JPH06207833A

JPH06207833A - 誘導位置表示器

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Publication number: JPH06207833A
Application number: JP4131384A
Authority: JP
Inventors: Walter Mehnert; メーナルトヴァルター; Thomas Theil; テイルトーマス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 1994-07-26
Anticipated expiration: 2017-11-20
Also published as: EP0510367A1; ES2098386T3; ATE203321T1; EP0664441A3; ES2161248T3; JP3349168B2; EP0510367B1; DE4113745A1; CA2067076C; DE59209910D1; DE4113745C2; US5323109A; DE59207646D1; EP0664441B1; EP0664441A2; ATE146275T1; CA2067076A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】極度に簡単な構造ながら、測定コイル装置を
通して最大の乱されていない均質な磁束を得ることので
きる誘導位置表示器を提供する。【構成】それぞれ単一の捲回部を包含する２つの測定
コイルは２つの半円形の表面要素３８，３９を囲んでい
る。これらの表面要素は、ここでは１つの平面内に配置
されており、互いに補い合って実際に閉じた円形リング
を形成する。表面要素は、中央の連結用導体３４と連結
用導体３６によって構成される２つの共通の縁部を有す
る。ヨーク４は、実質的に、２つの半円形のディスク４
０，４１を包含し、これらのディスクは、異なった半径
を有し、平面において円形の直径に沿って延びる縁が互
いに関して直接的に並んだ状態で延び、２つの円弧が互
いから離れるような向きとなるように配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項１の特徴記載部分に記載されているタイプの誘導位置
表示器に関する。

【０００２】このタイプの位置表示器あるいは位置セン
サは、電気信号を発生するように作動し、この電気信号
によって、任意の瞬間に、２つのボデーのうちの一方の
他方に対する瞬間的な位置について情報を得ることがで
きるように、２つのボデー間の連続的あるいは間歇的に
生じる相対運動をモニタあるいは追跡し、測定すること
ができる。

【０００３】

【従来の技術】このような表示器の一例として、たとえ
ば、機械フレーム構造に対して変位できる機械キャリッ
ジの瞬間的な位置を高い精度で検出し、制御するように
なっている線形表示器またはセンサがある。この目的の
ためには、キャリッジが高速で移動しているときでも、
キャリッジの瞬間位置についての情報を与える信号を常
時発生する必要がある。

【０００４】別の構造として、回転体、たとえば、電動
機のロータのステータに対する瞬間角度位置、あるい
は、相対的に回転できる２つのボデー間の回転角度、た
とえば、経緯儀の望遠鏡の方位角または垂直角を測定す
る回転表示器または回転センサがある。

【０００５】同様にして、自動車の車輪の回転角度位置
または角速度あるいは気化器のバタフライ弁の瞬間角度
位置を測定するのにも回転表示器または回転センサを用
いることができる。

【０００６】本明細書の冒頭で記載したタイプの線形位
置表示器は、ドイツ国特許明細書第25 11 683 号に見出
すことができる。この公知の表示器においては、強磁性
磁束ガイド手段は、平坦な側面間にエアギャップを持つ
ように互いに平行に配置された２つの矩形の細長い扁平
プレートを包含する。矩形の２つの短い方の辺の１つ
で、これらのプレートは、Ｕ字形の長手方向の断面を与
えるようにプレートの平面に対して直角に延びるアーム
部によって連結されている。アーム部は励磁器コイルを
貫いて延びている。励磁器コイルは、交流電流の供給を
受け、磁束を発生する。この磁束は、エアギャップを横
切って環状に閉じた経路を流れることができ、ほぼ均質
な磁界をエアギャップに生じさせる。

【０００７】磁束ガイド手段は、２つの相対的に移動で
きるボデーのうちの一方に連結され、他方のボデーには
測定コイル装置が連結してある。この測定コイル装置
は、プリント回路の形をしており、２つの測定コイルを
有し、各測定コイルはそれぞれ表面要素を取り囲む複数
の巻き線を包含している。

【０００８】このように形成された表面要素は、異なっ
た寸法を有し、交互に配置してある。だいたいにおい
て、配置は細長い測定コイル形態となっており、これは
モニタすべき移動の方向に延びており、その最大幅を定
めている。測定コイルのキャリヤ・ボードが磁束ガイド
手段の２つのプレート間にそれらと平行に配置してあ
る。磁束ガイド手段のプレート間に形成されたエアギャ
ップの２つの互いに対向する壁面は、測定コイルのキャ
リヤ・ボードの表面、したがって、測定コイルとほぼ矩
形の渡り面のところで交差するほぼ平行六面体状空間領
域において壁面間を横切る磁束を濃縮する。渡り面の長
手方向は、測定コイル装置全体を横切る移動方向に対し
て直角であり、また、渡り面の幅は、移動方向におい
て、最大移動幅よりもかなり短くなっている。モニタす
べき２つのボデーのうちの一方が他方のボデーに対して
移動するとき、渡り面は測定コイル装置の表面要素の上
を変位させられ、それによって、個々の巻き線を流れる
磁束が変化し、それぞれの測定コイルが可変振幅の電気
信号を出力する。測定コイルで発生した出力交流電圧信
号は整流された可変直流電圧信号となる。これらの交流
直流電圧信号の大きさは、２つのボデーのうちの一方が
他方のボデーに対して取る瞬間位置を示す。干渉の影響
を抑え、中央位置と組み合わせたゼロ・ポテンシャルに
対して対称的である出力信号を発生させるために、２つ
の測定コイルは、２つのボデーの移動の際に一方の測定
コイルとの重なり状態のまま、他方の測定コイルとの重
なり状態へ移行し、そして、その逆の移行を行う渡り面
の領域において互いに鏡像の関係に配置してある。この
状況において、２つの測定コイルの出力信号から差信号
は、モニタすべき移動範囲のできるだけ大きな部分にわ
たってできるだけ正確に線形形態をたどる。別の出力信
号特性が予め決められている構成の場合には、同様の要
領で、選定された構成によって理論的に予め決定された
特性が全移動範囲にわたってできるだけ正確に維持され
ることが望ましい。

【０００９】この要件は現在の技術状況によって適える
には不適当である。したがって、たとえば、ドイツ国特
許明細書第25 11 683 号から容易にわかるように、この
構成で達成しようとしている出力信号特性の線形形態
が、２つの限界位置に接近するとき、鋭い点ではなくて
丸い点で終っている。また、実際に、このような構成の
特性が、ゼロ通過領域で、線形ではなくてＳ字形に変形
することもわかる。明らかに、この非線形性は、表示器
の出力側に配置した電子回路によって部分的に補正する
ことができる。しかしながら、これには付加的な構造を
伴い、コストが増大する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】これに鑑みて、本発明
の目的は、本項の冒頭に述べたタイプの誘導位置表示器
において、かなり簡単で低コストの構造ながら、その直
接出力信号が、可能なかぎり最高の精度で、できるかぎ
り大きな移動範囲部分にわたって構造特性形態をたどる
誘導位置表示器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成すべく、
本発明は特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴を提供
する。

【００１２】本発明によるこれらの特徴は、実際に達成
される出力信号特性が理論的に予め決められた構成から
離れているために、測定精度および分解能に関して現在
の技術状況で持ち上っている困難の一部が、励磁器コイ
ルの発生する磁束の漏出部分、そして、特に渡り面の縁
領域における磁界の不均質さが、モニタすべき移動に依
存して、測定コイル装置に種々の要領で作用するという
事実によるという認識に基づいている。

【００１３】このような干渉による影響を減らすため
に、本発明は、極度に簡単な構造ながら、測定コイル装
置を通して最大の乱されていない均質な磁束を得ること
のできる誘導位置表示器を提供するこを目的とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、この方向における第１の実質
的なステップは、少なくとも２つの環状に閉じた経路が
励磁器コイルによって発生した磁束に与えられ、前記経
路の一方が測定経路、すなわち、渡り面を構成するギャ
ップを横切って、測定コイル装置の少なくとも１つの表
面要素が位置した領域において測定信号を発生するのに
用いられる有用なすなわち有効な磁束を通す経路として
作用し、少なくとも１つの別の環状に閉じた経路が補正
経路として作用し、励磁器コイルから来る他の磁束ので
きるだけ大きな部分を搬送し、少なくとも移動あるいは
位置に依存する影響を前記少なくとも表面要素に加える
ことがないという特徴によって表わされる。

【００１５】本発明の磁束ガイド手段の構成によれば、
環状に閉じた経路の外側に存在する漏洩磁界が現在の技
術状況に比べてかなり減じられ、均質化されるばかりで
なく、測定コイル装置の影響（なお存在するので）がモ
ニタすべき移動に依存する変化を最小限にする構成とす
ることもできる。これによれば、実際の特性形態は、公
知の誘導位置表示器の場合よりもかなり大きい精度をも
って、選択した形態によって理論的に予め決定される曲
線をたどる。

【００１６】本発明によって得られる少なくとも２つの
環状に閉じた経路は、互いに完全に分離していてはいけ
ない。たいていの場合、測定経路および補正経路は、い
くつかの部分あるいはその大部分において、分磁束ガイ
ド手段の同じ領域を通って延びている。各経路が他の経
路の一方に属さない部分を持つ場合、各測定経路の前記
一部分が測定コイル装置の少なくとも１つの表面要素を
配置した領域において対応した渡り面を構成するギャッ
プを含み、各補正経路の対応する部分が前記表面要素の
すべてを通過して磁束を精密に案内すれば充分である。

【００１７】干渉による影響を特別にかなり減じるとい
うことは、少なくとも２つの利用できる環状に閉じた経
路によってできるかぎり高い対称性を提供することによ
って達成される。

【００１８】たとえば回転表示器あるいは線形表示器の
形をしたそれぞれ特殊な形態に依存して、最大対称性は
以下の点の１つあるいはそれ以上もしくはそれらすべて
によって得ることができる。測定経路および補正経路
は、実質的に同じあるいは少なくとも類似した幾何学形
態であってもよいし、できるかぎり多くの点で同じ磁束
密度を持ってもよいし、あるいは、これら両方であって
もよい。特に、両タイプの環状に閉じた経路は同じリラ
クタンスを持っているとよい。好ましくは、リラクタン
スが測定経路のギャップのリラクタンスにほぼ等しいギ
ャップを包含する補正経路によっても達成される。

【００１９】原則として、補正経路のギャップは、測定
信号を発生するのにも用いることができる。回転表示器
の場合、測定精度に関して極端な要件れべるを設定する
ことはできない。その目的のために、そのギャップの領
域には別の測定コイルが配置され、これはそれ自体の出
力端子を持つか、あるいは、実際の測定経路のギャップ
領域に配置した測定コイルに電気的に接続する。いずれ
にしても、２つの測定コイルで発生した電圧が加えられ
て最小、最大の出力信号の差を大きくするようになって
いる。

【００２０】励磁器コイルの発生する磁束のための少な
くとも２つの環状に閉じた、磁気的に対称的な経路を提
供するという本発明の概念は、２つの基本的に異なるタ
イプの誘導位置表示器に関連して用いることができる。

【００２１】１つの形態において、励磁器コイルおよび
そのコアならびに測定コイル装置は、少なくともモニタ
すべき移動の方向において、好ましくは完全に、２つの
相対的に移動できるボデーの１つに固定される。その場
合、コアの他に、磁束ガイド手段はヨークも包含し、こ
のヨークは少なくとも１つのギャップ分だけコアから分
離しており、それに相対的に動くことができる。環状形
態において磁束のための少なくとも２つの経路を閉じる
ように作用するヨークは、２つの相対的に移動できるボ
デーのうち他方のボデーに連結されている。好ましくは
ヨークとコアの間に設けられた３つのギャップのうちの
１つは、２つの環状に閉じた経路のうちの１つに配置さ
れ、別のギャップが２つの環状に閉じた経路の他方の経
路に配置してあり、第３のギャップが両経路に同じ要領
で配置してあり、コアに対するヨークの可動性のために
のみ設けてある。

【００２２】少なくとも測定経路に設けたギャップの領
域において、測定信号の発生に必要なように測定コイル
装置が上記の要領で設けられる。

【００２３】この第１の形態の利点は、コアが励磁器コ
イルのための機械的な取付部としても役立ち、測定コイ
ル装置がすべてのこれらの部材と同様に２つの相対的に
動けるボデーの１つに連結されるということにある。さ
らに、特に重要と考えられる点は、測定経路および補正
経路が厳密に互いに分離しているということである。

