JP2012506034A - Sensor device for detecting the rotational position of a rotating component - Google Patents

Sensor device for detecting the rotational position of a rotating component Download PDF

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Abstract

回転構成部材の回転位置を検出するための本願発明のセンサ装置は、リング状のセンサ磁石を有しており、ここではこのセンサ磁石を囲む２つの磁束ガイド素子が設けられている。これらの磁束ガイド素子のうち、少なくとも１つの第１の磁束ガイド素子は、上記のセンサ磁石の外周面において軸方向に延びる少なくとも１つの磁束ガイド爪を有しており、この磁束ガイド爪の閉じていない端面と、第２の磁束ガイド素子とが離隔している。  The sensor device of the present invention for detecting the rotational position of the rotating component member has a ring-shaped sensor magnet, and here, two magnetic flux guide elements surrounding the sensor magnet are provided. Among these magnetic flux guide elements, at least one first magnetic flux guide element has at least one magnetic flux guide claw extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the sensor magnet, and the magnetic flux guide claw is closed. The end face that is not present and the second magnetic flux guide element are separated from each other.

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載された回転構成部材の回転位置を検出するためのセンサ装置に関する。   The present invention relates to a sensor device for detecting the rotational position of a rotating component described in the superordinate concept of claim 1.

従来の技術
DE 10 2005 004 322 Alには電動モータが記載されており、この電動モータは、ステータと、回転可能に支承されたロータとを有しており、このロータの回転位置は、センサ装置によって検出される。このセンサ装置は、ロータと共に回転するセンサ磁石と、ステータに配置されたホールセンサとから構成されており、このホールセンサにより、ロータが回転した際に生じる磁束密度の変化が検出される。位置の識別を改善するため、強磁性材料からなる磁束ガイド素子が、センサ磁石に隣接してロータに配置されて、このセンサ磁石の磁束がホールセンサの方向に導かれる。このホールセンサは、上記の磁束ガイド素子の直ぐ近くでステータに配置されている。これによってホールセンサのすぐ近くで上記の磁束密度を増大させることができるため、このホールセンサによって一層良好な測定信号を得ることができるのである。 Conventional technology
DE 10 2005 004 322 Al describes an electric motor, which has a stator and a rotor rotatably supported, the rotational position of which is detected by a sensor device. The This sensor device is composed of a sensor magnet that rotates together with the rotor, and a hall sensor that is arranged on the stator, and this hall sensor detects a change in magnetic flux density that occurs when the rotor rotates. In order to improve the position identification, a magnetic flux guide element made of a ferromagnetic material is arranged on the rotor adjacent to the sensor magnet, and the magnetic flux of this sensor magnet is guided in the direction of the Hall sensor. This Hall sensor is arranged on the stator in the immediate vicinity of the magnetic flux guide element. As a result, the magnetic flux density can be increased in the immediate vicinity of the hall sensor, so that a better measurement signal can be obtained by this hall sensor.

しかしながらここでは、上記の磁束ガイド素子がセンサ磁石の２つの極の方向に延在して、磁気な逆流を形成するようにしなければならないことに注意しなければならない。このため、上記のセンサ装置を構成する際に構造上の制限が生じてしまうのである。   However, it must be noted here that the magnetic flux guide element must extend in the direction of the two poles of the sensor magnet to form a magnetic backflow. For this reason, a structural limitation occurs when the above-described sensor device is configured.

発明の開示
本発明の課題は、回転構成部材の回転位置を検出するためのセンサ装置を構造的に簡単な手段によって構成して、この装置のサイズをコンパクトにするのと同時に質の高い測定信号が得られるようにすることである。 DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to construct a sensor device for detecting the rotational position of a rotating component by means of structurally simple means to make the size of this device compact and at the same time a high quality measurement signal Is to be obtained.

この課題は、本発明により、請求項１に記載された特徴的構成によって解決される。従属請求項には、本発明の有利な実施形態が記載されている。   This problem is solved according to the invention by the characteristic features of claim 1. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.

