KR101553960B1 - Angle detecting apparatus and torque detecting apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

자동차의 스티어링 샤프트에 발생하는 토크를 검출하는 장치에 사용되는 각도 검출 장치에 있어서, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치되는 방향의 치수가 작은 각도 검출 장치를 제공한다.
제1 삽입 통과 구멍을 구비한 자석(11)과, 제2 삽입 통과 구멍을 구비한 요크(12)와, 자속을 포착하는 집자판(13)과, 자속을 검지하는 자기 검지 소자(14)를 가지며, 제1 삽입 통과 구멍과 제2 삽입 통과 구멍에 삽입 통과 가능한 피검지물의 회전 각도를 검출하는 각도 검출 장치에 있어서, 자석은 피검지물의 삽입 통과 방향으로 착자되며, 피검지물의 외주를 주회하는 방향으로 N극과 S극이 등간격으로 번갈아 반복하여 배치된 자극면을 가지고, 요크는, 제1 자극 클로를 가지고 일방의 자극면에 대향 배치된 제1 요크와, 제2 자극 클로를 가지고 타방의 자극면에 대향 배치된 제2 요크를 가지며, 제1 자극 클로가 자극면의 일방의 종류의 자극에 접근할 때 제2 자극 클로는 자극면의 타방의 종류의 자극에 접근하는 구성으로 한다.An angle detecting apparatus for use in an apparatus for detecting a torque generated in a steering shaft of an automobile, the angle detecting apparatus having an angle detecting device with a small dimension in a direction in which a steering shaft is extended.
A magnet 11 having a first insertion hole, a yoke 12 having a second insertion hole, a magnetic flux collecting plate 13 for capturing magnetic flux, and a magnetic detecting element 14 for detecting magnetic flux And the rotation angle of the detection object which can be inserted into the first insertion hole and the second insertion hole is detected, wherein the magnet is magnetized in the inserting and passing direction of the detection object, and is rotated around the periphery of the detection object And the yoke has a first yoke having a first magnetic pole claw disposed opposite to the one magnetic pole surface and a second yoke having a second magnetic pole claw arranged opposite to the other magnetic pole surface, And the second pole claw approaches the other kind of magnetic pole of the magnetic pole surface when the first magnetic pole claw approaches the magnetic pole of one kind on the magnetic pole surface.

Description

각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치{ANGLE DETECTING APPARATUS AND TORQUE DETECTING APPARATUS USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an angle detecting apparatus and an angle detecting apparatus,

본 발명은, 각도 검출 장치에 관한 것으로서, 특히, 자동차의 스티어링 샤프트에 장착되며, 전동 파워 스티어링 기구의 토크 검출 장치로서 이용되고 있는 각도 검출 장치로서, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치되는 방향에 있어서의 두께가 얇은 각도 검출 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an angle detecting device mounted on a steering shaft of an automobile and used as a torque detecting device of an electric power steering device, and more particularly to an angle detecting device for detecting a thickness in a direction in which a steering shaft is extended To a thin angle detecting device.

최근, 자동차 전자화가 진행되어, 파워 스티어링 기구의 회전 토크를 검출하여 피드백하는 토크 검출 장치가 장착되는 경우가 많아지고 있다. 토크 검출 장치는, 자동차의 스티어링 샤프트에 장착되어 있고, 토크 검출 장치에 사용되는 각도 검출 장치는, 자동차의 구조상, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치되는 방향의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 따라서, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치되는 방향의 두께가 얇은 각도 검출 장치 및 그 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치가 요망되고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, motor vehicle automation has progressed, and a torque detecting device for detecting and feedbacking a rotational torque of a power steering mechanism has been increasingly mounted. It is preferable that the torque detecting device is mounted on a steering shaft of an automobile and the angle detecting device used in the torque detecting device is thin in the direction in which the steering shaft is extended in the structure of the automobile. Therefore, there is a demand for an angle detecting apparatus having a thin thickness in the direction in which the steering shaft is extended and a torque detecting apparatus using the angle detecting apparatus.

종래의 각도 검출 장치로서는, 하기의 특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치가 알려져 있다.As a conventional angle detecting device, there is known a torque detecting device described in Patent Document 1 below.

이하, 도 9 및 도 10을 이용하여, 특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치에 대하여 설명한다. 도 9는, 토크 검출 장치(TS)의 구성 부품을 나타내는 도면이다. 도 10은, 토크 검출 장치 TS의 구조를 나타내는 도면이다.Hereinafter, the torque detecting device disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to Figs. 9 and 10. Fig. 9 is a view showing the components of the torque detection device TS. 10 is a diagram showing the structure of the torque detecting device TS.

특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치(TS)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 축(OA)과 제2 축(TA)을 동축 상에 핀(PN)을 사용하여 연결하고, 자신에게 비틀림을 발생시키는 탄성 부재(TB)의 일단 측에 연결되어, 주위에 자계를 형성하는 자석(MG)과, 제2 축(TA) 또는 탄성 부재(TB)의 타단 측에 연결되고, 또한 자석(MG)에 의해 형성되는 자계 내에 배치되어 자기(磁氣) 회로를 형성하고, 탄성 부재(TB)의 비틀림에 의해 경자성체인 자석(MG)과의 상대 위치가 변화되면, 자기 회로(MC)에 발생하는 자속 밀도가 변화되는 구조를 가지는 자기 요크(MY)와, 이 자기 요크(MY)와 비접촉으로 설치되어, 자기 회로를 형성하는 자기 요크(MY)에 발생하는 자속 밀도를 검출하는 자기 센서(MS)를 구비하고 있다.9, the torque detecting device TS described in Patent Document 1 has a structure in which a first axis OA and a second axis TA are coaxially connected by using pins PN, A magnet MG which is connected to one end side of the elastic member TB for generating a magnetic field and generates a magnetic field around the magnet TA and the elastic member TB, (Magnetic circuit) is formed in the magnetic circuit MC when the relative position with respect to the magnet MG which is a hard magnetic body is changed due to the twist of the elastic member TB, A magnetic sensor MS for detecting the magnetic flux density generated in the magnetic yoke MY which is provided in non-contact with the magnetic yoke MY and has a structure in which the magnetic flux density of the magnetic yoke MY is changed, .

자석(MG)은, 둘레 방향으로 N극과 S극이 번갈아 착자(着磁)된 원통 형상으로 형성되며, 도 10에 나타내는 바와 같이, 자기 요크(MY)는, 축 방향으로 간극을 형성하여 대향하도록 1세트가 배치되고, 각각의 자기 요크(MY)에는, 자석(MG)의 N극 및 S극과 동수의 클로(claw)(NA)가 전체 둘레에 등간격으로 설치되고, 또한 일방의 자기 요크(MY)에 설치되는 클로(NA)와 타방의 자기 요크(MY)에 설치되는 클로(NA)가 둘레 방향으로 어긋나게 번갈아 배치되어, 자석(MG)의 축 방향의 길이는, 자기 요크(MY)의 축 방향의 길이보다 길게 되고, 자기 센서(MS)는, 자기 요크(MY)와 자기 요크(MY)의 간극에 삽입되어, 1세트의 자기 요크(MY) 간에 생기는 자속 밀도를 검출한다.The magnet MG is formed in a cylindrical shape in which the N pole and the S pole are alternately magnetized in the circumferential direction. As shown in Fig. 10, the magnetic yoke MY forms a gap in the axial direction, Claws NA equal to the N poles and the S poles of the magnets MG are provided at regular intervals around the magnetic yokes MY, The claw NA provided on the yoke MY and the claw NA provided on the other magnetic yoke MY are arranged alternately in a shifted manner in the circumferential direction so that the length of the magnet MG in the axial direction is different from that of the magnetic yokes MY And the magnetic sensor MS is inserted in the gap between the magnetic yoke MY and the magnetic yoke MY to detect the magnetic flux density generated between the set of magnetic yokes MY.

일본 특허 제3874642호 공보Japanese Patent No. 3874642

특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치(TS)는, 스티어링 샤프트의 회전 토크를 검출하는 것에 관하여 문제가 없는 제품이다.The torque detecting device (TS) disclosed in Patent Document 1 is a product which does not cause any problem in detecting the rotational torque of the steering shaft.

그러나, 클로(NA)가 스티어링 샤프트의 축 방향으로 연장하여 형성되어 있기 때문에, 상기의 토크 검출 장치(TS)는, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치되어 있는 방향의 두께 치수가 두껍다.However, since the claws NA are formed extending in the axial direction of the steering shaft, the above-mentioned torque detecting device TS has a thick thickness in the direction in which the steering shaft is extended.

본 발명은, 상기 서술한 과제를 해결하여, 스티어링 샤프트가 연장되어 설치된 방향의 두께 치수가 얇은 각도 검출 장치 및 그 각도 검출 장치를 사용하여, 스티어링 샤프트가 연장하여 설치된 방향의 두께 치수가 얇은 토크 검출 장치를 제공 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an angle detecting apparatus having a thin thickness dimension in a direction in which a steering shaft is extended and an angle detecting apparatus, Device.