【００２４】第２の形態においては、少なくとも測定コ
イル装置は、好ましくは、励磁器コイルも、２つの相対
的に移動できるボデーのうちの一方に連結され、磁束ガ
イド手段が２つの相対的に移動できるボデーのうちの他
方のボデーに固定された一体ボデーを構成する。製造上
および組立上の理由のために、磁束ガイド手段は明らか
に複数の部分からなり得るが、これらの部分は組み立て
状態で相互に固定され、モニタすべき移動によって、測
定コイル装置に対して一体に変位する。この場合、測定
コイル装置がプリント回路の形をしていると特に有利で
ある。この目的で必要とするボードまたはプレート部材
は、励磁器コイル（これも好ましくはプリント回路の形
をしている）のためのキャリヤとしても役立つ。

【００２５】この第２の形態は、少なくとも２つの環状
に閉じた経路に配置された２つのギャップのみを必要と
する。各ギャップがリラクタンスを表わすので、１つの
ギャップを節減すればより大きな磁束を得ることがで
き、同じ入力パワーで、より大きな出力を発生すること
ができる。したがって、有用すなわち有効磁束に関して
リラクタンス全体が小さくなり、有用／漏出磁束比の点
でかなり有利となる。さらに、この構造でも与えられる
２つのギャップが磁束ガイド手段の本体（一体に動く）
に形成してあり、その結果、形状、特にその幅がモニタ
すべき移動に完全に依存する。第１の形態の場合、磁束
ガイド手段の相対的に動ける部分が適当に装着され、案
内される場合にのみ達成され得るが、これは比較的高価
である。この場合、励磁器コイルを通過する磁束ガイド
手段の中央部分がなんらエアギャップを持たないので、
外部の干渉現象を測定コイルからなくすことができる。
この構成は、また、測定経路および補正経路間の対称性
を適切なものとする。

【００２６】測定コイル装置の表面要素（ここを通して
磁束が流れる）が適切な形状、寸法である場合、磁束ガ
イド手段と測定コイル装置の間などの「標準化した」取
付手段で生じる偏心性あるいは取付間隙効果が測定信号
についての非物質的な影響のみを持つということが可能
となる。したがって、第２の形態では、誘導位置表示器
の相対可動部材の取り付けに関して設定しなければなら
ない要件はかなり引くなる。

【００２７】両形態の利点は、測定コイル装置および励
磁器コイルが２つの相対的に移動できるボデーのうちの
一方に常に一体に連結でき、それぞれの使用状況におい
て、この一方のボデーが固定であると考えられる。すな
わち、作動兼評価電子システムに対して動かないという
ことである。ヨークのみあるいは磁束ガイド手段全体が
他方のボデーに固着され、この他方のボデーが電子シス
テムに対して移動する。しかしながら、ヨークまたは磁
束ガイド手段はなんら電気的な接続線を必要とせず、現
在の技術状況で知られる回転表示器に必要な継手手段が
不要となり、励磁器コイルは２つの相対的に移動できる
ボデーのうちの一方に連結され、測定コイル装置が２つ
の相対的に移動できるボデーのうち他方のボデーに連結
される。

【００２８】両形態において、ギャップ、したがって、
渡り面および測定コイル装置の表面要素を構成する壁面
の形状および相対的な配置は、広い範囲内で変えること
ができ、それぞれの使用環境に適した要領で適用され得
る。それに関連して、特に、モニタすべき２つのボデー
が所与の相対運動を行うときに、測定コイルの出力信号
またはそこから変調によって導き出された直流電圧信号
の形態をかなり異なった方法で決定することができる。
したがって、たとえば、モニタすべき２つのボデー間の
ような一回の移動に関して、復調された出力信号は、正
弦周期、複数の正弦周期、線形立ち上がり、線形立ち上
がりと対応する線形立ち下りが、複数の対称的あるいは
非対称的三角曲線またはこれらの曲線の任意の部分を通
る。

【００２９】かなりの距離またはかなり角度にわたって
２つのボデーの相対移動の際、出力信号が周期的に何回
も生じても同じ曲線形態である場合、明らかに２つのボ
デーのうちの一方の他方に対する位置に関して或る種の
不確定性を生じるが、多くの使用状況では、この不確定
性はなんら問題を生じない。たとえば、９０度の回転角
度の後に所与の制御信号を生じさせるべく回転表示器を
用いた場合、この９０度の角度は、本発明による構成に
よって可能なかぎり非常に高い分解能で確認しなければ
ならない。しかしながら、絶対角度、すなわち、４つの
連続した９０度のセグメントのどれかがちょうど遷移し
た絶対角度は意味はない。

【００３０】少なくとも２つの環状に閉じた経路が励磁
器コイルによって発生する磁束に対して設けられ、これ
らの経路のうちの少なくとも１つが測定信号を発生する
のに用いられるという特徴によって、漏出磁界はかなり
減じられ、残りの磁界もかなり均質化される。しかしな
がら、ギャップの壁面によって構成された渡り面によっ
て可変程度で覆われた少なくとも１つの表面要素と組み
合わせたギャップの縁領域では常に或る種の磁界非均質
現象が生じるが、このような磁界非均質現象の測定結果
への影響は次のステップによって排除あるいはかなり減
じることができる。すなわち、まず、少なくとも１つの
表面要素および渡り面が同じ形態であり、それらの縁線
が互いにほぼ平行に延びるように配置されていると有利
である。特に好ましい実施例では、少なくとも１つの表
面要素および渡り面は、ほぼ４辺であり、表面要素およ
び渡り面の両方の一対の縁線が渡り面が表面要素に対し
て変位する方向に対してほぼ平行に延び、それぞれ第２
対の縁線が前記方向に対してほぼ直角に延びるように配
置される。

【００３１】それ故、好ましくは、少なくとも１つの表
面要素に対して、前記対の縁線はかなり小さい間隔を持
ち、特に有利には、渡り面の対応した対の縁線よりもか
なり大きい間隔を持つ。

【００３２】前記の場合、表面要素のそれぞれの縁はギ
ャップを横切る磁束の均質領域にあり、この磁束の非均
質部分が表面要素を通ることはなく、したがって、測定
信号およびその変形になんら影響することがない。明ら
かに、これに関する必要条件は、測定コイル装置に関し
てそれぞれヨーク、全磁束ガイド手段を取り付け、案内
する手段が、変位方向に対して横方向に生じる変動が小
さく、表面要素の側縁が磁束の均質領域を決して出ない
ようにした精度である。

【００３３】この限界は第２の場合には生じない。この
場合、表面要素のそれぞれの測定値が渡り面に対してか
なり大きくなり、非均質磁界成分が、指数的に外方へ減
じる強度によって測定信号についてなおなんらかの影響
を持ち得るので、変動が変位方向に対して横方向へ生じ
た場合でも、より低い標準の取り付け、案内手段で、表
面要素内に留まるためである。

【００３４】少なくとも１つの表面要素および渡り面
の、変位方向に対して直角に延びる縁線に関して幾分異
なった考えが当てはまる。この場合、１つの可能性は、
少なくとも１つの表面要素および渡り面が移動方向に相
互に変位する関係に配置され、モニタすべき２つのボデ
ーが互いに取り得るすべての位置において、渡り面の、
変位方向に対して横方向に延びる１つの縁線が常に少な
くとも１つの表面要素の外に留まり、渡り面の対向して
位置した縁線が常に前記表面要素内に移動し、さらに、
実際に生じる移動程度が制限されて渡り面の横方向に延
びる縁線が表面要素の対応した縁線に、これらのギャッ
プ縁に存在する磁界非均質性が部分的に振る舞うことの
できる程度まで接近することが決してないような寸法で
あるということである。少なくとも１つの表面要素の１
つの横方向の縁線は、したがって、この場合、常に、ギ
ャップを横切る磁束の均質領域に位置し、表面要素の
「対向して位置した」縁線は、常に、合理的に関係のあ
る強度のすべての非均質磁界部分も２つのボデーの任意
の可能性のある位置にも含まれるようにギャップの外側
に留まる。もちろん、これは、本装置が最大限に使用さ
れ得る移動程度よりもかなり移動方向で大きくなければ
ならないということを意味する。

【００３５】３６０度またはそれ以上の角度をモニタす
るようになっている回転表示器の場合、上記の状態が維
持される必要はない。したがって、この場合、装置の長
さが移動方向においてできるかぎり短くあるべきである
すべての場合におけると同様に、少なくとも１つの表面
要素と渡り面の変位方向における寸法は同じであるよう
に選定される。漏洩磁界および非均質性が渡り面および
表面要素のそれぞれの、移動方向に対して横方向に延び
る縁のところで作用する可能性のある影響の低減は、こ
の場合、前記縁のところで少なくとも１つの表面要素を
構成する測定コイルの導体部分（単数または複数）を完
全に強磁性物質に埋め込むことによって達成される。

【００３６】強磁性材料を完全に充填する方法で均質化
された導体環境を使用することは、それが測定の目的に
使用される磁束の最適な均質化を行うため、特に有利で
ある。さらに、より低いリラクタンス・レベルを持つよ
り小さいエアギャップを達成することができ、これによ
り、磁束はより大きくなり、継手効果はさらに向上し、
その結果、同じ入力パワーでより高い出力信号を発生さ
せることができる。漏出の影響は減り、有効磁束対漏出
磁束の比率がより良くなる。

【００３７】その理由は、１つには、有効磁束のリラク
タンスが低いために、他方、縁効果の局部的な範囲がよ
り小さいために、「均質化された」漏出磁界の影響がよ
り小さいという事実による。

【００３８】さらに、測定コイル装置のアンテナ効果
は、干渉信号の送信、受信の両方に関して低下する。

【００３９】特に低いリラクタンス・レベルは、少なく
とも１つの表面要素と組み合わせた環状に閉じた経路に
関して、ギャップの対向した壁面間に配置され、その内
部幅をほぼ架橋している強磁性材料の充填体を設けた場
合に、達成され得る。この充填体は、測定コイル装置に
固定され、少なくとも１つの表面要素の表面をできるだ
け広く覆う。コアが測定コイル装置に固定されている形
態では、この充填体は、ヨークの方向において測定コイ
ル巻き線（単数または複数）を通して突出するコアの一
体要素であってもよい。他の形態では、充填体は、磁束
ガイド手段が全体的に測定コイル装置およびそこに固定
した充填体に対して移動しなければならないので、完全
に磁束ガイド手段から分離している。この場合、充填体
は測定コイル装置のキャリヤ・プレートまたはボード部
材によって保持され得る。

【００４０】原則的に、充填体およびヨークの対向した
表面または充填体と磁束ガイド手段は互いに接触しても
よい。誘導位置表示器の電磁機能はその最適状態にあ
る。これら相互に移動できる表面の間のできるかぎる小
さい距離は、機械的な理由、特に、摩耗あるいは摩擦制
動を避ける理由で望ましい。

【００４１】上記の考察は、測定コイル装置が持つ表面
要素の数には無関係に、したがって、特に、ただ１つの
表面要素得しかない場合にも、当てはまる。

【００４２】しかしながら、従来技術、たとえば、ドイ
ツ国特許明細書第25 11 683 号は、異なった構成を開示
している。この構成では、複数の表面要素、たとえば、
２つの表面要素が設けてあり、各表面要素はそれ自体の
測定コイル巻き線によって囲まれており、この測定コイ
ル巻き線は、最も単純な場合、単一の捲回部しかなく、
その２つの開放端の間で交流電圧信号が取り出され得
る。上記の文献に記載されている実施例では、２つの表
面要素が三角形の形をしており、１つの平面で並べて配
置してあり、互いに補い合って細長い矩形を形成し、長
辺が磁束ガイド手段のギャップの壁面によって構成され
る渡り面の変位方向に対して平行に延びるようになって
いる。この渡り面は、矩形ともなっており、変位方向の
寸法が最大変位長に比べて小さく、変位方向に対して直
角の方向では、２つの三角形の表面要素の構成する矩形
より幾分大きくなっており、常時矩形を覆うようなもの
となっている。２つの三角形の斜辺を形成する２つの捲
回部の導体部分は、所定の間隔でかつ渡り面の変位方向
に対して傾斜して相互に平行に延び、変位の際に、ギャ
ップを横切って１つの表面要素を通過する磁束の部分
が、他方の表面要素を通過する部分が減少する程度まで
増大し、そして、その逆の変化を行うようになってい
る。このようにして得た２つの測定コイル信号は、整流
後に互いに減算され、ゼロ・ポテンシャルに対して対称
的であり、可能性のある干渉による影響の一部を軽減
し、モニタすべき２つのボデーの瞬間位置を表わすほぼ
線形の信号を与える。