本発明によるセンサ装置は、殊に電動モータに使用するのに適しており、有利には自動車における補助ユニット用の電動モータ、例えば車両冷却回路におけるウォータポンプ、ワイパ装置における駆動モータ、電気的作動される車両構成部材用の調整モータまたは電動式ステアリングアシストを備えたステアリング装置におけるサーボモータに使用される。さらに工具機械、例えばハンドツール機械の電動モータに使用することも考えられる。しかしながら上記のセンサ装置を電動モータ以外の自動車または工具機械に使用することも可能である。例えばステアリングシャフトまたは工具スピンドルなどのシャフトに使用して、このシャフト回転角位置を決定することも可能である。   The sensor device according to the invention is particularly suitable for use in electric motors, and is preferably used for motors for auxiliary units in motor vehicles, for example water pumps in vehicle cooling circuits, drive motors in wiper devices, electrically operated. It is used for a servo motor in a steering device having an adjustment motor for a vehicle component member or an electric steering assist. Further, it can be used for an electric motor of a tool machine, for example, a hand tool machine. However, it is also possible to use the sensor device in an automobile or a tool machine other than the electric motor. For example, it can be used for a shaft such as a steering shaft or a tool spindle to determine the rotational angle position of the shaft.

上記のセンサ装置には、軸方向に２極に磁化されたリング状のセンサ磁石と、これらのリング状のセンサ磁石を囲む２つの磁束ガイド素子とが含まれている。これらの磁束ガイド素子のうちの１つの磁束ガイド素子は、センサ磁石の外周面に、軸方向に延びる少なくとも１つの磁束ガイド爪を有しており、この磁束ガイド爪の閉じていない端面と、第２の磁束ガイド素子とは離隔している。上記の磁束ガイド素子が強磁性材料または場合によって軟磁性材料製であることに起因して、これらの磁束ガイド素子は、センサ磁石から出る磁場をホールセンサの方向にガイドすることができるため、このような磁束ガイド素子がない場合よりも高い磁束密度をホールセンサの個所において得ることができる。同時に外周面に配置した少なくとも１つの磁束ガイド爪を有する磁束ガイド素子を本発明にしたがって上記のようにジオメトリックに実施することにより、センサ磁石を軸方向に簡単に磁化できるのにも拘わらず、この磁石が回転した場合に、検知を行うホールセンサの個所において磁束密度を確実に変化させることができるのである。   The sensor device includes a ring-shaped sensor magnet magnetized in two poles in the axial direction, and two magnetic flux guide elements surrounding the ring-shaped sensor magnets. One of these magnetic flux guide elements has at least one magnetic flux guide claw extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the sensor magnet, and the end surface of the magnetic flux guide claw that is not closed, 2 apart from the magnetic flux guide element. Due to the fact that the magnetic flux guide elements described above are made of a ferromagnetic material or possibly a soft magnetic material, these magnetic flux guide elements can guide the magnetic field emanating from the sensor magnet in the direction of the Hall sensor. A higher magnetic flux density can be obtained at the Hall sensor than when there is no such magnetic flux guide element. At the same time, the magnetic flux guide element having at least one magnetic flux guide pawl disposed on the outer peripheral surface is geometrically implemented as described above according to the present invention, so that the sensor magnet can be easily magnetized in the axial direction. When this magnet rotates, the magnetic flux density can be reliably changed at the location of the Hall sensor that performs detection.

このように実施することにより、多極に磁化される比較的高価なセンサ磁石を省略し、その代わりにリング状に構成された簡単なセンサ磁石を使用することができる。このセンサ磁石は、軸方向にだけ磁化されており、この磁化の及ぶ範囲は、センサ磁石の外周面全体にわたって延びている。上記の磁場における変化は、センサ磁石の外周面における少なくとも１つの磁束ガイド爪を介して得られる。この変化は、センサ磁石が回転する際にホールセンサによって検知される。   By carrying out in this way, a relatively expensive sensor magnet that is magnetized in multiple poles can be omitted, and instead a simple sensor magnet configured in a ring shape can be used. The sensor magnet is magnetized only in the axial direction, and the range of the magnetization extends over the entire outer peripheral surface of the sensor magnet. The change in the magnetic field is obtained via at least one magnetic flux guide claw on the outer peripheral surface of the sensor magnet. This change is detected by the Hall sensor when the sensor magnet rotates.

