Y-Achse entspricht.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die vorstehend beschriebenen und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, näher ersichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ebenenansicht eines Winkelsensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie II-II in Fig. 1 entnommen ist,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Winkelsensorabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einer Magnetflussdichte und einem Drehwinkel des Winkelsensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und
Fig. 5 eine Ebenenansicht des Winkelsensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele eines Winkelsensors unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren beschrieben. Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.
In Fig. 1 ist eine Ebenenansicht eines Winkelsensors 11 gezeigt, und in Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Fig. 1 gezeigt, die entlang einer Linie II-II in Fig. 1 entnommen ist. Der Winkelsensor 11 ist bei einem Stator 14 und einer Drehwelle 12 angebracht und relativ zu dem Stator 14 drehbar positioniert, um einen Drehwinkel der Drehwelle 12 zu erfassen. Der Winkelsensor 11 umfasst ein zylindrisches Joch (d. h. einen Rotor) 13, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, einen ersten Magneten M1, der rechteckig ausgelegt ist und bei einer inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Jochs 13 angebracht ist, und einen zweiten Magneten M2, der rechteckig ausgelegt ist und bei einer inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Jochs 13, gegenüberliegend zu dem ersten Magneten M1, angebracht ist. Ein magnetoelektrisches Messwertwandlerelement (d. h. ein Hall-Element) 15 ist bei dem Stator 14 befestigt, um einen relativen Drehwinkel relativ zu der Drehung des zylindrischen Jochs 13 in dem zwischen dem ersten Magneten M1 und dem zweiten Magneten M2 in dem zylindrischen Joch 13 erzeugten Magnetfeld aufzuweisen. Das magnetoelektrische Messwertwandlerelement 15 umfasst Magnetflusserfassungsflächen, die relativ zu der Magneterfassungsrichtung zur Erfassung des hindurch gehenden Magnetflusses senkrecht positioniert sind. Das magnetoelektrische Messwertwandlerelement 15 gibt ein elektrisches Signal entsprechend dem Magneterfassungsrichtungselement der hindurch gehenden Magnetflussdichte aus und erfasst durch das elektrische Signal einen Drehwinkel θ der Drehwelle 12 (d. h. des zylindrischen Jochs 13) relativ zu dem Stator 14. In Fig. 1 entspricht eine Z-Achse dem Drehachskern der Drehwelle 12, eine X-Achse entspricht dem Achskern der Magneterfassungsrichtung, die die Z-Achse schneidet, und eine Y-Achse entspricht dem Achskern in der senkrechten Richtung in Bezug auf die Z-Achse und die X-Achse.
Das zylindrische Joch 13, das einen Boden aufweist, ist mit der Drehwelle 12 auf eine einheitliche Weise verbunden. Das zylindrische Joch 13 verringert ein bestehendes Magnetfeld bei der äußeren Umfangsseite (d. h. den entgegengesetzten Oberflächen der Oberflächen des ersten und des zweiten Magneten, die dem Hall-Element 15 gegenüberliegen) des ersten Magneten M1 und des zweiten Magneten M2. Somit wird die Stärke des um das Hall- Element 15 erzeugten Magnetfelds vergrößert und das Ausgangssignal des Hall-Elements 15 vergrößert. Die Grundfunktion des Winkelsensors 10 wird nicht vermindert, selbst wenn das zylindrische Joch 13 nicht bereitgestellt ist. Eine Drehachse des zylindrischen Jochs 13 entspricht einer Drehachse (d. h. der Z-Achse) der Drehwelle 12 und dreht sich einheitlich mit der Drehwelle 12 zusammen mit der Drehung der Drehwelle 12, die eine Drehachse (d. h. die Z-Achse) als die Drehmitte aufweist. Das zylindrische Joch 13 umfasst bogenförmige Abschnitte 13a, 13b und ebene Wandabschnitte 13c, 13d, die parallel zueinander sind.
Der erste Magnet M1 ist bei der inneren Umfangsoberfläche des ebenen Wandabschnitts 13c des zylindrischen Jochs 13 befestigt. Der zweite Magnet M2 ist bei der inneren Umfangsoberfläche des ebenen Wandabschnitts 13d befestigt und axialsymmetrisch gegenüber dem ersten Magneten M1 in Bezug auf die X-Achse als die Mittelachslinie in Fig. 1 angeordnet. Die Abmessungen (d. h. Breite, Dicke in der magnetisierten Richtung, Höhe) des ersten und des zweiten Magneten M1, M2 entsprechen 3 mm, 5,2 mm, 5 mm. Der erste Magnet M1 und der zweite Magnet M2 weisen einen Abstand von 10 mm zueinander auf. Eine Seite des ersten Magneten M1, die bei dem ebenen Wandabschnitt 13c befestigt ist, ist als N-Pol magnetisiert, und die andere Seite des ersten Magneten ist als S-Pol magnetisiert. Eine Seite des zweiten Magneten M2, die bei dem ebenen Wandabschnitt 13d befestigt ist, ist als S-Pol magnetisiert, und die andere Seite des zweiten Magneten M2 ist als N-Pol magnetisiert. Somit ist das von dem ersten Magneten M2 zu dem zweiten Magneten M1 verlaufende Magnetfeld ausgebildet, wie es mit einem gestrichelten Pfeil in dem zylindrischen Joch 13 gemäß Fig. 1 gezeigt ist. Wenn die Drehwelle 12 gedreht wird, werden der erste und der zweite Magnet M1, M2 mit der Z-Achse als Drehachse gedreht.
