JP2001099680A - Detecting apparatus for angle of relative rotation - Google Patents

Detecting apparatus for angle of relative rotation

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JP2001099680A
JP2001099680A JP28170699A JP28170699A JP2001099680A JP 2001099680 A JP2001099680 A JP 2001099680A JP 28170699 A JP28170699 A JP 28170699A JP 28170699 A JP28170699 A JP 28170699A JP 2001099680 A JP2001099680 A JP 2001099680A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a detecting apparatus, for an angle of relative rotation, which is small, in which a detection output has a linear characteristic and which is of high sensitivity. SOLUTION: This detecting apparatus 10 for an angle of relative rotation is provided with a first rotor 11 which is molded of an insulating magnetic material and which is attached to a prescribed position in the axial line direction of a first turning shaft. The detecting apparatus is provided with a fixed core 12 which is fixed to a fixation member, which comprises a core body 12a and which comprises an exciting coil 12b to which an AC current is made to flow and which forms a magnetic circuit in cooperation with the insulating magnetic material. The detecting apparatus is provided with a second rotor 13 which is adjacent to the first rotor, which is attached to a second relatively turning shaft with reference to the first shaft and which is arranged between the first rotor and the fixed core. In the first rotor 11, metal shielding layers 11d are formed at prescribed intervals along the circumferential direction. In the second rotor 13, metal teeth 13b are formed at intervals corresponding to those of the metal shielding layers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相対回転角度検出
装置に関する。
The present invention relates to a relative rotation angle detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流電流が流されたコイルの周囲に、円
周方向に均一に分布する固定磁性部材と、円周方向に所
定間隔で磁気遮蔽部が形成された可動磁性部材とを所定
のギャップを介して配置する。そして、このように各部
材を配置することで、前記ギャップを含めて磁気回路を
形成し、前記ギャップを大きくしたり小さくさせたりし
て変化させると、前記ギャップの周方向に空間的な分布
が不均一な交流磁界が形成されることが知られている。
2. Description of the Related Art A fixed magnetic member uniformly distributed in a circumferential direction around a coil through which an alternating current is passed, and a movable magnetic member having magnetic shielding portions formed at predetermined intervals in a circumferential direction are fixed. Arrange through the gap. By arranging the members in this manner, a magnetic circuit is formed including the gap, and when the gap is changed by increasing or decreasing the gap, the spatial distribution in the circumferential direction of the gap is changed. It is known that a non-uniform alternating magnetic field is formed.

【0003】そこで、図10に示すように、コイルを有
する固定磁性部材1と、外周に凹凸を有する磁性材ロー
タ2との間に複数の遮蔽歯3aを有する金属ロータ3を
所定のギャップをおいて配置し、例えば、自動車のステ
アリングシャフトに作用するトルク検出に用いる相対回
転角度検出装置が知られている。この検出装置は、複数
の遮蔽歯3aが周方向に等間隔に配置され、両ロータ
2,3の相対回転によって遮蔽歯3aが、分布が不均一
な前記交流磁界を横切ると、遮蔽歯3a内には渦電流が
生ずる。この渦電流は、両ロータ2,3間の相対回転角
度によって変動する。従って、この検出装置は、これら
の部材内に誘導される渦電流の変動によって生ずる前記
コイルのインピーダンス変化を測定することで、両ロー
タ2,3の相対回転角度、即ち、相対回転する2つの部
材間における相対回転角度を検出する。
Therefore, as shown in FIG. 10, a metal rotor 3 having a plurality of shielding teeth 3a is provided with a predetermined gap between a fixed magnetic member 1 having a coil and a magnetic material rotor 2 having an uneven outer periphery. For example, there is known a relative rotation angle detecting device which is arranged and used for detecting a torque acting on a steering shaft of an automobile. In this detection device, when a plurality of shield teeth 3a are arranged at equal intervals in the circumferential direction and the shield teeth 3a cross the AC magnetic field having a non-uniform distribution due to the relative rotation of the two rotors 2 and 3, Generates an eddy current. This eddy current varies depending on the relative rotation angle between the rotors 2 and 3. Therefore, this detecting device measures the impedance change of the coil caused by the fluctuation of the eddy current induced in these members, and thereby determines the relative rotation angle of the rotors 2 and 3, that is, the two members rotating relatively. The relative rotation angle between the two is detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した分
布が不均一な交流磁界を利用した相対回転角度検出装置
は、前記ギャップ内の周方向における磁束密度の変動を
示す図11に示すように、磁束密度の変動ΔBと、生じ
た磁界分布における強弱の境界領域Δθという2つのパ
ラメータによって特性が左右される。即ち、相対回転角
度検出装置は、磁束密度の変動ΔBが大きい程、回転角
度の検出感度が高く、磁界分布の境界領域Δθが小さい
程、検出出力のリニア性が良い。
By the way, the above-described relative rotation angle detecting device using an alternating magnetic field having a non-uniform distribution has a variation in magnetic flux density in the circumferential direction in the gap as shown in FIG. The characteristics are influenced by two parameters, a variation ΔB of the magnetic flux density and a strong / weak boundary region Δθ in the generated magnetic field distribution. That is, the relative rotation angle detecting device has a higher rotation angle detection sensitivity as the variation ΔB of the magnetic flux density is larger, and the linearity of the detection output is better as the boundary region Δθ of the magnetic field distribution is smaller.

【0005】しかし、相対回転角度検出装置は、前記ギ
ャップの大きさによって前記交流磁界の不均一な分布の
程度を大きくするには、以下のような問題がある。周知
のように、磁気回路において、前記ギャップの大きさに
よる実効比透磁率の変動はリニアな特性から外れてい
る。即ち、磁気回路においては、ギャップが小さい程、
実効比透磁率の変動が大きい。上記のようにギャップ間
に金属ロータ3を配置するので、ロータの製造精度及び
回転精度を考慮すると、通常、相対回転角度検出装置
は、図10に示すように、ギャップG1を1mm以上に
設定することが望ましい。但し、相対回転角度検出装置
は、適正な検出感度を得るためには数mm程度のギャッ
プ変動量が必要である。即ち、相対回転角度検出装置
は、磁性材ロータ2の凹凸に伴うギャップ変動量ΔG
(=G2−G1)が、数mmとなるような大きさにする必
要がある。
However, the relative rotation angle detecting device has the following problems in order to increase the degree of uneven distribution of the AC magnetic field depending on the size of the gap. As is well known, in the magnetic circuit, the variation of the effective relative permeability due to the size of the gap deviates from a linear characteristic. That is, in a magnetic circuit, the smaller the gap,
The variation of the effective relative permeability is large. Since the metal rotor 3 is arranged between the gaps as described above, the relative rotation angle detection device normally sets the gap G1 to 1 mm or more as shown in FIG. 10 in consideration of the manufacturing accuracy and the rotation accuracy of the rotor. It is desirable. However, the relative rotation angle detection device requires a gap variation of about several mm to obtain an appropriate detection sensitivity. That is, the relative rotation angle detecting device calculates the gap variation ΔG due to the unevenness of the magnetic material rotor 2.
(= G2−G1) needs to be set to a size that is several mm.

