Title:
Magnetelement
Kind Code:
A1
Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Magnetelement (1),
– mit einem Grundkörper (2) aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material,
– wobei der Grundkörper (2) in einem Querschnitt im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks (4) mit einer ersten Seite (3a) und einer der ersten Seite (3a) gegenüberliegenden zweiten Seite (3b) aufweist,
– wobei in dem Querschnitt die erste Seite (3a) eine erste Aussparung (5a) und die zweite Seite (3b) eine zweite Aussparung (5b) aufweist.



Inventors:
Betz, Wolfgang, Dr. (73614, Schorndorf, DE)
Kumar, Ritesh (71522, Backnang, DE)
Application Number:
DE102015215578A
Publication Date:
02/16/2017
Filing Date:
08/14/2015
Assignee:
Hartmann-exact KG, 73614 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102010040400A1N/A2012-03-08
DE112008001226T5N/A2010-03-04
Foreign References:
200600897842006-04-27
WO2015078607A22015-06-04
Attorney, Agent or Firm:
BRP Renaud und Partner mbB, 70173, Stuttgart, DE
Claims:
1. Magnetelement (1),
– mit einem Grundkörper (2) aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material,
– wobei der Grundkörper (2) in einem Querschnitt im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks (4) mit einer ersten Seite (3a) und einer der ersten Seite (3a) gegenüberliegenden zweiten Seite (3b) aufweist,
– wobei in dem Querschnitt die erste Seite (3a) eine erste Aussparung (5a) und die zweite Seite (3b) eine zweite Aussparung (5b) aufweist.

2. Magnetelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rechteck (4) eine dritte Seite (3c) und eine der dritten Seite (3c) gegenüberliegende vierte Seite (3d) aufweist, die die erste Seite (3a) mit der zweiten Seite (3b) verbinden und auf diese Weise die erste (3a) und zweite Seite (3b) zum Rechteck (4) komplettieren,
wobei in der dritten Seite (3c) eine dritte Aussparung (5c) und in der vierten Seite (3d) eine vierte Aussparung (5d) vorhanden sind, oder
wobei in der dritten und vierten Seite (3c, 3d) keine Aussparungen vorhanden sind.

3. Magnetelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aussparung (5a5d), vorzugsweise wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (5a5d), höchst vorzugsweise alle vorhandenen Aussparungen (5a5d), in dem Querschnitt jeweils eine runde Kontur aufweisen

4. Magnetelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aussparung (5a5d), vorzugsweise wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (5a5d), höchst vorzugsweise alle vorhandenen Aussparungen (5a5d), in dem Querschnitt jeweils die Kontur eines Ellipsen-Segments aufweisen.

5. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (5a5d), höchst vorzugsweise alle vorhandenen Aussparungen (5a5d), im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.

6. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aussparung (5a5d) in dem Querschnitt jeweils eine unrunde Geometrie mit wenigstens einer Ecke (8), vorzugsweise mit wenigstens zwei Ecken (8), höchst vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Ecken (8), aufweisen.

7. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Querschnitt eine Länge (l) wenigstens einer Aussparung (5a5d), bevorzugt aller Aussparungen (5a5d), wenigstens ein Fünftel, vorzugsweise wenigstens die Hälfte, besonders bevorzugt wenigstens drei Viertel einer Länge (l0) der jeweiligen Seite (3a3d), in welcher diese Aussparung (5a5d) ausgebildet ist, beträgt.

8. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Querschnitt eine Länge (l) wenigstens einer Aussparung (5a5d), bevorzugt aller Aussparungen (5a5d), höchstens 98%, vorzugsweise höchstens 95%, besonders bevorzugt höchstens 90%, einer Länge (l0) der jeweiligen Seite (3a3d), in welcher diese Ausbildung (5a5d) ausgebildet ist, beträgt.

9. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Seite (3a) und die zweite Seite (3b) jeweils eine Oberseite (6) mit einer Unterseite (7) des Grundkörpers (2) verbinden,
wobei sich die erste Aussparung (5a) in der ersten Seite (3a) von der Oberseite (6) bis zur Unterseite (7) erstreckt und sich die zweite Aussparung (5b) in der zweiten Seite (3b) von der Oberseite (6) bis zur Unterseite (7) erstreckt.

10. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt parallel zu einer Draufsicht auf den Grundkörper, insbesondere auf eine Ober- oder Unterseite (6, 7) des Grundkörpers (2), angeordnet ist.

11. Magnetelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) des Magnetelements (1) bipolar ausgebildet ist.

12. Magnetfeldsensor-Anordnung (10),
– mit einem im Abstand zum Magnetelement (1) angeordneten Magnetfeldsensor (11) zum Bestimmen eines auf den Magnetfeldsensor (11) wirkenden magnetischen Feldes (12),
– mit einem Magnetelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Erzeugen des magnetischen Feldes (12),
wobei das Magnetelement (1) mittels einer Befestigungseinrichtung (13) drehfest an einer Welle (14) angeordnet ist, durch deren Längserstreckungsrichtung (L), insbesondere durch deren Mittellängsachse (M), eine Drehachse (X) der Magnetfeldsensor-Anordnung (10) definiert ist,
– wobei die Welle (14) relativ zu Magnetfeldsensor (11) um die Drehachse (X) drehbar und/oder entlang der Erstreckungsrichtung (L) translatorisch verstellbar ausgebildet ist,
– wobei die Drehachse (X) in dem Querschnitt des Magnetelements (1) parallel oder orthogonal zur ersten Seite (3a) verläuft.

13. Magnetfeldsensor-Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (13) eine Aufnahme (15) umfasst, in welcher das Magnetelement (1) wenigstens teilweise aufgenommen ist.

14. Magnetfeldsensor-Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (13) integral an der Welle (14) ausgeformt ist.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Magnetelement sowie eine Magnetfeldsensor-Anordnung mit einem solchen Magnetelement.

Moderne Systeme zur Positionsbestimmung von Komponenten eines Kraftfahrzeugs relativ zueinander verwenden häufig magnetische Sensoren, welche das von einem magnetischen Bauteil erzeugte Feld detektieren. Eine translatorische oder rotatorische Bewegung des magnetischen Bauteils relativ zum Magnetfeldsensor kann vom Magnetfeldsensor erkannt werden, und aus der Messung der Magnetfeld-Änderung kann die die zwischen Magnetelement und Magnetfeldsensor erfolgte Positionsänderung ermittelt werden.

Eine in Getriebevorrichtungen von Kraftfahrzeugen häufig verbaute Anordnung besteht aus einer relativ zum Magnetfeldsensor sowohl drehbaren als auch translatorisch verstellbaren Welle, auf welcher besagtes Magnetelement befestigt ist. Mit Hilfe dieser Anordnung aus Magnetelement und Magnetfeldsensor ist eine Bestimmung sowohl der Drehposition als auch der translatorischen Position der Welle möglich.

Als nachteilig bei herkömmlichen Anordnungen aus Magnetelement und Magnetfeldsensor erweist sich die mit ihnen erzielbare Genauigkeit bei der Positionsbestimmung, die den Genauigkeitsanforderungen in modernen Kraftfahrzeugen oftmals nicht mehr genügen.

Vor diesem Hintergrund ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform eines Magnetelements und einer Magnetfeldsensor-Anordnung mit einem solchen Magnetelement und einem Magnetfeldsensor zu schaffen, welche sich insbesondere durch eine verbesserte Genauigkeit bei der Positionsbestimmung auszeichnet.

Diese Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Grundgedanke der Erfindung ist demnach, bei einem Magnetelement, welches in einem Querschnitt die Geometrie eines Rechtecks aufweist, in einer ersten Seite dieses Rechtecks und in einer dieser ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite des Rechtecks jeweils eine Aussparung vorzusehen.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass die beiden einander in besagtem Querschnitt gegenüberliegenden Aussparungen ein magnetisches Feld mit einem Feldlinien-Verlauf erzeugen, welcher von einem Magnetfeldsensor mit besonders hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Insbesondere können dabei Magnetfeld-Änderungen, die von einer translatorischen und/oder rotatorischen Positionsänderung des Magnetelements relativ zum Magnetfeldsensor herrühren, mit extrem hoher Genauigkeit bestimmt werden. Daher eignet sich das hier vorgestellte, erfindungsgemäße Magnetelement besonders zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einem Getriebe, wenn die Position einer translatorische und rotatorisch verstellbaren Welle mit hoher Präzision bestimmt werden soll.

