一种旋转角度检测装置，具备圆盘状的旋转体和旋转角度检测部，旋转体可与设置在电动机上的转子一体旋转，旋转体具有外周面，在外周面上沿圆周方向隔不同的角度间隔设有多个标记，旋转角度检测部沿着旋转体的圆周方向配置，在规定的检测范围内对与旋转体一起旋转的所述多个标记各自的旋转角度进行检测。在所述多个标记中的相互邻接的标记处于所述检测范围内时，所述旋转角度检测装置基于由所述旋转角度检测部检测出的各个标记的旋转角度来判断所述相邻的标记之间的角度间隔，并且基于所述判断的角度间隔来确定所述多个标记中处于所述检测范围内的标记，基于所述被确定的标记在所述检测范围内旋转时的旋转角度来检测转子的旋转角度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种旋转角度检测装置，特别是有利于检测设置在电动机上的转子的 旋转角度的。
技术介绍
近年来，例如在搭载于汽车上的动力转向装置或者空调装置中，作为其驱动源的 电动机，所谓无刷电动机被广泛使用。所述无刷电动机一般具有由永久磁石形成的转子和 由可以通电的线圈构成的定子，通过使与供给至定子的电力相应的电磁力作用在转子上而 使电动机的旋转轴旋转。在所述无刷电动机中，通常设有检测转子的旋转角度的旋转角度 检测装置，基于由所述旋转角度检测装置检测出的转子的旋转角度控制向上述定子的供 电，由此来控制电动机的旋转轴的旋转状态。在日本特开2002-310609号公报中，记载了检测转子的旋转角度的旋转角度检测 装置。图1显示所述装置的透视构造。如图1所示，所述旋转角度检测装置主要具有与电 动机的旋转轴50 —体旋转的旋转体51、从该旋转体51的外周面起隔规定的间隙而配置的 磁石52、以及被配置在旋转体51的外周面和磁石52之间的磁传感器53。在此，旋转体51 由磁性材料构成，其外径沿着圆周方向逐渐地变长。另外，电动机的旋转轴50也同样由磁 性材料形成。磁石52具有与旋转体51对置的面、和位于与旋转体51相反一侧的面，在所 述相反一侧的面上设置有用于将由磁石52发出的磁力导入旋转轴50的端部的J字形的磁 轭M。所述磁轭M、旋转轴50、和旋转体51形成磁回路。通过这种类型的磁回路在磁石 52和旋转体51的外周面之间的缝隙中形成磁场，并且使与所述形成的磁场对应的电压信 号从上述传感器53输出。在以这种形式构成的旋转角度检测装置中，在旋转体51随着电动机的旋转轴50 的旋转而旋转时，该旋转体51的外周面和磁石52之间的间隙的大小会发生变化，使得施加 在磁传感器53上的磁场发生变化。即，随着电动机的旋转轴50的旋转，磁传感器53的输 出信号会发生变化。所述磁传感器53的输出信号相对于旋转轴50的旋转角度的变化呈直 线性变化。因此，如果基于磁传感器53的输出信号算出旋转轴50的旋转角度的话，就可以 高精度地检测所述旋转轴50的旋转角度、即转子的旋转角度。然而，在上述公报中记载的旋转角度检测装置中，旋转体51在垂直于电动机的旋 转轴50的面上具有非圆形的剖面形状。所以，在旋转旋转轴50时旋转体51在偏心状态下 旋转。因此，会导致旋转体51发生振动，从而会出现由此引起的转子旋转角度的检测精度 恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种，能够高精度地检测转子的旋转角度的旋转角度检测装置。本专利技术的一个形态为一种旋转角度检测装置，其对设置在电动机上的转子的旋转 角度进行检测。所述装置具备可以与所述转子一体旋转的圆盘状的旋转体，所述旋转体具有外周面，在所述外周面上沿圆周方向隔不同的角度间隔设有多个标记；和旋转角度检测 部，其沿着所述旋转体的圆周方向配置，在规定的检测范围内对与所述旋转体一起旋转的 所述多个标记各自的旋转角度进行检测，在所述多个标记中的相互邻接的标记处于所述检 测范围内时，所述旋转角度检测装置基于由所述旋转角度检测部检测出的各个标记的旋转 角度来判断所述邻接的标记之间的角度间隔，并且基于所述判断的角度间隔来确定所述多 个标记中处于所述检测范围内的标记，基于所述被确定的标记在所述检测范围内旋转时的 旋转角度来检测所述转子的旋转角度。本专利技术的其他形态为一种对设置在电动机上的转子的旋转角度进行检测的方法。 所述方法具备以下步骤在规定的检测范围内对形成于圆盘状的旋转体上的多个标记各自 的旋转角度进行检测，其中，所述旋转体可以与所述转子一体旋转，所述多个标记设为，沿 所述旋转体的圆周方向隔不同的角度间隔；在所述多个标记中相互邻接的标记处于所述检 测范围内时，基于各个标记的旋转角度来判断所述邻接的标记之间的角度间隔；基于所述 判断的角度间隔来确定所述多个标记中处于所述检测范围内的标记；基于所述被确定的标 记在所述检测范围内旋转时的旋转角度来检测所述转子的旋转角度。附图说明图1是显示以往的旋转角度检测装置的透视图。图2是显示具备一个实施方式的旋转角度检测装置的无刷电动机的概略构造的 局部剖面图。图3是概略地显示沿图2的A-A线的构造的剖面图。图4是概略地显示沿图2的B-B线的构造的剖面图。图5是将设置在图2的旋转角度检测装置上的旋转体的外周面展开成直线状的展 开图。图6是示意地显示设置在图2的旋转角度检测装置上的涡电流探伤传感器的构造 的透视图。图7A是显示图6的涡电流探伤传感器的动作例的概略图。图7B是显示如图7A所示在被检测体上出现槽时而生成的涡电流探伤传感器的输 出信号的波形图。图8是显示通过图2的旋转角度检测装置进行转子旋转角度检测处理的处理步骤 的概略流程图。