【0006】一方、図10に示す相対回転角度検出装置
は、磁性材ロータ2の厚さを周方向に沿って複数の遮蔽
歯3aに対応させて周期的に変化させている。このた
め、前記検出装置は、固定磁性部材1と磁性材ロータ2
との間に周方向に形成されるギャップが階段状であるこ
とから、磁束が高透磁率のコア材から低透磁率の空気中
に流れ込む場合、コア材の角部に集中する特性がある。
このため、角部に集中する磁束のために、前記検出装置
では、磁界分布の境界領域Δθが大きくなり、検出出力
のリニアな特性に悪影響を与える。
On the other hand, in the relative rotation angle detecting device shown in FIG. 10, the thickness of the magnetic material rotor 2 is periodically changed along the circumferential direction in correspondence with the plurality of shielding teeth 3a. For this reason, the detection device comprises a fixed magnetic member 1 and a magnetic material rotor 2.
When the magnetic flux flows from the core material having a high magnetic permeability into the air having a low magnetic permeability, the magnetic flux is concentrated at the corners of the core material.
For this reason, in the detection device, the boundary region Δθ of the magnetic field distribution is increased due to the magnetic flux concentrated at the corners, which adversely affects the linear characteristic of the detection output.

【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、小型で、検出出力がリニアな特性を有し、検出感度
の高い相対回転角度検出装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a relative rotation angle detecting device which is small, has a linear detection output characteristic, and has high detection sensitivity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明においては上記目
的を達成するため、絶縁磁性材から成形され、回転する
第1のシャフトの軸線方向所定位置に取り付けられる第
1のロータ、固定部材に固定され、コア本体と、交流電
流が流され、前記絶縁磁性材と協働して磁気回路を形成
する励磁コイルとを有する固定コア及び前記第1のロー
タに隣接し、前記第1のシャフトに対して相対回転する
第2のシャフトに取り付けられ、前記第1のロータと前
記固定コアとの間に配置される第2のロータを備え、前
記第1及び第2のシャフトの相対回転角度を検出する相
対回転角度検出装置において、前記第1のロータは、周
方向に沿って所定間隔で金属遮蔽層が設けられ、前記第
2のロータは、前記金属遮蔽層に対応する間隔で遮蔽歯
が形成されている構成としたのである。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a first rotor formed of an insulating magnetic material and fixed to a predetermined position in the axial direction of a rotating first shaft is fixed to a fixing member. And a fixed core having a core body and an exciting coil through which an alternating current is passed and forming a magnetic circuit in cooperation with the insulating magnetic material and the first rotor, and a first shaft, A second rotor attached to the second shaft that rotates relative to the first shaft and disposed between the first rotor and the fixed core, and detects a relative rotation angle between the first and second shafts. In the relative rotation angle detecting device, the first rotor is provided with metal shielding layers at predetermined intervals along a circumferential direction, and the second rotor is formed with shielding teeth at intervals corresponding to the metal shielding layers. ing It was an adult.

【0009】好ましくは、前記絶縁磁性材及び前記コア
本体を、熱可塑性樹脂と軟質磁性材とを混合した絶縁性
素材で形成し、前記軟質磁性材の含有量を10体積%以
上、70体積%以下とする。
Preferably, the insulating magnetic material and the core body are formed of an insulating material in which a thermoplastic resin and a soft magnetic material are mixed, and the content of the soft magnetic material is not less than 10% by volume and not more than 70% by volume. The following is assumed.

【0010】[0010]

【作用】第1及び第2のロータが、相対回転すると、第
2のロータの遮蔽歯を横切る磁界の平均磁束密度が変動
する。これにより、第1のロータは、金属遮蔽層に生ず
る渦電流の大きさが変動する。励磁コイルと接続された
信号処理回路は、前記渦電流に起因した励磁コイルのイ
ンピーダンスの変動を測定することによって両ロータの
相対回転角度を測定する。
When the first and second rotors rotate relative to each other, the average magnetic flux density of the magnetic field crossing the shielding teeth of the second rotor fluctuates. As a result, in the first rotor, the magnitude of the eddy current generated in the metal shielding layer varies. A signal processing circuit connected to the exciting coil measures a relative rotation angle between the two rotors by measuring a change in impedance of the exciting coil caused by the eddy current.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の相対回転角度検出
装置に係る一実施形態を図1乃至図9に基づいて詳細に
説明する。相対回転角度検出装置(以下、「検出装置」
という)10は、図1に示すように、第1ロータ11、
固定コア12及び第2ロータ13を備え、相対回転する
第1シャフトSF1と第2シャフトSF2(図2参照)の相
対回転角度を検出する。検出装置10は、例えば、変換
ジョイント(トーションバー)によって回転トルクを主
動シャフトから従動シャフトへ伝達することで自動車の
ハンドルシャフトの回転トルクを検出する場合等に用い
られ、両シャフトSF1,SF2の相対回転角度は±8°の
範囲内で変化する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a relative rotation angle detecting device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Relative rotation angle detection device (hereinafter, “detection device”
1), as shown in FIG.
It includes a fixed core 12 and a second rotor 13, and detects a relative rotation angle between a first shaft SF1 and a second shaft SF2 (see FIG. 2) that rotate relatively. The detecting device 10 is used, for example, in a case where the rotational torque of a handle shaft of an automobile is detected by transmitting rotational torque from a driving shaft to a driven shaft by a conversion joint (torsion bar), and the like. The rotation angle varies within a range of ± 8 °.

【0012】第1ロータ11は、円筒状に成形され、図
2に示すように、回転する第1シャフトSF1の軸線方向
所定位置に取り付けられる。第1ロータ11は、図1に
示すように、円筒軸11aの上部に半径方向外方へ延出
するフランジ11bが合成樹脂によって一体に形成さ
れ、円筒軸11aの外周に絶縁磁性部材11cが取り付
けられると共に、絶縁磁性部材11cの表面に周方向に
沿って所定間隔、例えば、中心角60°間隔で金属遮蔽
層となる複数の銅箔11dが貼付されている。
The first rotor 11 is formed in a cylindrical shape, and is attached to a predetermined position in the axial direction of the rotating first shaft SF1, as shown in FIG. In the first rotor 11, as shown in FIG. 1, a flange 11b extending outward in the radial direction is integrally formed on the upper part of a cylindrical shaft 11a with a synthetic resin, and an insulating magnetic member 11c is attached to the outer periphery of the cylindrical shaft 11a. At the same time, a plurality of copper foils 11d serving as a metal shielding layer are adhered to the surface of the insulating magnetic member 11c at predetermined intervals along the circumferential direction, for example, at an interval of 60 ° central angle.