Ein erfindungsgemäßes Magnetelement umfasst einen Grundkörper aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material. Der Grundkörper besitzt in einem Querschnitt im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks mit einer ersten Seite sowie mit einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite. Erfindungsgemäß weist die erste Seite in dem Querschnitt eine erste Aussparung und die zweite Seite eine zweite Aussparung auf.

In einer Variante kann durch geeignete Ausbildung des Grundkörpers in dem Querschnitt anstelle eines Rechtecks auch die allgemeinere Geometrie eines Vierecks mit einer anderen Winkelanordnung der vier Seiten zueinander als beim Rechteck in Betracht kommen. Denkbar ist etwa eine Ausbildung als Trapez.

Besonders erstreckt sich der Querschnitt parallel zu einer Draufsicht auf den Grundkörper, insbesondere auf eine Ober- oder Unterseite des Grundkörpers. Mittels einer mit einer solchen Anordnung einhergehenden geometrischen Formgebung des Grundkörpers wird ein besonders genau detektierbares Magnetfeld erzeugt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Rechteck eine dritte Seite sowie eine der dritten Seite gegenüberliegende, vierte Seite. Die dritte und die vierte Seite verbinden die erste Seite mit der zweiten Seite und komplettieren auf diese Weise die erste und zweite Seite zum Rechteck. Bei dieser Variante ist im Querschnitt also in der dritten Seite eine dritte Aussparung und in der vierten Seite eine vierte Aussparung vorhanden. In einer dazu alternativen Variante ist weder in der dritten Seite noch in der vierten Seite eine Aussparungen vorhanden.

Bevorzugt weist/weisen wenigstens eine Aussparung, vorzugsweise wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen, höchst vorzugsweise alle vorhandenen Aussparungen, in dem Querschnitt jeweils eine runde Kontur auf. Eine solche, runde Kontur führt zu einem für die Positionsbestimmung besonders günstigen Feldlinienverlauf des vom Magnetelement erzeugten magnetischen Feldes.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist wenigstens eine Aussparung in dem Querschnitt jeweils die Kontur eines Ellipsen-Segments auf. Bevorzugt gilt dies für wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen, besonders bevorzugt für alle vorhandenen Aussparungen.

Eine erhöhte Messgenauigkeit bei Verwendung des Magnetelements im Zusammenspiel mit einem Magnetfeldsensor lässt sich bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erzielen, bei welcher die wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.

Besonders bevorzugt sind jedoch alle vorhandenen Aussparungen identisch ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich eine besonders hohe Messgenauigkeit erzielen.

Bei einer weiteren bevorzugten, zu den vorangehend erläuterten Ausführungsformen alternativen Ausführungsform weist wenigstens eine Aussparung in dem Querschnitt jeweils eine unrunde Geometrie mit wenigstens einer Ecke, vorzugsweise mit wenigstens zwei Ecken, höchst vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Ecken, auf. Auch eine derartige, eine in dem Querschnitt eckige Geometrie der Aussparung(en) eignet sich sehr gut zur hochgenauen Positionsbestimmung mit Hilfe eines mit dem Magnetelement zusammenwirkenden Magnetfeldsensors.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass eine rotatorische oder translatorische Positionsveränderung des Magnetelements relativ zum Magnetfeldsensor besonders präzise detektiert werden kann, wenn eine Länge wenigstens einer Aussparung, bevorzugt aller Aussparungen, in dem Querschnitt wenigstens ein Fünftel, vorzugsweise wenigstens die Hälfte, besonders bevorzugt wenigstens drei Viertel einer Länge der jeweiligen Seite beträgt, in welcher diese Aussparung ausgebildet ist. Die Länger jeder der vier Seiten des Rechtecks beträgt bevorzugt zwischen 10 mm und 100 mm.

