JP2017215184A - Rotation angle detector - Google Patents

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森 大輔
Daisuke Mori
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation angle detector that makes it possible to improve angle accuracy.SOLUTION: A steering angle sensor 1 is provided with a housing 2 through which a shaft connected to steering is penetrated. Inside the housing 2 is arranged a main gear 3 that rotates integrally with the shaft in linkage with the rotary operation of steering. A sub-gear 5 engages the main gear 3. A metal plate 4 integrally provided in the main gear 3 has its projection 4a, which is a part to be measured, displaced in accordance with the rotation angle of the main gear 3. On a substrate 6 arranged in the housing 2, there is set a copper pattern 7 in correspondence to the movement track of the projection 4a. The rotation angle of the main gear 3 is directly detected by an eddy current sensor that includes the metal plate 4 and the copper pattern 7. The possibility of a backlash between the main gear 3 and the sub-gear 5 constituting an angle error is reduced.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置に関する。   The present invention relates to a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a rotating body.

特許文献1には、回転角度検出装置の一例として、ステアリングの回転操作角を検出するアングルセンサが開示されている。
図2に示すように、アングルセンサ31は、ステアリングに連結されたシャフトが貫通されるハウジング32を備えている。ハウジング32内には、ステアリングの回転操作に連動して、シャフトと一体で回転するメインギヤ33が配置されている。
Patent Document 1 discloses an angle sensor that detects a rotation operation angle of a steering as an example of a rotation angle detection device.
As shown in FIG. 2, the angle sensor 31 includes a housing 32 through which a shaft connected to the steering is passed. A main gear 33 that rotates integrally with the shaft is arranged in the housing 32 in conjunction with the rotation operation of the steering.

メインギヤ33には、第1のサブギヤ34が噛合されるとともに、その第1のサブギヤ34には、歯数の異なる第2のサブギヤ35が噛合されている。第1のサブギヤ34には、第1のマグネット36が組み付けられるとともに、第2のサブギヤ35には、第2のマグネット37が組み付けられている。第1のマグネット36に対応して第1の磁気抵抗素子が設けられるとともに、第2のマグネット37に対応して第2の磁気抵抗素子が設けられている。   A first sub gear 34 is meshed with the main gear 33, and a second sub gear 35 having a different number of teeth is meshed with the first sub gear 34. A first magnet 36 is assembled to the first sub gear 34, and a second magnet 37 is assembled to the second sub gear 35. A first magnetoresistive element is provided corresponding to the first magnet 36, and a second magnetoresistive element is provided corresponding to the second magnet 37.

第1のマグネット36の磁界方向が第1の磁気抵抗素子で検出されるとともに、第2のマグネット37の磁界方向が第2の磁気抵抗素子で検出される。それぞれの磁気抵抗素子からは、対応するマグネットの磁界方向に応じたサブギヤの回転角度を示す電気信号が出力される。電気信号の解析により、第1のサブギヤ34と第2のサブギヤ35の回転角度の差から、ステアリングの絶対角度を算出できることになる。   The magnetic field direction of the first magnet 36 is detected by the first magnetoresistive element, and the magnetic field direction of the second magnet 37 is detected by the second magnetoresistive element. Each magnetoresistive element outputs an electric signal indicating the rotation angle of the sub gear according to the magnetic field direction of the corresponding magnet. By analyzing the electric signal, the absolute angle of the steering can be calculated from the difference in rotation angle between the first sub gear 34 and the second sub gear 35.

特開2012−225916号公報JP 2012-225916 A

メインギヤ33と第1のサブギヤ34との間のバックラッシが角度誤差となり、精度向上が困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、角度精度の向上を可能にした回転角度検出装置を提供することにある。
The backlash between the main gear 33 and the first sub gear 34 becomes an angle error, and it is difficult to improve accuracy.
The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of improving the angle accuracy.

