DE10352793B4

DE10352793B4 - Hochzuverlässiger Drehmomentsensor

Info

Publication number: DE10352793B4
Application number: DE10352793A
Authority: DE
Inventors: Naoki Kariya Nakane; Shigetoshi Nishio Fukaya
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2023-11-13
Also published as: DE10352793A8; DE10352793A1

Abstract

Drehmomentsensor zur Verwendung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit:
einer ersten Welle;
einer zweiten Welle;
einem elastischen Element, welches die erste Welle an die zweiten Welle in Ausrichtung zueinander koppelt, wobei das elastische Element bei Drehmomentaufnahme einer Torsion unterliegt;
einem hartmagnetischen Element, welches mit der ersten Welle verbunden ist, wobei das hartmagnetische Element magnetische Pole aufweist, welche auf einem Umfang davon angeordnet sind, um dort herum ein magnetisches Feld zu erzeugen;
einer Anordnung aus einem ersten und einem zweiten weichmagnetischen Element, welche mit der zweiten Welle verbunden ist und um das hartmagnetisches Element innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist, welches durch das hartmagnetische Element erzeugt wird, um einen Magnetkreis derart zu bilden, dass auf eine Positionsänderung des ersten und zweiten magnetischen Elements relativ zu dem hartmagnetischen Element, welche durch die Torsion des elastischen Elements entsteht, sich innerhalb des Magnetkreises entstehende Magnetflussdichte ändert; und...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technischer Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Drehmomentsensor, welcher verwendet werden kann, um das Drehmoment zu messen, welches auf eine Lenkwelle von elektrischen Kraftfahrzeug-Servolenkungsvorrichtungen übertragen wird, und insbesondere einen verbesserten Aufbau von einem derartigen Drehmomentsensor, welcher einfach und von hoher Betriebszuverlässigkeit ist.
2. Hintergrund der Erfindung
Die Erstveröffentlichung des Japanischen Patents Nr. 8-159887 beschreibt einen Drehmomentsensor, welcher einen Magneten und einen Magnetsensor beinhaltet. Der Magnet und der Magnetsensor sind derart an Enden eines Drehstabes befestigt, dass sie sich auf Drehung des Drehstabes relativ zueinander bewegen. Der Magnetsensor dient dazu, eine Ausgangsgröße in Abhängigkeit des Drehmoments zu erzeugen, welches an dem Drehstab anliegt.

Die Erstveröffentlichung des Japanischen Patents Nr. 6-281513 beschreibt einen Drehmomentsensor, welcher ähnlich vorhergehender Veröffentlichung einen Magneten und einen Magnetsensor beinhaltet. Der Drehmomentsensor beinhaltet ebenso ein Drehmoment umsetzendes Zahnradgetriebe, welches dazu dient, das Drehmoment von einem Drehstab in eine Bewegung eines Zahnrades in eine Längsrichtung von Antriebs- und Abtriebswelle umzusetzen. Der Magnetsensor ist an einem Gehäuse befestigt, um dadurch den Bedarf an elektrischen Kontaktteilen, wie Bürsten und einem Schleifring, zu besei tigen, welche verwendet werden, um den Magnetsensor mit Strom zu versorgen und ein Signal des Magnetsensors abzunehmen.

Der erstere Drehmomentsensor weist den Magneten und den Magnetsensor auf, die mit dem Drehstab verbunden sind, wodurch er elektrische Kontaktteile, wie z.B. Bürsten und einen Schleifring erfordert, welche zur Energieversorgung zu und zu dem Abnehmen eines Signals von dem Magnetsensor verwendet werden, was zu einem Bedenken bezüglich der Zuverlässigkeit des Sensor führt.

Der letztere Drehmomentsensor weist den Nachteil auf, dass das Zahnspiel oder der Verschleiss des Drehmoment umsetzenden Zahnradgetriebes zu einem Fehler oder einer Verzögerung beim Messen des Drehmoments führen kann.

Die WO 02/071019 A1 offenbart einen Positionssensor, der insbesondere zur Erfassung einer Lenksäulentorsion geeignet ist. Die DE 102 22 118 A1 offenbart einen Drehmomentsensor zur Verwendung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden und einen verbesserten Drehmomentsensor zur Verwendung in einer Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Drehmomentsensor geschaffen, welcher beim Messen des Drehmoments verwendet werden kann, welches auf eine Lenkwelle von einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ausgeübt wird. Der Drehmomentsensor mit: (a) einer ersten Welle; (b) einer zweiten Welle; (c) einem elastischen Element, welches die erste Welle an die zweiten Welle in Ausrichtung zueinander koppelt, wobei das elastische Element bei Drehmomentaufnahme einer Torsion unterliegt; (d) einem hartmagnetischen Element, welches mit der ersten welle ver bunden ist, wobei das hartmagnetische Element magnetische Pole aufweist, welche auf einem Umfang davon angeordnet sind, um dort herum ein magnetisches Feld zu erzeugen; (e) einer Anordnung aus einem ersten und einem zweiten weichmagnetischen Element, welche mit der zweiten Welle verbunden ist und um das hartmagnetische Elements innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist, welches durch das hartmagnetisches Element erzeugt wird, um einen Magnetkreis derart zu bilden, dass auf eine Positionsänderung des ersten und zweiten magnetischen Elements relativ zu dem hartmagnetischen Element, welche durch die Torsion des elastischen Elements entsteht, sich innerhalb des Magnetkreises entstehende Magnetflussdichte ändert; und (f) einem Magnetsensor, welcher berührungsfrei von dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet ist. Der Magnetsensor dient dazu, die Magnetflussdichte innerhalb des Magnetkreises zu messen. Das erste und zweite weichmagnetische Element liegen sich durch einen festgelegten Spalt in einer Richtung bezüglich der Ausrichtung von der ersten und zweiten Welle gegenüber. Das erste und zweite weichmagnetische Element weisen derart viele Biegezähne auf, wie das hartmagnetischen Element Pole aufweist, welche in regelmäßigen Intervallen auf Umfängen des ersten bzw. zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet sind. Jeder der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements ist zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet. Jeder der Biegezähne weist einen Basisabschnitt und einen Kopfabschnitt auf, um im Wesentlichen eine trapezoide Form aufzuweisen. Der Basisabschnitt weist eine Breite A auf, welche sich in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erstreckt. Der Kopfabschnitt weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite B auf, welche kleiner als die Breite A ist. Die Breiten A und B sind derart ausgesucht, dass sie die nachstehenden Relationen erfüllen. 0,6 × F < L < 1,2 × F A < 0,5 × P B < 0,15 × Pwobei F ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element in der Richtung bezüglich der Ausrichtung der ersten und zweiten Welle ist, L eine Länge von jedem der Biegezähne von dem Basisabschnitt zu dem Kopfabschnitt ist und P der Abstand zwischen einer von Außenkanten von jedem der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements und einer von Außenkanten von einem benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements ist, welcher in der Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements auf der gleichen Seite wie das erste weichmagnetische Element liegt.

