JP3599568B2 - Rotation angle detection method and rotation angle detection device using rotary transformer - Google Patents

Rotation angle detection method and rotation angle detection device using rotary transformer Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転型トランスを用いた回転角度検出方法及び回転角度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
分離型トランスは、コイルを有するコアを、前記コイルを互いに対向させて配置したもので、対向するコイル間の電磁気的結合により両コイル間で電力や電気信号を非接触で伝送する。このような分離型トランスは、各コアが相対回転する回転型トランスとしても使用され、例えば、自動車のステアリング装置に搭載し、車体に固定されたステアリングコラム側から回転するステアリング側に設けたエアバッグの起爆装置に作動電力等を伝送する伝送手段として利用することができる。
【0003】
一方、近年、自動車には操舵時のロール制御を行うため、ステアリング舵角を検出する検出機構として、例えば、光学式のロータリーエンコーダがステアリング装置に組み込まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車のステアリング装置は、前記エアバッグ起爆用の回転型トランスやホーンスイッチ等、各種の機器類や部品類が密集して配置されている。従って、自動車のステアリング装置の設計においては、前記舵角検出機構の取付スペースを確保するのに苦慮している。
【0005】
このため、例えば、回転型トランスを回転軸方向に薄くしたり、直径を小さくする等の対策により、前記エンコーダの搭載スペースを確保している。
【0006】
しかし、前記舵角検出機構や回転型トランス等の機器類や部品類を個々に製作し、ステアリング装置に個々に搭載すると、製造コストや実装コスト、更には検査コストが嵩むという問題があった。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、回転角度検出機や回転型トランスが占めるスペースを小さくし、製造コストや実装コスト、更には機器類等の検査コストを低減することができる回転型トランスを用いた回転角度検出方法及び回転角度検出装置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、それぞれがコイルと磁性材料コアとを有し回転部材及び固定部材を備え、固定部材のステータ側コアと回転部材のロテータ側コア対向配置させて前記ステータ側コアとロテータ側コアとの間で電力あるいは電気信号を非接触で電送する回転型トランスを用いた回転角度検出方法であって、前記回転部材の外周部に回転角度検出用の検出部を複数設けるとともに、前記固定部材における前記ステータ側コアとは異なる位置に前記検出部を電磁気的あるいは光学的に検出可能な検出手段を設け、この検出手段により、前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出方法を提供する
【0009】
好ましくは、前記検出部を、凹凸、孔あるいはスリットのいずれかとする。
更に、本発明は、前述した回転型トランスに前記検出部及び前記検出手段をそれぞれ備えた回転角度検出装置を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の実施形態を図1乃至図7に基づいて詳細に説明する。
【0011】
先ず、本発明の回転角度検出方法及び回転角度検出装置が適用される回転型トランスについて以下に説明する。
【0012】
回転型トランス1は、例えば、ステアリング装置に取り付けて使用され、図1に示すように、1次側コア2と2次側コア3とが所定のギャップG(=約2〜0.2mm)を介して対向配置され、2次側コア3の外周には、周方向に位置をずらせて検出手段5が2次側コア3に対向させて2個配置されている。このとき、1次側コア2は車体側へ、2次側コア3はステアリングハンドル側へ取り付ける。
【0013】
1次側コア2及び2次側コア3は、それぞれ軟磁性材料を含む合成樹脂からなり、中央に開口を有する円板状のコア2a,3aの互いに対向する面に周方向にそれぞれ2つの溝2b,2cと溝3b,3cが形成され、各溝に平角線等を巻回したコイル2d,2eとコイル3d,3eが配置されている。2次側コア3は、図2に示すように、外周に等間隔の凹凸に成形した複数の検出部3fが設けられている。
【0014】
検出部3fは、2次側コア3がステアリングハンドルの回転と同期して回転するので、凹凸の円周方向の間隔が検出される回転角度の分解能に依存する。例えば、回転角度として4度ごとの情報が必要な場合には、円周方向に90等分して凹凸を形成する。