Das magnetoelektrische Messwertwandlerelement 15, das dem Hall-Element entspricht, ist bei dem Stator 14 befestigt, so dass die Mitte des zylindrischen Jochs 13, die der Schnittpunkt der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse in Fig. 1 ist, der Mitte des Hall-Elements 15 entspricht. Der Stator 14 weist einen Aufbau auf, der durch eine gestrichelte Linie in Fig. 2 angezeigt ist. Das Hall- Element 15 ist in dem Stator 14 durch ein Polymerformverfahren bereitgestellt. Die Abmessung (d. h. in X-Achsenrichtung, Y-Achsenrichtung, Z-Achsenrichtung) des Hall-Elements 15 entspricht 1,5 mm, 4,0 mm, 4,0 mm. Die Magneterfassungsrichtung zur Erfassung des hindurch gehenden Magnetflusses durch das Hall-Element 15 entspricht der X-Achsenrichtung. Zwei zu der X-Achse senkrechte Flächen des Hall-Elements 15 entsprechen einer ersten Magnetflusserfassungsfläche 15a und einer zweiten Magnetflusserfassungsfläche 15b. Das heißt, lediglich das senkrechte Richtungselement des Magnetflusses in Bezug auf die erste Magnetflusserfassungsfläche 15a und die zweite Magnetflusserfassungsfläche 15b (d. h. das Magnetflussdichteelement in der X-Achsenrichtung) wird in dem elektrischen Signal ausgegeben. Das Hall-Element 15 gibt kein elektrisches Signal aus, auch wenn der Magnetfluss (d. h. der Magnetfluss in der Y- Achsenrichtung), der parallel zu der ersten Magnetflusserfassungsfläche 15a und der zweiten Magnetflusserfassungsfläche 15b ist, durch das Hall- Element 15 hindurch geht.
Ein erstes Ablenkungsjoch 16A und ein zweites Ablenkungsjoch 16B zur Korrektur der Richtung des Magnetflusses, der durch das Hall-Element 15 hindurch geht, sind gegenüberliegend zu der ersten Magnetflusserfassungsfläche 15a bzw. der zweiten Magnetflusserfassungsfläche 15b bereitgestellt. Die Ablenkungsjoche 16A, 16B sind in dem Stator 14 ähnlich dem Hall-Element 15 durch Polymerformen bereitgestellt. Die Ablenkungsjoche 16A, 16B sind aus einem weichen Magnetmaterial hergestellt, und ihre Abmessung (d. h. in X- Achsenrichtung, Y-Achsenrichtung, Z-Achsenrichtung) entspricht 2,0 mm, 2,0 mm, 5,0 mm. Das erste Ablenkungsjoch 16A und das zweite Ablenkungsjoch 16B sind bei dem Stator 14 derart befestigt, dass sich das erste Ablenkungsjoch 16A und das zweite Ablenkungsjoch 16B auf einer Linie befinden, die parallel zu der X-Achse ist. Somit wird der durch das Hall-Element 15 hindurch gehende Magnetfluss wahrscheinlich zu der Magneterfassungsrichtung abgelenkt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Ablenkungsjoche 16A, 16B in dem Bereich von drei Vierteln des Abstands zwischen dem ersten Magneten M1 und dem zweiten Magneten M2 in der X- Achsenrichtung und in dem Bereich von einer Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten M1 und dem zweiten Magneten M2 in der Y-Achsenrichtung positioniert.
Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Winkelsensors 11 ist nachstehend beschrieben. In Fig. 4 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehwinkel θ des Winkelsensors 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem X-Achsenelement (d. h. dem Magneterfassungsrichtungselement) Bx gezeigt, das durch das Hall-Element 15 hindurch geht. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors ist der erfassbare Winkel des Winkelsensors 11 von -45° (d. h. der Zustand, dass die Drehwelle im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um 45° von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand gedreht wird) bis +45° (d. h. der Zustand, dass die Drehwelle im Uhrzeigersinn um 45° von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand gedreht wird) vorbestimmt. Zur Veranschaulichung der Wirkung der Ablenkungsjoche 16A, 16B ist in Fig. 4 die Beziehung zwischen dem Drehwinkel θ und dem X-Achsenelement Bx des Magnetflusses des Winkelsensors gezeigt, der nicht mit den Ablenkungsjochen 16A, 16B versehen ist.
