(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する入力軸の絶対的な位置を検出する磁気装置であって、
３６０度のｎ倍の行程をもたらす前記入力軸に固定された主磁石（２）および運動変換器の駆動部（１）を備えた主回転子（５）と、なお、ｎは１より大きく、
前記入力軸の絶対的な位置の測定をするために主磁石（２）によって生成された磁界の方向に比例する信号を３６０度を超える磁気角に対して提供する少なくとも１つの第１の磁気感知プローブ（６）と、
２つの磁極を有して、前記運動変換器を介した前記入力軸の回転の結果として約３６０度の行程がもたらされる第２磁石（９）と、
前記第２磁石（９）によって生成された磁界の方向に比例するとともに、前記第２磁石の絶対的な位置の測定をそれから得ることができる信号を約３６０度に渡る磁気角に対して提供する少なくとも１つの第２の磁気感知プローブ（７）と、を備え、
前記第２のプローブ（７）および前記第２磁石は、位置センサを構成し、前記位置センサはイプシロン（epsilon）％の精度を有し、
前記第２磁石（９）は、前記主回転子（５）の上方および下方の面によって規定される高さＨの内側に実質的に配置されており、
前記主磁石（２）は、多数極であって、Ｐ個の極対を有し、Ｐは１より大きく、
前記主磁石（２）が回転すると、前記Ｐ個の極対に基づく周期を有する磁気角が生成され、前記所定の周期が前記位置センサのイプシロン（epsilon）％の精度に相当する角度より大となるように前記Ｐの範囲が決定され、
前記回転子の回転角度の測定精度を高めるために、前記Ｐを前記範囲に設定することを特徴とする絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項２】
前記Ｐは、（３６０／Ｔ）より小さい整数であり、これらの整数の中の最大数が前記Ｐの最大値となり、
Ｔは、前記主磁石（２）のＰ個の極対数によって生成される磁気角の最小周期であり、
Ｔ＞（イプシロン（epsilon）／５０）×３６０×ｎ+ Hyst
で表わされ、ここで、Hystは前記入力軸の検出装置の度で表わされるヒステリシスの振幅であることを特徴とする、請求項１に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項３】
前記主磁石（２）は、前記駆動部（１）の内側の容積内に設けることができることを特徴とする、請求項１または２に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項４】
前記Ｐ個の極対は正弦波状に磁化されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項５】
前記Ｐ個の極対は放射状に磁化されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項６】
前記Ｐ個の極対は、徐々に飽和するように磁化されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項７】
前記装置は、２つの磁気感知プローブ（６、７）からの信号によって入力軸の正確な絶対的な位置を論理的に導き出すことができる電子機器を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項８】
前記主磁石（２）は、少なくとも２つの磁気感知プローブを備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項９】
前記２つの磁気感知プローブは、（３６０×i/P+90/P）度による角によって角度的にオフセットしており、ここで、ｉは０または１位上の整数であることを特徴とする、請求項８に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１０】
前記第１および第２の磁気感知プローブ（６、７）は、ホール効果タイプであって、前記主磁石（２）または前記第２磁石（９）のいずれか１つによって生成された３つの磁気成分のうちの２つを表わす２つの別々の信号Ｂ１およびＢ２を読むことができることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１１】
前記プローブ（６、７）は、２つの信号Ｂ１およびＢ２のいずれかをゲインＧによって下記のように乗算することにより電気角βを算出することができることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
β＝Ａｒｃｔａｎ（Ｇ×Ｂ１／Ｂ２）
【請求項１２】
前記磁気感知プローブ（６、７）の少なくとも１つは磁気抵抗タイプであることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの磁気感知プローブは磁束コンセントレータを備えることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１４】
特にステアリングコラムのねじれを検出することを対象にし、
トーションバーに接続された同軸の入力および出力軸から前記バーに与えるねじれトルクを導出するために、
複数の磁石（１４）を備える第１の磁気回転子構造と、少なくとも１つの磁気感知プローブ（１３）が近くに配置された第２の固定子構造（１５）と、を備えて構成され、トーションバーに及ぼすねじり（torsion）トルクを導出するために前記トーションバーに接続された同軸の入力および出力軸の相対的な角位置を検出する少なくとも１つの装置と、
実質的に固定子構造（１５）に集中している前記主磁石（２）と、を備え、
前記相対的な角位置を検出する装置の前記磁気感知プローブ（１３）および前記第１および第２のプローブ（６，７）は、前記主回転子（５）の上面および下面によって定義される高さに実質的に位置していることを特徴とする、
請求項１から１３のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１５】
強磁性体リング（１８）が、前記位置センサの多数極主磁石（２）と前記第２の固定子構造（１５）の間に入っていることを特徴とする、請求項１４に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１６】
相対角位置を検出する装置の前記第２の固定子構造は、プラスチック支持物（１６）および、強磁性体部分（１７）、前記多極主磁石（２）および前記プラスチック支持物（１６）に一体化されている前記運動変換器の駆動部（１）から構成されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１７】