【0015】
ここで、軟磁性材料とは、残留磁気が極めて少ない性質を有する材料をいう。
【0016】
また、コア2a,3aは、例えば、Ni−Zn系フェライトやMn−Zn系フェライト等の軟磁性フェライト粉末がナイロンやポリフェニレンスルフィド(PPS)等の合成樹脂中に所定量混入したものをリング状に成形したものである。コア2a,aは、リング状に成形された軟磁性フェライト焼結体(例えば、Ni−Zn系フェライトあるいはMn−Zn系フェライト等にバインダー剤を混ぜて焼結したもの)を用いてもよい。
【0017】
コイル2d,2eやコイル3d,3eは、例えば、ポリウレタン系絶縁被膜の上にポリアミド系融着被膜をオーバーコートした巻線等の電線をそれぞれ使用目的に応じて所定回数巻回してリング状に成形したもので、一方の巻回端面がコア2a,3aの対向面に面一に露出している。コイル2d,2eやコイル3d,3eは、リング状に成形できれば、前記電線の導体の断面形状は円形でも矩形でも何でもよい。このとき、例えば、エアバッグ起動用の比較的大きな電力を瞬時に電送するときは大型のコイル2d,3dを、オートクルーズシステムの電気信号のように小さな電流を電送する場合等にはコイル2e,3eを使用する。
【0018】
検出手段5は、永久磁石5aに取り付けたヨーク5bの周囲をコイル5cで覆ったもので、2次側コア3の回転に伴い、検出部3fによって永久磁石5a内に生ずる磁束密度の変化に対応した電圧がコイル5cに励起される。即ち、検出手段5は、2次側コア3の回転により、磁性材料であるコア3aの検出部3fと永久磁石5aとの間のギャップの変化によって磁束の変化が生ずることを利用している。
【0019】
このとき、舵角の検出にはステアリングハンドルの回転方向(左右方向)を識別する必要がある。このため、検出手段5は、コイル5cに励起される電圧の位相差が90度となるように2個配置する。
【0020】
従って、コイル5cに励起される起電力eは、コイル5cの巻数をN、磁束密度をФとすると、巻数Nと磁束密度Фの時間微分(dФ/dt)との積である次式(1)で与えられる。
Δe=−N・dφ/dt……………………(1)
【0021】
以上により、ステアリングハンドルの回転に伴って2次側コア3が回転すると、2つの検出手段5においては、図3に示すように、90度位相が異なる2種類の電圧A,Bが励起される。これらの電圧A,Bを取り出してコンパレータ等の電気的信号処理手段によって波形整形し、2種類の位相差を持つパルスとすることで、2次側コア3、即ち、ステアリングハンドルの回転方向と回転角度を高精度に検出することができる。
【0022】
このような検出方法とすることで、2つの検出手段5や回転型トランス1が占めるスペースを小さくでき、製造コストや実装コスト、更には機器類等の検査コストを低減することができる。
【0023】
ここで、2次側コア3は、外周に等間隔の凹凸に成形した検出部3fを設けた構成としたが、配置上の自由度があれば、図4に示す2次側コア7のように、上面に多数の突起7aを等間隔に設けてもよい。このとき、検出手段5は、2次側コア7の上方に多数の突起7aと対向させて配置する。
【0024】
一方、本発明の方法及び装置は、図5に示す検出手段8を用いて回転型トランス1の回転角度を検出してもよい。
【0025】
即ち、検出手段8は、高比透磁率の焼結センダストやパーマロイ等からなるコア8aとピックアップコイル8bを有している。このとき、ピックアップコイル8bに電流Iを流し、2次側コア3の回転に伴って検出部3fの凹に対応したときの磁気抵抗をR0、検出部3fの凸に対応したときの磁気抵抗をRとすると、式(1)に基づいて次式で表される起電力が検出部3fの凸の有無による磁気抵抗変化に応じて発生する。
Δe=−N・Δφ/Δt=−N・(N・I/R−N・I/R0)/Δt………(2)
【0026】
従って、前記実施形態と同様の処理を行うことにより、所定の角度信号、即ち、2次側コア3(ステアリングハンドル)の回転角度を検出することができる。
【0027】
次に、本発明の方法及び装置は、図6に示す回転型トランス10に適用することも可能である。
【0028】
一般に、ステアリング装置に回転型トランスを搭載する場合、使用する伝送周波数や伝送電力によっては、電磁誘導ノイズに対する誤作動や電磁誘導ノイズの放出を抑制するため、回転型トランスに磁気シールドを施す必要がある。
【0029】
回転型トランス10は、このような磁気シールド対策を考慮したもので、所定のギャップG(=約2〜0.2mm)を介して対向配置される1次側コア11と2次側コア12及び遮蔽板13を有し、1次側コア11は車体側へ、2次側コア12はステアリングハンドル側へ取り付けられる。
【0030】
1次側コア11及び2次側コア12は、それぞれ軟磁性材料を含む合成樹脂からなり、中央に開口を有する円板状のコア11a,12aの互いに対向する面に周方向にそれぞれ2つの溝11b,11cと溝12b,12cが形成され、各溝に平角線を巻回したコイル11d,11eとコイル12d,12eが配置されている。