图9A 图9D是显示基于图8的旋转角度检测处理的转子旋转角度的算出例的示 意剖面图。图IOA 图IOB是显示基于图8的旋转角度检测处理的转子旋转角度的算出例的 示意剖面图。图11是概略地显示图2的旋转角度检测装置的变形例的构造的剖面图。 具体实施例方式下面，参照图2 图10对一个实施方式的旋转角度检测装置进行说明。图2显示 搭载有本实施方式的旋转角度检测装置的无刷电动机的局部剖面构造。图3显示沿图2的5A A线的剖面构造。首先，参照图2以及图3来对无刷电动机的概略构成进行说明。如图2所示，所述无刷电动机主要包括形成为中空箱状的外壳11、固定在所述外 壳11的内周壁上的定子12、和配设在所述定子12的径向内侧的转子13。转子13具有旋 转轴13a，其以能够旋转的形式由设置在外壳11上的轴承IlaUlb支承；与所述旋转轴13a 一体旋转的圆柱形的电动机芯13b ；外嵌在所述电动机芯1 上的圆环状的环形磁体13c。 另外，如图3所示，环形磁体13c沿着所述圆周方向以]的角度间隔被交替地磁化为 N极以及S极，由此转子13的磁极数被设定为8个。另外，在此无刷电动机中，在环形磁体 13c上施加通过向上述定子12通电而形成的旋转磁场时，转子13通过作用于所述磁体13c 的电磁力以旋转轴13a为中心旋转。另外，此时产生于转子13的转矩通过旋转轴13a传达 到外部设备。另外，转子13沿图3中的箭头a所示的方向旋转。如图2所示，在旋转轴13a上、且在比上述电动机芯13b更靠近轴承Ila的位置上 组装有与旋转轴13a—体旋转的圆盘状的旋转体21。旋转体21由金属等导电性材料形成， 其具有外周面，在所述外周面上沿圆周方向隔不同的角度间隔设有多个槽D。这些槽D作为 用于检测旋转体21的旋转位置的标记而被设置，例如形成为凹状。另外，在图2中，这些槽 D (在图4、5中为槽Dl D4)用单纯的线简化示出。如图2、4所示，在与旋转体21的外周面对置的外壳11的内壁面上固定有作为旋 转角度检测部的旋转传感器22，所述旋转传感器22设置为与所述旋转体21的外周面隔规 定的间隙。所述旋转传感器22检测形成于旋转体21的外周面上的槽D的旋转角度。于 是，在所述无刷电动机中，所述旋转传感器22的输出信号被发送至具备微型计算机的控制 装置30。控制装置30基于所述旋转传感器22的输出信号来检测上述槽D的旋转角度，并 且基于检测出的槽D的旋转角度来检测转子13的旋转角度、即转子13的磁极位置。另外，如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转角度检测装置，对设置在电动机上的转子的旋转角度进行检测，其特征在于，具备：可以与所述转子一体旋转的圆盘状的旋转体，所述旋转体具有外周面，在所述外周面上沿圆周方向隔不同的角度间隔设有多个标记；和旋转角度检测部，其沿着所述旋转体的圆周方向配置，在规定的检测范围内对与所述旋转体一起旋转的所述多个标记各自的旋转角度进行检测，在所述多个标记中的相互邻接的标记处于所述检测范围内时，所述旋转角度检测装置基于由所述旋转角度检测部检测出的各个标记的旋转角度来判断所述邻接的标记之间的角度间隔，并且基于所述判断的角度间隔来确定所述多个标记中处于所述检测范围内的标记，基于所述被确定的标记在所述检测范围内旋转时的旋转角度来检测所述转子的旋转角度。
【技术特征摘要】
JP 2009-10-22 2009-2437751.一种旋转角度检测装置，对设置在电动机上的转子的旋转角度进行检测，其特征在 于，具备可以与所述转子一体旋转的圆盘状的旋转体，所述旋转体具有外周面，在所述外周面 上沿圆周方向隔不同的角度间隔设有多个标记；和旋转角度检测部，其沿着所述旋转体的圆周方向配置，在规定的检测范围内对与所述 旋转体一起旋转的所述多个标记各自的旋转角度进行检测，在所述多个标记中的相互邻接的标记处于所述检测范围内时，所述旋转角度检测装置 基于由所述旋转角度检测部检测出的各个标记的旋转角度来判断所述邻接的标记之间的 角度间隔，并且基于所述判断的角度间隔来确定所述多个标记中处于所述检测范围内的标 记，基于所述被确定的标记在所述检测范围内旋转时的旋转角度来检测所述转子的旋转角 度。2.根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于， 所述转子具有多个磁极，所述多个标记沿所述旋转体的圆周方向以规定的标记模式形成，所述标记模式沿所述 旋转体的圆周方向反复配置，所述反复配置的标记模式的个数基于所述转子的磁极数来设定。3.根据权利要求2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述转子的磁极数为2η个(而ι!为1以上的整数)，并且所述反复配置的标记模式的 个数被设定为η个。4.根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述检测范围沿着所述旋转体的圆周方向具有规定的检测幅度，所述检测幅度设定 为，与所述多个标记中的、以最大角度间隔邻接的2个标记之间的角度间隔相同。5.根据权利要求1所述的旋转角度检...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹内修一，
申请(专利权)人：株式会社东海理化电机制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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