KR20130105341A - 각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치 - Google Patents

각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130105341A
KR20130105341A KR1020130016337A KR20130016337A KR20130105341A KR 20130105341 A KR20130105341 A KR 20130105341A KR 1020130016337 A KR1020130016337 A KR 1020130016337A KR 20130016337 A KR20130016337 A KR 20130016337A KR 20130105341 A KR20130105341 A KR 20130105341A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
yoke
magnetic
magnet
magnetic pole
detecting device
Prior art date
Application number
KR1020130016337A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101553960B1 (ko
Inventor
히로후미 오쿠무라
Original Assignee
알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알프스 덴키 가부시키가이샤 filed Critical 알프스 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20130105341A publication Critical patent/KR20130105341A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101553960B1 publication Critical patent/KR101553960B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

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.

Description

각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치{ANGLE DETECTING APPARATUS AND TORQUE DETECTING APPARATUS USING THE SAME}
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.
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.
종래의 각도 검출 장치로서는, 하기의 특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치가 알려져 있다.
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.
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.
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.
일본 특허 제3874642호 공보
특허문헌 1에 기재된 토크 검출 장치(TS)는, 스티어링 샤프트의 회전 토크를 검출하는 것에 관하여 문제가 없는 제품이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
청구항 5에 기재된 각도 검출 장치는, 상기 집자판과 상기 자기 검지 소자로 이루어지는 검지 유닛을 복수 지점에 배치하여 설치한다는 특징을 갖는다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[제1 실시 형태]
이하에 제1 실시 형태에 있어서의 각도 검출 장치(1)에 대하여 설명한다.
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.
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.
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.
또, 본 실시 형태에 있어서는, N극(11N)과 S극(11S)은 자극면(11a)을 16등 분하여 번갈아 반복하여 배치되어 있다.
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.
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.
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.
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.
집자판(13)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 집자판(13a)과 제2 집자판(13b)으로 이루어지며, 각각 금속판으로 형성되어 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
다음으로 각도 검출 장치(1)의 구조에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 본 실시 형태로 함에 따른 효과에 대하여 설명한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 자석(11) 및 요크(12)를 개재하여 대향하는 위치에 각각 검지 유닛(15)이 하나씩 배치되어 있는 구성으로 하였다.
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.
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.
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.
[제2 실시 형태]
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.
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.
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.
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.
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.
각도 검출 장치(1)에 대한 설명은 생략한다.
다음으로 토크 검출 장치(2)의 구조에 대하여 설명한다.
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.
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.
다음으로 토크 검출 장치(2)의 토크 검출 방법에 대하여 설명한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 본 실시 형태로 함에 따른 효과에 대하여 설명한다.
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.
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.
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.
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.
(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.
(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.
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 구멍

Claims (13)

  1. 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 설치되는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자기 검지 소자는 그 검지면에 교차하는 자장 강도를 검지하는 것이며, 당해 검지면에 수직한 방향은 상기 자석의 착자 방향과 교차하는 것을 특징으로 하는 각도 검출 장치.
  6. 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.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 집자판과 상기 자기 검지 소자로 이루어지는 검지 유닛을 복수 지점에 배치하여 설치하는 것을 특징으로 하는 기재된 각도 검출 장치.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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 제5항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재한 토크 검출 장치.
  11. 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.
  12. 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 제7항에 기재된 각도 검출 장치를 탑재한 토크 검출 장치.
  13. 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.
KR1020130016337A 2012-03-16 2013-02-15 각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치 KR101553960B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-059894 2012-03-16
JP2012059894A JP2013195108A (ja) 2012-03-16 2012-03-16 角度検出装置および角度検出装置を用いたトルク検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130105341A true KR20130105341A (ko) 2013-09-25
KR101553960B1 KR101553960B1 (ko) 2015-09-17

Family

ID=49394260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130016337A KR101553960B1 (ko) 2012-03-16 2013-02-15 각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013195108A (ko)
KR (1) KR101553960B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110770558A (zh) * 2017-03-31 2020-02-07 株式会社电装 转矩传感器

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102264226B1 (ko) * 2014-08-29 2021-06-15 엘지이노텍 주식회사 스테이터 및 이를 포함하는 토크센서모듈
US10036653B2 (en) 2014-10-06 2018-07-31 Te Connectivity Corporation Relative angle sensor
DE212015000272U1 (de) * 2014-12-26 2017-07-17 Nanjing Huamin Electronics Co., Ltd. Magnetkreisstruktur eines magnetisch sensiblen Drehmomentsensors
KR102508009B1 (ko) * 2016-01-21 2023-03-10 에이치엘만도 주식회사 자동차의 조향컬럼
CN109844632B (zh) * 2016-10-13 2021-03-12 富士胶片株式会社 抖动校正装置、摄像装置及抖动校正方法
JP6670230B2 (ja) * 2016-12-22 2020-03-18 株式会社Ｓｏｋｅｎ トルク検出装置
JP6817102B2 (ja) * 2017-02-17 2021-01-20 株式会社Ｓｏｋｅｎ トルク検出装置
JP6430562B2 (ja) * 2017-03-16 2018-11-28 メレキシス テクノロジーズ エス エー トルクセンサ
JP6687560B2 (ja) 2017-03-31 2020-04-22 株式会社デンソー トルクセンサ
WO2023068068A1 (ja) * 2021-10-22 2023-04-27 株式会社デンソー トルク検出システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004020527A (ja) * 2002-06-20 2004-01-22 Nippon Soken Inc トルクセンサ
DE10316124A1 (de) * 2003-04-04 2004-10-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung zum Bestimmen eines auf eine Welle ausgeübten Drehmoments
FR2896035B1 (fr) * 2006-01-06 2009-01-16 Moving Magnet Tech Capteur de position magnetique de faible course, en particulier destine a la mesure de torsion d'une colonne de direction
JP2009128181A (ja) 2007-11-22 2009-06-11 Nsk Ltd トルク検出器、電動パワーステアリング装置及びクローポールの製造方法
JP2011013134A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Kyb Co Ltd トルクセンサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110770558A (zh) * 2017-03-31 2020-02-07 株式会社电装 转矩传感器
CN110770558B (zh) * 2017-03-31 2021-09-14 株式会社电装 转矩传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013195108A (ja) 2013-09-30
KR101553960B1 (ko) 2015-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130105341A (ko) 각도 검출 장치 및 각도 검출 장치를 사용한 토크 검출 장치
KR102120313B1 (ko) 토크 인덱스 센서
EP2454558B1 (en) Hall-effect sensor arrangement
KR101738781B1 (ko) 자기 검출 장치 및 이를 포함하는 토크 센서
KR101429825B1 (ko) 토크 센서 장치
JP5840374B2 (ja) アブソリュートエンコーダ装置及びモータ
JP2004309463A (ja) シャフトに加えられるトルクを測定する装置
US20160276907A1 (en) Electric Machine
CN101999079A (zh) 具有铁磁元件的线性分段或转数计数器
JP2016102672A (ja) 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
KR20170082573A (ko) 회전각 검출 장치 및 파워 스티어링 장치
CN108575105A (zh) 电动机和具有电动机的电动机驱动转向装置
US20200191616A1 (en) Actuator assembly having rotary sensor responsive to rotation of magnet
US20150276893A1 (en) Sensor device
JP5499046B2 (ja) ステアリングシステムにおけるトルク測定用のセンサ装置
KR101637597B1 (ko) 자계차폐구조를 가진 토크 인덱스 센서
CN104568257B (zh) 车辆用检测装置
CN102177415B (zh) 用于检测旋转零件转角的装置
CN113167665B (zh) 扭矩传感器装置和机电转向系统
JP2013142702A (ja) トルク検出用のセンサシステム
JP2017219431A (ja) トルクセンサ
JP2014066561A (ja) 回転角度・トルク検出装置
JP2007093624A (ja) トルクセンサ
KR20110055851A (ko) 차량의 조향토크 및 조향각 검출장치
JP2009204567A (ja) 回転角度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180831

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190830

Year of fee payment: 5