差動トランス型角度センサ
【課題】コアとヨークとの軸方向のセンタリング精度と１対のヨークとの角度位置精度を向上して組付できる差動トランス型角度センサを提供する。
【解決手段】角度センサ１０は、回転自在なコア１１と、コア１１に対して磁路を形成する第１のヨーク１５、第２のヨーク１６を備えている。第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、１２０°の位相差を有して配置されている。この第１のヨーク１５の位置決め孔１５１、第２のヨーク１６位置決め孔１６１に、第１のヨーク支持キャップ１８の位置決め孔１８１、第２のヨーク支持キャップ１９の位置決め孔１９１を基準として挿通した位置決めピン２５を挿通することによって、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とのコア１１の軸方向の芯出し(センタリング)、及び第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決めを精度良く行うことができる。
【解決手段】角度センサ１０は、回転自在なコア１１と、コア１１に対して磁路を形成する第１のヨーク１５、第２のヨーク１６を備えている。第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、１２０°の位相差を有して配置されている。この第１のヨーク１５の位置決め孔１５１、第２のヨーク１６位置決め孔１６１に、第１のヨーク支持キャップ１８の位置決め孔１８１、第２のヨーク支持キャップ１９の位置決め孔１９１を基準として挿通した位置決めピン２５を挿通することによって、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とのコア１１の軸方向の芯出し(センタリング)、及び第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決めを精度良く行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアの角度を差動トランスの作用により検出するための差動トランス型角度センサに関し、さらに詳しくは、回転するコアとコアに対向するように配置する第１、第２のヨークとの組付の際の芯出し精度を向上できる差動トランス型角度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の差動トランス型角度センサは、特許文献１によって開示されている。特許文献１による差動トランス型角度センサは、回転するコアと、コアに外装される励磁コイルと、励磁コイルを挟んで一対配置された第１、第２の検出コイルとを備えている。励磁コイルと第１検出コイルとの間には第１のヨークが挟持され、励磁コイルと第２の検出コイルとの間には第２のヨークが挟持されている。第１の検出コイルの出力電圧と第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて、コアの回転角度を検出するものである。この際、第１のヨークと第２のヨークとを１２０°の位相差を有して組付け、コアと第１、第２のヨークとの芯出し精度を上げるために、励磁コイル、第１、第２の検出コイル及び第１、第２のヨークを、Ｏリングを介して樹脂製のボビンに組付けるように構成している。そのため、樹脂製のボビンとコアとの間で正確なセンタリングに対する芯出しが得られ、差動トランス型角度センサの測定精度を向上することができるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、各種の機械の高精度化が求められてくると、差動トランス型角度センサを含めて各種の測定器も測定精度を向上できるように要望されてきた。特許文献１の差動トランス型角度センサの場合、コアと第１、第２のヨークとの組み付け精度を向上するために樹脂製ボビンにＯリングを介してセンタリングに対する芯出しを行っていたものの、Ｏリング自体が樹脂製で弾性を有しているから、芯出しの不安定さがあった。つまり、弾性状のＯリングではボビンへの安定した固定が期待されず第１のヨークと第２のヨークとのコアとヨークとのセンタリング精度の向上を維持することが難しくなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、組み付けの際におけるコアとヨークとの軸方向の芯出し精度（センタリング精度）の向上や第１のヨークと第２のヨークとの角度位置の位置決め精度を更に向上した差動トランス型角度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る差動トランス型角度センサは、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明は、軸方向に沿って外周面の一部に平面状の切り欠き部を有して円柱状に形成される回転可能なコアと、前記コアに外装される励磁コイルと、前記コアに外装されるとともに前記励磁コイルを間にして配設される第１の検出コイル及び第２の検出コイルと、前記励磁コイルと前記第１の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第１の弧面と、前記第１の弧面から扇状に広がる第１の胴体部と、前記第１の胴体部の外周部から前記第１の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第１のヨークと、前記励磁コイルと前記第２の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第２の弧面と、前記第２の弧面から扇状に広がる第２の胴体部と、前記第２の胴体部の外周部から前記第２の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第２のヨークと、を備え、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが所定角度の位相差を有して配設されるとともに前記コアが回転することにより、前記第１の検出コイルの出力電圧と前記第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて前記コアの回転角度を検出する差動トランス型角度センサであって、前記第１のヨークの軸方向の一方の端面側、前記第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれ前記コアに軸受を介して外嵌された一対のヨーク支持キャップが配設され、前記第１の弧面と前記第２の弧面とが前記コアの中心軸に対して所定間隔の位相差を有して配設されるように、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが、前記一対のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンにより、前記コアとの軸方向の芯出し及び前記所定角度の角度位置の位置決めが可能に構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成され、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記円筒カラーと軸方向に沿って重合されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に係るものであって、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３の発明に係るものであって、前記第１のヨークと前記第２のヨークとは、前記所定角度の位相差が１２０°に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の発明によれば、第１のヨークと第２のヨークとは回転するコアの周りで所定角度の位相差を有して配設されている。