JPH11183113A - Angle detecting device - Google Patents

Angle detecting device

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Publication number
JPH11183113A
JPH11183113A JP35149897A JP35149897A JPH11183113A JP H11183113 A JPH11183113 A JP H11183113A JP 35149897 A JP35149897 A JP 35149897A JP 35149897 A JP35149897 A JP 35149897A JP H11183113 A JPH11183113 A JP H11183113A
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JP
Japan
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magnetic field
rotor
path forming
magnetic
magnetic path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP35149897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kusumi
雅昭 久須美
Kenichi Sato
謙一 佐藤
Yasuo Nekado
康夫 根門
Hideki Tsuchiya
秀樹 土谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Manufacturing Systems Corp
Original Assignee
Sony Precision Technology Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Precision Technology Inc filed Critical Sony Precision Technology Inc
Priority to JP35149897A priority Critical patent/JPH11183113A/en
Publication of JPH11183113A publication Critical patent/JPH11183113A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the output of analog signals in a simple structure by relatively rotating a magnetic field detecting means and a magnetic field generating means about the center part of a magnetic path forming part, rotating one direction of a magnetic field from the magnetic field generating means, and changing the impedance of each coil installed to each shaft of the magnetic path forming part. SOLUTION: When an external magnetic field is exerted on a magnetic path forming part, the X-component Hx of the external magnetic field and a magnetic filed Hd by an exciting voltage is opposite in direction is an X-axis coil X2, the intensity of a magnetic filed at this part is lowered, the impedance of the coil becomes great, and the exciting voltage of the end of a resistor R6 becomes great. The X-component Hx and the magnetic field Hd are the same in direction in a coil X1, the intensity of its magnetic field is increased, its impedance becomes small, and the exciting voltage of the end of a resistor R7 becomes small. In other words, an X-axis output Vx is outputted according to the X-axis component Hx of the external magnetic filed. An output proportional to the intensity of the Y-axis component Hy of the external magnetic filed is obtained on a Y-axis in a similar way. Therefore, a magnetic filed detecting sensor 10 obtains output is signals by the external magnetic field from the rotator of a rotor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、産業機
器、一般OA機器等で好適に用いられる角度検出装置に
関し、詳しくは、シャフト等の回転時における絶対角度
を検出するためのアナログ信号を出力する角度検出装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angle detecting device suitably used in machine tools, industrial equipment, general office automation equipment and the like, and more particularly, to an analog signal for detecting an absolute angle when a shaft or the like rotates. The present invention relates to an output angle detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、工作機械、産業機器、一般O
A機器等においてシャフト等の回転部の回転角度を検出
するために、種々の角度検出装置が使用されている。こ
のうち、回転部の回転角度の変化に伴い信号を出力する
センサであって、いわゆる絶対角度検出を行う角度検出
装置としては、ディジタル信号を出力するアブソリュー
トロータリーエンコーダや、アナログ信号を出力する精
密回転ポテンショメータ、シンクロ、レゾルバ等が挙げ
られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, machine tools, industrial equipment, general O
In order to detect the rotation angle of a rotating unit such as a shaft in an A-apparatus or the like, various angle detection devices are used. Among these sensors, an angle detection device that outputs a signal in accordance with a change in the rotation angle of the rotating unit, and that performs an absolute angle detection, includes an absolute rotary encoder that outputs a digital signal and a precision rotation encoder that outputs an analog signal. Potentiometer, synchro, resolver and the like can be mentioned.

【0003】ここで、アブソリュートロータリーエンコ
ーダは、回転軸側に組み合わせ符号化された複雑な模様
のスリットを有する円盤状の回転スリットが、固定子
(ステーター)側に固定スリットがそれぞれ取り付けら
れ、固定スリットを介して射出される発光素子からの射
出光を回転スリットで透過・遮光することにより、複数
の受光素子をON/OFF動作させる光学式の構造のも
のが広く知られている。
Here, the absolute rotary encoder has a disk-shaped rotary slit having a complicatedly coded slit on the rotary shaft side, and a fixed slit mounted on the stator (stator) side. There is widely known an optical structure in which a plurality of light receiving elements are turned on / off by transmitting and blocking light emitted from a light emitting element emitted through a rotary slit through a rotating slit.

【0004】また、ディジタル信号を出力するアブソリ
ュートロータリーエンコーダには、インクリメンタルエ
ンコーダを電池等のバックアップ電源で常時通電し、カ
ウント値を絶対値で保持するものや、2つの異なる波長
のインクリメンタルスケールの信号からその位相差をも
とに、設定された区間の絶対値を求めるもの(特公昭5
0−23618号、「測尺装置」)が知られている。
An absolute rotary encoder that outputs a digital signal always supplies an incremental encoder with a backup power supply such as a battery and holds the count value as an absolute value, or generates an absolute rotary signal from two different wavelengths of an incremental scale. Based on the phase difference, the absolute value of a set section is calculated (Japanese Patent Publication No. Sho 5
No. 0-23618, "Measuring device") is known.

【0005】さらには、このアブソリュートロータリー
エンコーダには、絶対値情報を直接スケールに記録し、
その情報を読み出すものとしては、バイナリ・グレイ等
の2進コードをパターンとしてスケールに記録してお
き、そのパターンを検出することにより上記2進コード
を読み出す光学式または磁気式のものや、M系列コード
等の循環コードをパターンとしてスケールに記録してお
き、そのパターンを検出することにより上記循環コード
を読み出し、位置の絶対値情報に変換する磁気式のもの
(特開昭57−175211号、「回転体の角度検出装
置」)などが知られている。
Furthermore, the absolute rotary encoder directly records absolute value information on a scale,
For reading the information, a binary code such as binary gray is recorded as a pattern on a scale, and the binary code is detected by detecting the pattern to read the binary code. A magnetic code which records a cyclic code such as a code on a scale as a pattern, detects the pattern, reads the cyclic code, and converts it into absolute value information of a position (Japanese Patent Laid-Open No. 57-175211, A device for detecting the angle of a rotating body ") is known.

【0006】一方、精密回転ポテンショメータは、機械
的変位を直接または間接的に駆動軸に伝え、駆動軸の回
転動作により、その変位量に相応した電気的変位量を分
圧方式で検出する装置のうち、特に高分解能、高精度の
性能を有するもの、と定義される。この精密回転ポテン
ショメータの動作原理は、駆動軸に取り付けられた摺動
子が抵抗素子上を摺動し、その機械的角度に相応した抵
抗素子上の電圧が摺動子機構から出力される、というも
のである。
On the other hand, a precision rotary potentiometer is a device for directly or indirectly transmitting a mechanical displacement to a drive shaft, and detecting an electrical displacement corresponding to the displacement by a partial pressure method by a rotation operation of the drive shaft. Among them, those having particularly high resolution and high precision performance are defined. The principle of operation of this precision rotary potentiometer is that the slider attached to the drive shaft slides on the resistance element, and the voltage on the resistance element corresponding to the mechanical angle is output from the slider mechanism. Things.

【0007】シンクロは、外観的にも構造的にも3相巻
線型同期発電機と類似しており、櫛歯状のコアと3相の
巻線部と摺動接点部の3点を構成要素とする。また、レ
ゾルバは、シンクロに類似した構造であり、上記巻線部
が3相ではなく直交(2相)巻線となっている。
The synchro is similar in appearance and structure to a three-phase winding synchronous generator, and includes a comb-shaped core, a three-phase winding part and a sliding contact part. And Further, the resolver has a structure similar to a synchro, and the winding part is not a three-phase winding but a quadrature (two-phase) winding.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、アナログ信
号を出力する上記精密回転ポテンショメータ、シンク
ロ、レゾルバ等の角度検出装置は、従来より以下のよう
な問題点を有していた。例えば、精密回転ポテンショメ
ータは、上述のように摺動子が抵抗素子上を接触して動
く構造となっているため、両者の摩耗が必ず発生し、素
子や性能の劣化、基本的な商品寿命等の存在が避けられ
ないという問題点があった。また、シンクロやレゾルバ
は、上述したアブソリュートロータリーエンコーダと比
較して構造がかなり複雑であり、また上述のようにその
構造上、摺動接点部を有しているため、同様に性能の劣
化、基本的な商品寿命等の存在が避けられないという問
題点があった。なお、レゾルバは、摺動接点部のないも
のとしてバリアブル・リラクタンス(VR)タイプのも
のがあるが、このタイプでも櫛歯状のコアと巻線部の構
造は同様であり、上述のアブソリュートロータリーエン
コーダと比較して構造が複雑であった。
By the way, the angle detecting devices such as the precision rotary potentiometer, the synchro, and the resolver for outputting the analog signal have conventionally had the following problems. For example, the precision rotary potentiometer has a structure in which the slider moves by contacting the resistive element as described above, so that both parts are inevitably worn, the element and performance are degraded, the basic product life, etc. There was a problem that the existence of the inevitable. Further, the structure of the synchro and the resolver is considerably complicated as compared with the above-described absolute rotary encoder, and since the structure has a sliding contact portion as described above, similarly, the performance is deteriorated and the basic There is a problem that the existence of a typical product life is inevitable. Note that there is a variable reluctance (VR) type resolver without a sliding contact portion, but the structure of the comb-shaped core and the winding portion is also the same in this type, and the above-described absolute rotary encoder is used. The structure was complicated as compared with.

【0009】このように、従来より、絶対角度検出を行
う角度検出装置のうちアナログ信号を出力するものは、
構造が複雑であったり構造上寿命が短いといった構造上
の問題点を有していた。一方、上述したディジタル信号
を出力するアブソリュートロータリーエンコーダの原理
・構造から、アナログ信号を出力する磁気式の角度検出
装置を簡便に構成することは困難であった。
As described above, among angle detection devices that perform absolute angle detection, those that output an analog signal are conventionally known.
There were structural problems such as a complicated structure and a short life. On the other hand, from the principle and structure of the above-described absolute rotary encoder that outputs a digital signal, it has been difficult to simply configure a magnetic angle detection device that outputs an analog signal.

【0010】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであって、簡便な構造によりアナログ信号を出
力する磁気式の角度検出装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been proposed in view of such circumstances, and has as its object to provide a magnetic angle detecting device that outputs an analog signal with a simple structure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る角度検出装
置は、上記課題を解決するため、高透磁率材料からな
り、複数の軸が中心部から同一平面上に放射状に延設さ
れてなる磁路形成部と、この磁路形成部の各軸に取り付
けられたコイルとを有する磁界検出手段と、磁界検出手
段の各軸と等間隔になるよう近接配置され、磁界検出手
段の各軸の位置する平面に対して平行かつ一方向の磁界
を発生する磁界発生手段とを備え、磁界検出手段と磁界
発生手段とが磁路形成部の中心部を回転中心として相対
回転するように支持される。
In order to solve the above-mentioned problems, an angle detecting device according to the present invention is made of a material having high magnetic permeability, and has a plurality of shafts extending radially on the same plane from a central portion. A magnetic path forming unit, a magnetic field detecting unit having a coil attached to each axis of the magnetic path forming unit, and a magnetic field detecting unit disposed close to each axis of the magnetic field detecting unit at equal intervals, Magnetic field generating means for generating a magnetic field in one direction parallel to the plane on which the magnetic field is formed, and the magnetic field detecting means and the magnetic field generating means are supported so as to rotate relative to the center of the magnetic path forming portion as the center of rotation. .

【0012】角度検出装置においては、磁界検出手段と
磁界発生手段とが磁路形成部の中心部を回転中心として
相対回転することにより、磁界発生手段からの一方向の
磁界が回転し、磁路形成部の各軸に取り付けられた各コ
イルのインピーダンスが変化する。
In the angle detecting device, the magnetic field detecting means and the magnetic field generating means rotate relative to each other about the center of the magnetic path forming part, so that the magnetic field in one direction from the magnetic field generating means rotates, The impedance of each coil attached to each axis of the forming section changes.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で使用
する上下左右あるいはXY等の方向については、図面を
基準とする。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The directions such as up, down, left, right, and XY used in the following description are based on the drawings.

【0014】図1は、後述する磁界検出センサ10の構
成部品となる磁路形成部の構造の一例を示した平面図で
ある。この磁路形成部1は、略十字型の平面形状を有
し、4つのバー1a,1b,1c,及び1dが中心部1
eから同一平面上に放射状に延設された構成となってい
る。
FIG. 1 is a plan view showing an example of the structure of a magnetic path forming portion which is a component of the magnetic field detection sensor 10 described later. The magnetic path forming portion 1 has a substantially cross-shaped planar shape, and four bars 1a, 1b, 1c, and 1d have a central portion 1
e and extend radially on the same plane.

【0015】中心部1eは、円板形状を成すとともに、
その中央に孔部1fが形成されている。また、各バー1
a〜1dは、図1に示すように、バー1aとバー1b、
及びバー1cとバー1dとがそれぞれ一直線状となり、
かつ各バー1a〜1dが相互に90度の角度をなすよう
に中心部1eにより連結されている。以下、説明の便宜
のため、バー1aとバー1bとを総称してバー1Xと呼
び、バー1cとバー1dとを総称してバー1Yと呼ぶ。
The central portion 1e has a disk shape.
A hole 1f is formed at the center. In addition, each bar 1
a to 1d are bars 1a and 1b, as shown in FIG.
And the bar 1c and the bar 1d are respectively linear,
The bars 1a to 1d are connected to each other by a central portion 1e so as to form an angle of 90 degrees with each other. Hereinafter, for convenience of explanation, the bars 1a and 1b are collectively called a bar 1X, and the bars 1c and 1d are collectively called a bar 1Y.

【0016】磁路形成部1は、互いに直交する2軸であ
るバー1X,1Yを構成要素とする十字型の開磁路をも
っている。そして、磁路形成部1の寸法は、バー1X,
1Yの端からバー1X,1Yと中心部1eとの境界まで
の距離がそれぞれ7mm、中心部1eの円の半径が1.
5mm(従ってバー1X,1Yの差し渡しがそれぞれ1
7mm)、バー1X,1Yの幅がそれぞれ0.6mm、
孔部1fの直径が0.8mm、バー1X,1Y、及び中
心部1eの板厚がそれぞれ0.05mmになっている。
(なお、寸法はあくまで一例であって、これに限定する
趣旨ではない。以下の各部についても同じである。)磁
路形成部1の材質としては、パーマロイが用いられてい
る。磁路形成部1の加工にあたっては、パーマロイによ
る板材をエッチングにより、上述した形状及び寸法に成
形する。なお、略同形状の非磁性材を磁路形成部1に密
着させることで、機械的強度を補強するようにしてもよ
い。
The magnetic path forming section 1 has a cross-shaped open magnetic path composed of bars 1X and 1Y which are two axes orthogonal to each other. The dimensions of the magnetic path forming part 1 are the bars 1X,
The distance from the end of 1Y to the boundary between the bars 1X, 1Y and the center 1e is 7 mm, respectively, and the radius of the circle of the center 1e is 1.
5 mm (there is a bar 1X, 1Y
7 mm), the width of each of the bars 1X and 1Y is 0.6 mm,
The diameter of the hole 1f is 0.8 mm, and the thickness of each of the bars 1X and 1Y and the center 1e is 0.05 mm.
(Note that the dimensions are merely examples, and are not intended to limit the invention. The same applies to each of the following parts.) As the material of the magnetic path forming part 1, permalloy is used. In processing the magnetic path forming portion 1, a plate made of permalloy is formed into the above-described shape and dimensions by etching. The mechanical strength may be reinforced by bringing a nonmagnetic material having substantially the same shape into close contact with the magnetic path forming portion 1.

【0017】なお、磁路形成部1の材質は、高透磁率磁
性材であればどのようなものでもよい。パーマロイ以外
にも、磁路形成部1の材質として好ましいものには、ア
モルファス金属等が挙げられる。アモルファス金属とし
ては、FeCoSiB組成のものが一般的に多く用いら
れる。
The material of the magnetic path forming portion 1 may be any material as long as it is a high permeability magnetic material. In addition to permalloy, amorphous metal and the like are preferable materials for the magnetic path forming portion 1. As the amorphous metal, those having a FeCoSiB composition are generally used in many cases.

【0018】磁界検出センサ10は、図2に示すよう
に、磁路形成部1の各バー1a〜1dに対してボビン2
とコイルとからなるコイル体3が取り付けられる。ここ
で、コイル体3の取り付けにあたっては、予め別工程
で、樹脂等の絶縁体から成るボビン2(2a,2b,2
c,2d)にコイルX1,X2,Y1,Y2を互いに等
しい巻回数で巻装しておく。その際、コイルX1〜Y2
のインダクタンスを大きくするために、コイルX1〜Y
2の巻数を多めにする。この実施の形態では、このとき
の巻回数を1200ターンとすることにより、インダク
タンスが約10mHと比較的簡単に大きな値が得られた
ことから、高インピーダンス化につながり、装置全体と
しての低消費電力化を可能とした。
As shown in FIG. 2, the magnetic field detecting sensor 10 has a bobbin 2 with respect to each bar 1a to 1d of the magnetic path forming section 1.
And a coil body 3 including a coil. Here, when the coil body 3 is attached, the bobbin 2 (2a, 2b, 2
The coils X1, X2, Y1, and Y2 are wound around c, 2d) with the same number of turns. At this time, the coils X1 to Y2
Coils X1 to Y
Increase the number of turns of 2. In this embodiment, by setting the number of turns to 1200 turns at this time, the inductance can be obtained relatively easily and a large value of about 10 mH, leading to a high impedance, and low power consumption of the entire apparatus. Made possible.

【0019】なお、この巻回数は、消費電力を特に低く
する必要が無い場合には、1200ターンより少なくて
も良い。この巻回数を減少させた場合の実験を行った結
果、50ターン程度まで少なくした場合でも十分に機能
することが確認された。
The number of turns may be less than 1200 turns unless it is necessary to reduce the power consumption. As a result of conducting an experiment in which the number of windings was reduced, it was confirmed that even when the number of turns was reduced to about 50 turns, the function was sufficient.

【0020】磁路形成部1の各バーにコイル体3が取り
付けられた磁界検出センサ10は、さらに図3に示すよ
うに、基板4に対して取り付けられる。この基板4は、
絶縁材料によって平面略円形状に成形されており、その
一方の主面4Aの中央に平面円環状の立上がり壁部5が
形成されている。この立上がり壁部5により囲まれた基
板4の主面4Aには、その中心位置に磁路形成部1の孔
部1fと略同径の穴部11が形成されている。また、立
上がり壁部5には、磁路形成部1の各バーの幅と略同一
幅を有する切欠部6,7,8,9が形成されている。こ
のうち、切欠部6と切欠部8が穴部11を中心として相
互に対峙しており、また、切欠部7と切欠部9も穴部1
1を中心として相互に対峙している。
The magnetic field detection sensor 10 in which the coil body 3 is mounted on each bar of the magnetic path forming section 1 is further mounted on the substrate 4 as shown in FIG. This substrate 4
It is formed in a substantially circular planar shape by an insulating material, and a planar annular rising wall portion 5 is formed at the center of one main surface 4A. A hole 11 having substantially the same diameter as the hole 1f of the magnetic path forming portion 1 is formed at the center of the main surface 4A of the substrate 4 surrounded by the rising wall 5. The rising wall 5 has cutouts 6, 7, 8, and 9 having substantially the same width as the width of each bar of the magnetic path forming section 1. Of these, the notch 6 and the notch 8 face each other around the hole 11, and the notch 7 and the notch 9 also
They are facing each other around 1.

【0021】このような構成を有する基板4は、その切
欠部6,7,8,9に対して磁界検出センサ10の磁路
形成部1における各バーの端部が嵌めこまれるように取
り付けられる。このとき、図3に示すように、磁路形成
部1の孔部1fは、基板4の穴部11と平面位置が一致
するように位置決めされる。そして、この状態で孔部1
fと穴部11とを図示しない固定ガイドピンが嵌合する
ことによって、磁界検出センサ10が基板4に対して固
定される。なお、この固定ガイドピンは、磁路形成部1
の中心を示す指標としての機能をも有している。
The substrate 4 having such a configuration is attached so that the ends of the bars in the magnetic path forming portion 1 of the magnetic field detection sensor 10 are fitted into the cutout portions 6, 7, 8, and 9, respectively. . At this time, as shown in FIG. 3, the hole portion 1f of the magnetic path forming portion 1 is positioned so that the hole 11 of the substrate 4 and the plane position coincide with each other. Then, in this state, the hole 1
The magnetic field detection sensor 10 is fixed to the board 4 by fitting a fixed guide pin (not shown) into the hole f and the hole 11. The fixed guide pin is provided in the magnetic path forming portion 1.
It also has a function as an index indicating the center of.

【0022】さらに、立上がり壁部5により囲まれた基
板4の主面4Aには、磁界検出センサ10の各コイルX
1〜Y2からの導線が半田付けで接続される金属のピン
部材12が8本取り付けられている。各ピン部材12
は、基板4のもう一方の主面4Bまで貫通している。そ
して、基板4のもう一方の主面4Bには後述する励磁手
段42,平滑回路43等を構成するIC等のチップ部品
(図示せず)が取り付けられており、各ピン部材12
は、このチップ部品の端子を介して後述するケーブル1
3と接続されることになる。
Further, on the main surface 4A of the substrate 4 surrounded by the rising wall 5, each coil X
Eight metal pin members 12 to which the conductors from 1 to Y2 are connected by soldering are attached. Each pin member 12
Penetrates to the other main surface 4B of the substrate 4. On the other main surface 4B of the substrate 4, a chip component (not shown) such as an IC constituting an exciting means 42, a smoothing circuit 43 and the like, which will be described later, is attached.
Is a cable 1 to be described later through terminals of the chip component.
3 will be connected.

【0023】一方、立上がり壁部5の外側の基板4の両
主面には、複数の取り付け孔14,14が穿設されてい
る。ここで、図面上はこの取り付け孔14が2つとなっ
ているが、この取り付け孔14の数については、3つあ
るいはそれ以上としても良い。
On the other hand, a plurality of mounting holes 14, 14 are formed in both main surfaces of the substrate 4 outside the rising wall portion 5. Here, the number of the mounting holes 14 is two in the drawing, but the number of the mounting holes 14 may be three or more.

【0024】なお、説明の便宜のため、上述した磁界検
出センサ10,固定ガイドピン,ピン部材12,チップ
部品,ケーブル13等が取り付けられた基板4を、検出
センサ部20と呼ぶ。
For convenience of explanation, the substrate 4 on which the above-described magnetic field detection sensor 10, fixed guide pins, pin members 12, chip components, cables 13 and the like are mounted is referred to as a detection sensor unit 20.

【0025】図4は、本発明の角度検出装置30の要部
断面図である。この角度検出装置30は、略カップ状の
筐体21の内部にステーター22が取り付けられてお
り、この筐体21とステーター22とで形成される空間
部に、ローター23、支柱26,26、上述した検出セ
ンサ部20が配設される。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of the angle detecting device 30 of the present invention. In the angle detecting device 30, a stator 22 is mounted inside a substantially cup-shaped housing 21, and a rotor 23, supports 26, 26, and a space 23 formed in the space formed by the housing 21 and the stator 22. The detected sensor unit 20 is provided.

【0026】ローター23は、円盤状の回転子24とこ
の回転子24の主面の中心に一体に取り付けられたシャ
フト部25とからなり、このシャフト部25が、ステー
ター22の中央に形成されたローター取付開口部27に
対して、ボールベアリング28,28及びスペーサ29
を介して回転可能に取り付けられる。具体的には、シャ
フト部25は、その直径がボールベアリング28,28
の内径と略同一となっている。さらに、シャフト部25
は、その回転子24に取り付けられる側にボールベアリ
ング28の内径より大径とされた突当て部25aが形成
されている。そして、ローター23は、シャフト部25
の突当て部25aがボールベアリング28に突き当てら
れることによって、ステーター22のローター取付開口
部27に対して回転可能に取り付けられる。
The rotor 23 includes a disk-shaped rotor 24 and a shaft 25 integrally attached to the center of the main surface of the rotor 24. The shaft 25 is formed at the center of the stator 22. The ball bearings 28, 28 and the spacer 29
It is rotatably mounted via. More specifically, the shaft portion 25 has a ball bearing 28, 28
It is almost the same as the inside diameter of Further, the shaft portion 25
On the side attached to the rotor 24, an abutment portion 25a having a diameter larger than the inner diameter of the ball bearing 28 is formed. Then, the rotor 23 is
Is abutted against the ball bearing 28 so as to be rotatably attached to the rotor attachment opening 27 of the stator 22.

【0027】ここで、図5を参照してローター23の構
造について説明する。ローター23は、その回転子24
がプラスティックマグネットにより円盤状に成形されて
いる。この回転子24は、図5の矢印で示すように、円
盤形状の盤面平面内方向の一方向に磁化されている。こ
のような構成の回転子24は、上述した磁界検出センサ
10に対する外部磁界の発生手段としての機能を有して
いる。
Here, the structure of the rotor 23 will be described with reference to FIG. The rotor 23 has its rotor 24
Is formed into a disk shape by a plastic magnet. The rotor 24 is magnetized in one direction in the plane of the disk-shaped surface as shown by the arrow in FIG. The rotor 24 having such a configuration has a function as a means for generating an external magnetic field with respect to the magnetic field detection sensor 10 described above.

【0028】回転子24は、その磁界検出センサ10と
対峙する盤面平面内の回転中心点に、小径のガイド穴3
1が刻設されている。このガイド穴31は、検出センサ
部20をステーター22に対して取り付ける際に、この
検出センサ部20の位置合わせのために利用される。
The rotor 24 has a small-diameter guide hole 3 at a rotation center point in the plane of the board facing the magnetic field detection sensor 10.
1 is engraved. The guide hole 31 is used for positioning the detection sensor unit 20 when the detection sensor unit 20 is attached to the stator 22.

【0029】検出センサ部20は、図4に示すように、
ステーター22と一体形成された支柱26,26を介し
てローター23が組み込まれたステーター22に取り付
けられることにより、ローター23の回転子24からの
磁界を検出する手段となす。具体的には、検出センサ部
20は、基板4の立上がり壁部5をローター23に対峙
する方向に向け、かつネジ32,32を取り付け孔1
4,14を介して支柱26,26の図示しないネジ穴に
ねじ込むことによって、ステーター22に対して固定さ
れる。
The detection sensor unit 20, as shown in FIG.
By being attached to the stator 22 in which the rotor 23 is incorporated via the supporting columns 26, 26 formed integrally with the stator 22, it serves as means for detecting a magnetic field from the rotor 24 of the rotor 23. More specifically, the detection sensor unit 20 is configured such that the rising wall 5 of the substrate 4 faces the direction facing the rotor 23, and the screws 32 are attached to the mounting holes 1.
It is fixed to the stator 22 by screwing into the screw holes (not shown) of the columns 26, 26 via the holes 4, 14.

【0030】このとき、図6(a)及び(b)に示すよ
うに、検出センサ部20における磁路形成部1の孔部1
fの中心と回転子24のガイド穴31とが同軸になるよ
うに位置合わせを行う。具体的には、磁路形成部1の孔
部1fと基板4の穴部11とに嵌合した上述の固定ガイ
ドピンの中心と、回転子24のガイド穴31とが同軸に
なるように位置合わせの微調整を行う。また、このと
き、図6(a)及び(b)に示すように、回転子24の
盤面により作られる平面と磁路形成部1により作られる
平面とが所定の間隔を有して略平行となるように微調整
を行う。これら各微調整により、角度検出装置30にお
いては、精度の良い出力信号を得ることができる。
At this time, as shown in FIGS. 6A and 6B, the hole 1 of the magnetic path forming section 1 in the detection sensor section 20 is formed.
Positioning is performed so that the center of f and the guide hole 31 of the rotor 24 are coaxial. Specifically, the center of the above-mentioned fixed guide pin fitted into the hole 1f of the magnetic path forming portion 1 and the hole 11 of the substrate 4 is positioned so that the guide hole 31 of the rotor 24 is coaxial. Fine-tune the alignment. At this time, as shown in FIGS. 6A and 6B, the plane formed by the board of the rotor 24 and the plane formed by the magnetic path forming unit 1 are substantially parallel with a predetermined interval. Make fine adjustments so that With these fine adjustments, the angle detection device 30 can obtain an accurate output signal.

【0031】なお、図4に示すように、検出センサ部2
0における基板4の主面4B側には、ケーブル13が上
述のように接続される。このケーブル13は、筐体21
の穴部33に取り付けられたパッキング部材34を介し
てこの筐体21の外部に引き出される。
Note that, as shown in FIG.
The cable 13 is connected to the main surface 4B side of the substrate 4 at 0 as described above. This cable 13 is
The housing 21 is drawn out of the housing 21 via a packing member 34 attached to the hole 33.

【0032】ここで、図7を参照して、角度検出装置3
0において磁界を検出する原理について説明する。上述
のように、ローター23の回転子24が盤面平面内の一
方向に着磁されたプラスティックマグネットを用いてい
ることから、このプラスティックマグネットが外部に作
る磁界(以下、外部磁界という。)によって、検出セン
サ部20における磁界検出センサ10には、一方向の略
一様な磁界が印加される。磁界検出センサ10に印加さ
れている磁界は、ローター23の回転に伴って回転す
る。従って、磁界検出センサ10の各軸からの出力信号
は、外部磁界のその軸方向成分の強さに応じた出力とな
る。具体的には、後述の如く、出力信号は、回転子24
からの磁界が回転する事で正弦波状に変化することにな
る。
Here, referring to FIG.
The principle of detecting a magnetic field at 0 will be described. As described above, since the rotor 24 of the rotor 23 uses the plastic magnet magnetized in one direction in the plane of the board, the magnetic field generated by the plastic magnet to the outside (hereinafter, referred to as an external magnetic field). A substantially uniform magnetic field in one direction is applied to the magnetic field detection sensor 10 in the detection sensor unit 20. The magnetic field applied to the magnetic field detection sensor 10 rotates with the rotation of the rotor 23. Therefore, the output signal from each axis of the magnetic field detection sensor 10 is an output corresponding to the strength of the axial component of the external magnetic field. Specifically, as described later, the output signal is output from the rotor 24.
As a result, the magnetic field changes in a sinusoidal manner by rotation.

【0033】次に、図8を参照して、検出センサ部20
の磁界検出センサ10がローター23の回転角度を検出
する方法について説明する。図8は、検出センサ部20
の回路構成の一例を示す図である。なお、この図では、
磁界検出センサ10に関しては、動作機能に寄与する磁
路形成部1とその各軸(各バー)に位置するコイルX1
〜Y2のみを抽出して示している。
Next, referring to FIG.
The method by which the magnetic field detection sensor 10 detects the rotation angle of the rotor 23 will be described. FIG. 8 shows the detection sensor unit 20.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the circuit configuration of FIG. In this figure,
Regarding the magnetic field detection sensor 10, the magnetic path forming part 1 contributing to the operation function and the coil X1 located on each axis (each bar) thereof
Only Y2 is extracted and shown.

【0034】図8に示すこの回路においては、抵抗R
1,R2,R3、トランジスタTR1,TR2、コンデ
ンサC1、及びIC1からなる高周波発振器41とトラ
ンスTとからなる励磁手段42によって励磁を行うよう
になっている。なお、この高周波発振器41は、マルチ
バイブレータ回路を応用したものとなっている。
In this circuit shown in FIG.
1, and R2, R3, transistors TR1 and TR2, a capacitor C1, and a high-frequency oscillator 41 composed of IC1 and an excitation means 42 composed of a transformer T are used to excite. The high-frequency oscillator 41 uses a multivibrator circuit.

【0035】また、この回路の出力側には、抵抗R8,
R9,R10,R11、コンデンサC2,C3,C4,
C5、及びコンデンサC6,C7により構成された平滑
回路43がダイオードD2〜D5を介して磁界検出セン
サ10と接続されている。
The output side of this circuit includes a resistor R8,
R9, R10, R11, capacitors C2, C3, C4
A smoothing circuit 43 including C5 and capacitors C6 and C7 is connected to the magnetic field detection sensor 10 via diodes D2 to D5.

【0036】ここで、高周波発振器41の出力は、励磁
手段42の検出感度が最良となる周期が約40μS、パ
ルス幅が約2μSに設定した。又、高周波発振器41の
IC1は、ヒステリシスを持ったシュミット・インバー
タを用いることにより、チャタリングを防止している。
この出力は、コイルのインダクタンスが大きいので、後
述のように磁路形成部1の磁界がHdとなるようトラン
スTで3倍に昇圧して、この磁路形成部1を励磁してい
る。
Here, the output of the high-frequency oscillator 41 is set so that the period at which the detection sensitivity of the exciting means 42 becomes the best is about 40 μS and the pulse width is about 2 μS. The IC1 of the high-frequency oscillator 41 uses a Schmitt inverter having hysteresis to prevent chattering.
Since this output has a large inductance of the coil, the transformer T boosts the output three times so that the magnetic field of the magnetic path forming unit 1 becomes Hd, and excites the magnetic path forming unit 1 as described later.

【0037】磁路形成部1に巻装される各コイルは、励
磁電圧が印加されたときに磁界の方向が、X軸のコイル
X1,X2では外向きになり、Y軸のコイルY1,Y2
では内向きになるように巻装され、各コイルの一方がト
ランスTの片側に、他方は各々抵抗R4〜R7を介して
トランスTの他の片側に結線されている。励磁電圧が印
加されたときの磁界の強さは、磁路形成部1に巻装され
る各コイルのインピーダンス変化が急峻となる磁界Hd
まで励振される。
When the excitation voltage is applied, the direction of the magnetic field of each of the coils wound around the magnetic path forming unit 1 becomes outward in the X-axis coils X1 and X2, and the Y-axis coils Y1 and Y2
Are wound inward, and one of the coils is connected to one side of the transformer T and the other is connected to the other side of the transformer T via resistors R4 to R7. The strength of the magnetic field when the excitation voltage is applied is determined by the magnetic field Hd at which the impedance of each coil wound around the magnetic path forming unit 1 changes sharply.
Excited until.

【0038】ここで、外部磁界が加わっていない場合を
考えると、磁路形成部1の形状、各コイルの巻数、励磁
電圧による磁界Hdも等しい。従って、磁路形成部1に
おける各軸のコイルのインピーダンスも等しくなるから
抵抗R4〜R7の両端に生じる励磁電圧の大きさは皆等
しく、ダイオードD2〜D5を経て各抵抗R8〜R11
及び、コンデンサC2,C3,C4,C5、及びコンデ
ンサC6,C7による平滑回路43を経た出力も等しく
なるので、X軸出力Vx及びY軸出力Vyの出力は零とな
る。なお、この平滑回路43は、励磁電圧の周期よりも
十分大きな時定数をもたせてある。
Here, assuming that no external magnetic field is applied, the shape of the magnetic path forming portion 1, the number of turns of each coil, and the magnetic field Hd due to the excitation voltage are also equal. Therefore, since the impedance of the coils of each axis in the magnetic path forming unit 1 becomes equal, the magnitudes of the excitation voltages generated at both ends of the resistors R4 to R7 are all equal, and the resistors R8 to R11 are connected via the diodes D2 to D5.
The outputs of the capacitors C2, C3, C4, C5 and the capacitors C6, C7 that have passed through the smoothing circuit 43 are also equal, so that the outputs of the X-axis output Vx and the Y-axis output Vy become zero. The smoothing circuit 43 has a time constant sufficiently larger than the period of the excitation voltage.

【0039】次に、外部磁界が磁路形成部1に加わった
場合を考えると、X軸のコイルX2の部分では、外部磁
界のX成分Hxの向きと励磁電圧による磁界Hdの向きと
が互いに逆であるから、この部分の磁界強度は下がり、
コイルのインピーダンスが周知のように大きくなり、抵
抗R6端の励磁電圧も大きくなる。逆にX軸のコイルX
1では、外部磁界のX成分Hxの向きと励磁電圧による
磁界Hdの向きとが互いに同じとなり、磁界強度は上が
るのでインピーダンスは小さくなり、抵抗R7端の励磁
電圧も小さくなる。
Next, considering a case where an external magnetic field is applied to the magnetic path forming unit 1, in the X-axis coil X2, the direction of the X component Hx of the external magnetic field and the direction of the magnetic field Hd due to the excitation voltage are mutually different. Because it is the opposite, the magnetic field strength in this part decreases,
As is well known, the impedance of the coil increases, and the excitation voltage at the end of the resistor R6 also increases. Conversely, X-axis coil X
In 1, the direction of the X component Hx of the external magnetic field is the same as the direction of the magnetic field Hd due to the excitation voltage, and the magnetic field strength increases, so that the impedance decreases and the excitation voltage at the end of the resistor R7 decreases.

【0040】この結果、平滑回路43を経たX軸コイル
X2側の電圧が上がり、X軸コイルX1側の電圧が下が
るので、X軸出力Vxは、図中矢印で示した方向に現れ
る。なお、外部磁界のX成分Hxの方向が逆となればX
軸出力Vxも逆方向となることは説明を要しない。この
ように、X軸出力Vxは、外部磁界のX軸成分Hxの強さ
に応じた出力が得られることになる。
As a result, the voltage on the X-axis coil X2 through the smoothing circuit 43 increases, and the voltage on the X-axis coil X1 decreases, so that the X-axis output Vx appears in the direction indicated by the arrow in the figure. If the direction of the X component Hx of the external magnetic field is reversed, X
It is not necessary to explain that the shaft output Vx is also in the opposite direction. As described above, an output corresponding to the intensity of the X-axis component Hx of the external magnetic field is obtained as the X-axis output Vx.

【0041】以下、Y軸出力についても、磁路形成部1
のY軸コイルY1,Y2が、X軸コイルに対して励磁電
圧による磁界Hdの向きが逆で空間配置が90°異なる
こと以外は同じであるから、同様に外部磁界のY軸成分
Hyの強さに比例した出力が得られることになる。
Hereinafter, the magnetic path forming unit 1
Are the same except that the direction of the magnetic field Hd due to the excitation voltage is opposite to that of the X-axis coil and the spatial arrangement is different by 90 °, so that the Y-axis component Hy of the external magnetic field is similarly strong. Thus, an output proportional to the output will be obtained.

【0042】したがって、上述のように、ローター23
の回転子24からの外部磁界によって、磁界検出センサ
10には、一方向の略一様な磁界が印加される。そし
て、磁界検出センサ10のX軸からの出力信号は、ロー
ター23の回転に伴う磁界の回転により、正弦波状に変
化することになる。一方、磁界検出センサ10のY軸か
らの出力信号は、X軸からの出力信号より90度位相の
ずれた信号となる。
Therefore, as described above, the rotor 23
A substantially uniform magnetic field in one direction is applied to the magnetic field detection sensor 10 by an external magnetic field from the rotor 24 of FIG. Then, the output signal from the X-axis of the magnetic field detection sensor 10 changes sinusoidally due to the rotation of the magnetic field accompanying the rotation of the rotor 23. On the other hand, the output signal from the Y-axis of the magnetic field detection sensor 10 is a signal shifted by 90 degrees in phase from the output signal from the X-axis.

【0043】図9に、角度検出装置30におけるロータ
ー23の回転角度と出力電圧との関係を測定した結果に
ついて示す。この特性図から明らかなように、出力信号
Vx,Vyとして、互いに位相が90度ずれた正弦波及び
余弦波のアナログ出力が、少ない誤差で高精度に得られ
ている。また、各出力信号Vx,Vyの周期は、ローター
23が一回転すると一周期となることがわかる。
FIG. 9 shows the result of measuring the relationship between the rotation angle of the rotor 23 and the output voltage in the angle detection device 30. As is clear from this characteristic diagram, analog outputs of sine and cosine waves whose phases are shifted from each other by 90 degrees are obtained with high accuracy with small errors as the output signals Vx and Vy. Further, it can be seen that the cycle of each of the output signals Vx and Vy becomes one cycle when the rotor 23 makes one rotation.

【0044】このように、角度検出装置30によれば、
十字型の磁路形成部1の直交する2軸であるバー1X及
びバー1Yにそれぞれ一対のコイルを設けた磁界検出セ
ンサ10と、励磁手段42,平滑回路43等の回路と、
磁界検出センサ10に一方向の略一様な磁界を印加する
プラスティックマグネットの回転子24を備えたロータ
ー23、という簡便な構成を有しながら、ローター23
の回転に比例した周期を有するアナログの正弦波及び余
弦波による信号を出力することができる。
As described above, according to the angle detecting device 30,
A magnetic field detection sensor 10 in which a pair of coils are provided on bars 1X and 1Y, which are two axes orthogonal to each other in the cross-shaped magnetic path forming unit 1, and circuits such as an exciting unit 42 and a smoothing circuit 43;
While having a simple configuration of a rotor 23 having a plastic magnet rotor 24 that applies a substantially uniform magnetic field in one direction to the magnetic field detection sensor 10, the rotor 23 has a simple structure.
Can output signals of analog sine and cosine waves having a period proportional to the rotation of.

【0045】なお、角度検出装置30によれば、上述の
ようにエッチングの手法を用いて磁路形成部1の加工を
していることから、磁路形成部1の寸法及び形状を正確
に出すことができ、この結果、各出力信号Vx,Vyにつ
いて、その位相差を調整することなしに正確な出力を得
ることができる。
According to the angle detecting device 30, since the magnetic path forming portion 1 is processed by using the etching method as described above, the dimensions and the shape of the magnetic path forming portion 1 are accurately obtained. As a result, accurate output can be obtained for each of the output signals Vx and Vy without adjusting the phase difference.

【0046】さらに、角度検出装置30によれば、ロー
ター23側と検出センサ部20側とで摺動部分を有しな
いので、摺動部品の摩耗等による寿命を考慮する必要が
ない。
Further, according to the angle detecting device 30, since there is no sliding portion between the rotor 23 and the detecting sensor section 20, it is not necessary to consider the life due to abrasion of the sliding parts.

【0047】さらにまた、角度検出装置30によれば、
ボビン2にコイルを巻回したコイル体3を磁路形成部1
の各バーに取り付ける構成としたので、コイルの巻回が
し易く、多巻回も容易であり、さらには巻回の作業を別
工程で行うことができるので、組立効率が大幅にアップ
する。
Further, according to the angle detecting device 30,
The coil body 3 in which the coil is wound around the bobbin 2 is connected to the magnetic path forming unit 1.
, The coil can be easily wound, multiple windings can be easily performed, and the winding operation can be performed in a separate step, so that the assembling efficiency is greatly improved.

【0048】また、角度検出装置30によれば、磁路形
成部1,基板4,及び回転子24のそれぞれの中心位置
に、孔部1f,穴部11,及びガイド穴31を設けたこ
とから、これらを基準としてそれぞれの正確な位置決め
を行うことが可能となり、これにより安価でかつ性能の
良い製品を提供することが可能となる。
Further, according to the angle detecting device 30, since the hole 1f, the hole 11, and the guide hole 31 are provided at the center positions of the magnetic path forming portion 1, the substrate 4, and the rotor 24, respectively. It is possible to perform accurate positioning on the basis of the above, thereby providing a low-cost and high-performance product.

【0049】図10及び図11に、ローター23の変形
例を示す。なお、上述した実施の形態と同一の部分には
同一の符号を付している。図10は、ローターについて
回転子の形状を矩形の板状とした場合を示している。図
10に示すこのローター23Aでは、この回転子24A
を長手方向に磁化した棒状の磁石を用いることとしてい
る。
FIGS. 10 and 11 show a modified example of the rotor 23. FIG. Note that the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals. FIG. 10 shows a case where the rotor has a rectangular plate shape with respect to the rotor. In this rotor 23A shown in FIG.
Is a bar-shaped magnet magnetized in the longitudinal direction.

【0050】また、図11に示すローター23Bは、全
体略円盤状の回転子24Bに2つの磁石44,45を取
り付けたものである。具体的には、ローター23Bは、
回転子24Bの主面外側の、ガイド穴31を中心とした
対称位置に、一対の切欠部46,46が形成されてお
り、この切欠部46,46に対して磁石44,45が嵌
合されることにより、平面略円形の形状を呈している。
このローター23Bでは、取り付けられた2つの磁石4
4,45につき、その磁化の方向が互いに同じように、
磁石44の外側がN極になり、磁石45の内側がN極に
なるようにそれぞれ磁化されている。なお、ローター2
3Bに取り付けられる磁石の数については、この例に限
定されるものではないことは勿論である。
The rotor 23B shown in FIG. 11 is obtained by attaching two magnets 44 and 45 to a rotor 24B having a substantially disk shape. Specifically, the rotor 23B is
A pair of cutouts 46, 46 are formed at symmetrical positions around the guide hole 31 outside the main surface of the rotor 24B, and the magnets 44, 45 are fitted into the cutouts 46, 46. As a result, it has a substantially circular shape in a plane.
In this rotor 23B, two magnets 4
For 4,45, the magnetization directions are the same as each other,
The magnet is magnetized so that the outside of the magnet 44 has an N pole and the inside of the magnet 45 has an N pole. In addition, rotor 2
Needless to say, the number of magnets attached to 3B is not limited to this example.

【0051】なお、上記ローター23Aの回転子24A
及びローター23Bの磁石44,45の材質について
は、上述のプラスティックマグネットの他に、フェライ
トマグネット等の焼結磁石、CuNiFe,FeCrC
o等の合金磁石であっても良い。また、回転子の形状
は、上述の例だけに限定されるものでないことは勿論で
あり、検出センサ部20の磁界検出センサ10に対して
略一様の外部磁界を印加するものであればよい。
The rotor 24A of the rotor 23A
As for the materials of the magnets 44 and 45 of the rotor 23B, in addition to the above-mentioned plastic magnets, sintered magnets such as ferrite magnets, CuNiFe, FeCrC
An alloy magnet such as o may be used. In addition, the shape of the rotor is not limited to the above-described example, but may be any as long as it applies a substantially uniform external magnetic field to the magnetic field detection sensor 10 of the detection sensor unit 20. .

【0052】次に、角度検出装置の他の構成例について
図12及び図13を参照して説明する。なお、上述した
実施の形態と同一の部分については同一の符号を付し、
その説明を適宜省略する。図12に示すこの角度検出装
置50では、回転軸51の先端側の主面51Aに上述し
たプラスティックマグネットによる回転子24を組み込
んだハウジング52が取り付けられている。
Next, another example of the configuration of the angle detecting device will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals,
The description is omitted as appropriate. In the angle detecting device 50 shown in FIG. 12, a housing 52 in which the rotor 24 made of the above-described plastic magnet is incorporated is attached to a main surface 51A on the distal end side of the rotating shaft 51.

【0053】回転軸51は、例えば回転角度の測定対象
となる図示しない所定の工作機械における回転シャフト
等を用いることができる。
As the rotating shaft 51, for example, a rotating shaft of a predetermined machine tool (not shown) for measuring a rotation angle can be used.

【0054】ハウジング52は、具体的には図13に示
すように、全体略リング状の外形を呈しており、その中
央には回転子24を取り付けるためこの回転子24の直
径と同径に形成された円形の取付部53を有し、その主
面には孔部54が4箇所に形成されている。そして、角
度検出装置50においては、このハウジング52の取付
部53に対して回転子24を嵌入し、この状態でハウジ
ング52を回転軸51の主面51Aに当接し、さらにこ
の状態で各孔部54にねじ55によりねじ込むことによ
り、回転軸51の主面51Aに対してハウジング52及
び回転子24が取り付けられる。なお、この取り付けに
あたっては、回転軸51の回転中心と回転子24のガイ
ド穴31とが同軸になるよう位置決めを行う。
As shown in FIG. 13, the housing 52 has a substantially ring-shaped outer shape, and is formed at the center thereof with the same diameter as the diameter of the rotor 24 in order to mount the rotor 24 thereon. It has a circular mounting portion 53 with four holes 54 formed in its main surface. In the angle detecting device 50, the rotor 24 is fitted into the mounting portion 53 of the housing 52, and in this state, the housing 52 contacts the main surface 51A of the rotating shaft 51. The housing 52 and the rotor 24 are attached to the main surface 51 </ b> A of the rotating shaft 51 by screwing the housing 52 with the screw 55. In this attachment, positioning is performed so that the rotation center of the rotation shaft 51 and the guide hole 31 of the rotor 24 are coaxial.

【0055】そして、角度検出装置50では、この回転
子24に対して、図3に示した磁界検出センサ10が組
み込まれた基板56の立上がり壁部5が対峙するように
配設される。なお、この基板56は、その外形が平面略
正方形状となっているところを除いては上述した基板4
と全く同様の構成であり、一方の主面56Aの中央部に
上記立上がり壁部5が形成され、もう一方の主面56B
に上述した励磁手段42,平滑回路43等を構成するI
C等のチップ部品、ケーブル13が取り付けられてい
る。
In the angle detecting device 50, the rising wall 5 of the substrate 56 in which the magnetic field detecting sensor 10 shown in FIG. The substrate 56 has the same structure as that of the substrate 4 except that the outer shape is substantially square in a plane.
The upright wall portion 5 is formed at the center of one main surface 56A, and the other main surface 56B
The I, which constitutes the exciting means 42, the smoothing circuit 43, etc.
A chip component such as C and a cable 13 are attached.

【0056】基板56は、例えば図示しない所定の固定
器具等に対して取り付けられ、一方、ハウジング52及
び回転子24が配設された回転軸51は、図示しない軸
受けによって図の矢印AB方向に回転可能に支持され
る。ここで、回転子24と基板56の立上がり壁部5と
は、上述の実施の形態と同様に、磁路形成部1の孔部1
fと基板56の上記穴部(図示せず)とに嵌合した固定
ガイドピンの中心と、回転子24のガイド穴31とが同
軸となり、図6(a)及び(b)に示したように、回転
子24の盤面により作られる平面と立上がり壁部5に組
み込まれた磁路形成部1により作られる平面とが所定の
間隔を有して略平行となるように位置決めがなされる。
このように位置決めがなされることにより、角度検出装
置50においては、精度の良い出力信号が得られる。
The substrate 56 is attached to, for example, a predetermined fixing device or the like (not shown). On the other hand, the rotating shaft 51 on which the housing 52 and the rotor 24 are disposed is rotated in a direction indicated by an arrow AB by a bearing (not shown). Supported as possible. Here, the rotor 24 and the rising wall 5 of the substrate 56 are connected to the hole 1 of the magnetic path forming unit 1 in the same manner as in the above-described embodiment.
f and the center of the fixed guide pin fitted into the hole (not shown) of the substrate 56 and the guide hole 31 of the rotor 24 are coaxial, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Then, the positioning is performed so that the plane formed by the board surface of the rotor 24 and the plane formed by the magnetic path forming portion 1 incorporated in the rising wall portion 5 are substantially parallel with a predetermined interval.
By performing the positioning in this manner, the angle detection device 50 can obtain an accurate output signal.

【0057】この実施の形態では、プラスティックマグ
ネットによる回転子24をハウジング52を介して回転
軸51の先端側の主面51Aに取り付ける構成とした
が、この回転子24を回転軸51の主面51Aに直接取
り付ける構成としても良いことは勿論である。
In this embodiment, the rotor 24 made of a plastic magnet is attached to the main surface 51A on the distal end side of the rotary shaft 51 via the housing 52. However, this rotor 24 is attached to the main surface 51A of the rotary shaft 51. Needless to say, it may be configured to be directly attached to the camera.

【0058】この角度検出装置50によれば、回転角度
の測定対象となる工作機械等の回転軸51の先端側の主
面51Aに回転子24を取り付けることとしたので、上
述した筐体21,ステーター22等の機械部品を省略す
ることができ、更に簡便な構成とすることが可能とな
る。
According to the angle detecting device 50, the rotor 24 is attached to the main surface 51A on the tip end side of the rotating shaft 51 of the machine tool or the like whose rotational angle is to be measured. Mechanical parts such as the stator 22 can be omitted, and a further simple configuration can be achieved.

【0059】また、角度検出装置50によれば、磁界検
出センサの磁界に対する検出感度が非常に高いので、回
転子24をフェライト磁性粉を用いたプラスティックマ
グネットとした場合でも、この回転子24と磁界検出セ
ンサとに十分な間隔を持たせてそれぞれを配置すること
が可能であることが確認された。また、回転子24の磁
性材料,寸法,形状を選択することにより、この間隔を
変えることが可能であることが確認された。
According to the angle detecting device 50, the detection sensitivity of the magnetic field detection sensor to the magnetic field is very high. Therefore, even when the rotor 24 is a plastic magnet using ferrite magnetic powder, the rotor It has been confirmed that it is possible to arrange each of them with a sufficient distance from the detection sensor. Further, it was confirmed that this interval can be changed by selecting the magnetic material, size, and shape of the rotor 24.

【0060】なお、角度検出装置50においては、例え
ば回転軸51の回転角度の範囲が狭い等の場合には、基
板56側を回転軸51の主面51Aに取り付け、回転子
24側を固定とする構成としてもよいことは勿論であ
る。
In the angle detecting device 50, for example, when the range of the rotation angle of the rotating shaft 51 is narrow, the substrate 56 is fixed to the main surface 51A of the rotating shaft 51 and the rotor 24 is fixed. Needless to say, such a configuration may be adopted.

【0061】次に、磁路形成部1の変形例について図1
4及び図15を参照して説明する。図14に示す磁路形
成部1Aは、6つのバー1a,1b,1c,1d,1
g,及び1hが中心部1eから同一平面上に放射状に延
設されている。ここで中心部1eは、図1に示す磁路形
成部1と同様に、円板形状を成すとともに、その中央に
孔部1fが穿設されている。また、各バー1a,1b,
1c,1d,1g,及び1hは、図14に示すように、
バー1aとバー1b、バー1cとバー1d、及びバー1
gとバー1hとがそれぞれ一直線状となり、かつ各バー
1a,1b,1c,1d,1g,及び1hが相互に60
度の角度をなすように中心部1eにより連結されてい
る。
Next, a modification of the magnetic path forming section 1 will be described with reference to FIG.
4 and FIG. The magnetic path forming part 1A shown in FIG. 14 has six bars 1a, 1b, 1c, 1d, 1
g and 1h extend radially from the center 1e on the same plane. Here, similarly to the magnetic path forming portion 1 shown in FIG. 1, the central portion 1e has a disk shape, and a hole 1f is formed in the center thereof. Also, each bar 1a, 1b,
1c, 1d, 1g, and 1h are as shown in FIG.
Bar 1a and bar 1b, bar 1c and bar 1d, and bar 1
g and the bar 1h are respectively linear, and each bar 1a, 1b, 1c, 1d, 1g, and 1h is 60
They are connected by a central portion 1e so as to form an angle of degrees.

【0062】角度検出装置30あるいは角度検出装置5
0をこの磁路形成部1Aを用いて構成する場合には、磁
界検出センサを構成するために6個のコイル体3を各バ
ーに取り付けることになるが、動作原理等については上
述した実施の形態と同様であるので、その説明を省略す
る。この磁路形成部1Aを用いた磁界検出センサによれ
ば、互いに120度位相のずれた3相(U,V,W相)
のアナログ信号を出力することができる。
The angle detector 30 or the angle detector 5
In the case of using the magnetic path forming part 1A to form the magnetic field detection sensor 0, six coil bodies 3 are attached to each bar in order to form a magnetic field detection sensor. Since the configuration is the same as that of the embodiment, the description is omitted. According to the magnetic field detection sensor using the magnetic path forming portion 1A, three phases (U, V, W phases) which are shifted from each other by 120 degrees.
Can be output.

【0063】なお、磁路形成部1,1Aの各バー間の角
度は、上述した実施の形態のような相互に等角度でない
設定としてもよく、必要に応じて所定角度に変更しても
良い。
The angle between the bars of the magnetic path forming portions 1 and 1A may not be set to be equal to each other as in the above-described embodiment, or may be changed to a predetermined angle as necessary. .

【0064】図15に示す磁路形成部1Bは、上述した
磁路形成部1Aから1本置きにバー1a,1h,1dを
省いた構造、すなわち、3つのバー1b,1c,1gが
中心部1eから同一平面上に放射状に延設されており、
中心点から上記各バーが互いに120度の角度で同一平
面上を同じ長さだけ延びた構造となっている。
The magnetic path forming part 1B shown in FIG. 15 has a structure in which every other bar 1a, 1h, 1d is omitted from the above magnetic path forming part 1A, that is, three bars 1b, 1c, 1g are arranged at the center. 1e, extending radially on the same plane,
Each of the bars extends from the central point at an angle of 120 degrees on the same plane by the same length.

【0065】この場合には、3個の上記コイル体3を各
軸に配置し、磁界検出センサを構成するが、その動作に
ついてはこれまでの実施の形態と異なり、一つの方向に
対しては一つのコイルだけが対応することから、差動的
に動作することはなく、一つの方向に対して片側の動作
のみで信号を出力することになる。なお、これ以外の点
については上述した各実施の形態と同様であるので、そ
の説明を省略する。この磁路形成部1Bを用いた磁界検
出センサによれば、磁路形成部1Aを用いた磁界検出セ
ンサと同様に、互いに120度位相のずれた3相(U,
V,W相)のアナログ信号を出力することができる。
In this case, the three coil bodies 3 are arranged on each axis to constitute a magnetic field detection sensor, but the operation thereof is different from that of the previous embodiments, and Since only one coil corresponds, it does not operate differentially, and outputs a signal only in one direction in one direction. The other points are the same as those of the above-described embodiments, and the description thereof is omitted. According to the magnetic field detection sensor using the magnetic path forming unit 1B, similarly to the magnetic field detection sensor using the magnetic path forming unit 1A, the three phases (U,
(V, W phase) analog signals can be output.

【0066】なお、磁路形成部1Bを用いた磁界検出セ
ンサにおいても、この磁路形成部1Bのバーの数をさら
に増やすことで、信号の数を増やすことができる。ま
た、磁路形成部1Bの各バー相互間の角度も、相互に等
角度でない設定としてもよく、必要に応じて所定角度に
変更しても良いことは勿論である。
In the magnetic field detection sensor using the magnetic path forming section 1B, the number of signals can be increased by further increasing the number of bars of the magnetic path forming section 1B. Also, the angle between the bars of the magnetic path forming portion 1B may not be set to be equal to each other, and may be changed to a predetermined angle as needed.

【0067】次に、角度検出装置の他の実施の形態につ
いて、図16乃至図18を参照して説明する。図16
は、当該他の実施の形態である角度検出装置60の要部
断面図である。この角度検出装置60は、筐体61とス
テーター62とが、各々の端部で組み合わされて結合さ
れており、この筐体61とステーター62とで形成され
る空間部に、シャフト取付軸64と回転子65とからな
るローター63、磁界検出センサ70とセンサ取付部材
72と回路基板73等からなる検出センサ部80が配設
される。
Next, another embodiment of the angle detecting device will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of an angle detection device 60 according to another embodiment. In this angle detecting device 60, a housing 61 and a stator 62 are combined and coupled at each end, and a shaft mounting shaft 64 is provided in a space formed by the housing 61 and the stator 62. A rotor 63 composed of a rotor 65 and a detection sensor unit 80 composed of a magnetic field detection sensor 70, a sensor mounting member 72, a circuit board 73 and the like are provided.

【0068】筐体61は、略カップ状の外形を有し、そ
の中央に円形の穴部61aが形成されている。
The housing 61 has a substantially cup-shaped outer shape, and has a circular hole 61a formed in the center thereof.

【0069】ステーター62は、平面略ドーナツ状を呈
し、その中央に円筒状の立上がり壁部62aが形成さ
れ、この立上がり壁部62aの内周面がローター63を
取り付けるためのローター取付開口部66となってい
る。
The stator 62 has a substantially donut shape on a plane, and has a cylindrical rising wall portion 62a formed at the center thereof, and the inner peripheral surface of the rising wall portion 62a has a rotor mounting opening 66 for mounting the rotor 63. Has become.

【0070】ローター63は、図17に示すように、シ
ャフト取付軸64と円盤状の回転子65とからなる。シ
ャフト取付軸64は、略パイプ状の本体部64aの上部
に回転子65を係止するための略リング状の係止部64
bが設けられ、両者が一体形成されている。ここで、本
体部64aの直径は、上述した筐体61の穴部61aの
直径よりも若干小さくなっている。また、図16に示す
ように、係止部64bの図中下側からは、本体部64a
の直径より若干大とされた突当て部64cが形成され
る。
The rotor 63 comprises a shaft mounting shaft 64 and a disk-shaped rotor 65, as shown in FIG. The shaft mounting shaft 64 has a substantially ring-shaped locking portion 64 for locking the rotor 65 on the upper portion of the substantially pipe-shaped main body 64a.
b are provided, and both are integrally formed. Here, the diameter of the main body 64a is slightly smaller than the diameter of the hole 61a of the housing 61 described above. As shown in FIG. 16, the main body 64 a is located below the locking portion 64 b in the drawing.
Abutment portion 64c slightly larger than the diameter of the contact portion 64c is formed.

【0071】シャフト取付軸64は、本体部64aの長
手方向を貫通するようにシャフト挿入部64dが形成さ
れており、このシャフト挿入部64dに対して図示しな
い工作機械等の回転シャフトが挿入できるようになって
いる。さらに、シャフト取付軸64は、本体部64aの
上部に上記回転シャフトを固定するためのねじ穴である
シャフト取付孔64eが形成されている。これにより、
シャフト取付軸64は、工作機械等の回転シャフトとの
カップリングを必要としない構造となっている。
The shaft mounting shaft 64 has a shaft insertion portion 64d formed so as to penetrate in the longitudinal direction of the main body portion 64a, so that a rotating shaft of a machine tool or the like (not shown) can be inserted into the shaft insertion portion 64d. It has become. Further, the shaft mounting shaft 64 is formed with a shaft mounting hole 64e, which is a screw hole for fixing the rotating shaft, at an upper portion of the main body 64a. This allows
The shaft mounting shaft 64 does not require coupling with a rotating shaft of a machine tool or the like.

【0072】回転子65は、図17の矢印で示すよう
に、一方向に磁化されたプラスティックマグネットによ
り円盤状に成形されており、その中心に円形の穴部65
aが設けられている。この穴部65aの直径は、シャフ
ト取付軸64の突当て部64cの直径と略等しくなって
いる。そして、シャフト取付軸64の本体部64aに対
して回転子65の穴部65aを図中下側から挿入するこ
とにより、穴部65aが突当て部64cに嵌入して回転
子65がシャフト取付軸64に対して固定され、ロータ
ー63が組み上がる。
The rotor 65 is formed into a disk shape by a plastic magnet magnetized in one direction, as shown by an arrow in FIG. 17, and has a circular hole 65 at its center.
a is provided. The diameter of the hole 65a is substantially equal to the diameter of the abutting portion 64c of the shaft mounting shaft 64. Then, by inserting the hole 65a of the rotor 65 into the main body 64a of the shaft mounting shaft 64 from the lower side in the drawing, the hole 65a fits into the abutting portion 64c, and the rotor 65 is mounted on the shaft mounting shaft. The rotor 63 is fixed to the rotor 64 and the rotor 63 is assembled.

【0073】検出センサ部80は、図18に示すよう
に、磁路形成部71の各バーにコイル体3が取り付けら
れることにより磁界検出センサ70が構成され、この磁
界検出センサ70がセンサ取付部材72の図中上側に組
み込まれ、さらに回路基板73がセンサ取付部材72の
図中下側から取り付けられることによって形成される。
As shown in FIG. 18, the detection sensor section 80 has a magnetic field detection sensor 70 formed by attaching the coil body 3 to each bar of the magnetic path forming section 71, and this magnetic field detection sensor 70 is a sensor mounting member. The sensor mounting member 72 is mounted on the sensor mounting member 72 from below in the drawing.

【0074】この磁界検出センサ70の磁路形成部71
は、図1に示した磁路形成部1と同様に、略十字型の平
面形状を有し、4つのバーが円板状の中心部74から同
一平面上に放射状に延設された構成となっているが、こ
の中心部74及び中心部74の内側に形成された孔部7
5が大径となっている点が磁路形成部1と異なる。
The magnetic path forming portion 71 of the magnetic field detection sensor 70
Has a substantially cross-shaped planar shape similarly to the magnetic path forming portion 1 shown in FIG. 1, and has a configuration in which four bars are radially extended on the same plane from a disk-shaped central portion 74. The central portion 74 and the hole 7 formed inside the central portion 74
5 is different from the magnetic path forming section 1 in that it has a large diameter.

【0075】センサ取付部材72は、磁路形成部71と
同様に、略十字型の平面形状を有し、取付穴部77が形
成された筒状のベース部76の側面から4つのセンサ取
付片78が直交する四方方向に突出形成した構造となっ
ている。ここで、取付穴部77の直径は、磁路形成部7
1の孔部75の直径と等しくなっている。また、各セン
サ取付片78は、略矩形の平面形状を有し、ベース部7
6と接続される基端側に立上がり突起部79が形成さ
れ、この立上がり突起部79の上端中央に切欠部81が
形成されている。さらに、各センサ取付片78には、そ
の先端側に突起部82が形成されている。この突起部8
2は、センサ取付片78の先端側から上下方向に突出形
成しており、その上端中央に切欠部83が形成され、そ
の下端位置がベース部76の下端位置と等しくなってい
る。
The sensor mounting member 72 has a substantially cruciform planar shape similarly to the magnetic path forming portion 71, and four sensor mounting pieces are formed from the side surface of the cylindrical base portion 76 in which the mounting hole 77 is formed. 78 has a structure formed to project in four orthogonal directions. Here, the diameter of the mounting hole 77 is determined by the magnetic path forming portion 7.
It is equal to the diameter of one hole 75. Each sensor mounting piece 78 has a substantially rectangular planar shape, and
A rising protrusion 79 is formed on the base end side connected to 6, and a cutout 81 is formed in the center of the upper end of the rising protrusion 79. Further, each of the sensor mounting pieces 78 has a protruding portion 82 formed on the tip end side. This projection 8
2 is formed so as to protrude vertically from the front end side of the sensor mounting piece 78, and has a cutout 83 formed at the center of the upper end thereof, and the lower end position thereof is equal to the lower end position of the base portion 76.

【0076】このような構成とされたセンサ取付部材7
2と磁界検出センサ70は、図18に示すように、磁路
形成部71の各バーの基端側が各立上がり突起部79の
各切欠部81に嵌入され、各バーの先端側が突起部82
の切欠部83に嵌入されることによって、磁界検出セン
サ70がセンサ取付部材72に取り付けられる。
The sensor mounting member 7 configured as described above
As shown in FIG. 18, the base end side of each bar of the magnetic path forming portion 71 is fitted into each notch 81 of each rising protrusion 79, and the distal end side of each bar is formed as a projection 82.
The magnetic field detection sensor 70 is attached to the sensor attachment member 72 by being fitted into the notch 83 of the sensor.

【0077】回路基板73は、平面略ドーナツ状を呈し
た板状となっており、その中央に円形の穴部84が形成
されている。回路基板73においては、この穴部84の
直径が上述したセンサ取付部材72におけるベース部7
6の直径と略等しくなっている。回路基板73の両主面
には、図8に示した励磁手段42、平滑回路43等を構
成するIC等のチップ部品やケーブル13等が取り付け
られる。
The circuit board 73 has a plate shape having a substantially donut shape in a plane, and a circular hole 84 is formed at the center thereof. In the circuit board 73, the diameter of the hole 84 is the same as that of the base 7 in the sensor mounting member 72 described above.
6 is approximately equal to the diameter. On both main surfaces of the circuit board 73, chip parts such as ICs constituting the exciting means 42, the smoothing circuit 43 and the like shown in FIG.

【0078】この回路基板73は、穴部84をセンサ取
付部材72のベース部76に図18の下側から嵌入する
ことによって、その一方の主面と各センサ取付片78の
下側の主面とが接合する状態となり、この接合部分を例
えば接着剤で接着することにより、センサ取付部材72
に対して取り付けられる。
The circuit board 73 is formed such that the hole 84 is fitted into the base 76 of the sensor mounting member 72 from below in FIG. Are bonded to each other, and the bonding portion is bonded with, for example, an adhesive to form the sensor mounting member 72.
Attached to

【0079】このようにして完成した検出センサ部80
は、センサ取付部材72におけるベース部76の取付穴
部77をステーター62の立上がり壁部62aに嵌入す
ることによって、図16に示すように、ステーター62
上に取り付けられる。
The detection sensor unit 80 completed as described above
As shown in FIG. 16, the fitting of the mounting hole 77 of the base portion 76 of the sensor mounting member 72 into the rising wall portion 62a of the stator 62 allows the
Mounted on top.

【0080】一方、ローター63は、図16に示すよう
に、シャフト取付軸64がステーター62のローター取
付開口部66に対してボールベアリング67,67及び
スペーサ68を介して回転可能に取り付けられる。この
とき、ローター63は、シャフト取付軸64の突当て部
64cがボールベアリング67に突き当てられる位置で
固定されることにより、回転子65により形成される平
面と磁路形成部71により形成される平面とが平行かつ
一定距離を保つようになされる。
On the other hand, as shown in FIG. 16, the rotor 63 has a shaft mounting shaft 64 rotatably mounted on a rotor mounting opening 66 of the stator 62 via ball bearings 67, 67 and a spacer 68. At this time, the rotor 63 is formed by the plane formed by the rotor 65 and the magnetic path forming part 71 by fixing the abutting part 64c of the shaft mounting shaft 64 at a position where it abuts on the ball bearing 67. The plane is kept parallel and at a constant distance.

【0081】そして、この状態で筐体61の端部をステ
ーター62の端部に対して結合させることにより、筐体
61の穴部61aからシャフト取付軸64の本体部64
aの一部が露出する。なお、ケーブル13については、
筐体61の側面部に図示しない穴部を設けて、この穴部
からパッキング部材34を介して外部に引き出すように
する。
Then, in this state, the end of the housing 61 is connected to the end of the stator 62 so that the hole 61 a of the housing 61 allows the main body 64 of the shaft mounting shaft 64 to be connected.
Part of a is exposed. In addition, about the cable 13,
A hole (not shown) is provided on the side surface of the housing 61, and the hole is drawn out from the hole via the packing member 34.

【0082】このような構成を有する角度検出装置60
によれば、ローター63が回転することにより、上述し
た角度検出装置30と同様の効果が得られる。また、こ
の角度検出装置60によれば、工作機械等の回転シャフ
ト等について、カップリングを必要とせず直接シャフト
取付軸64に取り付けることを可能とし、簡便な構造に
より、回転シャフト等の回転角度に応じたアナログ信号
を出力することが可能となる。
The angle detecting device 60 having such a configuration
According to the above, by rotating the rotor 63, the same effects as those of the above-described angle detecting device 30 can be obtained. Further, according to the angle detecting device 60, a rotating shaft of a machine tool or the like can be directly mounted on the shaft mounting shaft 64 without requiring a coupling. It becomes possible to output a corresponding analog signal.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の角
度検出装置においては、磁界検出手段と磁界発生手段と
が磁路形成部の中心部を回転中心として相対回転するこ
とにより、磁界発生手段からの一方向の磁界が回転し、
磁路形成部の各軸に取り付けられた各コイルのインピー
ダンスが変化するので、各コイルに励磁電圧を印加する
ことにより、当該インピーダンスの変化に対応した多相
のアナログ出力信号が得られる。
As described above in detail, in the angle detecting device of the present invention, the magnetic field detecting means and the magnetic field generating means rotate relative to the center of the magnetic path forming portion as the center of rotation, thereby generating the magnetic field. The unidirectional magnetic field from the means rotates,
Since the impedance of each coil attached to each axis of the magnetic path forming unit changes, by applying an excitation voltage to each coil, a multi-phase analog output signal corresponding to the change in the impedance can be obtained.

【0084】従って、本発明によれば、簡便な構造を有
しながら、アナログ信号を出力する磁気式の角度検出装
置を提供することが可能となる。また、本発明の角度検
出装置によれば、磁界検出手段と磁界発生手段との間に
摺動部分を有していないことから、摺動部品の摩耗等に
よる性能の劣化等の虞がない。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic angle detection device that outputs an analog signal while having a simple structure. Further, according to the angle detecting device of the present invention, since there is no sliding portion between the magnetic field detecting means and the magnetic field generating means, there is no risk of performance degradation due to wear of the sliding parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】磁界検出センサの構成部品となる磁路形成部の
構造の一例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating an example of a structure of a magnetic path forming portion that is a component of a magnetic field detection sensor.

【図2】磁界検出センサの構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of a magnetic field detection sensor.

【図3】磁界検出センサが基板に対して取り付けられた
状態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a magnetic field detection sensor is attached to a substrate.

【図4】本発明の角度検出装置の要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of the angle detecting device of the present invention.

【図5】角度検出装置のローターの構成を説明するため
の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a rotor of the angle detection device.

【図6】上記ローターと磁路形成部との位置関係を示す
図であり、(a)が斜視図、(b)が正面図である。
6A and 6B are diagrams showing a positional relationship between the rotor and a magnetic path forming portion, wherein FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a front view.

【図7】角度検出装置において磁界を検出する原理につ
いて説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a principle of detecting a magnetic field in the angle detection device.

【図8】角度検出装置における回路構成の一例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration in the angle detection device.

【図9】角度検出装置における回転角度と出力電圧との
関係を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a rotation angle and an output voltage in the angle detection device.

【図10】角度検出装置のローターの他の構成例につい
て示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing another configuration example of the rotor of the angle detection device.

【図11】角度検出装置のローターの他の構成例につい
て示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing another configuration example of the rotor of the angle detection device.

【図12】角度検出装置の他の構成例について示した図
である。
FIG. 12 is a diagram showing another configuration example of the angle detection device.

【図13】ハウジング及び回転子の構成を示した斜視図
である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a housing and a rotor.

【図14】磁路形成部の構造の他の一例を示す平面図で
ある。
FIG. 14 is a plan view showing another example of the structure of the magnetic path forming unit.

【図15】磁路形成部の構造の他の一例を示す平面図で
ある。
FIG. 15 is a plan view showing another example of the structure of the magnetic path forming unit.

【図16】角度検出装置の他の実施の形態について示す
断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing another embodiment of the angle detection device.

【図17】ローターの構成を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a rotor.

【図18】検出センサ部の構成を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration of a detection sensor unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B,71 磁路形成部、1a,1b,1
c,1d,1g,1hバー、2(2a〜2d) ボビ
ン、3 コイル体、4,56 基板、5 立上がり壁
部、10,70 磁界検出センサ、20,80 検出セ
ンサ部、30,50,60 角度検出装置、21,61
筐体、22,62 ステーター、23,63 ロータ
ー、24,24A,24B,65 回転子、25 シャ
フト部、31ガイド穴、41 高周波発振器、42 励
磁手段、43 平滑回路、64 シャフト取付軸、X
1,X2,Y1,Y2 コイル
1, 1A, 1B, 71 Magnetic path forming part, 1a, 1b, 1
c, 1d, 1g, 1h bar, 2 (2a to 2d) bobbin, 3 coil body, 4,56 substrate, 5 rising wall, 10, 70 magnetic field detection sensor, 20, 80 detection sensor unit, 30, 50, 60 Angle detecting device, 21, 61
Housing, 22, 62 stator, 23, 63 rotor, 24, 24A, 24B, 65 rotor, 25 shaft part, 31 guide hole, 41 high-frequency oscillator, 42 excitation means, 43 smoothing circuit, 64 shaft mounting axis, X
1, X2, Y1, Y2 coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 謙一 東京都品川区西五反田3丁目9番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 (72)発明者 根門 康夫 東京都品川区西五反田3丁目9番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 (72)発明者 土谷 秀樹 東京都品川区西五反田3丁目9番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenichi Sato 3-9-17-1 Nishi-Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo In-house Sony Precision Technology Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Nemon 3 Nishi-Gotanda 3, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Precision Technology Co., Ltd. In-house (72) Inventor Hideki Tsuchiya 3-9-17 Nishigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Precision Technology Co., Ltd. In-house

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高透磁率材料からなり、複数の軸が中心
部から同一平面上に放射状に延設されてなる磁路形成部
と、この磁路形成部の各軸に取り付けられたコイルとを
有する磁界検出手段と、 上記磁界検出手段の各軸と等間隔になるよう近接配置さ
れ、上記磁界検出手段の各軸の位置する平面に対して平
行かつ一方向の磁界を発生する磁界発生手段とを備え、 上記磁界検出手段と上記磁界発生手段とが上記磁路形成
部の中心部を回転中心として相対回転するように支持さ
れたことを特徴とする角度検出装置。
1. A magnetic path forming portion made of a high magnetic permeability material and having a plurality of shafts radially extending from a center portion on the same plane, and a coil attached to each axis of the magnetic path forming portion. A magnetic field detecting means having: a magnetic field generating means arranged in close proximity to each axis of the magnetic field detecting means at equal intervals and generating a magnetic field in one direction parallel to a plane on which each axis of the magnetic field detecting means is located; Wherein the magnetic field detecting means and the magnetic field generating means are supported so as to rotate relative to each other about the center of the magnetic path forming portion.
JP35149897A 1997-12-19 1997-12-19 Angle detecting device Withdrawn JPH11183113A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105783684A (en) * 2015-01-14 2016-07-20 Tdk株式会社 Magnetic Sensor Including Resistor Array Including A Plurality Of Resistive Element Sections

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