上記課題を解決する回転角度検出装置は、回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置において、前記回転体の回転に連動して回転するメインギヤと、前記メインギヤに噛合されるサブギヤと、前記メインギヤの回転角度に応じた物理量をダイレクトに検出して当該メインギヤの回転角度を示す第1の電気信号を出力する第1のセンサと、前記サブギヤの回転角度に応じた物理量を検出して当該サブギヤの回転角度を示す第2の電気信号を出力する第2のセンサとを備えることをその要旨としている。   A rotation angle detection device that solves the above-described problem is a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a rotating body, a main gear that rotates in conjunction with the rotation of the rotating body, a sub gear that meshes with the main gear, and the main gear A first sensor that directly detects a physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear and outputs a first electric signal indicating the rotation angle of the main gear; and detects a physical quantity corresponding to the rotation angle of the sub gear to detect the physical quantity of the sub gear. The gist of the present invention is to include a second sensor that outputs a second electrical signal indicating a rotation angle.

この構成によれば、回転体の回転角度を検出するにあたり、メインギヤの回転角度に応じた物理量が第1のセンサによってダイレクトに検出される。このため、第1のセンサによる検出について、メインギヤとサブギヤとの間のバックラッシが角度誤差となることが低減される。したがって、角度精度を向上できる。   According to this configuration, in detecting the rotation angle of the rotating body, the physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear is directly detected by the first sensor. For this reason, the backlash between the main gear and the sub gear becomes an angular error in detection by the first sensor. Therefore, the angle accuracy can be improved.

上記回転角度検出装置について、前記第1のセンサは、前記メインギヤに一体で設けられつつ被測定部が変位して当該メインギヤの回転角度に応じた物理量を生成する被検出物と、前記メインギヤに対向して配置されつつ前記被検出物によって生成された物理量を検出して当該メインギヤの回転角度を示す前記第1の電気信号を出力する検出器とを含むこととしてもよい。   With respect to the rotation angle detection device, the first sensor is opposed to the main gear and a detected object that is provided integrally with the main gear and whose measured portion is displaced to generate a physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear. And a detector that detects the physical quantity generated by the object to be detected and outputs the first electric signal indicating the rotation angle of the main gear.

この構成によれば、メインギヤに被検出物を設定し、その被検出物と検出器とを含む第1のセンサによって回転体の回転角度を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出できる。また、第1のセンサと第2のセンサとによって回転体の回転数を検出できる。よって、双方の検出から、360°を超える回転体の絶対角度を算出できることになる。   According to this configuration, an object to be detected is set in the main gear, and the rotation angle of the rotating body can be directly detected in the range of 0 ° to 360 ° by the first sensor including the object to be detected and the detector. Further, the number of rotations of the rotating body can be detected by the first sensor and the second sensor. Therefore, the absolute angle of the rotating body exceeding 360 ° can be calculated from both detections.

上記回転角度検出装置について、前記検出器は、励磁信号が印加されつつ励磁される励磁コイルと、前記メインギヤの回転角度の分解能を規定する数の閉ループが設定される検出コイルとを含み、前記検出コイルは、導体による前記被測定部が対向する閉ループを対象に、前記励磁コイルとの電磁誘導によって生じる渦電流の大きさに由来して発生する誘導起電力が変化し、前記第1のセンサは、前記検出コイルの閉ループ毎に前記メインギヤの回転角度が関連付けされつつ、前記誘導起電力が変化した閉ループに関連付けされた回転角度を示す前記第1の電気信号を出力する渦電流センサであることとしてもよい。   In the rotation angle detection device, the detector includes an excitation coil that is excited while an excitation signal is applied, and a detection coil in which a number of closed loops that define resolution of the rotation angle of the main gear are set, and the detection In the coil, the induced electromotive force generated due to the magnitude of eddy current generated by electromagnetic induction with the exciting coil is changed for a closed loop where the measured part by the conductor faces, and the first sensor The eddy current sensor outputs the first electric signal indicating the rotation angle associated with the closed loop in which the induced electromotive force is changed while the rotation angle of the main gear is associated with each closed loop of the detection coil. Also good.

この構成によれば、渦電流センサを組み合わせた方式によって高精度を実現できる。   According to this configuration, high accuracy can be realized by a system combining eddy current sensors.