청구항 1에 기재된 각도 검출 장치는, 제1 삽입 통과 구멍을 구비한 자석과, 제2 삽입 통과 구멍을 구비한 요크와, 당해 요크의 근방에 배치하여 설치되어 당해 요크로부터의 자속을 포착하는 집자판(集磁板)과, 당해 집자판에 의해 포착된 자속을 검지하는 자기 검지 소자를 가지며, 상기 제1 삽입 통과 구멍과 상기 제2 삽입 통과 구멍에 삽입 통과 가능한 피검지물의 회전 각도를 검출하는 각도 검출 장치에 있어서, 상기 자석은 상기 피(被)검지물의 삽입 통과 방향으로 착자(着磁)되며, 상기 피검지물의 외주를 주회하는 방향으로 N극과 S극이 등간격으로 번갈아 반복하여 배치된 자극(磁極)면을 가지고, 상기 요크는, 상기 제2 삽입 통과 구멍의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 상기 제2 삽입 통과 구멍의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제1 자극 클로(claw)를 가지고 상기 자극면의 일방면의 근방에 대향하여 배치된 제1 요크와, 상기 제2 삽입 통과 구멍의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 상기 제2 삽입 통과 구멍의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제2 자극 클로를 가지고 상기 자극면의 타방면의 근방에 대향하여 배치된 제2 요크를 가지며, 상기 제1 자극 클로가 상기 자극면의 일방의 종류의 자극에 접근할 때 상기 제2 자극 클로는 상기 자극면 타방의 종류의 자극에 접근하도록 배치하여 설치된다는 특징을 갖는다.The angle detection device according to claim 1 is characterized by including: a magnet having a first insertion hole; a yoke having a second insertion hole; a yoke disposed in the vicinity of the yoke to capture a magnetic flux from the yoke; (Magnetic collecting plate), and a magnetic detecting element for detecting magnetic flux captured by the collector plate, wherein an angle that detects the rotational angle of the first and second inserting holes, Wherein the magnet is magnetized in the inserting direction of the detection object and the N pole and the S pole are repeatedly arranged alternately at regular intervals in the direction of the outer periphery of the detection object Wherein the yoke has a plurality of first protrusions protruding in a direction toward the center of the second insertion hole and disposed at equal intervals in the circumferential direction of the second insertion hole, A first yoke provided with a claw and opposed to a vicinity of one surface of the pole face; a second yoke protruding in a direction toward a center of the second insertion hole, And a second yoke disposed with a plurality of second magnetic pole claws arranged in opposition to the other surface of the magnetic pole surface, wherein when the first magnetic pole claw approaches one of the types of magnetic poles of the magnetic pole surface, And the two-pole claw is disposed so as to approach the pole of the other kind on the pole face.

청구항 2에 기재된 각도 검출 장치는, 상기 제1 요크의 제1 자극 클로 및 상기 제2 요크의 제2 자극 클로는 상기 자석의 착자 피치에 맞추어 복수 개 배치하여 설치된다는 특징을 갖는다.The angle detection device according to claim 2 is characterized in that a plurality of the first magnetic pole claws of the first yoke and the second magnetic pole claws of the second yoke are arranged in accordance with the magnetizing pitch of the magnets.

청구항 3에 기재된 각도 검출 장치는, 상기 제1 요크와 상기 제2 요크는 동일 형상이며, 상기 자석을 개재하여 상기 제1 자극 클로의 위치와 상기 제2 자극 클로의 위치가 합치하도록 배치되어 있다는 특징을 갖는다.The angle detecting device according to claim 3 is characterized in that the first yoke and the second yoke have the same shape and are disposed such that the position of the first magnetic pole claw and the position of the second magnetic pole claw are aligned with each other through the magnet Respectively.

청구항 4에 기재된 각도 검출 장치는, 상기 자기 검지 소자는 그 검지면에 교차하는 자장 강도를 검지하는 것이며, 당해 검지면에 수직한 방향은 상기 자석의 착자 방향과 교차한다는 특징을 갖는다.The angle detection device according to claim 4 is characterized in that the magnetic detection element detects the magnetic field strength crossing the detection surface, and the direction perpendicular to the detection surface crosses the magnetization direction of the magnet.

청구항 5에 기재된 각도 검출 장치는, 상기 집자판과 상기 자기 검지 소자로 이루어지는 검지 유닛을 복수 지점에 배치하여 설치한다는 특징을 갖는다.The angle detection device according to claim 5 is characterized in that the detection unit comprising the collection plate and the magnetic detection element is disposed at a plurality of points.

청구항 6에 기재된 토크 검출 장치는, 박스체의 내부에 축 회전 가능하게 지지되어, 토션 바에 의해 연결된 2개의 부분축으로 이루어지는 회전축의 회전 토크를 검출하는 토크 검출 장치로서, 상기 부분축 중 제1 부분축에 상기 자석을 고정하고, 상기 부분축 중 제2 부분축에 상기 요크를 고정하여 이루어지는 제1항 내지 제5항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재했다는 특징을 갖는다.A torque detecting device according to a sixth aspect of the present invention is a torque detecting device for detecting a rotational torque of a rotary shaft composed of two partial shafts connected to each other by a torsion bar, And the angle detecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnet is fixed to the shaft and the yoke is fixed to the second partial shaft of the partial shaft.

청구항 1의 발명에 의하면, 자석의 상하면에 설치한 자극면의 자속을 검지함으로써, 자석의 두께를 얇게 할 수 있다. 자석의 두께 방향과 스티어링 샤프트와 같은 피검지물을 삽입 통과 가능한 방향은 동일한 방향이기 때문에, 자석의 두께를 얇게 함으로써, 스티어링 샤프트와 같은 피검지물을 삽입 통과 가능한 방향의 두께 치수가 얇은 각도 검출 장치를 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.According to the first aspect of the present invention, the thickness of the magnet can be reduced by detecting the magnetic flux on the pole face provided on the upper and lower surfaces of the magnet. Since the thickness direction of the magnet and the direction in which the detection object such as the steering shaft can be inserted are the same direction, the thickness of the magnet is made thin, thereby providing an angle detection device having a thin thickness dimension in a direction in which the detection object such as a steering shaft can be inserted .

청구항 2의 발명에 의하면, 자석의 착자의 피치에 맞추어 제1 자극 클로 및 제2 자극 클로를 복수 배치함으로써 많은 자속을 더 확실하게 포착하는 것이 가능해져, 더 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.According to the invention of claim 2, it is possible to more reliably capture a large amount of magnetic flux by arranging a plurality of the first magnetic pole claws and the second magnetic pole claws in accordance with the pitch of the magnet, and more accurately detect the change in the rotation angle .

청구항 3의 발명에 의하면, 제1 요크와 제2 요크를 동일 형상으로 하고, 자석을 개재하여 제1 자극 클로의 위치와 제2 자극 클로의 위치가 합치하도록 배치함으로써, 제1 자극 클로가 일방의 자극에 접근할 때, 제2 자극 클로는 타방의 자극에 더 확실하게 접근하기 때문에, 자극의 변화를 더 정확하게 검출하는 것이 가능해져, 더 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.According to the invention of claim 3, the first yoke and the second yoke have the same shape, and the first magnetic pole claw and the second magnetic pole claw are positioned so as to coincide with each other with the magnet interposed therebetween, When approaching the stimulation, the second stimulating claw approaches the other stimulus more reliably, so that it is possible to more accurately detect the change of the stimulation, and it is possible to more accurately detect the change of the rotation angle .

청구항 4의 발명에 의하면, 검지면에 수직한 방향을 자석의 착자 방향으로 교차하도록 배치함으로써, 자석으로부터 새어나온 자속이 자기 검지 소자의 주변에 있었다고 하여도 자기 검지 소자는 검지하지 않고, 집자판으로 흘러 온 자속만을 검지하기 때문에, 더욱 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.According to the invention of claim 4, by disposing the direction perpendicular to the sensing surface so as to intersect in the magnetizing direction of the magnet, even if the magnetic flux leaking from the magnet is in the periphery of the magnetic sensing element, Since only the flowing magnetic flux is detected, it is possible to more accurately detect the change in the rotation angle.

청구항 5의 발명에 의하면, 검지 유닛을 복수 지점에 배치하여 설치함으로써, 가령 요크에 위치 어긋남이 생겨도 출력 변동을 보정하여 각도 검출을 할 수 있음과 함께, 가령 어느 지점에 배치하여 설치된 검지 유닛을 검지할 수 없게 된 경우라도, 다른 지점에 배치하여 설치된 검지 유닛에서 검지함으로써 계속해서 검지하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.According to the invention of claim 5, by arranging the detection unit at a plurality of points, it is possible to detect the angle by correcting the output fluctuation even if the positional deviation occurs in the yoke, and at the same time, It is possible to continue detection by detecting by a detection unit provided at another point.

청구항 6의 발명에 의하면, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 각도 검출 장치를 사용한 구조로 함으로써, 토크 검출 장치에 있어서 피검지물을 삽입 통과가능한 방향의 치수를 작게 하여 박형화하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.According to the invention of claim 6, by employing the structure using the angle detection device according to any one of claims 1 to 5, it is possible to reduce the dimension in the direction in which the detection object can be inserted in the torque detection device to be made thin .

도 1은 각도 검출 장치(1)의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 자석(11)을 나타내는 도면이다.
도 3은 요크(12)를 나타내는 도면이다.
도 4는 집자판(13)을 나타내는 도면이다.
도 5는 자기 검지 소자(14)를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)와 자석(11)의 자극의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 자기 검지 소자(14)의 출력 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 토크 검출 장치(2)를 나타내는 도면이다.
도 9는 토크 검출 장치(TS)의 구성 부품을 나타내는 도면이다.
도 10은 토크 검출 장치(TS)의 구조를 나타내는 도면이다.Fig. 1 is a view showing a basic configuration of an angle detecting device 1. Fig.
Fig. 2 is a view showing the magnet 11. Fig.
3 is a view showing the yoke 12. Fig.
Fig. 4 is a view showing the gathering plate 13. Fig.
5 is a view showing the magnetic detecting element 14. Fig.
6 is a diagram showing the positional relationship between the first pole claw 12c and the second pole claw 12d and the magnetic pole of the magnet 11. Fig.
7 is a diagram showing the waveform of the output voltage of the magnetic detecting element 14. As shown in Fig.
Fig. 8 is a diagram showing the torque detecting device 2. Fig.
9 is a view showing the components of the torque detecting device TS.
10 is a diagram showing the structure of the torque detecting device TS.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

이하에 제1 실시 형태에 있어서의 각도 검출 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the angle detection device 1 according to the first embodiment will be described.

우선 먼저 본 실시 형태에 있어서의 각도 검출 장치(1)의 기본 구성에 대하여 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 도 1은 각도 검출 장치(1)의 기본 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는 자석(11)을 나타내는 도면이고, 도 2의 (a)는 자석(11)의 사시도이며, 도 2의 (b)는 자석(11)의 측면도이다. 도 3은 요크(12)를 나타내는 도면이다. 도 4는 집자판(13)을 나타내는 도면이다. 도 5는 자기 검지 소자(14)를 나타내는 도면이다.First, the basic configuration of the angle detection device 1 in the present embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig. Fig. 1 is a view showing a basic configuration of an angle detecting device 1. Fig. Fig. 2 is a view showing the magnet 11, Fig. 2 (a) is a perspective view of the magnet 11, and Fig. 2 (b) is a side view of the magnet 11. Fig. 3 is a view showing the yoke 12. Fig. Fig. 4 is a view showing the gathering plate 13. Fig. 5 is a view showing the magnetic detecting element 14. Fig.