有利には上記の第１磁束素子が第２磁束素子に移行する個所における磁束ガイド爪の領域には空隙が設けられており、第１磁束ガイド素子から第２磁束素子に移行する個所において、この空隙の幅にわたって磁場変化を及ぼすことができる。   Advantageously, a gap is provided in the region of the magnetic flux guide pawl where the first magnetic flux element transitions to the second magnetic flux element, and at the location where the first magnetic flux guide element transitions to the second magnetic flux element, A magnetic field change can be exerted across the width of the air gap.

有利な発展形態では、上記の磁束ガイド爪は、少なくとも実質的にセンサ磁石の軸方向の幅にわたり、このセンサ磁石の外周面に延在している。例えば、センサ磁石の端面に軸方向に接触する円板状の基体と組み合わせると、上記のセンサ磁石を軸方向に囲みかつ部分的に上記の外周面を囲む磁束ガイド素子のジオメトリックな構成が得られる。軸方向に磁化されたセンサ磁石の磁力線は、上記の外周面にわたって軸方向に延びるため、上記の外周面において軸方向に磁束ガイド爪を配置することによって、上記の磁力線を束ねることができる。同時に上記のセンサ磁石は、軸方向に見て少なくとも１端面が磁束ガイド素子によって囲まれており、したがって保護されてもいるが、これはまたスペースを節約する仕方で行われてもいる。それは、磁束ガイド素子の基体と、センサ磁石の軸方向に見た端面とが平行であり、また磁束ガイド爪は、上記の外周面に対して平行に軸方向に延びているため、上記の磁束ガイド素子により、センサ磁石の外径がわずかに大きくなるだけでよいからである。上記の磁束ガイド素子の互いに隣接するセグメント間の空隙により、磁束密度の経過に作用が及ぼされる。   In an advantageous development, the magnetic flux guide pawl extends on the outer circumferential surface of the sensor magnet at least substantially over the axial width of the sensor magnet. For example, when combined with a disk-shaped substrate that contacts the end face of the sensor magnet in the axial direction, a geometric configuration of the magnetic flux guide element that surrounds the sensor magnet in the axial direction and partially surrounds the outer peripheral face is obtained. It is done. Since the magnetic force lines of the sensor magnet magnetized in the axial direction extend in the axial direction over the outer peripheral surface, the magnetic force lines can be bundled by arranging magnetic flux guide claws in the axial direction on the outer peripheral surface. At the same time, the sensor magnet has at least one end face surrounded by a magnetic flux guide element when viewed in the axial direction and is therefore protected, but this is also done in a space-saving manner. This is because the base of the magnetic flux guide element and the end surface of the sensor magnet viewed in the axial direction are parallel, and the magnetic flux guide claw extends in the axial direction in parallel to the outer peripheral surface. This is because the guide element only needs to slightly increase the outer diameter of the sensor magnet. The air gap between adjacent segments of the magnetic flux guide element affects the course of the magnetic flux density.

別の有利な実施例によれば、第２磁束ガイド素子の上記のセグメントは、第１磁束ガイド素子の磁束ガイド爪に隣接するセグメントが、ただ１つの面内に延在している。このただ１つの面は、センサ磁石の端面と一致するかないしはこれの端面に対してわずかに平行にずらされて配置されている面である。この実施形態は、構造的に簡単に実現することが可能である。それは、第２磁束ガイド素子は、これに隣接するセグメントが、磁束ガイド爪なしに構成されているため、第１磁束ガイド素子の磁束ガイド爪と、第２磁束ガイド素子の円板状、リング状、平面ないしはプレート状の基体とが隣接しているからである。ここでこの基体は、上記のリング磁石の軸方向に見た第２の端面に接触している。ここで有利であり得るのは、第２磁束ガイド素子がこの領域においてセンサ磁石の外周面を半径方向に越えて、上記の磁束ガイド爪の領域における第１磁束ガイド素子と、第２磁束ガイド素子との間の空隙が、センサ磁石の外周面に対して半径方向に所定の間隔で設けられているようにすることである。   According to another advantageous embodiment, the segment of the second flux guide element extends in a single plane, the segment adjacent to the flux guide pawl of the first flux guide element. This single surface is the surface that either coincides with the end surface of the sensor magnet or is offset slightly parallel to the end surface. This embodiment can be easily realized structurally. In the second magnetic flux guide element, the segment adjacent to the second magnetic flux guide element is configured without the magnetic flux guide claw, so that the magnetic flux guide claw of the first magnetic flux guide element, the disk shape of the second magnetic flux guide element, and the ring shape This is because a flat or plate-like substrate is adjacent. Here, the base body is in contact with the second end face as viewed in the axial direction of the ring magnet. Here, it may be advantageous that the second magnetic flux guide element in this region extends radially beyond the outer peripheral surface of the sensor magnet, and the first magnetic flux guide element and the second magnetic flux guide element in the region of the magnetic flux guide claw. Is to be provided at predetermined intervals in the radial direction with respect to the outer peripheral surface of the sensor magnet.

別の有利な１実施形態によれば、第２磁束ガイド素子も少なくとも１つの磁束ガイド爪を有しており、この磁束ガイド爪は、センサ磁石の外周面において軸方向に延びており、その閉じられていない端面と、第１磁束ガイド素子とが離隔している。また異なる磁束ガイド素子における第１磁束ガイド爪と第２磁束ガイド爪との間には、センサ磁石の外周方向に見て同様に空隙が設けられているため、磁力線は、第１磁束ガイド爪と、第２磁束ガイド素子の隣接するセグメントとの間の軸方向に延びているだけでなく、付加的に第１磁束ガイド爪と第２磁束ガイド爪との間でセンサ磁石の外周方向にも延びている。各磁束ガイド素子は、それぞれセンサ磁石の１つの極に接続されているため、上記の磁束ガイド爪も相応に磁化されており、したがって磁束ガイド爪を互いに隣接して配置した場合、センサ磁石の外周方向に見ると、相応する磁力線がこの方向にも延びているのである。   According to another advantageous embodiment, the second magnetic flux guide element also has at least one magnetic flux guide pawl, which extends axially on the outer circumference of the sensor magnet and closes it. The end surface that is not formed is separated from the first magnetic flux guide element. Further, since a gap is similarly provided between the first magnetic flux guide claw and the second magnetic flux guide claw in the different magnetic flux guide elements when viewed in the outer peripheral direction of the sensor magnet, the lines of magnetic force are separated from the first magnetic flux guide claw. In addition to extending in the axial direction between adjacent segments of the second magnetic flux guide element, it also extends in the outer peripheral direction of the sensor magnet between the first magnetic flux guide pawl and the second magnetic flux guide pawl. ing. Since each magnetic flux guide element is connected to one pole of the sensor magnet, the magnetic flux guide claws are also magnetized accordingly. Therefore, when the magnetic flux guide claws are arranged adjacent to each other, the outer circumference of the sensor magnet When viewed in the direction, the corresponding magnetic field lines also extend in this direction.

別の有利な１実施形態によれば、上記の外周に分散して第１磁束ガイド素子に多数の磁束ガイド爪が配置されており、また有利には第２磁束ガイド素子にも多数の磁束ガイド爪が配置されている。構造的には上記の磁束ガイド爪はつぎのようにして簡単に作製することができる。すなわち、上記の磁束ガイド素子用の出発材料を構成する強磁性材料または軟磁性材料からなる星形の基本プレートを成形して、半径方向に突き出た磁束ガイド爪を上記の基体に対して９０°曲げることによって作製することができるのである。ここで有利であることが判明したのは、上記の外周にわたって分散された多数の磁束ガイド爪をそれぞれ有する互いに同じ２つの磁束ガイド素子を形成することである。ここでは、隣り合う２つの磁束ガイド爪の間にそれぞれ間隙があり、この間隙が、取り付け状態においてそれぞれ他方の磁束ガイド素子の磁束ガイド爪を収容するのに使用されるのである。このようにして互いに噛み合う相補的な磁束ガイド素子を作製することができ、これらの磁束ガイド素子は、取り付け位置において少なくとも軸方向の端面および上記の外周面においてセンサ磁石をほぼ完全に包囲する。ここでは異なる磁束ガイド素子の２つ磁束ガイド爪はそれぞれ、互い直接隣接してセンサ磁石の外周面に沿って延びている。   According to another advantageous embodiment, a large number of magnetic flux guide claws are arranged on the first magnetic flux guide element in a distributed manner on the outer periphery, and also advantageously a large number of magnetic flux guides on the second magnetic flux guide element. The nails are arranged. Structurally, the above-mentioned magnetic flux guide claw can be easily manufactured as follows. That is, a star-shaped basic plate made of a ferromagnetic material or a soft magnetic material constituting the starting material for the magnetic flux guide element is molded, and the magnetic flux guide claws protruding in the radial direction are 90 ° with respect to the base body. It can be produced by bending. It has proved advantageous here to form two identical flux guide elements, each having a number of flux guide claws distributed over the circumference. Here, there are gaps between two adjacent magnetic flux guide claws, and these gaps are used to accommodate the magnetic flux guide claws of the other magnetic flux guide element in the mounted state. In this way, complementary magnetic flux guide elements can be produced which mesh with one another, these magnetic flux guide elements almost completely enclosing the sensor magnet at least in the axial end face and at the outer peripheral face at the mounting position. Here, two magnetic flux guide claws of different magnetic flux guide elements respectively extend along the outer peripheral surface of the sensor magnet directly adjacent to each other.

基本的に有利であるのは、上記のセンサ磁石および２つの磁束ガイド素子を上記の回転構成部材に回転しないように固定して配置することである。ここでこの回転構成部材は、その回転位置を上記のセンサ装置によって求めようとする回転構成部材である。これに対して上記のホールセンサは、位置固定に配置される。上記の構成部材が回転すると、上記の磁束ガイド素子が、固定されているホールセンサの横を通って運動する。上記の回転構成部材と、固定されているホールセンサとの間で相対運動が行われる間に磁場変化がホールセンサによって検知される。しかしながら、ホールセンサを上記の回転構成部材に固定に接続し、上記の磁束ガイド素子を含めてセンサ磁石を位置固定に保持して、このホールセンサが、位置固定に位置決めされたセンサ磁石の横を通り過ぎる実施形態も考えられる。   Basically, it is advantageous to arrange the sensor magnet and the two magnetic flux guide elements fixed to the rotating component so as not to rotate. Here, this rotational component is a rotational component that seeks to determine its rotational position by the sensor device. On the other hand, the Hall sensor is arranged in a fixed position. As the component rotates, the flux guide element moves through the side of the fixed Hall sensor. A magnetic field change is detected by the Hall sensor while relative motion is performed between the rotating component and the fixed Hall sensor. However, the Hall sensor is fixedly connected to the rotating structural member, the sensor magnet including the magnetic flux guide element is held in a fixed position, and the Hall sensor is placed next to the sensor magnet positioned in the fixed position. Embodiments that pass are also conceivable.

別の利点および有利な実施例は、別の請求項、図の説明および図面に記載されている。   Further advantages and advantageous embodiments are described in the further claims, the figure description and the drawings.

互いに相補的に構成された２つの磁束ガイド素子によって囲まれたセンサ磁石の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a sensor magnet surrounded by two magnetic flux guide elements configured to be complementary to each other. センサ磁石を通る断面図である。It is sectional drawing which passes along a sensor magnet.

図１および２に示したようにセンサ装置１には、リング状のセンサ磁石２が含まれており、このセンサ磁石は、軸方向に磁化されている。このことは図２においてＮ極に対して「Ｎ」で、またＳ極に対しては「Ｓ」で示されている。センサ磁石２は、非磁性のセンタリングリング３に保持されており、このセンタリングリングによってセンサ磁石２は、これが回転してしまわないように回転構成部材に載置されており、例えば電動モータにおけるロータのアーマチュアシャフトに載置されている。動作時にはこの構成部材は回転軸６を中心として回転する。この回転軸は、同時にセンサ磁石２の回転軸も構成している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor device 1 includes a ring-shaped sensor magnet 2, which is magnetized in the axial direction. This is shown in FIG. 2 as “N” for the N pole and “S” for the S pole. The sensor magnet 2 is held by a non-magnetic centering ring 3, and the sensor magnet 2 is placed on a rotating component so that the sensor magnet 2 does not rotate by the centering ring. It is placed on the armature shaft. In operation, this component rotates about the rotating shaft 6. This rotational axis also constitutes the rotational axis of the sensor magnet 2.

センサ磁石２は、同じに構成された２つの磁束ガイド素子４および５に囲まれており、これらの磁束ガイド素子は、強磁性材料または軟磁性材料から構成されており、またセンサ磁石によって形成される磁場を所望の方向に向かわせるないしは導く機能を有する。センサ磁石２の前記の外周面にわたって見た場合、２つの磁束ガイド素子４および５により、不均一な磁場が形成され、磁束密度の違いは、センサ装置１の構成部分であるホールセンサ７（図２）によって検出される。磁束ガイド素子４および５により、上記の外周面にわたって不均一に分散された磁場密度は、ホールセンサ７によって検知される。ここでは都度の磁束密度変化により、相応する信号がホールセンサ７において形成される。これによってセンサ磁石２の実際の回転位置が検出され、ひいては回転構成部材の回転位置が検出されるのである。   The sensor magnet 2 is surrounded by two magnetic flux guide elements 4 and 5 which are configured in the same way, and these magnetic flux guide elements are made of a ferromagnetic material or a soft magnetic material and are formed by the sensor magnet. Has a function of directing or guiding a magnetic field to a desired direction. When viewed over the outer peripheral surface of the sensor magnet 2, a non-uniform magnetic field is formed by the two magnetic flux guide elements 4 and 5, and the difference in magnetic flux density is due to the Hall sensor 7 (see FIG. 2). The magnetic field density dispersed non-uniformly over the outer peripheral surface by the magnetic flux guide elements 4 and 5 is detected by the Hall sensor 7. Here, a corresponding signal is formed in the Hall sensor 7 by a change in magnetic flux density. As a result, the actual rotational position of the sensor magnet 2 is detected, and as a result, the rotational position of the rotating component is detected.

各磁束ガイド素子４ないしは５は、円板状の基体４ａないしは５ａと、磁束ガイド爪４ｂないしは５ｂとから構成されており、これらの磁束ガイド爪は、基体を基準にして９０°曲げられている。基体４ａ，５ａは、円板状ないしはリング状に構成されており、またセンサ磁石２の軸方向の端面に接触している。第１磁束ガイド素子４の基体４ａは、センサ磁石２のＮ極側に設けられており、また第２磁束ガイド素子５の基体５ａはセンサ磁石２のＳ極側に設けられている。２つの磁束ガイド素子４ないしは５の磁束ガイド爪４ｂおよび５ｂは、各基体４ａないしは５ａに対して９０°曲げられているため、これらの磁束ガイド爪は、センサ磁石２の外周面にありかつ軸方向に延びている。磁束ガイド爪４ｂおよび５ｂは、これらがセンサ磁石２の外周面において少なくとも近似的にこのセンサ磁石の軸方向の長さにわたって延在するように構成されている。   Each magnetic flux guide element 4 or 5 is composed of a disk-shaped base 4a or 5a and a magnetic flux guide claw 4b or 5b, and these magnetic flux guide claws are bent 90 ° with respect to the base. . The bases 4 a and 5 a are configured in a disc shape or a ring shape, and are in contact with the end surface of the sensor magnet 2 in the axial direction. The base 4 a of the first magnetic flux guide element 4 is provided on the N pole side of the sensor magnet 2, and the base 5 a of the second magnetic flux guide element 5 is provided on the S pole side of the sensor magnet 2. Since the magnetic flux guide claws 4b and 5b of the two magnetic flux guide elements 4 or 5 are bent by 90 ° with respect to the respective base bodies 4a or 5a, these magnetic flux guide claws are located on the outer peripheral surface of the sensor magnet 2 and have a shaft. Extending in the direction. The magnetic flux guide claws 4b and 5b are configured such that they extend at least approximately over the axial length of the sensor magnet on the outer peripheral surface of the sensor magnet 2.

上記の外周面にわたり、均一に分散された複数の磁束ガイド爪４ｂおよび５ｂが、上記の磁束ガイド素子に設けられており、隣同士の磁束ガイド爪４ｂないしは５ｂ間の間隔は、それぞれ他方の磁束ガイド素子の磁束ガイド爪が相応する間隙にはめ込まれるように決められている。異なる磁束ガイド素子の直に隣接する磁束ガイド爪４ｂおよび５ｂの間にはそれぞれ狭い空隙があり、また軸方向に見て、磁束ガイド爪４ｂないしは５ｂの端面と、それぞれ他方の磁束ガイド素子の基体５ａないしは４ａとの間にも狭い空隙がある。図２からわかるように、磁束ガイド素子の基体は、センサ磁石の外周面にわたり、半径方向に延びている。各磁束ガイド素子４ないしは５は、外周にわたって分散された、合計して９個の磁束ガイド爪４ｂないしは５ｂを有する。   A plurality of magnetic flux guide claws 4b and 5b that are uniformly distributed over the outer peripheral surface are provided in the magnetic flux guide element, and the interval between the adjacent magnetic flux guide claws 4b or 5b is different from that of the other magnetic flux. It is determined that the magnetic flux guide pawls of the guide elements are fitted into the corresponding gaps. There are narrow gaps between the magnetic flux guide claws 4b and 5b immediately adjacent to different magnetic flux guide elements, and when viewed in the axial direction, the end surfaces of the magnetic flux guide claws 4b or 5b and the base of the other magnetic flux guide element, respectively. There is also a narrow gap between 5a and 4a. As can be seen from FIG. 2, the base of the magnetic flux guide element extends in the radial direction over the outer peripheral surface of the sensor magnet. Each magnetic flux guide element 4 or 5 has a total of nine magnetic flux guide claws 4b or 5b distributed over the outer periphery.

図２に示されているように、ホールセンサ７は有利には磁束ガイド爪ないしはセンサ磁石の外周面に対して半径方向に離隔されて配置される。しかしながら基本的には、同じく図２に示したように、センサ磁石の端面のうちのいずれか１つに隣接してホールセンサ７を配置し、しかも図示したようにセンサ磁石の外周面の半径方向における内側に配置するか、または外周面の外側に配置することも可能である。   As shown in FIG. 2, the Hall sensor 7 is preferably arranged radially spaced from the outer circumference of the magnetic flux guide pawl or sensor magnet. However, basically, as shown in FIG. 2, the Hall sensor 7 is arranged adjacent to any one of the end surfaces of the sensor magnet, and as shown in the drawing, the radial direction of the outer peripheral surface of the sensor magnet. It is also possible to arrange on the inner side or on the outer side of the outer peripheral surface.

Claims (13)

回転構成部材の回転位置を検出するためのセンサ装置であって、
当該のセンサ装置は、リング状のセンサ磁石（２）と、少なくとも１つの磁束ガイド素子（４，５）と、前記のセンサ磁石（２）から出て当該の磁束ガイド素子（４，５）を介してガイドされる磁場を検出するためのホールセンサ（７）とを有する形式のセンサ装置において、
前記のセンサ磁石（２）を囲む２つの磁束ガイド素子（４，５）が設けられており、
少なくとも１つの第１の磁束ガイド素子（４）は、前記のセンサ磁石（２）の外周面にて軸方向に延びる少なくとも１つの磁束ガイド爪（４ｂ）を有しており、
当該磁束ガイド爪（４ｂ）の閉じていない端面と、前記の第２の磁束ガイド素子（５）とが離隔されていることを特徴とする、
回転構成部材の回転位置を検出するためのセンサ装置。 A sensor device for detecting the rotational position of a rotating component,
The sensor device includes a ring-shaped sensor magnet (2), at least one magnetic flux guide element (4, 5), and the magnetic flux guide element (4, 5) exiting from the sensor magnet (2). A sensor device of the type comprising a Hall sensor (7) for detecting a magnetic field guided through
Two magnetic flux guide elements (4, 5) surrounding the sensor magnet (2) are provided,
At least one first magnetic flux guide element (4) has at least one magnetic flux guide claw (4b) extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the sensor magnet (2),
The end face of the magnetic flux guide claw (4b) that is not closed is separated from the second magnetic flux guide element (5),
A sensor device for detecting the rotational position of a rotating component. 前記のセンサ磁石（２）は軸方向に磁化されている、
請求項１記載のセンサ装置。 The sensor magnet (2) is magnetized in the axial direction,
The sensor device according to claim 1. 前記の磁束ガイド爪（４ｂ）は、少なくとも実質的に前記のセンサ磁石（２）の軸方向の幅にわたって延在している、
請求項１または２に記載のセンサ装置。 The magnetic flux guide pawl (4b) extends at least substantially over the axial width of the sensor magnet (2),
The sensor device according to claim 1 or 2. 前記の第２磁束ガイド素子（５）は、第１磁束ガイド素子（４）の磁束ガイド爪（４ｂ）に隣接するセグメントが、前記のセンサ磁石（２）の端面に平行な面内に延在している、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のセンサ装置。 In the second magnetic flux guide element (5), a segment adjacent to the magnetic flux guide claw (4b) of the first magnetic flux guide element (4) extends in a plane parallel to the end face of the sensor magnet (2). is doing,
The sensor device according to any one of claims 1 to 3. 前記の第２磁束ガイド素子（５）は、磁束ガイド爪（４ｂ）に隣接するセグメントが、センサ磁石（２）の外周面から半径方向に突き出ている、
請求項４に記載のセンサ装置。 In the second magnetic flux guide element (5), the segment adjacent to the magnetic flux guide claw (4b) protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the sensor magnet (2).
The sensor device according to claim 4. 少なくとも１つの磁束ガイド素子（４，５）は、円板状の基体（４ａ，５ａ）を有しており、
当該の基体は、前記のセンサ磁石（２）に端面に接触している、
請求項１から５までのいずれか１項に記載のセンサ装置。 At least one magnetic flux guide element (4, 5) has a disk-shaped base (4a, 5a),
The base body is in contact with the end surface of the sensor magnet (2).
The sensor device according to any one of claims 1 to 5. 前記の第２磁束ガイド素子（５）も、センサ磁石（２）の外周面にて軸方向に延びる少なくとも１つの磁束ガイド爪（５ｂ）を有しており、
当該の磁束ガイド爪の閉じていない端面と、前記の第１磁束ガイド素子（４）とが離隔されている、
請求項１から６までのいずれか１項に記載のセンサ装置。 The second magnetic flux guide element (5) also has at least one magnetic flux guide claw (5b) extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the sensor magnet (2).
The end face of the magnetic flux guide claw that is not closed is spaced apart from the first magnetic flux guide element (4).
The sensor device according to any one of claims 1 to 6. 前記の第１磁束ガイド素子（４）の磁束ガイド爪（４ｂ）と、第２磁束ガイド素子（５）の磁束ガイド爪（５ｂ）とは、前記の外周面の方向で隣り合って配置されているが、中間に設けられた空隙を伴って互いに配置されている、
請求項７に記載のセンサ装置。 The magnetic flux guide claw (4b) of the first magnetic flux guide element (4) and the magnetic flux guide claw (5b) of the second magnetic flux guide element (5) are arranged adjacent to each other in the direction of the outer peripheral surface. Are arranged with each other with a gap provided in the middle,
The sensor device according to claim 7. 複数の磁束ガイド爪（４ｂ，５ｂ）が、前記の外周面にわたって分散されて、前記の第１磁束ガイド素子（４）および第２磁束ガイド素子（５）に配置されている、
請求項７または８に記載のセンサ装置。 A plurality of magnetic flux guide claws (4b, 5b) are distributed over the outer peripheral surface and disposed on the first magnetic flux guide element (4) and the second magnetic flux guide element (5).
The sensor device according to claim 7 or 8. 各磁束ガイド素子（４，５）は、前記の外周面にわたって分散された９個の磁束ガイド爪（４ｂ，５ｂ）を有する、
請求項９に記載のセンサ装置。 Each magnetic flux guide element (4, 5) has nine magnetic flux guide claws (4b, 5b) distributed over the outer peripheral surface.
The sensor device according to claim 9. 前記の２つの磁束ガイド素子（４，５）は同じに構成されており、
組み立て状態にて互いに噛み合うように配置されている、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載のセンサ装置。 The two magnetic flux guide elements (4, 5) are configured identically,
Arranged to mesh with each other in the assembled state,
The sensor device according to any one of claims 1 to 10. 前記のセンサ磁石（２）および前記の２つの磁束ガイド素子（４，５）は、前記の回転構成部材に配置されている、
請求項１から１１までのいずれか１項に記載のセンサ装置。 The sensor magnet (2) and the two magnetic flux guide elements (4, 5) are disposed on the rotating component.
The sensor device according to any one of claims 1 to 11. 殊に自動車における補助ユニット用の電動モータにおいて、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）を有することを特徴とする
電動モータ。 Especially in electric motors for auxiliary units in automobiles
An electric motor comprising the sensor device (1) according to any one of claims 1 to 12.
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