【0031】
遮蔽板13は、2次側コア12の上に配置され、アルミニウム,銅等からなる円板状の金属板で、中央に開口13aを有し、外周には回転角度の検出精度に応じた多数のスリット13bが周方向に等間隔に設けられている。
【0032】
そして、遮蔽板13は、車体側に設けた取付治具15に取り付けられたLED光源16とフォトセンサ17とによりスリット13bを検出することにより、磁気センサと同様にして、2次側コア12の回転角度を高精度に検出することができるうえ、回転型トランス0への電磁誘導ノイズを遮蔽して外乱の影響を軽減すると共に、回転角度検出に要するスペースの省スペース化を図ることができる。
【0033】
更に、本発明の方法及び装置は、図7に示す回転型トランス20に適用することも可能である。
【0034】
回転型トランス20は、1次側コア21と2次側コア22とが所定のギャップG(=約2〜0.2mm)を介して対向配置され、1次側コア21は車体側へ、2次側コア22はステアリングハンドル側へ取り付けられる。
【0035】
1次側コア21及び2次側コア22は、それぞれ軟磁性材料を含む合成樹脂からなり、中央に開口を有する円板状のコア21a,22aの互いに対向する面に周方向にそれぞれ2つの溝21b,21cと溝22b,22cが形成され、各溝に平角線を巻回したコイル21d,21eとコイル22d,22eが配置されている。1次側コア21は、コア21aの外周に多数の検出孔21fが設けられている。また、2次側コア22は、一側に縁部22fが突出形成され、縁部22fに支持具25が設けられている。支持具25には、LED光源26とフォトセンサ27が取り付けられ、これらにより検出孔21fを検出することにより、磁気センサと同様にして回転角度を高精度に検出することができる。
【0036】
尚、上記実施形態は、回転型トランスを用いた回転角度検出方法及び回転角度検出装置として自動車のステアリング装置のステアリング舵角を検出する場合について説明した。
【0037】
しかし、本発明の回転型トランスを用いた回転角度検出方法及び回転角度検出装置は、電力あるいは電気信号を非接触で電送する互いに相対回転する2つの部材間における回転角度を検出するのであれば、検出対象はステアリング舵角に限定されるものでないことは言うまでもなく、例えば、自動車のドアのヒンジ部やロボットアームの回転角度等、回転の自由度を持つ部材相互間における回転角度を検出する方法及び装置としても使用可能である。また、1次側コア及び2次側コアは、各コアにそれぞれ2つのコイルを設けたが、コイルの数はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【0038】
【発明の効果】
請求項1〜3の発明によれば、回転角度検出機や回転型トランスが占めるスペースを小さくし、製造コストや実装コスト、更には機器類等の検査コストを低減することができる回転型トランスを用いた回転角度検出方法及び回転角度検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を説明するもので、回転型トランスと検出手段の断面正面図である。
【図2】図1の回転型トランスで使用する2次側コアの凹凸からなる検出部を示す斜視図である。
【図3】図1の回転型トランスに設けた2つの検出手段によって励起された90度位相が異なる2種類の電圧の波形図である。
【図4】本発明方法を適用する回転型トランスにおける2次側コアの変形例を示す斜視図である。
【図5】本発明方法の他の例を示す回転型トランスと検出手段の断面正面図である。
【図6】本発明方法の更に他の例を示す回転型トランスと検出手段の断面正面図である。
【図7】本発明方法の他の例を示す回転型トランスと検出手段の断面正面図である。
【符号の説明】
回転型トランス
2 1次側コア
2a コア
2d,2e コイル
3 2次側コア
3a コア
3d,3e コイル
3f 検出部(凹凸)
5 検出手段
5a 永久磁石
5b ヨーク
5c コイル
7 2次側コア
7a 突起
8 検出手段
8a コア
8b ピックアップコイル
10 回転型トランス
11 1次側コア
11a コア
11d,11e コイル
12 2次側コア
12a コア
12d,12e コイル
13 遮蔽板
13a 開口
13b スリット
16 LED光源
17 フォトセンサ
20 回転型トランス
21 1次側コア
21a コア
21d,21e コイル
21f 検出孔
22 2次側コア
22a コア
22d,22e コイル
26 LED光源
27 フォトセンサ
G ギャップ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation angle detection method and a rotation angle detection device using a rotary transformer.