In dem Fall, dass die Ablenkungsjoche 16A, 16B nicht bereitgestellt sind, wird der Magnetfluss von dem ersten Magneten M1 zu dem zweiten Magneten M2 relativ zu dem Hall-Element 15 gedreht, und das X-Achsenelement des Magnetflusses relativ zu dem Drehwinkel θ entspricht einer Sinuswelle. Wenn demgegenüber der Winkelsensor 11 mit den Ablenkungsjochen 16A, 16B versehen ist, wird das X-Achsenelement des Magnetflusses im Vergleich zu dem Fall ohne die Ablenkungsjoche 16A, 16B verändert, da das Magneterfassungsrichtungselement des durch das Hall- Element 15 hindurch gehenden Magnetflusses durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B korrigiert wird. Durch Anpassung dieser Änderung kann das X-Achsenelement des Magnetflusses proportional zu dem Drehwinkel θ sein.
Die Ablenkung der Magnetflussrichtung durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B ist nachstehend beschrieben. Wenn der Drehwinkel θ in dem Bereich von -45° bis 45° liegt, wird der kürzeste Abstand zwischen den Ablenkungsjochen 16A, 16B und jedem der Magnete M1, M2 jeweils allmählich verkürzt, wenn der absolute Drehwinkel θ vergrößert wird. Somit ist der kürzeste Abstand zwischen den Ablenkungsjochen 16A, 16B und jedem Magneten M1, M2 jeweils der längste unter der Bedingung, dass der in Fig. 1 gezeigte Drehwinkel θ Null ist. Wenn die Drehwelle 12 von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand gedreht wird, wird der kürzeste Abstand allmählich verkürzt, wenn der absolute Drehwinkel θ der Drehwelle 12 vergrößert wird. Da der Einfluss des empfangenen Magnetflusses durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B stark beeinflusst wird, wenn der kürzeste Abstand verkürzt wird, kann die Magnetflussrichtung durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B stärker korrigiert werden, wenn der Abstand zwischen den Ablenkungsjochen 16A, 16B und jedem Magneten M1, M2 kurz ist. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird, da das X- Achsenelement des Magnetflusses relativ zu dem Drehwinkel θ, wenn die Ablenkungsjoche 16A, 16B nicht bereitgestellt sind, der Sinuswelle entspricht, das X-Achsenelement des Magnetflusses, das von der Linie abweicht, vergrößert, wenn der Drehwinkel θ vergrößert wird, wenn die Ablenkungsjoche 16A, 16B nicht bereitgestellt sind. Dem gegenüber kann, wenn die Ablenkungsjoche 16A, 16B bereitgestellt sind, da sie eingerichtet sind, die Ablenkungskraft in der Magnetflussrichtung durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B zu vergrößern, wie sich der Drehwinkel θ vergrößert, die Abweichung der X-Achse relativ zu der Sinuswelle in geeigneter Weise korrigiert werden, um die lineare Beziehung zwischen dem X- Achsenelement des Magnetflusses und dem Drehwinkel θ zu erreichen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Ablenkung des X-Achsenelements des Magnetflusses durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B ist weiter beschrieben. In Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Hall-Elements 15 und der Ablenkungsjoche 16A, 16B des Winkelsensors 11 gezeigt, wobei der Drehwinkel θ 45° entspricht. In Fig. 3 ist die Magnetflussrichtung in dem Fall des Winkelsensors ohne die Ablenkungsjoche 16A, 16B mit einer gestrichelten Linie gezeigt, und die Magnetflussrichtung des Winkelsensors mit den Ablenkungsjochen 16A, 16B ist mit einer durchgängigen Linie gezeigt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weist, wenn der Drehwinkel θ 45° beträgt, die Magnetflussrichtung jedes Magneten M1, M2 einen Winkel von 45° relativ zu der X-Achse auf. Somit geht der Magnetfluss durch das Hall- Element 15 mit dem Winkel von 45° relativ zu der Magnetflusserfassungsfläche 15a des Hall-Elements 15 hindurch. Da die Ablenkungsjoche 16A, 16B gegenüberliegend zu der ersten Magnetflusserfassungsfläche 15a bzw. der zweiten Magnetflusserfassungsfläche 15b positioniert sind, wird die Richtung des Magnetflusses in dem zylindrischen Joch 13 durch die Magnetflussablenkung mit den Ablenkungsjochen 16A, 16B von der gestrichelten Pfeilrichtung zu der durchgezogenen Pfeilrichtung korrigiert. Durch diese Ablenkung wird die Richtung des Magnetflusses, der von der ersten Magnetflusserfassungsfläche 15a zu der zweiten Magnetflusserfassungsfläche 15b geht, zu der Magneterfassungsrichtungsseite in Bezug auf die gestrichelte Pfeilrichtung versetzt. Das heißt, mit dieser Ablenkung wird das X-Achsenelement des Magnetflusses in Bezug auf den Fall vergrößert, dass der Winkelsensor nicht mit den Ablenkungsjochen 16A, 16B versehen ist. Da das X-Achsenelement