本発明によれば、角度精度を向上できる。   According to the present invention, angular accuracy can be improved.

舵角センサの構成を被検出側と検出側とに分けて模式的に示す平面図。The top view which shows typically the structure of a rudder angle sensor in a to-be-detected side and a detection side. アングルセンサの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of an angle sensor.

以下、回転角度検出装置の一実施の形態について説明する。
図1に示すように、回転角度検出装置の一例である舵角センサ1は、図示しないステアリング(回転体)に連結されたシャフトが貫通されるハウジング2を備えている。ハウジング2は、円形と方形の組み合わせによる外形形状をなし、円形の中心がシャフト貫通用の円孔の中心と一致している。ハウジング2内には、ステアリングの回転操作に連動して、シャフトと一体で回転するメインギヤ3が配置されている。
Hereinafter, an embodiment of the rotation angle detection device will be described.
As shown in FIG. 1, a rudder angle sensor 1 as an example of a rotation angle detecting device includes a housing 2 through which a shaft connected to a steering (rotating body) (not shown) is passed. The housing 2 has an outer shape formed by a combination of a circle and a rectangle, and the center of the circle coincides with the center of the circular hole for penetrating the shaft. A main gear 3 that rotates integrally with the shaft is arranged in the housing 2 in conjunction with the rotation operation of the steering.

メインギヤ3は、絶縁性の樹脂を母体とし、リング状の金属板4がインサート成型もしくは組付けされている。金属板4は、メインギヤ3の回転角度に応じて、被測定部である突起4aが変位する。金属板4は被検出物に相当する。メインギヤ3には、メインギヤ3よりも小径のサブギヤ5が噛合されている。サブギヤ5には、図示しないマグネットが組付けされている。   The main gear 3 has an insulating resin as a base, and a ring-shaped metal plate 4 is insert-molded or assembled. In the metal plate 4, the protrusion 4 a that is a part to be measured is displaced according to the rotation angle of the main gear 3. The metal plate 4 corresponds to an object to be detected. The main gear 3 is meshed with a sub gear 5 having a smaller diameter than the main gear 3. A magnet (not shown) is assembled to the sub gear 5.

ところで、ハウジング2内には、ハウジング2の円孔と中心が一致し、且つ、ハウジング2の円孔よりも一回り大きな円孔を有するとともに、外形寸法がハウジング2よりも一回り小さな基板6が配置されている。基板6上には、金属板4の突起4aの移動軌跡に対応して、銅パターン7が設定されている。   By the way, in the housing 2, there is a substrate 6 whose center coincides with the circular hole of the housing 2, has a circular hole that is slightly larger than the circular hole of the housing 2, and whose outer dimension is slightly smaller than that of the housing 2. Has been placed. A copper pattern 7 is set on the substrate 6 corresponding to the movement locus of the protrusion 4 a of the metal plate 4.

銅パターン7は、励磁信号が供給されつつ励磁される励磁コイルと、メインギヤ3の回転角度の分解能を規定する数の閉ループが設定される検出コイルとを含む。銅パターン7は検出器に相当する。銅パターン7は金属板4と共に第1のセンサを構成する。本例において第1のセンサは、以下の原理による渦電流センサである。   The copper pattern 7 includes an excitation coil that is excited while being supplied with an excitation signal, and a detection coil in which a number of closed loops that define the resolution of the rotation angle of the main gear 3 are set. The copper pattern 7 corresponds to a detector. The copper pattern 7 constitutes a first sensor together with the metal plate 4. In this example, the first sensor is an eddy current sensor based on the following principle.