[0002]
[Prior art]
The separation-type transformer has a core having a coil arranged with the coils opposed to each other, and transmits electric power and an electric signal between the two coils in a non-contact manner by electromagnetic coupling between the opposed coils. Such a separation type transformer is also used as a rotary type transformer in which each core relatively rotates. For example, an airbag mounted on a steering device of an automobile and provided on a steering side rotating from a steering column side fixed to a vehicle body. Can be used as transmission means for transmitting operating power or the like to the detonating device.
[0003]
On the other hand, in recent years, for example, an optical rotary encoder is incorporated in a steering device as a detection mechanism for detecting a steering angle in order to perform roll control during steering in a vehicle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a steering apparatus of an automobile, various devices and components such as a rotary transformer and a horn switch for starting the airbag are densely arranged. Therefore, in designing a steering apparatus for an automobile, it is difficult to secure a space for mounting the steering angle detecting mechanism.
[0005]
For this reason, for example, a space for mounting the encoder is secured by taking measures such as reducing the thickness of the rotary transformer in the rotation axis direction or reducing the diameter.
[0006]
However, when devices and components such as the steering angle detection mechanism and the rotary transformer are individually manufactured and mounted on a steering device, there is a problem that manufacturing costs, mounting costs, and inspection costs are increased.
[0007]
The present invention has been made in view of the above, to reduce the space occupied by the rotation angle detecting Organization and rotary transformers, manufacturing cost and mounting cost, and further it is possible to reduce the inspection cost of equipment and the like An object of the present invention is to provide a rotation angle detection method and a rotation angle detection device using a rotary transformer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Since in the present invention to achieve the above object, respectively provided with a rotary member and a stationary member having the a core of the coil and the magnetic material, is disposed opposite the rotator side core of the stator side core and the rotating member of the fixing member wherein a rotation angle detection method using a rotary transformer which electrical transmission in a non-contact power or electric signals between the stator-side core and the rotator-side core Te, detection for the rotation angle detecting the outer periphery of said rotary member a plurality of parts provided Rutotomoni, provided electromagnetic or optically detectable detection means the detection portion at a position different from that of the stator-side core in said stationary member, by the detection means, the rotation angle of said rotary member Provided is a rotation angle detection method for detecting .
[0009]
Preferably, the detection unit is any one of irregularities, holes, and slits.
Further, the present invention provides a rotation angle detection device in which the above-described rotary transformer includes the detection unit and the detection unit.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0011]
First, a rotary transformer to which a rotation angle detection method and a rotation angle detection device of the present invention are applied will be described below.
[0012]
The rotary transformer 1 is used, for example, by attaching it to a steering device. As shown in FIG. 1, the primary core 2 and the secondary core 3 have a predetermined gap G (= about 2 to 0.2 mm). Two detectors 5 are arranged on the outer periphery of the secondary core 3 so as to be displaced in the circumferential direction and opposed to the secondary core 3. At this time, the primary core 2 is attached to the vehicle body, and the secondary core 3 is attached to the steering handle.
[0013]
The primary side core 2 and the secondary side core 3 are each made of a synthetic resin containing a soft magnetic material, and are provided with two grooves in the circumferential direction on opposite surfaces of the disk-shaped cores 2a, 3a having an opening at the center. 2b, 2c and grooves 3b, 3c are formed, and coils 2d, 2e and coils 3d, 3e each having a rectangular wire wound around each groove are arranged. As shown in FIG. 2, the secondary core 3 is provided with a plurality of detectors 3 f formed on the outer periphery thereof with unevenness at equal intervals.
[0014]
Since the secondary core 3 rotates in synchronization with the rotation of the steering handle, the detection unit 3f depends on the resolution of the rotation angle at which the circumferential interval of the unevenness is detected. For example, when information of every four degrees is required as the rotation angle, the unevenness is formed by dividing the circumference equally by 90.
[0015]
Here, the soft magnetic material refers to a material having a property of extremely low residual magnetism.
[0016]
The cores 2a and 3a are formed in a ring shape by mixing a predetermined amount of soft magnetic ferrite powder such as Ni-Zn ferrite or Mn-Zn ferrite into a synthetic resin such as nylon or polyphenylene sulfide (PPS). It is molded. Core 2a, 3 a may use a ring-shape molded a soft magnetic ferrite sintered body (e.g., those sintered by mixing a binder agent in Ni-Zn ferrite or Mn-Zn ferrite, etc.) .
[0017]
The coils 2d and 2e and the coils 3d and 3e are formed into a ring shape, for example, by winding an electric wire such as a winding obtained by overcoating a polyurethane insulating coating with a polyamide fusion coating over a predetermined number of times according to the intended use. One of the winding end surfaces is flush with the opposing surfaces of the cores 2a and 3a. As long as the coils 2d and 2e and the coils 3d and 3e can be formed into a ring shape, the cross section of the conductor of the electric wire may be circular, rectangular or any shape. At this time, for example, large coils 2d and 3d are used for instantaneously transmitting relatively large electric power for starting the airbag, and coils 2e and 3d are used for transmitting a small current such as an electric signal of an auto cruise system. Use 3e.
[0018]
The detecting means 5 covers the periphery of a yoke 5b attached to the permanent magnet 5a with a coil 5c, and responds to a change in magnetic flux density generated in the permanent magnet 5a by the detecting unit 3f with the rotation of the secondary core 3. The applied voltage is excited in the coil 5c. That is, the detecting means 5 utilizes the fact that the rotation of the secondary core 3 causes a change in magnetic flux due to a change in the gap between the detecting portion 3f of the core 3a, which is a magnetic material, and the permanent magnet 5a.
[0019]
At this time, in order to detect the steering angle, it is necessary to identify the rotation direction (left-right direction) of the steering wheel. For this reason, two detectors 5 are arranged so that the phase difference of the voltage excited by the coil 5c becomes 90 degrees.
[0020]
Therefore, the electromotive force e excited in the coil 5c is the product of the number of turns N and the time derivative (d 磁 束 / dt) of the magnetic flux density 、, where N is the number of turns of the coil 5c and 磁 束 is the magnetic flux density. ).
Δe = −N · dφ / dt (1)
[0021]
As described above, when the secondary core 3 rotates with the rotation of the steering handle, two types of voltages A and B having a phase difference of 90 degrees are excited in the two detecting means 5 as shown in FIG. . These voltages A and B are taken out, the waveform is shaped by an electric signal processing means such as a comparator and the like, and a pulse having two kinds of phase differences is obtained. The angle can be detected with high accuracy.
[0022]
With such a detection method, the space occupied by the two detection means 5 and the rotary transformer 1 can be reduced, and the manufacturing cost, the mounting cost, and the inspection cost of equipment and the like can be reduced.
[0023]
Here, the secondary core 3 has a configuration in which the detection unit 3f formed into unevenness at equal intervals is provided on the outer periphery. However, if there is a degree of freedom in arrangement, as shown in FIG. Alternatively, a number of projections 7a may be provided on the upper surface at equal intervals. At this time, the detecting means 5 is arranged above the secondary core 7 so as to face the many protrusions 7a.
[0024]
On the other hand, the method and the apparatus of the present invention may detect the rotation angle of the rotary transformer 1 using the detection means 8 shown in FIG.
[0025]
That is, the detecting means 8 has a core 8a made of sintered sendust or permalloy having a high relative permeability and a pickup coil 8b. At this time, a current I flows through the pickup coil 8b, and the magnetic resistance corresponding to the concave portion of the detecting portion 3f with the rotation of the secondary core 3 is R0, and the magnetic resistance corresponding to the convex portion of the detecting portion 3f is R0. Assuming that R, an electromotive force represented by the following equation based on the equation (1) is generated according to a change in magnetoresistance due to the presence or absence of a protrusion of the detection unit 3f.