前記運動変換器の駆動部（１）および前記プラスチック支持物（１６）は同じ部品であることを特徴とする、請求項１６に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１８】
前記プラスチック支持物（１６）は、前記多極主磁石（２）の上に形作られていることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項１９】
前記複数の磁石（１４）の極対の数Ｐ’は、前記主磁石（２）の極対の数Ｐのｋ倍に等しい、ここで、ｋは整数であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【請求項２０】
前記主磁石（２）の極対の数Ｐは、前記複数の磁石（１４）の極対の数Ｐ’のｋ倍に等しい、ここでｋは整数であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載の絶対的な位置を検出する磁気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気位置センサの分野に関し、より詳細には、例えばステアリングコラムのように検出すべき角が約１０８０度（+／−３回転）に及ぶような、複数回に渡る回転をす
る入力軸の絶対的な位置を正確に（例えば、典型的には１度未満の精度で）測定することを意図した磁気検出装置に関する。本発明は、また、簡単な構造でトルクを検出する磁気多回転絶対位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人の特許出願に係る国際公開第２００９／０４７４０１号パンフレットが知られている。これには２つの位置センサを用いることが示されており、そのうちの１つは、いわゆる「正確な」センサによる入力シャフトの位置のためのものであり、他は、運動変換に基づくものであるので「概略な」情報としての多回転情報のためのものである。このセンサの利点の１つは、情報の２項目が絶対的なことである。このため、万一、入力センサが損傷した場合でも絶対的な情報は、確かに概略であるが維持される。高い水準の安全性を有してセンサを用いて検出する場合に、このことは先行技術に対してロバスト性の観点から明らかな利点を示す。そうはいうものの、直径方向に磁化された入力センサからの位置情報は、ステアリングコラムのような臨界用途に対しては必ずしも十分に正確とは限らない。なぜなら、検出角は３６０度を超え、大量の使用が求められるという、製造上の制約およびロバスト性と両立し得る非接触センサで+／-１度未満よりはるかに小さい精度を達成することは不可能だからである。
【０００３】
欧州特許公開第１８３０１５５号公報は、入力シャフトに接続された「主センサ」と言われるセンサを用い、「主磁石」と言われる多極磁石を、運動変換を介して概略の複数回転の位置をもたらす「第２センサ」または「回転センサ」と言われる絶対的なセンサと組み合わせて用いるという構成により、この精度問題への回答を提供する。セット全体が正確なセンサを構成する。
【０００４】
それにもかかわらず、この出願に記載された解決策は、必要以上の空間要求、およびその用途に関係する精度の観点から全ての仕様を満足することは不可能であるという事実の双方を被る。さらに、２つの磁気感知センサに対してＡＭＲタイプの２つの磁気抵抗センサを使用するという事実だけでも可能性が制約される。
【０００５】
この解決策は事実、提案された構造を示す図によって証明されるようにかさばっている。なぜなら、示された運動変換の３つの場合の２つおよび第２センサが主磁石から分離されており、これにより、２つの別々の回路基板の使用、従って追加コストおよび構造の大型化を引き起こす。従ってこの解決策は、必要以上の空間要求があるために他のメカトロニクス装置（モータ、センサなど）に簡単に組み込むことができない。第３の構造は、歯車列の歯車のうちの一つの主回転子への直接的な組み込みを提案するが、第２の回転子の軸が主回転子の軸に対して直角になっているので軸空間要求（軸の大きさ）を最適化できない。
【０００６】
加えて、この発明は、特に磁気抵抗センサの使用を規定している。ここでそれらは、プローブが磁石の回転軸上に位置しているときに第２センサとともにある場合のように、「軸端（shaft end）」と言われる磁気構造によく適合する。しかし、主回転子に組み込ま
れたような磁石の回転軸の外側に設ける構造に用いると、以下に記載するように実質的に寸法的な制約を有した解決策でしかないという欠点がある。
【０００７】
これは、多極磁石によって生成された法線（normal）、接線（tangential）および軸（axial）成分は通常、同じ大きさではなく、変動を有しており、完全な正弦関数ではない
からである。磁気角の変動は線形ではなく、変位の関数であるので、結果は角度誤差である。磁気抵抗素子（ＡＭＲタイプの）は、物理的な変動を介してそれらの抵抗を生成すると一般に言われるので、出力信号は１８０度の周期を有した平面磁界の回転に対して直接的に比例する。
【０００８】
信号におけるこれらの欠陥には幾つかの発生源がある。それらとしては、センサの感度不足、磁化の不足、磁石の表面にセンサが近接することによって生じる歪、第２磁石が近接することによって生じる歪がある。無限に長くなることがないリングが有する解決策の場合のように、すなわち、極めて単純には端部効果である。これは従って、欧州特許公開第１８３０１５５号公報に記載されているとともに、２つの成分のオフセットを測定するように、またはこれらの誤差をコンピュータによって補正するように意図された技術（アルゴリズム、メモリなど）の使用を必要とする。後者は、処理電子機器に割り当てられる計算能力を必要とするが、これは弊害をもたらす。従って、欧州特許公開第１８３０１５５号公報に記載されたセンサ構造は明らかに、可能な限り線形であるように磁界における角の変動を介したこれらの分散を最小化することを目的として、磁界の２つの有用な成分において同一振幅の正弦波変動を好む構造に適している。従って、それは、一般論としていえば、多極磁石の表面において測定される磁束は、表面から実質的に離れるとき、または、非常に多数の磁極対から作られているものの使用以外は、台形の傾向を有する。
【０００９】