すなわち、励磁コイルが励磁されているとき、検出コイルには、励磁コイルとの電磁誘導によって生じる渦電流の大きさに由来して誘導起電力が発生する。そして、ステアリングの回転操作に連動してメインギヤ3が回転すると、検出コイルは、金属板4の突起4aが対向する閉ループを対象に、誘導起電力が変化する。このため、検出コイルの閉ループ毎にメインギヤ3の回転角度が関連付けされていることを前提に、誘導起電力が変化した閉ループに関連付けされた回転角度を特定しつつ、ステアリングの回転操作角を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出できることになる。   That is, when the excitation coil is excited, an induced electromotive force is generated in the detection coil due to the magnitude of eddy current generated by electromagnetic induction with the excitation coil. When the main gear 3 rotates in conjunction with the steering rotation operation, the induced electromotive force of the detection coil changes in the closed loop where the protrusion 4a of the metal plate 4 faces. Therefore, on the assumption that the rotation angle of the main gear 3 is associated with each closed loop of the detection coil, the rotation angle of the steering is set to 0 ° while specifying the rotation angle associated with the closed loop in which the induced electromotive force has changed. It can be detected directly in the range of ~ 360 °.

尚、検出コイルに発生する誘導起電力は、メインギヤ3の回転角度を示す第1の電気信号に相当する。もっとも、金属板4の突起4aが対向する閉ループを対象に、突起4aに磁束が吸収されて当該閉ループを通過する磁束の量が減少する。これに関連して、閉ループを通過する磁束の量が、メインギヤ3の回転角度に応じた物理量に相当する。   The induced electromotive force generated in the detection coil corresponds to a first electric signal indicating the rotation angle of the main gear 3. However, the magnetic flux is absorbed by the protrusion 4a and the amount of magnetic flux passing through the closed loop is reduced for the closed loop where the protrusion 4a of the metal plate 4 faces. In this connection, the amount of magnetic flux passing through the closed loop corresponds to a physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear 3.

また、基板6上には、サブギヤ5のマグネットに対応して、MRE(磁気抵抗素子)8が実装されている。MRE8はサブギヤ5のマグネットと共に第2のセンサを構成する。そして、ステアリングの回転操作に連動してメインギヤ3が回転し、そのメインギヤ3に噛合されたサブギヤ5が回転すると、MRE8は、サブギヤ5のマグネットの磁界方向に応じて電気抵抗が変化する。このため、MRE8の電気抵抗に由来する電圧からサブギヤ5の回転角度を特定し、その特定したサブギヤ5の回転角度と、そのときのメインギヤ3の回転角度との組み合わせからステアリングの回転数を検出できることになる。   An MRE (magnetoresistive element) 8 is mounted on the substrate 6 so as to correspond to the magnet of the sub gear 5. The MRE 8 and the magnet of the sub gear 5 constitute a second sensor. When the main gear 3 rotates in conjunction with the rotation operation of the steering and the sub gear 5 meshed with the main gear 3 rotates, the electrical resistance of the MRE 8 changes according to the magnetic field direction of the magnet of the sub gear 5. Therefore, it is possible to identify the rotation angle of the sub gear 5 from the voltage derived from the electrical resistance of the MRE 8 and to detect the rotation speed of the steering from the combination of the identified rotation angle of the sub gear 5 and the rotation angle of the main gear 3 at that time. become.

尚、MRE8の電気抵抗に由来する電圧は、サブギヤ5の回転角度を示す第2の電気信号に相当する。もっとも、サブギヤ5のマグネットの磁界方向が、サブギヤ5の回転角度に応じた物理量に相当する。   The voltage derived from the electric resistance of the MRE 8 corresponds to a second electric signal indicating the rotation angle of the sub gear 5. However, the magnetic field direction of the magnet of the sub gear 5 corresponds to a physical quantity corresponding to the rotation angle of the sub gear 5.

さらに、基板6上には、ステアリングの回転操作角の検出に関する制御を統括的に司る制御IC(図示略)が実装されている。制御ICは、銅パターン7の励磁コイルに励磁信号を供給するとともに、検出コイルに発生する誘導起電力を監視し、また、MRE8の電気抵抗に由来する電圧を監視する。そして、制御ICは、双方の監視結果に基づいて、ステアリングの絶対角度を算出する。   Further, a control IC (not shown) that performs overall control related to detection of the rotational operation angle of the steering is mounted on the substrate 6. The control IC supplies an excitation signal to the excitation coil of the copper pattern 7, monitors the induced electromotive force generated in the detection coil, and monitors the voltage derived from the electrical resistance of the MRE 8. Then, the control IC calculates the absolute angle of the steering based on both monitoring results.