【0013】但し、銅箔11dは、絶縁磁性部材11c
の表面ではなく、内部に設けても良い。また、金属遮蔽
層は、導電体であれば銅箔11dの他、例えば、アルミ
ニウム,銀,鉄等の素材を使用することができる。更
に、金属遮蔽層は、理論上、中心角を小さくして配置間
隔を小さくする程、前記遮蔽層あるいは遮蔽歯の数が多
くなり、検出装置の部材内に誘導されるトータル渦電流
の変化量(遮蔽層あるいは遮蔽歯の数に比例する)が大
きくなって、相対回転角度の検出感度が高くなるが、測
定できる角度範囲が小さくなる。本実施形態の検出装置
10は、前記のように複数の銅箔11dを中心角60°
間隔で配置したので、測定可能な最大角度範囲は約30
°である。
However, the copper foil 11d is made of an insulating magnetic member 11c.
It may be provided inside instead of the surface. The metal shielding layer may be made of a material such as aluminum, silver, iron or the like, in addition to the copper foil 11d, as long as it is a conductor. Further, in theory, the smaller the central angle and the smaller the interval between the metal shielding layers, the larger the number of the shielding layers or the number of teeth, and the amount of change in the total eddy current induced in the members of the detection device. (In proportion to the number of shielding layers or shielding teeth) increases, and the detection sensitivity of the relative rotation angle increases, but the measurable angle range decreases. As described above, the detection device 10 according to the present embodiment converts the plurality of copper
The maximum measurable angle range is about 30
°.

【0014】ここで、電磁工学では、金属遮蔽層に必要
な厚さt(mm)の目安として次式が広く使われている。 t≧1/(ωκμ)1/2 但し、ωは信号の角周波数、κは金属遮蔽層の電気伝導
率、μは真空の透磁率、である。
Here, in electromagnetic engineering, the following equation is widely used as a measure of the thickness t (mm) required for the metal shielding layer. t ≧ 1 / (ωκμ) 1/2 where ω is the angular frequency of the signal, κ is the electric conductivity of the metal shielding layer, and μ is the vacuum magnetic permeability.

【0015】従って、上記式によれば、例えば、銅箔1
1dで遮蔽層を製作する場合、100KHzの磁界をほ
ぼ遮蔽するのに必要な厚さは、約0.158mm以上であ
る。実用上、銅箔11dの厚さをt=0.2mmにした場
合、100KHzの交流磁界に対し、銅箔11dが生ず
る磁気抵抗は、後述する第1ロータ11と固定コア12
との半径方向のギャップGによる磁気抵抗より十分に大
きくなる。即ち、銅箔11dの遮蔽効果により、検出装
置10は、小型であっても、不均一な分布の程度が大き
い交流磁界を形成することができる。
Therefore, according to the above formula, for example, the copper foil 1
When the shielding layer is manufactured in 1d, the thickness required to substantially shield the magnetic field of 100 KHz is about 0.158 mm or more. In practice, when the thickness of the copper foil 11d is t = 0.2 mm, the magnetic resistance generated by the copper foil 11d with respect to an alternating magnetic field of 100 KHz is equal to the first rotor 11 and the fixed core 12 described later.
Sufficiently larger than the magnetic resistance due to the radial gap G between That is, due to the shielding effect of the copper foil 11d, the detection device 10 can form an AC magnetic field having a large degree of non-uniform distribution even though it is small.

【0016】固定コア12は、第1ロータ11と半径方
向にギャップG(図4参照)をおいてハンドルシャフト
近傍に位置する固定部材(図示せず)に固定され、図4
に示すように、絶縁磁性材からなるコア本体12aと、
第1ロータ11と協働して磁気回路PMG(図4参照)を
形成する励磁コイル12bとを有している。磁気回路P
MGの磁束は図示のように集中して形成されるため、図4
に示すように、第1ロータ11の軸方向の高さを第2ロ
ータ13の軸方向の高さよりも高くすると、第1ロータ
11と第2ロータ13とが軸方向に位置ずれするような
ことがあっても、センサの出力の変動を抑えることがで
き好ましい。励磁コイル12bは、外部へ延出させた電
線12c(図1参照)によって図示しない信号処理回路
と接続され、この信号処理回路から交流電流が流されて
いる。
The fixed core 12 is fixed to a fixed member (not shown) located near the handle shaft with a gap G (see FIG. 4) in the radial direction from the first rotor 11, and FIG.
As shown in the figure, a core body 12a made of an insulating magnetic material,
An exciting coil 12b which forms a magnetic circuit PMG (see FIG. 4) in cooperation with the first rotor 11 is provided. Magnetic circuit P
Since the magnetic flux of MG is formed concentrated as shown in FIG.
When the height of the first rotor 11 in the axial direction is higher than the height of the second rotor 13 in the axial direction, the first rotor 11 and the second rotor 13 may be displaced in the axial direction. Even if there is, fluctuation of the output of the sensor can be suppressed, which is preferable. The exciting coil 12b is connected to a signal processing circuit (not shown) by an electric wire 12c (see FIG. 1) extended to the outside, and an alternating current is passed from the signal processing circuit.

【0017】第2ロータ13は、図1に示すように、リ
ング状の本体13aに遮蔽歯となる複数の金属歯13b
をリング状に均等に配置して、各金属歯13bはそれぞ
れ各銅箔11dに対応する間隔を持つ。第2ロータ13
は、例えば、銅,銅合金,アルミニウム,アルミニウム
合金,鉄,鉄合金よりなり、図1に示すように、複数の
金属歯13bは銅箔11d同様リング状に均等に配置さ
れ、各銅箔11dに対応して設けられている。第2ロー
タ13は、次のように構成することもできる。即ち、絶
縁材で製作された筒状の表面あるいは内部に一定の厚さ
の遮蔽層(例えば0.2mmの銅箔,或いはアルミニウ
ム,銀,鉄等の素材のもの)を銅箔11dと同数を銅箔
11dに対応させてリング状に均等に配置する。第2ロ
ータ13は、第1ロータ11に隣接し、第1シャフトS
F1に対して相対回転する第2シャフトSF2(図2参照)
に取り付けられ、複数の金属歯13bは、図2に示すよ
うに、第1ロータ11と固定コア12との間に配置され
る。
As shown in FIG. 1, the second rotor 13 has a plurality of metal teeth 13b serving as shielding teeth on a ring-shaped main body 13a.
Are uniformly arranged in a ring shape, and each metal tooth 13b has an interval corresponding to each copper foil 11d. Second rotor 13
Is made of, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, iron, and iron alloy. As shown in FIG. 1, a plurality of metal teeth 13b are uniformly arranged in a ring shape like copper foil 11d, and each copper foil 11d Is provided in correspondence with. The second rotor 13 can also be configured as follows. That is, a shielding layer having a certain thickness (for example, a copper foil of 0.2 mm or a material of aluminum, silver, iron, or the like) having a certain thickness is formed on the surface or inside of the cylindrical member made of an insulating material in the same number as the copper foil 11d. They are evenly arranged in a ring shape corresponding to the copper foil 11d. The second rotor 13 is adjacent to the first rotor 11 and has a first shaft S
Second shaft SF2 that rotates relative to F1 (see FIG. 2)
The plurality of metal teeth 13b are disposed between the first rotor 11 and the fixed core 12, as shown in FIG.

【0018】以上のように構成される検出装置10は、
第1ロータ11を第1シャフトSF1に、第2ロータ13
を第2シャフトSF2に、それぞれ取り付けるとともに、
固定コア12を前記固定部材に固定して組み立てられ
る。そして、組み立てられた検出装置10においては、
励磁コイル12bを流れる交流電流による磁束が、図4
に示す磁気回路PMGに沿って流れる。これにより、第1
ロータ11の複数の銅箔11dを交流磁界が横切るた
め、銅箔11d内に渦電流が誘起される。このとき、渦
電流によって誘起される交流磁界の方向は、励磁コイル
12bを流れる交流電流による交流磁界の方向と逆にな
る。結果として、遮蔽層が存在する上記ギャップ部分の
空間にコイルの交流励磁電流による磁束と上記渦電流に
よる磁束の方向は逆となるため、トータル磁束密度がが
小さくなり、反対に遮蔽層が存在しない上記ギャップ部
分の空間にコイルの交流励磁電流による磁束の方向は同
じとなるため、トータル磁束密度が大きくなる。
The detection device 10 configured as described above is
The first rotor 11 is connected to the first shaft SF1 and the second rotor 13
Are attached to the second shaft SF2, respectively.
The fixed core 12 is fixed to the fixing member and assembled. And in the assembled detection device 10,
The magnetic flux due to the alternating current flowing through the exciting coil 12b is shown in FIG.
Flows along the magnetic circuit PMG shown in FIG. Thereby, the first
Since the alternating magnetic field crosses the plurality of copper foils 11d of the rotor 11, an eddy current is induced in the copper foil 11d. At this time, the direction of the AC magnetic field induced by the eddy current is opposite to the direction of the AC magnetic field by the AC current flowing through the exciting coil 12b. As a result, the direction of the magnetic flux due to the AC exciting current of the coil and the direction of the magnetic flux due to the eddy current are reversed in the space of the gap where the shielding layer exists, so that the total magnetic flux density is reduced, and conversely, the shielding layer does not exist. Since the direction of the magnetic flux due to the AC exciting current of the coil is the same in the space of the gap, the total magnetic flux density increases.

【0019】このため、検出装置10においては、第1
ロータ11と固定コア12との間に形成されるギャップ
G内に、図3に示すように、銅箔11dが存在し、磁束
密度が小さい領域Aspと、銅箔11dが存在せず、磁束
密度が大きい領域Adeが周方向に交互に形成される。こ
の結果、検出装置10は、第1ロータ11と固定コア1
2との間のギャップG内に、間隔が中心角を60°とす
る不均一な磁界が周方向に形成される。ここで、図3
は、第1ロータ11の円筒軸11aを図示せずに省略し
ている。
Therefore, in the detecting device 10, the first
As shown in FIG. 3, a copper foil 11d exists in a gap G formed between the rotor 11 and the fixed core 12, and a region Asp having a small magnetic flux density and a copper foil 11d do not exist. Are formed alternately in the circumferential direction. As a result, the detection device 10 includes the first rotor 11 and the fixed core 1
2, a non-uniform magnetic field having a central angle of 60 ° in the circumferential direction is formed in the gap G between the two. Here, FIG.
In the figure, the cylindrical shaft 11a of the first rotor 11 is omitted from illustration.

【0020】従って、第1ロータ11が第1シャフトS
F1と共に第2ロータ13に対して相対回転すると、前記
不均一な磁界も第1ロータ11と共に周方向に沿って回
転する。このため、ギャップG内では、中心角60°間
隔で周方向に形成された金属歯13bがこの不均一な磁
界を横切り、その際第1ロータ11と第2ロータ13と
の相対回転によって金属歯13bが磁束密度が小さい領
域Aspに位置する面積と、磁束密度が大きい領域Adeに
位置する面積の割合が変化し、横切るトータル磁束の量
は変化するので、金属歯13bに生ずる渦電流の大きさ
が変化する。
Therefore, the first rotor 11 is connected to the first shaft S
When the rotor rotates relative to the second rotor 13 together with F1, the non-uniform magnetic field also rotates with the first rotor 11 along the circumferential direction. For this reason, in the gap G, the metal teeth 13b formed in the circumferential direction at a central angle of 60 ° traverse the non-uniform magnetic field. At this time, the metal teeth 13b are rotated by the relative rotation between the first rotor 11 and the second rotor 13. The ratio of the area where 13b is located in the area Asp where the magnetic flux density is small and the area where the area 13b is located in the area Ade where the magnetic flux density is large changes, and the amount of the total magnetic flux traversed changes. Changes.

【0021】従って、検出装置10においては、金属歯
13bに生ずる渦電流の大きさが異なり、励磁コイル1
2bのインピーダンスは、第1ロータ11と第2ロータ
13との相対回転角度によって変動する。そこで、検出
装置10は、励磁コイル12bと接続された信号処理回
路において公知の方法で前記インピーダンスを測定すれ
ば、第1ロータ11と第2ロータ13との相対回転角度
を簡単に検出することができる。
Therefore, in the detecting device 10, the magnitude of the eddy current generated in the metal teeth 13b is different, and the exciting coil 1
The impedance of 2b varies depending on the relative rotation angle between the first rotor 11 and the second rotor 13. Therefore, the detection device 10 can easily detect the relative rotation angle between the first rotor 11 and the second rotor 13 by measuring the impedance by a known method in a signal processing circuit connected to the excitation coil 12b. it can.