des Magnetflusses Null ist, wenn der Drehwinkel θ Null ist, ist das X- Achsenelement des Magnetflusses Null, auch wenn die Magnetflussablenkung durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B ausgeführt wird. Das heißt, wenn der Drehwinkel θ Null ist, ist das X-Achsenelement des Magnetflusses Null, da der von dem ersten Ablenkungsjoch 16A zu dem zweiten Ablenkungsjoch 16B abgeleitete Magnetfluss nicht vorhanden ist. Wenn der Drehwinkel θ vergrößert wird, wird die Richtung des durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B abgelenkten Magnetflusses durch die Magnetflusserfassungsflächen 15a, 15b geschnitten, um das X-Achsenelement in dem Magnetfluss zu erzeugen. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird die Richtung des Magnetflusses in die Richtung korrigiert, in der das X- Achsenelement Bx des Magnetflusses zwischen dem ersten Ablenkungsjoch 16A und dem zweiten Ablenkungsjoch 16B vergrößert wird, die mit einer Direktionalität in der X- Achsenrichtung positioniert sind. Das X-Achsenelement des Magnetflusses, das durch die Ablenkung vergrößert wird, wenn der Drehwinkel θ in dem Bereich von 0° bis 45° liegt, wird unter der Bedingung maximal, dass der Drehwinkel θ 45° ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der vorstehend beschriebene Zustand hat den nachstehend beschriebenen Grund. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der absolute Drehwinkel θ der Drehwelle 12 vergrößert, desto wirksamer wird die Magnetflussablenkung durch die Ablenkungsjoche 16A, 16B ausgeführt. Zusätzlich wird, da das Ablenkungsjoch 16A in einer Linie mit dem zweiten Ablenkungsjoch 16B in der X-Achsenrichtung ausgerichtet ist, eine magnetische Anisotropie des Aufbaus in der X-Achsenrichtung erzeugt, wobei die Magnetisierung wahrscheinlich in der X-Achsenrichtung auftritt, und somit kann die Richtung des Magnetflusses, der durch das Hall-Element 15 in der X-Achsenrichtung hindurchgeht, einfach abgelenkt werden. Folglich wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, das X-Achsenelement des Magnetflusses, das durch die Magnetflusserfassungsflächen 15a, 15b relativ zu dem Drehwinkel θ hindurchgeht, kompensiert, um linear zu sein.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors nicht erforderlich, die Ablenkungsjoche 16A, 16B entlang der Magnete M1, M2 zu gruppieren, wobei die Ablenkungsjoche 16A, 16B in dem Bereich von drei Vierteln des Abstands zwischen dem ersten Magneten M1 und dem zweiten Magneten M2 in der X-Achsenrichtung und in dem Bereich der einen Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten M1 und dem zweiten Magneten M2 in der Y- Achsenrichtung positioniert sind. Dies zeigt, dass der Winkelsensor nicht umständlich ausgelegt sein muss. Zusätzlich ist dies für die Miniaturisierung des Winkelsensors von Vorteil, da die Größe der Ablenkungsjoche 16A, 16B im Vergleich zu dem Stator, der bei der bekannten Vorrichtung gezeigt ist, verringert werden kann. Des Weiteren ist dies für die Verringerung der Herstellungskosten von Vorteil, da rechteckige Magnete M1, M2, die geringere Herstellungskosten erfordern, anstelle des ringförmigen Magneten verwendet werden. Somit kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors der Winkelsensor 11, der in der Lage ist, das Ausgangssignal proportional zu dem Drehwinkel θ zu erhalten, mit niedrigen Herstellungskosten und mit verringerter Größe bereitgestellt werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors ist unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Bei einem Winkelsensor 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Aufbau von Magneten M10, M20, die Auslegung eines zylindrischen Jochs 130 und die Abmessung von Ablenkungsjochen 160A, 160B im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Winkelsensors, das in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, verschieden. Da die anderen Aufbauten des Winkelsensors 110 die gleichen sind wie bei dem Winkelsensor 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wird deren Beschreibung weggelassen.
Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, umfasst der erste Magnet M10 zwei Magnete, wobei jedes Stück des ersten Magneten M10 bei der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Jochs 130 angebracht ist, wobei ein vorbestimmter Abstand in der Umfangsrichtung zueinander beibehalten wird. Der zweite Magnet M20 umfasst ebenso zwei Magnete, wobei jedes Stück des zweiten Magneten M20 bei der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Jochs 130 angebracht ist, wobei ein vorbestimmter Abstand in der Umfangsrichtung zueinander beibehalten wird. Der Abstand zwischen dem ersten Magneten M10 und dem zweiten Magneten M20, der dem ersten Magneten M10 gegenüber liegt, entspricht 12 mm. Die Abmessungen (d. h. Breite, Dicke in der Magnetisierungsrichtung, Höhe) des ersten Magneten M10 und des zweiten Magneten M20 entsprechen 2,6 mm, 2,0 mm, 5,0 mm. Die Abmessungen (d. h. in X-Achsenrichtung, Y- Achsenrichtung, Z-Achsenrichtung) der Ablenkungsjoche 160A, 160B entsprechen 2,2 mm, 0,6 mm, 5,0 mm. Die Abmessung des Hall-Elements 150 ist die gleiche wie die des Hall-Elements 15 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit sind gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors die Ablenkungsjoche 160A, 160B in dem Bereich einer Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten M10 und dem zweiten Magneten M20 in der Y-Achsenrichtung und innerhalb drei Vierteln des Abstands zwischen dem ersten Magneten M10 und dem zweiten Magneten M20 in der X- Achsenrichtung positioniert.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau der Magnete ist, da die Magnetflussverteilung zwischen dem ersten Magneten M10 und dem zweiten Magneten M20 nahezu homogen ist, eine Schwankung des Ausgangssignals des Hall-Elements 150 klein, auch wenn die Drehmitte des zylindrischen Jochs 130 von der Mitte des Stators aufgrund der Abmessungstoleranz und während des Zusammenbaus abweicht. Somit kann die lineare Beziehung zwischen dem Drehwinkel 6 und dem X-Achsenelement Bx des Magnetflusses, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, beibehalten werden, auch wenn ein leichter Positionsversatz des zylindrischen Jochs 130 und des Stators erzeugt wird.
Ferner werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelsensors, da die Länge der Ablenkungsjoche 160A, 160B in der X-Achsenrichtung (d. h. 2,2 mm) länger ist als die Länge der Ablenkungsjoche 160A, 160B in der Y-Achsenrichtung (d. h. 0,6 mm), die Ablenkungsjoche 160A, 160B wahrscheinlich in der X- Achsenrichtung magnetisiert. Somit weist es eine größere Wirkung zur Kompensation des Sinuswellenausgangssignals auf, um linear zu sein, die Beziehung des Ausgangssignals des relativen Drehwinkels θ und des Hall-Elements 150 kann linear sein, und somit kann der Winkelsensor 110durch die Ablenkungsjoche 160A, 160B, die in Fig. 5 gezeigt sind, miniaturisiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt und kann auf nachstehende Weise variiert werden. Der Aufbau des Ablenkungsjochs, das in der Ebenenansicht der Fig. 1 und 5 gezeigt ist, kann verändert werden, um ein beliebiger Aufbau zu sein, wie beispielsweise ein Oval und eine Raute anstelle des Rechtecks, wobei ein Aufbau zu bevorzugen ist, der die Direktionalität in der senkrechten Richtung in Bezug auf jede Magnetflusserfassungsfläche des Hall-Elements aufweist. Des Weiteren können das erste Ablenkungsjoch und das zweite Ablenkungsjoch mit jeweils mehreren Jochen aufgebaut sein.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor kann ein zu dem Grad des relativen Drehwinkels zwischen dem Rotor und dem Stator proportionales, elektrisches Signal ausgegeben werden. Das heißt, durch die Ablenkung des Magnetflusses durch das Ablenkungsjoch können die Dichte und die Richtung des durch das magnetoelektrische Messwertwandlerelement hindurch gehenden Magnetflusses derart korrigiert werden, dass eine lineare Beziehung zwischen dem Grad des relativen Drehwinkels und dem Magneterfassungsrichtungselement der Magnetflussdichte erreicht wird. Zusätzlich ist es, da es für das die vorstehend beschriebene Magnetflussablenkung ausführende Ablenkungsjoch vorbestimmt ist, dass es in dem Bereich der einen Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der Y-Achsenrichtung und innerhalb drei Vierteln des Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der X- Achsenrichtung positioniert ist, nicht erforderlich, das Ablenkungsjoch entlang des inneren Durchmessers des Magneten anzuordnen, und es ist nicht erforderlich, die Größe des Sensors zu vergrößern. Somit kann ein Winkelsensor mit niedrigen Herstellungskosten bereitgestellt werden, der es ermöglicht, die lineare Beziehung zwischen dem Grad des relativen Drehwinkels und der Magneterfassungsrichtung des Magnetflusses zu erreichen, und der in seiner Größe verkleinert ist.