次に、舵角センサ1の作用について説明する。
基板6に実装された制御ICにより銅パターン7の励磁コイルが励磁されていることを前提に、ユーザがステアリングを回転操作する。すると、ステアリングの回転操作に連動して、シャフトと一体でメインギヤ3が回転するとともに、メインギヤ3に噛合されたサブギヤ5が回転する。
Next, the operation of the rudder angle sensor 1 will be described.
On the assumption that the exciting coil of the copper pattern 7 is excited by the control IC mounted on the substrate 6, the user rotates the steering. Then, in conjunction with the rotation operation of the steering, the main gear 3 rotates together with the shaft, and the sub gear 5 meshed with the main gear 3 rotates.

このとき、メインギヤ3の回転角度に応じて、金属板4の突起4aが変位し、銅パターン7の検出コイルに設定された複数の閉ループのうち、突起4aが対向する閉ループを通過する磁束の量が減少するとともに、当該閉ループに生じる渦電流の大きさが変化する。これにより、制御ICは、渦電流に由来して誘導起電力が変化した当該閉ループに関連付けされたメインギヤ3の回転角度を特定しつつ、ステアリングの回転操作角を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出する。   At this time, the protrusion 4a of the metal plate 4 is displaced according to the rotation angle of the main gear 3, and among the plurality of closed loops set in the detection coil of the copper pattern 7, the amount of magnetic flux passing through the closed loop to which the protrusion 4a faces. And the magnitude of eddy current generated in the closed loop changes. As a result, the control IC specifies the rotation angle of the main gear 3 associated with the closed loop in which the induced electromotive force has changed due to the eddy current, and directly controls the rotation operation angle of the steering in the range of 0 ° to 360 °. To detect.

一方、サブギヤ5の回転角度に応じて、MRE8に対するサブギヤ5のマグネットの磁界方向が変化し、MRE8の電気抵抗が変化する。これにより、制御ICは、MRE8の電気抵抗に由来する電圧からサブギヤ5の回転角度を特定するとともに、その特定したサブギヤ5の回転角度と、そのときのメインギヤ3の回転角度との組み合わせからステアリングの回転数を検出する。   On the other hand, according to the rotation angle of the sub gear 5, the magnetic field direction of the magnet of the sub gear 5 with respect to the MRE 8 changes, and the electric resistance of the MRE 8 changes. Thereby, the control IC specifies the rotation angle of the sub gear 5 from the voltage derived from the electrical resistance of the MRE 8 and determines the steering angle from the combination of the specified rotation angle of the sub gear 5 and the rotation angle of the main gear 3 at that time. Detect the number of rotations.

そして、制御ICは、ステアリングの回転操作角の検出結果と、ステアリングの回転数の検出結果とに基づいて、ステアリングの絶対角度を算出する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
Then, the control IC calculates the absolute angle of the steering based on the detection result of the steering operation angle and the detection result of the number of rotations of the steering.
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)ステアリングの回転操作角を検出するにあたり、メインギヤ3の回転角度に応じた物理量が第1のセンサ(金属板4と銅パターン7とを含む)によってダイレクトに検出される。このため、第1のセンサによる検出について、メインギヤ3とサブギヤ5との間のバックラッシが角度誤差となることが低減される。したがって、角度精度を向上できる。   (1) In detecting the rotation operation angle of the steering, the physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear 3 is directly detected by the first sensor (including the metal plate 4 and the copper pattern 7). For this reason, the backlash between the main gear 3 and the sub gear 5 becomes an angular error in the detection by the first sensor. Therefore, the angle accuracy can be improved.