Besonders bevorzugt beträgt die Länge wenigstens einer Aussparung, bevorzugt aller Aussparungen, in dem Querschnitt auf das Rechteck höchstens 98%, vorzugsweise höchstens 95%, besonders bevorzugt höchstens 90% einer Länge der jeweiligen Seite, in welcher diese Ausbildung ausgebildet ist. Auch eine derartige Geometrie verbessert die um Zusammenspiel mit einem Magnetfeldsensor erzielbare Genauigkeit der Positionsbestimmung.

Eine weitere Verbesserung der Messgenauigkeit lässt sich erreichen, wenn das das Rechteck in dem Querschnitt achsensymmetrisch zu einer Symmetrieachse ausgebildet ist, die parallel zur ersten Seite verläuft. Derselbe Effekt kann erzielt werden, wenn das Rechteck in dem Querschnitt achsensymmetrisch zu einer Symmetrieachse ausgebildet ist, die orthogonal zur ersten Seite verläuft.

Eine für die Detektion mit hoher Positionsgenauigkeit besonders geeignetes Magnetfeld kann vom hier vorgestellten Magnetelement erzeugt werden, wenn die erste Seite und die zweite Seite jeweils eine Oberseite mit einer Unterseite des Grundkörpers verbinden, wenn sich die erste Aussparung in der ersten Seite von der Oberseite bis zur Unterseite erstreckt und wenn sich die zweite Aussparung in der zweiten Seite von der Oberseite bis zur Unterseite erstreckt. Dies bedeutet, dass sowohl die erste als auch die zweite Aussparung auch in der Draufsicht von einem Betrachter erkennbar sind. Mit anderen Worten, in jedem beliebigen Querschnitt des Grundkörpers parallel zur Oberseite ist die erste und zweite Aussparung vorhanden. Entsprechendes gilt mutatis mutandis für die in der dritten Seite vorhandene dritte Aussparung und/oder für die in der vierten Seite vorhandene vierte Aussparung.

Besonders zweckmäßig ist der Grundkörper des Magnetelements bipolar ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass eine geringfügige Positionsveränderung des Magnetelements relativ zum Magnetfeldsensor eine deutliche Änderung des auf den Magnetfeldsensor wirkenden magnetischen Feldes bewirkt.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Magnetfeldsensor-Anordnung mit einem im Abstand zum Magnetelement angeordneten Magnetfeldsensor zum Bestimmen eines auf den Magnetfeldsensor wirkenden magnetischen Feldes. Die Magnetfeldsensor-Anordnung umfasst ferner ein vorangehend vorgestelltes Magnetelement zum Erzeugen des vom Magnetfeldsensor detektierbaren magnetischen Feldes. Das Magnetelement ist mittels einer Befestigungseinrichtung drehfest an einer Welle angeordnet, durch deren Längserstreckungsrichtung eine Drehachse der Magnetfeldsensor-Anordnung definiert ist. Vorzugsweise ist die Drehachse durch eine Mittellängsachse der Welle definiert. Die Welle ist dabei relativ zum Magnetfeldsensor um besagte Drehachse drehbar und/oder entlang der Erstreckungsrichtung translatorisch verstellbar ausgebildet. Erfindungsgemäß verläuft die Drehachse in dem Querschnitt des Magnetelements parallel oder orthogonal zur ersten Seite.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Befestigungseinrichtung eine Aufnahme umfassen, in welcher das Magnetelement wenigstens teilweise aufgenommen ist. Dies erleichtert die Montage des Magnetelements an der Welle.

Kostenvorteile bei der Herstellung ergeben sich bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, gemäß welcher die Befestigungseinrichtung integral an der Welle ausgeformt ist.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

1 ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Magnetelements in einem Querschnitt parallel zu einer Draufsicht auf den Grundkörper des Magnetelements,

2 ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäßen Magnetelements in einem Querschnitt parallel zu einer Draufsicht auf den Grundkörper das Magnetelement,

3 das Magnetelement der 1 in einer perspektivischen Darstellung,

4 das Magnetelement der 2 in einer perspektivischen Darstellung,

5, 6 Varianten der Beispiele der 1 und 2,

710 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor-Anordnung in verschiedenen Ansichten.