【0022】ここで、本発明の検出装置10は、固定コ
ア12に対して第1ロータ11がギャップGを置いて回
転する構造のため、構成部材間のギャップの大きさが、
製造コストに直接影響する。即ち、検出装置10は、ギ
ャップGを数μm程度に設定することは非常に困難で、
このようなギャップとするには、構成部品の製作精度、
構成部品間の組立精度が厳しく要求される。特に、本発
明の検出装置10は、自動車のハンドルシャフトにおけ
る回転トルクの検出に用いる場合、自動車の走行に伴う
振動等を考慮して、ギャップGをmmオーダーに設定す
ることが理想である。
Here, the detecting device 10 of the present invention has a structure in which the first rotor 11 rotates with the gap G with respect to the fixed core 12, so that the size of the gap between the constituent members is as follows.
Has a direct effect on manufacturing costs. That is, it is very difficult for the detection device 10 to set the gap G to about several μm,
To achieve such a gap, the manufacturing accuracy of component parts,
Strict demands are placed on the assembly accuracy between the components. In particular, when the detection device 10 of the present invention is used for detecting a rotational torque on a handle shaft of an automobile, it is ideal that the gap G is set to the order of mm in consideration of vibration and the like accompanying the traveling of the automobile.

【0023】このとき、前記した磁気回路PMGの実効透
磁率は、絶縁磁性部材11cやコア本体12aの比透磁
率とギャップGの大きさによって決まる。特に、磁気回
路PMGの長さとギャップGの大きさとの比が、磁性材の
比透磁率と同じオーダーである場合、磁気回路PMGの実
効透磁率は殆どギャップGの大きさによって左右される
ので、磁性材の比透磁率の影響は非常に小さくなる。例
えば、磁気回路PMGの長さが100mmに対して、ギャ
ップGが約数mmの場合のように、磁気回路PMGの長さ
とギャップGとの比が、軟質磁性材の比透磁率に比べて
非常に小さい場合、実効透磁率は殆どギャップGの大き
さによって決まる。
At this time, the effective magnetic permeability of the magnetic circuit PMG is determined by the relative magnetic permeability of the insulating magnetic member 11c and the core body 12a and the size of the gap G. In particular, when the ratio between the length of the magnetic circuit PMG and the size of the gap G is in the same order as the relative magnetic permeability of the magnetic material, the effective magnetic permeability of the magnetic circuit PMG depends almost entirely on the size of the gap G. The influence of the relative magnetic permeability of the magnetic material becomes very small. For example, as in the case where the length of the magnetic circuit PMG is 100 mm and the gap G is about several mm, the ratio between the length of the magnetic circuit PMG and the gap G is much smaller than the relative permeability of the soft magnetic material. When the gap G is small, the effective magnetic permeability is almost determined by the size of the gap G.

【0024】即ち、検出装置10は、絶縁磁性部材11
cやコア本体12aの比透磁率がいくら大きくても、磁
気回路PMGの実効透磁率は、ほぼギャップGの大きさに
よって決まってしまう。従って、絶縁磁性部材11cや
コア本体12aは、ナイロン,ポリプロピレン(P
P),ポリフェニレンスルフィド(PPS),ABS樹
脂等の電気絶縁性を有する熱可塑性合成樹脂に、Ni−
ZnやMn−Zn系のフェライトからなる軟質磁性材粉
を、軟質磁性材の含有量が10〜70体積%で混合した
ものから成形する。
That is, the detecting device 10 includes the insulating magnetic member 11
No matter how large the relative magnetic permeability of c and the core body 12a is, the effective magnetic permeability of the magnetic circuit PMG is almost determined by the size of the gap G. Therefore, the insulating magnetic member 11c and the core body 12a are made of nylon, polypropylene (P
P), polyphenylene sulfide (PPS), ABS resin and other electrically insulating thermoplastic synthetic resins, Ni-
A soft magnetic material powder composed of Zn or Mn-Zn based ferrite is molded from a mixture in which the content of the soft magnetic material is 10 to 70% by volume.

【0025】これにより、本発明の検出装置10は、磁
気回路PMGの実効透磁率がフェライトを用いた従来の軟
質磁性材に比べてやや小さくなるが、耐振動性が向上
し、製造が容易でコストダウンが図られ、大量生産に向
いている等、得られるメリットが大きい。また、励磁コ
イル12bのインピーダンスに影響を与える渦電流は、
絶縁材でもある前記コア材内からは発生せず、金属遮蔽
層、即ち、銅箔11dのみから生ずるため、検出装置1
0は、検出感度や検出出力のより一層リニアな特性が得
られる。
As a result, in the detection device 10 of the present invention, the effective magnetic permeability of the magnetic circuit PMG is slightly smaller than that of the conventional soft magnetic material using ferrite, but the vibration resistance is improved and the manufacturing is easy. The advantages obtained are large, such as cost reduction and mass production. The eddy current that affects the impedance of the exciting coil 12b is:
It is not generated from inside the core material, which is also an insulating material, and is generated only from the metal shielding layer, that is, the copper foil 11d.
A value of 0 provides more linear characteristics of detection sensitivity and detection output.

【0026】次に、本発明の検出装置に係る第2の実施
形態を図5及び図6に基づいて説明する。検出装置15
は、図5に示すように、第1ロータ16、固定コア17
及び第2ロータ18を備え、これらは第1の実施形態と
同じ素材で構成され、第1の実施形態と同様にして第1
シャフトSF1等に取り付けられる。
Next, a second embodiment according to the detection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. Detection device 15
As shown in FIG. 5, the first rotor 16 and the fixed core 17
And a second rotor 18, which are made of the same material as in the first embodiment, and which are the same as those in the first embodiment.
It is attached to the shaft SF1 and the like.

【0027】第1ロータ16は、絶縁磁性材からなる円
筒体16aの表面の周方向半分に銅箔16bが貼付され
ている。固定コア17は、第1の実施形態の固定コア1
2と同様に、絶縁磁性材からなるコア本体17aと励磁
コイル(図示せず)とを有している。第2ロータ18
は、図6に示すように、円筒を周方向に半分切り欠いて
半周分の遮蔽歯18aが周方向に形成され、下部に半径
方向内方へ突出させて形成したフランジ18bの中央に
は、図示しない第2シャフトに取り付ける取付開口18
cが形成されている。
The first rotor 16 has a copper foil 16b adhered to a circumferential half of the surface of a cylindrical body 16a made of an insulating magnetic material. The fixed core 17 is a fixed core 1 according to the first embodiment.
As in the case of 2, a core body 17a made of an insulating magnetic material and an exciting coil (not shown) are provided. Second rotor 18
As shown in FIG. 6, a half of the cylinder is cut out in the circumferential direction to form a half circumference of the shield teeth 18a formed in the circumferential direction. Attachment opening 18 attached to second shaft (not shown)
c is formed.

【0028】検出装置15は、上記のように構成するこ
とによって、前記励磁コイルに交流電流を流すと、第1
ロータ16と固定コア17との間に形成されるギャップ
内に、図5に示すように、銅箔16bが存在し、磁束密
度が小さい領域Aspと、銅箔16bが存在せず、磁束密
度が大きい領域Adeが周方向に半々に形成される。この
結果、検出装置15は、第1ロータ16と固定コア17
との間の前記ギャップ内に、中心角を180°とする不
均一な磁界が周方向に形成され、180°の回転角度が
検出できるが、例えば、絶対位置センサーを利用する等
して、ロータの0°の絶対位置検出をすれば、360
°、即ち、1回転までの回転角度を検出することができ
る。
The detection device 15 is configured as described above, so that when an alternating current is applied to the exciting coil, the first
As shown in FIG. 5, a copper foil 16b exists in a gap formed between the rotor 16 and the fixed core 17, and a region Asp where the magnetic flux density is small, and the copper foil 16b does not exist and the magnetic flux density is low. A large area Ade is formed equally in the circumferential direction. As a result, the detection device 15 includes the first rotor 16 and the fixed core 17.
A non-uniform magnetic field having a central angle of 180 ° is formed in the circumferential direction in the gap between the above and the rotational angle of 180 ° can be detected. For example, by using an absolute position sensor, etc. If the absolute position of 0 ° is detected, 360
°, that is, the rotation angle up to one rotation can be detected.

【0029】次いで、本発明の検出装置に係る第3の実
施形態を図7に基づいて説明する。検出装置20は、第
1ロータ21、固定コア22及び第2ロータ23を備
え、相対回転する第1シャフトSF1と第2シャフトSF2
の相対回転角度を検出する。第1ロータ21は、絶縁磁
性材からなり、円板21a上に複数の所定の中心角をを
持つ扇形状の銅箔が所定の間隔で貼付されている。第1
ロータ21は、図示のように、第1シャフトSF1に取り
付けられる。
Next, a third embodiment according to the detection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The detection device 20 includes a first rotor 21, a fixed core 22, and a second rotor 23, and a first shaft SF1 and a second shaft SF2 that rotate relative to each other.
The relative rotation angle of is detected. The first rotor 21 is made of an insulating magnetic material, and a plurality of fan-shaped copper foils having a plurality of predetermined central angles are adhered on the disk 21a at predetermined intervals. First
The rotor 21 is attached to the first shaft SF1, as shown.

【0030】固定コア22は、第1ロータ21と第1シ
ャフトSF1の軸方向にギャップGをおいてハンドルシャ
フト近傍に位置する固定部材(図示せず)に固定され、
図示のように、絶縁磁性材からなるコア本体22aと、
第1ロータ21と協働して磁気回路PMGを形成する励磁
コイル22bとを有している。第2ロータ23は、例え
ば、銅,銅合金,アルミニウム,アルミニウム合金,
鉄,鉄合金,銀等の金属円板から所定の中心角の扇形を
複数切り欠いて第1ロータ21の複数の本体21aに対
応する複数の遮蔽歯23aが放射状に形成されている。
また、次のように構成してもよい。即ち、絶縁性を持つ
プラスチック等からなる円板上に、前記扇形状の銅箔に
対応して該扇形状の銅箔と同数の所定の中心角を持つ扇
形の金属箔が所定の間隔で貼付されている。第2ロータ
23は、第1ロータ21に隣接し、第1シャフトSF1に
対して相対回転する第2シャフトSF2に取り付けられ、
複数の遮蔽歯23aは、図示のように、第1ロータ21
と固定コア22との間に配置される。
The fixed core 22 is fixed to a fixed member (not shown) located near the handle shaft with a gap G in the axial direction between the first rotor 21 and the first shaft SF1.
As shown, a core body 22a made of an insulating magnetic material,
An exciting coil 22b forming a magnetic circuit PMG in cooperation with the first rotor 21; The second rotor 23 is made of, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy,
A plurality of shielding teeth 23a corresponding to the plurality of main bodies 21a of the first rotor 21 are formed radially by cutting out a plurality of sectors having a predetermined central angle from a metal disk such as iron, iron alloy, or silver.
Moreover, you may comprise as follows. That is, fan-shaped metal foils having the same number of predetermined center angles as the fan-shaped copper foil are attached at predetermined intervals on a disk made of plastic or the like having insulating properties, corresponding to the fan-shaped copper foil. Have been. The second rotor 23 is attached to a second shaft SF2 adjacent to the first rotor 21 and relatively rotating with respect to the first shaft SF1,
The plurality of shielding teeth 23a are, as shown in FIG.
And the fixed core 22.

【0031】従って、本実施形態の検出装置20は、第
1ロータ21と固定コア22との間のギャップG内に、
周方向に不均一な磁界が形成され、この不均一な磁界を
第2ロータ23の複数の遮蔽歯23aが横切ることによ
って渦電流が生ずる。検出装置20は、この渦電流の変
化に伴う、励磁コイル22bのインピーダンスを、第1
の実施形態と同様にして測定することで、第1ロータ2
1と第2ロータ23との相対回転角度を簡単に検出する
ことができる。
Therefore, the detecting device 20 of the present embodiment is provided in the gap G between the first rotor 21 and the fixed core 22.
A non-uniform magnetic field is formed in the circumferential direction, and the non-uniform magnetic field crosses the plurality of shielding teeth 23a of the second rotor 23, thereby generating an eddy current. The detecting device 20 determines the impedance of the exciting coil 22b due to the change of the eddy current as the first impedance.
By performing the measurement in the same manner as in the first embodiment, the first rotor 2
The relative rotation angle between the first and second rotors 23 can be easily detected.

【0032】また、本発明の検出装置は、第1ロータ2
1、固定コア22及び第2ロータ23を第1シャフトS
F1の軸方向に重ねた構成であるので、半径方向における
大きさを低減する場合に有効である。ここで、上記各実
施形態においては、第1ロータ11,16,21を第1
シャフトSF1に、第2ロータ13,18,23を第2シ
ャフトSF2に、それぞれ取り付けた。しかし、本発明の
検出装置は、第1のロータと固定コアとの間に第2のロ
ータが配置されていれば、第1ロータ11,16,21
を第2シャフトSF2に、第2ロータ13,18,23を
第1シャフトSF1に、それぞれ取り付けてもよいことは
言うまでもない。
Further, the detecting device of the present invention comprises the first rotor 2
1, the fixed core 22 and the second rotor 23 are connected to the first shaft S
Since the configuration is such that F1 is overlapped in the axial direction, it is effective in reducing the size in the radial direction. Here, in each of the above embodiments, the first rotors 11, 16, 21 are connected to the first rotor.
The second rotors 13, 18, and 23 were attached to the shaft SF1 and the second shaft SF2, respectively. However, if the second rotor is disposed between the first rotor and the fixed core, the detection device of the present invention can be used as the first rotor 11, 16, 21.
May be attached to the second shaft SF2, and the second rotors 13, 18, and 23 may be attached to the first shaft SF1.

【0033】以上説明した本発明の検出装置は、例え
ば、次のように構成することで、自動車のハンドルシャ
フトの回転トルクを検出するトルクセンサと回転角度を
検出する舵角センサを備えたセンサユニットとして応用
することができる。即ち、図8に示すセンサユニット2
5は、トルク検出コア26、舵角検出コア27、磁性材
ロータ28及び金属ロータ29を備え、トルク検出コア
26と舵角検出コア27とが上下方向(ハンドルシャフ
トの軸方向)に重ねられている。
The detecting device of the present invention described above is constituted, for example, as follows, by a sensor unit having a torque sensor for detecting a rotational torque of a steering shaft of an automobile and a steering angle sensor for detecting a rotational angle. It can be applied as That is, the sensor unit 2 shown in FIG.
5 includes a torque detection core 26, a steering angle detection core 27, a magnetic material rotor 28, and a metal rotor 29. The torque detection core 26 and the steering angle detection core 27 are vertically overlapped (axial direction of the handle shaft). I have.

【0034】トルク検出コア26及び舵角検出コア27
は、それぞれ絶縁磁性材からなるコア本体26a,27
aと、磁性材ロータ28と協働して磁気回路を形成する
励磁コイル26b,27bとを有している。そして、ト
ルク検出コア26は固定金具31に、舵角検出コア27
は固定金具32に、それぞれ固定され、両コア26,2
7間には金属スペーサ33が配置されている。ここで、
固定金具31,32は、自動車内のハンドルシャフト近
傍に配置されている。
The torque detecting core 26 and the steering angle detecting core 27
Are core bodies 26a, 27 each made of an insulating magnetic material.
a, and exciting coils 26b and 27b forming a magnetic circuit in cooperation with the magnetic material rotor 28. Then, the torque detecting core 26 is attached to the fixing bracket 31 by the steering angle detecting core 27.
Are fixed to the fixing bracket 32, respectively.
Metal spacers 33 are arranged between the seven. here,
The fixing brackets 31 and 32 are arranged near the handle shaft in the automobile.

【0035】磁性材ロータ28は、円筒状に成形され、
中心軸方向中央には周方向にスリット28aが形成され
ている。金属ロータ29は、磁性材ロータ28よりも直
径の小さい本体29aの上部から半径方向外方へフラン
ジ29bが延出し、フランジ29b先端に上下両方向へ
延出し、磁性材ロータ28とトルク検出コア26あるい
は舵角検出コア27との間に配置される遮蔽歯29cが
複数形成されている。
The magnetic material rotor 28 is formed into a cylindrical shape.
A slit 28a is formed at the center in the central axis direction in the circumferential direction. In the metal rotor 29, a flange 29b extends radially outward from an upper portion of a main body 29a having a smaller diameter than the magnetic material rotor 28, and extends in both up and down directions at the tip of the flange 29b, so that the magnetic material rotor 28 and the torque detecting core 26 or A plurality of shielding teeth 29c arranged between the steering angle detection core 27 are formed.

【0036】一方、図9に示すセンサユニット35は、
トルク検出コア36、舵角検出コア37、磁性材ロータ
38及び金属ロータ39を備え、トルク検出コア36と
舵角検出コア37とが半径方向に同心円状に配置されて
いる。トルク検出コア36及び舵角検出コア37は、そ
れぞれ絶縁磁性材からなるコア本体36a,37aと、
磁性材ロータ38と協働して磁気回路を形成する励磁コ
イル36b,37bとを有している。トルク検出コア3
6は、磁性材ロータ38との間に所定のギャップが形成
され、舵角検出コア37は、コア本体37aに金属ロー
タ39の後述する遮蔽歯39cを配置する溝37cが周
方向に形成されている。そして、トルク検出コア36及
び舵角検出コア37は、金属製の遮蔽ケース41に収容
される。
On the other hand, the sensor unit 35 shown in FIG.
A torque detection core 36, a steering angle detection core 37, a magnetic material rotor 38 and a metal rotor 39 are provided, and the torque detection core 36 and the steering angle detection core 37 are arranged concentrically in the radial direction. The torque detection core 36 and the steering angle detection core 37 are respectively composed of core bodies 36a and 37a made of an insulating magnetic material,
Excitation coils 36b and 37b forming a magnetic circuit in cooperation with the magnetic material rotor 38 are provided. Torque detection core 3
6, a predetermined gap is formed between the metal rotor 38 and the magnetic material rotor 38. The rudder angle detection core 37 has a core body 37a in which a groove 37c for disposing a shielding tooth 39c of the metal rotor 39 described later is formed in the circumferential direction. I have. The torque detection core 36 and the steering angle detection core 37 are housed in a metal shielding case 41.

【0037】磁性材ロータ38は、円筒状に成形されて
いる。金属ロータ39は、本体39aから半径方向外方
へフランジ39bが延出し、フランジ39bから下方へ
延出し、磁性材ロータ38とトルク検出コア36あるい
は舵角検出コア37との間に配置される遮蔽歯39cが
複数周方向に形成されている。
The magnetic material rotor 38 is formed in a cylindrical shape. The metal rotor 39 has a flange 39b extending radially outward from the main body 39a and extending downward from the flange 39b, and is provided between the magnetic material rotor 38 and the torque detection core 36 or the steering angle detection core 37. A plurality of teeth 39c are formed in the circumferential direction.

【0038】従って、センサユニット25あるいはセン
サユニット35を、設置スペースに応じて適宜選択する
ことにより、自動車のハンドルシャフトの回転トルクと
回転角度とを同時に検出することができる。尚、上記各
実施形態は、自動車のハンドルシャフトに関連した相対
回転角度の検出について説明した。しかし、本発明の相
対回転角度検出装置は、例えば、互いに連結され、相対
回転する2本ロボットアームの相対回転角度を検出する
用途にも使用可能である。
Therefore, by appropriately selecting the sensor unit 25 or the sensor unit 35 according to the installation space, the rotation torque and the rotation angle of the handle shaft of the automobile can be detected simultaneously. In the above embodiments, the detection of the relative rotation angle related to the handle shaft of the vehicle has been described. However, the relative rotation angle detection device of the present invention can also be used for, for example, detecting the relative rotation angle of two robot arms that are connected to each other and rotate relatively.