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor gibt, wenn der Magnetfluss zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten durch das magnetoelektrische Messwertwandlerelement hindurchgeht, das magnetoelektrische Messwertwandlerelement das elektrische Signal entsprechend dem Magneterfassungsrichtungselement (d. h. dem X-Achsenelement der magnetischen Dichte) aus, wobei der relative Drehwinkel zwischen dem Rotor und dem Stator auf der Grundlage des elektrischen Signals erfasst wird. Somit entspricht, wenn das Ablenkungsjoch nicht vorgesehen ist, das elektrische Signal, das von dem magnetoelektrischen Messwertwandlerelement ausgegeben wird, der Sinuswelle. Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor wird, da das Ablenkungsjoch bei dem Stator gegenüberliegend zu der Magnetflusserfassungsfläche des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements befestigt ist, der Magnetfluss um das Ablenkungsjoch zu dem Ablenkungsjoch abgelenkt, und die Magnetflussdichte und die Richtung des um das magnetoelektrische Messwertwandlerelement herum gehenden Magnetflusses wird im Vergleich zu dem Fall verändert, bei dem die Ablenkungsjoche nicht vorgesehen sind. Da der durch das magnetoelektrische Messwertwandlerelement hindurch gehende Magnetfluss durch die Ablenkungsjoche korrigiert wird, entspricht das Magneterfassungsrichtungselement der Magnetflussdichte um das magnetoelektrische Messwertwandlerelement nicht dem Sinuswellenelement des relativen Drehwinkels zwischen dem Rotor und dem Stator, sondern das Magneterfassungsrichtungselement des Magnetflusses ist stattdessen relativ zu dem Grad des relativen Drehwinkels proportional. Das heißt, die lineare Beziehung zwischen dem Grad des relativen Drehwinkels und dem magnetoelektrischen Erfassungsrichtungselement der magnetischen Dichte kann erreicht werden. Mit diesem Aufbau ist festgelegt, dass das zu dem Grad des relativen Drehwinkels zwischen dem Rotor und dem Stator proportionale, elektrische Signal ausgegeben wird. Anders ausgedrückt, können die Dichte und die Richtung des durch das magnetoelektrische Messwertwandlerelement hindurch gehenden Magnetflusses derart korrigiert werden, dass die lineare Beziehung zwischen dem Grad des relativen Drehwinkels und dem magnetoelektrischen Erfassungsrichtungselement der Magnetflussdichte durch die Ablenkung des Magnetflusses durch das Ablenkungsjoch erreicht wird. Das Ablenkungsjoch zur Ausführung der Magnetflussablenkung ist in den Bereich von drei Vierteln des Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, die einander gegenüberliegen, in der X-Achsenrichtung und in den Bereich der einen Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten gesetzt. Somit ist es nicht erforderlich, das Ablenkungsjoch derart aufzubauen, dass es entlang des inneren Durchmessers des Magneten angebracht ist, und die Größe des Magneten kann verringert werden. Dementsprechend kann gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor ein Winkelsensor erreicht werden, der die lineare Beziehung zwischen dem Grad des relativen Drehwinkels und der Größe des Magnetflusses in der Magneterfassungsrichtung bei niedrigen Herstellungskosten und bei einer Verkleinerung des Sensors verwirklichen kann.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor ist es durch den rechteckigen Aufbau des ersten Magneten und des zweiten Magneten nicht erforderlich, den ringförmigen Magneten zu verwenden, und somit können die Herstellungskosten des Magneten und die Herstellungskosten des Winkelsensors als Ganzes verringert werden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor wird durch Aufbauen des ersten Magneten mit zwei Magneten und Aufbauen des zweiten Magneten mit zwei Magneten sowie durch Positionieren jedes Magneten des ersten Magneten derart, dass sie bei dem Rotor befestigt sind, wobei ein vorbestimmter Abstand zueinander eingehalten wird, und durch Positionieren jedes Magneten des zweiten Magneten derart, dass sie bei dem Rotor befestigt sind, wobei ein vorbestimmter Abstand zueinander eingehalten wird, die Gleichförmigkeit des zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugten Magnetflusses vergrößert. Somit kann die Ausgangsschwankung des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements aufgrund eines leichten Positionsversatzes des Rotors und des Stators verringert werden und eine Verminderung der Erfassungsgenauigkeit des Winkelsensors kann eingeschränkt werden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor können durch Positionieren des Ablenkungsjochs auf der Z-Achse und durch Positionieren des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements versetzt zu der Z-Achse die Dichte und die Richtung des durch das magnetoelektrische Messwertwandlerelement hindurch gehenden Magnetflusses auf wirksame Weise korrigiert werden, auch wenn lediglich ein Ablenkungsjoch bereitgestellt ist, wobei die Anzahl von Teilen verringert werden kann, und somit ist dies für die Kostenverringerung und die Verkleinerung des Winkelsensors von Vorteil.