DE10346332A1 - Drehmomentsensor - Google Patents

Drehmomentsensor Download PDF

Info

Publication number
DE10346332A1
DE10346332A1 DE10346332A DE10346332A DE10346332A1 DE 10346332 A1 DE10346332 A1 DE 10346332A1 DE 10346332 A DE10346332 A DE 10346332A DE 10346332 A DE10346332 A DE 10346332A DE 10346332 A1 DE10346332 A1 DE 10346332A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
torque sensor
flux
rings
cylindrical surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10346332A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10346332B4 (de
Inventor
Naoki Kariya Nakane
Shigetoshi Nishio Fukaya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Publication of DE10346332A1 publication Critical patent/DE10346332A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10346332B4 publication Critical patent/DE10346332B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Eine erste Welle (5) und eine zweite Welle (6) sind koaxial verbunden. Ein Torsionsstab (7) wandelt ein zwischen den beiden Wellen übertragenes Drehmoment in eine Torsionsverlagerung um. Ein Vielpolmagnet (8) ist an der ersten Welle befestigt. Ein Satz von Magnetjochen (9) ist an der zweiten Welle befestigt und in einem von dem Vielpolmagneten (8) erzeugten Magnetfeld angeordnet. Ein Satz von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10) ist in axialer Richtung einander gegenüberliegend, durch einen Luftspalt getrennt angeordnet. Ein Magnetfeldsensor (11) ist bereitgestellt, um die in dem Luftspalt erzeugte magnetische Flussdichte zu erfassen. Eine äußere, zylindrische Fläche des Satzes von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10) ist von einer magnetischen Abschirmung (18) umgeben.

Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Drehmomentsensor, der ein auf eine Drehwelle wirkendes Drehmoment als eine Änderung der magnetischen Flussdichte (d.h. der Stärke des Magnetfeldes) erfasst.
  • Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-149062 (15) offenbart einen Drehmomentsensor herkömmlicher Technik.
  • Dieser Drehmomentsensor wird zum Beispiel für eine motorbetriebene Servolenkvorrichtung verwendet. wie in 11 gezeigt ist, sind eine Eingangswelle 100 und eine Ausgangswelle 110 mittels eines Torsionsstabes 120 koaxial verbunden. Ein Vielpolmagnet 130 ist an der Eingangswelle 100 befestigt. Ein Satz von Magnetjochen 140, der an der Ausgangswelle 110 befestigt ist, ist in einem von dem Vielpolmagnet 130 erzeugten Magnetfeld angeordnet. Ein Satz von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (im Folgenden: Flussleitringe) 150 leitet bzw. sammelt von den Magnetjochen 140 erzeugte magnetische Flüsse. Ein Magnetfeldsensor 160 erfasst die in einem Luftspalt zwischen den gegenüberliegenden Flussleitringen 150 erzeugte magnetische Flussdichte.
  • Der oben beschriebene herkömmliche Drehmomentsensor kann, wenn er nahe an einem Kraftfahrzeuglautsprecher oder einem vergleichbaren Magnetelement angeordnet ist, aufgrund der Auswirkungen eines von diesen Elementen erzeugten Magnetfeldes ein fehlerhaftes Signal erzeugen. Daher ist der Drehmomentsensor gemäß der oben genannten Druckschrift des Standes der Technik von einem magnetischen Material 170 eingeschlossen, das eine magnetische Abschirmung dient, um eine fehlerhafte Erfassung zu ver hindern, die von Störeinflüssen wie zum Beispiel Erdmagnetismus oder dem Magnetfeld verursacht wird, das im Bereich um den Drehmomentsensor erzeugt wird.
  • Jedoch ist gemäß der in der oben genannten Druckschrift des Standes der Technik offenbarten magnetischen Abschirmung ein magnetischer Kreis des Drehmomentsensors vollständig von dem magnetischen Material 170 eingeschlossen bzw. umschlossen. Der äußere Durchmesser des Drehmomentsensors wird groß, und folglich wird die Montierbarkeit des Drehmomentsensors in ein Kraftfahrzeug verschlechtert. Mit anderen Worten, der oben beschriebene herkömmliche Drehmomentsensor ist nicht praktisch handhabbar in der Massenproduktion. Darüber hinaus ist nicht klar, wie dieser Drehmomentsensor eingebaut wird.
  • Angesichts der oben genannten Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentsensor bereitzustellen, der eine magnetische Abschirmstruktur aufweist, die vorzugsweise in der Massenproduktion verwendbar ist.
  • Um das genannte Ziel sowie weitere verwandte Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Drehmomentsensor bereit, der eine erste Welle und eine zweite Welle, die koaxial verbunden sind, einen Torsionsstab, der ein zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle übertragenes Drehmoment in eine Torsionsverlagerung umwandelt, und einen Vielpolmagneten umfasst, der an der ersten Welle oder einem Ende des Torsionsstabes befestigt ist. Ein Satz von Magnetjochen ist an der zweiten Welle oder dem anderen Ende des Torsionsstabes befestigt und in einem von dem Vielpolmagneten erzeugten Magnetfeld angeordnet. Ein Satz von Flussleitringen ist entlang einer äußeren Oberfläche der Magnetjoche angeordnet, wobei die Flussleitringe in axialer Richtung einander gegenüberlie gend, durch einen Luftspalt getrennt angeordnet sind. Ein Magnetfeldsensor ist bereitgestellt, um die in dem Luftspalt erzeugte magnetische Flussdichte zu erfassen. Darüber hinaus ist eine äußere zylindrische Oberfläche des Satzes von Flussleitringen von einer magnetischen Abschirmung umgeben.
  • Der Magnetfeldsensor erfasst die in dem Luftspalt zwischen den gegenüberliegenden Flussleitringen erzeugte magnetische Flussdichte. Wenn die Flussleitringe durch das äußere Magnetfeld beeinflusst werden, ist der von dem Magnetfeldsensor gelieferte Wert fehlerhaft. Demzufolge ermöglicht es eine Abdeckung der äußeren, zylindrischen Fläche des Satzes von Flussleitringen, die Störeinflüsse durch Magnetfelder wirksam zu beseitigen, welche von äußeren Magnetelementen wie z.B. von Kraftfahrzeuglautsprechern erzeugt werden.
  • Darüber hinaus bedeckt die magnetische Abschirmung nicht den gesamten magnetischen Kreis des Drehmomentsensors. Die magnetische Abschirmung bedeckt nur die äußere, zylindrische Fläche des Satzes von Flussleitringen. Die Gestaltung bzw. Konfiguration der magnetischen Abschirmung kann vereinfacht werden. Die Montage der magnetischen Abschirmung ist vereinfacht.
  • Die magnetische Abschirmung weist vorzugsweise einen seitlichen Abschnitt auf, der eine Seitenfläche des Satzes von Flussleitringen abdeckt.
  • Dadurch, dass die magnetische Abschirmung mit seitlichen Abschnitten versehen ist, werden die Störeinflüsse der von äußeren Magnetelementen wie z.B. Fahrzeuglautsprechern erzeugten Magnetfelder wirksam beseitigt. Der Messfehler des Magnetfeldsensuors kann wird verringert.
  • Vorzugsweise ist die magnetische Abschirmung mit dem Satz von Flussleitringen durch Harzguss bzw. ein Harzformteil zusammengefügt.
  • Da die Flussleitringe einander durch einen Luftspalt getrennt gegenüberliegen, ermöglicht eine Zusammenfügung der Flussleitringe zusammen mit der magnetischen Abschirmung durch Harzguss bzw. ein Harzformteil eine Vereinfachung der Montage. Diese magnetische Abschirmungsstruktur ist vorzugsweise in der Massenproduktion anwendbar.
  • Die magnetische Abschirmung bedeckt vorzugsweise die äußere, zylindrische Fläche des Satzes von Flussleitringen.
  • Gemäß dieser Anordnung bedeckt die magnetische Abschirmung nicht den gesamten magnetischen Kreis des Drehmomentsensors. Die magnetische Abschirmung bedeckt direkt nur die äußere, zylindrische Fläche des Satzes von Flussleitringen. Die Gestaltung bzw. Konfiguration der magnetischen Abschirmung ist vereinfacht. Die Montage der magnetischen Abschirmung ist vereinfacht.
  • Das oben genannte Ziel sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. In den Zeichnungen ist:
  • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Drehmomentsensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gesamtanordnung des Drehmomentsensors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3A ist eine Draufsicht, die ein Magnetjoch gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3B ist eine Seitenansicht, die das Magnetjoch gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Satz von Magnetjochen zeigt, die gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch ein Distanzelement positioniert und durch Harzguss bzw. durch ein Harzformteil zusammengefügt sind;
  • 5A bis 5C Ansichten, die die Funktionsweise des Drehmomentsensors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern;
  • 6A eine Draufsicht, die harzumgossene bzw. in Harz eingeschlossene Flussleitringe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6B eine Seitenansicht, die harzumgossene bzw. in Harz eingeschlossene Flussleitringe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6C eine Querschnittsansicht, die harzumgossene bzw. in Harz eingeschlossene Flussleitringe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7A eine Draufsicht, die eine magnetische Abschirmung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7B eine Seitenansicht, die eine magnetische Abschirmung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtanordnung einer motorbetriebenen Servolenkvorrichtung zeigt;
  • 9 eine perspektivische Ansicht, die einen Satz von Flussleitringen zeigt, der gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Harzguss bzw. einem Harzformteil zusammengefügt und mit einer magnetischen Abschirmung zusammengebaut ist;
  • 10A eine Seitenansicht, die die magnetische Abschirmung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10B eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 10A, die die magnetische Abschirmung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 11 eine Querschnittsansicht, die eine Gesamtanordnung eines herkömmlichen Drehmomentsensors zeigt.
  • Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Drehmomentsensor 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Drehmomentsensor 1 dieser Ausführungsform wird zum Beispiel für eine in 8 gezeigte motorbetriebene Servolenkvorrichtung verwendet. Der Drehmomentsensor 1 erfasst eine Lenkkraft eines Lenkrades 2 (d.h. ein auf eine Lenkspindel übertragenes Drehmoment), und sendet die erfasste Lenkkraft an eine elektronische Steuereinheit (ECU = electronic control unit) 3. Die ECU 3 steuert den Ausgang eines motorbetriebenen Motors 4 entsprechend der von dem Drehmomentsensor 1 erfassten Lenkkraft.
  • Der Drehmomentsensor 1 ist zwischen einer Eingangswelle 5 und einer Ausgangswelle 6 angeordnet, die zusammenwirkend die Lenkspindel bilden. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Drehmomentsensor 1 einen Torsionsstab 7, einen Vielpolmagnet 8, einen Satz von Magnetjochen 9, einen Satz von Flussleitringen 10 und einen Magnetfeldsensor 11.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist der Torsionsstab 7 eine elastische Stange, deren eines Ende mittels eines Stifts 12 mit der Eingangswelle 5 verbunden ist, und deren anderes Ende mittels eines Stifts 12 mit der Ausgangswelle 6 verbunden ist. Wenn ein Lenkmoment auf die Lenkspindel ausgeübt wird, erzeugt der Torsionsstab 7 eine Torsions- oder Verdrehungsverlagerung entsprechend des Betrages des übertragenen Lenkmomentes.
  • Der Vielpolmagnet 8 weist die Form eines Ringes auf, der abwechselnd in N-Pole und S-Pole magnetisiert ist, die entlang des Umfangs angeordnet sind. Der Vielpolmagnet 8 weist einen Kragen 13 auf (siehe 1). Der Vielpolmagnet 8 ist über den Kragen 13 mit einer Presspassung an der Eingangswelle 5 (oder der Ausgangswelle 6) befestigt.
  • Jedes der Magnetjoche 9 ist aus einem weicuhmagnetischen Material hergestellt und weist, wie es in den 3A und 3B gezeigt ist, eine Mehrzahl von Klauenpolen 9a auf, die in Umfangsrichtung äquidistant angeordnet sind.
  • Wie in 4 gezeigt, sind zwei Magnetjoche 9 zu einem Satz von Magnetjochen so gekoppelt, dass ihre Klauenpole 9a ineinandergreifen. Ein Distanzelement 14, das zwischen den gekoppelten Magnetjochen 9 angeordnet ist, dient der Positionierung der magnetischen Joche 9 im zusammengebauten Zustand. Die magnetischen Joche 9 und das Distanzelement 14 sind durch ein Harzformteil 15 zusammengefügt. Ein Satz von aus diese Weise zusammengebauten Magnetjochen 9 ist über einen Kragen 16, der an dem Harzformteil 15 befestigt ist, mit einer Presspassung an der Ausgangswelle 6 (oder der Eingangswelle 5) befestigt.
  • Der Vielpolmagnet 8 und die zusammengefügten Joche 9 sind so angeordnet, dass die Mitte jedes Klauenpols 9a der Magnetjoche 9 mit einer Magnetgrenzlinie (d.h. einer Grenze zwischen einem N-Pol und einem S-Pol) übereinstimmt, um einen neutralen Punkt zu erhalten, bei dem das Ausgangssignal (die Ausgangsspannung) des Magnetfeldsensors 11 Null wird, wenn der Torsionsstab 7 nicht tordiert wird (d.h. wenn keine Lenkkraft zwischen der Eingangswelle 5 und der Ausgangswelle 6 übertragen wird), wie es in 5B gezeigt ist.
  • Die Fussleitringe 10 dienen dazu, den von den Magnetjochen 9 erzeugten magnetischen Fluss zu leiten bzw. zu "sammeln". Die Fussleitringe 10 sind aus dem weichmagnetischen Material hergestellt, das zur Bildung der Magnetjoche 9 verwendet wird. Jeder der Fussleitringe 10 ist mit einem Fussleit- bzw. Flusssammelabschnitt 10a (im Folgenden: Fussleitabschnitt) versehen, der plattenförmig ausgebildet ist und lokal an einem Abschnitt in Umfangsrichtung angeordnet ist.
  • Wie in 1 gezeigt, sind die zwei Flussleitringe 10 an ihren Flussleitabschnitten 10 einander gegenüberliegend, durch einen Luftspalt getrennt angeordnet. Die Flussleitringe sind durch ein Formelement 17 (siehe 6A bis 6C) zu einer Einheit zusammengefügt. Die äußere, zylindrische Fläche des Formelements 17 ist von einer magnetischen Abschirmung 18 umgeben.
  • Die magnetische Abschirmung 18 ist zum Beispiel aus einer Stahlplatte oder einem vergleichbaren magnetischen Element hergestellt. Insbesondere ist ein gürtelartige Stahlplatte mit einer Breite D, die im wesentlichen gleich der des Formelements 17 ist, um eine äußere, zylindrischen Fläche des Formelements 17 gewunden und als magnetische Abschirmung 18 befestigt. Wie in 7A gezeigt, ist eine Öffnung 18a an einem vorbestimmten Abschnitt der magnetischen Abschirmung 18 teilweise offen. Der Flussleitabschnitt 10a der jeweiligen Flussleitringe 10 sind aus der Öffnung 18a herausgeführt.
  • Der Satz von Flussleitringen 10, der auf diese weise von der magnetischen Abschirmung 18 umgeben ist, ist in der Umgebung der äußeren, zylindrischen Fläche der Magnetjoche 9 angeordnet, wie es in 2 gezeigt ist.
  • Der Magnetfeldsensor 11 ist zum Beispiel ein bekannter Hall-IC und ist zwischen den gegenüberliegenden Fussleitabschnitten 10a des Fussleitrings 10 angeordnet. Der Hall-IC ist ein integrierter Schaltkreis (IC), der ein Hall-Element (d.h. ein Magnetfelderfassungselement) und eine Verstärkerschaltung enthält. Der Magnetfeldsensor 11 liefert ein Signal, das der magnetischen Flussdichte entspricht, die zwischen den gegenüberliegenden Fussleitabschnitten 10a erzeugt wird.
  • Der Magnetfeldsensor 11 besteht vorzugsweise aus zwei getrennten Sensoren, die bezüglich der Richtung des magnetischen Flusses parallel zueinander angeordnet sind und Magnetfeldfassungsrichtungen aufweisen, die einander um eine Winkeldifferenz von 180° entgegengesetzt sind.
  • Der Drehmomentsensor der oben beschriebenen Ausführungsform funktioniert folgendermaßen.
  • Wenn kein Lenkmoment auf den Torsionsstab 7 ausgeübt wird, d.h. wenn der Torsionsstab 7 keine Verdrehungsverlagerung zwischen dem Vielpolmagnet 8 und den gekoppelten Magnetjochen 9 hervorruft, stimmt die Mitte jedes Klauenpols 9a des Magnetjochs 9 mit der Magnetgrenzlinie des Vielpolmagneten 8 überein, wie es in 8B gezeigt ist. In diesem Fall entspricht der Betrag der von den N-Polen des Vielpolmagneten 8 in die Klauenpole 9a des Magnetjochs 9 eintretenden magnetischen Flüsse dem Betrag der von den S-Polen des Vielpolmagneten 8 in die Klauenpole 9a des Magnetjochs 9 eintretenden magnetischen Flüsse. Somit bildet der magnetische Fluss in jedem der Magnetjoche 9A und 9B eine geschlossene Schleife. Kein magnetischer Fluss tritt in den Luftspalt zwischen den Magnetjochen 9 aus. Das Ausgangssignal des Magnetfeldsensors 11 ist Null.
  • Wenn ein Lenkmoment auf den Torsionsstab 7 übertragen wird, so dass eine Verdrehung bewirkt wird, wird die gegenseitige Position zwischen dem Vielpolmagnet 8 und den gekoppelten Magnetjochen 9 in Umfangsrichtung verändert. Demzufolge weicht die Mitte jedes Klauenpols 9a der Magnetjoche 9 von der Magnetgrenzlinie des Vielpolmagneten 8 in Umfangsrichtung ab, wie es in 8A oder 8C gezeigt ist. Die magnetischen Flüsse mit einer bestimmten Polarität erhöhen sich entweder in dem Magnetjoch 9A oder in dem Magnetjoch 9B, während sich die magnetischen Flüs se, die die entgegengesetzte Polarität aufweisen, in dem jeweils anderen der Magnetjoche 9A und 9B erhöhen. Daraus folgt, dass positive und negative magnetische Flüsse zwischen den Magnetjochen 9 erzeugt werden. Die Fussleitringe 10 ziehen diese positiven und negativen magnetischen Flüsse an und leiten sie bei ihren Fussleitabschnitten 10a zusammen. Der Magnetfeldsensor 11 erfasst die zwischen den gegenüberliegenden Sammelabschnitten 10a erzeugte magnetische Flussdichte.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform weist der Drehmomentsensor 1 einen Satz von Flussleitringen 10 auf, die durch Harzguss bzw. durch ein Harzformteil zusammengefügt und von der magnetischen Abschirmung 18 umgeben sind. Somit ist es möglich, Störeinflüsse von Kraftfahrzeuglautsprechern oder äußeren Magnetfeldern wirksam zu eliminieren. Der Messfehler des Magnetfeldsensors 11 kann somit weiter reduziert werden.
  • Ferner, die magnetische Abschirmung 18 bedeckt nicht den gesamten magnetischen Kreis des Drehmomentsensors 1. Diese Ausführungsform erfordert nur, dass die gürtelartige Stahlplatte (d.h. das magnetische Element) um die äußere, zylindrische Fläche des Formelements 17 gewunden und daran befestigt ist. Die Anbringung der magnetischen Abschirmung 18 ist einfache. Ferner, das Hinzufügen der magnetischen Abschirmung erhöht nicht wesentlich den äußeren Durchmesser des Drehmomentsensors 1. Daher ist die Montierbarkeit des Drehmomentsensors in ein Kraftfahrzeug nicht verschlechtert.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung bzw. Baugruppe eines Satzes von Flussleitringen 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt, die durch Harzguss bzw. ein Harzformteil zusammengefügt sind und mit einer magnetischen Abschirmung 18 zusammengebaut ist.
  • Wie in 10B gezeigt ist, weist die magnetische Abschirmung 18 dieser Ausführungsform seitliche Abschnitte 18b an beiden Enden in axial lateraler Richtung auf, so dass sie insgesamt eine U-förmige Querschnittsform hat.
  • Wie in 9 gezeigt ist, decken die seitlichen Abschnitte 18b der magnetischen Abschirmung 18 die Seitenflächen des Formelements 17 ab. Somit ist es möglich, die Störeinflüsse äußerer Magnetfelder stark zu reduzieren. Der Messfehler des Magnetfeldsensors 11 kann weiter reduziert werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform wird die magnetische Abschirmung 18 später an der Anordnung des Satzes von Flussleitringen 10 angebracht, nachdem der Harzgussvorgang durchgeführt worden ist. Es ist jedoch möglich, den Satz von Flussleitringen 10 und die magnetische Abschirmung durch Harzguss bzw. durch ein Harzformteil zusammenzufügen. Dies ermöglicht eine Vereinfachung der Montage. Diese magnetische Abschirmung 18 ist vorzugsweise verwendbar in der Massenproduktion. Diese Modifikation ist auch auf die zweite Ausführungsform anwendbar.

Claims (4)

  1. Drehmomentsensor mit: – einer ersten Welle (5) und einer zweiten Welle (6), die koaxial verbunden sind; – einem Torsionsstab (7), der ein zwischen der ersten Welle (5) und der zweiten Welle (6) übertragenes Drehmoment in eine Torsionsverlagerung umwandelt; – einem Vielpolmagnet (8), der an der ersten Welle oder einem Ende des Torsionsstabes (7) befestigt ist; – einem Satz von Magnetjochen (9), die an der zweiten Welle oder an dem anderen Ende des Torsionsstabes (7) befestigt und in einem von dem Vielpolmagneten (8) erzeugten Magnetfeld angeordnet sind; – einem Satz von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10), die entlang einer äußeren Fläche des einen Satzes von Magnetjochen (9) und in axialer Richtung einander gegenüberliegend, durch einen Luftspalt getrennt angeordnet sind; und – einem Magnetfeldsensor (11) zum Erfassen der in dem Luftspalt erzeugten magnetischen Flussdichte; dadurch gekennzeichnet, dass: – eine äußere, zylindrische Fläche des einen Satzes von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10) von einer magnetischen Abschirmung (18) umgeben ist.
  2. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, wobei die magnetische Abschirmung (18) seitliche Abschnitte (18b) aufweist, die Seitenflächen des einen Satzes von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10) bedecken.
  3. Drehmomentsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die magnetische Abschirmung (18) durch Harzguss bzw. ein Harzformteil mit dem einen Satz von Flussleit- bzw. Sammelringen (10) zusammengefügt ist.
  4. Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die magnetische Abschirmung (18) direkt die äußere, zylindrische Fläche des einen Satzes von Flussleit- bzw. Flusssammelringen (10) bedeckt.
DE10346332A 2002-10-07 2003-10-06 Drehmomentsensor Expired - Fee Related DE10346332B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02-293181 2002-10-07
JP2002293181A JP4190849B2 (ja) 2002-10-07 2002-10-07 トルクセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10346332A1 true DE10346332A1 (de) 2004-04-15
DE10346332B4 DE10346332B4 (de) 2006-10-12

Family

ID=32025474

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10346332A Expired - Fee Related DE10346332B4 (de) 2002-10-07 2003-10-06 Drehmomentsensor
DE10362126A Expired - Fee Related DE10362126B4 (de) 2002-10-07 2003-10-06 Drehmomentsensor

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10362126A Expired - Fee Related DE10362126B4 (de) 2002-10-07 2003-10-06 Drehmomentsensor

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6928887B2 (de)
JP (1) JP4190849B2 (de)
DE (2) DE10346332B4 (de)
FR (1) FR2845473B1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008068339A1 (de) * 2006-12-07 2008-06-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Drehmomentsensoranordnung
DE102016124370A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung sowie Verfahren zum Zusammenbau einer Sensorvorrichtung
DE102016124331A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiter, Drehmomentsensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Flussleiters
DE102016124330A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiter für eine Drehmomentsensorvorrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Flussleiters für eine Drehmomentsensorvorrichtung und Drehmomentsensorvorrichtung
WO2019016124A1 (de) 2017-07-21 2019-01-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung
DE102021200207B3 (de) 2021-01-12 2022-03-31 Thyssenkrupp Ag Lenksystem mit abgeschirmter magnetischer Drehmomentsensorvorrichtung

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793247B1 (ko) * 2001-10-04 2008-01-10 주식회사 만도 토크센서의 검출링 고정방법
JP3913657B2 (ja) * 2002-10-02 2007-05-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 トルクセンサ
JP4190849B2 (ja) * 2002-10-07 2008-12-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 トルクセンサ
JP4518818B2 (ja) * 2004-03-17 2010-08-04 三菱電機株式会社 トルクセンサ
EP2233901A1 (de) * 2004-04-08 2010-09-29 Jtekt Corporation Drehmomentsensor und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2005108943A1 (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Jtekt Corporation トルク検出装置
JP2005345284A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2005321361A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2005326368A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2005326369A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Favess Co Ltd トルク検出装置
FR2872896B1 (fr) * 2004-07-09 2008-01-11 Moving Magnet Tech Capteur de position, notamment destine a la mesure de la torsion d'une colonne de direction
EP1621447B1 (de) * 2004-07-29 2013-09-25 Jtekt Corporation Drehmomentsensor und elektrische Servolenkung
JP2006038767A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP4822681B2 (ja) * 2004-08-31 2011-11-24 株式会社ジェイテクト トルク検出装置
JP4812303B2 (ja) * 2005-01-20 2011-11-09 株式会社ジェイテクト トルク検出装置
JP2006292423A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Hitachi Cable Ltd 回転角度センサ及びこれを用いたトルクセンサ、操舵角センサ、ステアリング装置並びにパワーステアリング装置
US7412906B2 (en) * 2005-06-30 2008-08-19 Globe Motors, Inc. Steering system torque sensor
US7302864B2 (en) * 2005-09-23 2007-12-04 Honeywell International Inc. Torque sensor
JP4567565B2 (ja) * 2005-09-27 2010-10-20 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2007121149A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Jtekt Corp トルク検出装置
JP2007187527A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Jtekt Corp トルク検出装置
JP4969110B2 (ja) * 2006-01-31 2012-07-04 株式会社ジェイテクト トルク検出装置
JP2007212198A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Jtekt Corp トルク検出装置及びこれの製造方法
JP2007240496A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Kayaba Ind Co Ltd トルクセンサ
KR100802513B1 (ko) 2006-07-12 2008-02-12 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치
KR101180562B1 (ko) 2007-10-08 2012-09-06 엘지이노텍 주식회사 조향용 복합센싱장치
FR2929004B1 (fr) * 2008-03-18 2010-08-20 Jtekt Europe Sas Dispositif de detection de couple pour direction de vehicule automobile
JP5130097B2 (ja) * 2008-03-31 2013-01-30 カヤバ工業株式会社 トルクセンサ
JP5440754B2 (ja) * 2008-04-10 2014-03-12 日本精工株式会社 トルク検出器及び電動パワーステアリング装置並びにトルク検出器の製造方法
US8393230B2 (en) * 2008-06-26 2013-03-12 Daesung Electric Co., Ltd. Contactless torque sensor for steering system
US8780869B2 (en) * 2009-04-15 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for efficient association procedure
US8087305B2 (en) 2009-05-15 2012-01-03 Infineon Technologies Ag System including a magnet and first and second concentrators
JP5480758B2 (ja) * 2010-09-13 2014-04-23 日立金属株式会社 トルクインデックスセンサ
DE102011002563A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung
JP5756376B2 (ja) * 2011-03-18 2015-07-29 カヤバ工業株式会社 トルクセンサ
JP5843099B2 (ja) 2011-11-08 2016-01-13 株式会社ジェイテクト トルク検出装置および電動パワーステアリング装置
JP5843100B2 (ja) * 2011-11-08 2016-01-13 株式会社ジェイテクト トルク検出装置および電動パワーステアリング装置
US8776619B2 (en) 2011-11-18 2014-07-15 Bourns, Inc. Small angle sensor for measuring steering shaft torque
JP5563549B2 (ja) * 2011-12-16 2014-07-30 株式会社デンソー トルクセンサ
US9378881B2 (en) 2011-12-26 2016-06-28 Jtekt Corporation Yoke unit, yoke unit manufacturing method, torque detection device, and electric power steering device
CN104169701B (zh) * 2012-03-22 2016-03-30 Kyb株式会社 力矩传感器
JP2013205102A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Jtekt Corp トルク検出装置、および同装置を備える電動パワーステアリング装置
JP5656900B2 (ja) * 2012-03-27 2015-01-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転角計測装置及びこの回転角計測装置を備えた回転機械
JP6056458B2 (ja) * 2012-12-25 2017-01-11 株式会社ジェイテクト トルク検出装置、および同装置を備えるステアリング装置
JP6239342B2 (ja) * 2013-10-24 2017-11-29 日立金属株式会社 車両用検出装置
CN106605133B (zh) * 2014-08-28 2019-06-25 乐星汽车科技有限公司 扭矩传感器装置
JP6217608B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
JP6217609B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
US10488278B2 (en) * 2015-09-24 2019-11-26 Methode Electronics Malta Ltd. Planar magnetoelastic force sensor
JP6551538B2 (ja) * 2015-11-25 2019-07-31 日立金属株式会社 トルクセンサ
JP6430562B2 (ja) * 2017-03-16 2018-11-28 メレキシス テクノロジーズ エス エー トルクセンサ
CN112109798A (zh) 2019-06-20 2020-12-22 操纵技术Ip控股公司 用于转向扭矩传感器的杂散磁场抵消
JP2022130102A (ja) 2021-02-25 2022-09-06 株式会社ジェイテクト 磁気シールド、センサ装置、及び磁気シールドの組み付け方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509611A (en) * 1983-10-13 1985-04-09 General Motors Corporation Adaptive controller for electric power steering
US4817444A (en) * 1986-03-03 1989-04-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Torque sensor
JP2545365B2 (ja) * 1986-04-21 1996-10-16 株式会社豊田中央研究所 トルク測定装置
US4784002A (en) 1986-12-17 1988-11-15 Atsugi Motor Parts Company, Limited Torque sensor
US4984474A (en) 1988-09-30 1991-01-15 Copal Company Limited Torque sensor
JP2613449B2 (ja) 1988-09-30 1997-05-28 株式会社コパル 相対変位検出装置
US5351555A (en) * 1991-07-29 1994-10-04 Magnetoelastic Devices, Inc. Circularly magnetized non-contact torque sensor and method for measuring torque using same
US5591925A (en) * 1991-07-29 1997-01-07 Garshelis; Ivan J. Circularly magnetized non-contact power sensor and method for measuring torque and power using same
FR2712982B1 (fr) * 1993-11-26 1996-02-09 Labinal Dispositif de mesure différentielle de couple.
JP3309604B2 (ja) * 1994-11-14 2002-07-29 日本精工株式会社 トルクセンサ
US6026925A (en) * 1995-12-19 2000-02-22 Denso Corporation Electrically driven power assisting device
DE19738349B4 (de) * 1996-09-03 2005-05-12 Nsk Ltd. Spulenkörper, Drehmomentsensor und elektrischer Servolenkapparat
US5889215A (en) * 1996-12-04 1999-03-30 Philips Electronics North America Corporation Magnetoelastic torque sensor with shielding flux guide
WO1998044324A1 (en) * 1997-03-28 1998-10-08 Mannesmann Vdo Ag Method of making integral magnetoelastic transducer
FR2821668B1 (fr) 2001-03-02 2003-05-02 Moving Magnet Tech Capteur de position, notamment destine a la detection de la torsion d'une colonne de direction
JP5016165B2 (ja) * 2001-04-11 2012-09-05 株式会社アミテック 相対回転位置検出装置
FR2824910B1 (fr) * 2001-05-18 2005-05-13 Denso Corp Capteur de couple et systeme de direction assistee electrique employant ce capteur
JP3874642B2 (ja) 2001-05-18 2007-01-31 株式会社デンソー トルクセンサ及びこのトルクセンサを具備する電動パワーステアリング装置
JP3951873B2 (ja) * 2001-12-21 2007-08-01 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
US6644134B2 (en) * 2002-02-21 2003-11-11 Visteon Global Technologies, Inc. Flux brush torque sensor
JP3913657B2 (ja) * 2002-10-02 2007-05-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 トルクセンサ
JP4190849B2 (ja) * 2002-10-07 2008-12-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 トルクセンサ

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008068339A1 (de) * 2006-12-07 2008-06-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Drehmomentsensoranordnung
US8286507B2 (en) 2006-12-07 2012-10-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Torque sensor arrangement
DE102016124370A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung sowie Verfahren zum Zusammenbau einer Sensorvorrichtung
DE102016124331A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiter, Drehmomentsensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Flussleiters
DE102016124330A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiter für eine Drehmomentsensorvorrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Flussleiters für eine Drehmomentsensorvorrichtung und Drehmomentsensorvorrichtung
WO2018108519A1 (de) 2016-12-14 2018-06-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Flussleiter für eine drehmomentsensorvorrichtung, verfahren zur herstellung eines flussleiters für eine drehmomentsensorvorrichtung und drehmomentsensorvorrichtung
WO2018108470A1 (de) 2016-12-14 2018-06-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung sowie verfahren zum zusammenbau einer sensorvorrichtung
WO2019016124A1 (de) 2017-07-21 2019-01-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung
DE102017116454A1 (de) 2017-07-21 2019-01-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorvorrichtung
DE102021200207B3 (de) 2021-01-12 2022-03-31 Thyssenkrupp Ag Lenksystem mit abgeschirmter magnetischer Drehmomentsensorvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2845473B1 (fr) 2007-09-07
US6928887B2 (en) 2005-08-16
FR2845473A1 (fr) 2004-04-09
US7051602B2 (en) 2006-05-30
DE10362126B4 (de) 2011-08-11
DE10346332B4 (de) 2006-10-12
US20050241414A1 (en) 2005-11-03
JP4190849B2 (ja) 2008-12-03
US20040074316A1 (en) 2004-04-22
JP2004125717A (ja) 2004-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10362126B4 (de) Drehmomentsensor
DE10362125B4 (de) Drehmomentsensor
DE60131245T2 (de) Drosselklappeneinheit mit einer magnetisch abgeschirmten Vorrichtung für kontaktlose Positionsmessung
DE10262194B4 (de) Drehmomentsensor und elektrisches servolenkungssystem mit drehmomentsensor
DE102015221756B4 (de) Magneterkennungsvorrichtung und drehmomentsensor hiermit
DE102013008205A1 (de) Drehmomentsensor und Hilfskraftlenkungssystem, das den Drehmomentsensor verwendet
DE10135784B4 (de) Mit einem Rotationssensor versehenes Lager sowie mit diesem ausgerüsteter Motor
DE69729285T2 (de) Magnetoelastischer drehmotorsensor mit einem abschirmenden flussleiter
DE102013008204A1 (de) Drehmomentsensor und Hilfskraftlenkungssystem, das den Drehmomentsensor verwendet
EP1087884B1 (de) Elektrisch unterstützte hilfskraftlenkung für kraftfahrzeuge
DE112014001572B4 (de) Drehungserfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung
DE10362129B3 (de) Hochzuverlässiger Drehmomentsensor
DE102012104076A1 (de) Drehmomentsensor
DE102009031016A1 (de) Drehwinkelsensor
DE102009047222A1 (de) Sensoranordnung zum Ermitteln eines Drehmoments und zur Indexerkennung
DE10055288B4 (de) Kontaktloser Drehwinkelsensor und darin verwendeter Sensorkern
DE112015003183B4 (de) Drehwinkelerfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung.
DE102015225720A1 (de) Sensoreinheit und diese beinhaltendes Magnetkollektormodul
EP1424541B1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen eines auf eine Welle ausgeübten Drehmoments
EP3256819B1 (de) Sensorvorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und einer inkrementalsensoreinrichtung und kraftfahrzeug mit einer solchen sensorvorrichtung
DE2934085C2 (de)
WO2019016124A1 (de) Sensorvorrichtung
DE112017005055T5 (de) Drehmomentsensor
EP2984466A1 (de) Sensorvorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und einer inkrementalsensoreinrichtung und kraftfahrzeug
DE10310567A1 (de) Lagerbaugruppe mit Rotationssensor, der in der Lage ist, die Nullstellung zu erfassen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8172 Supplementary division/partition in:

Ref document number: 10362126

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Q171 Divided out to:

Ref document number: 10362126

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee