WO2006080325A1

WO2006080325A1 - 回転センサ

Info

Publication number: WO2006080325A1
Application number: PCT/JP2006/301095
Authority: WO
Inventors: Shinji Hori; Shinichiro Iizuka; Tomoaki Toratani; Shinya Saito; Kousuke Yamawaki
Original assignee: The Furukawa Electric Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US7999534B2; EP1847800A1; CN101287959A; CN101287959B; US20090219014A1; KR20070092760A; EP1847800A4

Abstract

　測定すべき回転体とともに一体に動く主回転体（１０）と、当該主回転体の回転に対応して主回転体の回転数と異なる回転数で回転する副回転体（１２）と、主回転体の回転を検出する第１の検出手段（５０）と、副回転体の回転を検出する第２の検出手段（６２）とを有し、第１の検出手段の検出信号と第２の検出手段の検出信号とから測定すべき回転体の絶対回転角度を検出する回転センサであって、第１の検出手段と第２の検出手段から得られる各検出信号がそれぞれ各回転体の回転に対応して周期的に出力され、かつ第１の検出手段の検出信号の周期をＴｃ、第２の検出手段の検出信号の周期をＴｍとした場合、　（Ｔｍ－Ｔｃ×ｉ）×ｎ＝Ｔｍ（ｉ及びｎは正の整数）の関係を満たすことで、測定すべき回転体の回転角度検出の分解能を向上させるとともに対ノイズ性を向上させた検出精度の高い回転センサを提供する。

Description

明細書

回転センサ

技術分野

[0001] 本発明は、回転体に取り付けて当該回転体の回転角度を検出するのに使用する回転センサに関する。

背景技術

[0002] 例えば、自動車のステアリングシャフトなどの回転するシャフトに取り付けて当該シャフトと一体になつたノヽンドルの回転角度を検出する際にいわゆる回転センサが使用される (例えば、特許文献 1及び特許文献 2参照)。

[0003] 力かる特許文献 1に記載された回転センサは、 2つの副回転体と連動して回転する主回転体の回転角度を測定する回転センサであって、主回転体にギアが備わるとともに、 2つの副回転体にもそれぞれギアが備わっている。なお、主回転体のギアの歯数と副回転体の各ギアの歯数は互いに異なっており、主回転体のギアと一方の副回転体のギアが嚙合するとともに、主回転体のギアと他方の副回転体のギアが嚙合している。また、副回転体のそれぞれには磁石が備わるとともに、各磁石の磁束を検出する 2つの AMRセンサが回転センサの固定部に備わっている。

[0004] そして、 2つの AMRセンサから得られた互いに位相の異なる検出出力値の位相差等を利用して主回転体の絶対回転角度を算出するようになって、る。

[0005] 一方、特許文献 2に記載された回転センサは、回転するシャフトに取り付けられかつ周方向に沿って幅が変化するセンシング部を有するロータと、固定部材に取り付けられかつセンシング部に対してシャフトの軸線方向に間隔を置いて対向配置される固定コアとを備えている。なお、固定コアは、交流励磁電流が流されてロータとの間に磁気回路を形成する第 1の励磁コイルと、絶縁磁性材カゝら成形されて第 1の励磁コィルを保持する第 1のコアとを有している。そして、この回転センサは更に、ロータの回転面を挟む一方の固定部材に、回転方向に沿って幅が変化する導体層と、ロータの一回転ごとに所定の回転角度で送られるゼネバギアを備えている。また、第 2の励磁コイルとこの励磁コイルを保持する第 2のコアとを有し、ゼネバギアの送り量 (ロータの回転数）に応じて出力を段階的に変化させてロータの回転数を検出する検出コィルを備えている。

[0006] また、被測定対象物に取り付けてこの被測定対象物の変位量を検出する変位センサは公知である（例えば、特許文献 3参照)。力かる特許文献 3に記載された変位センサは、コイルが卷回形成されて交流電流が印加されるコイル部材と、コイル部材との間に所定の間隔を置いて対向配置され、コイルに沿って変位する移動子とを備えている。そして、コイルと移動子との間における実効誘導結合面積の変化によるコィルのインダクタンス変動に基づいて移動子の変位量を検出するようになっている。特許文献 1 :特表 2001— 505667号公報 (第 6— 10頁、図 1)

特許文献 2 :特開 2003— 202240号公報 (第 2— 4頁、図 1)

特許文献 3 :特開 2004— 170273号公報 (第 5— 7頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 上述したように特許文献 1に記載の回転センサは、主回転体の歯車に副回転体の歯車がそれぞれ嚙合して副回転体のそれぞれの回転検出値力主回転体すなわち測定すべき回転体の絶対回転角度を算出するようになっている。そのため、一方の副回転体の歯車と主回転体との歯車間のバックラッシによる検出角度誤差及び他方の副回転体の歯車と主回転体の歯車間のバックラッシによる検出角度誤差が主回転体の回転角度の角度誤差として重畳してしまう。それゆえ、この特許文献 1に記載の回転センサは、測定すべき回転体の正確な回転角度検出を行うのに適さな力つた。

[0008] 一方、特許文献 2に記載の回転センサは、主回転体の回転角度を導電性部材からなるリング状のセンシング部とこのセンシング部を交差するように磁束を発生するコィルコアとの組み合わせ力も測定するようになっている。そのため、上述の特許文献 1 に記載した回転センサに比べて、測定すべき回転体の絶対回転角度を精度良く検出することが可能である。しかし、主回転体の回転数をゼネバ歯車、導電層、検出コィルによって回転数ごとに段階的に出力するようにしているので、主回転体の各回転数に対応した出力段の段差が小さいと、主回転体の回転数を検出しづらいことがあつた o [0009] また、特許文献 3に記載の変位センサに関しては、そのコスト低減のために各部品単体のある程度の寸法公差を許容したり、変位センサ組み付けの容易性を図るためにある程度の組み付け公差を容認しょうとしたりすると、公差の範囲によっては、部品自体の寸法公差や部品同士の取り付け関係の位置ずれの許容範囲が狭くなつて精度を向上させなければならなヽとヽぅ問題があった。

[0010] 本発明の目的は、検出精度に優れながら或る程度の部品の寸法公差や組み付け公差を許容する組み付け性に優れた回転センサを提供することにある。

[0011] 具体的には、本発明の目的は、測定すべき回転体の絶対回転角度検出の分解能を向上させるとともに対ノイズ性を向上させた検出精度の高い回転センサを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上述の課題を解決するために、本発明の請求項 1に記載された回転センサは、測定すべき回転体とともに一体に動く主回転体と、当該主回転体の回転に対応して主回転体の回転数と異なる回転数で回転する副回転体と、主回転体の回転を検出する第 1の検出手段と、副回転体の回転を検出する第 2の検出手段とを有し、前記第 1の検出手段の検出信号と第 2の検出手段の検出信号とから測定すべき回転体の絶対回転角度を検出する回転センサにおいて、

前記第 1の検出手段と第 2の検出手段から得られる各検出信号がそれぞれ各回転体の回転に対応して周期的に出力され、かつ前記第 1の検出手段の検出信号の周期を Tc、前記第 2の検出手段の検出信号の周期を Tmとした場合、

(Tm-Tc X i) X n=Tm (i及び nは正の整数）の関係を満たすことを特徴として!/ヽる。

[0013] 主回転体の回転角度とこれと異なる回転数で回転する副回転体の回転角度を各検出手段の検出周期が上述のような関係を満たす条件下で検出することで、主回転体すなわち測定すべき回転体の回転角度検出の分解能を向上させるとともに対ノィズ性を向上させる。

[0014] また、本発明の請求項 2に記載の回転センサは、請求項 1に記載の回転センサにおいて、前記主回転体の検出信号の周期 Tcを 90度、副回転体の検出信号の周期 Tmを 1

91. 25度とすることを特徴としている。

[0015] この周期の組み合わせによると、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせを主回転体の絶対回転角度に最適に対応させることができる。

[0016] また、本発明の請求項 3に記載の回転センサは、請求項 1に記載の回転センサにおいて、

前記主回転体の検出信号の周期 Tcを 120度、副回転体の検出信号の周期 Tmを

130度とすることを特徴として、る。

[0017] この周期の組み合わせによっても、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせを主回転体の絶対回転角度に最適に対応させることができる。

[0018] また、本発明の請求項 4に記載の回転センサは、請求項 1に記載の回転センサにおいて、

260度とすることを特徴として、る。

[0019] この周期の組み合わせによっても、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせを主回転体の絶対回転角度に最適に対応させることができる。

[0020] また、本発明の請求項 5に記載の回転センサは、請求項 1に記載の回転センサにおいて、

前記周期 Tm及び周期 Tcに互いに異なる正の整数をかけたそれぞれの倍数において、共通で最小のものを Txとすると、

Τχ≥ 1440度の関係を満たすことを特徴として、る。

[0021] このような関係を満たすことで、 ± 720度の測定範囲内で、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせに対応する主回転体の絶対回転角度の解が複数発生してしまうのを回避し、第 1の検出手段の出力値と第 2の検出手段の出力値とから確実かつ一義的にこの絶対回転角度を求めることができるようになる。

[0022] また、本発明の請求項 6に記載の回転センサは、請求項 5に記載の回転センサにぉ、て、 Tx=Tc X nの関係を満たすことを特徴として、る。

[0023] このような関係を満たすことで、第 1の検出手段と第 2の検出手段をとの 2つの出力値の組み合わせによって規定される検量線の隣接する検量線同士の間隔が広くなる