【００４３】表面要素または渡り面あるいはこれら両方
の異なった構成、配置によって、任意数の表面要素を含
む一般的な状況に関して既に上述したように、このよう
な差信号について、線形以外の形態を得ることも可能で
ある。

【００４４】これらの差信号すべてに関して、それらの
実際の形態が選定された構造によって理論的に予め決め
られた、すなわち、モニタすべき移動の範囲の少なくと
も或る部分において所望の線形に決められた形態から逸
脱しており、測定精度または分解能あるいはこれら両方
を制限するので望ましくないことがわかった。

【００４５】これに関してさらに改善を行うために、す
なわち、さらに大きく、乱されていない均質な有用また
は有効磁束を発生させるために、本発明によれば、少な
くとも２つの表面要素が共通の縁部分を有し、この縁部
分の上をモニタすべき移動によって渡り面が移動するこ
とができるようになっている。

【００４６】この構成は次のことに基づいている。すな
わち、従来技術と同様に、２つの相互に隣接した表面要
素は２つの並んだ縁部分を用いて分離されており、これ
らの縁部分が渡り面の変位方向に或る間隔で配置され、
それぞれが対応する測定コイル巻き線の導体部分によっ
て構成されている場合、これらの縁の間には、常に、表
面要素の一方あるいは他方のいずれかに属さない表面領
域が留まる。この表面領域を通る磁束は、渡り面が２つ
の表面要素上を変位する間、一方の表面要素を囲む測定
コイルか、あるいは、他方の表面要素を囲む測定コイル
のいずれかに測定信号を発生させるのには貢献しない。
干渉磁界の影響が差形成操作によて完全に排除され得な
いとき、エラーが発生し、その相対的な大きさは使用さ
れていない表面領域の使用されている渡り面領域に対す
る増加率に比例して増大することになる。

【００４７】さらに、表面要素の間の表面領域の結果、
互いから隔たって延在する２つの縁導体に関して非常に
高い平行性要件を必要とする。一層詳しくは、これら２
つの導体の全長にわたる間隔は一定増加あるいは一定現
象で変わるか、あるいは、交互に変わるかする場合、測
定コイル巻き線で囲まれた表面要素間で失われるギャッ
プ内の磁束成分も位置に依存する。したがって、一方あ
るいは他方の測定コイルを通る残りの磁束は付加的な位
置依存成分を受け、出力特性の実際の形態と理論的形態
とのずれが生じることになる。

【００４８】ギャップの縁またはギャップによって構成
される渡り面の縁のところに常に避け難く存在する磁界
非均質性のために従来は別の問題があった。このような
縁が互いに隣接した表面要素の境界領域に接近している
場合、一方の表面要素と重なり合った状態から外れた磁
界領域の磁束密度は、同時に隣接の表面要素と重なり合
った状態になる磁界領域よりも高くなり、あるいはこれ
と逆の状態となり、これが主要なエラーを生じさせる。

【００４９】それに比べて、本発明によって相互に隣り
合った表面要素の間に設けられた共通の縁によれば、確
実に、一方の表面要素と重なり合った状態のままの各磁
界線が必ず隣接の表面要素と重なり合った状態になる
か、あるいは、この逆の状態になる。さらに、この構成
では、著しく非均質な磁界領域に通った後、２つの表面
要素を互いに分離する縁がギャップの内部の均質な磁界
領域またはギャップの外側の実際に磁界のない領域に達
する前にカバーされなければならない移動が絶対最小限
まで減じられる。その結果、本構成によれば、実際の特
性を「構造上の特性」に近づける点でかなりの改良を行
える。

【００５０】２つの隣り合った表面要素間の共通縁は、
２つの表面要素が少なくともその縁部分においてまった
く同じ表面に位置せず、ギャップを通る磁束の方向で見
て、できるだけ小さい間隔で前後方向に互いに一致する
ように配置されても、達成することができる。しかしな
がら、この場合、幾分高価な構造の測定コイル装置が必
要となる。たとえば、測定コイルがプリント回路の形を
している場合、両面を被覆したプレートまたはボード部
材を用いなければならない。また、互いに前後方向に配
置し、共通の縁を構成する２つの導体部分をギャップの
中心に対して高さ方向に対称的に配置し、磁界非均質性
の影響を最小限に抑えなければならない。

【００５１】互いに前後方向に配置しようとしている２
つの導体の精密な位置決めのために追加される出費を避
けるために、特に好ましい実施例では、共通の縁部分は
２つの表面要素を囲む２つの測定コイル巻き線に共通の
導体部分によって形成される。また、前記共通の導体部
分が渡り面の変位方向に対してできるかぎり直角に延び
るように配置され、また、できるかぎる短いことが望ま
しい。測定コイル装置がプリント回路の形をしている場
合、２つの相互に隣接した表面要素がプレートまたはボ
ード部材の同じ側に配置できるので、特に簡単なプレー
トまたはボード形態を得ることができる。共通導体部分
の形態は、単一のマスクによって決定される。その結
果、それの発生する磁界分割効果の有効性に関して、両
面プリント回路を作るのに必要な２つのマスクを互いに
対して位置決めしなければならない場合の精度に関する
問題はもはやなくなる。

【００５２】それぞれ測定コイル捲回部によって囲まれ
た２つの表面要素を持つ測定コイル装置のための特に簡
単な形態は、渡り面のそれぞれの表面要素に対する変位
方向に対してほぼ平行に延びるそれぞれの縁に沿って、
１つが一方の表面要素を構成し、他方が他方の表面要素
を構成している２つの導体部分が両端で相互に連結され
て環状に閉じた導体を形成する場合に達成される。この
場合、環状に閉じた導体は短絡を生じさせない電気抵抗
を持たなければならない。これは、信号源の過剰な負荷
を生じさせ、環状に閉じた導体の電流量を減らさないた
めに必要である。

【００５３】この構成では、２つの出力信号は、３つの
出力端子によって２つの測定コイルから取り出され得
る。これらの出力端子のうちの１つは２つの測定コイル
に共通の環状に閉じた導体に通じている。この構成は、
回転表示器に対して特に有利である。環状に閉じた導体
が、相対的に可動のボデーの任意の所望位置において、
励磁器コイルを通る磁束および少なくとも補正経路を通
る磁束が導体で囲まれた表面を通るように配置されてい
る場合に、特に高い測定精度を得ることができる。こう
して、２つの測定コイルのそれぞれの出力信号は、本構
成で生じる磁束の主要部分をはるかに越える集積化によ
って発生させられる。それに関して、ほとんどすべての
干渉パラメータが２つの出力信号のそれぞれに同じ要領
で含まれ、引き続く差形成操作において互いに相殺され
る。さらに、３６０度以上の測定角度を処理するときに
磁束を分割するのに環状に閉じた導体のみが単一導体ア
ームを使用するのを可能とし、最高の精度を達成するこ
とができる。

【００５４】或る種の使用状況におけると同様に、測定
コイル装置が複数の表面要素からなり、これらの表面要
素が移動方向において互いに変位した状態で配置され、
それらの出力信号がモニタすべき移動の途中で引き続き
評価され、移動の途中で変化する重量付与効果を持って
使用されて測定信号を形成する場合、このような閉じた
導体は、すべてのこのような測定コイルサブシステムに
対して一体に使用でき、これら種々のサブシステムに対
して異なった位置で採用される出力端子のみを有すると
いう利点を与える。

【００５５】測定コイル装置のさらなる有利な形態は特
許請求の範囲の請求項に記載されている。

【００５６】

【実施例】以下、本発明を図面を参照しながら実施例に
よって説明する。

【００５７】図１、図２に示す回転表示器または回転セ
ンサ１は、強磁性材料の磁束ガイド手段を包含し、この
磁束ガイド手段は、ポットまたはカップの形をしたコア
３と、ヨーク４と、コア３の突起５のまわりに巻き付け
た励磁器コイル６（図１では省略）と、キャリヤ・プレ
ート部材またはキャリヤ・ボード部材７とを包含し、こ
のキャリヤ・プレート部材の平坦な片側面には、プリン
ト回路の形をした２つの測定コイル８、９が設けてあ
る。

【００５８】コア３は円筒形の壁１１を有する中空の円
筒体であり、この壁１１は底部１２に一体に連結してあ
る。底部１２の内側からは突起５が突出しており、この
突起５もそこに一体に形成してある。突起５は、円筒形
をしており、円筒体の壁１１に対して同心に配置してあ
り、その端面１５（図１、２では頂面）は、円筒体壁１
１の端面１７を含む平面からの距離がヨーク４の下方半
円形ディスク４０の軸線方向厚さよりも幾分大きくなっ
ている。このディスクについては後に詳しく説明する。
中央貫通孔１６がこの突起１５および底部１２を貫いて
形成してあり、これは軸（図示せず）を収容するように
なっている。

【００５９】円筒体壁１１の端面１７には環状の同心配
置のリブ２０が設けてあり、このリブ２０は図では上方
に突出しており、ほぼ四角形の横断面形状となってお
り、端面１７の内外の周縁の間のほぼ中央を延びてい
る。互いに対して１８０度にわたって変位した２つの位
置において、リブ２０は２つの開口部２１によって中断
されており、これらの開口部は端面１７まで延びてい
る。

【００６０】キャリヤ・プレート部材７は、円形リング
の形をしており、中央開口部２３の直径は円筒体壁１１
の内径と同じか幾分大きく、その外径は円筒体壁１１の
外径よりも幾分小さくなっている。さらに、キャリヤ・
プレート部材７は２つの部分環状開口部２４、２４を有
し、これらの部分環状開口部は、キャリヤ・プレート部
材を貫いており、相互に対向した位置でのみ幅の狭い連
結用のウェブ部分２５、２６によって中断された環状の
開口部を構成すべく互いにほぼ補い合うように同心に配
置されている。開口２４、２４および連結用ウェブ部分
２５、２６は、キャリヤ・プレート部材７が端面１７上
に嵌合できるように配置、寸法きめしてあり、この場
合、リブ２０の２つの部分は開口部２４を貫通し、連結
用ウェブ部分２５、２６は開口部２１を貫通する。こう
して、キャリヤ・プレート部材７はコア３に回転できな
いように連結される。

【００６１】図１、２において上向きになっているキャ
リヤ・プレート部材７の側面に配置した測定コイル８、
９は２つの円形の同心配置の導体３０、３１を包含し、
これらの導体のうち内側の導体は開口２４、２４内に配
置され、他方の導体は開口２４、２４の外側に配置され
ている。内側の導体３０は、完全に閉ざされており、外
側の導体３１は小さい中断部を有し、この中断部のとこ
ろで、端部が２つの連結用導体３２、３３に連結してあ
り、これらの連結用導体はほぼ半径方向でかつ外方へ相
互に平行な状態で延びている。内側導体３０のための半
径方向に延びる連結用導体３４は、外側導体３１のため
の２つの連結用導体３２、３３間の連結用ウェブ部分２
５の上を連結用導体３２、３３に対して平行に延びてい
る。直径方向に対向して配置された連結用ウェブ部分２
６の上には半径方向の連結用導体３６が延びており、こ
の連結用導体は導体３０、３１を電気的に相互に接続し
ている。

【００６２】それぞれ単一の捲回部を包含する２つの測
定コイル２８、２９は２つの半円形の表面要素３８、３
９を囲んでいる。これらの表面要素は、ここでは１つの
平面内に配置されており、互いに補い合って実際に閉じ
た円形リングを形成する。表面要素は、中央の連結用導
体３４と連結用導体３６によって構成される２つの共通
の縁部を有する。