(2)メインギヤ3に金属板4を設定し、その金属板4と銅パターン7とを含む第1のセンサによってステアリングの回転操作角を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出できる。また、第1のセンサ(金属板4と銅パターン7とを含む)と第2のセンサ(サブギヤ5のマグネットとMRE8とを含む)とによってステアリングの回転数を検出できる。よって、双方の検出から、360°を超えるステアリングの絶対角度を算出できることになる。   (2) A metal plate 4 is set on the main gear 3, and the rotation operation angle of the steering can be directly detected in the range of 0 ° to 360 ° by the first sensor including the metal plate 4 and the copper pattern 7. Further, the rotational speed of the steering can be detected by the first sensor (including the metal plate 4 and the copper pattern 7) and the second sensor (including the magnet of the sub gear 5 and the MRE 8). Therefore, the absolute angle of the steering exceeding 360 ° can be calculated from both detections.

(3)渦電流センサを組み合わせた方式によって高精度を実現できる。
(4)図2に示すアングルセンサ31との比較において、第2のサブギヤ35の他、第2のサブギヤ35とセットになる第2のマグネット37及び第2の磁気抵抗素子を削減することで、ギヤ1個分のサイズダウンを実現できる。
(3) High accuracy can be realized by combining the eddy current sensors.
(4) In comparison with the angle sensor 31 shown in FIG. 2, the second magnet 37 and the second magnetoresistive element set together with the second sub gear 35 are reduced in addition to the second sub gear 35. Reduce the size of one gear.

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・被測定部として突起4aに代えて切欠を金属板4に設定し、その切欠の移動軌跡に対応して、基板6に銅パターン7を設定してもよい。この場合、金属板4の切欠が対向する閉ループを対象に、当該閉ループを通過する磁束の量が増加しつつ、当該閉ループに発生する誘導起電力が変化するため、上記実施の形態と同様、ステアリングの回転操作角を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出できることになる。
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
As a part to be measured, a notch may be set on the metal plate 4 instead of the protrusion 4a, and the copper pattern 7 may be set on the substrate 6 in accordance with the movement locus of the notch. In this case, since the induced electromotive force generated in the closed loop is changed while the amount of magnetic flux passing through the closed loop is increased for the closed loop in which the notch of the metal plate 4 is opposed, the steering is performed as in the above embodiment. Can be detected directly in the range of 0 ° to 360 °.

・渦電流センサに代えて光学式センサ等によりメインギヤ3の回転角度をダイレクトに検出してもよい。
・サブギヤ5の回転角度の検出に関わる第2のセンサは、メインギヤ3の回転角度の検出に関わる第1のセンサと協働して、ステアリングの回転数を検出できればよく、第1のセンサほど高い角度精度が求められない。この点を踏まえ、上記実施の形態による比較的簡易な磁気式センサ(サブギヤ5のマグネットとMRE8とを含む)を組み合わせた方式を採用できることになる。もっとも、磁気式センサに代えて光学式センサ或いは渦電流センサを第2のセンサとして採用してもよい。
The rotation angle of the main gear 3 may be directly detected by an optical sensor or the like instead of the eddy current sensor.
The second sensor related to the detection of the rotation angle of the sub gear 5 only needs to be able to detect the number of rotations of the steering in cooperation with the first sensor related to the detection of the rotation angle of the main gear 3, and is higher as the first sensor. Angular accuracy is not required. In view of this point, it is possible to adopt a method combining a relatively simple magnetic sensor (including the magnet of the sub gear 5 and the MRE 8) according to the above embodiment. However, instead of the magnetic sensor, an optical sensor or an eddy current sensor may be adopted as the second sensor.

次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
(イ)回転体の回転角度を検出する回転角度検出方法において、前記回転体の回転に連動して回転するメインギヤの回転角度を第1のセンサによってダイレクトに検出するとともに、前記メインギヤに噛合されるサブギヤの回転角度を第2のセンサによって検出すること。
Next, a technical idea that can be grasped from the above embodiment and another example will be described.
(A) In the rotation angle detection method for detecting the rotation angle of the rotating body, the rotation angle of the main gear rotating in conjunction with the rotation of the rotating body is directly detected by the first sensor and meshed with the main gear. The rotation angle of the sub gear is detected by the second sensor.

(ロ)回転角度検出方法において、前記第1のセンサによって前記回転体の回転角度を0°〜360°の範囲でダイレクトに検出するとともに、前記第1のセンサと前記第2のセンサとによって前記回転体の回転数を検出すること。   (B) In the rotation angle detection method, the rotation angle of the rotating body is directly detected by the first sensor in the range of 0 ° to 360 °, and the first sensor and the second sensor Detecting the number of rotations of a rotating body.

