旋转角度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种旋转角度检测装置，具备：磁铁，以伴随着旋转体的旋转而与其旋转轴可一体旋转的方式设置，具有与旋转轴正交的方向的磁化矢量的成分；磁传感器部，基于伴随着磁铁的旋转的磁场变化，输出传感器信号；旋转角度检测部，基于传感器信号，检测旋转体的旋转角度；磁铁具有与旋转轴实质上正交的第一面及与其相对的第二面和遍及周向的全周而连续的凹侧面，磁传感器部位于由凹侧面包围的空间内，且设置于与旋转轴正交且以旋转轴为中心的圆形的假想平面上的径向及周向的磁场强度(Hr、Hθ)的振幅彼此实质上相同的位置，至少将径向及周向的磁场强度(Hr、Hθ)中的任一方作为传感器信号而输出。

Rotation angle detecting device

The invention provides a rotation angle detection apparatus with magnet, with rotation of the rotary body and its axis of rotation can be rotatablely arranged, with magnetization vector and rotation axis in the direction orthogonal to the magnetic component; the sensor part with a rotating magnetic field change magnet based on the output of the sensor signal; rotation the angle detection, based on sensor signal detection, the rotation angle of the rotator and the rotating shaft; a magnet has substantially orthogonal to the first surface and a corresponding second surface and throughout the circumferential peripheral and continuous concave side, magnetic sensor is surrounded by a concave side of the space, and the radial week and set on the axis of rotation and the orthogonal rotation shaft as the center of the circular on the imaginary plane magnetic field intensity to the (Hr, H 0) the amplitude of each other substantially the same position, at least the radial and circumferential Either of the magnetic field strengths (Hr, H theta) is output as a sensor signal.

【技术实现步骤摘要】
旋转角度检测装置
本专利技术涉及用于检测旋转体的旋转角度的旋转角度检测装置。
技术介绍
目前，在各种用途中，使用用于检测旋转体的旋转角度的旋转角度检测装置。作为这种旋转角度检测装置，已知有具备以与旋转体一体旋转的方式固定的磁铁和检测伴随着磁铁的旋转的磁场强度的变化的磁传感器元件的旋转角度检测装置。在这种旋转检测装置中，磁传感器元件输出表示旋转体和磁传感器元件的相对位置关系的信号。作为现有的旋转角度检测装置，如图31所示，已知有如下旋转角度检测装置：形成为圆板状的磁铁200以使磁铁200的第一面201及第二面202与轴S(旋转轴)正交的方式支承、固定于该轴S(旋转轴)，在磁铁200的第二面202的外周的正下方且在以轴S(旋转轴)为中心的周向上配置有磁传感器元件(霍尔元件)300(参照专利文献1)。在上述旋转角度检测装置中，有时因轴S(旋转轴)在径向上产生微小移动的轴抖动而导致支承、固定于轴S(旋转轴)的磁铁200在径向上微小移动。另一方面，磁传感器元件(霍尔元件)300以测定磁铁200的外周的角部的平行于轴S(旋转轴)的方向的磁通密度的方式配置。因此，存在如下问题：伴随着磁铁200的微小移动，由磁传感器元件(霍尔元件)300测定的磁通密度的测定值会大幅变动，导致旋转角度的测定误差增大。因此，目前提出了具备两个磁铁210和两个磁传感器元件(霍尔元件)310的旋转角度检测装置，如图32所示，该两个磁铁210以在轴S的轴向上隔开空隙的方式支承、固定于轴S(旋转轴)，具有第一面211及与该第一面相对的第二面212；两个磁传感器元件(霍尔元件)310在两个磁铁210的旋转轴方向上之间，配置于轴S的外周端和磁铁210的外周端之间(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－75108号公报专利文献2：日本特开2006－47227号公报在上述专利文献2记载的旋转角度检测装置中，因为在由两个磁铁210夹着的空间(轴S的外周端和磁铁210的外周端之间的空间)内，形成磁通线一齐朝向径向的封闭磁场，所以通过在形成有该封闭磁场的空间内配置两个磁传感器元件310，可实现如下效果：即使由于磁铁210的微小移动，旋转角度的检测误差也不会增大。但是，在上述专利文献2记载的旋转角度检测装置中，因为由两个磁传感器元件(霍尔元件)310仅检测磁铁210的径向磁通，所以存在旋转角度的检测精度不充分之类的问题。另外，当设置两个磁传感器元件(霍尔元件)310的位置(磁铁210的径向的位置)相互偏离时，伴随着磁铁210的旋转而由各磁传感器元件(霍尔元件)310检测的磁通的振幅的大小不同，作为其结果，存在旋转角度的检测误差增大之类的问题。
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本专利技术的目的在于，提供一种能够基于径向和/或周向的磁场强度而精确地检测旋转角度的旋转角度检测装置。为了解决上述问题，本专利技术提供一种旋转角度检测装置，其特征为，具备：磁铁，以伴随着旋转体的旋转而能够与其旋转轴一体地旋转的方式设置，具有与所述旋转轴正交的方向的磁化矢量成分；磁传感器部，基于伴随着所述磁铁的旋转的磁场变化，输出传感器信号；旋转角度检测部，基于由所述磁传感器部输出的所述传感器信号，检测所述旋转体的旋转角度，所述磁铁具有与所述旋转轴实质上正交的第一面及与该第一面相对的第二面和遍及周向的全周而连续的凹侧面，在由所述凹侧面包围的空间内设定与所述旋转轴正交且以所述旋转轴为中心的圆形的假想平面时，所述磁传感器部位于由所述凹侧面包围的空间内，且设置于所述假想平面上的径向的磁场强度Hr及周向的磁场强度Hθ的振幅彼此实质上相同的位置，至少将所述径向的磁场强度Hr及所述周向的磁场强度Hθ中的任一方作为所述传感器信号而输出(专利技术1)。在上述专利技术(专利技术1)中，在沿着所述旋转轴的轴向的所述磁铁的切断面中，所述凹侧面优选为向所述磁铁的径向外侧开口的大致U字状、大致V字状或大致コ字状(专利技术2)。在上述专利技术(专利技术2)中，在沿着所述旋转轴的轴向的所述磁铁的切断面中，在将位于所述旋转轴的轴向的一侧的所述凹侧面部上的点即位于距所述旋转轴最远的位置的点设为第一点，且将位于所述旋转轴的轴向的另一侧的所述凹侧面部上的点即位于距所述旋转轴最远的位置的点设为第二点，并将位于所述凹侧面部上的最接近所述旋转轴的位置的点设为第三点时，连结所述第一点及所述第三点的第一直线和连结所述第二点及所述第三点的第二直线所成的角度优选为40～90°(专利技术3)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，所述磁铁优选为以通过所述旋转轴的轴向上的所述磁铁的中心点且与所述旋转轴正交的面为对称面的面对称形状(专利技术4)，所述磁传感器部更优选设置于所述对称面上(专利技术5)。另外，本专利技术提供一种旋转角度检测装置，其特征在于，具备：第一磁铁及第二磁铁，以伴随着旋转体的旋转而能够与其旋转轴一体地旋转的方式设置，分别具有与所述旋转轴正交的磁化矢量的成分；磁传感器部，基于伴随着所述第一磁铁及所述第二磁铁的旋转的磁场变化，输出传感器信号；旋转角度检测部，基于由所述磁传感器部输出的所述传感器信号，检测所述旋转体的旋转角度，所述第一磁铁及所述第二磁铁分别具有与所述旋转轴实质上正交的第一面，以使所述第一面相互隔开规定间隔而相对的方式设置，在由包含所述第一磁铁的所述第一面的第一假想平面和包含所述第二磁铁的所述第一面的第二假想平面夹着的空间内设定与所述旋转轴正交且以所述旋转轴为中心的圆形的第三假想平面时，所述磁传感器部位于所述空间内，且设置于所述第三假想平面上的径向的磁场强度Hr及周向的磁场强度Hθ的振幅彼此实质上相同的位置，至少将所述径向的磁场强度Hr和所述周向的磁场强度Hθ中的任一方作为所述传感器信号而输出(专利技术6)。在上述专利技术(专利技术6)中，所述磁传感器部优选设置于所述第一假想平面和所述第二假想平面之间的所述旋转轴的轴向大致中央(专利技术7)。在上述专利技术(专利技术6、7)中，所述磁传感器部优选设置于比所述第一磁铁及所述第二磁铁的所述第一面的外缘部更远离所述旋转轴的位置(专利技术8)。在上述专利技术(专利技术6、7)中，所述第一磁铁及所述第二磁铁优选为以通过所述旋转轴的轴向上的所述各第一面间的中心点且与所述旋转轴正交的平面为对称面的面对称形状(专利技术9)。