【００６３】ヨーク４は、実質的に、２つの半円形のデ
ィスク４０、４１を包含し、これらのディスクは、異な
った半径を有し、平面において円形の直径に沿って延び
る縁が互いに関して直接的に並んだ状態で延び、２つの
円弧が互いから離れるような向きとなるように配置して
ある。軸線方向において、ディスク４０、４１は、互い
に或る間隔を置いて配置してあり、半円形の円筒体の形
をした連結部分４２によって相互に結合されている。半
円形のディスク４０の半径は円筒体壁１１の内側半径よ
りも幾分小さく、半円筒形の連結部分４２の半径は突起
５の半径に一致している。下方の半円形のディスク４０
の表面（図では下面）は、連結部分４２の下端面と整合
しており、この連結部分の上端面は上方半円形ディスク
４１の上面と同じ１つの平面内に位置している。

【００６４】２つの半円形のディスク４０、４１および
半円筒形の連結部分４２に対して同心に、これらの構成
要素を軸線方向に貫いて、孔４４が設けてあり、この孔
は突起５の孔１６と同じ直径となっている。組み立て状
態において、ヨーク４は、２つの孔１６、４４が互いに
整合するように配置され、下方の半円形ディスク４０
は、その表面（図２では上面）が円筒体壁１１の端面１
７と整合するようにコア３の円筒体壁１１内に配置され
る。

【００６５】上方の半円形ディスク４１の半径はリブ２
０の外側半径に等しい。図１、２で下向きの側で、上方
半円形ディスク４１は下方に突出るリブ４６を有し、こ
のリブは半円形ディスク４１の全周にわたって延びてお
り、リブ２０と同じ寸法となっている。組み立て状態に
おいて、上方リブ４６の下向きの端面と下方リブ２０の
上端面の一部（対応する寸法となっている）は、小さな
間隔で互いに対向して配置してあり、これら２つの端面
が間にギャップ４７を有する。このギャップは、実際に
は、説明の簡略化のために図２に示した寸法よりもかな
り小さいものであることは了解されたい。下方ディスク
４０の円筒形の外面と円筒体壁１１の内面との間のエア
ギャップ４３は、ギャップ４７と同じりらくたんすを与
えるように選ぶ。一方ではディスク４０の上面と連結部
分４２の間、他方ではディスク４０の上面と突起５の上
端面１５の間のエアギャップ４５もできるかぎり小さ
い。

【００６６】比較すると、連結部分４２の円筒形外壁面
と円筒体壁１１の対向した内面との間の自由間隔は高い
リラクタンス・レベルを与えるように大きくなってい
る。

【００６７】今、端子（図示せず）を通じて交流電圧が
励磁器コイル６に供給されたとすると、励磁器コイルは
磁束を発生し、この磁束に対して、コア３とヨーク４の
前記の構成が２つの環状に閉じた経路を提供する。これ
らの環状に閉じた経路は、明らかに異なった幾何学形態
を持つが、ほぼ同じレベルのリラクタンスを有する。こ
れら２つの経路のうちの一方は、励磁器コイル６を貫通
する突起５からギャップ４５を経て半円筒形の連結部分
４２へ、上方の半円形ディスク４１、リブ４６、ギャッ
プ４７、リブ２０、円筒体壁１１および底部１２を通っ
て突起５へ戻る。測定経路に沿って伝播する磁束は、常
に、少なくとも２つの測定コイル８、９のうちの一方を
通るが、一般的には異なった成分を持って両測定コイル
を通る。それぞれの大きさはヨーク４のコア３に対する
瞬間位置に依存する。

【００６８】他方の環状に閉じた経路は、突起５からギ
ャップ４５を経て、下方半円形ディスク４０を通り、ギ
ャップ４３を経て直接円筒体壁１１に通り、底部１２を
通って突起５に戻る。この環状に閉じた補正経路の磁束
は、常に、測定コイル８、９の平面内に留まり、それら
を貫通することはできない。今、コアおよび測定コイル
のキャリヤ・プレート部材７が相対的な回転運動をしよ
うとしている２つのボデー（図示せず）のうちの一方に
回転できないように連結してあり、ヨークが他方のボデ
ーに回転できないように連結してあるので、モニタすべ
き回転運動は、円の円周の半分だけを覆うリブ４６が円
の全周を実際に覆っているリブ２０に対して変位したこ
とを意味する。ギャップ４７の壁面を構成するこれら２
つのリブの互いに対面する端面間において、コア３とヨ
ーク４の間を横切る磁束は、ギャップ４７と同様に、ほ
ぼ円筒体の半分の形状である空間領域において濃縮され
る。測定コイル８、９に平面におけるこの空間領域の投
影は、円形リング面の形をした渡り面を形成し、この渡
り面の寸法は、リブ４６の下向きの端面にほぼ等しい。
渡り面は、モニタすべき２つのボデーが相対的に回転す
るとき、２つの測定コイル８、９に対して変位させられ
る。

【００６９】２つの電圧が２つの測定コイル８、９の出
力端子３２、３３のところで出力端子３４に対して取り
出され得る。これら２つの電圧の差は、リブ４６の下端
面が測定コイル８を通るリブ２０の部分に半分対向し、
測定コイル９を通るリブ２０の部分に半分対向するよう
にヨーク４がコア３に対して転回される２つの位置にお
いてゼロに等しくなる。渡り面が測定コイル８の完全に
上方あるいは測定コイル９の完全に上方のいずれかに配
置され、ギャップ４７を横切る全磁束がこれら２つの測
定コイルのうち一方あるいは他方を通り、それぞれ他方
の測定コイルをまったく磁束が通らないようになってい
る他の２つの位置においては、差信号は最小値あるいは
最大値となる。すべての位置についてそれらの間では、
線形の立ち上がりまたは立ち下がりがあり、ギャップ４
７を横切る磁束の一部が２つの測定コイル８、９のうち
の一方を通り、別の部分が他方の測定コイルを通る。

【００７０】コア３に対して３６０度にわたってヨーク
４が完全に一回転したとき、それは三角形の曲線を生じ
させ、ここにおいて、差信号が１８０度にわたって線形
に立ち上がり、次いで１８０度にわたって再び線形に立
ち下がり、最大値と最小値が２つの中央位置のゼロ・ポ
テンシャルに対して対称的となる。

【００７１】リブ２０の開口部２１は、キャリヤ・プレ
ート部材７を所定位置に嵌合した後に強磁性材料を充填
され、導体部分３４、３６が強磁性材料によってほぼ均
一に取り囲まれるようにすることができる。２つの測定
コイル８、９またはそれの囲む表面要素３８、３９を、
ギャップ４７の構成する渡り面がその境界上を通過する
場合に、共通縁（この場合、連結用導体３４と連結用導
体３６によって形成されている）を持つように配置した
本発明による特徴に関連して、この構成は極めて正確に
磁束を分割することができる。このことは、コア３とヨ
ーク４の間の相対変位によって、もやは２つの測定コイ
ル８、９のうちの一方を通過することがない各磁界線が
それぞれ他方のこいるを通過しなければならないという
ことを意味する。移動方向に対して直角の方向におい
て、表面要素３８、３９はリブ２０、４６の対向した端
面よりもかなり大きいので、半径方向において生じる磁
界の非均質性は、測定信号に貢献するすべての磁界線
が、特に偏心性または取り付け間隙による移動が生じた
ときでも、測定コイル８、９によって囲まれた表面領域
３８、３９内に常にあるので、測定信号にはほとんど影
響を持たない。なおさらに半径方向外方に延びる漏出磁
界成分（もはや適用でないが）は、非常に弱いので、測
定結果の精度や特性にはまったく意味がない。

【００７２】励磁器コイル６の発生する磁束全体が２つ
のほぼ完全に閉じた経路に沿って案内されるという事実
により、干渉磁束は非常に少なくなる。連結部分４２の
半円形に湾曲した外壁面と円筒体壁１１の内面の間、ま
たは、半円形ディスク４１の下面と底部１２の頂面との
間に生じる残りの干渉磁束はほぼ均質であり、大きな幾
何学的な間隔のために極めて小さい。

【００７３】ヨーク４がコア３に対して転回するとき、
明らかにこれらの漏出磁束も動くが、測定コイル８、９
に影響する可能性のある方法を変えることはない。突起
５とヨーク４の間でギャップ４５を横切って延びる磁束
線は、下方半円形ディスク４０において、あるいは、連
結部分４２を通過した後には上方半円形ディスク４１に
おいて半径方向に分割され、これら２つのディスクの、
円の直径に沿って延びる縁のところでこの状況において
著しい磁界変形現象が生じることはない。移動方向に応
じて前部あるいは後部にあり、リブ４６の端面４８、４
９によって構成されるギャップ４７の縁のところで生じ
る磁界非均質性は、最小レベルまで低下させられる。し
たがって、外部には非常に少ない漏出磁束を出力する
が、逆に外部から来る磁気的な干渉現象には敏感ではな
く、所定の「構造上の特性」を適切に追従する出力信号
を供給する回転表示器または回転センサ構造を得ること
ができる。

【００７４】図３、４に示す回転表示器５０は、２つの
同形のコア・シェル５１、５１と１つのキャリヤ・プレ
ート部材５２とを包含する磁束ガイド手段を有する。キ
ャリヤ・プレート部材５２には、プリント回路の形で、
励磁器コイル５３と４つの測定コイル５４、５５、５
６、５７が配置してある。

【００７５】２つのコア・シェルのそれぞれは、２つの
中空の半円筒体を包含し、これらの半円筒体は、相互に
一体に連結されており、異なった半径を有し、円筒体軸
線およびそれぞれの円筒体直径に沿って延びる縁が一致
すると共に、それらの外方へ湾曲した半円筒形の壁５
８、５９が互いに離れる方向に向くように配置される。
一端において、各半円筒体は端壁６０、６１で閉ざされ
ており、これらの端壁の形状は半円筒形の横断面に正確
に一致する。２つの端壁６０、６１は、同じ軸線方向の
厚さを有し、互いに一体に結合されている。端壁６０、
６１と反対側の端では、半円筒形の壁５８、５９は自由
端面６２、６３を有し、それぞれの自由端面は、半円形
のリングの形をしている。半円筒形の壁５８、５９と同
じ方向において端壁６０、６１から中央配置の一体の突
起６５が突出しており、この突起の軸線方向高さは半円
筒形の壁５８、５９の高さより大きい。突起６５を貫い
て長手方向に同心の孔６６が延びており、これは軸を受
けるようになっている。組み立て状態のおいて、２つの
コア・シェル５１は、相互に固定され、突起６５、６５
の自由端面６７、６７が互いに押圧し、孔６６、６６が
互いに整合し、半円筒形の壁５８、５８、５９、５９の
端面６２、６２、６３、６３がそれぞれ互いに対向して
隔たり、間にギャップ７０、７１を形成する。

【００７６】キャリヤ・プレート部材５２は、中央開口
部６８を有する円形ディスクの形をしており、その直径
は突起６５、６５の外径より幾分大きい。円形ディスク
５８の外径は２つのより大きい半円筒形壁５８、５８の
直径よりも幾分大きい。

【００７７】図４でわかるように、キャリヤ・プレート
部材５２は、２つの突起６５、６５がその中央開口部６
８を貫いて延び、かつ、キャリヤ・プレート部材それ自
体がコア・シェル５１の端壁６０、６１に平行に延びる
と共にギャップ７０、７１と貫いて延びるように配置さ
れる。

【００７８】図３で上向きの側において、キャリヤ・プ
レート部材５２は螺旋形状の励磁器コイル５３を有し、
この励磁器コイルは中央開口部６８をそのまま取り巻い
ている。プリント回路の形をした励磁器コイルの代わり
に、ワイヤから巻いた扁平なコイルをその領域に配置す
ることもできる。

【００７９】４つの測定コイル５４〜５７は４つの同心
に配置した円形の導体７２〜７５を包含し、それぞれの
対、すなわち、導体７２と７３、導体７４と７５は、図
１に関連して説明したように、２つの測定コイルを包含
する構成をなす。直径が小さいという測定コイル５６、
５７に対する変更のみで、外側導体７４が完全に閉ざさ
れ、内側導体は出力端子に通じる中断部を有する。さら
に、測定コイル５６、５７の出力端子は、半径方向外方
ではなく、半径方向内方に向いている。このような幾何
学的に異なった配置の機能的な差異を図８〜１１を参照
しながら以下に詳しく説明する。

【００８０】測定コイル５４、５５の寸法は、組み立て
状態において、端面６２、６２間のギャップ７０を横切
る磁束が測定コイル５４、５５を通り、測定コイル５
６、５７を通る磁束が端面６３、６３間のギャップ７１
を横切るように選ぶ。

【００８１】作動にあたって、キャリヤ・プレート部材
５２は、２つのボデー（図示せず）のうちの一方に回転
できないように連結される。このボデーの回転運動がさ
れ、測定される。一方、２つのコア・シェル５１、５１
によって形成される磁束ガイド手段は他方のボデーに回
転できないように連結される。励磁器コイル５３で発生
した磁束は、ここでも再び、ほぼ同じリラクタンスを有
する２つのほぼ対称的な環状に閉じた経路に与えられ
る。これら２つの経路のうちの１つは、より大きな半径
を持つ２つの端面６０、６０を経て２つの突起６５、６
５を貫き、円筒体壁５８、５８を通ってこれら円筒体壁
間に設けられたギャップ７０上を延びる。この場合、同
じ経路をたどる磁束は測定コイル５４、５５を通過する
ことができる。他方の経路は、より小さい半径の端面６
１、６１を経て突起６５、６５を貫き、円筒体壁５９、
５９を経てギャップ７１に延び、ここで、ギャップをた
どる磁束が測定コイル５６、５７を通ることができる。
このとき、図１、２に関連して既に説明したと同じ要領
で、測定信号が発生する。

【００８２】測定コイル５６、５７によって発生した出
力信号は、より大きな測定信号を得るのに用いることが
できる。ここで、回転表示器または回転センサの場合、
測定精度に対する要件が大きくないときにのみ意味があ
るということに注目されたい。

【００８３】したがって、一般的に、測定コイル５６、
５７は完全に省かれ、代わりに、より大きい励磁程度を
もって操作が行われ、より大きい信号を発生させる。ギ
ャップ７１を通る第２の環状に閉じた経路は、ここで
も、補正経路として作用し、全磁束を対称的に分割する
ことによって、発生した特性に関して、最大限の精度お
よび忠実度を達成する。

【００８４】特に、図４は、より小さい半径の半円筒形
壁５９、５９がほとんど閉じたスクリーン構造を形成し
ており、このスクリーン構造の外側でほんの弱い漏洩磁
束が生じるということを明瞭に示している。このこと
は、瞬間相対角度位置によってより小さい半径で、磁束
ガイド手段の外側にある半円筒形壁５９、５９の側に配
置された測定コイル５４、５５の部分が励磁器コイル５
３から来るほんの少しの漏洩磁束にさらされるだけであ
るということを意味する。

【００８５】図３の上方コア・シェルに関して概略的に
２つの磁束線７６、７７が示してあり、これらの磁束線
は半径方向に延び、下方に湾曲し、半径方向において他
方のすぐ傍らを延びており、一方、すなわち、磁束線７
７がより小さい半径の半円筒形壁５９を通って垂直部分
内を延び、磁束線７６がより大きい半径の半円筒形壁５
９を通って延びるようになっている。ここで、２つの磁
束が完全に乱されていないこれらの異なった経路をたど
ることができることは了解されたい。換言すれば、従来
の状況と異なり、磁束ガイド手段の側方自由端面８０、
８１に沿ってほとんど漏洩磁束線が通らないので、回転
移動方向に依存して先端あるい後端になるギャップ縁７
８、７９のところでなんらの磁界変形現象も起こらない
のである。

【００８６】図１、２に示す実施例に対するこの実施例
の利点は、高度の対称性と、励磁器コイルを通り、２つ
の突起によって形成される磁束ガイド手段の部分がなん
らエアギャップを持っていないという事実とにある。こ
の構成によれば、低レベルのリラクタンスのために、無
関係の磁界が常に突起６５、６５を通り、測定コイル装
置から無関係なままである。

【００８７】図５、６に示す実施例は、図１、２に示す
回転表示器またはセンサに構造が類似した線形表示器ま
たはセンサ８５である。この線形表示器は、コア８７、
ヨーク８８およびコアのアーム８９のまわりに巻き付け
られた励磁器コイル９０（図５では省いてある）を包含
する強磁性材料の磁束ガイド手段と、２つの測定コイル
９４、９５を有し、プリント回路の形でキャリヤ・プレ
ート部材９２の片側に設けられた測定コイル装置とを包
含する。

【００８８】コア８７は、細長い矩形の中空六面体の形
をしており、図５、６の上壁９６はほぼ半分に切り取っ
てあり、したがって、図５、６の左に示す中空六面体の
側壁が自由アーム８９の形をして上方へ突出する。アー
ム８９の自由上端面９７は、上壁９６の残りの部分の内
面よりも幾分低くなっている。

【００８９】外側に、上壁９６はリブを有し、このリブ
は図の上方へ突出し、コア８７の長手軸線に対して平行
にそのほぼ全長にわたって延び、ほぼ四角形の横断面と
なっている。このリブは、３つの横方向の開口部９８で
中断されており、これらの開口部は壁９６の表面まで延
びており、リブをほぼ同じ長さの４つのリブ部分９９に
細分している。

【００９０】矩形のキャリヤ・プレート部材９２は２つ
の細長い矩形の開口部１００を有し、これらの開口部は
キャリヤ・プレート部材を貫き、長手方向において互い
に整合しており、ウェブ部分１０１によって互いに分離
されている。開口部１００の配置、寸法は、キャリヤ・
プレート部材９２がコア８７の頂部に嵌合し、２つの中
央リブ部分９９、９９が２つの開口部１００、１００を
貫いて延びると共に、ウェブ部分１０１が３つの開口部
９８のうちの中間の開口部を貫通するように決める。

【００９１】２つの測定コイルは矩形の細長い導体１０
３を有し、これは２つの開口部１００をその縁に平行に
ほぼ完全に取り囲んでいる。片側でのみ、導体１０３は
ウェブ部分１０２の領域で中断されており、その２つの
自由端は出力端子１０４、１０５に連結してある。これ
らの出力端子は、互いに平行にかつ導体１０３の長手方
向に対して直角に延びている。導体１０３の反対側か
ら、接続用導体１０６が出力端子１０４、１０５の間で
ウェブ部分１０１上を平行に延びている。導体１０６は
２つの測定コイル９４、９５によって囲まれた表面領域
１０７、１０８の共通縁を形成している。

【００９２】この実施例においては、ヨーク８８はばあ
の形をしており、開口部１１２を一定間隔で設けた細長
い扁平なプレート１１０を包含する。各開口部１１２の
領域において、高くなった狭間胸壁状部分１１４が図
５、６で上向きに突出している。

【００９３】扁平プレート１１０の厚さはコア８７の上
壁９６の残りの部分の厚さに等しく、長手方向に対して
横方向の幅は上壁９６の切り取り部の幅よりも幾分小さ
くなっている。矩形の開口部１１２は扁平プレート１１
０の１つの長手方向縁から内部に延びており、扁平プレ
ートの残りの部分はコア８７の自由アーム８９と同じ厚
みとなるような深さとなっている。開口部１１２の長さ
は４つのリブ部分９７のそれぞれの長さに等しい。扁平
プレート１１０の、開口部１１２の間に留まっている部
分もその長さとなっている。

【００９４】図５、６で扁平プレート１１０上方へ上向
きに突出する高くなった狭間胸壁状部分１１４はほぼＬ
字形の横断面形状となっており、垂直方向上方へ突出す
るアーム１１５が、図の左にある側面が扁平プレート１
１０の対応する側面と整合するように配置されている。
図の上端において、垂直アーム１１５は水平アーム１１
６と結合し、この水平アームは扁平プレート１１０の、
開口部１１２間に残っている部分と同じ方向に面してい
る。水平アーム１１６は扁平プレート１１０の残りの部
分に対してほぼ平行に延びている。図の右の縁のところ
で、水平アーム１１６の各々は前方に向いたリブ１１７
を有し、このリブは部分１１４の全長に渡って延び、コ
ア８７の各リブ部分９９と同じ長さとなっている。

【００９５】組み立て状態において、ヨーク８８は、扁
平プレート１１０が上壁９６の切り取り部分の場所をほ
ぼ占有し、水平アーム１１６がコア８７の上壁９６の残
りの部分に向くように配置してある。ヨーク８８の扁平
プレート１１０の、図の右に示す側は壁９６の残りの部
分からギャップ１１８で分離され、また、コア８７のア
ーム８９の端面９７からギャップ１１９によって分離さ
れている。この場合、ギャップ１１８、１１９は、実際
には、図６に示すものよりもかなり小さくなっている。

【００９６】一方、開口部１１２の領域では、ヨーク８
８と上壁９６の残りの部分との間隔は、ギャップ１１８
に比べて非常に大きく、それ相当に大きなリラクタンス
・レベルによって、極めて弱い漏出磁束が横切ることに
なる。

【００９７】部分１１４の水平アーム１１６がその垂直
アーム１１５から離れる方向に突出する幅は、組み立て
状態においてコア８７に面するリブ１１７の自由端面が
リブ部分９９の、図５、６で上向きの端面から対向して
やや隔たったところに配置されるように決める。ここに
形成されるギャップ１２１も図６に示すものよりも小さ
くなっている。

【００９８】この場合も、磁束は２つの異なったタイプ
の環状に閉じた経路を持つ励磁器コイルによって発生さ
せられ、同じタイプの複数の経路がある。

【００９９】第１タイプの経路は、アーム８９からギャ
ップ１１９を横切って上向きのアーム１１５に行き、垂
直アーム１１６、下向きのリブ１１７を経てギャップ１
２１を横切り、１つまたは２つのリブ部分９９に行き、
上壁９６の残りの部分および図で右の側壁を通り、コア
８７を構成している中空六面体の底部からアーム８９に
戻る。したがって、測定経路を通る磁束は、位置に依存
して、ギャップ１９１の領域に配置した測定コイル９
４、９５を通り、測定信号を発生する。これらの測定信
号は、２つの測定コイルの出力部で取り出され、その差
はヨーク８８の、コア８７に対する瞬間位置を示してお
り、線形に立ち上がり、立ち下がる三角形の曲線を持
つ。

【０１００】第２のタイプの環状に閉じた経路は、アー
ム８９からギャップ１１９を経て扁平プレート１１０に
行き、ギャップ１１８から上壁９６の残りの部分へ直接
行き、そこから、第１タイプの経路について上述したと
同じ要領でアーム８９に戻る。したがって、これら補正
経路を通る磁束は、常に、測定コイル９４、９５の平面
の下に留まり、測定結果に影響を与えることは決してい
ない。これにより、全磁束が対称的に半分にされ、さら
なる干渉値を排除する。

【０１０１】ヨーク８８が両端矢印Ｆで示す方向におい
てコア８７に対して変位したとき、リブ１１７の下端に
よって構成される渡り面も測定コイル９４、９５によっ
て囲まれた表面要素１０７、１０８上を変位し、その結
果、測定コイルを通る磁束が変換する。

【０１０２】２つの外側のリブ部分９９は、２つの測定
コイル９４、９５の長手方向の前後端のところの対称、
構成条件を与えるように作用する。これらの端で突出
し、接続用導体１０６と同様に開口部９９を貫いて延び
る測定コイル９４、９５の導体部分は、上述した導体１
０６と同様に、強磁性材料に完全にまたはほぼ埋め込ま
れる。

【０１０３】図７に示す回転表示器またはセンサ１２５
の実施例は、比較的小さい角度範囲、たとえば、４５度
を正確に測定検出するのに適しており、この角度は、完
全な３６０度の回転運動のとき、何回かカバーされる
（この場合、４回）。その目的のために、回転表示器１
２５は、Ｅ字形の横断面形状を有するコア１２６を有
し、その中央アーム１２７のまわりには励磁器コイル
（図７に示していない）が巻き付けられている。Ｅ字形
の２つの外側のアーム１２３、１２４のうちの一方のア
ームの端面１２２には測定コイル装置（これも図７に示
していない）が設けてあり、この測定コイル装置は図５
に示す測定コイル装置にほぼ一致している。すなわち、
２つの測定コイルを包含し、これらの測定コイルがほぼ
矩形の導体によって形成され、コア１２６の長手方向に
おいて前後方向に配置してあり、コア１２６のＥ字形の
アーム１２３または１２４の端に設けたリブ部分が通過
する。図５に示す測定コイル装置との主な差異は、キャ
リヤ・プレート部材が扁平でなく、コア１２６のＥ字形
のアーム１２３、１２４の端面に合わせて長手方向に円
弧を描いて湾曲しているということである。

【０１０４】この場合、ヨーク１２８はホイールの形を
しており、鎖線で示す軸線１３０のまわりに両端矢印Ｒ
で示す方向に回転できるように取り付けてある。コア１
２６は、ヨーク１２８の周面１２９からやや隔たって配
置してあり、その長手方向は周方向である。すなわち、
そのＥ字形横断面が軸線１３０の方向に延びている。コ
ア１２６の周方向の長さおよびＥ字形のアーム１２３、
１２４、１２７の、ヨーク１２８に向いた端面の湾曲
は、コア１２６がほぼ４５度の角度範囲をかばあできる
ように決めてあり、この場合、測定分解能を伴うことに
なる。ヨーク１２８の両面１３１には開口部１３２が形
成してある。これらの開口部１３２は、周面１２９から
始まって２つの端面１３１内へ交互に延びている。同じ
側に配置した隣合った開口部１３２は狭間胸壁状の部分
１３４によって互いに分離されている。周方向におい
て、開口部１３２および狭間胸壁状部分１３４は同じ長
さであり、これは開口部１３２および狭間胸壁状部分１
３４がモニタすべき角度（ここでは、４５度）をカバー
するように選ぶ。

【０１０５】一方の面１３１の開口１３２は、他方の面
１３１の開口部１３２に対して変位して配置してあり、
軸線方向に見て、開口部１３２および狭間胸壁状部分１
３４が常に対向するようになっている。軸線方向におけ
る開口部１３２の深さは、コア１２６のＥ字形の２つの
外側のアーム１２３、１２４の横断面幅のほぼ２倍であ
る。ヨーク１２８の軸線方向幅は、連続したウェブ部分
がヨーク１２８の両側面に形成した開口部１３２の間に
留まるように選ぶ。この連続ウェブ部分は、コア１２６
のＥ字形の中央アーム１２７とほぼ同じ幅であり、中央
アーム１２７の幅はＥ字形の２つの外側アーム１２３、
１２４の幅の約４倍である。

【０１０６】この実施例でも、励磁器コイルによって発
生した磁束は、２つの環状に閉じた経路に与えられる。
これらの経路の一方は、Ｅ字形の中央アーム１２７から
その横方向ウェブ部分を経てＥ字形の１つの外側アーム
１２４へ行き、そこからコア１２６とほいいる状ヨーク
１２８の間のエアギャップを通り、少なくとも１つの狭
間胸壁状部分１３４の、コア１２６に対向する端面へ行
き、そこから周面１２９の中間領域を通ってＥ字形の中
央アーム１２７へ戻る。他方の経路は、Ｅ字形の他方の
外側アーム１２３を通って同じ要領で延びる。この場合
も、原則として、Ｅ字形の２つの外側アームの端面の間
のギャップ内に、それぞれ、測定コイル装置が設けるこ
とができる。各測定コイル装置は２つの表面要素を有
し、その結果、全体として、２つの異なった信号が形成
されて組み合わされ、出力信号を増幅する。しかしなが
ら、本発明によれば、上述の２つの経路の一方にのみ測
定コイル装置を設け、他方の経路を補正経路としてのみ
用いることが適当である。

【０１０７】この実施例において測定コイルを図５、６
に関連して説明した形態のものとした場合、線形の立ち
上がり、立ち下がりを行う三角形の特性が再び得られ、
ヨーク１２８が４５度にわたって回転するとき、この構
成はそっくりそのまま作動する。

【０１０８】図８〜１０は、ほぼ１８０度の回転角度を
確認し、分析するための回転表示器またはセンサに適し
た測定コイル装置を示している。一方、図１１図に示す
測定コイル装置は３６０度以上の角度の測定を可能とす
る。

【０１０９】図８〜１０に示す測定コイル装置の各々
は、２つの測定コイル８、９を包含しており、各測定コ
イルは、それによって囲まれた表面要素３８または３９
がほぼ半円形のリングの形となるように単一の捲回部を
包含する。これら２つの半円形のリングは、互いに補い
合って閉じた円形のリングを形成するように配置され
る。

【０１１０】さらに、図３、４に関連して説明した磁束
ガイド手段と一緒に測定コイル装置を用いるとき、図８
〜１０において破線で概略的に示す表面領域を通して、
ほぼ均質な磁束が流れる。ここいう表面領域とは、突起
６５の端面６７、半円筒形壁５９（図３参照）の端面６
３および半円筒形壁５８の端面６２である。

【０１１１】上記の端面６２、６３、６７を通る磁束線
は概略的に示してあるが、図８〜１０は磁束が図面を見
ている人間に向かって端面６７を通り、また、その人間
から離れる方向へ端面６２、６３を通る瞬間を示してい
る。これに関連して、図３、４について説明したよう
に、それぞれの方向転換は、コア・シェル５１の半円形
端壁６１、６２によって行われる。

【０１１２】コア・シェル５１、５１によって形成され
る磁束ガイド手段は、図８〜１０に示す各測定コイル装
置に対して両端矢印Ｒで示す方向、すなわち、周方向へ
回転できる。この状況において、端面６２、６３は上記
の周方向に変位し、端面６７は静止したままである。

【０１１３】ここでわかるように、測定コイル８、９に
よって囲まれた表面要素３８、３９の、移動方向に直角
の、すなわち、図８〜１０の半径方向の寸法は、端面６
２の相当する寸法よりもかなり大きい。端面６２は、表
面要素３８、３９のほぼ中心において半径方向に位置す
るように配置してあり、したがって、それぞれ表面要素
を構成する内外の導体７２、７３に対して、端面６２に
よって構成される渡り面の内外の周縁で生じるほぼすべ
ての磁界非均質性が常に表面要素３８、３９内に位置す
るような大きな間隔を持つ。したがって、「通常」取り
付け形態の場合に生じる可能性のある小さい偏心移動の
測定結果に対する影響は少ない。

【０１１４】移動方向において、すなわち、周方向にお
いて、端面６２は実際に表面要素３８、３９と同じ長さ
である。すなわち、それぞれが半円形のリングを形成す
る。

【０１１５】端面６２および２つの表面要素３８、３９
の寸法、形状ならびに表面要素の相互の位置関係は、互
いに合わせてあって、モニタすべき回転運動が両端矢印
Ｒの方向に生じたとき、端面６２は表面要素３８、３９
に対して変位し、２つの表面要素３８、３９のうちの一
方を通る磁束が、他方の表面要素を通る磁束が減少する
程度まで精密に増大するか、あるいは、この逆となる。
こうして、測定コイル８、９に２つの電圧が誘導され、
これらの電圧の差はモニタすべき２つのボデーのうちの
一方の他方に対する位置を表わす。

【０１１６】ここで、２つの隣り合った表面要素３８、
３９が少なくとも１つの共通縁部分を有し、この上を、
モニタすべき移動によって、端面６２の構成する渡り面
が動くことができる。図８〜１０に示す構成の場合、縁
部分が接続用導体３６によって形成され、この接続用導
体は内側導体７３と外側導体７２の間を半径方向に延び
る。このタイプの第２縁部が、図８〜１０に示す実施例
では、接続用導体３４によって構成されている。この接
続用導体３４は、接続用導体３６に対して直径方向に対
向し、半径方向に延びている。

【０１１７】図８、９に示す両実施例において、２つの
導体部分８２、８３および８４、８６のうち一方は、表
面要素３８を構成し、他方は表面要素３９を構成してお
り、これらの表面要素は、それらに対する端面６２の変
位方向に対してほぼ平行に延びる縁に沿って、すなわ
ち、この場合、内側円周（図８）または外側円周（図
９）に沿って延びている。これらの導体部分は、それら
の両端で相互に連結され、それぞれ、環状に閉じた経路
８２、８３および８４、８６を形成する。これらの環状
に閉じた経路は、たとえば、通常使用される銅導体より
も幾分電導性が低い材料で作られるか、あるいは、それ
らの抵抗が励磁器コイル（図示せず）に供給される信号
源に過剰に負荷をかけず、閉じた導体８２、８３および
８４、８６内を流れる電流を無害なレベルに制限するに
充分な高さとなるように薄く作るとよい。

【０１１８】閉じた導体８２、８３（図８）および８
４、８６（図９）は、それぞれ、上記の半径方向の接続
用導体３４によって、評価電子システムに通じる出力端
子に接続してある。

【０１１９】他方の導体７２または７３は、外側円周
（図８）または内側円周（図９）のところで２つの表面
要素３８、３９の境界を定めており、接続用導体３６に
対して直径方向に対向した位置で中断されている。その
結果生じた自由端は、接続用導体３２、３３によって対
応する出力端子に接続される。これらの接続用導体３
２、３３は、半径方向外方（図８）または半径方向内方
（図９）へ接続用導体３４に対して平行にやや隔たって
延びている。図８、９の各測定コイル装置は、したがっ
て、３つの出力端子を有し、これらの間で、２つの測定
信号が取り出され得る。中央の接続用導体３４に接続し
た出力端子は、共通の基準点として作用する。これらの
信号は整流され、その差は、２つの表面要素３８、３９
に対して端面６２によって構成された渡り面が占める瞬
間位置についての測定値である。

【０１２０】図８、９に示す測定コイル装置の異なった
形態によれば、これらの差信号はやや異なった性質を有
する。図８でわかるように、内側の閉じた導体８２、８
３は、端面６７内で図の平面を通って上方へ流れる磁束
をすべて囲んでいるのに対して、逆方向に図の平面を通
って流れる磁束については、端面６３内の部分のみを囲
んでいる。その結果、接続用導体３２、３４および３
３、３４のそれぞれに接続した出力端子間で取り出され
得る２つの電圧のそれぞれに付加的な電圧が加えられ
る。これら２つの付加的な電圧は、明らかに、位置に依
存しており、常に等しい大きさである。これら出力信号
の差のみがこのように瞬間位置を表わす信号として使用
されるかぎり、これら２つの付加的な電圧が現れること
はない。しかしながら、多くの場合、２つの出力信号の
差を用いるばかりでなく、瞬間位置を表わす信号として
差の商や２つの出力信号の和も用いて励磁の際に生じる
可能性のある変動を排除する必要がある。しかしなが
ら、付加的な電圧は、もはや、２つの出力信号の和から
互いに相殺しない。これらの最も重要な効果は、出力信
号のゼロ点変位である。さらに、付加的な電圧は温度依
存でもある。

【０１２１】この干渉効果を最小限に抑えるために、図
９の構成が好ましい。この構成において、閉じた導体８
４、８６は、下方から上向きに図の平面に対して直角に
延びる磁束線のすべてを囲み、また、上方から下向きに
図の平面に対して直角に延びる磁束線のすべてを囲み、
その結果、囲まれた磁束がほぼゼロに等しくなる。明ら
かに、この場合でも、環状に閉じた導体７２からの、端
面６２の、そして、端面６３の異なった半径方向の間隔
は、ビオ−サーアルの法則に従って或る電圧が導体７２
内に誘導され、この電圧が２つの出力信号に加えられる
ことを意味する。しかしながら、図９に示す実施例で
は、これらの付加的な電圧は、図８に示す実施例の場合
よりもかなり小さく、その結果、温度依存性が測定結果
についての影響がかなり小さくなる。図９の実施例は、
したがって、評価電子しすてむを測定コイル装置の内側
導体７３内に配置できる場合にはいつでも好ましい。そ
うでないならば、内側に配置した出力端子に接続した外
向きのワイヤを注意深く撚り合わせ、磁束線が通過でき
る表面領域をなんら囲まないようにしなければならな
い。

【０１２２】本発明によれば、図８、９の示す実施例か
らの発展形として、接続用導体３４が２つの表面要素３
８、３９を互いから分離する理想的な縁導体に作ってあ
り、両表面要素に属するようにしたので、端子の側で、
すなわち、図８では渡り面が通過する領域の外側へ半径
方向に、図９ではこの領域内で半径方向に広げることが
でき、接続用導体３２、３３の間の全スペースをカバー
することができる。図８、９の測定コイル装置がぷりん
と回路の形をしている場合には、明らかに、プリント回
路ボードまたはプレート部材についての平面の変化が必
要であるが、その目的で利用できるスペースは充分あ
る。

【０１２３】上記の仮定の下に、これら２つの実施例
は、１８０度未満の角度を含む回転運動を測定するのに
適している。特に、２つの接続用導体３２、３３の各々
から、中央接続用導体３４へ連続導体経路が通じてお
り、これらの接続用導体のところで取り出され得る電気
信号のそれぞれがこの導体経路によって囲まれる表面を
通る磁束に対して積分によって得られると有利である。

【０１２４】図８において、測定コイル８に関しては、
上述の導体経路は、接続用導体３２から外側導体７２の
左側の半円形の円弧を通り、接続用導体３６へ、そし
て、内側導体７３の右側の半円形円弧８２を通って接続
用導体３４へ延び、測定コイル９に関しては、導体経路
は、接続用導体３３から外側導体７２の右側半円形円弧
を通り、接続用導体３６および内側導体７３の左側半円
形円弧８３を通って接続用導体３４へ行く。両経路は、
共に、この構成（一層詳しくは、常に全磁束が端面６
３、６７を通り、端面６２を通る磁束の成分を変える構
成）で生じる磁束の主要経路、したがって、ほぼすべて
の関係のある干渉磁束を囲む。測定信号を発生させるた
めに、端子３２、３４および３３、３４間で取り出され
得る電圧間に差が形成されるので、これらの干渉の影響
はここでも現れない。したがって、ここでは、重要なこ
とは、すべての干渉現象が２つの信号部分の各々に同じ
要領でできるかぎり含まれ、引き続く減算操作でかなり
の削除が行われるということである。

【０１２５】これに相当する考察が、図９の実施例にも
当てはまり、ここでは、測定コイル９の積分経路は、接
続用導体３２から内側導体７３の左側半円形円弧、接続
用導体３６、外側導体７２の右側半円形円弧８４を通っ
て接続用導体３４へ行き、測定コイル８の場合には、接
続用導体３３から内側導体７３の右側半円形円弧、接続
用導体３６および外側導体７２の左側半円形円弧８６を
通って接続用導体３４へ行く。

【０１２６】これは、図示の要領で精密に構成されたと
き、図１０に示す実施例では不可能である。一層詳しく
は、この実施例は、接続用導体３６と反対側で両導体７
２、７３が中断部を有し、４つの出力端子に通じる４つ
の出力導体３２、３３、３５、３５′があるという点
で、上述の実施例と異なっている。この構成の利点は、
温度依存性の付加的な電圧が付与されない２つの信号が
上記の出力端子（もちろん、互いに短絡することがな
い）間で取り出され得るということである。この実施例
を修正して３６９度よりも大きい角度を測定するのに適
したものとしたい場合には、たとえば、２つの接続用導
体３５、３５′を２つの異なった平面に配置して、図の
平面に対して直角に流れる磁束にさらされる領域におい
て、これらの導体が磁束の方向で見て連続的に配置さ
れ、互いに一致するようにしてもよい。プリント回路の
場合、回路ボード部材の両面を用いてこれを達成するこ
とができる。磁束が通る領域の外では、２つの接続用導
体３５、３５′を離れるように移動させ、それらの接続
用導体が横に並んでスペースを持つようにしてもよい。

【０１２７】付加的な電圧に伴う上記の困難を回避する
さらに可能性のある方法としては、図１１に示すよう
に、図８に示すような測定コイル装置を２つ用い、それ
らを互いに９０度転回した位置に配置する方法がある。
これら２つの測定コイル装置は、共通に、内側の環状に
閉じた導体７３を有する。互いに対して９０度にわたっ
て変位した状態で配置した２つの接続用導体３６、３
６′によって、導体７３は２つの外側導体７２、７２′
に接続される。これらの外側導体は、実際には同じ直径
を有し、たとえば、プリント回路の場合には両面キャリ
ヤ・ボード部材の２つの平坦な側面に配置してもよい。
ボード部材の両側面間のする接触手段（この配置では必
要である）は簡略化のために図１１には示してない。し
かしながら、導電性接点がドット状に太くして示してい
ない場合には、すべての相互に横切る導体がそれぞれの
位置で互いに絶縁されていることは了解されたい。２つ
の外側導体７２、７２′の各々は、対応する接続用導体
３６、３６′に対して直径方向に対向して配置された側
で中断されており、それぞれ、図８に関連して説明した
ように、或る間隔で外方に延びる２つの接続用導体３
２、３３および３２′、３３′に接続してある。接続用
導体３２、３３および３２′、３３′の間を半径方向外
方へ、内側の完全に閉じた導体７３から来る接続用導体
３４、３４′が延びている。したがって、２つの測定コ
イル装置の各々は３つの出力端子を有し、これらの出力
端子のところで、図８に関連して説明したように、２つ
の信号を取り出すことができ、その差は、それぞれ、測
定コイル８、９および８′、９′によって囲まれた表面
要素３８、３９および３８′、３９′に関する渡り面６
４の瞬間位置を表わす。これらの出力電圧は、９０度に
わたる幾何学的回転運動に関して互いに対して変位した
異なった値のものである。これは２つの利点を与える。
すなわち、

【０１２８】まず、２つの信号差、すなわち、端子３
２、３４および３３、３４のところの出力信号の差と端
子３２′、３４′および３３′、３４′のところの出力
信号の差が形成され、引き続いて、瞬間位置を表わす信
号として査定される。上記の付加的な電圧は、差形成操
作により現れない。励磁および温度の影響による変動
は、これらの差のうちの１つと、これらの影響を含み、
たとえば、励磁電流から導き出される測定値との商によ
って排除され、これらの干渉現象はもはやなんの影響も
ない。

【０１２９】次に、本発明の構成のために、出力端子３
２、３３、３４のところの信号差は、端子３２′、３
３′、３４′のところの信号差が三角形（もはや理想的
な線形ではない）の頂点に接近するときはいつでも精密
に特別の線形形態となるか、あるいは、その逆となる。
したがって、ここに含まれる構造によって予め決定され
る理想的な特性へ実際の特性が最適な状態で近似するよ
うに改良するには、上述したように、出力信号を異なっ
たウエイティングで互いに組み合わせる。この場合、実
際に評価されるべき信号は、常に、特に広い範囲まで、
理想的な線形領域を瞬間的に通る信号を含み、他の信号
はそれ相当により弱いウェイト操作を受ける。

【０１３０】この場合も、上述したように、それぞれの
中央の接続用導体３４、３４′をプレートまたはボード
部材の、接続用導体３２、３３または３２′、３３′と
反対側に通し、２つの対応する他の接続用導体間のスペ
ーサ・ストリップを完全に囲むように幅広く作ることが
できる。

【０１３１】測定経路、補正経路に関して幾何学的に最
大の対称性を持つ回転表示器またはせんさを提供する、
図示していない別の可能性は、図３、４に示す実施例を
修正することであり、２つの半円筒形の壁５８、５９を
同じ内部または外部の半径とし、そのうちの一方を他方
よりも半径方向に厚くしており、幅の広い端面６２また
は６３を持つようにするのである。測定コイルは、幅の
広い端面の部分が、こいる上を通過できるように設計、
配置される。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁束ガイド手段のコアが励磁器および測定コイ
ル装置に回転できないように連結してあり、ヨークがコ
アおよび測定コイル装置に対して回転する回転表示器の
展開図である。

【図２】図１に示す回転表示器の組み立て状態を示す、
ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】磁束ガイド手段全体がコイル装置に対して回転
する回転表示器の展開図である。

【図４】図３に示す回転表示器を組み立て状態で示す、
ＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図５】コアおよびそれに固定した測定コイル装置に対
してヨークが動く線形表示器の展開図である。

【図６】図５に示す線形表示器を組み立て状態で示す、
ＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【図７】特に自動車ブレーキ・アンチロック装置で用い
るために、小さい周期的に循環する角度範囲が測定、分
析される、可動ヨークを持つ回転表示器を示す図であ
る。