각도 검출 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍을 구비하고 원반 형상으로 형성된 자석(11)과, 관통 구멍을 구비하고 원반 형상으로 형성됨과 함께 자석(11)의 근방에 설치된 요크(12)와, 요크(12)의 근방에 배치하여 설치되어 요크(12)로부터의 자속을 포착하는 집자판(13)과, 집자판(13)에 포착된 자속을 검지하는 자기 검지 소자(14)를 가지고 있다. 또한, 각도 검출 장치(1)는, 자석(11)의 관통 구멍과 요크(12)의 관통 구멍에 삽입 통과 가능한 피검지물(X)의 회전 각도를 검출 가능하다.As shown in Fig. 1, the angle detecting apparatus 1 includes a magnet 11 having a through-hole and formed in a disc shape, a yoke (not shown) provided in the vicinity of the magnet 11, A yoke plate 13 disposed in the vicinity of the yoke 12 to capture a magnetic flux from the yoke 12 and a magnetic detecting element 14 for detecting magnetic fluxes captured by the yoke plate 13 ). The angle detection device 1 is also capable of detecting the rotation angle of the detection object X that can be inserted into the through hole of the magnet 11 and the through hole of the yoke 12. [

자석(11)은, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 원반 형상으로 형성되어, 중앙에는 원형으로 형성된 관통 구멍인 제1 삽입 통과 구멍(11b)을 가지고 있다. 자석(11)은, 제1 삽입 통과 구멍(11b)의 중심축 방향으로 착자되며, 원주 방향으로 N극(11N)과 S극(11S)이 번갈아 반복하여 등간격으로 배치된 자극면(11a)을 상면과 하면에 가지고 있다.As shown in Figs. 2A and 2B, the magnet 11 is formed in a disc shape and has a first insertion hole 11b, which is a through hole formed in a circular shape at the center. The magnet 11 is magnetized in the direction of the center axis of the first insertion hole 11b and has the pole face 11a in which the N poles 11N and the S poles 11S are alternately arranged in the circumferential direction, On the upper and lower surfaces.

또, 본 실시 형태에 있어서는, N극(11N)과 S극(11S)은 자극면(11a)을 16등 분하여 번갈아 반복하여 배치되어 있다.In the present embodiment, the N poles 11N and the S poles 11S are alternately arranged repeatedly for sixteen equal parts of the pole face 11a.

일방의 자극면(11a)의 N극(11N)에 착자된 지점에 대응하는 타방의 자극면(11a)의 지점은 S극(11S)에 착자되어 있고, 일방의 자극면(11a)의 S극(11S)에 착자된 지점에 대응하는 타방의 자극면(11a)의 지점은 N극(11N)에 착자되어 있다.A point of the other pole face 11a corresponding to a point magnetized on the N pole 11N of one of the pole face 11a is magnetized on the S pole 11S and the S pole of one pole face 11a The point of the other pole face 11a corresponding to the spot magnetized on the pole 11S is magnetized to the N pole 11N.

요크(12)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속판으로 이루어지고, 자석(11)의 외주보다 큰 원반 형상으로 형성되며, 중앙에는 원형으로 형성된 관통 구멍인 제2 삽입 통과 구멍(12e)을 가지고 있다. 또, 요크(12)는, 동일 형상으로 형성된 제1 요크(12a)와 제2 요크(12b)로 이루어진다.As shown in Fig. 3, the yoke 12 is formed of a metal plate and is formed in a disk shape larger than the outer periphery of the magnet 11, and has a second insertion hole 12e which is a through hole formed in a circular shape at the center have. The yoke 12 is composed of a first yoke 12a and a second yoke 12b formed in the same shape.

제1 요크(12a)는, 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 단면(端面)으로부터 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며, 등간격으로 배치된 복수의 제1 자극 클로(12c)를 가지고, 제1 요크(12a)와 동일 형상의 제2 요크(12b)는 제2 자극 클로(12d)를 갖는다.The first yoke 12a protrudes in the direction from the end face of the second insertion hole 12e toward the center of the second insertion hole 12e and is provided with a plurality of first magnetic pole teeth And the second yoke 12b having the same shape as that of the first yoke 12a has the second magnetic pole claw 12d.

제1 요크(12a)의 제1 자극 클로(12c) 및 제2 요크(12b)의 제2 자극 클로(12d)는 자석(11)의 착자 피치에 맞추어 복수 개 배치하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 예를 들면, N극(11N)의 착자 피치[N극(11N)의 설치 위치]에 맞추어 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)가 8개 배치하여 설치되고, S극(11S)의 착자 피치[S극(11S)의 설치 위치]에 맞추어 노치 형상으로 형성되어 있다.A plurality of the first magnetic pole claws 12c of the first yoke 12a and the second magnetic pole claws 12d of the second yoke 12b are arranged in accordance with the magnetizing pitch of the magnets 11. In this embodiment, for example, the number of the first magnetic pole claws 12c and the number of the second magnetic pole claws 12d are set to eight (N pole 11N) And is formed in a notch shape in conformity with the magnetizing pitch of the S pole 11S (the mounting position of the S pole 11S).

집자판(13)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 집자판(13a)과 제2 집자판(13b)으로 이루어지며, 각각 금속판으로 형성되어 있다.As shown in Fig. 4, the collecting plate 13 is composed of a first collecting plate 13a and a second collecting plate 13b, each of which is formed of a metal plate.

제1 집자판(13a)은, 요크(12)를 통하여 자석(11)에 의해 자화(磁化)되는 제1 집자부(13c)를 갖는다. 제1 집자부(13c)는 요크(12)의 외주와 대략 동일한 반경의 원호 형상으로 형성되어 있다.The first magnet assembly 13a has a first magnet 13c which is magnetized by the magnet 11 through the yoke 12. The first retainer portion 13c is formed in an arc shape having a substantially same radius as the outer periphery of the yoke 12. [

또, 제1 집자판(13a)은, 제1 집자부(13c)의 중점부로부터 원호의 바깥 방향을 향하여 돌출하여 형성된 제1 도선부(13d)를 가지며, 제1 도선부(13d)의 선단(先端)은 제1 집자부(13c)에 대하여 수직 방향으로 절곡되어 있다.The first spiral plate 13a has a first lead portion 13d protruding from the center of the first spiral portion 13c toward the outward direction of the arc and is connected to the tip of the first lead portion 13d (Tip) is bent in a direction perpendicular to the first holding portion 13c.

제2 집자판(13b)은, 요크(12)를 통하여 자석(11)에 의해 자화되는 제2 집자부(13e)를 갖는다. 제2 집자부(13e)는 요크(12)의 외주와 대략 동일한 반경의 원호 형상으로 형성되어 있다.The second yoke plate 13b has a second magnetizing portion 13e which is magnetized by the magnet 11 through the yoke 12. [ The second retainer portion 13e is formed in an arc shape having a substantially same radius as the outer periphery of the yoke 12. [

또, 제2 집자판(13b)은, 제2 집자부(13e)의 중점부로부터 원호의 바깥 방향을 향하여 돌출하여 형성된 제2 도선부(13f)를 가지며, 제2 도선부(13f)의 선단은 제2 집자부(13e)에 대하여 수직하게 절곡되어 있다.The second yoke plate 13b has a second lead portion 13f protruding from the middle point of the second yoke portion 13e toward the outer side of the circular arc and the tip end of the second lead portion 13f Is bent perpendicularly to the second retainer portion 13e.

또한, 제1 집자부(13c)와 제2 집자부(13e)는 대략 동일한 원호 형상으로 형성되어 있다. 또, 제1 도선부(13d)가 제1 집자부(13c)로부터 원호의 바깥 방향으로 돌출하는 길이 치수는, 제2 도선부(13f)가 제2 집자부(13e)로부터 원호의 바깥 방향으로 돌출하는 길이 치수보다 길다.In addition, the first holding portion 13c and the second holding portion 13e are formed in substantially the same circular arc shape. The length of the first lead portion 13d protruding from the first lead portion 13c in the outward direction of the arc is set such that the second lead portion 13f extends from the second lead portion 13e to the outside of the arc The protruding length is longer than the dimension.

자기 검지 소자(14)는, 예를 들면 리니어 홀(IC)과 같은 자속 성분을 검지 가능한 전자 부품이며, 검지한 자속 성분에 비례한 전압을 출력한다. 자기 검지 소자(14)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 자속 성분을 검지하는 검지면(14a)을 가지며, 검지면(14a)에 직교하는 자장 강도를 검지한다.The magnetic detecting element 14 is an electronic part capable of detecting a magnetic flux component such as, for example, a linear Hall IC, and outputs a voltage proportional to the detected magnetic flux component. As shown in Fig. 5, the magnetic detecting element 14 has a detecting surface 14a for detecting magnetic flux components, and detects magnetic field strength perpendicular to the detecting surface 14a.

다음으로 각도 검출 장치(1)의 구조에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.Next, the structure of the angle detection device 1 will be described with reference to Fig.

제1 요크(12a)는 자석(11)의 자극면(11a)의 일방면 측에 배치되고, 제2 요크(12b)는 자극면(11a)의 타방면 측에 배치된다. 이때, 자석(11)과 요크(12)는, 제1 삽입 통과 구멍(11b)과 제2 삽입 통과 구멍(12e)에 피검지물(X)을 삽입 통과할 수 있도록, 위치를 맞추어 배치되어 있다.The first yoke 12a is disposed on one side of the pole face 11a of the magnet 11 and the second yoke 12b is disposed on the other side of the pole face 11a. At this time, the magnet 11 and the yoke 12 are positioned so as to be able to pass the detection object X through the first insertion hole 11b and the second insertion hole 12e.

이때, 어떤 하나의 제1 자극 클로(12c)가 일방의 자극, 예를 들면 S극(11S)(도 2 참조)에 대응하는 위치에 배치되어 있는 경우, 다른 모든 제1 자극 클로(12c)도 S극(11S)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 제2 자극 클로(12d)에 있어서도 마찬가지로, 어떤 하나의 제2 자극 클로(12d)가 예를 들면 S극(11S)에 대응하는 위치에 배치되어 있던 경우, 다른 모든 제2 자극 클로(12d)도 S극(11S)에 대응하는 위치에 배치되어 있다.At this time, when one of the first pole claws 12c is disposed at a position corresponding to one pole, for example, the S pole 11S (see Fig. 2), all the other pole claws 12c And is disposed at a position corresponding to the S-pole 11S. Similarly, also in the second magnetic pole claw 12d, when any one of the second magnetic pole claws 12d is disposed at a position corresponding to, for example, the S pole 11S, all the other second magnetic pole claws 12d And is disposed at a position corresponding to the S-pole 11S.

또, 제1 요크(12a)와 제2 요크(12b)는, 자석(11)을 개재하여 제1 자극 클로(12c)의 위치와 제2 자극 클로(12d)의 위치가 합치하도록, 제1 자극 클로(12c)는 자극면(11a)의 일방면에 대향하여 배치되고, 제2 자극 클로(12d)는 자극면(11a)의 타방면에 대향하여 배치된다. 이와 같이 배치함으로써, 제1 자극 클로(12c)가 일방의 자극, 예를 들면 S극(11S)에 접근할 때, 제2 자극 클로(12d)는 타방의 자극인 N극(11N)(도 2 참조)에 접근하도록 배치하여 설치된다.The first yoke 12a and the second yoke 12b are arranged such that the positions of the first pole claw 12c and the second pole claw 12d coincide with each other via the magnet 11, The claw 12c is arranged to face one face of the pole face 11a and the second pole claw 12d is arranged to face the other face of the pole face 11a. By arranging in this way, when the first pole claw 12c approaches one pole, for example, the S pole 11S, the second pole claw 12d is connected to the N pole 11N (See FIG.

제1 집자판(13a)은, 제1 요크(12a)의 자석(11)에 면하는 면의 이면 측에, 제1 요크(12a)와는 비접촉의 상태임과 함께, 제1 집자부(13c)가 형성하는 원호와 제1 요크(12a)의 외주가 대략 일치하도록 포개어 배치된다.The first yoke plate 13a is in contact with the first yoke 12a on the back side of the surface facing the magnet 11 of the first yoke 12a and is in contact with the first yoke 12a, So that the outer circumference of the first yoke 12a is substantially coincident with the outer circumference of the first yoke 12a.

제2 집자판(13b)은, 제2 요크(12b)의 자석(11)에 면하는 면의 이면 측에, 제2 요크(12b)와는 비접촉의 상태임과 함께, 제2 집자부(13e)가 형성하는 원호와 제2 요크(12b)의 외주가 대략 일치하도록 포개어 배치된다.The second yoke plate 13b is in contact with the second yoke 12b on the rear surface side of the surface facing the magnet 11 of the second yoke 12b and is in contact with the second yoke portion 13e, So that the outer circumference of the second yoke 12b is substantially coincident with the outer circumference of the second yoke 12b.

또, 이때, 제1 요크(12a), 제2 요크(12b) 및 자석(11)을 개재하여, 상측 방향으로부터 평면에서 본 경우에, 제1 집자부(13c)의 외형과 제2 집자부(13e)의 외형이 일치하는 위치에 배치되며, 제1 도선부(13d)의 선단은 제2 집자판(13b)이 배치되어 있는 방향으로 돌출되고, 제2 도선부(13f)의 선단은 제2 집자판(13b)이 배치되어 있는 방향으로 돌출되어 있다. 이때, 제1 도선부(13d)의 선단 부근과 제2 도선부(13f)의 선단 부근 사이에는, 자기 검지 소자(14)를 배치 가능한 간격이 형성되어 있다.At this time, when viewed from the top in the plan view through the first yoke 12a, the second yoke 12b and the magnet 11, the outer shape of the first magnet 12c and the outer shape of the second magnet 12c The tips of the first lead portions 13d protrude in the direction in which the second lead plates 13b are arranged and the tips of the second lead portions 13f are arranged in positions corresponding to the second And protrudes in the direction in which the collecting plate 13b is disposed. At this time, a gap at which the magnetic detecting element 14 can be disposed is formed between the vicinity of the front end of the first lead wire portion 13d and the vicinity of the front end of the second lead wire portion 13f.

자기 검지 소자(14)는, 일방의 검지면(14a)과 제1 도선부(13d)의 선단 부근이 대향하고, 타방의 검지면(14a)과 제2 도선부(13f)의 선단 부근이 대향하며, 검지면(14a)에 수직한 방향은 자석(11)의 착자 방향과 교차하도록 배치되어 있다.The magnetic detecting element 14 is arranged such that the vicinity of the tip ends of one of the detecting surfaces 14a and the first conducting portions 13d are opposed to each other and the tips of the other detecting surfaces 14a and the second conducting portions 13f are opposed to each other And the direction perpendicular to the detection surface 14a is arranged so as to cross the magnetizing direction of the magnet 11.

집자판(13)과 자기 검지 소자(14)로 이루어지는 검지 유닛(15)은 복수 지점에 배치하여 설치되고, 본 실시 형태에 있어서는, 자석(11) 및 요크(12)를 개재하여 대향하는 위치에 각각 검지 유닛(15)이 하나씩 배치되어 있다.The detection unit 15 including the magnet plate 13 and the magnetic detection element 14 is disposed at a plurality of points and is disposed at a position opposed to the magnet 11 via the yoke 12 Each of the detection units 15 is disposed one by one.

이와 같이 하여, 각도 검출 장치(1)는 형성되고, 도 1에 있어서, 우측에 배치하여 설치된 자기 검지 소자(14)가 화살표 A 방향의 자속 성분을 검지했을 때에는 자속의 강도에 비례하여 높은 전압을 출력하고, 화살표 B 방향의 자속 성분을 검지했을 때에는 자속의 강도에 비례하여 낮은 출력 전압을 출력한다. 또한, 제1 도선부(13d) 및 제2 도선부(13f)에 대한 자기 검지 소자(14)의 검지면(14a)의 장착 방향을 반대로 하거나, 또는 자기 검출 소자(14)의 프로그램 파라미터의 정수를 변경 함으로써, 출력 전압의 파형을 역위상으로 바꿀 수도 있다.1, when the magnetic detecting element 14 disposed on the right side detects the magnetic flux component in the direction of the arrow A, the magnetic detecting element 14 generates a high voltage in proportion to the intensity of the magnetic flux And outputs a low output voltage in proportion to the intensity of the magnetic flux when the magnetic flux component in the direction of the arrow B is detected. The mounting direction of the sensing surface 14a of the magnetic sensing element 14 with respect to the first conductive portion 13d and the second conductive portion 13f may be reversed, The waveform of the output voltage can be reversed.

또한, 실제로는 자석(11)이나 자기 검지 소자(14) 등을 유지하거나, 보호할 필요가 있고, 도시하지는 않지만 각종 유지 부재나 커버, 케이스 등이 필요에 따라 사용되며, 자석(11)의 제1 삽입 통과 구멍(11b) 및 요크(12)의 제2 삽입 통과 구멍(12e)에 대응하는 지점에는, 피검지물(X)을 삽입 통과 가능한 중공 구멍(16)이 형성된다.In addition, although not shown, various holding members, covers, cases, and the like may be used as necessary, and the magnets 11 and the magnets 11 A hollow hole 16 through which the detection object X can be inserted is formed at a position corresponding to the first insertion hole 11b and the second insertion hole 12e of the yoke 12.

다음으로 각도 검출 장치(1)의 회전 각도 검출 방법에 대하여, 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다. 도 6은 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)와 자석(11)의 자극의 위치 관계를 나타낸 도면이고, 도 6의 (a)은 제1 자극 클로(12c)의 중심이 S극(11S)과 N극(11N)의 경계선 상에 위치한 상태를 나타낸 도면이며, 도 6의 (b)는 제1 자극 클로(12c)가 N극 11N위로 위치한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6의 (c)는 제1 자극 클로(12c)가 S극(11S) 상에 위치한 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 6에 있어서는, 설명을 쉽게 하기 위하여, 집자판(13) 및 자기 검지 소자(14)는 1세트만 도시하고 있다. 도 7은 자기 검지 소자(14)의 출력 전압의 파형을 나타내는 도면이다.Next, a method of detecting the rotation angle of the angle detection device 1 will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig. 6 is a diagram showing the positional relationship between the magnetic poles of the first magnetic pole claw 12c and the second magnetic pole claw 12d and the magnet 11 and FIG. 6B is a view showing a state where the first pole claw 12c is positioned above the N pole 11N, and FIG. 6B is a view showing a state where the first pole claw 12c is positioned above the N pole 11N, (C) is a diagram showing a state in which the first pole claw 12c is positioned on the S pole 11S. 6, only one set of the collecting plate 13 and the magnetic detecting element 14 is shown for ease of explanation. 7 is a diagram showing the waveform of the output voltage of the magnetic detecting element 14. As shown in Fig.

각도 검출 장치(1)는, 자석(11)의 자속 성분을 요크(12)를 통하여 자기 검지 소자(14)로 검지한다. 자속 성분은 N극(11N)으로부터 S극(11S)을 향하기 때문에, 자석(11)의 자극의 위치에 대한 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)의 위치 관계에 의해, 자기 검지 소자(14)를 통과하는 자속 성분의 방향이나 강도가 다르고, 자기 검지 소자(14)가 검지하는 자속 성분에 의해 출력 전압도 변화된다.The angle detecting device 1 detects the magnetic flux component of the magnet 11 through the yoke 12 with the magnetic detecting element 14. [ The magnetic flux component is directed from the N pole 11N to the S pole 11S so that the position of the magnetic pole of the magnet 11 is changed by the positional relationship of the first magnetic pole claw 12c and the second magnetic pole claw 12d with respect to the position of the magnetic pole of the magnet 11 The direction and intensity of the magnetic flux component passing through the detecting element 14 are different and the output voltage is also changed by the magnetic flux component detected by the magnetic detecting element 14. [

자석(11)의 자극의 위치에 대한 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)의 위치 관계가, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 자극 클로(12c)의 중심이 S극(11S)과 N극(11N)의 경계선 상에 위치한 상태일 때, 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)는 자력적으로는 중립이다.The positional relationship of the first magnetic pole claw 12c and the second magnetic pole claw 12d with respect to the position of the magnetic pole of the magnet 11 is such that the center of the first magnetic pole claw 12c The first pole claw 12c and the second pole claw 12d are magnetically neutral when they are positioned on the boundary line between the S pole 11S and the N pole 11N.