Bei Drehmomentaufnahme dreht sich das elastische Element, wodurch eine Verschiebung der Position zwischen der Anordnung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements und dem hartmagnetischen Element erfolgt, welche eine Änderung der in dem Magnetkreis fließenden Magnetflussdichte bewirkt. Der Magnetsensor reagiert auf eine derartige Änderung, indem er eine Ausgangsgröße in Abhängigkeit des Drehmoments erzeugt, welches auf das elastische Element ausgeübt wird. Dieser Aufbau beseitigt die Notwendigkeit, dass der Magnetsensor die Magnetflussdichte misst, welche direkt an dem hartmagnetischen Element entsteht, wodurch es dem Magnetsensor ermöglicht wird, dass er ortsfest eingebaut wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit bezüglich elektrischer Elemente, welche in Kontakt mit dem Magnetsensor verwendet werden, wodurch sich eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit des Drehmomentsensors ergibt.

Zusätzlich lässt es die Erfüllung obiger Relation, zwischen den Breiten A und B, dem Abstand F, der Länge L und dem Abstand P zu, die Intervalle zwischen dem oberen Ende der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements und des zweiten weichmagnetischen Elements und dem Intervall zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements derart auszuwählen, dass sich die Magnetflussdichte erhöht, welche in dem ersten und zweiten weichmagnetischem Element erzeugt wird. Dies ergibt eine verbesserte Empfindlichkeit des Magnetsensors.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Drehmomentsensor ferner zusätzliche weichmagnetische Elemente beinhalten, welche jeweils Magnetfluss erfassende Abschnitte aufweisen, welche dazu dienen, den Magnetfluss des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements an dem Magnetsensor zu erfassen. Dies lässt zu, dass der Magnetsensor den Mittelwert der Magnetflussdichte misst, welche über dem Umfang der Anordnung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erzeugt wird.

Jedes des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements weist einen ringförmigen Flansch auf, an welchem die Biegezähne befestigt sind. Der Basisabschnitt von jedem der Biegezähne erstreckt sich von dem ringförmigen Flansch aus. Der Kopfabschnitt erstreckt sich von dem Basisabschnitt aus. Dieser Aufbau erleichtert die problemlose Anordnung der Biegezähne über den Umfang von jedem von dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element in gleichen Intervallen.

Der Magnetsensor ist innerhalb des festgelegten Spalts zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet, um die zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element fließende Magnetflussdichte zu messen. Insbesondere bewegen sich, wenn das Drehen des elastischen Elements bewirkt, dass sich das hartmagnetische Element relativ zu der Anordnung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements verschiebt, die Biegezähne des ersten weichmagnetischen Element nahe an den N-Polen oder S-Polen, während sich die Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements nahe an den S-Polen oder N-Polen des hartmagneti schen Elements bewegen, wodurch bewirkt wird, dass entgegengesetzte Polaritäten aufweisende Magnetflüsse durch das erste bzw. zweite weichmagnetische Element fließen. Dies bewirkt, dass positive und negative Magnetflussdichten innerhalb des Spalts zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element erzeugt werden, welche im Wesentlichen proportional zu dem Grad des Drehmoments des elastischen Elements sind. Die Bestimmung von dem Grad des Magnetflusses, welcher proportional zu dem Grad des Drehmomentes des elastischen Elements ist, wird somit erzielt, indem der Magnetsensor den Magnetflüssen zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element ausgesetzt wird.

Die den Magnetfluss erfassenden Abschnitte der zusätzlichen weichmagnetischen Elemente liegen sich in der Richtung bezüglich einer Ausrichtung der ersten und zweiten Welle gegenüber. Der Magnetsensor ist zwischen den den Magnetfluss erfassenden Abschnitten angeordnet, um die Magnetflussdichte zu messen, welche zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element durch die den Magnetfluss erfassenden Abschnitte fließt. Dies erhöht den Wirkungsgrad beim Messen der Magnetflussdichte.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Drehmomentsensor zur Verwendung in einer Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit:
(a) einer ersten Welle; (b) einer zweiten welle; (c) einem elastischen Element, welches die erste welle an die zweiten welle in Ausrichtung zueinander koppelt, wobei das elastische Element bei Drehmomentaufnahme einer Torsion unterliegt; (d) einem hartmagnetischen Element, welches mit der ersten Welle verbunden ist, wobei das hartmagnetische Element magnetische Pole aufweist, welche auf einem Umfang davon angeordnet sind, um dort herum ein magnetisches Feld zu erzeugen; (e) einer Anordnung aus einem ersten und einem zweiten weichmagnetischen Element, welche mit der zweiten Welle verbunden ist und um das hartmagnetische Elements innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist, welches durch das hartmagnetische Element erzeugt wird, um einen Magnetkreis derart zu bilden, dass auf eine Positionsänderung des ersten und zweiten magnetischen Elements relativ zu dem hartmagnetischen Element, welche durch die Torsion des elastischen Elements entsteht, sich innerhalb des Magnetkreises entstehende Magnetflussdichte ändert; und (f) einem Magnetsensor, welcher berührungsfrei von dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet ist, welcher dazu dient, die Magnetflussdichte innerhalb des Magnetkreises zu messen. Das erste und zweite weichmagnetische Element liegen sich durch einen festgelegten Spalt in einer Richtung bezüglich der Ausrichtung von der ersten und zweiten welle gegenüber. Das erste und zweite weichmagnetische Element weisen derart viele Biegezähne auf, wie das hartmagnetische Element Pole aufweist, welche in regelmäßigen Intervallen auf Umfängen des ersten bzw. zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet sind. Jeder der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements ist zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet. Jeder der Biegezähne weist einen Basisabschnitt und einen Kopfabschnitt auf. Der Basisabschnitt weist eine Breite A auf, welche sich in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erstreckt und welche größer ist als eine Breite des Kopfabschnitts, welche sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Die Breite A und ein Abstand P zwischen einer von Außenkanten von jedem der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements und einer von Außenkanten von einem benachbarten der Biegezähne des zweiten magnetischen Elements, welcher in der Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements auf der gleichen Seite wie das erste weichmagnetische Element liegt, erfüllen eine Relation von 0,5 × P < A < P.

Bei Drehmomentaufnahme dreht sich das elastische Element, wodurch eine Verschiebung der Position zwischen der Anordnung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements und dem hartmagnetischen Element erfolgt, welche eine Änderung der in dem Magnetkreis fließenden Magnetflussdichte bewirkt. Der Magnetsensor reagiert auf eine derartige Änderung, indem er eine Ausgangsgröße in Abhängigkeit des Drehmoments erzeugt, welches an das elastische Element angelegt ist. Dieser Aufbau beseitigt die Notwendigkeit, dass der Magnetsensor die Magnetflussdichte misst, welche direkt an dem hartmagnetischen Element entsteht, wodurch es dem Magnetsensor ermöglicht wird, dass er ortsfest eingebaut wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit bezüglich elektrischer Elemente, welche in Kontakt mit dem Magnetsensor verwendet werden, wodurch sich eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit des Drehmomentsensors ergibt.

Zusätzlich stellt die Erfüllung obiger Relation zwischen der Breite A und dem Abstand P sicher, dass die sich ändernde Magnetflussdichte des Magnetsensors mit einer verbesserten Linearität gemessen wird.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Drehmomentsensor ferner ein zusätzliches weichmagnetisches Element beinhalten, welches einen den Magnetfluss erfassenden Abschnitt aufweist, welcher dazu dient, den Magnetfluss des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements an dem Magnetsensor zu erfassen. Dieses lässt es zu, dass der Magnetsensor den Mittelwert der Magnetflussdichte misst, welche über dem Umfang der Anordnung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erzeugt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung und beiliegenden Zeichnung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung deutlicher ersichtlich, welche jedoch nicht genommen werden sollten, die Erfindung auf die bestimmten Ausführungsformen zu beschränken, sondern lediglich zu dem Zwecke der Erklärung und des Verständnisses dienen.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Drehmomentsensors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine längsgeschnittene Ansicht des Drehmomentsensors von 1;
3(a) eine quergeschnittene Ansicht eines Magnetelements und eine Anordnung von magnetischen Ringen, welche in dem Drehmomentsonsor von 1 eingebaut sind;
3(b) eine Seitenansicht von 3(a);
4(a), 4(b) und 4(c) Ansichten von denen jede eine die Lage betreffende Beziehung zwischen dem Magneten und den magnetischen Ringen von 3(a) und 3(b) ist;
4(d) eine Abbildung einer Beziehung zwischen der Magnetflussdichte und einem Drehmomentwinkel eines Drehstabes (d.h. eine Winkeländerung zwischen dem Magneten und den magnetischen Ringen, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt) bezüglich einer Umgebungstemperatur;
5 eine vergrößerte Ansicht magnetischer Ringe;
6 eine Abbildung einer Beziehung zwischen der Magnetflussdichte und einem Drehmomentwinkel eines Drehstabes (d.h. eine Winkeländerung zwischen dem Magneten und den magnetischen Ringen wie in 3(a) und 3(b) gezeigt); und
7 eine perspektivische Exposionsdarstellung eines Drehmomentsensors gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der in verschiedenen Ansichten gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind, insbesondere auf 1, ist ein Drehmomentsensor 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welcher in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge verwendet werden kann. Die folgende Beschreibung wird sich als ein Beispiel auf einen Fall beziehen, bei dem der Drehmomentsensor 1 in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung eingebaut ist.
Der Drehmomentsensor 1 ist zwischen einer Antriebswelle 2 (d.h. einer Lenkwelle des Kraftfahrzeuges) und einer Abtriebswelle 3 angeordnet und dient dazu, das Drehmoment zu messen, welches auf die Antriebswelle übertragen wird und welches durch die Drehung eines Lenkrades des Wagens erzeugt wird.
Der Drehmomentsensor 1 besteht im Wesentlichen aus einem Drehstab 4 (elastisches Element), einem Magnetelement 5, welches aus hartmagnetischen Material besteht, einem Paar magnetischer Joche 6, welche aus weichmagnetischen Material hergestellt sind, und einem Magnetsensor 7. Der Drehstab 4 verbindet die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 in Ausrichtung zueinander. Das Magnetelement 5 ist an einem Ende der Antriebswelle 2 angeordnet. Die magnetischen Joche 6 werden von einer Jochhalterung 9 gehalten und sind mit einem Ende der Abtriebswelle 3 verbunden. Der Magnetsensor 7 dient dazu, die zwischen den magnetischen Jochs 6 fließende Magnetflussdichte zu messen.
Der Drehstab 4 ist an seinen Enden durch Stifte 8 derart mit der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 verbunden, dass er eine benötigte Eingangsdrehmoment-zu-Torsion-Kennlinie aufweist. Die Drehung des Drehstabes 4 bewirkt, dass die Antriebswelle 2 relativ zur Abtriebswelle 3 rotiert oder dreht.
Das Magnetelement 5 ist ringförmig und besteht aus z.B. vierundzwanzig (24) Polen, welche N-Flächen und S-Flächen aufweisen, die abwechselnd um seinen äußeren Umfang angeordnet sind.
Das Paar magnetischer Joche 6 (nachstehend auch als 6A und 6B bezeichnet), wie in 1 gezeigt, besteht aus ringförmigen Elementen, welche in dem Nahbereich des Umfangs des Magnetelements 5 angeordnet sind. Jeder der magnetischen Joche 6 besteht aus einem ringförmigen Flansch und weist derart viele Biegezähne 6a auf, wie Pole (N- und S-Pole) auf dem Magnetelement 5 über den Umfang des Flansches in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind. Die Jochhalterung 9, wie in 2 gezeigt, hält die magnetischen Joche 6 derart, dass jeder der Biegezähne 6a von einem der magnetischen Joche 6 zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des anderen magnetischen Jochs 6 in einer Umfangsrichtung davon angeordnet ist.
Die magnetischen Joche 6 und das Magnetelement 5 sind derart angeordnet, dass jede der Längsmittellinien der Biegezähne 6a der magnetischen Joche 6, wie deutlich in 3(b) zu sehen, mit einer Begrenzung der N-Pole und S-Pole in einem Zustand übereinstimmt, in dem der Drehstab 4 nicht gedreht wird, d.h. es wird keine Torsion oder kein Drehmoment zwischen der Antriebswelle und Antriebswelle 2 und 3 entwickelt.
Der Magnetsensor 7 ist, wie in 3 deutlich zu sehen, innerhalb des Spalts G zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B, welche sich in Längsrichtung des Drehmomentsensors 1 (d.h. einer Richtung bezüglich einer Ausrichtung von der Antriebs- und Abtriebswelle 2 und 3) gegenüberliegen, angeordnet und dient dazu, die zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B fließende Magnetflussdichte zu messen. Der Magnetsensor 7 ist in einem festgelegten Abstand von den magnetischen Jochs 6A und 6B entfernt durch ein Sensorgehäuse (nicht gezeigt) starr befestigt.
Der Magnetsensor 7 kann aus einem Hall-IC oder einem magnetischen Widerstand bestehen, welcher dazu dient, die Magnetflussdichte in ein elektrisches Signal umzuwandeln und es auszugeben.
Wenn der Drehmomentsensor 1 im Betrieb in einer neutralen Position ist, wobei das Drehmoment nicht auf die Antriebswelle 2 wirkt, d.h. der Drehstab 4 nicht gedreht wird, stimmt die Längsmittellinie von jedem der Biegezähne 6a der magnetischen Joche 6, wie deutlich in 4(b) gezeigt, mit einer der Grenzlinien von den N-Polen und S-Polen des Magnetelements 5 überein. In diesem Fall führen derart viele magnetische Kraftlinien wie Pole (N- und S-Pole) des Magnetelements 5 durch die Biegezähne 6a von jedem der magnetischen Jochs 6, so dass sie in den magnetischen Jochs 6A und 6B geschlosssen werden. Dadurch bewirkt entweicht kein Magnetfluß in den Spalt G zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B, so dass der Magnetsensor 7 Magnetflussdichte des Nullpunkts (0) erfasst, wie in 4(d) gezeigt.
Wenn das Drehmoment auf Antriebswelle 2 ausgeübt wird, so dass der Drehstab 4 gedreht wird, bewirkt dies, das Magnetelement 5 zu rotieren, welches auf der Antriebswelle 2 relativ zu den magnetischen Jochs 6 angeordnet ist, welche an der Abtriebswelle befestigt sind, und dadurch wird, wie in 4(a) oder 4(c) gezeigt, eine Verschiebung zwischen den Biegezähnen 6a und den Begrenzungen der Magnetpole (N- und S-Pole) des Magnetelements 5 bewirkt, so dass sich die magnetischen Kraftlinien in den magnetischen Jochs 6 erhöhen, welche eine N- oder S-Polarität aufweisen. Genauer gesagt sind die magnetischen Kraftlinien in dem magnetischen Joch 6A von umgekehrter Polarität wie die magnetischen Kraftlinien des magnetischen Jochs 6B, was bewirkt, dass die Magnetflussdichte in dem Spalt G zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B erzeugt wird, welche wie in 4(d) gezeigt im Wesentlichen proportional zu dem Grad der Torsion des Drehstabes 4 und umgekehrt in der Polarität bezüglich der Umkehrung der Richtung ist, in welche sich der Drehstab 4 dreht. Der Magnetsensor 7 erfasst die Magnetflussdichte und gibt ein elektrisches Signal aus, welches darauf hinweisend ist.
Wie gemäß obiger Beschreibung ersichtlich wird, ist der Drehmomentsensor 1 derart aufgebaut, dass, wenn der Drehstab 4 gedreht wird und das Magnetelement 5 relativ zu den magnetischen Jochs 6 in seiner Umfangsrichtung verschoben wird, eine Änderung in der Magnetflussdichte zwischen den magnetischen Jochs 6 auf seinem Kreisumfang bewirkt wird. Es wird insbesondere die Magnetflussdichte über dem Kreisumfang der magnetischen Jochs 6 gleichmäßig sein. Somit ist es möglich, dass der Magnetsensor 7 die Magnetflussdichte überall in dem Spalt G zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B, ohne jegliche physikalische Störung durch die magnetischen Joche 6A und 6B erfasst. Dies beseitigt die Notwendigkeit bezüglich elektrischer Kontaktelemente wie z.B. eines Schleifrings und Bürsten in dem Magnetsensor 7, was somit die Betriebszuverlässigkeit des Drehmomentsensors 1 sicherstellt.
Gemäß nachstehender Beschreibung haben wir Tests bezüglich der Geometrie der magnetischen Joche 6 durchgeführt, um die Magnetflussdichte innerhalb eines Messbereiches des Magnetsensors 7 zu erhöhen, welche in ihnen erzeugt wird.
Wir bereiteten einige Prüflinge der magnetischen Joche 6 vor, wie in 5 gezeigt. Jedes der Biegezähne 6a ist im Wesentlichen trapazoid geformt und besteht aus einem Basisabschnitt 6a1 und einem Kopfabschnitt 6a2 und ist symmetrisch bezüglich ihrer Mittellinie, sich parallel zu der Längsmittellinie des Drehmomentsensors 1 ausbreitend gebildet. Der Basisabschnitt 6a1 weist eine Breite A auf, welche größer als die Breite B des Kopfabschnittes 6a2 in der Umfangsrichtung der magnetischen Joche 6 ist. Die Breite B kann wahlweise null (0) sein. Genauer gesagt kann jeder der Biegezähne 6a im Wesentlichen eine dreieckige Form aufweisen.
Unter den Versuchsbedingungen, in denen die Anzahl der Pole des Magnetelements 5 vierundzwanzig (24) ist, der innere Durchmesser r, wie in 3(a) gezeigt, der magnetischen Joche 6 31mm ist und der Abstand F zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B in der Richtung parallel zu der Längsrichtung des Drehmomentsensors 1 8mm ist, haben wir die Prüflinge der magnetischen Joche 6 um 2.5 Grad von der neutralen Position in ihrer Umfangsrichtung gedreht und die Magnetflussdichte gemessen, welche für verschiedene Werte der Breite A des Basisabschnitts 6a1, der Breite B des Kopfabschnittes 6b2 und der Länge L der Biegezähne 6a erzeugt wurde. Die Ergebnisse der Tests sind in der nachstehenden Tabelle 1 zu sehen.
Tabelle 1
Ein Vergleich zwischen dem ersten und fünften Test in Tabelle 1 zeigt, dass die Magnetflussdichte in den magnetischen Jochs 6 stark von der Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6a abhängt. Ein Vergleich zwischen dem ersten und zweiten Test zeigt, dass die Magnetflussdichte in den magnetischen Jochs 6 stark von der Länge L der Biegezähne 6 abhängt. Es wurde somit herausgefunden, dass die Magnetflussdichte, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird, empfindlich bezüglich der Breite A des Basisabschnitts 6a1 und der Länge L der Biegezähne 6a ist.
Als nächstes haben wir, wie in der nachstehenden Tabelle 2 aufgelistet, vier Prüflinge vorbereitet, welche unterschiedliche Werte für die Länge L der Biegezähne 6a und unterschiedliche Werte für die Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6a aufweisen, die Prüflinge der magnetischen Joche 6 um 2.5 Grad von der neutralen Position aus gedreht und die Magnetflussdichte in jedem der Prüflinge unter den gleichen Versuchsbedingungen gemäß obiger Beschreibung gemessen.
Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt, dass die Magnetflussdichte, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird, einen Maximalwert beim zweiten Prüfling aufweist, bei welchem die Länge L der Biegezähne 6 7,0mm und die Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6 3,7mm ist.
Somit wurde festgestellt, dass ein optimaler Wert für die Länge L der Biegezähne 6 7mm ist.
Nachfolgend wird die Theorie über die Erhöhung der Magnetflussdichte beschrieben, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird.
Wenn die Länge L der Biegezähne 6 proportional zu dem Abstand F zwischen den magnetischen Jochs 6A uns 6B geändert wird, bleibt ein Durchfluss und Betrag des Magnetflusses zwischen dem Magnetelement 5 und den magnetischen Jochs 6 unverändert.
Ein Vergleich zwischen dem zweiten und dritten Test in Tabelle 1 zeigt, dass der Prüfling, bei welchem die Länge L 9mm ist eine größere Magnetflussdichte als der Prüfling aufweist, bei welchem die Länge L 5mm ist. Der Abstand F zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B des Drehmomentsensors 1 dieser Ausführungsform weist einen konstanten Wert von 8 mm auf.
Proportionalitätskonstanten der Länge L der Biegezähne 6 zu dem Abstand F in dem zweiten und dritten Prüfling, welche nachstehend aufgelistet sind, werden somit durch Teilen der Länge L durch 8mm erzielt. L (5mm)/F (8mm) = 0,625 (1) L (9mm)/F (8mm) = 1,125 (2)
In der nachstehenden Beschreibung werden zwei benachbarte der Biegezähne 6a des magnetischen Jochs 6B, wie in 5 gezeigt, mit den Bezugszahlen 61 und 62 bezeichnet. wenn die Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6 und der Abstand P zwischen der Kante am linken Rand, wie in der Zeichnung gezeigt, des Basisabschnitts 6a1 des ersten Biegezahns 61 und der Kante am linken Rand des Basisab schnitts 6a1 des zweiten Biegezahns 62 geändert werden, ändern sich ein Intervall zwischen dem ersten und zweiten Biegezahn 61 und 61 in der Umfangsrichtung der magnetischen Joche 6, was somit eine Änderung im Betrag des Magnetflusses bewirkt, welcher durch das Magnetelement 5 und die magnetischen Joche 6 fließt.
Da die Anzahl n von Polen der Biegezähne 6a von jedem der magnetischen Joche 6 zwölf (12) ist, kann der Abstand P zwischen den Kanten am äußeren Rand des Basisabschnitts 6a1 des ersten und zweiten Biegezahns 61 und 62 in Umfangsrichtung der magnetischen Joche 6 nachstehend angegeben werden mit P (mm) = π × r (31mm)/n (12) ≒ 8,11 (3)
Es wurde gemäß obiger Beschreibung aus der Tabelle 2 festgestellt, dass der zweite Prüfling, bei welchem die Länge L der Biegezähne 6 7,0mm ist und die Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6 3,7mm ist, eine maximale in den magnetischen Jochs 6 erzeugte Magnetflussdichte aufweist. Die Änderung der Magnetflussdichte, welche in dem zweiten Prüfling erzeugt wurde, ist durch eine durchgezogene Linie in 6 dargestellt. Die in dem dritten Prüfling erzeugte Magnetflussdichte, bei welchem die Breite A 4,2mm ist, ändert sich wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt, welche als eine Sinuskurve in 6 dargestellt ist.
Somit bestimmt diese Ausführungsform einen Grenzwert (d.h. eine obere Grenze) der Breite A der Basisabschnitte 6a der Biegezähne 6 als 4,2mm, wie in dem dritten Prüfling verwendet. Eine Proportionalitätskonstante der Breite A der Basisabschnitte 6a1 der Biegezähne 6 zu dem Abstand P zwischen den äußeren Kanten der Basisabschnitte 6a1 des Biegezahns 61 und des Biegezahns 62 ist somit bestimmt als A (4,2mm)/P (8,11mm) ≒ 0,517 (4)
Wenn die Breite B des Kopfabschnittes 6a2 der Biegezähne 6 und der Abstand P zwischen den äußeren Kanten des Basisabschnitts 6a1 des ersten Biegezahns 61 und zweiten Biegezahns 62 geändert werden, ändert sich das Intervall zwischen dem ersten und zweiten Biegezahn 61 und 62 in Umfangsrichtung der magnetischen Joche 6, was somit zu einer Änderung des Betrags des durch das Magnetelement 5 und die magnetischen Joche 6 fließenden Magnetflusses bewirkt.
Bezüglich Tabelle 1 wird festgestellt, dass sich, wenn die Breite B der Kopfabschnitte 6a2 um mehr als 1,2 mm erhöht wird, die Magnetflussdichte verringert, welche in den magnetischen Jochs erzeugt wird. Somit bestimmt diese Ausführungsform einen Grenzwert (d.h. eine obere Grenze) der Breite B des Kopfabschnittes 6a2 als 1,2mm. Eine Proportionalitätskonstante der Breite B des Kopfabschnittes 6a2 der Biegezähne 6 zu dem Abstand P zwischen den äußeren Kanten der Basisabschnitte 6a1 des Biegezahns 61 und des Biegezahns 62 ist daher bestimmt als B (1,2mm)/P (8,11mm) ≒ 0,15 (5)
Wenn somit die Länge L der Biegezähne 6, wie aus den Gleichungen 1 und 2 erzielt, innerhalb eines Bereiches, wie nachstehend in Gleichung 6 angegeben, definiert wird, die Breite A der Biegezähne 6, wie aus Gleichung 4 erzielt, innerhalb eines Bereiches, wie nachstehend in Gleichung 7 angegeben, definiert wird und die Breite B der Biegezähne 6, wie aus Gleichung 5 erzielt, innerhalb eines Bereiches, wie nachstehend in Gleichung 8 angegeben, definiert wird, weist die Magnetflussdichte, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird, Werte auf, welche wie durch die durchgezogene Linie in 6 angezeigt, in Totzonen fallen, in denen die Magnetflussdichte kaum einer Änderung unterliegt und weist ebenso Absolutwerte auf, welche höher als diejenigen auf der gestrichelten Sinuskurve innerhalb des Drehmomentmessbereiches des Magnetsensors 7 sind, welcher zwischen ± 15 Grad definiert ist. Dies ergibt eine erhöhte Empfindlichkeit des Drehmomentsensors 7 bezüglich der zu messenden Magnetflussdichte. Es ist anzumerken, dass die Proportionalitätskonstanten unter Berücksichtigung einiger Fehler in den Versuchszahlen bestimmt werden. 0,6 × F < L < 1,2 × F (6) A < 0,5 × P (7) B < 0,15 × P (8)
Der Drehmomentsensor 1 dieser Ausführungsform ist gemäß obiger Beschreibung derart aufgebaut, dass die Anzahl n von Polen des Magnetelements 5 und eine Gesamtzahl n von Polen der magnetischen Joche 6 vierundzwanzig (24) ist, der Innendurchmesser r der magnetischen Joche 6 31mm ist und der Abstand F zwischen den magnetischen Jochs 6A und 6B 8mm ist. Auch wenn die Größe der magnetischen Joche 6 derart geändert wird, dass die Anzahl n von Polen, der Innendurchmesser r und der Abstand F proportional zu der Änderung der Größe der magnetischen Joche 6 geändert werden, bleibt der Betrag und der Weg des durch das Magnetelement 5 und die magnetischen Joche 6 fließenden Magnetflusses unverändert. Die Magnetflussdichte, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird, weist deshalb auf jedem Fall Absolutwerte auf, welcher höher als diejenigen auf der gestrichelten Sinuskurve innerhalb des Drehmomentmessbereiches des Drehmomentsensors 1 sind, solange wie die Bedingungen erfüllt werden, wie sie durch die Gleichungen 6, 7 und 8 gegeben sind.
Es wurde beschrieben, dass die Magnetflussdichte in den magnetischen Jochs 6 einen maximalen Wert zeigt, wenn die Breite A der Basisabschnitte 6a1 3,7mm ist, aber es ist dort möglich, um 3,7mm Werte zu bekommen, welche zu einer erhöhten Magnetflussdichte führen.
Nachstehend wird die Theorie bezüglich der Verbesserung der Linearität der Magnetflussdichte beschrieben, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird.
Die Magnetflussdichte, welche in dem dritten Prüfling erzeugt wird, in welchem die Breite A 4,2mm ist, ändert sich, wie in Tabelle 2 aufgelistet, wie durch die gestrichelten Sinuskurve in 6, wie bereits oben. Die Magnetflussdichte, welche in dem zweiten Prüfling erzeugt wird, bei welchem die Länge L der Biegezähne 6 7,0mm ist und die Breite A des Basisabschnitts 6a1 der Biegezähne 6 3,7mm ist, ändert sich, wie durch die durchgezogene Linie in 6 gezeigt und weist Werte auf, welche in die Totzonen fallen, in denen die Magnetflussdichte kaum einer Änderung unterliegt. Es ist somit schwierig, die Linearität der Magnetflussdichte innerhalb von Bereichen um magnetische Winkel von ± 90 Grad zu bilden. Auch aus diesem Grund bestimmt diese Ausführungsform einen Grenzwert der Breite A des Basisabschnitts 6a der Biegezähne 6 von 4,2mm, welcher in dem dritten Prüfling verwendet wird. Die Proportionalitätskonstante der Breite A der Basisabschnitte 6a1 der Biegezähne 6 zu dem Abstand P zwischen den äußeren Kanten der Basisabschnitte 6a1 des Biegezahns 61 und des Biegezahns 62 ist gemäß obiger Beschreibung bestimmt als A (4,2mm)/P (8,11mm) ≒ 0,517 (9)
Durch Bestimmung des Wertes der Breite A, um in einen Bereich zu fallen, wie nachstehend durch Gleichung 10 ausgedrückt, wird eine Änderung der Magnetflussdichte, welche in den magnetischen Jochs 6 erzeugt wird, mit der Sinuskurve übereinstimmen, wie durch die gestrichelte Linie in 6 angezeigt und dadurch dem Magnetsensor ermöglichen die Magnetflussdichte zu messen, welche sich linear innerhalb des Drehmomentmessbereiches ändert. 0,5 × P < A < P (10)
Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um diesbezüglich ein besseres Verständnis zu erleichtern, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung in verschiedenen Weisen realisiert werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung als mit allen denkbaren Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet verstanden werden, welche realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Claims

Drehmomentsensor zur Verwendung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit: einer ersten Welle; einer zweiten Welle; einem elastischen Element, welches die erste Welle an die zweiten Welle in Ausrichtung zueinander koppelt, wobei das elastische Element bei Drehmomentaufnahme einer Torsion unterliegt; einem hartmagnetischen Element, welches mit der ersten Welle verbunden ist, wobei das hartmagnetische Element magnetische Pole aufweist, welche auf einem Umfang davon angeordnet sind, um dort herum ein magnetisches Feld zu erzeugen; einer Anordnung aus einem ersten und einem zweiten weichmagnetischen Element, welche mit der zweiten Welle verbunden ist und um das hartmagnetisches Element innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist, welches durch das hartmagnetische Element erzeugt wird, um einen Magnetkreis derart zu bilden, dass auf eine Positionsänderung des ersten und zweiten magnetischen Elements relativ zu dem hartmagnetischen Element, welche durch die Torsion des elastischen Elements entsteht, sich innerhalb des Magnetkreises entstehende Magnetflussdichte ändert; und einem Magnetsensor, welcher berührungsfrei von dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet ist und dazu dient, die Magnetflussdichte innerhalb des Magnetkreises zu messen, wobei sich das erste und zweite weichmagnetische Element durch einen festgelegten Abstand in einer Richtung bezüglich der Ausrichtung von der ersten und zweiten Welle gegenüberliegen, wobei das erste und zweite weichmagnetische Element derart viele Biegezähne aufweisen, wie das hartmagnetische Element Pole aufweist, wel che in regelmäßigen Intervallen auf Umfängen des ersten bzw. zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet sind, wobei jeder der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet ist, wobei jeder der Biegezähne einen Basisabschnitt und einen Kopfabschnitt aufweist, um im Wesentlichen eine trapezoide Form aufzuweisen, wobei der Basisabschnitt eine Breite A aufweist, welche sich in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erstreckt, der Kopfabschnitt eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite B aufweist, welche kleiner als die Breite A ist, wobei die Breiten A und B derart ausgesucht sind, dass sie die nachstehende Relation erfüllen 0,6 × F < L < 1,2 × F A < 0,5 × P B < 0,15 × Pwobei F ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element in der Richtung bezüglich der Ausrichtung der ersten und zweiten Welle ist, L eine Länge von jedem der Biegezähne von dem Basisabschnitts zu dem Kopfabschnitt ist und P der Abstand zwischen einer von Außenkanten von jedem der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements und einer von Außenkanten von einem benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements ist, welcher in der Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements auf der gleichen Seite wie das erste weichmagnetische Element liegt.
Drehmomentsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner zusätzliche weichmagnetische Elemente aufweist, welche jeweils den Magnetfluss erfassende Abschnitte aufweisen, welche dazu dienen, den Ma gnetfluss des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements an dem Magnetsensor zu erfassen.
Drehmomentsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements einen ringförmigen Flansch aufweist, an welchem Biegezähne befestigt sind, wobei sich der Basisabschnitt von jedem der Biegezähne von dem ringförmigen Flansch aus erstreckt und sich der Kopfabschnitt von dem Basisabschnitt aus erstreckt.
Drehmomentsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetsensor in dem festgelegten Spalt zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet ist, um die zwischen dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element fließende Magnetflussdichte zu messen.
Drehmomentsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die den magnetischen Fluss erfassenden Abschnitte der zusätzlichen weichmagnetischen Elemente in der Richtung bezüglich einer Ausrichtung der ersten und zweiten Welle gegenüberliegen und der Magnetsensor zwischen den den Magnetfluss erfassenden Abschnitten angeordnet ist, um die Magnetflussdichte zu messen, welche zwischen dem ersten und zweiten magnetischen Element durch die den Magnetfluss erfassenden Abschnitte fließt.
Drehmomentsensor zur Verwendung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit: einer ersten Welle; einer zweiten welle; einem elastischen Element, welches die erste Welle an die zweiten Welle in Ausrichtung zueinander koppelt, wobei das elastische Element bei Drehmomentaufnahme einer Torsion unterliegt; einem hartmagnetischen Element, welches mit der ersten Welle verbunden ist, wobei das hartmagnetische Element magnetische Pole aufweist, welche auf einem Umfang davon angeordnet sind, um dort herum ein magnetisches Feld zu erzeugen; einer Anordnung aus einem ersten und einem zweiten weichmagnetischen Element, welche mit der zweiten Welle verbunden ist und um das hartmagnetisches Element innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist, welches durch das hartmagnetische Element erzeugt wird, um einen Magnetkreis derart zu bilden, dass auf eine Positionsänderung des ersten und zweiten magnetischen Elements relativ zu dem hartmagnetischen Element, welche durch die Torsion des elastischen Elements entsteht, sich innerhalb des Magnetkreises entstehende Magnetflussdichte ändert; und einem Magnetsensor, welcher berührungsfrei von dem ersten und zweiten weichmagnetischen Element angeordnet ist und dazu dient, die Magnetflussdichte innerhalb des Magnetkreises zu messen, wobei sich das erste und zweite weichmagnetische Element durch einen festgelegten Abstand in einer Richtung bezüglich der Ausrichtung von der ersten und zweiten Welle gegenüberliegen, wobei das erste und zweite weichmagnetische Element derart viele Biegezähne aufweisen, wie das hartmagnetische Element Pole aufweist, welche in regelmäßigen Intervallen auf Umfängen des ersten bzw. zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet sind, wobei jeder der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements zwischen zwei benachbarten der Biegezähne des zweiten weichmagnetischen Elements angeordnet ist, wobei jeder der Biegezähne einen Basisabschnitt und einen Kopfabschnitt aufweist, wobei der Basisabschnitt eine Breite A aufweist, welche sich in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements erstreckt, welcher größer als eine Breite des Kopfabschnittes ist, welche sich in der Umfangsrichtung erstreckt, wobei die Breite A und ein Abstand P zwischen einer von Außenkanten von jedem der Biegezähne des ersten weichmagnetischen Elements und einer von Außenkanten von einem benachbarten der Biegezähne des zweiten magnetischen Elements, welche auf der gleichen Seite wie das erste weichmagnetische Element in der Umfangsrichtung des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements liegt, eine nachstehende Relation erfüllen 0,5 × P < A < P.
Drehmomentsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner ein zusätzliches weichmagnetisches Element aufweist, welches ein den Magnetfluss erfassenden Abschnitt aufweist, welcher dazu dient, den Magnetfluss des ersten und zweiten weichmagnetischen Elements an dem Magnetsensor zu erfassen.