また、第１のヨークの軸方向の一方の端面側、第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれヨーク支持キャップが配設されている。ヨーク支持キャップは、通常、コアに軸受を介して支持されているからコアの回転中心に対して同心円上に配設されることになる。第１のヨーク、第２のヨークが第１、第２のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンによって位置規制されるように配設されている。これによって、第１のヨーク、第２のヨークがコアと同心円上に形成されることにより軸方向に対する芯出し精度を向上するとともに第１のヨークと第２のヨークとを所定角度の位相差を有して配設された角度位置の位置決め精度を向上することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、第１のヨーク、第２のヨークが、それぞれ第１の検出コイル、第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成されてそれぞれ円筒カラーと重合して配設されていれば、第１のヨーク、第２のヨークの加工を容易に行うことができる。そのため、第１のヨーク、第２のヨークを廉価に製造することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、第１のヨーク、第２のヨークが、それぞれ第１の検出コイル、第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的形成されれば、円筒カラーにおける位置決めピンを挿入する位置決め孔の加工を削除することができるとともに、部品点数を少なくできるから組み付け作業を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、第１のヨークと第２のヨークとの角度位相差１を１２０°に設定することにより、第１の検出コイルと第２の検出コイルとの差電圧の波形に直線性を有することができ安定した測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による角度センサを示す断面図である。
【図２】円筒カラーと別体で形成されたヨークを示す斜視図である。
【図３】図１におけるIII-III断面図である。
【図４】１サイクルにおけるコアとヨークとの関係を示す簡略図である。
【図５】角度センサの理想的な特性グラフを示すグラフである。
【図６】円筒カラーと一体的に形成したヨークを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の差動トランス型角度センサ（以下、角度センサという。）の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、第１実施形態の角度センサ１０の断面図であり、図２は、コアとヨークとの配置関係を示す斜視図であり、図３は図１の断面を示すものである。角度センサ１０は、図１に示すように、磁性体で回転可能に形成されるコア１１と、コア１１に同心円上に外装されて交流電圧が印加される励磁コイル１２と、コア１１に同心円上に外装されて励磁コイル１２を間にして配置される第１の検出コイル１３と第２の検出コイル１４とを有している。励磁コイル１２と第１の検出コイル１３との間には磁性体で形成される第１のヨーク１５が配置され、励磁コイル１２と第２の検出コイル１４との間には磁性体で形成される第２のヨーク１６が配置されている。
【００１７】
コア１１は円柱状に形成されるとともに、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６が対向する中央部位には平面状の切り欠き部１１１が形成されている。コア１１の両端部には軸受１７、１７が装着され、軸受１７、１７に外嵌するとともに、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６を軸方向の内方に押える金属製の第１のヨーク支持キャップ１８、金属製の第２のヨーク支持キャップ１９がそれぞれ配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９には角度センサ１０を測定したい場所に取付けるための取付けフランジ２０が装着されている。
【００１８】
励磁コイル１２は樹脂製のボビン１２ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１２ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２１に囲まれるように内装されている。円筒カラー２１には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２１１が軸方向に沿って形成されている。第１の検出コイル１３は樹脂製のボビン１３ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１３ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２２に囲まれるように内装されている。円筒カラー２２には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２２１が軸方向に沿って形成されている。第２の検出コイル１４は樹脂製のボビン１４ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１４ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２３に囲まれるように内装されている。円筒カラー２３には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２３１が軸方向に沿って形成されている。
【００１９】
第１のヨーク１５は、図１〜３に示すように、コア１１の外周面に対向するとともにコア１１と同心円上に形成されて円弧角度がコア１１の中心軸に対して１２０°に形成される弧面１５ａを有して弧面１５ａから外周に広がる扇形状の胴体部１５ｂと胴体部１５ｂの外周部を含んで全周にわたってリング状に形成される円環部１５ｃとを有して形成されている。円環部１５ｃには、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１５１と位置決め孔１５１間に配置されたボルト挿通孔１５２とが形成されている。
【００２０】
位置決め孔１５１、ボルト挿通孔１５２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第１のヨーク１５の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。励磁コイル１２と第１の検出コイル１３との間に配置された第１のヨーク１５は、円筒カラー２１、２２の端面で挟持されている。
【００２１】