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1乃至3の発明によれば、小型
で、検出出力がリニアな特性を有し、検出感度の高い相
対回転角度検出装置を提供することができる。
According to the first to third aspects of the present invention, it is possible to provide a relative rotation angle detecting device which is small in size, has a linear detection output characteristic, and has high detection sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の相対回転角度検出装置の第1の実施形
態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a relative rotation angle detection device of the present invention.

【図2】図1の相対回転角度検出装置を第1及び第2の
シャフトに取り付けた状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the relative rotation angle detecting device of FIG. 1 is attached to first and second shafts.

【図3】組み立てた相対回転角度検出装置の平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of the assembled relative rotation angle detection device.

【図4】図2の相対回転角度検出装置の右半側を拡大し
て概略構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration in which a right half side of the relative rotation angle detection device of FIG. 2 is enlarged.

【図5】本発明の相対回転角度検出装置の第2の実施形
態を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment of the relative rotation angle detection device of the present invention.

【図6】図5の検出装置で用いる第2のロータの斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view of a second rotor used in the detection device of FIG.

【図7】本発明の相対回転角度検出装置の第3の実施形
態を示す図2に対応する断面図である。
FIG. 7 is a sectional view corresponding to FIG. 2, showing a third embodiment of a relative rotation angle detection device of the present invention.

【図8】本発明の相対回転角度検出装置の第1の応用例
を示すもので、センサユニットを直径に沿って切断した
断面図である。
FIG. 8 shows a first applied example of the relative rotation angle detecting device of the present invention, and is a cross-sectional view of a sensor unit cut along a diameter.

【図9】本発明の相対回転角度検出装置の第2の応用例
を示すもので、センサユニットを直径に沿って切断した
断面図である。
FIG. 9 shows a second application example of the relative rotation angle detection device of the present invention, and is a cross-sectional view of a sensor unit cut along a diameter.

【図10】従来の相対回転角度検出装置の平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of a conventional relative rotation angle detection device.

【図11】従来の相対回転角度検出装置に形成されるギ
ャップの周方向における磁束密度の変動ΔBと、生じた
磁界分布における強弱の境界領域Δθを示す磁束密度の
変動特性図である。
FIG. 11 is a variation characteristic diagram of a magnetic flux density showing a variation ΔB of a magnetic flux density in a circumferential direction of a gap formed in a conventional relative rotation angle detecting device and a boundary region Δθ of strong and weak in a generated magnetic field distribution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 検出装置 11 第1ロータ 11c 絶縁磁性部材 11d 銅箔(金属遮蔽層) 12 固定コア 12a コア本体 12b 励磁コイル 13 第2ロータ 13b 金属歯(遮蔽歯) 15 検出装置 16 第1ロータ 16b 銅箔(金属遮蔽層) 17 固定コア 17a コア本体 18 第2ロータ 18a 遮蔽歯 20 検出装置 21 第1ロータ 21a 本体 21b 銅箔(金属遮蔽層) 22 固定コア 22a コア本体 22b 励磁コイル 23 第2ロータ 23a 遮蔽歯 G ギャップ SF1 第1シャフト SF2 第2シャフト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Detector 11 First rotor 11c Insulated magnetic member 11d Copper foil (metal shielding layer) 12 Fixed core 12a Core body 12b Exciting coil 13 Second rotor 13b Metal teeth (shielding teeth) 15 Detector 16 First rotor 16b Copper foil ( 17 fixed core 17a core main body 18 second rotor 18a shielding tooth 20 detecting device 21 first rotor 21a main body 21b copper foil (metal shielding layer) 22 fixed core 22a core main body 22b exciting coil 23 second rotor 23a shielding tooth G gap SF1 First shaft SF2 Second shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 賢吾 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2F063 AA35 CA34 CA40 DA01 DA19 DD02 EA03 GA08 GA29 GA33 2F077 AA49 FF02 FF31 VV11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kengo Tanaka 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2F063 AA35 CA34 CA40 DA01 DA19 DD02 EA03 GA08 GA29 GA33 2F077 AA49 FF02 FF31 VV11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁磁性材から成形され、回転する第1の
シャフトの軸線方向所定位置に取り付けられる第1のロ
ータ、 固定部材に固定され、コア本体と、交流電流が流され、
前記絶縁磁性材と協働して磁気回路を形成する励磁コイ
ルとを有する固定コア及び前記第1のロータに隣接し、
前記第1のシャフトに対して相対回転する第2のシャフ
トに取り付けられ、前記第1のロータと前記固定コアと
の間に配置される第2のロータを備え、 前記第1及び第2のシャフトの相対回転角度を検出する
相対回転角度検出装置において、 前記第1のロータは、周方向に沿って所定間隔で金属遮
蔽層が設けられ、前記第2のロータは、前記金属遮蔽層
に対応する間隔で遮蔽歯が形成されていることを特徴と
する相対回転角度検出装置。
A first rotor formed of an insulating magnetic material and fixed to a predetermined position in an axial direction of a rotating first shaft, fixed to a fixing member, an AC current flows through the core body,
A fixed core having an exciting coil cooperating with the insulating magnetic material to form a magnetic circuit, and the first rotor,
A second rotor attached to a second shaft that rotates relative to the first shaft, the second rotor being disposed between the first rotor and the fixed core; the first and second shafts; In the relative rotation angle detecting device for detecting the relative rotation angle of the first, the first rotor is provided with a metal shielding layer at predetermined intervals along a circumferential direction, and the second rotor corresponds to the metal shielding layer A relative rotation angle detecting device, wherein shielding teeth are formed at intervals.
【請求項2】 前記絶縁磁性材及び前記コア本体が、熱
可塑性樹脂と軟質磁性材とを混合した絶縁性素材で形成
されている、請求項1の相対回転角度検出装置。
2. The relative rotation angle detecting device according to claim 1, wherein said insulating magnetic material and said core body are formed of an insulating material obtained by mixing a thermoplastic resin and a soft magnetic material.
【請求項3】 前記軟質磁性材の含有量が10体積%以
上、70体積%以下である、請求項2の相対回転角度検
出装置。
3. The relative rotation angle detecting device according to claim 2, wherein the content of the soft magnetic material is not less than 10% by volume and not more than 70% by volume.
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