【図８】内側の閉じた導体および外方に突出する出力端
子を持つ回転表示器のための測定コイル装置を示す図で
ある。

【図９】外側の閉じた導体と内方へ突出する出力端子を
持つ回転表示器のための測定コイル装置を示す図であ
る。

【図１０】共通の縁導体を有する２つの表面要素を有す
る回転表示器のための測定コイル装置を示し、出力信号
が４つの出力端子から取り出され得る状態を示す図であ
る。

【図１１】互いに対して９０度にわたって変位し、共通
の内側の閉じた導体を有する２つの測定コイル群を包含
する回転表示器のための測定コイル装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１・・・回転表示器３・・・コア４・・・ヨーク５・・・突起７・・・キャリヤ・プレート部材８・・・測定コイル９・・・測定コイル１１・・・円筒形壁１２・・・底部１５・・・端面１７・・・端面２０・・・リブ２１・・・開口部２３・・・中央開口部２４・・・部分環状開口部２５・・・接続用ウェブ部分２６・・・接続用ウェブ部分２８・・・測定コイル２９・・・測定コイル３０・・・内側導体３１・・・外側導体３２・・・接続用導体３３・・・接続用導体３４・・・中央接続用導体３６・・・接続用導体４０・・・半円形ディスク４１・・・半円形ディスク４２・・・接続部分４４・・・孔４５・・・ギャップ４７・・・ギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの相対的に移動できるボデーのうち
の一方が他方に対して占める位置をモニタするための誘
導位置表示器であって、交流電流の供給を受けて磁束を
発生する少なくとも１つの励磁器コイルと、少なくとも
１つの測定コイル捲回部によって囲まれた少なくとも１
つの表面要素を有する測定コイル装置と、強磁性物質で
作った磁束ガイド手段とを包含し、この磁束ガイド手段
が、励磁器コイルによって発生した磁束に対して、環状
に閉じた経路（測定経路）を決定し、この経路が少なく
とも１つのギャップを包含し、このギャップの互いに対
向して位置する壁面が、前記２つのボデーのうちの一方
の他方に対する移動に依存して、前記少なくとも１つの
表面要素に関して変位可能な渡り面において前記少なく
とも１つの表面要素の表面と交差し得る空間領域におい
て、前記対向した壁面間を横切る磁束を濃縮し、前記渡
り面および前記少なくとも１つの表面要素の寸法、形状
が、前記少なくとも１つの表面要素を通過する磁束が前
記変位によって変化し、前記２つのボデーのうちの一方
の他方に対する位置を再生する電気出力信号を前記測定
コイルが供給するように互いに一致させてある誘導位置
表示器において、励磁器コイル（６；５３；９０）の発
生した磁束のための磁束ガイド手段（３、４；５１、５
２；８７、８８；１２６、１２８）が少なくとも１つの
別の環状に閉じた経路（補正経路）を予め決定し、この
補正経路が、測定経路の磁束が通過する前記少なくとも
１つの表面要素（３８、３９；３８′、３９′；１０
７、１０８）を過ぎて磁束が通過するように運ぶことを
特徴とする誘導位置表示器。
【請求項２】請求項１記載の誘導位置表示器におい
て、測定経路および補正経路ができるかぎり対称的な構
成となっていることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項３】請求項１または２記載の誘導位置表示器
において、測定経路および補正経路がほぼ同じ幾何学的
形態を有することを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項４】請求項１〜３のうちのいずれか１つに記
載の誘導位置表示器において、測定経路および補正経路
ができるかぎり多くの位置において同じ磁束密度を有す
ることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項５】請求項１〜４のうちいずれか１つに記載
の誘導位置表示器において、測定経路および補正経路が
ほぼ同じリラクタンスであることを特徴とする誘導位置
表示器。
【請求項６】請求項１〜５のうちいずれか１つに記載
の誘導位置表示器において、少なくとも１つの補正経路
が少なくとも１つのギャップ（４３；７１；１１８）を
包含することを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項７】請求項１〜６のうちいずれか１つに記載
の誘導位置表示器において、補正経路が、測定経路のギ
ャップ（４７；７０；１２１）の少なくとも縁（４８、
４９；７８、７９）のところに確定磁界分布を生じさせ
るように測定経路に対して配置してあり、この確定磁界
分布が、２つのボデーのうちの一方の他方に対する移動
の際に、前記少なくとも１つの表面要素（３８、３９；
３８′、３９′；１０７、１０８）の縁線に向かって移
動できるか、あるいは、この縁線（３４、３６；３
４′、３６′）を越えて移動できることを特徴とする誘
導位置表示器。
【請求項８】請求項６または７記載の誘導位置表示器
において、補正経路のギャップ（７１）の互いに対向し
た壁面が、２つのボデーのうちの一方の他方に対する移
動に依存して、少なくとも１つの別の表面要素に関して
変位できる渡り面において、測定コイル捲回部によって
囲まれている前記少なくとも１つの別の表面要素の表面
と交差し得る空間領域において前記対向した壁面を横切
る磁束を濃縮し、前記渡り面および前記少なくとも１つ
の別の表面要素寸法、形状が、前記少なくとも１つの別
の表面要素を通る磁束が前記変位によって変化し、前記
少なくとも２つの測定コイル捲回部（５６、５７）の出
力する信号が結合されて測定信号振幅を増大させるよう
に互いに一致させてあることを特徴とする誘導位置表示
器。
【請求項９】請求項６〜８のうちいずれか１つに記載
の誘導位置表示器において、磁束ガイド手段（３、４；
８７、８８）が励磁器コイル（６；９０）によって部分
的に囲まれたコア（３；８７）と、ヨーク（４；８８）
とを包含し、励磁器コイル（６；９０）、コア（３；８
７）および測定コイル装置（８、９；９４、９５）が少
なくともモニタされるべき移動方向に動けるように２つ
の相対的に移動できるボデーのうちの一方に連結してあ
り、ヨーク（４；８８）が少なくとも前記移動方向に動
けるように２つのボデーのうちの他方のボデーに連結し
てあることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項１０】請求項１〜８のうちいずれか１つに記
載の誘導位置表示器において、磁束ガイド手段（５１、
５１）が励磁器コイル（５３）によって囲まれ、少なく
とも２つの環状に閉じた経路を定める戻りボデー（６
０、６１、５８、５９）に固定してある突起（６５）を
包含し、磁束ガイド手段（５１、５１）が少なくともモ
ニタすべき移動方向に動けるように２つの相対的に移動
できるボデーのうちの一方に連結してあり、測定コイル
装置（５４、５５、５６、５７）が少なくとも前記移動
方向に動けるように２つのボデーのうちの他方に連結し
てあることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項１１】請求項１０記載の誘導位置表示器にお
いて、励磁器コイル（５３）が、少なくともモニタすべ
き移動方向に動けるように、２つの相対的に移動できる
ボデーのうちの、測定コイル装置（５４、５５、５６、
５７）も連結してあるボデーに連結してあることを特徴
とする誘導位置表示器。
【請求項１２】請求項１１記載の誘導位置表示器にお
いて、測定コイル装置の前記少なくとも１つの表面要素
（３８、３９）およびギャップ（７０）の壁面（６２、
６２）によって定められた渡り面が、同じ形状であり、
それらの縁線が少なくとも互いにほぼ平行に延びるよう
に配置してあることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項１３】請求項１〜１１のうちいずれか１つに
記載の誘導位置表示器において、測定コイル装置の前記
少なくとも１つの表面要素（３８、３９）が、渡り面
（６４）がこの表面要素（３８、３９）に対して変位さ
せられる方向に対して直角に、渡り面（６４）よりも大
きな寸法を有することを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項１４】請求項１〜１３のうちいずれか１つに
記載の誘導位置表示器において、測定コイル装置（８、
９）の、表面要素（３８、３９）を構成し、モニタすべ
き移動によって渡り面が接近するかあるいはその上に移
動できるように配置した導体部分（３４、３６）が渡り
面の移動方向に対して直角に延びていることを特徴とす
る誘導位置表示器。
【請求項１５】請求項１〜１４のうちいずれか１つに
記載の誘導位置表示器において、測定コイル装置（８、
９）の、表面要素（３８、３９）を構成し、モニタすべ
き移動によって渡り面が接近するかあるいはその上に移
動できるように配置した導体部分（３４、３６）が強磁
性材料によって完全に囲まれていることを特徴とする誘
導位置表示器。
【請求項１６】請求項１〜１５のうちいずれか１つに
記載の誘導位置表示器において、前記少なくとも１つの
表面要素が配置されている領域のギャップ内に、強磁性
材料のボデーがあり、これが表面要素によって囲まれ、
測定コイル装置に対して不動となっていることを特徴と
する誘導位置表示器。
【請求項１７】請求項１〜１６のうちいずれか１つに
記載の誘導位置表示器において、測定コイル装置（８、
９）が少なくとも１つの互いに隣接した表面要素（３
９、３９）を有し、これらの表面要素が、それぞれ、少
なくとも１つの測定コイル捲回部によって囲まれてお
り、また、それらの表面が渡り面で変化可能に覆われて
おり、渡り面および前記少なくとも２つの表面要素（３
９、３９）の寸法、形状が、互いに一致させてあり、前
記少なくとも２つの表面要素（８、９）の相互の位置
が、前記変位によって、一方の表面要素（３８、３９）
を通る磁束が増大するときに、他方の表面要素（３９、
３８）を通る磁束が減少し、また、その逆となり、測定
コイル捲回部が出力信号を供給し、これらの信号の差が
２つのボデーのうちの一方の他方に対する位置を再生す
るように選ばれ、前記少なくとも２つの表面要素（３
８、３９）が、モニタすべき移動によって、渡り面が移
動できる少なくとも１つの共通の縁部を有することを特
徴とする誘導位置表示器。
【請求項１８】２つの相対的に移動できるボデーのう
ちの一方が他方に対して占める位置をモニタするための
誘導位置表示器であって、交流電流の供給を受けて磁束
を発生する少なくとも１つの励磁器コイルと、少なくと
も１つの測定コイル捲回部によって囲まれた少なくとも
２つの表面要素を有する測定コイル装置と、強磁性物質
で作った磁束ガイド手段とを包含し、この磁束ガイド手
段が、励磁器コイルによって発生した磁束に対して、環
状に閉じた経路を決定し、この経路が少なくとも１つの
ギャップを包含し、このギャップの互いに対向して位置
する壁面が、前記２つのボデーのうちの一方の他方に対
する移動に依存して、前記少なくとも１つの表面要素に
関して変位可能な渡り面において前記少なくとも２つの
表面要素の表面と交差し得る空間領域において、前記対
向した壁面間を横切る磁束を濃縮し、渡り面および前記
少なくとも２つの表面要素（３９、３９）の寸法、形状
が、互いに一致させてあり、前記少なくとも２つの表面
要素（８、９）の相互の位置が、前記変位によって、一
方の表面要素（３８、３９）を通る磁束が増大するとき
に、他方の表面要素（３９、３８）を通る磁束が減少
し、また、その逆となり、測定コイル捲回部が出力信号
を供給し、これらの信号の差が２つのボデーのうちの一
方の他方に対する位置を再生するように選ばれた誘導位
置表示器において、前記少なくとも２つの表面要素（３
８、３９）が、モニタすべき移動によって、渡り面が移
動できる少なくとも１つの共通の縁部を有することを特
徴とする誘導位置表示器。
【請求項１９】請求項１７または１８記載の誘導位置
表示器において、１つの共通の縁部分が２つの導体部分
によって形成されており、これら導体部分が、ギャップ
内の磁束の方向に見て、互いに一致するように小さい間
隔で続けて配置してあることを特徴とする誘導位置表示
器。
【請求項２０】請求項１７〜１９のうちいずれか１つ
に記載の誘導位置表示器において、１つの共通縁部分が
１つの導体部分に（３４、３６）によって形成されてお
り、この導体部分が２つの表面要素（３８、３９）を囲
む２つの測定コイル巻き線に対して共通であることを特
徴とする誘導位置表示器。
【請求項２１】請求項１７〜２０のうちいずれか１つ
に記載の誘導位置表示器において、２つの導体部分（８
２、８３、８４、８６）のうちの一方の導体部分（８
２；８４）が一方の表面要素（３８）を構成し、他方の
導体部分（８３；８６）が他方の表面要素（３９）を構
成し、それぞれがそれぞれの表面要素）３８、３９）に
対する渡り面の変位方向に対してほぼ平行に延びる縁に
沿って設けてあり、前記２つの導体部分がそれぞれの両
端で連結してあって環状に閉じた導体を形成しおり、こ
の環状に閉じた導体が確定電気抵抗を有することを特徴
とする誘導位置表示器。
【請求項２２】請求項２１記載の誘導位置表示器であ
って、回転表示器の形をした誘導位置表示器において、
２つの表面要素（３８、３９）が設けてあり、これらの
表面要素が、それぞれ、ほぼ半円形のリングの形をして
おり、また、互いに相補的に配置してあって、モニタす
べき移動の軸線に対してほぼ同心である完全な円形のリ
ングを提供するようになっていることを特徴とする誘導
位置表示器。
【請求項２３】請求項２２記載の誘導位置表示器にお
いて、内側に表面要素（３８、３９）を構成している２
つの導体部分（８２、８３）が互いに連結してあって環
状に閉じた導体を形成しており、この導体が評価電子手
段に通じる半径方向に延びる第１接続導体（３４）に接
続してあり、表面要素（３８、３９）を外側に構成して
いる２つの導体部分が、第１の接続導体（３４）に対し
て直径方向に対向した関係にある端で互いに接続してあ
り、また、２つの表面要素（３８、３９）の共通の縁部
分を形成している半径方向の導体部分（３６）によっ
て、表面要素（３８、３９）を内側に構成している２つ
の導体部分（８２、８３）に連結してあると共に、２つ
の他端が互いに分離しており、第２、第３の半径方向の
接続導体（３２、３３）に接続してあり、これら第２、
第３の半径方向接続導体がそれぞれ評価電子手段に通じ
ており、さらにまた、これら３つの接続導体（３２、３
３、３４）が可能なかぎり最小の間隔で互いに平行に延
びていることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項２４】請求項２２記載の誘導位置表示器にお
いて、外側に表面要素（３８、３９）を構成している２
つの導体部分（８４、８６）が互いに接続してあって環
状に閉じた導体（７２）を形成しており、この導体が評
価電子手段に通じる半径方向に延びる第１の接続導体
（３４）に接続してあり、内側に表面要素（３８、３
９）を構成する２つの導体部分が、第１の接続導体（３
４）に対して直径方向に対向する端のところで互いに接
続してあり、かつ、２つの表面要素（３８、３９）の共
通の縁部分を形成している半径方向に延びる導体部分
（３６）によって、外側に表面要素（３８、３９）を構
成する２つの導体部分（８４、８６）に接続してあり、
それらの反対端が互いに分離しており、それぞれ評価電
子手段に通じる第２、第３の半径方向に延びる接続導体
（３２、３３）に接続してあり、これら３つの接続導体
（３２、３３、３４）が可能なかぎり最小の間隔で互い
に平行に延びていることを特徴とする誘導位置表示器。
【請求項２５】請求項２３記載の誘導位置表示器にお
いて、任意の位置で、励磁器コイルを通る磁束と補正経
路を通る磁束が、共に、環状に閉じた導体（８２、８
３）によって囲まれた表面を通ることを特徴とする誘導
位置表示器。
【請求項２６】請求項２４記載の誘導位置表示器にお
いて、励磁器コイルを通る磁束と、補正経路を通る磁束
と、測定経路を通る磁束が環状に閉じた導体（８４、８
６）によって囲まれた表面を通ることを特徴とする誘導
位置表示器。
【請求項２７】請求項２３〜２６のうちいずれか１つ
に記載の誘導位置表示器において、第１接続導体（３
４）が、第２、第３の接続導体（３２、３３）の間隔の
幅を持ち、磁束の方向に見て、前記間隔と一致し、第２
平面に位置するように配置されていることを特徴とする
誘導位置表示器。