これに端を発する普遍的でない特性の解決策は、従ってハンディキャップになる。例えば、多数の磁極対を有する形状（geometries）、または、磁極対の数は小さいが相当大きな測定距離に関連付けられる形状が推奨される。後者は、センサによって読み込まれる誘導の正弦波特性を好む。この理由は、小さな信号振幅、従って、外部インターフェースに敏感で高いノイズレベルを有するという構造上の主な欠点のためである。その他の構造は、磁気平衡に向かうような傾向である。それは、磁界の角度に対して線形の変動をもたらすが、それらの全ては欠点を有する。このため、小さな直径という形状に特徴を有する多数極回転子は、検出されるべき位置がその軸の直径であるという用途に対しては、物理的に両立し難いことになる。即ち、繰り返すが、その直径に大きく影響されるリングは、すでに過大なこのセンサの軸スペース要求を増加させる。
【００１０】
加えて、仮に、２つのセンサの２つのプローブを共用する回路基板を使用することを望むとき、ＡＭＲタイプのセンサの使用は、第２センサによって用いられる主磁石上におけるＢｚおよびＢｔで示される軸および接線の磁気成分の使用が求められることに留意しなければならない。このことは、軸成分を生成するために、磁石の中央平面からのセンサのオフセットを引き起こす。主な欠点は、機械的な角度の変動の間の磁気角の線形変動を生成する軸および接線成分を平衡へ向かわせるために、磁石の中央平面から非常に正確な距離で主センサのプローブの位置決めが要求されることである。この平衡は不安定である。なぜなら、リングは解決策に図示されるように小さな軸寸法を有するからである。このようなセンサは従って、軸および動径（radial）におけるクリアランスに対するロバスト性が低い。また、このタイプの構造によって得られる磁束は弱い。なぜなら、軸成分に関して本質的に漏れ磁束の使用に基づいており、受け入れられる磁束を供給するために典型的に高いエネルギー磁石の残留磁気を必要とするからである。加えて、このオフセットは最終的に主センサおよび第２磁石が接近していることを要求するが、これは主センサ上の第２磁石によって生じる磁気妨害のためにセンサの不正確さを目立たせる。もし、オフセットを磁石の他の方向に生成することを望めば、――これは想像できるが、解決策の空間要求は更に悪化する。
【００１１】
より安定した磁気的構造を生成することを望んでいると仮定すれば、主磁石によって生
成される法線および接線成分を用いることができる。この結果は、その後解決策で記載されているように主に２つの回路基板の使用によってセンサ構造がかさばり、高価になる。
【００１２】
また、解決策によって要求されるような主センサ上の多数の磁極対の使用は、センサによって調べられる電気周波数に帰着し、回転軸が回転しているとき、かなりなスリップが電子装置によって指示された位置と実際の位置との間に引き起こされる、または、処理回路の帯域幅の制約による分解能の損失が引き起こされる、ことが強調されなければならない。加えて、磁極対の数が多くなればなるほど、このタイプの多回転センサにおいては、正確な絶対位置を得ることが難しくなる。
【００１３】
なぜなら、欧州特許公開第１８３０１５５号公報に記載されたような３０極センサの場合、磁石は、入力センサが正確であるときに得られる位置上に、１２度（３６０／３０）の角度長を得る。しかしながら、第２センサは、＋／−１回転（＋／−３６０度）に渡る位置が得られなければならない。これを生じさせるために、＋／−０．５％の精度のセンサでは、誤差は入力角位置において＋／−３．６度となる。このことは、すでに角度長の６０％に相当する誤差を示す。仮に、第２センサの磁気および機械的ヒステリシスがこの誤差に加われば、絶対的な情報を失うリスクが大変大きい。
【００１４】
今、仮に、＋／−２．５回転センサ（＋／−９００度）を作ろうと望んでいるとき、第２センサは、＋／−０．５％の精度で、誤差は、＋／−９度で入力角位置に生成される。第２センサが本質的に非線形誤差（または、ヒステリシス現象）で既に１８度であれば、もはや、識別力のある１２度の入力センサを配置することはできない。確かに、欧州特許公開第１８３０１５５号公報に記載されたセンサは絶対的である。しかしながら、これはその一方で、もはや正確な絶対位置センサではない。仮に、第２センサにその絶対的な機能を再び与えたければ、＋／−０．３４％未満の精度を有していなければならない。このことは、２０極を有する多数極リングが要求されるが、これは前述した理由から主センサの正確さのアプローチとして不可能である。例えば、このような＋／−２．５回転センサ構造に対して、欧州特許公開第１８３０１５５号公報に記載されたセンサは、第３のセンサの使用および第２センサと第３のセンサとの間に作られるオフセットの相対測定を提案するが、これは、解決策を更に複雑にする。
【００１５】
この解決策の主な欠点は、従って、主磁石が多数の磁極対を有しているので必要とされる前述の例における第２センサへ要求される大きな精度、または、この第２センサの精度への要求を減少しようとする場合には磁極対の数を小さくすること、のいずれかである。しかしながら、これらのタイプの磁気精密測定用センサは、入力センサの多数極磁石から来る外部磁界を発端にしてこれらの影響を相当に被りやすいことが認識されている。従って、このような精度を例えば車のような環境下で維持することは非常に困難である。当業者は従って第２の選択肢を導こうとするが、これは主センサの普遍的な構造へのアプローチとしては不可能である。主センサは正確であるが、リングの直径が減少され、または検出する空隙が増大し、これは前述の結果へ戻る。
【００１６】
結局、回転センサ（絶対位置を与えるもの）としてＡＭＲを使用すれば、相極性磁石が使用されれば例えば０．５回転、１８０度の周期を有する絶対的な出力信号を有することとなる。このことは、より大きな減速比を含む。例えば３６０度の機械角に渡る絶対位置を与える第２センサに対して４回転に対して＋／−２回転の行程であるので、減速比８でなければならなくなる。このような運動変換器に対するスペースの要求は、もし、第２センサが１回転以上に渡って働くとすればより大きくなる。
【００１７】
多回転センサの使用に関連してトルクセンサによる解決策がまた、先行技術で知られている。
【００１８】
国際公開第２００５／０７６８６０号パンフレットは、２つの主要な欠点を有する多回転絶対位置およびトルクセンサ構造を示す。第１の欠点はかさばることであり、事実、これは２つの別々のセンサから構成され、１つは他の上に位置している。第２の欠点は、多回転位置センサの絶対的な位置は、主センサが万一、故障した場合に入力シャフトの絶対的な位置を維持することができない個別の運動変換器を介して得られることである。
【００１９】
国際公開第２００９／０４７４０１号パンフレットにおいては、仮に、多回転位置の個別測定という問題が解決できても、２つのセンサの関連性がかさばったままである。なぜなら、トルクセンサ機能および多回転位置センサは積み重ねることで達成され、および、主センサは１回転を超える絶対的なタイプであり、それは、トルクセンサを構成し、加えて全体として精度の欠如を与えるホールセンサに大きな磁気外乱を生成する相極性磁石から構成されているからである。
【発明の概要】
【００２０】
本発明は、トルクセンサとしての組み込み能力をも考慮しながら、普遍的かつコンパクトで正確な多回転位置センサの解決策、および第２センサの総合的な精度によってこれらの問題を解決することを提示する。この多回転位置センサの解決策は、入力回転子に配置されている主磁石の磁極対の数の調整によって定まるとともに、入力回転子に結合されている運動変換器の減速比によって定まる。
【００２１】
精度に対する探索に才能のある当業者は、先行技術文献の指摘を踏まえると、主回転子の極の数を更に増加させようとするであろう。
【００２２】
主磁石の磁極対の数の調整により、センサが、第２センサに要求される精度を軽減しながら、その正確な多回転特性を確保することができる。第１に、磁気成分の間の相対的なゲイン補正を組み込んでいる磁場方向検出を有するホール効果タイプの磁気抵抗プローブ、または、センサに追加の補正電子機器を不要とする本質的な精度を与える強磁性体コンセントレータに関連付けられた磁気抵抗タイプの主センサの使用。これらの要素の全てが本発明によるセンサに普遍的な特徴を与える。加えて、運動変換器は、機械的な変換器の最後の減速場所に位置している絶対的な第２センサへ接続されている。この運動変換器および２つのセンサは、その結果、関連する出願が求めたものよりコンパクトなセンサを与えて、主回転子の大きさに組み込まれている。
【００２３】
本発明によるセンサは、点火装置上で絶対的な位置を提供することができることを保ち、「正確な電源オン」と呼ばれる。本発明はまた、２つの軸の相対的な位置に対するセンサの機械的な組み込みを提案することにより、トルクセンサのコンパクトさと正確さの問題を調整することを提案する。このことは第１に、主磁石から生じる磁力線がより短く一巡して戻る（looping back）ことにより全体構造に渡って小さな磁気外乱を生成する多極タイプの主磁石の使用を理由にして、第２に、運動変換器の位置決めが実質的に主磁石によって占められる空間内であるという理由で、２つの軸がよりコンパクトに与えられる。その結果として、位置センサの主磁石はその多極特性にも関わらず、トルクセンサから同軸に組み込まれ、これにより、トルクセンサの集合部分との相互作用および内容積における固定子の歯との相互作用によって外部空間を制限している。主磁石における正弦波タイプの多数極の磁化は、好ましくは、固定子部分におけるその内容積および磁石の内径における磁束の不存在を通して磁石によって生じる磁気妨害を更に制限または相殺することに留意されたい。そうはいうものの、主磁石に適用される磁化のタイプに関わらず、トルクセンサの固定子部分の主磁石の干渉の相殺を目的として、好ましくは強磁性体の電機子を有した主磁石と関連付けることができる。
【００２４】
本発明は、より詳細には、回転する入力軸の絶対的な位置を検出する磁気装置に関し、以下により構成される。
３６０度のｎ倍の行程をもたらす前記入力軸に固定された主磁石および運動変換器の駆動部を備えた主回転子と、なお、ｎは１より大きく、
前記入力軸の絶対的な位置の測定をするために主磁石によって生成された磁界の方向に比例する信号を３６０度を超える磁気角に対して提供する少なくとも１つの第１の磁気感知プローブと、
２つの磁極を有して、前記運動変換器を介した前記入力軸の回転の結果として約３６０度の行程がもたらされる第２磁石と、
前記第２磁石によって生成された磁界の方向に比例するとともに、前記第２磁石の絶対的な位置の測定をそれから得ることができる信号を約３６０度に渡る磁気角に対して提供する少なくとも１つの第２の磁気感知プローブと、を備え、
前記第２のプローブおよび前記第２磁石は、百分率で表わされるイプシロン（epsilon
）の精度の位置センサを構成し、
前記第２磁石は、前記主回転子の上方および下方の面によって規定される高さＨの内側に実質的に配置されており、
前記主磁石は、多数極であって、Ｐ極対を有し、Ｐは１より大きいことを特徴とする磁気装置。
【００２５】
２つの磁気センサを備えて提案される絶対的な位置および多回転磁気検出装置のセンサの１つは、主位置センサと言われて入力回転子に接続されており、複数極リングの一対の磁極に相当する機械的角度によって入力回転子の１回転に対応する磁場周期に渡って正確な位置を提供する。他は、第２の位置センサと言われ、本発明によるセンサにおいては、正確な絶対的な位置を必要とせず、主センサとこの第２センサとの間に入れられた運動変換器の最終の減速場所にｎ＝θ／αの関係を有して接続されている。なお、ここで、θは入力センサの角度であり（厳密には０より大きい）、αは第２センサの角度である。
【００２６】
従って、ｎ＝θ／αの式によって結び付けられる２つの角測定の関係性により、多回転センサの正確な絶対的な位置を得ることができる。この多回転センサは、２つのセンサによって生成された信号を介して位置を定義するための基本的な電子装置だけを要求し、補正や学習アルゴリズムは必要なく、主センサおよび第２センサの誤差の保存も必要とされない。
【００２７】
本発明は、例示的には、以下の運動変換を用いることができる。平行歯車列、または歯車およびウォーム歯車として知られる最終的に多数極の回転磁気結合。運動変換は、理想的には、主磁石に含まれる部分が実質的に位置する空間の部分で起こる。従って、第１の減速場所は、磁石に隣接していてもよく、さらに、軸方向の空間要求を減少させるために磁石に同軸に組み込まれてもよい。減速場所は磁石に沿って、または磁石上に形作られてもよい。非接触の運動変換に関連して、主磁石は好ましくは変換器の第１の減速場所を構成する。
【００２８】
位置センサの第２の磁石は、優先的には双極性形状に磁化される。それは、第２センサの軸の回転角の０度から３６０度に渡る連続的な絶対位置情報を供給してもよい。このセンサの有効な行程は、理想的には入力回転子の３６０×ｎの回転角に実質的に相当する約３６０度である。ここで、ｎは整数でなくてもよいが０より大きい数である。入力軸と出力軸との間のより大きな減速比を結果としてもたらす３６０度より小さい角αに対する本発明の利用を妨げることはできない。第２センサの磁石は、磁石の回転軸上に置かれたプローブに関連付けられて、直径方向に磁化された、または円筒の厚さに沿った２つの磁化された磁極に沿った円筒であってもよく、またはその幅もしくはその長さに沿って磁化された平行６面体であってもよい。直径方向に磁化される中空リングは、また、磁石の回転
軸の外部に位置するプローブに関連付けられて適用されることができる。これらの前述の構造例は、３６０度を超える絶対的な位置センサの磁気設計に限定するものではない。また、場合によっては、精度上の要求または、コンパクトさの探究から、シールドが第２の磁石の近くに組み込まれてもよい。
【００２９】
位置情報の２つの項目の論理的な組み合わせは、機械的な軸の数回転に渡る正確かつ絶対的な位置情報をそれから引き出すことを可能にする。
【００３０】
入力回転子に接続された主磁石の目的は、用途によって要求される精度に対応する精度の周期性「Ｔ」を有する角度の正確な測定をもたらすことである。それは従って、正確な信号を供給する。磁石はリングまたはディスクであってもよい。第１の変形によれば、その磁化は、リングを放射状に貫通する、またはディスクを軸状に貫通する、多極タイプであってもよい。主センサに関連付けられるプローブは、磁石の中央平面（mid-plane）に
、または、磁石がリングの場合には軸方向にオフセットを有して、磁石がディスクの場合には平均直径上にまたは半径方向にオフセットを有して、位置している。優先的に、ホールセンサの場合、接線および動径（放射状：radial）または、接線および軸成分が使用され、磁場コンセントレータに結合している磁気抵抗プローブの使用に関連しては、接線と動径成分または、接線と軸成分の間の磁気角が直接的に使用される。
【００３１】
第２磁石に関連付けられるプローブは、また、ホールタイプの検出のためには、３つの磁気成分のうちの２つを読み、磁気抵抗物質が用いられたときには３つの成分のうちの２つから形成される磁気角を読む。
【００３２】
第２磁石およびそのプローブは、百分率で表した＋／−イプシロン（ε）の精度の角位置センサをそこで構成することに関連する。従って、仮に第２センサの精度が第２センサ軸の回転角の３６０度に渡って＋／−０．５％であれば、このことは、入力軸の回転角の角度誤差と比較して３６０×ｎの＋／−０．５％である。約＋／−３回転のセンサを例にとれば、この第２センサは、＋／−１０．８度の誤差を生成することになる。
【００３３】
本発明によれば、３６０度の磁気角を検出するプローブに関連した主多極磁石は、次式で度を用いて表わされる最小の周期Ｔを有さなければならない。
Ｔ＞２×（ε／１００）×３６０×ｎ
【００３４】
そして、主磁石の一対の極Ｐの数は、次式のＥ（ｘ）のｘの整数部分で指定される。
Ｐ＜Ｅ（５０／ε×ｎ）
最小の数は、厳密に１磁極対より大きい。
【００３５】
たとえば、６回転センサで、第２センサの精度が磁気角３６０度に渡って用いられて＋／−０．５％という状況では、εは０．５に等しく、ｎは６に等しく、主回転子は、例えば最大で、３２の隣接磁極である１６対の極を備える。
【００３６】
仮に検出プローブが、欧州特許公開第１８３０１５５号公報によって提案されたようなＡＭＲタイプであったならば磁気検出角は１８０度になり、従って、単一極で行える。この場合、最大の周期Ｔの数を度で表わせば、次式になる。
Ｔ＞４×（ε／１００）×３６０×ｎ
従って、主極の最大の磁極対の数は、次式になる。
Ｐ＜Ｅ（２５／ε×ｎ）
【００３７】
４回転センサおよび１８０度のプローブに対して、最大１２磁極対で構成された主回転子で、仮に第２センサが＋／−０．５％の精度を有するとする。６回転センサに対してこ
こで提案された本発明による主磁極が最大１６磁極の調整のために、最大８磁極対を有している。このことは、本発明の提案によれば、ＡＭＲタイプの検出器を用いても、主磁極の磁極対数は低いままでなければならないことが分かる。
【００３８】
場合によっては、度およびＨｙｓｔで示され、入力軸と比較され、磁気的および機械的原因による検出装置のヒステリシスの振幅は、例えば、運動変換器によって生成された相当な摩擦などのために大きくなることがある。従って、主磁石３６０度の磁気角の検出プローブに関連付けられた本発明によれば、次式で、度で表わされる最小の周期Ｔを有しなければならない。
Ｔ＞２×（ε／１００）×３６０×ｎ+Ｈｙｓｔ
【００３９】
そして、主磁石の磁極対Ｐの最大の数は、次式のＥ（ｘ）のｘの整数部分で指定される。
Ｐ＜Ｅ（３６０／Ｔ）
最小の数は、厳密に１磁極対より大きい。
【００４０】
特定の実施形態によれば、主磁極は、駆動部の内容積内に設けられる。
【００４１】
特定の実施形態によれば、Ｐ極は、正弦波に磁化される。
【００４２】
別の特定の実施形態によれば、Ｐ極は、放射状に磁化される。
【００４３】
別の特定の実施形態によれば、Ｐ極は、徐々に飽和するように磁化される。
【００４４】
主磁石は、放射状に、正弦波状に、または段階的に飽和するように磁化されても、プローブの読み取り面に対向する面に相当する強磁性の電機子の表面に関連付けられても良い。このことは従って、主磁極は、他の追加の磁気感知装置とのいかなる相互作用からも磁気的に絶縁しているように適用できる。しかしながら、正弦波磁化の特異性は、磁束を磁石の外部（または内部の）周辺に集中することができ、これにより、そのような電機子を使用しないことを可能にする。
【００４５】
正弦波多数極磁化または、放射状（radial）多数極磁化、徐々に飽和した磁場は、従来の交互に多極磁化される放射状のタイプとは異なり、間隙および磁極対の数に関わらず、磁石の表面上に実質的に正弦波の磁束を得ることを可能にする。このような磁化モードの使用および組み込みに関する教示の全ては、欧州特許第１９８９５０５号公報に示される。徐々に飽和される磁化は、磁化ベクトルによって特徴付けられる。磁化ベクトルの方向は、リングに対しては動径（radial）であり、ディスクに対しては軸方向であると共に、リングの軸に向かって、またはリングに対して外側に向かって、およびディスクに対して外部表面に向かって下方表面から、または外部表面から下方表面に、極の極性に応じて交互に方向付けられる方向を有している。また、磁化ベクトルの大きさは、１００％の飽和状態から０％に至るまで実質的に線形に変わる。
【００４６】
特定の実施形態によれば、磁気位置検知装置は、２つの磁気感知プローブからの信号によって入力軸の正確な絶対的な位置を論理的に導き出すことができる電子機器と関連付けられる。
【００４７】
特定の実施形態によれば、第２のプローブおよび第２の磁石は、第２の磁石の近くに位置する強磁性部品状のシールドを備える。
【００４８】
特定の実施形態によれば、磁石の磁化表面の近くに配置される磁気感知プローブは、ホ
ール効果タイプであり（例えば、MELEXIS社のMLX90333 タイプまたは、 MLX90316 タイプまたは、MLX91204タイプ、もしくは、MICRONAS 社のHAL3625タイプなど）、それぞれ、主磁石または第２の磁石のいずれか１つによって生成された３つの磁気成分のうちの２つを表わす２つの別々の信号Ｂ１およびＢ２を供給することができる。それらは、その後にマイクロコンピュータにより、または、それらの１つにゲインを乗算して読まれた２つの磁気成分の比のアークタンデント計算によって統合されて機械回転角を示す電気信号として直接的に、用いられる。
【００４９】
２つの磁界成分（磁石に対して接線および、プローブの方向に応じて磁石に対して法線または軸）を発端として、実際の磁気角は、この２つの考慮された磁気成分のアークタンジェントにより算出される。２つの磁気成分の振幅が等しくないときはこの計算によって磁界の角度が測定される。これは、いわゆる「電気的な」回転角とは異なり、対極数の数Ｐによって分割される機械的回転角と等しい。
【００５０】
特定の実施形態によれば、前記プローブは、２つの信号Ｂ１およびＢ２の１つをゲインＧによって以下のように乗算することにより電気角βを算出することができる。
β＝Ａｒｃｔａｎｇ（Ｇ×Ｂ１／Ｂ２）
【００５１】
特定の実施形態によれば、磁気感知プローブは、磁気抵抗タイプである。
【００５２】
磁気抵抗プローブの場合、それらは好ましくは、プローブによって観察された磁気角の変動を線形にすることができる機能を有する強磁性体コンセントレータに関連付けられる。このタイプのプローブおよびコンセントレータ組立品は、すでに本出願人の特許出願である国際公開第２０１０／０４６５５０号パンフレットに記載されている。これらの強磁性体部品の使用は、また、用いられた２つの磁気成分の振幅の同等化という同じ目的に対してホールタイプのプローブで行うこともできる。
【００５３】
特定の実施形態によれば、少なくとも１つの磁気感知プローブは、磁束コンセントレータに関連付けられる。
【００５４】
特定の実施形態によれば、主磁極は、少なくとも２つの磁気感知プローブに関連付けられる。
【００５５】
余剰のセンサを作る、またはセンサの精度を増加させる、もしくはその外部磁場への感度を低下させる、目的のいずれかで、１つまたは双方の磁石の近くのプローブを倍加することができる。干渉磁界に対する、精度の増大または優れたロバスト性は、事実、好ましくはそれら（２つのプローブ）が相互に９０度で電気的に位置しているとき、それぞれのセンサに関連付けられるこの２つのプローブを介して得られる。２つの磁気成分のそれぞれは、２つのプローブの１つからそれぞれ発せられる２つの磁気成分の代数的合成によって得られる。構成例およびこのような構造の使用は、国際公開第２００９／１０１２７０号パンフレットに示されている。
【００５６】
特定の実施形態によれば、磁石に近いプローブが倍加されたとき、これらの２つの磁気感知プローブは、（i×360/P+90/P）度に等しい角によって角度的にオフセットしている
。ここで、Ｐは磁極対の数であり、ｉは０であってもよい自然数である。
【００５７】
本発明による磁気絶対位置検出装置の別の実施形態は、車の電動ステアリングに普通に見られるような、２つのいわゆる「トルクセンサ」軸の間の相対回転を検出するための装置を備える。このトルクセンサは、出願人の欧州特許第１２６９１３３号公報及び欧州特許出願公開第１７７４２７２号公報に特許請求されているようなタイプとして形成されて
もよい。トルクセンサは、ステアリングコラムの２つの軸の１つに接続された固定子構造から構成される。磁石は、別の軸と関連付けられている。２つの軸の間の相対回転角は、典型的には、＋／−０．５度から＋／−１０度に等しい。回転における他の２つの構成要素に対して固定された第３の磁石部分は、固定子部分から放出される磁束を集めて集中させて、少なくとも１つのホール効果プローブによって２つの軸の間の相対的な角の変動を測定することに関与している。２つの軸は、磁束収集および集中構造に関して相互に角運動されてもよい。２つの軸の回転は、数回転を超えて生じてもよいが、より典型的には、約０．５回転から約４回転である。
【００５８】
本発明は、特に磁気絶対位置検出装置に関し、詳細には、ステアリングコラムのねじれ（torsion）を検出することを対象にした装置であって、
複数の磁石を備える第１の磁気回転子構造と、少なくとも１つの磁気感知プローブが近くに配置された第２の固定子構造と、を備えて構成され、トーションバーに及ぼすねじり（torsion）トルクを導出するために前記トーションバーに接続された同軸の入力および
出力軸の相対的な角位置を検出する少なくとも１つの装置と、
実質的に前記固定子構造に集中している主磁石と、を備え、
前記相対的な角位置を検出する装置の前記磁気感知プローブおよび第１および第２のプローブは、主回転子の上面および下面によって定義される高さに実質的に位置していることを特徴とする。
【００５９】
特定の実施形態によれば、固定子構造は、少なくとも１つの強磁性体部分およびプラスチック支持物から構成される。
【００６０】
特定の実施形態によれば、強磁性体部分、位置センサの多極主磁石および運動変換器駆動部は、プラスチック支持物で一体化されている。
【００６１】
特定の実施形態によれば、強磁性体リングは、多極主磁石とトルクセンサの固定子構造との間に入っている。
【００６２】
特定の実施形態によれば、運動変換器の駆動部およびプラスチック支持物は同じ部品である。
【００６３】
特定の実施形態によれば、プラスチック支持物は、多極主磁石の上に形作られている。
【００６４】
特定の実施形態によれば、トルクセンサの複数の磁極の磁極対の数Ｐ’は、主磁石の磁極対の数Ｐのｋ倍に等しい。ここで、ｋは整数である。
【００６５】
特定の実施形態によれば、主磁石の磁極対の数Ｐは、複数の磁石の磁極対の数Ｐ’のｋ倍に等しい。ここで、ｋは、０でない整数である。
【００６６】
このことは即ち、仮にＰおよびＰ’が比例係数にリンクすれば、これは、位置センサ上のトルクセンサおよびその逆の構成の最小限の影響を確実にする。
【００６７】
センサの可能な機械的構造は貫通軸タイプであるが、いわゆる軸端構造の原理の適用は全く妨げられない。
【００６８】
加えて、仮に、いまから示す実施形態が全て回転センサでも、本発明は、長い行程（典型的には数十ｍｍ）を有する線形位置センサへの適用もできる。この場合、線形運動軸は、本発明によるセンサの主回転子上の運動変換器を介して咬み合い、長い線形行程を多回転角度行程に変換する。
【００６９】
同様に、運動変換器の減速比に対応する比率を有する減速磁化行程の絶対的な情報を発生する磁石上で、線形―回転または線形―線形タイプの運動変換器を介して噛みあう多極磁化を有する矩形または棒状の平板磁石に関連する線形運動軸も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