。これによつて、請求項 5に記載した条件を満たす場合に比べて、 Tmと Tcの組み合わせの範囲をより狭くし、主回転体の絶対回転角度に対応する第 1の検出手段と第 2 の検出手段との 2つの出力値の組み合わせにおいて検出性能が向上されない組み合わせを減らして有効な組み合わせ範囲に絞ることができるようになる。

[0024] また、本発明の請求項 7に記載の回転センサは、請求項 1乃至請求項 6の何れかに記載の回転センサにおいて、

前記第 1の検出手段力前記主回転体と一体に回転しかつ周方向に沿って幅が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部と協働して電磁誘導により前記主回転体の回転角度を検出する励磁コイルとを備えるとともに、前記第 2の検出手段が、前記副回転体に磁石を設け、前記副回転体の回転に応じた前記磁石の磁束変化を検出する磁束検出素子を備えたことを特徴としている。

[0025] このような検出方式とすることで、副回転体に 2つの歯車を利用した回転センサに較べて検出精度を格段に向上させる。また、主回転体の回転数をゼネバ歯車によつて検出する回転センサに比べても検出精度ゃ耐振動性を向上させることができるとともに回転センサ自体の組み付け性を向上させる。

[0026] より具体的には、ゼネバ歯車を備えた従来の回転センサの欠点、すなわち主回転体の回転数をゼネバ歯車、導電層、検出コイルによって回転数ごとに段階的に出力することで、主回転体の各回転数に対応した出力段の段差が小さいと主回転体の回転数を検出しづらくなる欠点を解決する。

[0027] これに加えて、従来技術に力かる回転センサの更なる欠点であるゼネバ歯車が振動などにより回転してしまうおそれがあることに起因する回転センサ自体の耐振動性低下の問題も解決する。

[0028] 更に、従来技術に力かる回転センサの更に別の欠点である組み付け性やコストの問題、すなわちゼネバ歯車に回転方向により幅が変化するロータを設け、このロータを挟む位置にコイルとコアの組を設ける場合に部品の位置決めが容易でないため回転センサ自体の組み付け性が良くな、欠点と部品及び組立工数のコストが高くなる欠点も解決する。 [0029] また、本発明の請求項 8に記載の回転センサは、請求項 7に記載の回転センサにおいて、

前記励磁コイルはポリフエ-レンスルフイドに Mn—Zn系軟磁性材フェライトを混合した混合軟磁性材でできたコア本体によって保持されて、ることを特徴として、る。

[0030] このようないわゆるソフトフライトをコア本体の材質に使用することで成形が容易なので、コアの形状の設定自由度を向上させることができる。

[0031] また、本発明の請求項 9に記載の回転センサは、請求項 7に記載の回転センサにおいて、

前記励磁コイルは、エポキシ榭脂に Fe - Si— A1系センダストを混合した混合軟磁性材でできたコア本体によって保持されて、ることを特徴として！/、る。

[0032] このようなセンダストをコア本体に使用することで透磁率を高めて検出特性を向上させることができる。また、透磁率の温度特性を高めることができ、周囲温度の影響を受けずに幅広い温度範囲の使用環境で回転センサを使用できる。

[0033] また、本発明の請求項 10に記載の回転センサは、

測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体の前記センシング部側対向面がトラック状をなし、前記センシング部が当該コア本体のトラック状対向面の直線部分内でずれるように組み付けられたことを特徴としている。

[0034] センシング部がコア本体のトラック状対向面の直線部分内でずれても、磁束に交差するセンシング部の面積があまり変化することなぐその結果、センシング部がコア本体の長手方向に若干ずれても検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。

[0035] また、本発明の請求項 11に記載の回転センサは、

測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体には前記励磁コイルが卷回される突出部が形成され、かつ当該突出部の前記センシング部との対向面の少なくとも一部に、前記センシング部の延在方向に沿って傾斜するテーパ部が形成されて、ることを特徴として、る。

[0036] センシング部とコア本体のセンシング部対向面との間隔がずれても、このようなテーパ部が形成されていることで、センシング部を横切る磁束が実質的にあまり変化することなく、その結果、センシング部とコア本体のセンシング部対向面との間隔が若干ずれても、検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。

[0037] また、本発明の請求項 12に記載の回転センサは、

測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体の前記センシング部側対向面が当該センシング部の延在方向と直交する方向を長手方向とする長方形形状をなし、前記センシング部が当該コァ本体の長方形状対向面内で長手方向にずれるように組み付けられたことを特徴として、る。

[0038] このような構成の回転センサであっても、請求項 10に記載の回転センサと同様に、センシング部がコア本体の長方形状対向面内で長手方向にずれても、磁束に交差するセンシング部の面積があまり変化することなぐ検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]本発明にかかる第 1の実施形態及び第 2の実施形態の回転センサを、上ケースを透過した状態で示した平面図、 [図 2]図 1に対応する回転センサの内部構成を一部透過した状態で示す側面図、 [図 3]図 1に示した回転センサのコイルコアとセンシング部との関係を拡大して示した斜視図、

[図 4]図 3に示したコイルコアの一方のコイルコアのみを拡大して示した斜視図、圆 5]図 4に示したコイルコア力励磁コイルを取り除いた状態を示した斜視図、 [図 6]図 3に示したコイルコアとセンシング部との組み合わせ力ロータの回転角度を検出する方法を図 6 (a)から図 6 (b)の順番に示した説明図、

圆 ₇]コイルコア検出出力の周期に対する割合と MR素子検出出力の周期に対する割合との絶対回転角度に対応する組み合わせを示した検量線、

圆 8]測定すべき回転体の絶対回転角度とコイルコア検出出力の周期に対する割合及び MR素子検出出力の周期に対する割合を示した図、

[図 9]小舵角、大舵角、絶対回転角度の関係を小舵角 44度から 46度の範囲で絶対回転角度順に示した一覧表、

圆 10]小舵角と大舵角の検出出力からメモリテーブルを用いずに計算により絶対回転角度を算出する方法を示す説明図、

圆 11]本発明の第 1の実施形態の変形例に力かる回転センサを、上ケースを部分的に透過した状態で示した平面図、

[図 12]図 11に示した変形例の信号処理回路、

圆 13]本発明の第 2の実施形態の変形例に力かるコイルコアを円環状のセンシング部とともに示した斜視図、

[図 14]本発明の第 2の実施形態の比較例であるコイルコアのセンシング部との対向面周縁が丸型のコイルコアのセンシング部との取り付け位置関係を示した斜視図、 [図 15]本発明の第 2の実施形態において比較例のコイルコアに対してセンシング部を X軸方向すなわちセンシング部の延在面と直交するセンシング部の径方向にずらした場合のセンシング幅 2mmとセンシング幅 5mmの部分における検出出力値を示した測定図、

[図 16]本発明の第 2の実施形態において本実施例のコイルコアに対してセンシング部を X軸方向すなわちセンシング部の延在面と直交するセンシング部の径方向にずらした場合のセンシング幅 2mmとセンシング幅 5mmの部分における検出出力値を示した測定図、

[図 17]本発明の第 2の実施形態において本実施例と比較例の各コイルコアに対するセンシング部のず; |1 ^立置に対応してこのず; tl^立置におけるセンシング部の幅 2mmと幅 5mmの検出出力値の出力差を本実施例のコイルコアと比較例のコイルコアごとに算出した比較結果、

[図 18]本発明の第 2の実施形態において本実施例のコイルコアのコイル卷回用突出部に凹み部が形成されていない場合と深さ 0. 2mmの溝部をなす凹み部、深さ 0. 3 mmの溝部をなす凹み部、及び深さ 0. 5mmの溝部をなす凹み部が形成された場合にお、て、センシング部を Z軸方向すなわちセンシング部のセンシング面と直交する方向にすらした場合の各検出出力値を測定した測定図、

[図 19]本発明の第 2の実施形態において比較例のコイルコアのコイル卷回用突出部に凹み部が形成されていない場合と深さ 0. 2mmの溝部をなす凹み部、深さ 0. 3m mの溝部をなす凹み部、及び深さ 0. 5mmの溝部をなす凹み部が形成された場合のセンシング部を Z軸方向すなわちセンシング部のセンシング面と直交する方向にすらした場合の各検出出力値を測定した測定図、

[図 20]本発明の第 2の実施形態における比較例のコイルコアに関連するコイルコアであって、コイル卷回用突出部のセンシング部と対向する上面にセンシング部の延在方向に沿ってテーパ部が形成されたコイルコアを示す斜視図、

[図 21]本発明の第 2の実施形態における本実施例と比較例及び変形例の各コイルコァに対するセンシング部のず;^立置に対応してこのずれ位置におけるセンシング部の幅 2mmと幅 5mmの検出出力値の出力差を本実施例及び変形例のコイルコアと比較例のコイルコアごとに算出した比較結果である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサを図面に基いて説明する。なお、本実施形態では、自動車のステアリング装置に関してこの回転センサをステアリングシャフトに取り付け、ハンドルの回転角度を検出するために回転センサを用いた場合について説明する。 [0041] 本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサ 1は、図 1及び図 2に示すように、測定すべき回転体であるステアリングシャフト S (以下、単に「シャフト S」とする）に嵌め込まれかつ外周部に第 1歯車 11を備えたロータ 10と、当該ロータ 10の第 1歯車 11と嚙合する第 2歯車 12と、ロータ 10及び第 2歯車 12を回転可能に支持する下ケース 2 1と、下ケース 21と嵌合して箱状のケース 20をなす上ケース 22を備えて、る。

[0042] ロータ 10は、強度と成型性に優れた合成樹脂でできており、ロータ 10の周囲所定位置からステー 15aが延在し、例えば板厚 0. 5mm程度の板状のセンシング部 15がこのステー 15aを介してロータ 10の周囲にリング状に備わっている。なお、センシング部 15は、真鍮、銀、アルミニウム、銅などの導電性部材でできており、本実施形態では周方向に 90度ずつその幅が例えば 2mmから 5mmまで規則的に変化するようになって、る。このように周方向に 90度ずつセンシング部 15の幅を変化させることで、ロータ 10の実際の回転角度に対するコイルコア 50からの検出信号の変化を大きくとるようにしている。

[0043] また、上ケース 22と下ケース 21は、強度に優れかつ交流磁界の遮蔽性を有する金属又は絶縁磁性材カもなる遮蔽材でできており、上ケース 22と下ケース 21とが協働して箱体をなしてロータ 10やセンシング部 15、第 2歯車 12を収容するようになっている。また、下ケース 21には、回転センサ 1に電力を供給したり、回転センサ 1の検出信号を外部に伝達したりするためのコネクタ 25が備わっている。

[0044] また、上ケース 22及び下ケース 21には、図 1及び図 3に示すように、 2組のコイルコァ 50がロータ 10のセンシング部 15のセンシング面に対して所定間隔隔てて対向配置するように取り付けられている。なお、センシング部 15とコイルコア 50が協働して第 1の検出手段を構成して、る。

[0045] この 2組のコイルコア 50は、図 1に示すように、後述する各位相シフト量の出力値が 22. 5度ずれるようにセンシング部 15の周方向に関して所定の角度で取り付けられており、図 3に示すように、各外周縁が図 1に示す平面視でいわゆる陸上競技のトラック形状をなしている。なお、本実施の形態においては、後述するようにセンシング部 1 5の一周期が 90度なので、この 1Z4周期すなわち 22. 5度ずれるように 2組のコイルコア 50を配置している。 [0046] コイルコア 50は、プラスチックマグネット（例えば PPS (ポリフエ-レンスルフイド）に Mn— Zn系軟磁性フェライトを混入した混合軟磁性材等)などの絶縁性の軟磁性材でできたコア本体 51と、コア本体 51の外周部に沿って形成されたトラック状の内周溝に卷回されてコア本体 51内に収容された励磁コイル 52を備えている。この場合、コァ本体 51は射出成型によって形成され、磁性粉充填率は 50重量％程度となっている。ソフトフェライトを含んだ軟磁性材をこのような充填率で射出成型してコア本体 51 を形成することで、成形が容易なので、コアの形状の設定自由度を向上させることができる。

[0047] なお、このようないわゆるソフトフェライトを用いたコア本体 51で励磁コイルを保持する代わりに、エポキシ榭脂に Fe— Si— A1系センダストを混合した混合軟磁性材でできたコア本体によってコア本体が保持されていても良い。この場合、コア本体は圧粉成型によって形成され、磁性粉充填率は 90重量％以上となっている。センダストを含んだ軟磁性材をこのような充填率で圧粉成型してコア本体を形成することで、透磁率を高めて検出特性を向上させることができる。また、透磁率の温度特性を向上させ、幅広い温度範囲の環境で回転センサを使用することができる。

[0048] また、対向する励磁コイル 52同士は、それぞれ直列に接続され、ケース 20内でここでは図示しない回転角度検出部のプリント基板と電気的に接続されている。そして、対向する励磁コイル 52に交流励磁電流が流されることで周囲に交流磁界を形成し、それぞれ対となっているコア本体 51間でセンシング部 15のセンシング面に対して交流磁界を交差させている。

[0049] そして、コイルコア 50から発生した交流磁界によって導電性部材のセンシング部 15 には渦電流が発生するが、ロータ 10の回転に応じたセンシング部 15の幅の変化に対応してこの発生した渦電流が変化し、これに基づくインピーダンス変動を検出して各コイルコア 50がロータ 10の回転角度を 90度周期で検出するようになっている。

[0050] なお、コイルコア 50が各組ごとにセンシング部 15を挟んで対向配置される理由は、振動等によりロータ 10の位置がシャフト Sの軸方向に変動すると、これに伴い各々のコイルコア 50からの出力も変動する力一方のコイルコア 50からの出力が増加した分、他方のコイルコア 50からの出力は減少するので、対向する 2つのコイルコア 50からの出力を検出すれば各々のコイルコア 50の出力変動を相殺できるからである。

[0051] このロータ 10の回転角度検出のための信号処理方法は以下の通りである。なお、各回路構成については図示を省略する。まず、発振回路が分周回路を介して特定周波数の発振信号を抵抗、励磁コイル 52及びコンデンサ力もなる位相シフト部に出力する。このとき、センシング部 15における渦電流発生の大きさに応じて各励磁コィル 52のインピーダンスが変化し、このインピーダンス変化によって各コンデンサ両端における電圧信号の位相も変化する。そして、コンデンサの両端の電圧信号は、位相シフト量検出部へ出力され、この検出部で各コンデンサ両端の電圧信号の位相シフト量を検出する。そして、コンバータが、検出された位相シフト量を対応する電圧値に変換する。

[0052] なお、本実施形態では、各コイルコア 50とセンシング部 15とが協働することで得られる位相シフト量出力信号の位相が 22. 5度ずれるようにコイルコア 50をセンシング部 15の周方向に対応させてケース 20に配置しているので、上述のような信号処理によって、図 6 (a)に示すように、一方のコイルコア 50の位相シフト量出力値 SAと他方のコイルコア 50の位相シフト量出力値 SBのように互いに 22. 5度位相のずれた 90度周期の位相シフト量の出力値が得られる。

[0053] このようにして得られた位相シフト量の出力値からロータ 10の回転角度を 90度周期で検出する方法は以下の通りである。

[0054] 図 6 (a)に示すように、各コイルコア 50から得られるロータ 10の回転角度の出力値（ SA, SB)とこれらをそれぞれ反転させた出力値 (RSA, RSB)とを重畳させる。そして、各位相シフト量検出値の大小関係からロータ 10の回転角度が 0度〜 22. 5度、 2 2. 5度〜 45度、 45度〜 67. 5度、 67. 5度〜 90度、の!/、ずれの範囲にある力を半 IJ断する。そして、これら 4つの位相シフト量検出値の直線部分を用いるとともに、この直線部分同士をジョイント（結合)処理する。次いで、上述した 4つの角度範囲の何れの角度範囲にあるかの判断結果に基づき、図 6 (b)に示す 90度ごとの周期で変化する鋸歯状波形の出力信号力もロータ 10の回転角度を 90度周期で求めるようになっている。

[0055] 一方、下ケース 21には、図 1及び図 2に示すように、第 2歯車 12の中心部分に第 2 歯車 12と一体に回転する磁石 61を備えるとともに、磁石 61に対向する下ケース 21 の部分にこの磁石 61の磁束を検出する MR素子 (磁束検出素子） 62を備えている。そして、この磁石 61と MR素子 62とが協働して第 2の検出手段を構成している。

[0056] MR素子 62は、その検出出力力 ^in曲線状の検出出力と cos曲線状の検出出力として得られ、これらの検出出力を tan関数の検出出力に換算して、図 8に示すような 1 91. 25度ごとの周期で変化する鋸歯状波形の出力信号として出力するようになっている。なお、この信号処理方法は、例えば特開 2004— 53444号公報において記載されているように公知である。 MR素子 62の検出出力の周期がこのように 191. 25度となっている理由は、本実施形態の場合、ロータ 10に備わった第 1歯車 11の歯数が 80、第 2歯車 12の歯数が 85であるため、これらの歯数の関係から、第 2歯車 12の回転に応じて検出される MR素子 62の検出信号の周期が 180度 X 85/80= 191. 2 5度となって、るためである。

[0057] このように、本実施形態に力かる回転センサ 1では、コイルコア 50とセンシング部 15 が協働して構成する第 1の検出手段力も得られる第 1の検出信号がロータ 10の回転に対応して 90度の周期で出力され、かつ磁石 61と MR素子 62が協働して構成する第 2の検出手段力も得られる第 2の検出信号が第 2歯車 12の回転に対応して 191.2 5度の周期で出力されるようになる力本発明に力かる回転センサ 1においては、これらの検出信号の周期間で以下の各関係を満たすことが必要とされている。

[0058] まず、各検出信号の周期が満たすべき第 1の関係として、コイルコア (第 1の検出手段） 50の検出信号の周期を Tc、 MR素子 (第 2の検出手段) 62の検出信号の周期を Tmとした場合、

(Tm-Tc X i) X n=Tm (i及び nは正の整数）の関係を満たすようになつている。このような関係を満たすことで、ロータ 10すなわち測定すべきシャフト Sの絶対回転角度検出の分解能を向上させるとともに耐ノイズ性を向上させるようになつている。なお、本実施形態に力かる回転センサ 1の場合、 Tc = 90度、 Tm= 191. 25度として、 i = 2、n= 17とすると、

(191. 25- 90 X 2) X 17= 191. 25となり、上述の関係式を満たして! /、る。

[0059] また、この周期 Tm及び周期 Tcに互ヽに異なる正の整数をかけたそれぞれの倍数において、共通で最小のものを Txとすると、 Τχ≥ 1440度の関係を満たすようになつている。このような関係を満たすことで、測定範囲の ± 720度の範囲内で、第 1の検出手段をなすコイルコア 50と第 2の検出手段をなす MR素子 62によって得られる 2つの出力値の組み合わせに対応するロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度の解が複数発生してしまうのを回避し、コイルコア 50の出力値と MR素子 62の出力値とから確実かつ一義的にロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を求めることができるよつになる。

[0060] なお、本実施形態に力かる回転センサ 1の場合、 Tc = 90度、 Tm= 191. 25度として、 Tx= 90 X 17= 191. 25 X 8 = 1530度、となり、上述の関係式を満たしている。

[0061] また、 Tx=Tc X nの関係を満たしている。その結果、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせによって規定される検量線の隣接する検量線同士の間隔が広くなる。これによつて、 Tmと Tcの組み合わせの範囲をより狭くし、絶対角度に対応する第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせにおいて検出性能が向上されない組み合わせを減らして有効な組み合わせ範囲に絞ることがでさるよう〖こして!/、る。

[0062] なお、本実施形態に力かる回転センサ 1の場合、 Tc = 90度、 Tx= 1530度、であるので、 1530 = 90 X 17、よって η= 17となり、上述の関係式を満たしている。

[0063] なお、主回転体であるロータ 10すなわちシャフト Sは 360度で 1周するため、必然的に Tcは 360度以下となり、 1^ = 360度 1^ &は、正の整数）の関係を満たすようになる。

[0064] 本実施形態の場合、上述のような関係式を満たす周期のうちで、既に説明したように主回転体であるロータ 10の検出信号の周期 Tcを 90度、副回転体である第 2歯車の検出信号の周期 Tmを 191. 25度としている。この周期の組み合わせによると、第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせを主回転体である口ータ 10の絶対回転角度に最適に対応させている。

[0065] し力しながら、第 1の検出手段であるコイルコア 50から得られたロータ 10の回転検出信号の周期と第 2の検出手段である MR素子 62から得られた第 2歯車 12の回転検出信号の周期との関係は、本実施形態のように 90度と 191. 25度に限定されず、各周期が上述した関係式を満たすようであれば、他の周期であってもかまわない。

[0066] これらの関係を満たすことにより、後述するように、コイルコア 50とセンシング部 15 力も得られる第 1の検出信号と磁石 61と MR素子 62から得られる第 2の検出信号との組み合わせからロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を求めるための検量線力図 9に示すように広範囲の絶対回転角度にわたって均等に分散するようになる。すなわち、検量線の分布する領域をできるだけ広くし、かつ検量線力 Sこの広くなつた領域において等間隔で分布するようになる。これによつて、コイルコア 50からの回転検出信号と MR素子 62からの回転検出信号の組み合わせに対応するロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度の対応関係を明確ィ匕できるようになる。

[0067] なお、例えば他の一例として、コイルコア 50からの回転検出信号の周期が 120度、 MR素子 62からの回転検出信号の周期が 130度となっていても、第 1の検出信号と第 2の検出信号との周期が上述した関係式を満たすことができ、ロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を精度良く検出することができる。すなわち、この場合であつても、測定すべきロータ 10すなわちシャフト Sの幅広い絶対回転角度の範囲内で図 7 に示す各検量線が全体的に分散して規定されるようになる。

[0068] 続いて、上述した回転センサ 1を用いたシャフト Sの絶対回転角度の測定方法について説明する。本実施形態に力かる回転センサ 1は、上述したようにコイルコア 50の検出信号の周期と第 2歯車 12の検出信号の周期が特別の関係を満たすので、ロータ 10の回転に対応するコイルコア 50の出力信号の周期と第 2歯車 12に備わった M R素子 62の出力信号の周期との対応関係は図 7の検量線に限定された関係になる。これに伴って、図 8に示すようにコイルコア 50とセンシング部 15によるロータ 10の回転信号検出値が― 750度から + 750度にわたって 90度ごとに鋸歯状の波形で交互に連続的に出力されるとともに、 MR素子 62と磁石 61による第 2歯車 12の回転角度検出出力の周期が 191. 25度ごとに鋸歯状の波形で交互に連続的に出力される。

[0069] 従って、コイルコア 50とセンシング部 15から検出された周期と MR素子 62と磁石 61 力も検出された周期を比較することによって、以下に示すようにロータ 10と一体となつて回転するシャフト Sの絶対回転角度を精度良く求めることができる。

[0070] 図 9は、ロータ 10の回転角度を 90度の範囲ごとに検出した小舵角の検出出力値と、第 2歯車 12の回転角度を 191. 25度の範囲ごとに検出した大舵角の検出出力値と、これらの検出出力値に基づき求められた測定すべき回転体であるロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度との対応関係の一例を示した一覧表である。ここで、本実施形態に力かる回転センサ 1は、これらに対応する絶対回転角の関係を全て一対一対応でメモリに記憶させておいても良いが、本実施形態においては、小舵角の検出出力値と大舵角の検出出力値とからマイコンの計算によりこの絶対回転角度を一義的に求めるようにしている。

[0071] 以下に、小舵角の検出出力値と、大舵角の検出出力値とから絶対回転角度を決定する方法をより詳細に説明する。なお、本実施形態においては、大舵角を検出する MR素子 62によって検出される角度は— 95. 625度〜 + 95. 625度（合計 191. 25 度）となっている。また、小舵角を検出するコイルコア 50によって決定される角度は 0 度〜 + 90度となっている。また、原点では MR素子 62、コイルコア 50ともに 0度になるちのとしている。

[0072] ここで、センシングのレンジとしては、コイルコア 50の検出周期 Tcが 90度、 MR素子 62の検出周期 Tmが 191. 25度なので、最小公倍数を考えると、

90 X 17= 191. 25 X 8 = 1530度、となる。

[0073] すなわち、ロータ 10をどちらか一方向に 1530度回転させると、コイルコア 50から得られる小舵角の検出出力と MR素子 62から得られる大舵角の検出出力が完全に同じ関係になるので、本実施形態の場合、センシングのレンジ仕様を 1530度（一 765 度〜 + 765度）の範囲に設定してロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を測定すること〖こなる。

[0074] なお、例えば、 MR素子 62の周期が 192度の場合を考えると、コイルコアの周期 Tc

= 90度、 MR素子の周期 Tm= 192度となるので、

90 X 32= 192 X 15 = 2880度、

となり、 - 1440度〜 + 1440度がセンシング範囲となる。

[0075] 続、て、特定の小舵角に対して大舵角がどのように対応するかにっ、て説明する。

本実施形態の場合、 191. 25— (90 X 2) = 11. 25度刻みで小舵角に対して大舵角の角度が変化していく。但し、 MR素子 62の周期が 2倍あるので、小舵角からみて大舵角は 2系列 (44度と— 46度が基点）になっている。

[0076] 図 9の表では、小舵角力 4度の時の大舵角と絶対角を示している。この場合、絶対回転角度が― 766度と 764度にお、て小舵角と大舵角が同じ関係になって!/、る。また、他の場合であっても絶対角度で 1530度の隔たりがあるところでは同じ関係になつている。

[0077] また、 Tx=Tc X nの関係を満たしている。これによつて、第 1の検出手段と第 2の検出手段の 2つの出力値の組み合わせによって規定される検量線の隣接する検量線同士の間隔が広くなる。これによつて、 Tmと Tcの組み合わせの範囲をより狭くし、絶対角度に対応する第 1の検出手段と第 2の検出手段との 2つの出力値の組み合わせにお、て検出性能が向上されな、組み合わせを減らして有効な組み合わせ範囲に絞っている。

[0078] なお、主回転体であるロータ 10すなわちシャフト Sは 360度で 1周するため、必然的に Tcは 360度以下となり、。= 360度71^&は、正の整数）の関係を満たしている。

[0079] 続いて、検出された大舵角と小舵角力も測定すべきロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を決定する方法について説明する。この場合、絶対回転角度の範囲が— 750度〜 + 750度としている。小舵角をコイルコア 50の検出値力も 44. 00度と検出したとする。この場合、大舵角を MR素子 62の検出値力も決定する。 MR素子 6 2の検出値が図 9に示すように約— 12. 25度であったとする。この場合、大舵角の符号 (マイナス）が小舵角の符号 (プラス）と + Z が反転して、るので、

44 90=— 46度、を基点に 12. 2度に向力つて 11. 25度ずつカロ算する。この o、

-4Θ/- 34. 75/- 23. 5/- 12. 25

と 3回、 11. 25度を加算すると MR素子 62が検出された大舵角に近い値になるので、小舵角の検出出力値と大舵角の検出出力値に対応するメモリテーブルを有さなくても、マイコンの計算により小舵角と大舵角の検出出力値から、

46 180 X 3= 586度、として図 9の一覧表に示す絶対回転角度（ 586度）を求めることができる。

[0080] 図 10は、この求められた小舵角の検出出力値と大舵角の検出出力値とから絶対回転角度を一義的に求める方法の他の一例について説明した図である。この場合、小舵角 44度、大舵角— 46度の場合、絶対回転角度は— 46度として規定されている。図 10に示すように例えばコイルコア 50の出力力も小舵角力 4度で MR素子 62の出力から大舵角が 68. 5度と検出されたときに絶対回転角度を算出する場合について説明する。この場合、大舵角の— 46度から 11. 25度を減算して— 68. 5度に対する減算回数を算出する。 11. 25度を小舵角の— 46度から 2回減算すると大舵角の 68. 5度に達するので、絶対回転角度は 46度 + (180 X (減算回数 = 2) ) = 31 4度として一義的に求めることができる。

[0081] 以上説明したように、本発明に力かる回転センサ 1は、小舵角としてコイルコア 50及びセンシング部 15を介してロータ 10の回転角度を 90度ごとの周期を検出するとともに、大舵角として磁石 61及び MR素子 62を介して第 2歯車 12の回転を 191. 25度ごとの周期で検出している。すなわち、上述した主回転体であるロータ 10すなわちシャフト Sから得られた第 1の検出信号の周期と副回転体である第 2歯車 12から得られた第 2の検出信号の周期とが上述した周期の関係式を満たすような回転センサとしている。これによつて、例えば周期が上述のように規定された場合、図 9に示すような小舵角の検出出力と大舵角の検出出力とを得るだけで絶対回転角度を精度良く一義的に算出できるようになり、精度が高くかつ耐ノイズ性に優れた絶対回転角度検出を行うことが可能となる。

[0082] なお、本実施形態では、第 1、第 2の検出用としてコイルコアとセンシング部、磁石と MR素子を協働させて設けたが、これに限定されることはなぐこれらを入れ替えて用いても良ぐまた、 MR素子の代わりに、 AMR素子やホール素子、 GMR素子などの他の磁束検出手段を用いても良いことは言うまでもない。また、コイルコアは平面視トラック状なしていたが、これに限定されず平面視円形状をなしていても構わない。

[0083] なお、上述した実施形態の変形例として以下のようなものも考えられる。この変形例は、図 11及び図 12に示すように、一方の組のコイルコア 150 (コイル A1であるコイル 151とコイル B 1であるコイル 152)をセンシング部 115の適所に配置するとともに、他方の組のコイルコア 160 (コイル A2であるコイル 161とコイル B2であるコイル 162)をこのコイルコア 150とは異なるセンシング部 115の適所に配置している。ここで、図 11 は、ロータ 110、センシング部 115、及びコイルコア 150, 160のみを示しており、このセンシング部 115は図 11にお!/ヽてはセンシング幅が周方向に一定に描かれて!/、る力実際には例えばセンシング幅の変化の周期が一周期 120度としてセンシング部周方向に 3分割されて、ても良、し、一周期 90度としてセンシング部周方向に 4分割されて、ても良!、し、ある、は一周期 72度としてセンシング部周方向に 5分割されて V、ても良、し、一周期が任意の度数でセンシング部周方向に均等に分割されて！、ればどの様な形態でも良い。

[0084] なお、この場合のコイルコアに使用するコア本体も上述した実施形態と同様にポリフエ-レンスルフイドに Mn—Zn系軟磁性材フェライトを混合した混合軟磁性材でできている。この場合、コア本体は射出成型によって形成され、磁性粉充填率は 50重量％程度となって、る。ソフトフェライトを含んだ軟磁性材をこのような充填率で射出成型してコア本体を形成することで、成形が容易なので、コアの形状の設定自由度を向上させることができる。

[0085] 又は、コア本体がエポキシ榭脂に Fe— Si— A1系センダストを混合した混合軟磁性材でできていても良い。この場合、コア本体は圧粉成型によって形成され、磁性粉充填率は 90重量％以上となって、る。センダストを含んだ軟磁性材をこのような充填率で圧粉成型してコア本体を形成することで、透磁率を高めて検出特性を向上させることができる。また、透磁率の温度特性を向上させ、幅広い温度範囲の環境で回転センサを使用することができる。

[0086] そして、一方の組のコイルコア 150 (コイル A1とコイル B1)は、センシング部 115の周方向に以下のように互いにずらして配置する。具体的には、センシング部 115の幅の変化がセンシング部 115の周方向 360度当たり繰り返される回数を分割数とし、 S = 360度 Z分割数とすると、配置される一方の組のコイルコアの周方向になす角度 Θは、

Θ =nX S + SZ4 (但し、 nは整数）で規定されている。同じぐ他方の組のコイルコァ 160もこの角度 Θをなすようにセンシング部 115の周方向に互いにずれて配置されている。

[0087] また、図 12には本変形例における信号処理回路を示しており、信号発生部 250, 2 60はコイルコア 150, 160で検出された信号をそれぞれ増幅して信号処理部 350, 3 60に出力する役目を果たしている。また、信号処理部 350, 360は、入力された信号を各 CPUで処理して ECU400にそのデータを出力する役目を果たしている。また、 ECU400は、入力されたデータより、回転体の回転角度を検出する役目を果たしている。

[0088] このような変形例の構成によって、一方の組のコイルコア力の信号による出力データと、他方の組のコイルコア力の信号による出力データとを確認することにより、主回転体の回転角度を検出する際の冗長性を確保することができるようになる。

[0089] 以上説明したように、従来技術に力かる回転センサは、回転方向に幅が変化する口ータとコイルコアを使用して主回転体の回転角度を検出するとともに、主回転体の 36

0度以上の回転角度の測定を可能とするために、主回転体と連結して回転するゼネバギアを備え、更にこのゼネバギアの回転を回転方向に幅が変化するロータとコイルコアを使用して検出するようになって!/、た。

[0090] し力しながら、本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサはこのようなゼネバ歯車を用いていない。すなわち、主回転体と歯車を介して連結している副回転体を設け、ゼネバ歯車の代わりにその副回転体に磁石を備えるとともに固定部材に MR素子などの磁束変化を検知するセンサ素子を設けて磁石とセンサ素子との組み合わせで副回転体の回転角度を検出するようになって!/、る。このように電磁誘導方式で主回転体の回転を検出するとともに磁石とセンサとの組み合わせで磁束変化を検出する方式で副回転体の回転を検出して、この 2種類の信号力主回転体の 360度以上の範囲の回転角度を算出して、る。

[0091] そして、本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサがこのような構成を有することで、ゼネバ歯車を備えた従来の回転センサの欠点、すなわち主回転体の回転数をゼネバ歯車、導電層、検出コイルによって回転数ごとに段階的に出力することで主回転体の各回転数に対応した出力段の段差が小さいと主回転体の回転数を検出しづらくなる欠点を解決できた。

[0092] また、検出角度が広い場合、ゼネバ方式では多くの階段状信号が必要になり機構部が大きくなつてしまって小型化に不利である力本発明による方式であると小型化が可能である。

[0093] これにカ卩えて、本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサは、従来技術にかかる回転センサの更なる欠点であるゼネバ歯車が振動などにより回転してしまうおそれ力 Sあることに起因する回転センサ自体の耐振動性低下の問題も解決できた。

[0094] 更に、本発明の第 1の実施形態に力かる回転センサは、従来技術に力かる回転センサの更に別の欠点である組み付け性やコストの問題、すなわちゼネバ歯車に回転方向により幅が変化するロータを設け、このロータを挟む位置にコイルとコアの組を設ける場合に部品の位置決めが容易でないため回転センサ自体の組み付け性が良くない欠点と部品及び立工数のコストが高くなる欠点も解決することができた。

[0095] 続いて、本発明の第 2の実施形態に力かる回転センサを図面に基いて説明する。

なお、本実施形態においても回転センサの一形態である回転センサ 1を用い、自動車のステアリング装置に関してこの回転センサ 1をステアリングシャフトに取り付け、ハンドルの回転角度を検出する場合について説明する。

[0096] 本発明の第 2の実施形態に力かる回転センサ 1は、図 1及び図 2に示すように、測定すべき回転体であるステアリングシャフト S (以下、単に「シャフト S」とする）に嵌め込まれかつ外周部に第 1歯車 11を備えたロータ 10と、当該ロータ 10の第 1歯車 11と嚙合する第 2歯車 12と、ロータ 10及び第 2歯車 12を回転可能に支持する下ケース 2 1と、下ケース 21と嵌合して箱状のケース 20をなす上ケース 22を備えて、る。

[0097] ロータ 10は、強度と成型性に優れた合成樹脂でできており、ロータ 10の周囲所定位置からステー 15aが延在し、例えば板厚 0. 5mm程度の板状のセンシング部 15がこのステー 15aを介してロータ 10の周囲にリング状に備わっている。なお、センシング部 15は、真鍮、銀、アルミニウム、銅などの導電性部材でできており、本実施形態では周方向に 90度ずつその幅が例えば 2mmから 5mmまで規則的に変化するようになって、る。このように周方向に 90度ずつセンシング部 15の幅を変化させることで、ロータ 10の実際の回転角度に対するコイルコア 50からの検出信号の変化を大きくとるようにしている。

[0098] また、上ケース 22と下ケース 21は、強度に優れかつ交流磁界の遮蔽性を有する金属又は絶縁磁性材カもなる遮蔽材でできており、上ケース 22と下ケース 21とが協働して箱体をなしてロータ 10やセンシング部 15、第 2歯車 12を収容するようになっている。また、下ケース 21には、回転センサ 1に電力を供給したり、回転センサ 1の検出信号を外部に伝達したりするためのコネクタ 25が備わっている。

[0099] また、上ケース 22及び下ケース 21には、図 1及び図 3に示すように、 2組のコイルコァ 50がロータ 10のセンシング部 15のセンシング面に対して所定間隔隔てて対向配置するように取り付けられている。なお、センシング部 15とコイルコア 50が協働して第 1の検出手段を構成して、る。

[0100] この 2組のコイルコア 50は、図 1に示すように、後述する各位相シフト量の出力値が 22. 5度ずれるようにセンシング部 15の周方向に関して所定の角度で取り付けられており、図 3及び図 4に示すように、各外周縁が図 1に示す平面視でいわゆる陸上競技のトラック形状をなしている。なお、コイルコア 50は、プラスチックマグネット（例えば PPS (ポリフエ-レンスルフイド）に Mn—Zn系軟磁性フェライトを混入した混合軟磁性材等)などの絶縁性の軟磁性材でできたコア本体 51と、コア本体 51の外周部に沿つて形成されたトラック状のコイル収容溝 55に卷回されてコア本体 51内に収容された励磁コイル 52とを備えて、る。

[0101] また、トラック状をなすコイル卷回用のコイル収容溝 55の内側には、図 5に示すように、センシング部側力見て外周部が同じくトラック状をなすコイル卷回用突出部 53 が形成されている。そして、このコイル卷回用突出部 53の上面、すなわちセンシング部 15との対向面にはセンシング部 15の延在方向に沿つて傾斜するテーパ部 53aが形成されている。このテーパ部 53aは、コイル卷回用突出部 53の幅方向両端部から幅方向中央部に向力つてコイル卷回用突出部 53の上面が凹むように形成されている。すなわち、コイル卷回用突出部 53の長手方向断面で見て深さの浅い断面視 V字状の溝部 54がセンシング部 15の延在方向と直交する方向に形成されて!、る。

[0102] また、対向する励磁コイル 52同士は、それぞれ直列に接続され、ケース 20内でここでは図示しない回転角度検出部のプリント基板と電気的に接続されている。そして、対向する励磁コイル 52に交流励磁電流が流されることで周囲に交流磁界を形成し、それぞれ対となっているコア本体 51間でセンシング部 15のセンシング面に対して交流磁界を交差させている。 [0103] そして、コイルコア 50から発生した交流磁界によって導電性部材のセンシング部 15 には渦電流が発生するが、ロータ 10の回転に応じたセンシング部 15の幅の変化に対応してこの発生した渦電流が変化し、これに基づくインピーダンス変動を検出して各コイルコア 50がロータ 10の回転角度を 90度周期で検出するようになっている。

[0104] なお、コイルコア 50が各組ごとにセンシング部 15を挟んで対向配置される理由は、振動等によりロータ 10の位置がシャフト Sの軸方向に変動すると、これに伴い各々のコイルコア 50からの出力も変動する力一方のコイルコア 50からの出力が増加した分、他方のコイルコア 50からの出力は減少するので、対向する 2つのコイルコア 50からの出力を検出すれば各々のコイルコア 50の出力変動を相殺できるからである。

[0105] このロータ 10の回転角度検出のための信号処理方法は以下の通りである。なお、各回路構成については図示を省略する。まず、発振回路が分周回路を介して特定周波数の発振信号を抵抗、励磁コイル 52及びコンデンサ力もなる位相シフト部に出力する。このとき、センシング部 15における渦電流発生の大きさに応じて各励磁コィル 52のインピーダンスが変化し、このインピーダンス変化によって各コンデンサ両端における電圧信号の位相も変化する。そして、コンデンサの両端の電圧信号は、位相シフト量検出部へ出力され、この検出部で各コンデンサ両端の電圧信号の位相シフト量を検出する。そして、コンバータが、検出された位相シフト量を対応する電圧値に変換する。

[0106] なお、本実施形態では、各コイルコア 50とセンシング部 15とが協働することで得られる位相シフト量出力信号の位相が 22. 5度ずれるようにコイルコア 50をセンシング部 15の周方向に対応させてケース 20に配置しているので、上述のような信号処理によって、図 6 (a)に示す通り、一方のコイルコア 50の位相シフト量出力値 SAと他方のコイルコア 50の位相シフト量出力値 SBに見られるように、互いに 22. 5度位相のずれた 90度周期の位相シフト量の出力値が得られるようになつている。

[0107] このようにして得られた位相シフト量の出力値からロータ 10の回転角度を 90度周期で検出する方法は以下の通りである。

[0108] 図 6 (a)に示すように、各コイルコア 50から得られるロータ 10の回転角度の出力値（ SA, SB)とこれらをそれぞれ反転させた出力値 (RSA, RSB)とを重畳させる。そして、各位相シフト量検出値の大小関係からロータ 10の回転角度が 0度〜 22. 5度、 2 2. 5度〜 45度、 45度〜 67. 5度、 67. 5度〜 90度、の!/、ずれの範囲にある力を半 IJ断する。そして、これら 4つの位相シフト量検出値の直線部分を用いるとともに、この直線部分同士をジョイント（結合)処理する。次いで、上述した 4つの角度範囲における何れの角度範囲にあるかの判断結果に基づき、図 6 (b)に示す 90度ごとの周期で変化する鋸歯状波形の出力信号力もロータ 10の回転角度を 90度周期で求めるようになっている。

[0109] 一方、下ケース 21には、図 1及び図 2に示すように、第 2歯車 12の中心部分に第 2 歯車 12と一体に回転する磁石 61を備えるとともに、磁石 61に対向する下ケース 21 の部分にこの磁石 61の磁束を検出する MR素子 (磁束検出素子） 62を備えている。そして、この磁石 61と MR素子 62とが協働して第 2の検出手段を構成している。

[0110] MR素子 62は、その検出出力値力 sin曲線状の検出出力値と cos曲線状の検出出力値として得られ、これらの検出出力値を tan関数の検出出力値に換算して、図 8に示すような 191. 25度ごとの周期で変化する鋸歯状波形の出力信号として出力するようになつている。なお、この信号処理方法は、例えば特開 2004— 53444号公報にぉ、て記載されて、るように公知である。

[0111] MR素子 62の検出出力値の周期がこのように 191. 25度となっている理由は、本実施形態の場合、ロータ 10に備わった第 1歯車 11の歯数が 80、第 2歯車 12の歯数が 85であるので、これらの歯数の関係から、第 2歯車 12の回転に応じて検出される MR素子 62の検出信号の周期が 180度 X 85Z80= 191. 25度となっているためである。

[0112] このように、本実施形態に力かる回転センサ 1では、コイルコア 50とセンシング部 15 が協働して構成する第 1の検出手段力も得られる第 1の検出信号がロータ 10の回転に対応して 90度の周期で出力され、かつ磁石 61と MR素子 62が協働して構成する第 2の検出手段力も得られる第 2の検出信号が第 2歯車 12の回転に対応して 191.2 5度の周期で出力されるようになる力本発明に力かる回転センサ 1においては、これらの検出信号の周期間で以下の各関係を満たすことが必要とされている。

[0113] まず、各検出信号の周期が満たすべき第 1の関係として、コイルコア (第 1の検出手段） 50の検出信号の周期を Tc、 MR素子 (第 2の検出手段) 62の検出信号の周期を Tmとした場合、

(Tm-Tc X i) X n=Tm (i及び nは正の整数）の関係を満たすようになつている。このような関係を満たすことで、ロータ 10すなわち測定すべきシャフト Sの絶対回転角度検出の分解能を向上させるとともに耐ノイズ性を向上させるようになつている。なお、本実施形態に力かる回転センサ 1の場合、

Tc = 90度、 Tm= 191. 25度として、 i= 2、 n= 17とすると、

[0114] また、この周期 Tm及び周期 Tcに互いに異なる正の整数をかけたそれぞれの倍数において、共通で最小のものを Txとすると、 Τχ≥ 1440度の関係を満たすようになつている。このような関係を満たすことで、測定範囲の ± 720度の範囲内で、第 1の検出手段をなすコイルコア 50と第 2の検出手段をなす MR素子 62によって得られる 2つの出力値の組み合わせに対応するロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度の解が複数発生してしまうのを回避し、コイルコア 50の出力値と MR素子 62の出力値とから確実かつ一義的にロータ 10すなわちシャフト Sの絶対回転角度を求めることができるよつになる。

[0115] 続いて、上述した回転センサ 1を用いたシャフト Sの絶対回転角度の測定方法について説明する。本実施形態に力かる回転センサ 1は、上述したようにコイルコア 50の検出信号の周期と第 2歯車 12の検出信号の周期が特別の関係を満たすので、ロータ 10の回転に対応するコイルコア 50の出力信号の周期と第 2歯車 12に備わった M R素子 62の出力信号の周期との対応関係は測定すべき絶対回転角度内で互いに幅広くかつ等間隔に分布した検量線 (ここでは図示せず）に限定された関係になる。これに伴って、図 8に示すようにコイルコア 50とセンシング部 15によるロータ 10の回転信号検出値が― 750度から + 750度にわたって 90度ごとに鋸歯状の波形で交互に連続的に出力されるとともに、 MR素子 62と磁石 61による第 2歯車 12の回転角度検出出力値の周期が 191. 25度ごとに鋸歯状の波形で交互に連続的に出力される

[0116] 従って、コイルコア 50とセンシング部 15から検出された周期と MR素子 62と磁石 61 力も検出された周期を比較して、これらの比較結果力もロータ 10と一体となって回転するシャフト sの絶対回転角度を一義的にかつ高分解能で精度良く求めることができる。

[0117] なお、本実施形態に力かる回転センサ 1は、上述したようにコイルコア 50のコア本体 51のセンシング部側対向面がトラック状をなし、センシング部 15が当該コア本体 5 1のトラック状対向面の直線部分内でずれるように組み付けられている。

[0118] これによつて、センシング部 15がコイルコア 50に対してセンシング部 15の延在方向と直交するセンシング部 15の径方向（以下、この方向を「X軸方向」とする）に若干ずれても、センシング部 15のコイルコア 50に対する投影面積が殆んど変化することが無い。その結果、センシング部 15が X軸方向に若干ずれても、センシング部に交差する磁束が実質的に変化することが殆んど無ぐ検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差をある程度許容しても、これら公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。また、例えば回転センサが、自動車等振動が加わる箇所に搭載された場合であっても、振動によるセンシング部と検出部の相対位置変化の影響を低減することができる。さらに、経時変化等によりセンシング部と検出部との間の相対位置が変化したとしても、この影響を低減させることができる。

[0119] また、コア本体 51には励磁コイル 52が卷回されるコイル卷回用突出部 53が形成され、かつ当該コイル卷回用突出部 53のセンシング部 15との対向面の少なくとも一部に、センシング部 15の延在方向に沿って傾斜するテーパ部 53aが形成されている。

[0120] このようなテーパ部 53aが形成されていることで、センシング部 15とコア本体 51のセンシング部対向面との間隔がずれても、センシング部 15を横切る磁束が実質的に殆んど変化することなぐその結果、センシング部 15がコイルコア 50に対してセンシング面と垂直方向すなわちロータ 10の軸線方向（以下、この方向を「Z軸方向」とする）に若干ずれても、検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。また、例えば回転センサが、自動車等振動が加わる箇所に搭載された場合であっても、振動によるセンシング部と検出部の相対位置変化の影響を低減することができる。さらに、経時変化等によりセンシング部と検出部との間の相対位置が変化したとしても、この影響を低減させることができる。

[0121] なお、コイルコアの形状は、上述したコイルコア 50のように、各外周縁が平面視で Vヽゎゆる陸上競技のトラック形状をなして、る代わりに、図 13の変形例に示すコイルコア 70のような形状であっても良い。すなわち、同図に示すコイルコア 70のコア本体 71のセンシング部側対向面がセンシング部 15の延在方向と直交する方向を長手方向とする長方形形状をなし、センシング部 15が当該コア本体の長方形状対向面内で長手方向にずれるように組み付けられて、ても良、。

[0122] コイルコアがこのような形状を有する場合、上述の実施形態と同様に、センシング部 15がコイルコア 70に対してセンシング部 15の延在方向と直交するセンシング部 15 の径方向（X軸方向）に若干ずれても、センシング部 15のコイルコア 70に対する投影面積が殆んど変化することが無い。その結果、センシング部 15が X軸方向に若干ずれても、センシング部に交差する磁束が実質的に変化することが殆んど無ぐ検出される回転量の出力値の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、部品の寸法公差や組み付け上の公差をある程度許容しても、これら公差の影響を受けず回転量の安定した検出を行うことが可能となる。また、例えば回転センサが、自動車等振動が加わる箇所に搭載された場合であっても、振動によるセンシング部と検出部の相対位置変化の影響を低減することができる。さらに、経時変化等によりセンシング部と検出部との間の相対位置が変化したとしても、この影響を低減させることができる。実施例

[0123] 続いて、以下に本発明に力かる回転センサの一例として回転センサ 1を用い、該回転センサ 1のコイルコア 50を上述のような特別な形状にしたことによる優位性を、センシング部 15との対向面が円形をなす従来のコイルコア 150と比較して確認したので、以下に実施例として記載する。

[0124] なお、この実施例においては、本発明に力かる回転センサ 1に使用したコイルコア 5 0を本実施例とし、図 14に示すセンシング部 15のセンシング面と対向するコア本体 1 51の対向面外周部が円形をなすコイルコア 150を比較例とした。

[0125] そして、実施例 1として、センシング部 15がコイルコア 50, 150に対して正規の位置関係にある状態と、コイルコア 50, 150に対してセンシング部 15を X軸方向（センシング部 15の延在方向と垂直方向であってセンシング部 15の径方向）に僅かにずらした場合の本実施例と比較例の検出出力値の誤差について比較した。

[0126] また、実施例 2として、コイルコア同士の間にセンシング部 15が正規の間隔で配置されている場合の検出出力値と、センシング部 15を Z軸方向（センシング部 15のセンシング面に対して垂直方向であってロータ 10の径方向）に僅かにずらすことによって得られる検出出力値に基づき、センシング部 15がセンシング面に対して垂直方向に僅かにずれた場合の出力誤差について本実施例と比較例を比較した。

(実施例 1)

図 15は、比較例である丸型のコイルコア 150を用、てセンシング部 15がコイルコア 150の正規の位置関係（シールド中心移動量 Omm)から X軸方向（センシング部 15 の延在方向と垂直方向すなわちセンシング部 15の径方向）にずれた場合を横軸とし、そのずれた各位置において測定された検出出力値であるインダクタンスを縦軸に示した測定図である。この場合、プロットした黒丸はセンシング部 15の幅が 2mmの部分でセンシング部 15をずらしたときの検出出力値であり、プロットした白丸はセンシング部 15の幅が 5mmの位置でこのセンシング部 15をずらしたときの検出出力値を示している。

[0127] この測定結果から明らかなように、センシング部 15の幅が 2mmの場合、センシング部 15をコイルコア 150に対して X軸方向にずらすことによつても出力誤差が生じるが、特にセンシング部の幅が 5mmの場合、このセンシング部をコイルコアに対して X軸方向にずらすことによってこの出力誤差が顕著に大きくなることが分力つた。

[0128] 図 16は、図 15に対応する測定結果であり、本実施例であるトラック型のコイルコア 5 0を用いてセンシング部 15がコイルコア 50の正規の位置関係（シールド中心移動量 Omm)から X軸方向（センシング部 15の延在方向と垂直方向すなわちセンシング部 15の径方向）にずれた場合を横軸とし、そのずれた各位置において測定された検出出力値であるインダクタンスを縦軸に示した測定図である。この場合、プロットした黒丸はセンシング部 15の幅が 2mmの部分でセンシング部 15をずらしたときの検出出力値であり、プロットした白丸はセンシング部 15の幅が 5mmの位置でこのセンシング部 15をずらしたときの検出出力値を示して！/、る。

[0129] この測定結果から明らかなように、センシング部 15の幅が 2mmの場合、センシング部 15をコイルコア 50に対して X軸方向にかなりずらさなければ出力誤差が生じす、また、センシング部 15の幅が 5mmの場合、センシング部 15をコイルコア 50に対して X 軸方向にある程度ずらしただけでは出力誤差が殆んど生じないことが分力つた。

[0130] 図 17は、比較例を示した図 15におけるセンシング部 15の各ずれ量においてセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部の幅 5mmの場合の検出出力値の差をとつた出力差 (ひし形のプロット）と、本実施例を示した図 16におけるセンシング部 15の各ずれ量にお!、てセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部の幅 5mmの場合の検出出力値の差をとつた出力差（黒丸のプロット）を比較して示したものである。

[0131] この図においてはその特性上、センシング部 15の X軸方向へのずれ量が大きくなつても、各ずれ量においてセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部 15の幅 5mmの場合の検出出力値との出力差が大き!/、方が正確な回転角度を検出可能なことを示している。この図から明らかなように、黒丸のプロットで示した本実施例は、センシング部 15がある程度ずれてもこの各検出出力値の出力差が高い値を維持していることが分力つた。その一方、比較例は、センシング部 15の幅が少しでもずれると、その各検出出力値の出力差が急激に小さくなることが分力つた。

[0132] 以上の比較結果から、本実施例のコイルコア 50は、センシング部 15がコイルコア 5 0に対して X軸方向すなわちセンシング部 15の延在方向と直交するセンシング部 15 の径方向にずれても、その検出出力値が本比較例のコイルコア 150に較べて極めて安定していることが分力つた。その結果、回転センサ 1の部品公差や組み付け公差の関係からコイルコア 50とセンシング部 15との間で正規の取り付け位置関係力も X軸方向へのずれが生じたとしても、本実施例は本比較例に較べて安定した回転の検出が可能であることが分力つた。

[0133] なお、センシング部を周方向ではなく長手方向に直線的に延在させ、かつ、延在方向に幅を変化させて、これに本発明のコイルコアを対向して設ければ、長手方向の移動距離等を検出する変位センサとしても適用可能である。さらに、周方向あるいは長手方向に延在するセンシング部は、その延在方向に幅が変化することで回転量を測定するものに限らず、その延在方向に厚さが変化することで回転量を測定するものであっても良い。

(実施例 2)

図 18は、本実施例であるコイル卷回用突出部上面がトラック状をなすコイルコア 50 を用いてセンシング部 15がコイルコア 50の正規の位置関係（シールド中心移動量 0 mm)力センシング部 15力 ¾軸方向（センシング部 15のセンシング面と垂直方向すなわちコイルコア間において何れかのコイルコア方向）にずれた場合を横軸とし、そのずれた各位置において測定された検出出力値であるインダクタンスを縦軸に示した測定図である。この場合、プロットした黒い正方形は実施例 2の比較例に相当し、コィルコア 50のコイル卷回用突出部の上面に凹みをなすテーパ部 53aすなわち溝部 5 4が無い場合における Z軸方向のセンシング部 15のずれ量と検出出力値のインダクタンスを示している。

[0134] また、プロットした白い菱形は実施例 2の本実施例に相当し、コイルコア 50のコイル卷回用突出部 53の上面に若干の凹みをなすテーパ部 53aすなわち深さ 0. 2mmの溝部 54を有する場合の Z軸方向におけるセンシング部 15のずれ量と検出出力値のインダクタンスとの関係を示している。

[0135] また、プロットした黒い三角も実施例 2の本実施例に相当し、コイルコア 50のコイル卷回用突出部 53の上面に中程度の凹みすなわち深さ 0. 3mmの溝部 54を有する場合の Z軸方向におけるセンシング部 15のずれ量と検出出力値のインダクタンスを示している。

[0136] また、プロットした白丸も実施例 2の本実施例に相当し、コイルコア 50のコイル卷回用突出部 53の上面にこれらより深く窪んだ凹みすなわち深さ 5mmの溝部 54を有する場合の Z軸方向におけるセンシング部 15のずれ量と検出出力値のインダクタンスを示している。

[0137] この測定結果力も分力るように、コイルコア 50のコイル卷回用突出部 53のセンシング部 15と対向する上面に本実施形態のようなセンシング部 15の延在方向に沿って傾斜するテーパ部 53aを設けることによって、このようなテーパ部 53aが無、コイルコァを用いた場合に比べてセンシング部 15の Z軸方向のズレに対する検出出力値のィンダクタンスの誤差が少なくなることが分力つた。また、テーパ部 53aによって形成される溝部 54の深さが 0. 2mmよりも 0. 5mmの方がセンシング部 15の Z軸方向のズレに対する検出出力値のインダクタンスの誤差が小さいことが分かった。

[0138] 図 19は、図 18に示したような本実施例のコイルコア 50と同様に比較例である丸型のコイルコア 150を用いるとともに、このコイルコア 150のコイル卷回用突出部の上面に特別に凹みをなすテーパ部 163aを設けた場合（図 20参照）と単なる比較例のようにコイル卷回用突出部の上面に凹みを有さない場合を比較した比較結果である。

[0139] この比較結果からも明らかなように、本比較例において図 20に示すようにコイルコァ 160のセンシング部 15の延在方向に沿って傾斜するテーパ部 163aによって形成された断面視で V字型の溝部 164を有することによって、このようなテーパ部 163aを全く有さな、場合（図 19における黒、正方形でプロットした検出出力値のインダクタンス）に較べてセンシング部 15が Z軸方向に若干ずれても検出出力値の出力誤差が殆んど生じないことが分力つた。なお、この場合、テーパ部 163aによって形成される溝部 164の深さはあまり深くなく例えば深さ 0. 2mm又は深さ 0. 3mm程度がセンシング部 15の Z軸方向のズレに対する検出出力値のインダクタンスの出力誤差が生じにくいことが分力つた。

[0140] 以上説明したテーパ部は、コイルコアのコイル卷回用突出部の上面全体にわたつて形成されて!ヽる必要はなぐ少なくとも一部に形成されて!ヽれば良ヽ。

[0141] なお、センシング部を周方向ではなく長手方向に直線的に延在させ、かつ、延在方向に幅を変化させて、これに本発明のコイルコアを対向して設ければ、長手方向の移動距離等を検出する変位センサとしても適用可能である。さらに、周方向あるいは長手方向に延在するセンシング部は、その延在方向に幅が変化することで回転量を測定するものに限らず、その延在方向に厚さが変化することで回転量を測定するものであっても良い。

(実施例 3)

図 21は、図 17に示した比較結果に加えて、図 13に示した変形例のコイルコア 70 に対するセンシング部のずれ位置に対応してこのずれ位置におけるセンシング部 15 の幅 2mmと幅 5mmの検出出力値の出力差を算出してカ卩えた比較結果である。具体的には、比較例（図 15参照）におけるセンシング部 15の各ずれ量においてセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部の幅 5mmの場合の検出出力値の差をとつた出力差を図 21において X印のプロットとし、本実施例（図 16参照）におけるセンシング部 15の各ずれ量にお!、てセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部の幅 5mmの場合の検出出力値の差をとつた出力差を図 21 において黒丸のプロットとし、これらに相当する本変形例に関するセンシング部 15の幅 2mmの場合の検出出力値とセンシング部の幅 5mmの場合の検出出力値の差をとった出力差を図 21にお、て白丸のプロットとしてこれらを比較した。

[0142] 図 17と同様に図 21からも、白丸のプロットで示した本変形例は、黒丸のプロットで示した本実施例と同様に、センシング部 15がある程度ずれてもこの各検出出力値の出力差が高い値を維持していることが分力つた。その一方、本比較例は、センシング部 15の幅が少しでもずれると、その各検出出力値の出力差が急激に小さくなることが分かった。

[0143] 以上の比較結果から、本変形例のコイルコア 70は、センシング部 15がコイルコア 7 0に対して X軸方向すなわちセンシング部 15の延在方向と直交するセンシング部 15 の径方向にずれても、その検出出力値が本比較例のコイルコア 150に較べて極めて安定していることが分力つた。その結果、回転センサ 1の部品公差や組み付け公差の関係からコイルコア 70とセンシング部 15との間で正規の取り付け位置関係力も X軸方向へのずれが生じたとしても、本変形例は本比較例に較べて回転角度の安定した検出が可能であることが分力つた。

[0144] なお、本変形例においても、センシング部を周方向ではなく長手方向に直線的に延在させ、かつ、延在方向に幅を変化させて、これに本発明のコイルコアを対向して設ければ、長手方向の移動距離等を検出する変位センサとしても適用可能である。さらに、周方向あるいは長手方向に延在するセンシング部は、その延在方向に幅が変化することで回転量を測定するものに限らず、その延在方向に厚さが変化することで回転量を測定するものであっても良い。

[0145] 以上説明した本発明に力かる回転センサは、自動車のステアリング装置の回転角度検出に適している。しかしながら、本発明に力かる回転センサは、例えば、ロボットアームのように互いに回転する回転軸間の相対回転角度や回転トルクを求めるものであれば、どのようなものにも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 測定すべき回転体とともに一体に動く主回転体と、当該主回転体の回転に対応して主回転体の回転数と異なる回転数で回転する副回転体と、主回転体の回転を検出する第 1の検出手段と、副回転体の回転を検出する第 2の検出手段とを有し、前記第 1の検出手段の検出信号と第 2の検出手段の検出信号とから測定すべき回転体の絶対回転角度を検出する回転センサにおいて、

(Tm-Tc X i) X n=Tm (i及び nは正の整数）の関係を満たすことを特徴とする回転センサ。

[2] 前記主回転体の検出信号の周期 Tcを 90度、副回転体の検出信号の周期 Tmを 1 91. 25度とすることを特徴とする、請求項 1に記載の回転センサ。

[3] 前記主回転体の検出信号の周期 Tcを 120度、副回転体の検出信号の周期 Tmを 130度とすることを特徴とする、請求項 1に記載の回転センサ。

[4] 前記主回転体の検出信号の周期 Tcを 120度、副回転体の検出信号の周期 Tmを 260度とすることを特徴とする、請求項 1に記載の回転センサ。

[5] 前記周期 Tm及び周期 Tcに互いに異なる正の整数をかけたそれぞれの倍数にお V、て共通で最小のものを Txとすると、

Τχ≥ 1440度の関係を満たすことを特徴とする、請求項 1に記載の回転センサ。

[6] 前記 Tx及び Tcが、 Tx=Tc X n(nは正の整数)の関係を満たすことを特徴とする、請求項 5に記載の回転センサ。

[7] 前記第 1の検出手段が、前記主回転体と一体に回転しかつ周方向に沿って幅が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部と協働して電磁誘導により前記主回転体の回転角度を検出する励磁コイルとを備えるとともに、前記第 2の検出手段が、前記副回転体に磁石を設け、前記副回転体の回転に応じた前記磁石の磁束変化を検出する磁束検出素子を備えたことを特徴とする、請求項 1乃至請求項 6の何れかに記載の回転センサ。

[8] 前記励磁コイルはポリフエ-レンスルフイドに Mn—Zn系軟磁性材フェライトを混合した混合軟磁性材でできたコア本体によって保持されて!ヽることを特徴とする、請求項 7に記載の回転センサ。

[9] 前記励磁コイルは、エポキシ榭脂に Fe - Si— A1系センダストを混合した混合軟磁性材でできたコア本体によって保持されてヽることを特徴とする、請求項 7に記載の回転センサ。

[10] 測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体の前記センシング部側対向面がトラック状をなし、前記センシング部が当該コア本体のトラック状対向面の直線部分内でずれるように組み付けられたことを特徴とする回転センサ。

[11] 測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体には前記励磁コイルが卷回される突出部が形成され、かつ当該突出部の前記センシング部との対向面の少なくとも一部に、前記センシング部の延在方向に沿って傾斜するテーパ部が形成されて、ることを特徴とする回転センサ。

[12] 測定対象物の移動に応じて幅又は厚みの少なくとも一方が変化する導電性のセンシング部と、前記センシング部に対向配置されるコア本体及び当該コア本体の外周壁に対応して配置された励磁コイルを有するコイルコアを備えた回転センサにおいて前記コア本体の前記センシング部側対向面が当該センシング部の延在方向と直交する方向を長手方向とする長方形形状をなし、前記センシング部が当該コァ本体の長方形状対向面内で長手方向にずれるように組み付けられたことを特徴とする回転センサ。