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor umfasst die Magnetflusserfassungsfläche des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements eine erste Magnetflusserfassungsfläche und eine zweite Magnetflusserfassungsfläche, die auf zwei Seiten eines magnetoelektrischen Messwertwandlerelements bereitgestellt sind, und das Ablenkungsjoch umfasst ein erstes Ablenkungsjoch, das der ersten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt, und ein zweites Ablenkungsjoch, das der zweiten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt. Somit wird die Verteilung der Magnetflussdichte zwischen dem ersten Ablenkungsjoch und dem zweiten Ablenkungsjoch relativ gleichförmig, und ein Winkelsensor mit geringeren Schwankungen von den gewünschten Eigenschaften kann erreicht werden, auch wenn die Position des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements aufgrund eines fehlerhaften Zusammenbaus abweicht.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Winkelsensor wird durch Positionieren der Mitte des Ablenkungsjochs und des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements auf der X- Achse die Verteilung der Magnetflussdichte zwischen dem ersten Ablenkungsjoch und dem zweiten Ablenkungsjoch weiter gleichförmig, und ein Winkelsensor mit geringerer Schwankung zu den gewünschten Eigenschaften kann erreicht werden, auch wenn die Position des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements aufgrund eines fehlerhaften Zusammenbaus abweicht.
Da das Ablenkungsjoch angepasst ist, in der longitudinalen Richtung magnetisiert zu werden, kann durch Verlängern der Länge des Ablenkungsjochs in der X- Achsenrichtung auf einen längeren Wert als die Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung die Wirkung zur Korrektur des Sinuswellenausgangssignals, um linear zu sein, vergrößert werden. Somit kann die Beziehung zwischen dem relativen Drehwinkel und dem Ausgangssignal des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements mit einem kleinen Ablenkungsjoch linear sein, und die Verkleinerung des Winkelsensors kann erreicht werden.
Die Prinzipien, bevorzugte Ausführungsbeispiele und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung sind in der vorstehenden Beschreibung beschrieben worden. Die zu schützende Erfindung ist jedoch nicht als auf die offenbarten, spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzt anzusehen. Ferner sind die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele eher als Veranschaulichung denn als Einschränkung zu betrachten. Variationen und Änderungen können durch Dritte ausgeführt werden sowie Äquivalente eingesetzt werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dementsprechend ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass alle derartigen Variationen, Änderungen und Äquivalente, die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie er in den Patentansprüchen definiert ist, hierdurch umfasst werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist ein Winkelsensor, der es ermöglicht, ein zu einem relativen Drehwinkel proportionales Ausgangssignal zu erhalten, mit niedrigen Herstellungskosten und mit einer miniaturisierten Größe bereitgestellt. Ein derartiger Winkelsensor umfasst einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten, die bei einem Drehkörper befestigt sind, eine bei einem Stator befestigte Magnetflusserfassungsfläche, die in einem Magnetfeld zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten und senkrecht zu der Magneterfassungsrichtung zur Erfassung eines Magnetflusses zu positionieren ist, ein magnetoelektrisches Messwertwandlerelement zur Ausgabe eines elektrischen Signals, das einem Magneterfassungsrichtungselement der magnetischen Dichte entspricht, und Ablenkungsjoche. Die Ablenkungsjoche sind gegenüberliegend zu den Magnetflusserfassungsflächen positioniert. Die Ablenkungsjoche sind in einem Bereich von drei Vierteln eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der X-Achsenrichtung und einer Hälfte eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten in der Y-Achsenrichtung positioniert.