1 illustriert ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Magnetelements 1 in einem Querschnitt parallel zu einer Draufsicht auf einen Grundkörper 2 des Magnetelements 1. Das Magnetelement 1 umfasst also einen Grundkörper 2 aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material, der vorzugsweise im Wesentlichen die geometrische Formgebung eines Quaders besitzt. Der Grundkörper 2 ist vorzugsweise bipolar ausgebildet. In dem Querschnitt weist der Grundkörper 2 im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks 4 mit einer ersten Seite 3a und einer der ersten Seite 3a gegenüberliegenden, zweiten Seite 3b auf. Mit ”im Wesentlichen” ist vorliegend gemeint, dass auch Geometrien mit einer geringfügigen Abweichung von der Geometrie eines Rechtecks, etwa ein Rechteck mit einer oder mehreren abgestumpften Ecken, vom Begriff ”Rechteck” umfasst ist. Weiterhin weist das Rechteck 4 eine dritte Seite 3c und eine der dritten Seite 3c gegenüberliegende, vierte Seite 3d auf, welche beide jeweils die erste Seite 3a mit der zweiten Seite 3b verbinden und auf diese Weise die erste Seite 3a und die zweite Seite 3b zum Rechteck komplettieren.

Wie 1 erkennen lässt, ist in dem Querschnitt im Grundkörper 2 in der ersten Seite 3a eine erste Aussparung 5a und in der zweiten Seite 3b eine zweite Aussparung 5b vorhanden. In der dritten und vierten Seite 3c, 3d sind hingegen keine Aussparungen vorgesehen.

Zunächst sei das Augenmerk auf die Darstellung der 2 gerichtet, die eine Variante des Beispiels der 1 zeigt. Im Beispiel der 2 sind zusätzlich zur ersten Aussparung 5a in der ersten Seite 3a und zur zweiten Aussparung 5b in der zweiten Seite 3b auch in der dritten Seite 3c eine dritte Aussparung 5c und in der vierten Seite 3d eine vierte Aussparung 5d vorhanden.

Im Folgenden werden nun mögliche Geometrien bzw. Konturen der Aussparungen 5a bis 5d erläutert, die sowohl auf die Variante der 1 als auch auf die Variante der 2 angewandt werden können. Im Beispielszenario der 1 und 2 besitzen alle vorhanden Aussparungen 5a5d eine jeweils runde Kontur. Den 1 und 2 entnimmt man, dass die Aussparungen 5a5d in dem Querschnitt die Kontur bzw. Geometrie eines Ellipsen-Segments aufweisen können. Ein solcher Konturverlauf kann in wenigstens einer der vorhandenen Aussparungen 5a5d realisiert sein. Bevorzugt besitzen wenigstens zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 5a5d eine solche Kontur, besonders bevorzugt – wie in den 1 und 2 gezeigt – alle vorhandenen Aussparungen 5a5d.

Das Rechteck 4 der 1 und 2 kann in dem Querschnitt achsensymmetrisch zu einer Symmetrieachse SA, die parallel zur ersten und zweiten Seite 3a, 3b verläuft, ausgebildet ist sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Rechteck 4 auch achsensymmetrisch zu einer Symmetrieachse SB, die parallel zur dritten und vierten Seite 3c, 3d verläuft, ausgebildet sein.

Die 3 zeigt nun eine perspektivische Darstellung des Magnetelements 1 der 1, und die 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Magnetelements 1 der 3. Der in den 1 und 2 gezeigte Querschnitt parallel zu einer Draufsicht wird durch eine Querschnittsebene gebildet, die sich parallel zu einer Oberseite 6 (vgl. 3 und 4) des Grundkörpers 2 erstreckt. Die Blickrichtung eines Betrachters senkrecht auf diese Oberseite 6 wird in den 1 bis 4 durch einen mit „D” bezeichneten Richtungspfeil angedeutet. Man entnimmt den 3 und 4, dass die Oberseite 6 des Grundkörpers 2 in der Richtung D auch, insbesondere konvex oder konkav, gekrümmt ausgebildet sein kann. Gleiches gilt für eine der Oberseite 6 gegenüberliegende Unterseite 7 des Grundkörpers 2.

Im Beispiel der 1 und 2 sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 5a, 5b sowie 5c, 5d identisch, d. h. mit identischer Geometrie ausgebildet. Bevorzugt kann dies sogar für alle vorhandenen Aussparungen, d. h. im Beispielszenario für alle vier Aussparungen 5a5d, gelten (in den Figuren nicht gezeigt).

Gemäß den 1 und 2 kann eine Länge l einer Aussparung 5a5d, bevorzugt aller Aussparungen 5a5d, wenigstens ein Fünftel, vorzugsweise wenigstens die Hälfte, besonders bevorzugt wenigstens drei Viertel einer Länge l0 der jeweiligen Seite, in welcher diese Aussparungen 5a5d ausgebildet ist, betragen. Entsprechend kann die Länge l einer Aussparung 5a5d, bevorzugt aller Aussparungen 5a5d, höchstens 98%, vorzugsweise höchstens 95%, besonders bevorzugt höchstens 90% der Länge l0 der jeweiligen Seite 3a3d, in welcher diese Aussparung 5a5d ausgebildet ist, betragen. In den 1 und 2 sind die Längen l und l0 der Übersichtlichkeit halber exemplarisch nur für die erste Seite 3a bzw. die erste Aussparung 5a eingezeichnet.

In einer zu den Beispielen der 1 bis 4 alternativen Variante, die in den 5 und 6 gezeigt ist, können die Aussparungen 5a5d in dem Querschnitt jeweils eine unrunde Geometrie mit wenigstens einer Ecke 8 aufweisen. 6 zeigt – exemplarisch für die erste Seite 3a – eine erste Aussparung 5a mit einer Ecke, die 6 mit vier Ecken. Dem Fachmann ist klar, dass weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten mit einer anderen Anzahl an Ecken und einer anderen Kontur der Aussparung 5a möglich sind. Dies gilt auch für die zweite, dritte und vierte Aussparung 5b, 5c, 5d.

Im Beispielszenario der 1 bis 4 verbinden die erste Seite 3a und die zweite Seite 3b jeweils eine Oberseite 6 mit einer Unterseite 7 des im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörpers 2.

Eine für die Detektion mit hoher Positionsgenauigkeit besonders vorteilhaftes Magnetfeld kann vom Magnetelement 1 erzeugt werden, wenn sich die erste Aussparung 5a in der ersten Seite 3a von der Oberseite 6 bis hin zur Unterseite 7 und die zweite Aussparung 5b in der zweiten Seite 3b von der Oberseite 6 bis zur Unterseite 7 des im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörpers 2 erstreckt. Besonders bevorzugt erstrecken sich die beiden Aussparungen 5a, 5b entlang der Blickrichtung D, die sich wiederum senkrecht zur Oberseite 6 oder zur Unterseite 7 des Grundkörpers 2 erstrecken kann.

Die 7 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor-Anordnung 10 mit einem voranstehend erläuterten Magnetelement 1 gemäß den 2 und 4, also mit vier Aussparungen 5a5d. Die Magnetelement-Anordnung 10 umfasst einen im Abstand zum Magnetelement 10 angeordneten Magnetfeldsensor 11 zum Bestimmen eines auf den Magnetfeldsensor 11 wirkenden magnetischen Feldes 12, welches vom Magnetelement 1 erzeugt wird. Wie die 7 erkennen lässt, ist das Magnetelement 1 mittels einer Befestigungseinrichtung 13 drehfest an einer Welle 14 angebracht. Die Befestigungseinrichtung 13 kann eine Aufnahme 15 umfassen, in welcher das Magnetelement 1 wenigstens teilweise aufgenommen ist. Die Befestigungseinrichtung 13 kann integral an der Welle 14 ausgeformt sein oder ein separates Bauteil sein, welches, beispielsweise mittels einer Kleb- oder Schraubverbindung, an der Welle 14 befestigt ist. Durch eine Längserstreckungsrichtung L der Welle 14, insbesondere durch deren Mittellängsachse M, ist eine Drehachse X der Magnetfeldsensor-Anordnung 10 definiert. Die Welle 14 ist relativ zu Magnetfeldsensor 11 um die Drehachse X drehbar und entlang der Erstreckungsrichtung L translatorisch verstellbar ausgebildet. Die 7 zeigt die Magnetfeld-Anordnung 10 in einer Blickrichtung B senkrecht sowohl zur Richtung D senkrecht zur Oberseite der 1 bis 4 als auch zur Längserstreckungsrichtung L der Welle 14. Mit anderen Worten, sowohl die Richtung D als auch die Längserstreckungsrichtung L liegen in 7 in der Zeichenebene.

