JP2002357495A - 回転センサ - Google Patents
回転センサInfo
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- JP2002357495A JP2002357495A JP2002083537A JP2002083537A JP2002357495A JP 2002357495 A JP2002357495 A JP 2002357495A JP 2002083537 A JP2002083537 A JP 2002083537A JP 2002083537 A JP2002083537 A JP 2002083537A JP 2002357495 A JP2002357495 A JP 2002357495A
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- rotor
- rotation sensor
- rotation
- core
- shaft
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 励磁コイルのリード線の長さを短縮すること
が可能な回転センサを提供する。 【解決手段】 第１及び第２のロータ、２つの励磁コイ
ルと、各励磁コイルを個々に収容するコア本体とを有す
る固定コアを備え、第１及び第２のロータの回転に伴う
励磁コイルのインダクタンス変動に基づいて、回転角度
或いは相対回転角度を非接触で検出する回転センサ。固
定コア12は、２つのコア本体12ａ，12ｂをそれぞれ覆
い、励磁コイルのリード線12ｈを導出する導出部12ｊが
形成された導電性素材からなるケース12ｅ，12ｆと、両
ケース間に配置される導電性素材からなる中間部材12ｄ
とを有し、中間部材と対応する外周部分に配線基板12ｋ
が並行に配置されている。
が可能な回転センサを提供する。 【解決手段】 第１及び第２のロータ、２つの励磁コイ
ルと、各励磁コイルを個々に収容するコア本体とを有す
る固定コアを備え、第１及び第２のロータの回転に伴う
励磁コイルのインダクタンス変動に基づいて、回転角度
或いは相対回転角度を非接触で検出する回転センサ。固
定コア12は、２つのコア本体12ａ，12ｂをそれぞれ覆
い、励磁コイルのリード線12ｈを導出する導出部12ｊが
形成された導電性素材からなるケース12ｅ，12ｆと、両
ケース間に配置される導電性素材からなる中間部材12ｄ
とを有し、中間部材と対応する外周部分に配線基板12ｋ
が並行に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転センサに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】２つの回転体（ロータ）と、励磁コイル
を有する固定体とを備え、相対回転する２本の軸間にお
けるトルクを検出する回転センサとして、例えば、トー
ションバーを介して相対回転する２本の回転軸が連結さ
れた自動車のハンドルシャフトにおけるトルクを検出
し、ステアリング装置の円滑な電子制御に利用する回転
センサが知られている。
を有する固定体とを備え、相対回転する２本の軸間にお
けるトルクを検出する回転センサとして、例えば、トー
ションバーを介して相対回転する２本の回転軸が連結さ
れた自動車のハンドルシャフトにおけるトルクを検出
し、ステアリング装置の円滑な電子制御に利用する回転
センサが知られている。
【０００３】このような回転センサにおいては、環境温
度の変動，電磁ノイズ，前記発振回路における発振周波
数の変動，電源電圧あるいは組付け誤差等の外乱によっ
て検出精度が変動し、トルクを正確に検出できなること
を避けるため、励磁コイルを２つ使用することで、上記
外乱を相殺することが行われている。ところで、上記回
転センサは、自動車等の移動体等に使用する場合には、
車載機器類との間における電磁波の影響を防ぐため、電
磁環境適合性(EMC: electro-magnetic compatibility)
に関する厳しい規格が設けられている。具体的には、電
磁波を回転センサの外部へ出さない電磁干渉(EMI: elec
tro-magnetic interference)、外来電磁波に対する電磁
感受性(EMS: electro-magnetic susceptibility)の２つ
の規格がある。
度の変動，電磁ノイズ，前記発振回路における発振周波
数の変動，電源電圧あるいは組付け誤差等の外乱によっ
て検出精度が変動し、トルクを正確に検出できなること
を避けるため、励磁コイルを２つ使用することで、上記
外乱を相殺することが行われている。ところで、上記回
転センサは、自動車等の移動体等に使用する場合には、
車載機器類との間における電磁波の影響を防ぐため、電
磁環境適合性(EMC: electro-magnetic compatibility)
に関する厳しい規格が設けられている。具体的には、電
磁波を回転センサの外部へ出さない電磁干渉(EMI: elec
tro-magnetic interference)、外来電磁波に対する電磁
感受性(EMS: electro-magnetic susceptibility)の２つ
の規格がある。
【０００４】このため、上記回転センサは、励磁コイル
を収容するコア本体をケースに収納している。この場
合、ケースの素材には、強度と電磁遮蔽効果を考慮して
アルミニウム等の金属等の導電性素材が使用されてい
る。このようなケースを用いた固定ケースは、例えば、
図４に示す固定ケース１のように、励磁コイル１ｂを収
容した２つのコア本体１ａを、導電性素材（例えば、ア
ルミニウム）からなる本体３、上蓋４及び下蓋５を有す
るケース２内に収容して組み立てられる。
を収容するコア本体をケースに収納している。この場
合、ケースの素材には、強度と電磁遮蔽効果を考慮して
アルミニウム等の金属等の導電性素材が使用されてい
る。このようなケースを用いた固定ケースは、例えば、
図４に示す固定ケース１のように、励磁コイル１ｂを収
容した２つのコア本体１ａを、導電性素材（例えば、ア
ルミニウム）からなる本体３、上蓋４及び下蓋５を有す
るケース２内に収容して組み立てられる。
【０００５】ここで、固定ケース１は、２つの励磁コイ
ル１ｂが区画板３ａを中心として面対称に配置され、回
転センサに用いたときに、上記外乱が適切に相殺される
ように、区画板３ａを円筒状の本体３の上下方向中央に
設けている。このため、本体３は、上部と下部に形成さ
れた凹溝状の導出部３ｂから各励磁コイル１ｂのリード
線１ｃを導出し、サイドケース６内に上下方向に配置し
たプリント基板７に接続している。
ル１ｂが区画板３ａを中心として面対称に配置され、回
転センサに用いたときに、上記外乱が適切に相殺される
ように、区画板３ａを円筒状の本体３の上下方向中央に
設けている。このため、本体３は、上部と下部に形成さ
れた凹溝状の導出部３ｂから各励磁コイル１ｂのリード
線１ｃを導出し、サイドケース６内に上下方向に配置し
たプリント基板７に接続している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、理論上、リ
ード線１ｃ，１ｃとプリント基板７上に形成された導電
パターンとで囲まれて形成された空間もインダクタンス
を有する。ところが、このインダクタンスは、センシン
グに利用できないだけでなく、周囲ノイズを拾い易い。
このため、このインダクタンスが小さい程、Ｓ／Ｎ比が
良くなる。即ち、回転センサは、前記リード線の長さが
短い程、Ｓ／Ｎ比が向上してセンサとして優れたものと
なる。しかも、２つの励磁コイルを用いた回転センサで
は、上記外乱の相殺を考慮すると、２つの励磁コイルの
リード線の長さが同じであることが望ましい。また、前
記リード線１ｃ，１ｃとプリント基板７上に形成された
導電パターンとで囲まれて形成された上部と下部の空間
の面積が同じであることが望ましい。
ード線１ｃ，１ｃとプリント基板７上に形成された導電
パターンとで囲まれて形成された空間もインダクタンス
を有する。ところが、このインダクタンスは、センシン
グに利用できないだけでなく、周囲ノイズを拾い易い。
このため、このインダクタンスが小さい程、Ｓ／Ｎ比が
良くなる。即ち、回転センサは、前記リード線の長さが
短い程、Ｓ／Ｎ比が向上してセンサとして優れたものと
なる。しかも、２つの励磁コイルを用いた回転センサで
は、上記外乱の相殺を考慮すると、２つの励磁コイルの
リード線の長さが同じであることが望ましい。また、前
記リード線１ｃ，１ｃとプリント基板７上に形成された
導電パターンとで囲まれて形成された上部と下部の空間
の面積が同じであることが望ましい。
【０００７】しかし、固定コアが上記のような構造であ
ると、前記リード線が長くなってしまうという問題があ
った。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、励磁
コイルのリード線の長さを短縮することが可能な回転セ
ンサを提供することを目的とする。
ると、前記リード線が長くなってしまうという問題があ
った。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、励磁
コイルのリード線の長さを短縮することが可能な回転セ
ンサを提供することを目的とする。
【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、周方向に配置される第１の導体層を
有し、第１のシャフトに取り付けられる第１のロータ、
前記第１のロータの回転軸方向に所定間隔をおいて配置
される２つの励磁コイルと、前記各励磁コイルを個々に
収容するコア本体とを有し、前記第１のロータと半径方
向に間隔を置いて固定部材に取り付けられる固定コア、
絶縁磁性材から筒状に成形される本体と、該本体に２段
に配置される第２の導体層とを有し、前記第１のロータ
と半径方向に所定間隔を置いて、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る第
２のロータを備え、前記第１及び第２のロータの回転に
伴う前記励磁コイルのインダクタンス変動に基づいて、
前記両シャフトの回転角度或いは相対回転角度を非接触
で検出する回転センサにおいて、前記固定コアは、前記
２つのコア本体をそれぞれ覆い、前記励磁コイルのリー
ド線を導出する導出部が形成された導電性素材からなる
ケースと、当該両ケース間に配置される導電性素材から
なる中間部材とを有し、前記中間部材と対応する外周部
分に配線基板が並行に配置されている構成としたのであ
る。
的を達成するため、周方向に配置される第１の導体層を
有し、第１のシャフトに取り付けられる第１のロータ、
前記第１のロータの回転軸方向に所定間隔をおいて配置
される２つの励磁コイルと、前記各励磁コイルを個々に
収容するコア本体とを有し、前記第１のロータと半径方
向に間隔を置いて固定部材に取り付けられる固定コア、
絶縁磁性材から筒状に成形される本体と、該本体に２段
に配置される第２の導体層とを有し、前記第１のロータ
と半径方向に所定間隔を置いて、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る第
２のロータを備え、前記第１及び第２のロータの回転に
伴う前記励磁コイルのインダクタンス変動に基づいて、
前記両シャフトの回転角度或いは相対回転角度を非接触
で検出する回転センサにおいて、前記固定コアは、前記
２つのコア本体をそれぞれ覆い、前記励磁コイルのリー
ド線を導出する導出部が形成された導電性素材からなる
ケースと、当該両ケース間に配置される導電性素材から
なる中間部材とを有し、前記中間部材と対応する外周部
分に配線基板が並行に配置されている構成としたのであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の回転センサに係る
一実施形態として、例えば、自動車においてトーション
バーを介して主動シャフトから従動シャフトへ伝達され
るステアリングシャフトのトルクを検出する回転センサ
を図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。
一実施形態として、例えば、自動車においてトーション
バーを介して主動シャフトから従動シャフトへ伝達され
るステアリングシャフトのトルクを検出する回転センサ
を図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。
【００１０】回転センサ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、固定コア１２の後述する２つの励磁コイル１２ｂに
高周波交流電流を流して第１ロータ１１と第２ロータ１
３との相対回転角度を検出し、この相対回転角度に基づ
いてトルクを検出する際に使用される。ここで、ステア
リングシャフトは、図示しないが、ハンドル側の主動シ
ャフトがトーションバーを介して車輪側の従動シャフト
と連結され、主動シャフトは、従動シャフトに対して±
８°の範囲内で相対回転する。
１ロータ１１、固定コア１２及び第２ロータ１３を備
え、固定コア１２の後述する２つの励磁コイル１２ｂに
高周波交流電流を流して第１ロータ１１と第２ロータ１
３との相対回転角度を検出し、この相対回転角度に基づ
いてトルクを検出する際に使用される。ここで、ステア
リングシャフトは、図示しないが、ハンドル側の主動シ
ャフトがトーションバーを介して車輪側の従動シャフト
と連結され、主動シャフトは、従動シャフトに対して±
８°の範囲内で相対回転する。
【００１１】第１ロータ１１は、第２ロータ１３と固定
コア１２との間に配置され、前記主動シャフトに取り付
けられる。第１ロータ１１は、電気絶縁性を有し、成型
性に優れた合成樹脂によって、フランジ１１ａの外周に
回転軸Ａrtと平行する複数の羽板１１ｂを均等に配置し
て形成されている。各羽板１１ｂは、後述するそれぞれ
の銅箔１３ａに対応する間隔で形成され、外表面には銅
箔１１ｃが設けられている。
コア１２との間に配置され、前記主動シャフトに取り付
けられる。第１ロータ１１は、電気絶縁性を有し、成型
性に優れた合成樹脂によって、フランジ１１ａの外周に
回転軸Ａrtと平行する複数の羽板１１ｂを均等に配置し
て形成されている。各羽板１１ｂは、後述するそれぞれ
の銅箔１３ａに対応する間隔で形成され、外表面には銅
箔１１ｃが設けられている。
【００１２】このとき、第１ロータ１１は、各羽板１１
ｂの内表面あるいは絶縁材で製作された筒体の内表面や
内部に一定の厚さの導体層（例えば0.２ｍｍの銅箔，或
いはアルミニウム，銀等の素材のもの）を銅箔１３ａに
対応させて均等に配置してもよい。固定コア１２は、第
１ロータ１１と半径方向に数ｍｍ程度の僅かなギャップ
をおいて配置され、ステアリングシャフト近傍に位置す
る固定部材（図示せず）に固定される。固定コア１２
は、図１に示すように、励磁コイル１２ｃを収容したコ
ア本体１２ａ，１２ｂ、スペーサ１２ｄ、上ケース１２
ｅ、下ケース１２ｆ及びサイドケース１２ｇを有し、こ
れらをねじやリベット等で固定して組み立てられる。
ｂの内表面あるいは絶縁材で製作された筒体の内表面や
内部に一定の厚さの導体層（例えば0.２ｍｍの銅箔，或
いはアルミニウム，銀等の素材のもの）を銅箔１３ａに
対応させて均等に配置してもよい。固定コア１２は、第
１ロータ１１と半径方向に数ｍｍ程度の僅かなギャップ
をおいて配置され、ステアリングシャフト近傍に位置す
る固定部材（図示せず）に固定される。固定コア１２
は、図１に示すように、励磁コイル１２ｃを収容したコ
ア本体１２ａ，１２ｂ、スペーサ１２ｄ、上ケース１２
ｅ、下ケース１２ｆ及びサイドケース１２ｇを有し、こ
れらをねじやリベット等で固定して組み立てられる。
【００１３】コア本体１２ａ，１２ｂは、それぞれ電気
絶縁性を有するＮｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚ
ｎ系のフェライトを燒結した燒結体や、ナイロン，ポリ
プロピレン（ＰＰ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ），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
る軟磁性材粉を、軟磁性材を１０〜７０体積％混合した
絶縁磁性材からリング状に成形されている。
絶縁性を有するＮｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚ
ｎ系のフェライトを燒結した燒結体や、ナイロン，ポリ
プロピレン（ＰＰ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ），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
る軟磁性材粉を、軟磁性材を１０〜７０体積％混合した
絶縁磁性材からリング状に成形されている。
【００１４】各励磁コイル１２ｃは、コア本体１２ａ，
１２ｂからリード線１２ｈが外部へ延出され、後述する
プリント基板１２ｋ（図２参照）と接続されている。ス
ペーサ１２ｄは、図２に示すように、上ケース１２ｅと
下ケース１２ｆとの間に、上ケース１２ｅと下ケース１
２ｆとがスペーサ１２ｄに対して面対称となるように配
置され、銅，アルミニウム，銀等の導電性素材からなる
円板状の部材である。
１２ｂからリード線１２ｈが外部へ延出され、後述する
プリント基板１２ｋ（図２参照）と接続されている。ス
ペーサ１２ｄは、図２に示すように、上ケース１２ｅと
下ケース１２ｆとの間に、上ケース１２ｅと下ケース１
２ｆとがスペーサ１２ｄに対して面対称となるように配
置され、銅，アルミニウム，銀等の導電性素材からなる
円板状の部材である。
【００１５】ケース１２ｅ，１２ｆ，１２ｇは、交流磁
界の遮蔽性を有する導電性素材、例えば、アルミニウ
ム，銅等の金属あるいは炭素を含有する合成樹脂から成
形されている。上ケース１２ｅ及び下ケース１２ｆは、
それぞれコア本体１２ａ，１２ｂを覆うものでリング状
に成形され、リード線１２ｈを導出する凹溝状の導出部
１２ｊが側部に形成されている。上ケース１２ｅ及び下
ケース１２ｆは、ダイキャスト法によって製造されてい
る。
界の遮蔽性を有する導電性素材、例えば、アルミニウ
ム，銅等の金属あるいは炭素を含有する合成樹脂から成
形されている。上ケース１２ｅ及び下ケース１２ｆは、
それぞれコア本体１２ａ，１２ｂを覆うものでリング状
に成形され、リード線１２ｈを導出する凹溝状の導出部
１２ｊが側部に形成されている。上ケース１２ｅ及び下
ケース１２ｆは、ダイキャスト法によって製造されてい
る。
【００１６】サイドケース１２ｇは、上ケース１２ｅ及
び下ケース１２ｆの側部にねじ止めされ、図２に示すよ
うに、内部のスペーサ１２ｄと対応する外周部分には、
信号処理回路（図示せず）が形成されたプリント基板１
２ｋがスペーサ１２ｄと平行に水平に取り付けられてい
る。各励磁コイル１２ｃのリード線１２ｈは、プリント
基板１２ｋの前記信号処理回路と接続されている。これ
により、各励磁コイル１２ｃは、前記信号処理回路から
交流電流が流されている。
び下ケース１２ｆの側部にねじ止めされ、図２に示すよ
うに、内部のスペーサ１２ｄと対応する外周部分には、
信号処理回路（図示せず）が形成されたプリント基板１
２ｋがスペーサ１２ｄと平行に水平に取り付けられてい
る。各励磁コイル１２ｃのリード線１２ｈは、プリント
基板１２ｋの前記信号処理回路と接続されている。これ
により、各励磁コイル１２ｃは、前記信号処理回路から
交流電流が流されている。
【００１７】第２ロータ１３は、前記主動シャフトに対
して相対回転する前記従動シャフトの軸線方向所定位置
に取り付けられる。第２ロータ１３は、図１に示すよう
に、固定コア１２と同じ絶縁磁性材によって円筒状に成
形された本体１３ａと、下ロータ１３ｃとを有し、本体
１３ａの外周には、回転軸Ａrt方向に２段に配置される
と共に、周方向に所定間隔、例えば、上下で交互に位置
をずらして中心角３０°間隔で複数の銅箔１３ｂが設け
られている。ここで、第２ロータ１３は、導体層であれ
ば、銅箔１３ｂに代えて、例えば、アルミニウム，銀等
の素材を使用することができ、銅箔１３ｂを含むこれら
導体層は絶縁磁性材の内部に埋め込んでもよい。
して相対回転する前記従動シャフトの軸線方向所定位置
に取り付けられる。第２ロータ１３は、図１に示すよう
に、固定コア１２と同じ絶縁磁性材によって円筒状に成
形された本体１３ａと、下ロータ１３ｃとを有し、本体
１３ａの外周には、回転軸Ａrt方向に２段に配置される
と共に、周方向に所定間隔、例えば、上下で交互に位置
をずらして中心角３０°間隔で複数の銅箔１３ｂが設け
られている。ここで、第２ロータ１３は、導体層であれ
ば、銅箔１３ｂに代えて、例えば、アルミニウム，銀等
の素材を使用することができ、銅箔１３ｂを含むこれら
導体層は絶縁磁性材の内部に埋め込んでもよい。
【００１８】以上のように構成される回転センサ１０
は、第１ロータ１１を前記主動シャフトに、第２ロータ
１３を前記従動シャフトに、それぞれ取り付け、固定コ
ア１２を前記固定部材に固定すると共に、図１に示すよ
うに、上部に上カバー１４を、下部に下カバー１５を、
取り付けてステアリング装置に組み付けられる。そし
て、回転センサ１０は、ステアリングハンドルの操作に
よってトーションバーを介して主動シャフトから従動シ
ャフトへ伝達されるステアリングシャフトのトルクを、
第１ロータ１１と第２ロータ１３との相対回転角度に基
づき、予め求めてある前記主動シャフトと前記従動シャ
フトとの間に作用するトルクと、両シャフト間の相対回
転角度との関係に基づいて求めることができる。
は、第１ロータ１１を前記主動シャフトに、第２ロータ
１３を前記従動シャフトに、それぞれ取り付け、固定コ
ア１２を前記固定部材に固定すると共に、図１に示すよ
うに、上部に上カバー１４を、下部に下カバー１５を、
取り付けてステアリング装置に組み付けられる。そし
て、回転センサ１０は、ステアリングハンドルの操作に
よってトーションバーを介して主動シャフトから従動シ
ャフトへ伝達されるステアリングシャフトのトルクを、
第１ロータ１１と第２ロータ１３との相対回転角度に基
づき、予め求めてある前記主動シャフトと前記従動シャ
フトとの間に作用するトルクと、両シャフト間の相対回
転角度との関係に基づいて求めることができる。
【００１９】このとき、回転センサ１０は、コア本体１
２ａ，１２ｂをそれぞれ覆い、励磁コイル１２ｃのリー
ド線１２ｈを導出する導出部１２ｊが形成された上ケー
ス１２ｅ及び下ケース１２ｆと、両ケース１２ｅ，１２
ｆ間に配置されるスペーサ１２ｄとを有する固定コア１
２を用いている。そして、上ケース１２ｅ及び下ケース
１２ｆは、スペーサ１２ｄを介して上下が面対称となる
ように配置され、スペーサ１２ｄと対応する外周部分に
信号処理回路（図示せず）が形成されたプリント基板１
２ｋが平行に配置され、２つの励磁コイル１２ｃのリー
ド線１２ｈが上ケース１２ｅ及び下ケース１２ｆの導出
部１２ｊから導出されている。
２ａ，１２ｂをそれぞれ覆い、励磁コイル１２ｃのリー
ド線１２ｈを導出する導出部１２ｊが形成された上ケー
ス１２ｅ及び下ケース１２ｆと、両ケース１２ｅ，１２
ｆ間に配置されるスペーサ１２ｄとを有する固定コア１
２を用いている。そして、上ケース１２ｅ及び下ケース
１２ｆは、スペーサ１２ｄを介して上下が面対称となる
ように配置され、スペーサ１２ｄと対応する外周部分に
信号処理回路（図示せず）が形成されたプリント基板１
２ｋが平行に配置され、２つの励磁コイル１２ｃのリー
ド線１２ｈが上ケース１２ｅ及び下ケース１２ｆの導出
部１２ｊから導出されている。
【００２０】従って、回転センサ１０は、２つの励磁コ
イル１２ｃのリード線１２ｈを最短にすることができ
る。例えば、図４に示す従来の構造の固定コア１では、
リード線１ｃの長さが２０ｍｍ必要であったのに対し、
固定コア１２では僅か５ｍｍしか必要としなかった。こ
のため、固定コア１２は、リード線１２ｈとプリント基
板１２ｋの前記信号処理回路と接続する作業を自動半田
機を用いて機械化することができ、回転センサの組立て
作業に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
イル１２ｃのリード線１２ｈを最短にすることができ
る。例えば、図４に示す従来の構造の固定コア１では、
リード線１ｃの長さが２０ｍｍ必要であったのに対し、
固定コア１２では僅か５ｍｍしか必要としなかった。こ
のため、固定コア１２は、リード線１２ｈとプリント基
板１２ｋの前記信号処理回路と接続する作業を自動半田
機を用いて機械化することができ、回転センサの組立て
作業に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００２１】更に、プリント基板１２ｋは、両面の同じ
位置にコイルリード線を接続するための半田用ランドを
設ければ、簡単に各リード線１２ｈの長さを同じにする
ことができ、また、上部のリード線１２ｈとプリント基
板１２ｋ上面に形成された信号処理回路の導電パターン
とで囲まれて形成された空間と、下部のリード線１２ｈ
とプリント基板１２ｋ下面に形成された信号処理回路の
導電パターンとで囲まれて形成された空間とをほぼ同じ
面積にすることができる。
位置にコイルリード線を接続するための半田用ランドを
設ければ、簡単に各リード線１２ｈの長さを同じにする
ことができ、また、上部のリード線１２ｈとプリント基
板１２ｋ上面に形成された信号処理回路の導電パターン
とで囲まれて形成された空間と、下部のリード線１２ｈ
とプリント基板１２ｋ下面に形成された信号処理回路の
導電パターンとで囲まれて形成された空間とをほぼ同じ
面積にすることができる。
【００２２】ここで、図１の回転センサ１０は、２つの
シャフト間の±８°の範囲内での相対回転を測定する例
を示したが、回転センサを図３に示されるように構成す
れば、±９０°の範囲内での相対回転を測定することが
できる。即ち、第１及び第２のロータの回転に伴う励磁
コイルのインダクタンス変動に基づいて、シャフトＳF
1，ＳF2の回転角度或いは相対回転角度を非接触で検出
することができる。
シャフト間の±８°の範囲内での相対回転を測定する例
を示したが、回転センサを図３に示されるように構成す
れば、±９０°の範囲内での相対回転を測定することが
できる。即ち、第１及び第２のロータの回転に伴う励磁
コイルのインダクタンス変動に基づいて、シャフトＳF
1，ＳF2の回転角度或いは相対回転角度を非接触で検出
することができる。
【００２３】ここにおいて、以下に説明する回転センサ
２０は、第１ロータ２１及び第２ロータ２３の構成が回
転センサ１０と若干異なるだけで、その他は回転センサ
１０と構成が同一である。従って、以下の説明並びに図
３においては、回転センサ２０は、固定コア１２、上カ
バー１４及び下カバー１５については同一の符号を用い
ることで重複した説明を省略し、第１ロータ２１と第２
ロータ２３について説明する。
２０は、第１ロータ２１及び第２ロータ２３の構成が回
転センサ１０と若干異なるだけで、その他は回転センサ
１０と構成が同一である。従って、以下の説明並びに図
３においては、回転センサ２０は、固定コア１２、上カ
バー１４及び下カバー１５については同一の符号を用い
ることで重複した説明を省略し、第１ロータ２１と第２
ロータ２３について説明する。
【００２４】第１ロータ２１は、第１ロータ１１と同様
に、第２ロータ２３と固定コア１２との間に配置され、
前記主動シャフトに取り付けられる。第１ロータ２１
は、第１ロータ１１と同じ合成樹脂によって、図３に示
すように、フランジ２１ａの外周に回転軸Ａrtと並行す
る羽板２１ｂが周方向に半周に亘って形成されている。
羽板２１ｂは、外表面には銅箔２１ｃが設けられてい
る。
に、第２ロータ２３と固定コア１２との間に配置され、
前記主動シャフトに取り付けられる。第１ロータ２１
は、第１ロータ１１と同じ合成樹脂によって、図３に示
すように、フランジ２１ａの外周に回転軸Ａrtと並行す
る羽板２１ｂが周方向に半周に亘って形成されている。
羽板２１ｂは、外表面には銅箔２１ｃが設けられてい
る。
【００２５】このとき、第１ロータ２１は、第１ロータ
１１と同様に、羽板２１ｂの内表面あるいは絶縁材で製
作された筒体の内表面や内部に一定の厚さの導体層（例
えば0.２ｍｍの銅箔，或いはアルミニウム，銀等の素材
のもの）を銅箔２３ａに対応させて配置してもよい。第
２ロータ２３は、第２ロータ１３と同様に、前記主動シ
ャフトに対して相対回転する前記従動シャフトの軸線方
向所定位置に取り付けられる。第２ロータ２３は、固定
コア１２と同じ絶縁磁性材によって円筒状に成形された
本体２３ａと、下ロータ２３ｃとを有している。本体２
３ａは、図３に示すように、外周に回転軸Ａrt方向に２
段に配置されると共に、上下の位置をずらした銅箔２３
ｂが周方向に沿って半周に亘って設けられている。ここ
で、第２ロータ２３は、第２ロータ１３と同様に、銅箔
２３ｂに代えて、例えば、アルミニウム，銀等の素材を
使用することができ、銅箔２３ｂを含むこれら導体層は
本体２３ａの内部に埋め込んでもよい。
１１と同様に、羽板２１ｂの内表面あるいは絶縁材で製
作された筒体の内表面や内部に一定の厚さの導体層（例
えば0.２ｍｍの銅箔，或いはアルミニウム，銀等の素材
のもの）を銅箔２３ａに対応させて配置してもよい。第
２ロータ２３は、第２ロータ１３と同様に、前記主動シ
ャフトに対して相対回転する前記従動シャフトの軸線方
向所定位置に取り付けられる。第２ロータ２３は、固定
コア１２と同じ絶縁磁性材によって円筒状に成形された
本体２３ａと、下ロータ２３ｃとを有している。本体２
３ａは、図３に示すように、外周に回転軸Ａrt方向に２
段に配置されると共に、上下の位置をずらした銅箔２３
ｂが周方向に沿って半周に亘って設けられている。ここ
で、第２ロータ２３は、第２ロータ１３と同様に、銅箔
２３ｂに代えて、例えば、アルミニウム，銀等の素材を
使用することができ、銅箔２３ｂを含むこれら導体層は
本体２３ａの内部に埋め込んでもよい。
【００２６】尚、上記実施形態はトルクを検出する回転
センサの場合について説明したが、回転角度を検出する
ことも可能である。また、本発明の回転センサは、上記
実施形態で説明した自動車のステアリングシャフトの
他、例えば、ロボットアームのように、互いに回転する
回転軸間の相対回転角度，回転角度，トルクを求めるも
のであれば、どのようなものにも使用できる。
センサの場合について説明したが、回転角度を検出する
ことも可能である。また、本発明の回転センサは、上記
実施形態で説明した自動車のステアリングシャフトの
他、例えば、ロボットアームのように、互いに回転する
回転軸間の相対回転角度，回転角度，トルクを求めるも
のであれば、どのようなものにも使用できる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、励磁コイルの
リード線の長さを短縮することが可能な回転センサを提
供することができる。
リード線の長さを短縮することが可能な回転センサを提
供することができる。
【図１】本発明の回転センサの一実施形態を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図２】図１の回転センサで用いる固定ケースの断面図
である。
である。
【図３】本発明の回転センサの他の実施形態を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図４】従来の回転センサで用いている固定ケースの断
面図である。
面図である。
１０ 回転センサ １１ 第１ロータ １１ａ フランジ １１ｂ 羽板 １１ｃ 銅箔（第１の導体層） １２ 固定コア １２ａ，１２ｂ コア本体 １２ｃ 励磁コイル １２ｄ スペーサ １２ｅ 上ケース １２ｆ 下ケース １２ｇ サイドケース １２ｈ リード線 １２ｊ 導出部 １２ｋ プリント基板 １３ 第２ロータ １３ａ 本体 １３ｂ 銅箔（第２の導体層） １３ｃ 下ロータ １４ 上カバー １５ 下カバー ２０ 回転センサ ２１ フランジ ２１ｂ 羽板 ２１ｃ 銅箔（第１の導体層） ２３ 第２ロータ ２３ａ 本体 ２３ｂ 銅箔（第２の導体層） ２３ｃ 下ロータ Ａrt 回転軸
フロントページの続き (72)発明者 中本 毅 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 (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 (72)発明者 松崎 和彦 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 (72)発明者 松井 正和 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 (72)発明者 山脇 康介 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 (72)発明者 長谷川 正博 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 AA36 BA08 BD16 CA08 DA05 GA03 NA07 2F077 AA21 CC02 FF31 WW03 3D033 CA28 DB05
Claims (1)
- 【請求項１】 周方向に配置される第１の導体層を有
し、第１のシャフトに取り付けられる第１のロータ、 前記第１のロータの回転軸方向に所定間隔をおいて配置
される２つの励磁コイルと、前記各励磁コイルを個々に
収容するコア本体とを有し、前記第１のロータと半径方
向に間隔を置いて固定部材に取り付けられる固定コア、 絶縁磁性材から筒状に成形される本体と、該本体に２段
に配置される第２の導体層とを有し、前記第１のロータ
と半径方向に所定間隔を置いて、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る第
２のロータを備え、 前記第１及び第２のロータの回転に伴う前記励磁コイル
のインダクタンス変動に基づいて、前記両シャフトの回
転角度或いは相対回転角度を非接触で検出する回転セン
サにおいて、 前記固定コアは、前記２つのコア本体をそれぞれ覆い、
前記励磁コイルのリード線を導出する導出部が形成され
た導電性素材からなるケースと、当該両ケース間に配置
される導電性素材からなる中間部材とを有し、前記中間
部材と対応する外周部分に配線基板が並行に配置されて
いることを特徴とする回転センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002083537A JP3857938B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-25 | 回転センサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098815 | 2001-03-30 | ||
| JP2001-98815 | 2001-03-30 | ||
| JP2002083537A JP3857938B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-25 | 回転センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002357495A true JP2002357495A (ja) | 2002-12-13 |
| JP3857938B2 JP3857938B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=26612703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002083537A Expired - Fee Related JP3857938B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-25 | 回転センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857938B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007039996A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2008053594A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsuba Corporation | Dispositif de commande de puissance |
| JP2008132964A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-06-12 | Mitsuba Corp | パワーステアリング装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083537A patent/JP3857938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007039996A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2008053594A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsuba Corporation | Dispositif de commande de puissance |
| JP2008132964A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-06-12 | Mitsuba Corp | パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3857938B2 (ja) | 2006-12-13 |
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