第２のヨーク１６は、図１〜３に示すように、コア１１の外周面に対向するとともにコア１１と同心円上に形成されて円弧角度がコア１１の中心軸に対して１２０°に形成される弧面１６ａを有して弧面１６ａから外周に広がる扇形状の胴体部１６ｂと胴体部１５ｂの外周部を含んで全周にわたってリング状に形成される円環部１６ｃとを有して形成されている。円環部１６ｃには、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１６１と位置決め孔１６１間に配置されたボルト挿通孔１６２とが形成されている。
【００２２】
位置決め孔１６１、ボルト挿通孔１６２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第２のヨーク１６の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。励磁コイル１２と第２の検出コイル１４との間に配置された第２のヨーク１６は、円筒カラー２１、２３の端面で挟持されている。
【００２３】
第１の検出コイル１３の励磁コイル１２側と反対の端面には、第１のヨーク支持キャップ１８が配置されている。第１のヨーク支持キャップ１８の内周面は軸受１７に外嵌され、第１の検出コイル１３に対向する端面は、外周部で円筒カラー２２に当接するように配置されている。第１のヨーク支持キャップ１８には、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１８１が形成され、位置決め孔１８１の間にボルト挿通孔１８２が形成されている。
【００２４】
位置決め孔１８１、ボルト挿通孔１８２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第１のヨーク支持キャップ１８の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。位置決め孔１８１とボルト挿通孔１８２の軸心からの半径は同じ寸法に形成されている。
【００２５】
第２の検出コイル１４の励磁コイル１２側と反対の端面には、第２のヨーク支持キャップ１９が配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９の内周面は軸受１７に外嵌され、第２の検出コイル１４に対向する端面は、外周部で円筒カラー２３に当接するように配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９には、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１９１が形成され、位置決め孔１９１の間にボルト挿通孔１９２が形成されている。
【００２６】
位置決め孔１９１、ボルト挿通孔１９２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第２のヨーク支持キャップ１９の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。位置決め孔１９１とボルト挿通孔１９２の軸心からの半径は同じに形成されている。
【００２７】
なお、円筒カラー２１（２２、２３）の貫通孔２１１（２２１、２３１）における中心軸からの半径も、第１(第２)のヨーク１５（１６）の位置決め孔１５１（１６１）やボルト挿通孔１５２（１６２）、及び第１(第２)のヨーク支持キャップ１８（１９）の位置決め孔１８１(１９１)やボルト挿通孔１８２（１９２）における中心軸からの半径と同じ寸法に形成されている。
【００２８】
図２〜３に示すように、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６はコア１１の周りに配置されて１２０°の位相差を有して配置されている。コア１１と第１のヨーク１５、第２のヨーク１６とは同心円上の位置に配置され、第１のヨーク１５の弧面１５ａは、コア１１と同心円上に形成されている。また、第１のヨーク１５の弧面１５ａ、第２のヨーク１６の弧面１６ａは、コア１１が弧面１５ａ、１６ａ内で回転するために、コア１１の外周面より僅かに大きく形成されコア１１の外周面との間にギャップを形成している。
【００２９】
第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、１本または複数本の位置決めピン２５を連通することによって位置決めされ、第１のヨーク支持キャップ１８から第２のヨーク支持キャップ１９を挿通する複数本のボルト２６で固定されている。位置決めピン２５は、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とが所定角度(１２０°)の位相差を有して配置された状態で、第１のヨーク支持キャップ１８の３箇所の位置決め孔１８１及び第２のヨーク支持キャップ１９の３箇所の位置決め孔１９１を基準としてそれぞれ第１のヨーク１５の３箇所の位置決め孔１５１、第２のヨーク１６の３箇所の位置決め孔１６１、及び円筒カラー２１、２２、２３のそれぞれの貫通孔２１１、２２１，２３１に挿通される。また、位置決めピン２５で位置決めされた後、ボルト２６が、第１のヨーク支持キャップ１８(第２のヨーク支持キャップ１９)のボルト挿通孔１８２（１９２）、第１のヨーク１５(第２のヨーク１６)のボルト挿通孔１５２（１６２）、円筒カラー２１（２２、２２）の貫通孔２１１（２１２、２１３）に挿通される。これにより、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とが、コア１１の軸方向に対する芯出し(センタリング)、及び第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決めを行うことができる。
【００３０】
なお、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とで形成される位相差は１２０°に限定するものではなく、角度センサで測定できる範囲において、設定しやすい角度にすることができる。
【００３１】
次に上述のように構成された角度センサ１０の組み付け手順について説明する。
【００３２】
まず、ボビン１２ａに嵌め込まれた励磁コイル１２の周りを囲むように円筒カラー２１を外装し円筒カラー２１の両面に第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とを重合する。次に、円筒カラー２２に内装された第１の検出コイル１３と円筒カラー２３に内装された第２の検出コイル１４とをそれぞれ第１のヨーク１５、第２のヨーク１６に重合するようして配置する。
【００３３】
次に、軸受１７を内嵌した第１のヨーク支持キャップ１８と軸受１７を内嵌した第２のヨーク支持キャップ１９とを、それぞれ第１の検出コイル１３の外側、第２の検出コイル１４の外側に配置して、それぞれ円筒カラー２２、２３の端面に重合するように配置する。この際、第１のヨーク１５の弧面１５ａと第２のヨーク１６の弧面１６ａとが、挿入されるコア１１の軸心に対して１２０°の位相差となるように配置した上で、それぞれの位置決め孔（１５１、１６１、１８１、１９１）とが対向した位置となるように配置しておく。そして、位置決めピン２５とボルト２６を挿通する。
【００３４】
最後にコア１１を第１のヨーク支持キャップ１８、第２のヨーク支持キャップ１９内の軸受１７内を挿通して切り欠き部１１１内に第１のヨーク１５、第２のヨーク１６が配置されることを確認して角度センサ１０が組付けられる。コア１１が第１のヨーク支持キャップ１８（第２のヨーク支持キャップ１９）の軸受１７に支持されることにより、第１のヨーク１５（第２のヨーク１６）とコア１１との軸方向の芯出しを精度良く行うことができる。