Claims

1. Winkelsensor mit
einem Stator,
einem relativ zu dem Stator drehbaren Rotor,
einem ersten Magneten, der bei dem Rotor befestigt ist,
einem zweiten Magneten, der bei dem Rotor gegenüberliegend zu dem ersten Magneten befestigt ist,
einem bei dem Stator befestigten, magnetoelektrischen Messwertwandlerelement, das in einem zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugten Magnetfeld zu positionieren ist und eine Magnetflusserfassungsfläche aufweist, die senkrecht zu einer Magneterfassungsrichtung zur Erfassung eines Magnetflusses ist, zur Ausgabe eines elektrischen Signals, entsprechend einem Magneterfassungsrichtungselement einer Magnetflussdichte,
einem Ablenkungsjoch, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist und bei dem Stator befestigt ist, das in dem zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugten Magnetfeld zu positionieren ist, und
einem relativen Drehwinkel zwischen dem Stator und dem Rotor, der entsprechend dem elektrischen Signal, das von dem magnetoelektrischen Messwertwandlerelement ausgegeben wird, zu erfassen ist, wobei
das Ablenkungsjoch gegenüberliegend zu der Magnetflusserfassungsfläche positioniert ist und in einem Bereich von drei Vierteln eines Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, die einander gegenüberliegen, in einer X-Achsenrichtung positioniert ist und in einem Bereich einer Hälfte des Abstands zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, die einander gegenüberliegen, in der Y-Achsenrichtung positioniert ist, wobei eine Z-Achse einem Achskern einer relativen Drehung zwischen dem Stator und dem Rotor entspricht, die X-Achse einem Achskern der magnetischen Erfassungsrichtung entspricht, die die Z-Achse schneidet, und die Y-Achse einem Achskern entspricht, der senkrecht zu der Z-Achse und der X-Achse ist.

2. Winkelsensor nach Anspruch 1, wobei der erste Magnet und der zweite Magnet rechteckig aufgebaut sind.

3. Winkelsensor nach Anspruch 2, wobei der erste Magnet zwei Magnete umfasst und der zweite Magnet zwei Magnete umfasst und wobei jeder Magnet des ersten Magneten bei dem Rotor befestigt ist, wobei ein vorbestimmter Abstand zueinander eingehalten wird, und jeder Magnet des zweiten Magneten bei dem Rotor befestigt ist, wobei ein vorbestimmter Abstand zueinander eingehalten wird.

4. Winkelsensor nach Anspruch 1, wobei das Ablenkungsjoch auf der Z-Achse positioniert ist und das magnetoelektrische Messwertwandlerelement versetzt zu der Z-Achse positioniert ist.

5. Winkelsensor nach Anspruch 2, wobei das Ablenkungsjoch auf der Z-Achse positioniert ist und das magnetoelektrische Messwertwandlerelement versetzt zu der Z-Achse positioniert ist.

6. Winkelsensor nach Anspruch 3, wobei das Ablenkungsjoch auf der Z-Achse positioniert ist und das magnetoelektrische Messwertwandlerelement versetzt zu der Z-Achse positioniert ist.

7. Winkelsensor nach Anspruch 1, wobei die Magnetflusserfassungsfläche des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements eine erste Magnetflusserfassungsfläche und eine zweite Magnetflusserfassungsfläche umfasst, die jeweils auf zwei Seiten des gemeinsamen magnetoelektrischen Messwertwandlerelements bereitgestellt sind, und das Ablenkungsjoch ein erstes Ablenkungsjoch, das der ersten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt, und ein zweites Ablenkungsjoch umfasst, das der zweiten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt.

8. Winkelsensor nach Anspruch 2, wobei die Magnetflusserfassungsfläche des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements eine erste Magnetflusserfassungsfläche und eine zweite Magnetflusserfassungsfläche umfasst, die jeweils auf zwei Seiten des gemeinsamen, magnetoelektrischen Messwertwandlerelements bereitgestellt sind, und das Ablenkungsjoch ein erstes Ablenkungsjoch, das der ersten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt, und ein zweites Ablenkungsjoch umfasst, das der zweiten Magnetflusserfassungsfläche gegenüberliegt.

9. Winkelsensor nach Anspruch 7, wobei eine Mitte des Ablenkungsjochs und des magnetoelektrischen Messwertwandlerelements auf der X-Achse positioniert ist.

10. Winkelsensor nach Anspruch 1, wobei eine Länge des Ablenkungsjochs in der X-Achsenrichtung länger ist als eine Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung.

11. Winkelsensor nach Anspruch 2, wobei eine Länge des Ablenkungsjochs in der X-Achsenrichtung länger ist als eine Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung.

12. Winkelsensor nach Anspruch 3, wobei eine Länge des Ablenkungsjochs in der X-Achsenrichtung länger ist als eine Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung.

13. Winkelsensor nach Anspruch 4, wobei eine Länge des Ablenkungsjochs in der X-Achsenrichtung länger ist als eine Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung.

14. Winkelsensor nach Anspruch 7, wobei eine Länge des Ablenkungsjochs in der X-Achsenrichtung länger ist als eine Länge des Ablenkungsjochs in der Y-Achsenrichtung.