Δe = −N · Δφ / Δt = −N · (NI / R−NI / R0) / Δt (2)
[0026]
Therefore, by performing the same processing as in the above-described embodiment, a predetermined angle signal, that is, the rotation angle of the secondary core 3 (steering handle) can be detected.
[0027]
Next, the method and apparatus of the present invention can be applied to the rotary transformer 10 shown in FIG.
[0028]
Generally, when a rotary transformer is mounted on a steering device, it is necessary to apply a magnetic shield to the rotary transformer in order to suppress malfunctions and emission of electromagnetic induction noise depending on the transmission frequency and transmission power used. is there.
[0029]
The rotary transformer 10 takes such magnetic shielding measures into consideration, and includes a primary core 11, a secondary core 12, and a primary core 11 that are arranged to face each other with a predetermined gap G (= about 2 to 0.2 mm). A primary core 11 is attached to the vehicle body side, and a secondary core 12 is attached to the steering handle side.
[0030]
The primary side core 11 and the secondary side core 12 are each made of a synthetic resin containing a soft magnetic material, and are provided with two grooves in the circumferential direction on the opposing surfaces of the disk-shaped cores 11a, 12a having an opening at the center. 11b, 11c and grooves 12b, 12c are formed, and coils 11d, 11e and coils 12d, 12e each having a rectangular wire wound in each groove are arranged.
[0031]
The shielding plate 13 is disposed on the secondary core 12 and is a disk-shaped metal plate made of aluminum, copper, or the like, has an opening 13a at the center, and has a plurality of outer peripheral portions corresponding to the rotation angle detection accuracy. Are provided at equal intervals in the circumferential direction.
[0032]
Then, the shield plate 13 detects the slit 13 b by the LED light source 16 and the photosensor 17 attached to the attachment jig 15 provided on the vehicle body side, and thereby the secondary core 12 is formed in the same manner as the magnetic sensor. In addition to being able to detect the rotation angle with high accuracy, it is also possible to reduce the influence of disturbance by shielding electromagnetic induction noise to the rotary transformer 10 and to save the space required for the rotation angle detection. .
[0033]
Further, the method and apparatus of the present invention can be applied to the rotary transformer 20 shown in FIG.
[0034]
In the rotary transformer 20, a primary core 21 and a secondary core 22 are arranged to face each other via a predetermined gap G (= about 2 to 0.2 mm). The secondary core 22 is attached to the steering handle.
[0035]
The primary side core 21 and the secondary side core 22 are each made of a synthetic resin containing a soft magnetic material, and are formed with two grooves in the circumferential direction on the opposing surfaces of the disk-shaped cores 21a, 22a having an opening at the center. 21b, 21c and grooves 22b, 22c are formed, and coils 21d, 21e and coils 22d, 22e each having a rectangular wire wound around each groove are arranged. The primary side core 21 is provided with a large number of detection holes 21f on the outer periphery of the core 21a. The secondary core 22 has an edge 22f protruding from one side, and a support 25 is provided on the edge 22f. An LED light source 26 and a photo sensor 27 are attached to the support 25, and by detecting the detection holes 21f with these, the rotation angle can be detected with high accuracy in the same manner as the magnetic sensor.
[0036]
The above embodiment has been described for the case of detecting the steering angle of the vehicle steering apparatus as the rotation angle detecting method and the rotation angle detecting apparatus using a rotary transformer.
[0037]
However, the rotation angle detecting method and the rotation angle detecting apparatus using a rotary transformer of the present invention, if detecting the rotation angle between two members that rotate relative to one another for transferring power or electric signals in a non-contact, detected is not to mention not limited to the steering angle, for example, a method for detecting a rotation angle between the member cross with the rotation angle of the hinge portion and a robot arm of a motor vehicle door, the freedom of rotation and It can also be used as a device . In addition, although the primary side core and the secondary side core each have two coils provided in each core, it is needless to say that the number of coils is not limited to this.
[0038]
【The invention's effect】
According to the invention of claims 1 to 3, to reduce the space occupied by the rotation angle detecting Organization and rotary transformers, manufacturing cost and mounting cost, rotary transformer further capable of reducing the inspection cost of equipment and the like And a rotation angle detection device using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional front view of a rotary transformer and a detecting means for explaining a method of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a detection unit including irregularities on a secondary core used in the rotary transformer of FIG. 1;
FIG. 3 is a waveform diagram of two kinds of voltages having different phases by 90 degrees which are excited by two detecting means provided in the rotary transformer of FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view showing a modified example of a secondary core in a rotary transformer to which the method of the present invention is applied.
FIG. 5 is a sectional front view of a rotary transformer and a detecting means showing another example of the method of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional front view of a rotary transformer and a detecting means showing still another example of the method of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional front view of a rotary transformer and a detecting means showing another example of the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
Single- turn type transformer 2 Primary side core 2a Core 2d, 2e coil 3 Secondary side core 3a Core 3d, 3e coil 3f Detector (irregularities)
5 Detecting means 5a Permanent magnet 5b Yoke 5c Coil 7 Secondary core 7a Projection 8 Detecting means 8a Core 8b Pickup coil 10 Rotary transformer 11 Primary core 11a Core 11d, 11e Coil 12 Secondary core 12a Core 12d, 12e Coil 13 Shielding plate 13a Opening 13b Slit 16 LED light source 17 Photosensor 20 Rotary transformer 21 Primary core 21a Core 21d, 21e Coil 21f Detection hole 22 Secondary core 22a Core 22d, 22e Coil 26 LED light source 27 Photo sensor G gap

Claims (3)

コイルと磁性材料のロテータ側コアとを有する回転部材と、コイルと磁性材料のステータ側コアとを有する固定部材とを備え、前記ロテータ側コア及び前記ステータ側コアを対向配置させて前記ステータ側コアと前記ロテータ側コアとの間で電力あるいは電気信号を非接触で電送する回転型トランスを用いた回転角度検出方法であって、
前記回転部材の外周部に回転角度検出用の検出部を複数設けるとともに、前記固定部材における前記ステータ側コアとは異なる位置に前記検出部を電磁気的あるいは光学的に検出可能な検出手段を設け、この検出手段により、前記回転部材の回転角度を検出することを特徴とする回転型トランスを用いた回転角度検出方法。
A rotary member which chromatic and rotator side core of the coil and the magnetic material, coil and a fixing member having a stator side core of magnetic material, the said rotator side core and the stator-side core are opposed disposed stator a rotational angle detection method using the rotary transformer for electrical transmission in a non-contact power or electrical signals to and from the rotator side core and the side core,
The rotating member of the outer peripheral portion in the rotation angle detecting the detector plurality of Rutotomoni, provided electromagnetic or optically detectable detection means the detection portion at a position different from that of the stator-side core in said stationary member A rotation angle detecting method using a rotary transformer, wherein the detecting means detects a rotation angle of the rotating member.
前記検出部が、凹凸、孔あるいはスリットのいずれかである請求項1の回転型トランスを用いた回転角度検出方法。2. The rotation angle detecting method according to claim 1, wherein the detection unit is any one of an unevenness, a hole, and a slit. コイルと磁性材料のロテータ側コアとを有する回転部材と、コイルと磁性材料のステータ側コアとを有する固定部材とを備え、前記ロテータ側コア及び前記ステータ側コアを互いに対向配置させて前記ステータ側コアと前記ロテータ側コアとの間で電力あるいは電気信号を非接触で電送する回転型トランスと、A rotating member having a coil and a rotator-side core made of a magnetic material; and a fixed member having a coil and a stator-side core made of a magnetic material. A rotary transformer for transmitting electric power or an electric signal in a non-contact manner between the core and the rotator-side core,
前記回転部材の外周部に設けられた回転角度検出用の複数の検出部と、A plurality of detecting units for detecting a rotation angle provided on the outer peripheral portion of the rotating member,
前記固定部材における前記ステータ側コアとは異なる位置に設けられ、前記検出部を電磁気的あるいは光学的に検出して、前記回転部材の回転角度を検出する検出手段とA detection unit that is provided at a position different from the stator-side core in the fixing member, detects the detection unit electromagnetically or optically, and detects a rotation angle of the rotation member;
を備えたことを特徴とする回転型トランスを用いた回転角度検出装置。A rotation angle detection device using a rotary transformer, comprising:
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