本発明は、以下の図面によってよりよく理解されるであろう。
【図１】先行技術による磁気感知プローブの位置決めの、調整していない構造に対する機械角に対応する磁気角の変化を開示する説明図である。
【図２】先行技術による磁気感知プローブの位置決めの、調整した構造に対する機械角に対応する磁気角の変化を開示する説明図である。
【図３】正弦波磁化による主磁石の好ましい実施形態の説明図である。
【図４ａ】歯車およびウォーム変換器を組み込んでいる可能な変形による本発明による貫通軸を有する非接触多回転磁気位置センサの分解図である。
【図４ｂ】歯車およびウォーム変換器を組み込んでいる可能な変形による本発明による貫通軸を有する非接触多回転磁気位置センサの正面図である。
【図４ｃ】歯車およびウォーム変換器を組み込んでいる可能な変形による本発明による貫通軸を有する非接触多回転磁気位置センサの側面図である。
【図５】本発明による貫通軸を有する非接触多回転磁気位置センサの、運動変換器の駆動部の主磁極を構成する組立品および関連する測定プローブの変形実施形態のうちの１つを等尺で示す説明図である。
【図６】２つのプローブのそれぞれから発せられている信号（合わせて２つの信号）を用いる第１の実施形態による正確かつ絶対的なセンサの動作図の概要を示す説明図である。
【図７】２つのプローブのそれぞれから発せられている信号（合わせて２つの信号）を用いる第２の実施形態による正確かつ絶対的なセンサの動作図の概要を示す説明図である。
【図８】ディスクタイプの主磁石に基づいた本発明によるセンサバージョンの概略図である。
【図９ａ】本発明による動径（放射状：radial）磁化構造および正弦波磁化構造に対する機械角に従った動径および接線磁気成分と共に電気角の変化および後者の非線形性を開示する説明図である。
【図９ｂ】本発明による動径（放射状：radial）磁化構造および正弦波磁化構造に対する機械角に従った動径および接線磁気成分と共に電気角の変化および後者の非線形性を開示する説明図である。
【図９ｃ】本発明による動径（放射状：radial）磁化構造および正弦波磁化構造に対する機械角に従った動径および接線磁気成分と共に電気角の変化および後者の非線形性を開示する説明図である。
【図９ｄ】本発明による動径（放射状：radial）磁化構造および正弦波磁化構造に対する機械角に従った動径および接線磁気成分と共に電気角の変化および後者の非線形性を開示する説明図である。
【図１０】本発明による１つの可能な構造による正確な絶対多回転磁気位置センサに関連するトルクセンサとしての２つの軸の間の相対回転に対するセンサの機械的構成を提案する説明図である。
【図１１】本発明による１つの可能な構造による正確な絶対多回転磁気位置センサに関連するトルクセンサとしての２つの軸の間の相対回転に対するセンサの機械的構成を提案する説明図である。
【図１２】正確な絶対多回転磁気位置センサに関連するトルクセンサとしての２つの軸の間の相対回転のセンサの実施形態の分離図を示す説明図である。
【図１３】ヒステリシスの概念の１つの測定を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
図１は、先行技術文献である欧州特許公開第１８３０１５５号公報による、３０極で、高さ５ｍｍ、外径４０ｍｍおよび内径３６ｍｍの（ヨーク（yoke）を有する）リングの例によるセンサによって得られた非線形および回転磁場の結果を示す。この例は、特に、先行技術の欠点を示す。軸方向のオフセットが１ｍｍに対して、角位置の算出に用いられる接線成分の比率は、２ｍｍの測定距離でＢｔ／Ｂｚ＝５である。破線のなかに点を有する灰色の曲線は、主回転子に関連する磁気感知型プローブによって観察された磁気角の変化を示す。黒い破線は、磁石の中腹に位置する中央平面に関する事前調査なしでこのような磁気構造を使用した結果であり、１２度に渡る行程に対して例えば約２．６度、約２２％の高い位置誤差を示す。
【００７２】
図２は同じセンサで、リング上の軸に対して４ｍｍの軸方向オフセットを有する主プローブで得られた結果を示す。接線（Ｂｔ）および軸（Ｂｚ）成分の比率は、測定距離２ｍｍでＢｔ／Ｂｚ＝１．０９である。このことは、１２度に渡る行程に対して例えば、０．０１７度、約０．１４％という、格段に許容できる位置誤差をもたらす。この特定の軸位置は最適であるが、あまりロバストではない。その仕事が軸成分に対して漏れ磁束を有して行われ、プローブによって観察される許容作動磁束２５０Ｇを有するためにリングの残留磁気は１Ｔであるので、焼結型のNdFeB または SmCo磁石がコストの欠点を有してこの
文献では示される。加えて、必要な軸方向のオフセットは、空間要求のため、または、センサのコンパクトさを維持しようとすれば第２磁石によって生じる磁場妨害に対する感度のために、すぐに問題となる。
【００７３】
図３は、「正弦波（sinusoidal）」といわれる実施形態による主磁石２の好ましい実施形態を示す。この場合、磁化方向は、すでに説明した欧州特許第１９８９５０５号公報のように、磁石の内側に回転されている。
【００７４】
図４ａ、４ｂおよび４ｃに、本発明によるセンサの機械的設計の例を示す。カバー３によって閉じられたハウジング１０の内側に、駆動部１からなる運動変換器が一体化されている入力軸に接続された主回転子５がある。多数極の主磁石２は、ウォームに組み入れられている。第１の磁気感知プローブ６は、入力軸が回転するときに、主磁石によって生成される磁気成分および磁気角の変動を読んで解釈する。ピニオン／軸４は、ウォーム上で噛みあい、その端部に第２の磁石９を含み、磁気成分および磁気角は前記ピニオン／軸の回転の間に変わり、第２のプローブ７によって読まれる。スペーサ８または他の任意の同様な手段によって、オプション的に運動変換器の機構を調整することができ、後者では、自由に動くことを最小化することができる。示された構造は、発明によって予想される機械的な組み込みのために限定されない。すなわち、すでに述べたように、たとえば、平行軸を有する歯車列によって製造された運動変換器も可能である。加えて、プローブ６および７を支持する回路基板１２は、その高さに沿って２つに切断される磁石２の平面に平行でもよい。組立品は、従って軸方向にコンパクトに作れる。なぜならば、主回転子５の上部および下部平面によって定義された高さの内側の位置に第２の磁石が配置されるからである。
【００７５】
図４ｃは、特に装置のコンパクトさを評価することを可能にしている。高さＨは、主磁石２および駆動部１によって形成された主回転子５の上面および下面によって規定される。
【００７６】
図５は、本発明の変形例の実施形態を示し、より詳細には、プラスチック支持部材１６によって形成された運動変換器の駆動部１を有する主回転子５が主磁石２の上にモールドされているものを示す。図示しない他の変形例では、平行軸を有する歯車列タイプの変換
器を用いて、第１段階がモールドされた歯車列であることもできる。第２磁石９の位置が主回転子５の上方および下方の面によって定義される高さの内側にある、と特許請求の範囲に示すように、組立品はここで提案しているよりも更にコンパクトにすることができることを強調しておくことは重要である。
【００７７】
図６は、本発明による多回転センサの動作原理を示す。その約ｎ回転に渡る回転の間に主磁石２によって生成された磁界を検出する第１のプローブ６によって生成された信号の周期性は、鋸歯状を典型的に示す「精密信号」と呼ばれる。この例では、例えば、センサが約３回転に対して主磁極の８つの極による周期性は、９０度である。「疎信号」曲線は、このように形成された多回転絶対センサの第２磁石９によって生成された磁界を検出する第２のプローブ７によって生成された約３回転に渡る絶対的な信号をもたらす。２つの信号はここで、電気信号の０．５ｖから４．５ｖの間のアナログ変動を介して表わされる。ＰＷＭまたはＳＥＮＴタイプの変形もこれらの他の例に制約を設けずに行うことができる。同様に、回転の回数または、主磁極の極数もこの例に限定されない。
【００７８】
図７は、加えて、約３回転のセンサに対する１６極に放射状に磁化されたリング状磁石から得られた結果を示す。
【００７９】
図８は、主磁石２として多極のディスクを用いて構成された本発明の変形例を示す。
本発明はこれに限定されることはなく、歯車およびウォームタイプの変換器を使用する１つの場合、および平行歯車列を有する変換器を使用する別の場合に基づいた２つの構造が提案される。第２磁石９は主回転子５の上面および下面の内側に位置している。この実施形態は、従って、軸方向にコンパクトな構造である。
【００８０】
図９ａは、高さ５ｍｍで外径４０ｍｍおよび内径３６（ケースを有する）を有する８つの放射状に磁化された極を有するリングの例によって得られた動径および接線の誘導成分を表わす。成分の比は４ｍｍの測定距離で、Br/Btが1.2である。成分は非正弦波形状を有するが、０．４２ゲインＧの使用は、機械角運動によって電気信号の変動を線形化することができる。
【００８１】
図９ｂにおいて、破線の間に点を有した灰色の曲線で示されるのは、主回転子５に関連する磁気感知プローブ６によって調べられた磁気角の変化を示す。また、黒い破線は、例えば、このような磁気構造の使用の結果として９０度に渡る行程に対して例えば、約０．３８度、つまり約０．４２％の位置誤差を示す。
【００８２】
図９ｃは、高さ５ｍｍで、外径４０ｍｍおよび内径３６ｍｍ（ケーシングなし）で８つの正弦波的に磁化された磁極を有するリングの実施例によって得られた動径および接線成分を示す。測定距離２ｍｍで成分の比Br/Btは、1.7である。正弦波磁化により、成分は、完全に正弦波的なプロファイルを有する。しかし、２つの磁気成分の間の振幅の違いは、０．５３ゲインＧの使用を要求する。このことにより、磁気角運動による電気角の変動を線形化することができる。
【００８３】
図９ｄにおいて、破線の間に点を有した灰色の曲線で示されるのは、主回転子５に関連した磁気感知プローブ６によって調べられた磁気角の変化を示す。また、黒い破線は、例えば、このような磁気構造の使用の結果として９０度に渡る行程に対して例えば、約０．０５度、つまり約０．０５％の位置誤差を示す。正弦波磁化の使用の精度の観点からの利点がここに示されている。この好ましい磁化モードには、幾何学的形状および使用される主磁石の磁極対の数およびこの応用に課される精度の制約が必要であることは述べておかねばならない。
【００８４】
図１０は、本発明による、絶対多回転磁気位置センサ、および「トルクセンサ」と呼ばれる２つの軸の間の相対回転のためのセンサの第１の可能な組み込み（integration）を
示す。このトルクセンサは、軸方向に開いた歯によって伸ばされた２つの強磁性体リング１７状の固定子部分１５、固定子部分１５に対向している多極磁石１４、固定子部分の中を循環する磁束を集めるコレクタ部分１１、およびコレクタ部分１１によってこのように集められた磁束の強度を検出する磁気感知プローブ１３から形成される。第１の磁気感知プローブ６が固定的に設置される前に、固定子部分１５の外側に同軸上におよび一体的に、多回転位置センサの主磁石２が取り付けられる。従って、固定子組立品は、その回転軸に方向転換する入力シャフトが取り付けられたとき、主磁石２および主磁石２に対してしっかりと取り付けられた駆動部分１を駆動する。ピニオン／軸４は、駆動部１に咬み合い、第２の磁気感知プローブ６の正面に配置された第２磁石９を回転させる。作られた組立品は、このように大変コンパクトであり、小さな高さに「トルク+位置」センサを作り、
３つの磁気感知プローブ６，７および１３を同一の回路基板１２（図１０には図示せず）に取り付けることを可能にする。
【００８５】
図１１は、本発明による、絶対多回転磁気位置センサおよび「トルクセンサ」と呼ばれる２つの軸の間の相対回転のためのセンサの第２の可能な組み込みを示す。この構造において図示しない主磁石２は、図５に示したように駆動部１の内側にモールドされている。駆動部１は、固定子部分１５の回りに設置されている。主磁石２の磁界を測定する第１のプローブ６、第２の磁石９の磁界を測定する第２のプローブ７およびトルクセンサの第３のプローブ１３は、同じ回路基板１２に取り付けられている。この実施形態は、図１０で示した実施形態よりもさらにコンパクトな設計を提供する。
【００８６】
図１２は、トルクセンサの固定子部分１５の強磁性体部分１７を示す。強磁性体リング１８は、主磁石２と固定子部分１５との間に入っており、主磁石２によって生成される場からトルクセンサが汚染されることを防止するための磁気シールドを可能にしている。
【００８７】
図１３は、センサ信号における変化の測定曲線および一般原理であり、測定された軸の度で示された位置に従ったセンサ信号がガウス（Gauss）に再翻訳されている。Ｈｙｓｔ
で示されるヒステリシスは、回転の１方向とその後の他方向から得られた信号の間における度における違いである。多回転位置センサの最小周期の大きさ設定は、ヒステリシスが存在するときにはこのヒステリシスを考慮しなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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