Bei der erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor-Anordnung 10 verläuft nun die Drehachse X in der Draufsicht in Blickrichtung D auf das Magnetelement 1 parallel oder orthogonal zur ersten Seite 3a. Zur Verdeutlichung wird dabei auf die Schnittdarstellung gemäß 1 verwiesen, in welchen zur Verdeutlichung der möglichen Anordnung von Welle 14 und Magnetelement 1 relativ zueinander die Welle 14 zusätzlich eingezeichnet ist. Im Beispiel der 1 und 3 kann die Welle 14 der Magnetfeldsensor-Anordnung 10 entweder parallel zur ersten Seite 3a oder orthogonal zur ersten Seite 3a verlaufen. Letzterer Fall wird in den 1 und 3 durch eine mit 14' bezeichnete Welle 14' wiedergegeben.

Die 8 zeigt die Magnetfeldsensor-Anordnung 10 der 7 mit einer gegenüber der 7 in der Längserstreckungsrichtung L translatorisch verstellten Welle 14. Dies bedeutet, dass die Befestigungseinrichtung 13 und somit auch das Magnetelement 1 gegenüber dem Magnetfeldsensor 11 in der Längserstreckungsrichtung L versetzt ist. Wie die 7 und 8 erkennen lassen, führt eine solche translatorische Verstellung des Magnetelements 1 relativ zum Magnetfeldsensor 1 dazu, dass das vom Magnetelement 1 erzeugte Magnetfeld 12 unter einer geänderten Richtung auf den Magnetfeldsensor 11 trifft. Mit anderen Worten, die translatorische Bewegung des Magnetelements 1 relativ zum Magnetfeldsensor 11 wird in eine Winkeländerung des Magnetfelds 12 übersetzt. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Magnetelements 1 kann dabei eine besonders genaue Winkelauflösung und somit eine besonders hohe Genauigkeit bei der Messung der translatorischen Verstellung des Magnetelements 1 und der Welle 14 erzielt werden.

Die 9 zeigt die Magnetfeldsensor-Anordnung 10 der 7 in Blickrichtung der Längserstreckungsrichtung L, d. h. die Richtung B und die Richtung D sind beide in der Zeichenebene angeordnet. Zur Verdeutlichung der Anordnung des Magnetelements 1 ist die Befestigungseinrichtung 13 zum Betrachter in Blickrichtung B hin geöffnet dargestellt. Die Befestigungseinrichtung 13 einschließlich der Aufnahme 15 ist im Beispiel der Figuren ohnehin nur als grobschematische Wiedergabe verschiedenster konstruktiver Realisierungsformen zu verstehen. In dieser Ansicht ist die vierte Seite 3d mit der vierten Aussparung 5d zu erkennen. Die 10 zeigt die Magnetfeldsensor-Anordnung 10 der 9 mit gegenüber der 9 verdrehter Welle 14 (vgl. Pfeil 15 in 10).

Wie die 9 und 10 erkennen lassen, führt auch eine Drehverstellung des Magnetelements 1 relativ zum Magnetfeldsensor 1 dazu, dass das vom Magnetelement 1 erzeugte Magnetfeld 12 unter einer geänderten Richtung auf den Magnetfeldsensor trifft. Mit anderen Worten, die Drehbewegung der Welle 14 und somit des Magnetelements 1 relativ zum Magnetfeldsensor 11 wird in eine Winkeländerung des Magnetfelds 12 übersetzt. Durch Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetelements 1 kann dabei eine besonders genaue Winkelauflösung und somit eine besonders hohe Genauigkeit bei der Messung der rotatorischen Verstellung der Welle 14 und des Magnetelements 1 erzielt werden.