JPH0358671B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気センサーに関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、この種の磁気センサーは、環状鉄心の
上に、一定方向に捲回せる励磁用１次コイルと、
１次コイルの生ずる励磁磁束に対し、ほゞ鎖交磁
束が零となるように配置された２次コイルとを有
する。今、仮りに、上記鉄心の或る直径方向に磁
界を印加すると上記２次コイルの両端には、該磁
界に依つて生ずる鉄心内の磁束の該２次コイルの
入力軸方向成分の大きさ及び向きに対応する第２
高調波電圧（以下２次電圧と云う）が現れる。こ
のとき、複数の２次コイルを入力軸を異にして配
置すれば、各２次コイルに現れる２次電圧から印
加磁界の方向、即ち磁気方位を求めることができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し乍ら、この種の磁気センサーは、２次コイ
ルの捲線分布に偏より等があると、それ等の入力
軸方向が所望の方向よりずれるために、磁気方位
誤差を生ずる。

従来このような磁気センサーに於て、高い磁気
方位精度を得るためには、環状鉄心上に２次コイ
ルの捲回されるべき区間を正確に決め、この区間
内に於て、２次コイルをできるだけ均一に捲装
し、最後に、検査乃至試験により所望の精度のも
のを選択する等の方法がとられて来たが、このよ
うな従来方法に於ては、所望の精度が得られない
ものについて、もし、その原因がコイルの捲線に
あるときは、コイルを除去した後、再びコイルを
慎重に捲装しなければならないと云う重大な欠点
があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の如き従来の欠点を除去した磁気
センサーを提供するもので、これは、環状鉄心上
に捲回した１次コイル及び２組以上の捲線群より
成る２次コイルを有する磁気センサーに於て、上
記１次コイルを上記２次捲線群と同数又はその整
数倍の上記環状鉄心と同心上の１次コイル捲枠の
中心軸方向の端面に於て該中心軸方向に突出し等
間隔に配置せる仕切用の突起部間の上記１次コイ
ル捲枠の各部に等しい捲数を以つて捲回し、上記
突起部を上記１次コイル捲枠の中心軸の方向に前
後から挟むことにより上記１次コイルの位置決め
をなす１対の２次コイル捲枠を設け、該１対の２
次コイル捲枠に上記２次コイルを各々等しい捲数
を以つて等間隔に配置すると共に、上記２次コイ
ルの間の略々中央部に各々等しい捲数を以つて補
正コイルを捲装し、上記１対の２次コイル捲枠の
内部に上記環状鉄心上に捲回した１次コイルを収
納すると共に、上記補正コイルを必要に応じて上
記２次コイルに接続することにより該２次コイル
の入力軸の方向を補正するようにしたものであ
る。

〔作用〕

環状鉄心上に捲回した１次コイル及び２組以上
の捲線群より成る２次コイルを有する磁気センサ
ーに於て、上記２次コイルを上記環状鉄心に各々
等しい捲数を以つて等間隔に配置し、更に上記各
２次コイル間の略々中央部に等しい捲数を以つて
補正コイルを捲装し、補正コイルを必要に応じて
上記２次コイルに接続することにより２次コイル
の入力軸の方向を補正し、高い磁気方位精度を得
るようになす。

更に、その１対の２次コイル捲枠をそれら２次
コイル及び補正コイルで締め付けることにより、
その１対の２次のコイル捲枠の内部にその環状鉄
心上に捲回した１次コイルを安定に収納すること
ができ、結果として１次コイルと２次コイルとの
間の位置決めを正確且つ確実に行うことができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本発明による磁気センターの一実施例
の分解斜視図であり、第２図はその組立状態に於
ける中心軸（０−０）に垂直な面に沿つた断面図
である。同図に於て、１は、磁気センサーの全体
として環状の１次コイル組立体を全体として示
し、２１，２１′は、両者間に１次コイル組立体
１を収納保持する円筒状の２次コイル捲枠を夫々
示す。尚、両２次コイル捲枠２１，２１′は、１
次コイル組立体１に関し、対称である。

１次コイル組立体１の環状鉄心１１０は、断面
コ字状の環状の１次コイル捲枠１２１内に納めら
れる。この１次コイル捲枠１２１は、その円周上
に等間隔を以つて、中心軸（０−０）に平行で第
１図に於て右側に突出している各々同一寸法且つ
同一形状の複数個の、例えば６個の突起部１４１
……１４６を有する。一方、１次コイル捲枠１２
１の捲枠蓋１２２は、前者と同様の環状で、且つ
その円周上に等間隔を以つて、中心軸（０−０）
と平行で、第１図に於て左側に突出している各々
同一寸法且つ同一形状の６個の突起部１４１′…
…１４６′を有する。

捲枠蓋１２２は、その突起部１４１′……１４
６′と１次コイル捲枠１２１の突起部１４１……
１４６とが同一円周上に於て一致するように、１
次コイル捲枠１２１に取付けられる。１次コイル
１３１……１３６は、上述の如く一体となされた
１次コイル捲枠１２１及び捲枠蓋１２２上、それ
等の対をなす突起部間の部分に、各々等しい捲数
で、同一方向に捲回され、１次コイル組立体１が
形成される。

両２次コイル捲枠２１，２１′は、夫々それ等
の底部に同心状の環状溝２１０を有し、１次コイ
ル組立体１を収納する際は、１次コイル組立体１
の突起部１４１……１４６及び１４１′……１４
６′の円弧部が、両捲枠２１，２１′の環状溝２１
０の側壁２１１及び２１２の少なくとも１個と
夫々対接する如く、該環状溝２１０の側壁２１１
及び２１２の直径が選択されている。尚、このと
き、対接しない側壁は特に設けなくても良い。
又、各環状溝２１０の深さh₁と、１次コイル捲枠
１２１及び捲枠蓋１２２より中心軸（０−０）方
向に突出している各突起部１４１……１４６及び
１４１′……１４６′の中心軸（０−０）方向に突
出せる長さl₁及びl₂（たゞしl₁＝l₂）とは、１次コ
イル１の導線径及びコイルの層数等を考慮してそ
の厚さより大に選択されている。更に、２次コイ
ル捲枠２１，２１′の夫々の開口端面２２０より
夫々に設けられた環状溝２１０の底部までの深さ
h₂は、１次コイル捲枠１２１及び捲枠蓋１２２に
設けられた対をなす突起部１４１……１４６及び
１４１′……１４６′の軸（０−０）の方向を両端
面間の距離ｌの２分の１より若干小さく選択され
ている。２次コイル捲枠２１，２１′に１次コイ
ル組立体１を組込むには、１次コイル捲枠１２１
及び捲枠蓋１２２に設けられた突起部１４１……
１４６及び１４１′……１４６′の中心が、２次コ
イル捲枠２１，２１′に夫々設けた突起部１４１
……１４６及び１４１′……１４６′と同数の２次
コイルの仕切用の突起部２４１……２４６及び２
４１′……２４６′の中心と一致するようにする。
一方、２次コイル２６１……２６６は、１次コイ
ル組立体１を収納した状態の２次コイル捲枠２
１，２１′の突起部間の捲線収納部２３１……２
３６及び２３１′……２３６′に各々等しい捲数を
以つて捲回され（第３図参照）、相対する組の２
次コイル２６１，２６４；２６２，２６５及び２
６３，２６６は、励磁磁束に対し逆極性に接続
し、各々１組として、３組の２次コイルをスター
又はデルタに結線する。尚、２次コイルの捲線収
納部２３１……２３６及び２３１′……２３６′の
捲枠２１，２１′の円周上の長さ、即ち弧の長さ
は、総て相等しく、且つ等間隔に亘るように配置
されている。

第１図に於て、符号２５１……２５６及び２５
１′……２５６′は、環状の２次コイル捲枠２１及
び２１′の各突起部２４１……２４６及び２４
１′……２４６′の略々中央部の上面に設けたスロ
ツトである。両２次コイル捲枠２１及び２１′間
に１次コイル組立体１を保持し、上述の如く２次
コイル２６１……２６６をその上に捲回した後、
両２次コイル捲枠２１，２１′の対応するスロツ
ト２５１，２５１′；２５２，２５２′……２５
６，２５６′に、夫々補正コイル２７１，２７２
……２７６を捲装する（第２図参照）。

尚、第３図Ａは上述の如く構成した磁気センサ
ーの側面図であり、同図Ｂは同図ＡのＢ−Ｂ線に
沿つた断面図である。

尚、上述は、３相捲線構造のもので、中心軸
（０−０）を挟んで相対する２次コイルを励磁磁
束に対し逆極性に接続して１組として用い、更
に、１次コイルの上に２次コイルを捲装した場合
の本発明による磁気センサーについて説明した
が、本発明はこの例に限らず、２次コイルが、２
相或は４相以上の複数相の磁気センサーに適用で
きることは勿論、２次コイルとしては上述の相対
する２個のコイルを１組として用いる場合に限ら
ず、１個のコイルを環状鉄心の直径上に捲装して
も良い。

又、本発明は、１次コイルが２次コイルの外側
に配される型のものに適用しても、同一の効果が
得られるものである。

尚、本発明の要旨を逸脱せずに、多くの変化・
変更が、当該業者により容易になし得ること明ら
かであろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上述の如く励磁磁束に対し逆
極性に接続せる３組の２次コイル２６１，２６
４；２６２，２６５及び２６３，２６６を、各々
２次コイルＡ、Ｂ、Ｃとする。今、もし２次コイ
ルＡの入力軸が所望の方向に対し時計方向にズレ
を生じ、そのために磁気センサーの方位精度がそ
の要求値を満たすことができなかつたとすると、
従来の方法では、２次コイルＡを捲き直す必要が
あつた。然るに、本発明の磁気センサーに於て
は、２次コイル２６１及び２６４に対して、例え
ばそれ等の１側の相対する補正コイル２７６及び
２７３を各々接続することによつて、２次コイル
Ａの入力軸方向は、補正コイル接続前の方向より
反時計方向に偏らせられ、２次コイルＡの入力軸
が補正される。もし、２次コイルＡの入力軸が所
望の方向に対し反時計方向にズレている場合は、
該２次コイル２６１及び２６４に補正コイル２７
６及び２７３を各々接続することにより、２次コ
イルＡの入力軸方向は、補正コイル接続前の方向
から時計方向に偏らせられ、前記同様２次コイル
Ａの入力軸方向を補正することができる。同様に
他の２次コイルＢ，Ｃについても、隣接する補正
コイルを適当に選択して接続することにより、そ
の入力軸方向を補正することができる。尚、図示
せずとも２次コイル２６１……２６６には、中間
タツプが設けてあり、その値は、補正コイル２７
１〜２７６の接続の前後に於て、２次コイルの実
効捲数が変化しないような値に選択されている。
又、補正コイル２７１……２７６の捲数を２次コ
イル２６１……２６６の捲数と関連して、これに
よつて生ずる２次コイルの入力軸の偏向に基づ
く、磁気方位の偏向量を、許容磁気方位誤差の２
倍に選択すれば、等価的に許容磁気方位誤差が３
倍に成つたことに成り、本発明による磁気センサ
ーは、この種の従来の磁気センサーに比して著し
く歩留りが向上する。

更に、２次コイルに設けられた上記中間タツプ
は、各々の２次コイルの感度調整（２次コイル
Ａ，Ｂ，Ｃ間の感度の不均衡の是正等）に用いる
こともでき、又、補正コイルも適当な接続によ
り、入力軸はほとんど偏向せずに、２次コイルの
感度を調整することも可能である。

更に、上記２次コイルに設けられた中間タツプ
と、補正コイルは、各２次コイルＡ，Ｂ，Ｃのバ
ランス調整（零調整）に、用いることも可能であ
る。

更に、本発明によれば、１次コイルと２次コイ
ルとを正確且つ確実に位置決めすることができる
と共に、その位置決めを極めて迅速に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気センサーの一実施例
の分解斜視図、第２図はそれを組立た場合の中心
軸に垂直な面に沿つた断面図、第３図Ａは同じく
その組立てた場合の側面図、第３図ＢはそのＢ−
Ｂ線に沿つた断面図である。 図に於て、１は１次コイル組立体、２１，２
１′は２次コイル捲枠、１１０は環状鉄心、１２
１は１次コイル捲枠、１２２は捲枠蓋、１３１〜
１３６は１次コイル、１４１〜１４６，１４１′
〜１４６′，２４１〜２４６，２４１′〜２４６′
は突起部、２１０は環状溝、２１１及び２１２は
側壁、２３１〜２３６及び２３１′〜２３６′は捲
線収納部、２６１〜２６６は２次コイル、２５１
〜２５６及び２５１′〜２５６′はスロツト、２７
１〜２７６は補正コイルを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状鉄心上に捲回した１次コイルと２組以上
   の捲線群よりなる２次コイルとを有する磁気セン
   サーにおいて、 上記環状鉄心を覆うように環状の１次コイル捲
   枠を設け、該１次コイル捲枠の外面に等間隔に該
   １次コイル捲枠の中心軸の方向に突出するように
   上記２次コイルの捲線群と同数又はその整数倍の
   仕切り用の突起部を設け、該突起部の間にそれぞ
   れ等しい捲数をもつて上記１次コイルを捲回し、 上記突起部を上記１次コイル捲枠の中心軸の方
   向に前後から挟むことにより上記１次コイルの位
   置決めをなす１対の２次コイル捲枠を設け、 該１対の２次コイル捲枠に上記２次コイルを
   各々等しい捲数を以つて等間隔に配置すると共
   に、上記２次コイルの間の略々中央部に略々等し
   い捲数を以つて補正コイルを捲装し、 上記１対の２次コイル捲枠の内部に上記１次コ
   イル捲枠上に捲回した１次コイルを収納すると共
   に、上記補正コイルを必要に応じて上記２次コイ
   ルに接続することにより該２次コイル入力軸の方
   向を補正するようにした事を特徴とする磁気セン
   サー。