이때, 어떤 N극(11N)으로부터 나온 자속 성분은, 도 6의 (a)의 화살표 a1이나 화살표 a2로 나타내는 바와 같이, 제1 자극 클로(12c) 또는 제2 자극 클로(12d)에 도달한 자속 성분도, 어떤 N극(11N)의 이웃에 배치된 S극(11S)을 향하기 때문에, 자기 검지 소자(14)를 통과하는 자속 성분은 없다. 그 때문에, 출력 전압은 도 7에 나타내는 점 a와 같이 기준의 출력 전압이 되는 V0(V)이다.At this time, the magnetic flux component coming from a certain N pole (11N) is a magnetic flux component which reaches the first magnetic pole claw (12c) or the second magnetic pole tooth (12d) as indicated by an arrow a1 or an arrow a2 in Fig. 6 Since the component is directed to the S-pole 11S disposed adjacent to any of the N poles 11N, there is no magnetic flux component passing through the magnetic detecting element 14. [ Therefore, the output voltage is V 0 (V) which is the reference output voltage as shown by the point a in FIG.

다음으로, 요크(12)에 대한 자석(11)의 상대 위치가 우측 방향으로 어긋나고, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같은 제1 자극 클로(12c)가 N극(11N) 상에 위치한 상태가 될 때, 제1 자극 클로(12c)의 N극(11N)에 대응하는 면적이 점차 넓어지기 때문에, 제1 요크(12a)는 점차 N극으로 자화되고, 반대로 제2 요크(12b)는 점차 S극으로 자화된다.Next, the relative position of the magnet 11 to the yoke 12 is shifted to the right, and the first pole claw 12c as shown in Fig. 6 (b) is positioned on the N pole 11N The first yoke 12a is gradually magnetized to the N pole because the area corresponding to the N pole 11N of the first pole claw 12c gradually widens. On the contrary, the second yoke 12b gradually increases to S Magnetization.

이것에 의해, 도 6의 (b)에 나타내는 화살표 b와 같이, 자기 검지 소자(14)에 있어서는 제1 요크(12a)로부터 제2 요크(12b)를 향하는 자속이 강해지기 때문에, 출력 전압은, 도 7에 나타내는 점 a로부터 점 b를 향하는 바와 같이, 자속의 강도에 비례하여 커지고, VH(V)가 된다.As a result, since the magnetic flux from the first yoke 12a to the second yoke 12b becomes stronger in the magnetic detecting element 14 as shown by the arrow b in Fig. 6B, Becomes larger in proportion to the intensity of the magnetic flux and becomes V H (V) from the point a shown in Fig. 7 toward the point b.

반대로, 요크(12)에 대한 자석(11)의 상대 위치가 좌측 방향으로 어긋나고, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같은 제1 자극 클로(12c)가 S극(11S) 상에 위치한 상태가 될 때, 제1 자극 클로(12c)의 S극(11S)에 대응하는 면적이 점차 넓어지기 때문에, 제1 요크(12a)는 점차 S극으로 자화되고, 반대로 제2 요크(12b)는 점차 N극으로 자화된다.Conversely, the relative position of the magnet 11 to the yoke 12 is shifted to the left, and the first pole claw 12c as shown in Fig. 6 (c) is positioned on the S pole 11S The first yoke 12a is gradually magnetized to the S pole because the area corresponding to the S pole 11S of the first pole claw 12c gradually widens. On the contrary, the second yoke 12b gradually becomes the N pole .

이것에 의해, 도 6의 (c)에 나타내는 화살표 c와 같이, 자기 검지 소자(14)에 있어서는 제2 요크(12b)로부터 제1 요크(12a)를 향하는 자속이 강해지기 때문에, 출력 전압은, 도 7에 나타내는 점 a로부터 점 c를 향하는 바와 같이, 자속의 강도에 비례하여 작아지고, VL(V)이 된다.As a result, the magnetic flux from the second yoke 12b toward the first yoke 12a becomes stronger in the magnetic detecting element 14 as shown by the arrow c in Fig. 6 (c) Becomes smaller in proportion to the intensity of the magnetic flux and becomes V L (V) from the point a shown in Fig. 7 toward the point c.

이처럼, 회전 각도에 비례하여 출력 전압이 직선적으로 변화되기 때문에, 출력 전압의 변화량으로부터 회전 각도를 산출할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 N극(11N)과 S극(11S)은 자극면(11a)을 16등분 하여(22.5°마다) 번갈아 반복하여 배치되어 있기 때문에, 약 절반의 각도인 11°의 절대 각도를 검출할 수 있다.Since the output voltage is linearly changed in proportion to the rotation angle, the rotation angle can be calculated from the change amount of the output voltage. In the present embodiment, the N poles 11N and the S poles 11S are arranged alternately and repeatedly by dividing the pole face 11a into 16 equal parts (every 22.5 degrees). Therefore, The angle can be detected.

이하, 본 실시 형태로 함에 따른 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, an effect of the present embodiment will be described.

본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 제1 삽입 통과 구멍(11b)을 구비한 자석(11)과, 제2 삽입 통과 구멍(12e)을 구비한 요크(12)와, 요크(12)의 근방에 배치하여 설치되어 요크(12)로부터의 자속을 포착하는 집자판(13)과, 집자판(13)에 의해 포착된 자속을 검지하는 자기 검지 소자(14)를 가지며, 제1 삽입 통과 구멍(11b)과 제2 삽입 통과 구멍(12e)에 삽입 통과 가능한 피검지물(X)의 회전 각도를 검출하는 각도 검출 장치에 있어서, 자석(11)은 피검지물(X)의 삽입 통과 방향으로 착자되며, 피검지물(X)의 외주를 주회하는 방향으로 N극과 S극이 등간격으로 번갈아 반복하여 배치된 자극면(11a)를 가지고, 요크(12)는, 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제1 자극 클로(12c)를 가지고 자극면(11a)의 일방면의 근방에 대향하여 배치된 제1 요크(12a)와, 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 제2 삽입 통과 구멍(12e)의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제2 자극 클로(12d)를 가지고 자극면(11a)의 타방면의 근방에 대향하여 배치된 제2 요크(12b)를 가지며, 제1 자극 클로(12c)가 자극면(11a)의 일방의 종류의 자극에 접근할 때 제2 자극 클로(12d)는 자극면(11a)의 타방의 종류의 자극에 접근하도록 배치하여 설치되는 구성으로 하였다.The angle detection device 1 of the present embodiment includes the magnet 11 having the first insertion hole 11b, the yoke 12 having the second insertion hole 12e, the yoke 12, And a magnetic detection element 14 for detecting a magnetic flux captured by the collector plate 13. The first insertion passage 13 is provided in the vicinity of the yoke 12 to detect magnetic flux from the yoke 12, The angle detection device for detecting the rotation angle of a detection object X which can be inserted into the hole 11b and the second insertion hole 12e is characterized in that the magnet 11 is rotated in the insertion direction of the detection object X And the yoke 12 has a pole face 11a in which N poles and S poles are arranged alternately and repeatedly at equal intervals in the direction of running around the periphery of the detection object X. The yoke 12 has a second insertion hole 12e, And a plurality of first magnetic pole claws 12c protruding in the direction toward the center of the second insertion hole 12e and equidistantly arranged in the circumferential direction of the second insertion hole 12e A first yoke 12a disposed opposite to a vicinity of one surface of the high magnetic pole surface 11a and a second yoke 12b protruding in the direction toward the center of the second insertion hole 12e, And a second yoke 12b having a plurality of second magnetic pole claws 12d arranged at equal intervals in the direction of the magnetic pole surface 12a and disposed opposite to the other side of the other surface of the magnetic pole surface 11a, The second pole claws 12d are disposed so as to approach the magnetic poles of the other kind of the pole face 11a when approaching one kind of pole of the face 11a.

이것에 의해, 원반 형상으로 형성된 자석(11)의 상하면에 설치한 자극면(11a)의 자속을 검지함으로써, 자석(11)의 두께를 얇게 할 수 있다. 자석(11)의 두께 방향과 스티어링 샤프트와 같은 피검지물(X)을 삽입 통과 가능한 방향은 동일한 방향이기 때문에, 자석(11)의 두께를 얇게 함으로써, 스티어링 샤프트와 같은 피검지물(X)을 삽입 통과 가능한 방향의 두께 치수가 얇은 각도 검출 장치를 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.Thus, the thickness of the magnet 11 can be reduced by detecting the magnetic flux of the pole face 11a provided on the upper and lower surfaces of the disk 11 formed in a disk shape. Since the thickness direction of the magnet 11 and the direction in which the detection object X such as the steering shaft can be inserted are the same direction, by thinning the thickness of the magnet 11, the detection object X, such as the steering shaft, It is possible to provide an angle detecting apparatus having a thin thickness dimension in a possible direction.

또, 이것에 의해, 종래는 도 9, 도 10에 나타내는 특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치(TS)와 같이, 원통형으로 형성된 자석(MG)를 사용하고, 자석(MG)의 외주면을 따라 S극과 N극이 번갈아 설치되며, 자기 요크(MY)의 클로(NA)를 자석(MG)의 외주면에 접근시킨 구조로 되어 있었다. 그 때문에, 자석(MG)의 외주면과 어느 지점의 자기 요크(MY)를 접근시키는 자석(MG)의 자력이 작용하여, 자석(MG)과 자기 요크(MY)가 접촉해, 자석(MG)과 자기 요크(MY)의 동심(同心)을 취하기 어려웠지만, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)를 회전축에 대하여 수직으로 배치했기 때문에, 자석(11)과 요크(12)를 편심시키는 힘이 작용하지 않기 때문에, 자석(11)과 요크(12)의 동심을 취하기 쉽다. 이것에 의해, 자석(11)과 요크(12)의 접촉에 의한 변형이나 동작 문제 등이 발생하기 어려워져, 출력이 안정된 각도 검출 장치를 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.This makes it possible to use a magnet MG formed in a cylindrical shape as in the torque detecting device TS disclosed in Patent Document 1 shown in Figs. 9 and 10 and to form a S pole And the N pole are alternately arranged, and the claw NA of the magnetic yoke MY approaches the outer peripheral surface of the magnet MG. The magnetic force of the magnet MG approaching the magnetic yoke MY at some point acts on the outer circumferential surface of the magnet MG so that the magnet MG and the magnetic yoke MY come into contact with each other, Since the first magnetic pole claw 12c and the second magnetic pole claw 12d are arranged perpendicular to the rotation axis in the present embodiment, the magnet 11 is hardly taken in concentricity with the magnetic yoke MY, The magnet 11 and the yoke 12 are easily concentric with each other since the force for eccentricity of the yoke 12 and the yoke 12 does not act. This makes it difficult to cause deformation and operation problems due to the contact between the magnet 11 and the yoke 12, and thus has an effect that it is possible to provide an angle detecting apparatus with stable output.

또, 본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 제1 요크(12a)의 제1 자극 클로(12c) 및 제2 요크(12b)의 제2 자극 클로(12d)는 자석(11)의 착자 피치에 맞추어 복수 개 배치하여 설치되는 구성으로 하였다.In the angle detecting apparatus 1 of the present embodiment, the first pole claw 12c of the first yoke 12a and the second pole claw 12d of the second yoke 12b are magnetized And a plurality of them are arranged in accordance with the pitch.

이것에 의해, 자석(11)의 착자의 피치에 맞추어 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)를 복수 배치함으로써, 많은 자속을 더 확실하게 포착하는 것이 가능해져, 더 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.As a result, by arranging a plurality of the first magnetic pole claws 12c and the second magnetic pole claws 12d in accordance with the pitch of the magnet 11, more magnetic flux can be captured more reliably, Can be detected.

또, 본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 제1 요크(12a)와 제2 요크(12b)는 동일 형상이며, 자석(11)을 개재하여 제1 자극 클로(12c)의 위치와 제2 자극 클로(12d)의 위치가 합치하도록 배치되어 있는 구성으로 하였다.In the angle detecting apparatus 1 of the present embodiment, the first yoke 12a and the second yoke 12b have the same shape, and the position of the first magnetic pole claw 12c and the position And the positions of the two stimulating claws 12d are aligned with each other.

이것에 의해, 제1 요크(12a)와 제2 요크(12b)를 동일 형상으로 하고, 자석(11)을 개재하여 제1 자극 클로(12c)의 위치와 제2 자극 클로(12d)의 위치가 합치하도록 배치함으로써, 제1 자극 클로(12c)가 일방의 자극에 접근할 때, 제2 자극 클로(12d)는 타방의 자극에 더 확실하게 접근하기 때문에, 자극의 변화를 더 정확하게 검출하는 것이 가능해져, 더 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.As a result, the first yoke 12a and the second yoke 12b have the same shape, and the position of the first pole claw 12c and the position of the second pole claw 12d are It is possible to detect the change of the magnetic pole more accurately since the second magnetic pole claw 12d approaches the other magnetic pole more reliably when the first magnetic pole claw 12c approaches one of the magnetic poles So that it is possible to more accurately detect a change in the rotation angle.

또, 본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 자기 검지 소자(14)는 그 검지면(14a)에 직교하는 자장 강도를 검지하는 것이며, 검지면(14a)에 수직한 방향은 자석(11)의 착자 방향과 교차하는 구성으로 하였다.In the angle detecting apparatus 1 of the present embodiment, the magnetic detecting element 14 detects the magnetic field strength perpendicular to the detecting surface 14a, and the direction perpendicular to the detecting surface 14a is the magnet 11 ) In the direction perpendicular to the direction of magnetization.

이것에 의해, 검지면(14a)에 수직한 방향을 자석(11)의 착자 방향으로 교차하도록 배치함으로써, 자석(11)으로부터 새어나온 자속의 방향은 검지면(14a)에 대략 평행한 방향이 된다. 따라서, 가령 자석(11)으로부터 새어나온 자속이 자기 검지 소자(14)의 주변에 있었다고 하여도, 자석(11)으로부터 새어나온 자속에는 검지면(14a)에 직교하는 방향의 성분이 거의 없기 때문에 자기 검지 소자(14)는 검지하지 않고, 집자판(13)으로부터 흘러 온 자속만을 검지한다. 따라서, 더욱 정확하게 회전 각도의 변화를 검출하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.Thus, by disposing the direction perpendicular to the detection surface 14a so as to intersect in the magnetizing direction of the magnet 11, the direction of the magnetic flux leaking from the magnet 11 is substantially parallel to the detection surface 14a . Therefore, even if a magnetic flux leaked from the magnet 11 is present around the magnetic detecting element 14, there is almost no component in the direction perpendicular to the detecting surface 14a in the magnetic flux leaking from the magnet 11, The detecting element 14 is not detected but only the magnetic flux flowing from the collecting plate 13 is detected. Therefore, it is possible to more accurately detect a change in the rotation angle.

또, 본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 집자판(13)과 자기 검지 소자(14)로 이루어지는 검지 유닛(15)을 복수 지점에 배치하여 설치하는 구성으로 하였다.In the angle detecting apparatus 1 of the present embodiment, the detecting unit 15 including the collecting plate 13 and the magnetic detecting element 14 is disposed at a plurality of points.

이것에 의해, 검지 유닛(15)을 복수 지점에 배치하여 설치함으로써, 가령 요크(12)에 위치 어긋남이 생겨도, 복수 개소에서 검출한 출력 변동을 보정하여 각도 검출을 할 수 있다. 또, 가령 어느 지점에 배치하여 설치된 검지 유닛(15)이 검지할 수 없게 된 경우에도, 다른 지점에 배치된 적어도 하나의 검지 유닛(15)이 검지 함으로써 계속해서 검지하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.Thus, by arranging the detection unit 15 at a plurality of points, even if the position deviation occurs in the yoke 12, for example, it is possible to detect the angle by correcting the output fluctuation detected at a plurality of locations. Further, even when the detection unit 15 disposed at a certain position can not be detected, it is possible to continue detection by detecting at least one detection unit 15 disposed at another point .

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 자석(11) 및 요크(12)를 개재하여 대향하는 위치에 각각 검지 유닛(15)이 하나씩 배치되어 있는 구성으로 하였다.In the present embodiment, the detection units 15 are arranged at the opposite positions via the magnet 11 and the yoke 12, respectively.

이것에 의해, 적은 수의 검지 유닛(15)으로 효율적으로 자기를 검지하는 것이 가능해짐과 함께, 각도 검출 장치(1)의 외형 사이즈가 커지는 것을 억제한다는 효과를 갖는다.As a result, it is possible to detect magnetism efficiently by a small number of detecting units 15 and to suppress the increase of the outer size of the angle detecting device 1. [

또, 본 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에서는, 간극을 형성하여 요크(12)의 일부와 집자판(13)의 일부가 상하 방향으로 포개지도록 배치되는 구조로 하였다.In the angle detecting apparatus 1 of the present embodiment, a gap is formed so that a part of the yoke 12 and a part of the collecting plate 13 are arranged so as to be superimposed in the vertical direction.

이것에 의해, 요크(12)와 집자판(13)을 동일 평면 상에 배치한 경우에 비하고, 각각 대응하는 면을 넓게 취하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 조립의 편차 등에 의해 다소 위치 어긋남이 발생한 경우에도, 더 확실하게 자속 성분을 자기 검지 소자(14)에 전달함으로써, 정확하게 각도 검출을 행할 수 있다는 효과를 갖는다.This makes it possible to obtain a wider surface than the case where the yoke 12 and the collector plate 13 are arranged on the same plane. As a result, even when a positional deviation occurs due to a variation in assembly or the like, the magnetic flux component can be transmitted to the magnetic detecting element 14 more reliably, thereby achieving an accurate angle detection.

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

이하에 제2 실시 형태에 있어서의 토크 검출 장치(2)에 대하여 설명한다. 토크 검출 장치(2)는, 제1 실시 형태에서 기재한 각도 검출 장치(1)를 사용한 것이며, 제1 실시 형태에서 사용한 부품명, 부호 등은 이하의 설명에 있어서도 사용함과 함께, 제1 실시 형태에서 기재한 내용에 관한 상세의 설명은 생략하기로 한다.The torque detecting device 2 according to the second embodiment will be described below. The torque detection device 2 uses the angle detection device 1 described in the first embodiment, and the component names, codes, and the like used in the first embodiment are used in the following description as well as in the first embodiment Will not be described in detail.

우선 먼저 본 실시 형태에 있어서의 토크 검출 장치(2)의 기본 구성에 대하여 도 8을 사용하여 설명한다. 도 8은 토크 검출 장치(2)의 구성을 나타내는 도면이다.First, the basic configuration of the torque detecting device 2 in the present embodiment will be described with reference to Fig. 8 is a diagram showing the configuration of the torque detecting device 2. In Fig.

토크 검출 장치(2)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 기재된 각도 검출 장치(1)와, 각도 검출 장치(1) 중공 구멍(16)에 삽입 통과하여 유지되는 회전축(22)[본 실시 형태에 있어서의 피검지체(X)]와, 내부에 회전축(22)을 축 회전 가능하게 지지하는 박스체(21)를 구비하고 있다.8, the torque detecting device 2 includes an angle detecting device 1 according to the first embodiment, a rotating shaft 22 inserted and held in the hollow hole 16 of the angle detecting device 1, (The detection target body X in the present embodiment) and a box body 21 for rotatably supporting the rotation shaft 22 therein.

회전축(22)은, 막대 형상의 토션 바(23)와, 토션 바(23)에 의해 연결된 2개의 부분축(24)으로 이루어진다. 토션 바(23)는, 금속 막대를 가공한 것이며, 비틀림 동작에 대하여 탄성을 갖는다. 부분축(24)은, 합성 수지재로 형성되고, 토션 바(23)의 일단 측에 걸어 맞춰지는 제1 부분축(24a)과 토션 바(23)의 타단 측에 걸어 맞춰지는 제2 부분축(24b)으로 이루어진다. 제1 부분축(24a)은 원기둥 형상으로 형성되고, 토션 바(23)를 삽입 가능한 제1 삽입 구멍(24c)을 가지며, 제2 부분 축(24b)은 원기둥 형상으로 형성되고, 토션 바(23)를 삽입 가능한 제2 삽입 구멍(24d)을 갖는다.The rotary shaft 22 is composed of a rod-shaped torsion bar 23 and two partial shafts 24 connected by a torsion bar 23. The torsion bar 23 is made of a metal rod and has elasticity against twisting motion. The partial shaft 24 is composed of a synthetic resin material and has a first partial shaft 24a engaged with one end side of the torsion bar 23 and a second partial shaft 24b engaged with the other end side of the torsion bar 23, (24b). The first partial shaft 24a is formed in a cylindrical shape and has a first insertion hole 24c into which the torsion bar 23 can be inserted. The second partial shaft 24b is formed in a cylindrical shape, and the torsion bar 23 And a second insertion hole 24d into which the second insertion hole 24d can be inserted.

박스체(21)는, 합성 수지재로 이루어지고, 중공 형상으로 형성되어 있다. 중공 형상으로 형성된 내부에는, 각도 검출 장치(1)를 수납 가능한 수납부(21a)를 갖는다.The box body 21 is made of a synthetic resin material and is formed into a hollow shape. In the inside formed in a hollow shape, a housing portion 21a capable of housing the angle detecting device 1 is provided.

각도 검출 장치(1)에 대한 설명은 생략한다.Description of the angle detection device 1 is omitted.

다음으로 토크 검출 장치(2)의 구조에 대하여 설명한다.Next, the structure of the torque detecting device 2 will be described.

회전축(22)은, 각도 검출 장치(1)의 중공 구멍(16) 내에 삽입 통과되며, 회전 가능하게 배치된다. 이때, 부분축(24) 중 제1 부분축(24a)에 자석(11)을 고정하고, 부분축(24) 중 제2 부분축(24b)에 요크(12)를 고정하여 배치되어 있고, 자석(11) 및 요크(12)는 회전축(22)의 회전 동작에 연동하여 각각 개별적으로 회전 가능하다.The rotary shaft 22 is inserted into the hollow hole 16 of the angle detecting device 1 and is rotatably arranged. At this time, the magnet 11 is fixed to the first partial shaft 24a of the partial shaft 24 and the yoke 12 is fixed to the second partial shaft 24b of the partial shaft 24, The yoke 11 and the yoke 12 are individually rotatable in association with the rotation of the rotary shaft 22.

박스체(21)는, 수납부(21a)에, 회전축(22)의 양단을 외부에 노출시켜 회전 가능한 상태에서 각도 검출 장치(1)를 유지한다. 이것에 의해 토크 검출 장치(2)가 형성된다.The box body 21 holds the angle detecting device 1 in a state in which the housing 21a is rotatable by exposing both ends of the rotating shaft 22 to the outside. Thus, the torque detecting device 2 is formed.

다음으로 토크 검출 장치(2)의 토크 검출 방법에 대하여 설명한다.Next, the torque detection method of the torque detection device 2 will be described.

예를 들면, 토크 검출 장치(2)가 자동차의 스티어링 샤프트의 도중에 장착되고, 회전축(22)의 제1 부분축(24a)이 스티어링 측에 연결되며, 제2 부분축(24b)이 휠 측에 연결되고, 스티어링 조작 시에 발생하는 회전 토크를 계측하는 것으로 한다.The first partial shaft 24a of the rotary shaft 22 is connected to the steering side and the second partial shaft 24b is connected to the steering wheel side of the vehicle. And the rotational torque generated at the time of the steering operation is measured.

운전수가 스티어링을 조작하면, 회전축(22)은 제1 부분축(24a) 및 제2 부분 축(24b)과 함께 조작된 방향으로 회전을 시작하지만, 기계적인 저항 등에 의해 휠 측에 연결되어 있는 제2 부분축(24b)은, 스티어링 측에 연결되어 있는 제1 부분축(24a)보다 회전량이 적어진다. 이것에 의해, 제1 부분축(24a)과 제2 부분축(24b)이 연결되어 있는 토션 바(23)에는 비틀림이 생긴다.When the driver manipulates the steering, the rotary shaft 22 starts to rotate in the direction in which it is operated together with the first partial shaft 24a and the second partial shaft 24b. However, The rotation of the two partial shafts 24b is smaller than that of the first partial shaft 24a connected to the steering side. Thereby, the torsion bar 23 to which the first partial shaft 24a and the second partial shaft 24b are connected is twisted.

제1 부분축(24a)은 각도 검출 장치(1)의 자석(11)에 고정되고, 제2 부분축(24b)은 각도 검출 장치(1)의 요크(12)에 고정되어 있기 때문에, 자석(11)과 요크(12)는, 각각 개별적으로 조작된 방향으로 회전 가능한 각도만큼 회전되고 있다.Since the first partial shaft 24a is fixed to the magnet 11 of the angle detecting device 1 and the second partial shaft 24b is fixed to the yoke 12 of the angle detecting device 1, 11 and the yoke 12 are rotated by an angle that allows them to rotate in the individually operated directions.

따라서, 자석(11)의 회전 각도와 요크(12)의 회전 각도의 차를 검출함으로써, 각도 검출 장치(1)를 사용하여 토션 바(23)가 비틀려 있는 각도를 검출하는 것이 가능하다.Therefore, by detecting the difference between the rotation angle of the magnet 11 and the rotation angle of the yoke 12, it is possible to detect the angle at which the torsion bar 23 is twisted using the angle detection device 1. [

또, 토션 바(23)가 가지는 탄성 계수를 알면, 토션 바(23)가 비틀려 있는 각도와 토션 바(23)의 탄성 계수로부터, 토션 바(23)의 비틀림에 의해 발생하는 회전 토크를 산출하는 것이 가능하다.If the elastic modulus possessed by the torsion bar 23 is known, the rotation torque generated by the torsion of the torsion bar 23 is calculated from the angle at which the torsion bar 23 is twisted and the elastic coefficient of the torsion bar 23 It is possible to do.

자동차의 스티어링 조작 시에 스티어링 샤프트에 발생하는 회전 토크를 계측하는 경우에는, 미리 토션 바(23)의 탄성 계수를 자동차의 메모리에 기록해 둠으로써, 각도 검출 장치(1)로부터 피드백된 회전 각도로부터 스티어링 샤프트에 발생하는 회전 토크를 산출할 수 있다.When the rotational torque generated in the steering shaft at the time of steering operation of the vehicle is measured, the elastic coefficient of the torsion bar 23 is recorded in advance in the memory of the vehicle, The rotational torque generated in the shaft can be calculated.

이하, 본 실시 형태로 함에 따른 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, an effect of the present embodiment will be described.

본 실시 형태의 토크 검출 장치(2)에서는, 박스체(21)의 내부에 축 회전 가능하게 지지되며, 토션 바(23)에 의해 연결된 2개의 부분축(24)으로 이루어지는 회전축(22)의 회전 토크를 검출하는 토크 검출 장치로서, 부분축(24) 중 제1 부분축(24a)에 자석(11)을 고정하고, 부분축(24) 중 제2 부분축(24b)에 요크(12)를 고정하여 이루어지는 제1 실시 형태에 기재된 각도 검출 장치(1)를 탑재한 구조로 하였다.The torque detecting device 2 according to the present embodiment is provided with the torque detecting device 2 that is rotatably supported inside the box body 21 and rotates about the rotational axis 22 composed of two partial shafts 24 connected by the torsion bar 23 A torque detecting apparatus for detecting a torque is provided in which a magnet 11 is fixed to a first partial shaft 24a of a partial shaft 24 and a yoke 12 is fixed to a second partial shaft 24b of the partial shaft 24 The angle detection device 1 according to the first embodiment is mounted.

이것에 의해, 제1 실시 형태에 기재된 각도 검출 장치(1)를 사용한 구조로 함으로써, 토크 검출 장치(2)에 있어서 스티어링 샤프트[회전축(22)]를 삽입 통과 가능한 방향의 치수를 작게 하여 박형화하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.This makes it possible to reduce the dimension in the direction in which the steering shaft (rotary shaft 22) can be inserted in the torque detecting device 2 by making the structure using the angle detecting device 1 according to the first embodiment to be thin It is possible to achieve the effect.

또, 이것에 의해, 토션 바(23)의 물성값과 각도 검출 장치(1)가 검출한 회전 각도를 관련지음으로써 회전 토크를 산출할 수 있기 때문에, 전동 파워 스티어링 기구의 토크 검출 장치로서 이용할 수 있다는 효과를 갖는다.This makes it possible to calculate the rotational torque by associating the physical property value of the torsion bar 23 with the rotational angle detected by the angle detecting device 1 so that it can be used as a torque detecting device of the electric power steering mechanism Effect.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 관련된 각도 검출 장치(1) 및 토크 검출 장치(2)를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 다음과 같이 변형하여 실시할 수 있고, 이들 실시 형태도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.As described above, the angle detecting device 1 and the torque detecting device 2 according to the embodiment of the present invention have been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, It is possible to carry out various modifications. For example, the following modifications can be made, and these embodiments are also within the technical scope of the present invention.

(1) 제1 실시 형태의 각도 검출 장치(1)에 있어서, 자석(11)의 자극면(11a)을 16분할하여 착자를 하고, 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)를 각각 8개 설치하는 구조로 하였지만, 자석(11)을 더욱 세밀하게 분할하여, 제1 자극 클로(12c) 및 제2 자극 클로(12d)의 수를 증가시켜도 된다. 이것에 의해 더욱 작은 각도를 검출하는 것이 가능해진다.(1) In the angle detecting apparatus 1 of the first embodiment, the magnetic pole surface 11a of the magnet 11 is divided into sixteen parts, and the first magnetic pole claw 12c and the second magnetic pole claw 12d are magnetized. The number of the first magnetic pole claws 12c and the number of the second magnetic pole claws 12d may be increased by dividing the magnet 11 more finely. As a result, a smaller angle can be detected.

(2) 제2 실시 형태의 토크 검출 장치(2)에 있어서, 회전축(22)을 토크 검출 장치(2)의 구성 부품으로 하고 있지만, 회전축(22)을 구성 부품으로부터 분리하여, 별도의 부품으로서 장착 가능한 구성으로 하여도 된다. 이것에 의해, 용도에 맞게 회전축(22)을 변경하여, 더욱 범용적으로 사용하는 것이 가능해진다.(2) In the torque detecting device 2 of the second embodiment, the rotary shaft 22 is a constituent component of the torque detecting device 2, but the rotary shaft 22 may be separated from the constituent components, It is also possible to adopt a configuration that can be mounted. As a result, the rotary shaft 22 can be changed in accordance with the application, so that it can be used more universally.

1: 각도 검출 장치 11: 자석
11a: 자극면 11b: 제1 삽입 통과 구멍
12: 요크 12a: 제1 요크
12b: 제2 요크 12c: 제1 자극 클로
12d: 제2 자극 클로 12e: 제2 삽입 통과 구멍
13: 집자판 13a: 제1 집자판
13b: 제2 집자판 14: 자기 검지 소자
14a: 검지면 15: 검지 유닛
16: 중공 구멍 2: 토크 검출 장치
21: 박스체 21a: 수납부
22: 회전축 23: 토션 바
24: 부분축 24a: 제1 부분축
24b: 제2 부분축 24c: 제1 삽입 구멍
24d: 제2 삽입 구멍1: Angle detecting device 11: Magnet
11a: pole face 11b: first insertion hole
12: yoke 12a: first yoke
12b: second yoke 12c: first stimulating claw
12d: second stimulating collar 12e: second insertion hole
13: Keyboard 13a: Keyboard 1
13b: second collecting plate 14: magnetic detecting element
14a: Detection surface 15: Detection unit
16: hollow hole 2: torque detecting device
21: Box body 21a:
22: rotating shaft 23: torsion bar
24: partial shaft 24a: first partial shaft
24b: second partial shaft 24c: first insertion hole
24d: second insertion hole

Claims (13)

제1 삽입 통과 구멍을 구비한 자석과, 제2 삽입 통과 구멍을 구비한 요크와, 당해 요크의 근방에 배치하여 설치되어 당해 요크로부터의 자속을 포착하는 집자판과, 당해 집자판에 의해 포착된 자속을 검지하는 자기 검지 소자를 가지며, 상기 제1 삽입 통과 구멍과 상기 제2 삽입 통과 구멍에 삽입 통과 가능한 피검지물의 회전 각도를 검출하는 각도 검출 장치에 있어서,
상기 자석은 상기 피검지물의 삽입 통과 방향으로 착자되며, 상기 피검지물의 외주를 주회하는 방향으로 N극과 S극이 등간격으로 번갈아 반복하여 배치된 자극면을 가지고,
상기 요크는, 상기 제2 삽입 통과 구멍의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 상기 제2 삽입 통과 구멍의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제1 자극 클로를 가지고 상기 자극면의 일방면의 근방에 대향하여 배치된 제1 요크와, 상기 제2 삽입 통과 구멍의 중심을 향하는 방향으로 돌출되며 상기 제2 삽입 통과 구멍의 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 제2 자극 클로를 가지고 상기 자극면의 타방면의 근방에 대향하여 배치된 제2 요크를 가지며,
상기 제1 자극 클로가 상기 자극면의 일방의 종류의 자극에 접근할 때 상기 제2 자극 클로는 상기 자극면의 타방의 종류의 자극에 접근하도록 배치하여 설치되고,
상기 자기 검지 소자는, 그 검지면에 교차하는 자장 강도를 검지하는 것이며, 당해 검지면에 수직한 방향이 상기 자석의 착자 방향과 교차하고, 상기 자석으로부터 새어나온 자속의 방향이 상기 검지면에 평행하도록 상기 자극면의 일방면과 타방면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.A magnet having a first insertion hole, a yoke having a second insertion hole, a collecting plate disposed in the vicinity of the yoke for capturing a magnetic flux from the yoke, An angle detection device having a magnetic detection element for detecting a magnetic flux and detecting a rotation angle of a detection object which can be inserted into the first insertion hole and the second insertion hole,
Wherein the magnet is magnetized in the inserting direction of the detection object and has a magnetic pole surface in which N poles and S poles are alternately arranged repeatedly in the direction of running around the periphery of the detection object,
The yoke has a plurality of first magnetic pole claws protruding in the direction toward the center of the second insertion hole and equidistantly arranged in the circumferential direction of the second insertion hole, And a plurality of second magnetic pole claws protruding in the direction toward the center of the second insertion hole and arranged at regular intervals in the circumferential direction of the second insertion hole, And a second yoke disposed opposite to the other side in the vicinity of the other side,
Wherein when the first magnetic pole claw approaches one of the magnetic poles of the magnetic pole surface, the second magnetic pole claw is disposed so as to approach the other kind of magnetic poles of the magnetic pole surface,
Wherein the magnetic detection element detects a magnetic field strength crossing the detection surface, the direction perpendicular to the detection surface intersects the magnetization direction of the magnet, and the direction of the magnetic flux leaking from the magnet is parallel to the detection surface Wherein the magnetic pole surface is disposed between the one surface and the other surface of the magnetic pole surface. 제1항에 있어서,
상기 제1 요크의 제1 자극 클로 및 상기 제2 요크의 제2 자극 클로는 상기 자석의 착자 피치에 맞추어 복수 개 배치하여 설치되는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the first magnetic pole claws of the first yoke and the second magnetic pole claws of the second yoke are arranged in accordance with the magnetization pitch of the magnets. 제1항에 있어서,
상기 제1 요크와 상기 제2 요크는 동일 형상이며, 상기 자석을 개재하여 상기 제1 자극 클로의 위치와 상기 제2 자극 클로의 위치가 합치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first yoke and the second yoke have the same shape and are disposed such that the position of the first magnetic pole claw and the position of the second magnetic pole claw agree with each other through the magnet. 제2항에 있어서,
상기 제1 요크와 상기 제2 요크는 동일 형상이며, 상기 자석을 개재하여 상기 제1 자극 클로의 위치와 상기 제2 자극 클로의 위치가 합치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first yoke and the second yoke have the same shape and are disposed such that the position of the first magnetic pole claw and the position of the second magnetic pole claw agree with each other through the magnet. 삭제delete 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 집자판과 상기 자기 검지 소자로 이루어지는 검지 유닛을 복수 지점에 배치하여 설치하는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the detection unit comprising the collection plate and the magnetic detection element is disposed at a plurality of points. 삭제delete 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 집자판은, 상기 제1 요크에 대응하는 제1 집자판과, 상기 제2 요크에 대응하는 제2 집자판으로 이루어지고,
상기 제1 집자판은, 상기 제1 요크를 통하여 상기 자석에 의해 자화되는 제1 집자부와, 상기 제1 집자부로부터 바깥 방향을 향하여 돌출하여 형성되고, 선단이 상기 제1 집자부에 대하여 수직 방향으로 상기 제2 집자판 측으로 절곡되어 있는 제1 도선부를 가지고,
상기 제2 집자판은, 상기 제2 요크를 통하여 상기 자석에 의해 자화되는 제2 집자부와, 상기 제2 집자부로부터 바깥 방향을 향하여 돌출하여 형성되고, 선단이 상기 제2 집자부에 대하여 수직 방향으로 상기 제1 집자판 측으로 절곡되어 있는 제2 도선부를 가지고,
상기 자기 검지 소자는, 일방의 검지면이 상기 제1 도선부의 선단 부근과 대향하고, 타방의 검지면이 상기 제2 도선부의 선단 부근과 대향하며, 상기 일방의 검지면 및 상기 타방의 검지면에 수직한 방향이 상기 자석의 착자 방향과 교차하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the yoke plate comprises a first yoke plate corresponding to the first yoke and a second yoke plate corresponding to the second yoke,
Wherein the first magnet assembly comprises a first magnet assembly that is magnetized by the magnet through the first yoke, and a second magnet assembly that is formed to protrude outward from the first magnet assembly and has a tip end perpendicular to the first magnet assembly And a first lead portion bent toward the second collector plate in the direction of the first collector,
The second yoke plate includes a second yoke portion that is magnetized by the magnet through the second yoke and a second yoke portion that is formed to protrude outward from the second yoke portion and has a tip end perpendicular to the second yoke portion And a second lead portion bent toward the first collector plate in a direction of the first lead plate,
The magnetic detecting element is characterized in that one of the detecting surfaces is opposed to the vicinity of the tip of the first conducting portion and the other detecting surface is opposed to the vicinity of the tip of the second conducting portion, And the vertical direction is disposed so as to cross the magnetizing direction of the magnet. 박스체의 내부에 축 회전 가능하게 지지되며, 토션 바에 의해 연결된 2개의 부분축으로 이루어지는 회전축의 회전 토크를 검출하는 토크 검출 장치로서,
상기 부분축 중 제1 부분축에 상기 자석을 고정하고, 상기 부분축 중 제2 부분축에 상기 요크를 고정하여 이루어지는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재한 토크 검출 장치.A torque detecting device for detecting a rotational torque of a rotary shaft, the rotary shaft comprising two partial shafts connected by a torsion bar, the torque detecting device comprising:
The torque sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the torque is fixed by fixing the magnet to the first partial shaft of the partial shaft and fixing the yoke to the second partial shaft of the partial shaft Detection device. 삭제delete 박스체의 내부에 축 회전 가능하게 지지되어, 토션 바에 의해 연결된 2개의 부분축으로 이루어지는 회전축의 회전 토크를 검출하는 토크 검출 장치로서,
상기 부분축 중 제1 부분축에 상기 자석을 고정하고, 상기 부분축 중 제2 부분축에 상기 요크를 고정하여 이루어지는 제6항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재한 토크 검출 장치.A torque detecting apparatus for detecting a rotational torque of a rotating shaft comprising two partial shafts connected to each other by a torsion bar, the torque detecting apparatus comprising:
And the yoke is fixed to the second partial shaft of the partial shaft by fixing the magnet to the first partial shaft of the partial shaft. 삭제delete 박스체의 내부에 축 회전 가능하게 지지되며, 토션 바에 의해 연결된 2개의 부분축으로 이루어지는 회전축의 회전 토크를 검출하는 토크 검출 장치로서,
상기 부분축 중 제1 부분축에 상기 자석을 고정하고, 상기 부분축 중 제2 부분축에 상기 요크를 고정하여 이루어지는 제8항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재한 토크 검출 장치.A torque detecting device for detecting a rotational torque of a rotary shaft, the rotary shaft comprising two partial shafts connected by a torsion bar, the torque detecting device comprising:
The torque detection device according to claim 8, wherein the angle detection device is equipped with the angle detection device according to claim 8, wherein the magnet is fixed to a first partial shaft of the partial shaft and the yoke is fixed to a second partial shaft of the partial shaft.
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