【００３５】
次に、上述のように組み付けられた角度センサ１０の動作について説明する。以下の説明において、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６に関しては１２０°の位相差を有しているものの、磁路断面積の説明は同様であることから、第１のヨーク１５とコア１１との関係で説明し、第２のヨーク１６については、図５に示すようにその合成された出力電圧で説明する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、コア１１の切り欠き部１１１の切欠面が第１のヨーク１５の胴体部１５ｂの端面に対して平行にあるときをコア１１の０°位置として、順にコア１１を矢印方向に沿って回転させる。図４（ａ）のように、コア１１が第１のヨーク１５の弧面１５ａに対してギャップが大きい場合に、コア１１と第１のヨーク１５は離隔して磁気的な結合が弱くなる。したがって、第１のヨーク１５とコア１１との間において、磁路断面積は最小となり、言い換えれば、磁気抵抗は最大値となる。
【００３７】
第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は、励磁コイル１２（図１参照）の発生磁束から第１のヨーク１５に漏れる磁束を減算した磁束に比例するため、上記のように第１のヨーク１５とコア１１との間の磁気抵抗が最大であるとき、第１の検出コイル１３の電圧は最大となる（図５（ａ）位置）。
【００３８】
その後、コア１１が図４における矢印方向へ回転して、図４（ｂ）の位置（コア１１の６０°）に達すると、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は増大していくため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は減少する。図４（ｃ）に示すようにコア１１が１２０°回転したとき、第１のヨーク１５とコア１との間の磁路断面積は最大値となり、このため、第１の検出コイル１３の出力電圧は最小値となる。
【００３９】
その後、コア１１が矢印方向へさらに回転して、図４（ｃ）の位置から、コア１１がさらに１２０°（コア１１の２４０°位置）、つまり、図４（ｅ）に示す位置に回転するまでの間においては、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は最大値に維持されるため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は最小値に維持される。
【００４０】
その後、コア１がさらに回転して、図４（ｅ）の位置に達すると第１のヨーク１５とコア１１との間に磁路断面積は、今度は減少するため、第１の検出コイル１３の出力電圧は増大し、コア１１がさらに１２０°回転したとき、図４（ａ）と同じ状態となり、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は最小値となる。このため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は最大値となる。
【００４１】
上記のように、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、互いに１２０°の位相差を持って配置されている。このため、コア１１の角度位置に対する第１の検出コイル１３の出力電圧を図５（Ａ）の波形Ｘで表したとき、第２の検出コイル１４の出力電圧は、波形Ｙで表すことができる。したがって第１の検出コイル１３の出力電圧と第２の検出コイル１４との差電圧は、図５（Ｂ）で表すことができる。これによると、コア１１の２４０°の回転範囲内で直線性を有するため、この回転範囲においてコア１１の角度位置を第１の検出コイル１３と第２の検出コイル１４との差電圧で検出することができる。
【００４２】
なお、上述において、第１のヨーク１５と励磁コイル１２の周りを囲む円筒カラー２１、第２のヨーク１６と第２の検出コイル１４の周りを囲む円筒カラー２３とはそれぞれ別体で形成しているが、図６に示すように一体で形成してもよい。これにより、図１〜２に示す円筒カラー２１（２３）の貫通孔２１１（２３１）の単体での加工を削除できる。また、組付作業も容易に行うことができる。
【００４３】
上述のように、実施形態の角度センサ１０では、コア１１に対する第１のヨーク１５の位置決め孔１５１と第２のヨーク１６の位置決め孔１６１と、を精度良く加工し、位置決めピン２５を精度良く加工された第１（第２）のヨーク支持キャップ１８（１９）の位置決め孔１８１（１９１）を基準として組付けることから、第１（第２）のヨーク１５（１６）とコア１１の軸方向の芯出し（センタリング）精度を向上することができるとともに、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決め精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０、３０、５０（差動トランス型）角度センサ
１１、コア
１１１、切り欠き部
１２、励磁コイル
１３、第１の検出コイル
１４、第２の検出コイル
１５、第１のヨーク
１５ａ、弧面
１５ｂ、胴体部
１５ｃ、円環部
１６、第２のヨーク
１６ａ、弧面
１６ｂ、胴体部
１６ｃ、円環部
１８、第１のヨーク支持キャップ
１９、第２のヨーク支持キャップ
２５、位置決めピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアの角度を差動トランスの作用により検出するための差動トランス型角度センサに関し、さらに詳しくは、回転するコアとコアに対向するように配置する第１、第２のヨークとの組付の際の芯出し精度を向上できる差動トランス型角度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の差動トランス型角度センサは、特許文献１によって開示されている。特許文献１による差動トランス型角度センサは、回転するコアと、コアに外装される励磁コイルと、励磁コイルを挟んで一対配置された第１、第２の検出コイルとを備えている。励磁コイルと第１検出コイルとの間には第１のヨークが挟持され、励磁コイルと第２の検出コイルとの間には第２のヨークが挟持されている。第１の検出コイルの出力電圧と第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて、コアの回転角度を検出するものである。この際、第１のヨークと第２のヨークとを１２０°の位相差を有して組付け、コアと第１、第２のヨークとの芯出し精度を上げるために、励磁コイル、第１、第２の検出コイル及び第１、第２のヨークを、Ｏリングを介して樹脂製のボビンに組付けるように構成している。そのため、樹脂製のボビンとコアとの間で正確なセンタリングに対する芯出しが得られ、差動トランス型角度センサの測定精度を向上することができるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、各種の機械の高精度化が求められてくると、差動トランス型角度センサを含めて各種の測定器も測定精度を向上できるように要望されてきた。特許文献１の差動トランス型角度センサの場合、コアと第１、第２のヨークとの組み付け精度を向上するために樹脂製ボビンにＯリングを介してセンタリングに対する芯出しを行っていたものの、Ｏリング自体が樹脂製で弾性を有しているから、芯出しの不安定さがあった。つまり、弾性状のＯリングではボビンへの安定した固定が期待されず第１のヨークと第２のヨークとのコアとヨークとのセンタリング精度の向上を維持することが難しくなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、組み付けの際におけるコアとヨークとの軸方向の芯出し精度（センタリング精度）の向上や第１のヨークと第２のヨークとの角度位置の位置決め精度を更に向上した差動トランス型角度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る差動トランス型角度センサは、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明は、軸方向に沿って外周面の一部に平面状の切り欠き部を有して円柱状に形成される回転可能なコアと、前記コアに外装される励磁コイルと、前記コアに外装されるとともに前記励磁コイルを間にして配設される第１の検出コイル及び第２の検出コイルと、前記励磁コイルと前記第１の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第１の弧面と、前記第１の弧面から扇状に広がる第１の胴体部と、前記第１の胴体部の外周部から前記第１の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第１のヨークと、前記励磁コイルと前記第２の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第２の弧面と、前記第２の弧面から扇状に広がる第２の胴体部と、前記第２の胴体部の外周部から前記第２の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第２のヨークと、を備え、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが所定角度の位相差を有して配設されるとともに前記コアが回転することにより、前記第１の検出コイルの出力電圧と前記第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて前記コアの回転角度を検出する差動トランス型角度センサであって、前記第１のヨークの軸方向の一方の端面側、前記第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれ前記コアに軸受を介して外嵌された一対のヨーク支持キャップが配設され、前記第１の弧面と前記第２の弧面とが前記コアの中心軸に対して所定間隔の位相差を有して配設されるように、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが、前記一対のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンにより、前記コアとの軸方向の芯出し及び前記所定角度の角度位置の位置決めが可能に構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成され、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記円筒カラーと軸方向に沿って重合されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に係るものであって、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３の発明に係るものであって、前記第１のヨークと前記第２のヨークとは、前記所定角度の位相差が１２０°に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の発明によれば、第１のヨークと第２のヨークとは回転するコアの周りで所定角度の位相差を有して配設されている。また、第１のヨークの軸方向の一方の端面側、第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれヨーク支持キャップが配設されている。ヨーク支持キャップは、通常、コアに軸受を介して支持されているからコアの回転中心に対して同心円上に配設されることになる。第１のヨーク、第２のヨークが第１、第２のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンによって位置規制されるように配設されている。これによって、第１のヨーク、第２のヨークがコアと同心円上に形成されることにより軸方向に対する芯出し精度を向上するとともに第１のヨークと第２のヨークとを所定角度の位相差を有して配設された角度位置の位置決め精度を向上することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、第１のヨーク、第２のヨークが、それぞれ第１の検出コイル、第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成されてそれぞれ円筒カラーと重合して配設されていれば、第１のヨーク、第２のヨークの加工を容易に行うことができる。そのため、第１のヨーク、第２のヨークを廉価に製造することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、第１のヨーク、第２のヨークが、それぞれ第１の検出コイル、第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的形成されれば、円筒カラーにおける位置決めピンを挿入する位置決め孔の加工を削除することができるとともに、部品点数を少なくできるから組み付け作業を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、第１のヨークと第２のヨークとの角度位相差１を１２０°に設定することにより、第１の検出コイルと第２の検出コイルとの差電圧の波形に直線性を有することができ安定した測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による角度センサを示す断面図である。
【図２】円筒カラーと別体で形成されたヨークを示す斜視図である。
【図３】図１におけるIII-III断面図である。
【図４】１サイクルにおけるコアとヨークとの関係を示す簡略図である。
【図５】角度センサの理想的な特性グラフを示すグラフである。
【図６】円筒カラーと一体的に形成したヨークを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の差動トランス型角度センサ（以下、角度センサという。）の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、第１実施形態の角度センサ１０の断面図であり、図２は、コアとヨークとの配置関係を示す斜視図であり、図３は図１の断面を示すものである。角度センサ１０は、図１に示すように、磁性体で回転可能に形成されるコア１１と、コア１１に同心円上に外装されて交流電圧が印加される励磁コイル１２と、コア１１に同心円上に外装されて励磁コイル１２を間にして配置される第１の検出コイル１３と第２の検出コイル１４とを有している。励磁コイル１２と第１の検出コイル１３との間には磁性体で形成される第１のヨーク１５が配置され、励磁コイル１２と第２の検出コイル１４との間には磁性体で形成される第２のヨーク１６が配置されている。
【００１７】