1…舵角センサ(回転角度検出装置)、2…ハウジング、3…メインギヤ、4…金属板(第1のセンサ、被検出物、渦電流センサ)、4a…突起(被測定部)、5…サブギヤ(第2のセンサ)、6…基板、7…銅パターン(第1のセンサ、検出器、渦電流センサ)、8…MRE(第2のセンサ)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rudder angle sensor (rotation angle detection apparatus), 2 ... Housing, 3 ... Main gear, 4 ... Metal plate (1st sensor, to-be-detected object, eddy current sensor), 4a ... Projection (measurement part), 5 ... Sub-gear (second sensor), 6 ... substrate, 7 ... copper pattern (first sensor, detector, eddy current sensor), 8 ... MRE (second sensor).

Claims (3)

回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置において、
前記回転体の回転に連動して回転するメインギヤと、
前記メインギヤに噛合されるサブギヤと、
前記メインギヤの回転角度に応じた物理量をダイレクトに検出して当該メインギヤの回転角度を示す第1の電気信号を出力する第1のセンサと、
前記サブギヤの回転角度に応じた物理量を検出して当該サブギヤの回転角度を示す第2の電気信号を出力する第2のセンサとを備える
ことを特徴とする回転角度検出装置。
In the rotation angle detection device for detecting the rotation angle of the rotating body,
A main gear that rotates in conjunction with the rotation of the rotating body;
A sub gear meshed with the main gear;
A first sensor that directly detects a physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear and outputs a first electric signal indicating the rotation angle of the main gear;
And a second sensor for detecting a physical quantity corresponding to the rotation angle of the sub gear and outputting a second electric signal indicating the rotation angle of the sub gear.
前記第1のセンサは、前記メインギヤに一体で設けられつつ被測定部が変位して当該メインギヤの回転角度に応じた物理量を生成する被検出物と、前記メインギヤに対向して配置されつつ前記被検出物によって生成された物理量を検出して当該メインギヤの回転角度を示す前記第1の電気信号を出力する検出器とを含む
請求項1に記載の回転角度検出装置。
The first sensor is provided integrally with the main gear, and the object to be measured is displaced to generate a physical quantity corresponding to the rotation angle of the main gear, and the first sensor is disposed to face the main gear while being opposed to the main gear. The rotation angle detection device according to claim 1, further comprising: a detector that detects a physical quantity generated by a detection object and outputs the first electric signal indicating the rotation angle of the main gear.
前記検出器は、励磁信号が印加されつつ励磁される励磁コイルと、前記メインギヤの回転角度の分解能を規定する数の閉ループが設定される検出コイルとを含み、
前記検出コイルは、導体による前記被測定部が対向する閉ループを対象に、前記励磁コイルとの電磁誘導によって生じる渦電流の大きさに由来して発生する誘導起電力が変化し、
前記第1のセンサは、前記検出コイルの閉ループ毎に前記メインギヤの回転角度が関連付けされつつ、前記誘導起電力が変化した閉ループに関連付けされた回転角度を示す前記第1の電気信号を出力する渦電流センサである
請求項2に記載の回転角度検出装置。
The detector includes an excitation coil that is excited while an excitation signal is applied, and a detection coil in which a number of closed loops that define the resolution of the rotation angle of the main gear are set,
For the detection coil, the induced electromotive force generated due to the magnitude of the eddy current generated by electromagnetic induction with the excitation coil is changed for a closed loop where the measured part by the conductor is opposed,
The first sensor is a vortex that outputs the first electric signal indicating the rotation angle associated with the closed loop in which the induced electromotive force is changed while the rotation angle of the main gear is associated with each closed loop of the detection coil. The rotation angle detection device according to claim 2, wherein the rotation angle detection device is a current sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020180959A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 健二 飯島 Magnetic sensor element, magnetic detector, motor having magnetic sensor element, and device having magnetic detector

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