JP4369839B2 - 回転センサ - Google Patents
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Description
回転するシャフトに取付けられ、周方向に沿って幅が変化する導電性のセンシング部を有するロータと、交流励磁電流が流されることで前記ロータのセンシング部との間に磁気回路を形成する励磁コイルと、絶縁磁性材から成形されかつ前記励磁コイルを保持するコア本体からなる固定コアとを有し、前記固定コアは保持部材に取付けられて前記ロータのセンシング部に対して前記シャフトの軸線方向に間隔をおいて対向配置されるようにした、回転センサにおいて、
前記固定コアは前記ロータのセンシング部を挟んで対向配置された固定コア対を1組として2組設けられており、前記保持部材は2つのコイルコアホルダを備えて一体化した一部品であり、前記2つのコイルコアホルダは前記2組の固定コアの各組が前記シャフトの軸に対してなす中心角が実質的に180°を除いた角度の2箇所に配置されるように当該2組の固定コアをそれぞれ保持することにより、前記対向配置された固定コアの同芯度が保たれ、かつ前記対向配置された固定コアと前記ロータのセンシング部との間隔が略一定に保たれていることを特徴としている。
また、一体の保持部材に固定コアを配置することで、対向する固定コア同士の同芯度を正確に保つことができ、回転センサの検出精度を高く維持しながら回転センサの組付け性を向上させることができる。
また、固定コアをロータのセンシング部を挟んで対向配置された固定コア対とすることで、各固定コア対が振動に対する出力特性の変動を相殺することができ、耐振動性に優れた回転角度の検出を行うことができる。
また、従来の耐振性を有した回転センサの構造に比べて固定コアの個数を減らすことができるので、その分、コストダウンを図れる。
また、本発明にかかる回転センサは、従来の2つ以上の部品から構成される保持部材を取付ける構造をとっていないので、各固定コア同士の同芯度を保ったままかつ各固定コアとロータのセンシング部との間隔を一定に保ちながら容易に組付けることができる。
すなわち、従来の回転センサでは、ロータのセンシング部を挟んで上下一組をなす固定コアを合計四組、それぞれ所定角度の位相で配置していたのに対し、本発明にかかる回転センサでは、ロータのセンシング部を挟んで上下一組をなす固定コアを合計二組、シャフトの軸に対して所定角度の中心角をなして保持部材に配置し、各固定コアを保持する保持部材は、コイルコアホルダを備えて一体化した状態で構成されているので、構造が極めて簡単になる。
これに加えて、本発明にかかる回転センサは各固定コアを保持する保持部材が一部品であるため、互いに対向配置された各組ごとの固定コアの同芯度や180°以外の所定の角度だけ隔てて配置された各組ごとの固定コアの相対位置が、部品同士の組付け誤差から影響を受けることがなくなり、回転センサの組付け工程においてロータのセンシング部と固定コアや固定コア同士をより高い精度で位置決めすることが可能となる。
前記2箇所の固定コアが互いに前記シャフトの軸に対してなす中心角は、実質的に90°であることを特徴としている。
また、請求項2に記載の本発明にかかる回転センサは、2箇所の固定コアが互いにシャフトの軸に対して実質的に90°の中心角をなすように配置された構成を有しているので、ロータのセンシング部を保持部材に対して横方向からスライドして組付けることができ、回転センサの組付け作業性に優れる。
前記各励磁コイルが発振部と位相シフト部と位相シフト量検出部に接続され、
各励磁コイルの位相シフト量検出部で得られた位相シフト量及び当該位相シフト量をそれぞれ反転させた位相シフト量に基づき、前記ロータの回転角度を検出することを特徴としている。
・ロータ回転位置区域X1(0°≦α<45°、315°≦α<360°)の場合:条件がS1>S2となり、S1の信号のリニアリティが優れている。そのため、S1信号を用いて0°≦α<45°、315°≦α<360°の角度位置を算出する。
・ロータ回転位置区域X2(45°≦α<135°)の場合:条件がS2>S1となり、S2の信号のリニアリティが優れている。そのため、S2信号を用いて45°≦α<135°の角度位置を算出する。
・ロータ回転位置区域X3(135°≦α<225°)の場合:条件がS2>S1となり、S1の信号のリニアリティが優れている。そのため、S1信号を用いて135°≦α<225°の角度位置を算出する。
・ロータ回転位置区域X4(225°≦α<315°)の場合:条件がS1>S2となり、S2の信号のリニアリティが優れている。そのため、S2信号を用いて225°≦α<315°の角度位置を算出する。
10 ロータ
11 ロータ取付け部
12 センシング部
12a,12b ステー
20 ケース
21 上ケース
22 下ケース
31,32 固定コア
31a,32a コア本体
31b,32b 励磁コイル
41,42 固定コア
41a,42a コア本体
41b,42b 励磁コイル
51〜54 固定コア
61〜64 固定コア
71,72 コイルコアホルダ
81〜84 コイルコアホルダ
90 保持部材
91 ベース部
92 コイルコアホルダ
93 コイルコアホルダ
95 回路基板
100 回転角度検出回路
110 発振部
111 発振回路
120(121,122) 位相シフト部
130(131,132) 位相シフト量検出部
140(141,142) 位相シフト量コンバート部
150(151,152) 増幅部
160 信号処理部
S シャフト
Claims (3)
- 回転するシャフトに取付けられ、周方向に沿って幅が変化する導電性のセンシング部を有するロータと、交流励磁電流が流されることで前記ロータのセンシング部との間に磁気回路を形成する励磁コイルと、絶縁磁性材から成形されかつ前記励磁コイルを保持するコア本体からなる固定コアとを有し、前記固定コアは保持部材に取付けられて前記ロータのセンシング部に対して前記シャフトの軸線方向に間隔をおいて対向配置されるようにした、回転センサにおいて、
前記固定コアは前記ロータのセンシング部を挟んで対向配置された固定コア対を1組として2組設けられており、前記保持部材は2つのコイルコアホルダを備えて一体化した一部品であり、前記2つのコイルコアホルダは前記2組の固定コアの各組が前記シャフトの軸に対してなす中心角が実質的に180°を除いた角度の2箇所に配置されるように当該2組の固定コアをそれぞれ保持することにより、前記対向配置された固定コアの同芯度が保たれ、かつ前記対向配置された固定コアと前記ロータのセンシング部との間隔が略一定に保たれていることを特徴とする回転センサ。 - 前記2箇所の固定コアが互いに前記シャフトの軸に対してなす中心角は、実質的に90°であることを特徴とする、請求項1に記載の回転センサ。
- 前記各励磁コイルが発振部と位相シフト部と位相シフト量検出部に接続され、
前記各励磁コイルの前記位相シフト量検出部で得られた位相シフト量及び当該位相シフト量をそれぞれ反転させた位相シフト量に基づき、前記ロータの回転角度を検出することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の回転センサ。
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