コア１１は円柱状に形成されるとともに、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６が対向する中央部位には平面状の切り欠き部１１１が形成されている。コア１１の両端部には軸受１７、１７が装着され、軸受１７、１７に外嵌するとともに、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６を軸方向の内方に押える金属製の第１のヨーク支持キャップ１８、金属製の第２のヨーク支持キャップ１９がそれぞれ配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９には角度センサ１０を測定したい場所に取付けるための取付けフランジ２０が装着されている。
【００１８】
励磁コイル１２は樹脂製のボビン１２ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１２ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２１に囲まれるように内装されている。円筒カラー２１には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２１１が軸方向に沿って形成されている。第１の検出コイル１３は樹脂製のボビン１３ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１３ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２２に囲まれるように内装されている。円筒カラー２２には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２２１が軸方向に沿って形成されている。第２の検出コイル１４は樹脂製のボビン１４ａに嵌め込まれてコア１１に外装されるとともにボビン１４ａと軸方向に沿って同じ厚みに形成された円筒カラー２３に囲まれるように内装されている。円筒カラー２３には、中心軸から６０°間隔の位置に貫通孔２３１が軸方向に沿って形成されている。
【００１９】
第１のヨーク１５は、図１〜３に示すように、コア１１の外周面に対向するとともにコア１１と同心円上に形成されて円弧角度がコア１１の中心軸に対して１２０°に形成される弧面１５ａを有して弧面１５ａから外周に広がる扇形状の胴体部１５ｂと胴体部１５ｂの外周部を含んで全周にわたってリング状に形成される円環部１５ｃとを有して形成されている。円環部１５ｃには、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１５１と位置決め孔１５１間に配置されたボルト挿通孔１５２とが形成されている。
【００２０】
位置決め孔１５１、ボルト挿通孔１５２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第１のヨーク１５の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。励磁コイル１２と第１の検出コイル１３との間に配置された第１のヨーク１５は、円筒カラー２１、２２の端面で挟持されている。
【００２１】
第２のヨーク１６は、図１〜３に示すように、コア１１の外周面に対向するとともにコア１１と同心円上に形成されて円弧角度がコア１１の中心軸に対して１２０°に形成される弧面１６ａを有して弧面１６ａから外周に広がる扇形状の胴体部１６ｂと胴体部１５ｂの外周部を含んで全周にわたってリング状に形成される円環部１６ｃとを有して形成されている。円環部１６ｃには、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１６１と位置決め孔１６１間に配置されたボルト挿通孔１６２とが形成されている。
【００２２】
位置決め孔１６１、ボルト挿通孔１６２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第２のヨーク１６の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。励磁コイル１２と第２の検出コイル１４との間に配置された第２のヨーク１６は、円筒カラー２１、２３の端面で挟持されている。
【００２３】
第１の検出コイル１３の励磁コイル１２側と反対の端面には、第１のヨーク支持キャップ１８が配置されている。第１のヨーク支持キャップ１８の内周面は軸受１７に外嵌され、第１の検出コイル１３に対向する端面は、外周部で円筒カラー２２に当接するように配置されている。第１のヨーク支持キャップ１８には、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１８１が形成され、位置決め孔１８１の間にボルト挿通孔１８２が形成されている。
【００２４】
位置決め孔１８１、ボルト挿通孔１８２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第１のヨーク支持キャップ１８の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。位置決め孔１８１とボルト挿通孔１８２の軸心からの半径は同じ寸法に形成されている。
【００２５】
第２の検出コイル１４の励磁コイル１２側と反対の端面には、第２のヨーク支持キャップ１９が配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９の内周面は軸受１７に外嵌され、第２の検出コイル１４に対向する端面は、外周部で円筒カラー２３に当接するように配置されている。第２のヨーク支持キャップ１９には、中心軸に対して１２０°の位置に等分に形成された３個の位置決め孔１９１が形成され、位置決め孔１９１の間にボルト挿通孔１９２が形成されている。
【００２６】
位置決め孔１９１、ボルト挿通孔１９２の加工位置精度は、例えば、マシニングセンターやＮＣ機械で加工することによって、第２のヨーク支持キャップ１９の回転中心からの半径の寸法及びピッチ間の寸法を精度高く形成する。位置決め孔１９１とボルト挿通孔１９２の軸心からの半径は同じに形成されている。
【００２７】
なお、円筒カラー２１（２２、２３）の貫通孔２１１（２２１、２３１）における中心軸からの半径も、第１(第２)のヨーク１５（１６）の位置決め孔１５１（１６１）やボルト挿通孔１５２（１６２）、及び第１(第２)のヨーク支持キャップ１８（１９）の位置決め孔１８１(１９１)やボルト挿通孔１８２（１９２）における中心軸からの半径と同じ寸法に形成されている。
【００２８】
図２〜３に示すように、第１のヨーク１５、第２のヨーク１６はコア１１の周りに配置されて１２０°の位相差を有して配置されている。コア１１と第１のヨーク１５、第２のヨーク１６とは同心円上の位置に配置され、第１のヨーク１５の弧面１５ａは、コア１１と同心円上に形成されている。また、第１のヨーク１５の弧面１５ａ、第２のヨーク１６の弧面１６ａは、コア１１が弧面１５ａ、１６ａ内で回転するために、コア１１の外周面より僅かに大きく形成されコア１１の外周面との間にギャップを形成している。
【００２９】
第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、１本または複数本の位置決めピン２５を連通することによって位置決めされ、第１のヨーク支持キャップ１８から第２のヨーク支持キャップ１９を挿通する複数本のボルト２６で固定されている。位置決めピン２５は、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とが所定角度(１２０°)の位相差を有して配置された状態で、第１のヨーク支持キャップ１８の３箇所の位置決め孔１８１及び第２のヨーク支持キャップ１９の３箇所の位置決め孔１９１を基準としてそれぞれ第１のヨーク１５の３箇所の位置決め孔１５１、第２のヨーク１６の３箇所の位置決め孔１６１、及び円筒カラー２１、２２、２３のそれぞれの貫通孔２１１、２２１，２３１に挿通される。また、位置決めピン２５で位置決めされた後、ボルト２６が、第１のヨーク支持キャップ１８(第２のヨーク支持キャップ１９)のボルト挿通孔１８２（１９２）、第１のヨーク１５(第２のヨーク１６)のボルト挿通孔１５２（１６２）、円筒カラー２１（２２、２２）の貫通孔２１１（２１２、２１３）に挿通される。これにより、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とが、コア１１の軸方向に対する芯出し(センタリング)、及び第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決めを行うことができる。
【００３０】
なお、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とで形成される位相差は１２０°に限定するものではなく、角度センサで測定できる範囲において、設定しやすい角度にすることができる。
【００３１】
次に上述のように構成された角度センサ１０の組み付け手順について説明する。
【００３２】
まず、ボビン１２ａに嵌め込まれた励磁コイル１２の周りを囲むように円筒カラー２１を外装し円筒カラー２１の両面に第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とを重合する。次に、円筒カラー２２に内装された第１の検出コイル１３と円筒カラー２３に内装された第２の検出コイル１４とをそれぞれ第１のヨーク１５、第２のヨーク１６に重合するようして配置する。
【００３３】
次に、軸受１７を内嵌した第１のヨーク支持キャップ１８と軸受１７を内嵌した第２のヨーク支持キャップ１９とを、それぞれ第１の検出コイル１３の外側、第２の検出コイル１４の外側に配置して、それぞれ円筒カラー２２、２３の端面に重合するように配置する。この際、第１のヨーク１５の弧面１５ａと第２のヨーク１６の弧面１６ａとが、挿入されるコア１１の軸心に対して１２０°の位相差となるように配置した上で、それぞれの位置決め孔（１５１、１６１、１８１、１９１）とが対向した位置となるように配置しておく。そして、位置決めピン２５とボルト２６を挿通する。
【００３４】
最後にコア１１を第１のヨーク支持キャップ１８、第２のヨーク支持キャップ１９内の軸受１７内を挿通して切り欠き部１１１内に第１のヨーク１５、第２のヨーク１６が配置されることを確認して角度センサ１０が組付けられる。コア１１が第１のヨーク支持キャップ１８（第２のヨーク支持キャップ１９）の軸受１７に支持されることにより、第１のヨーク１５（第２のヨーク１６）とコア１１との軸方向の芯出しを精度良く行うことができる。
【００３５】
次に、上述のように組み付けられた角度センサ１０の動作について説明する。以下の説明において、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６に関しては１２０°の位相差を有しているものの、磁路断面積の説明は同様であることから、第１のヨーク１５とコア１１との関係で説明し、第２のヨーク１６については、図５に示すようにその合成された出力電圧で説明する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、コア１１の切り欠き部１１１の切欠面が第１のヨーク１５の胴体部１５ｂの端面に対して平行にあるときをコア１１の０°位置として、順にコア１１を矢印方向に沿って回転させる。図４（ａ）のように、コア１１が第１のヨーク１５の弧面１５ａに対してギャップが大きい場合に、コア１１と第１のヨーク１５は離隔して磁気的な結合が弱くなる。したがって、第１のヨーク１５とコア１１との間において、磁路断面積は最小となり、言い換えれば、磁気抵抗は最大値となる。
【００３７】
第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は、励磁コイル１２（図１参照）の発生磁束から第１のヨーク１５に漏れる磁束を減算した磁束に比例するため、上記のように第１のヨーク１５とコア１１との間の磁気抵抗が最大であるとき、第１の検出コイル１３の電圧は最大となる（図５（ａ）位置）。
【００３８】
その後、コア１１が図４における矢印方向へ回転して、図４（ｂ）の位置（コア１１の６０°）に達すると、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は増大していくため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は減少する。図４（ｃ）に示すようにコア１１が１２０°回転したとき、第１のヨーク１５とコア１との間の磁路断面積は最大値となり、このため、第１の検出コイル１３の出力電圧は最小値となる。
【００３９】
その後、コア１１が矢印方向へさらに回転して、図４（ｃ）の位置から、コア１１がさらに１２０°（コア１１の２４０°位置）、つまり、図４（ｅ）に示す位置に回転するまでの間においては、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は最大値に維持されるため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は最小値に維持される。
【００４０】
その後、コア１がさらに回転して、図４（ｅ）の位置に達すると第１のヨーク１５とコア１１との間に磁路断面積は、今度は減少するため、第１の検出コイル１３の出力電圧は増大し、コア１１がさらに１２０°回転したとき、図４（ａ）と同じ状態となり、第１のヨーク１５とコア１１との間の磁路断面積は最小値となる。このため、第１の検出コイル１３（図１参照）の出力電圧は最大値となる。
【００４１】
上記のように、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６とは、互いに１２０°の位相差を持って配置されている。このため、コア１１の角度位置に対する第１の検出コイル１３の出力電圧を図５（Ａ）の波形Ｘで表したとき、第２の検出コイル１４の出力電圧は、波形Ｙで表すことができる。したがって第１の検出コイル１３の出力電圧と第２の検出コイル１４との差電圧は、図５（Ｂ）で表すことができる。これによると、コア１１の２４０°の回転範囲内で直線性を有するため、この回転範囲においてコア１１の角度位置を第１の検出コイル１３と第２の検出コイル１４との差電圧で検出することができる。
【００４２】
なお、上述において、第１のヨーク１５と励磁コイル１２の周りを囲む円筒カラー２１、第２のヨーク１６と第２の検出コイル１４の周りを囲む円筒カラー２３とはそれぞれ別体で形成しているが、図６に示すように一体で形成してもよい。これにより、図１〜２に示す円筒カラー２１（２３）の貫通孔２１１（２３１）の単体での加工を削除できる。また、組付作業も容易に行うことができる。
【００４３】
上述のように、実施形態の角度センサ１０では、コア１１に対する第１のヨーク１５の位置決め孔１５１と第２のヨーク１６の位置決め孔１６１と、を精度良く加工し、位置決めピン２５を精度良く加工された第１（第２）のヨーク支持キャップ１８（１９）の位置決め孔１８１（１９１）を基準として組付けることから、第１（第２）のヨーク１５（１６）とコア１１の軸方向の芯出し（センタリング）精度を向上することができるとともに、第１のヨーク１５と第２のヨーク１６との角度位置の位置決め精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０、３０、５０（差動トランス型）角度センサ
１１、コア
１１１、切り欠き部
１２、励磁コイル
１３、第１の検出コイル
１４、第２の検出コイル
１５、第１のヨーク
１５ａ、弧面
１５ｂ、胴体部
１５ｃ、円環部
１６、第２のヨーク
１６ａ、弧面
１６ｂ、胴体部
１６ｃ、円環部
１８、第１のヨーク支持キャップ
１９、第２のヨーク支持キャップ
２５、位置決めピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って外周面の一部に平面状の切り欠き部を有して円柱状に形成される回転可能なコアと、前記コアに外装される励磁コイルと、前記コアに外装されるとともに前記励磁コイルを間にして配設される第１の検出コイル及び第２の検出コイルと、前記励磁コイルと前記第１の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第１の弧面と、前記第１の弧面から扇状に広がる第１の胴体部と、前記第１の胴体部の外周部から前記第１の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第１のヨークと、前記励磁コイルと前記第２の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第２の弧面と、前記第２の弧面から扇状に広がる第２の胴体部と、前記第２の胴体部の外周部から前記第２の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第２のヨークと、を備え、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが所定角度の位相差を有して配設されるとともに前記コアが回転することにより、前記第１の検出コイルの出力電圧と前記第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて前記コアの回転角度を検出する差動トランス型角度センサであって、
前記第１のヨークの軸方向の一方の端面側、前記第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれ前記コアに軸受を介して外嵌された一対のヨーク支持キャップが配設され、
前記第１の弧面と前記第２の弧面とが前記コアの中心軸に対して所定間隔の位相差を有して配設されるように、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが、前記一対のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンにより、前記コアとの軸方向の芯出し及び前記所定角度の角度位置の位置決めが可能に構成されていることを特徴とする差動トランス型角度センサ。
【請求項２】
前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成され、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記円筒カラーと軸方向に沿って重合されていることを特徴とする請求項１記載の差動トランス型角度センサ。
【請求項３】
前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の差動トランス型角度センサ
【請求項４】
前記第１のヨークと前記第２のヨークとは、前記所定角度の位相差が１２０°に設定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の差動トランス型角度センサ。
【請求項１】
軸方向に沿って外周面の一部に平面状の切り欠き部を有して円柱状に形成される回転可能なコアと、前記コアに外装される励磁コイルと、前記コアに外装されるとともに前記励磁コイルを間にして配設される第１の検出コイル及び第２の検出コイルと、前記励磁コイルと前記第１の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第１の弧面と、前記第１の弧面から扇状に広がる第１の胴体部と、前記第１の胴体部の外周部から前記第１の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第１のヨークと、前記励磁コイルと前記第２の検出コイルとの間に配設されて前記コアの中心軸に対して同心円上に形成されるとともに、前記コアの中心軸に対して１２０°の円弧角度で形成された第２の弧面と、前記第２の弧面から扇状に広がる第２の胴体部と、前記第２の胴体部の外周部から前記第２の胴体部と一体的に形成されて全周にわたって円環状に形成される円環部と、を有する第２のヨークと、を備え、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが所定角度の位相差を有して配設されるとともに前記コアが回転することにより、前記第１の検出コイルの出力電圧と前記第２の検出コイルの出力電圧との差電圧に基づいて前記コアの回転角度を検出する差動トランス型角度センサであって、
前記第１のヨークの軸方向の一方の端面側、前記第２のヨークの軸方向の一方の端面側には、それぞれ前記コアに軸受を介して外嵌された一対のヨーク支持キャップが配設され、
前記第１の弧面と前記第２の弧面とが前記コアの中心軸に対して所定間隔の位相差を有して配設されるように、前記第１のヨークと前記第２のヨークとが、前記一対のヨーク支持キャップに形成された位置決め孔を基準として挿通された位置決めピンにより、前記コアとの軸方向の芯出し及び前記所定角度の角度位置の位置決めが可能に構成されていることを特徴とする差動トランス型角度センサ。
【請求項２】
前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと別体で板状に形成され、前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、それぞれ前記円筒カラーと軸方向に沿って重合されていることを特徴とする請求項１記載の差動トランス型角度センサ。
【請求項３】
前記第１のヨーク、前記第２のヨークは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイルを囲う円筒カラーと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の差動トランス型角度センサ
【請求項４】
前記第１のヨークと前記第２のヨークとは、前記所定角度の位相差が１２０°に設定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の差動トランス型角度センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５９４４２（Ｐ２０１２−１５９４４２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２１２（Ｐ２０１１−２０２１２）
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]