在上述专利技术(专利技术6、7)中，在设定与所述旋转轴正交的平面，且分别利用第一箭头及第二箭头表示所述第一磁铁的磁化方向及所述第二磁铁的磁化方向，并在所述平面上投影所述第一箭头及所述第二箭头时，在所述平面上投影有所述第一箭头的第一投影箭头的方向和投影有所述第二箭头的第二投影箭头的方向优选彼此不同(专利技术10)，沿着所述第一投影箭头的第一线段和沿着所述第二投影箭头的第二线段所成的角度优选为(180/(N+1))°或(180×N/(N+1))°(N为1以上的整数)(专利技术11)。在上述专利技术(专利技术1、2、3、6、7、10)中，作为所述磁传感器部，可使用包含TMR元件、GMR元件或AMR元件的磁传感器部(专利技术12)。在上述专利技术(专利技术1、2、3、6、7、10)中，优选具备多个所述磁传感器部，所述多个磁传感器部中的至少两个沿着与所述旋转轴正交的正交面上的周向而以所述旋转轴为中心并实质上以(180/M)°(M为2以上的整数)的间隔配置(专利技术13)，所述各磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角度检测装置，其特征在于，具备：磁铁，其以伴随着旋转体的旋转而能够与其旋转轴一体地旋转的方式设置，具有与所述旋转轴正交的方向的磁化矢量的成分；磁传感器部，其基于伴随着所述磁铁的旋转的磁场的变化，输出传感器信号；及旋转角度检测部，其基于由所述磁传感器部输出的所述传感器信号，检测所述旋转体的旋转角度，所述磁铁具有与所述旋转轴实质上正交的第一面及与其相对的第二面、以及遍及周向的全周而连续的凹侧面，在由所述凹侧面包围的空间内设定与所述旋转轴正交且以所述旋转轴为中心的圆形的假想平面时，所述磁传感器部位于由所述凹侧面包围的空间内，且设置于所述假想平面上的径向的磁场强度Hr及周向的磁场强度Hθ的振幅彼此实质上相同的位置，至少将所述径向的磁场强度Hr及所述周向的磁场强度Hθ中的任一方作为所述传感器信号而输出。

【技术特征摘要】
2016.03.11 JP 2016-0486231.一种旋转角度检测装置，其特征在于，具备：磁铁，其以伴随着旋转体的旋转而能够与其旋转轴一体地旋转的方式设置，具有与所述旋转轴正交的方向的磁化矢量的成分；磁传感器部，其基于伴随着所述磁铁的旋转的磁场的变化，输出传感器信号；及旋转角度检测部，其基于由所述磁传感器部输出的所述传感器信号，检测所述旋转体的旋转角度，所述磁铁具有与所述旋转轴实质上正交的第一面及与其相对的第二面、以及遍及周向的全周而连续的凹侧面，在由所述凹侧面包围的空间内设定与所述旋转轴正交且以所述旋转轴为中心的圆形的假想平面时，所述磁传感器部位于由所述凹侧面包围的空间内，且设置于所述假想平面上的径向的磁场强度Hr及周向的磁场强度Hθ的振幅彼此实质上相同的位置，至少将所述径向的磁场强度Hr及所述周向的磁场强度Hθ中的任一方作为所述传感器信号而输出。2.根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，在沿着所述旋转轴的轴向的所述磁铁的切断面上，所述凹侧面为向所述磁铁的径向外侧开口的大致U字状、大致V字状或大致コ字状。3.根据权利要求2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，在沿着所述旋转轴的轴向的所述磁铁的切断面上，在将位于所述旋转轴的轴向的一侧且位于距所述旋转轴最远的位置的所述凹侧面部上的点设为第一点，将位于所述旋转轴的轴向的另一侧且位于距所述旋转轴最远的位置的所述凹侧面部上的点设为第二点，并将位于所述凹侧面部上的最接近所述旋转轴的位置的点设为第三点时，连结所述第一点及所述第三点的第一直线和连结所述第二点及所述第三点的第二直线所成的角度为40～90°。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁铁是以通过所述旋转轴的轴向上的所述磁铁的中心点且与所述旋转轴正交的面为对称面的面对称形状。5.根据权利要求4所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述磁传感器部设置于所述对称面上。6.一种旋转角度检测装置，其特征在于，具备：第一磁铁及第二磁铁，以伴随着旋转体的旋转而能够与其旋转轴一体地旋转的方式设置，分别具有与所述旋转轴正交的磁化矢量的成分；磁传感器部，基于伴随着所述第一磁铁及所述第二磁铁的旋转的磁场的变化，输出传感器信号；旋转角度检测部，其基于由所述磁传感器部输出的所述传感器信号，检测所述旋转体的旋转角度，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：永田真己，渡部司也，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP