CN104142121B - 旋转位置检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转位置检测装置。磁通发射单元(20)被安装到检测对象(20)上并且可以与检测对象(2)一体旋转。IC封装(30)包括磁检测元件(31)其根据在磁通发射元件(20)旋转时引起的磁通方向的改变发射信号。盖元件(40)包括底部(41)和管状部分(42)。管状部分(42)从底部(41)的外周延伸。当安装到壳体(5)时，盖元件(40)用底部围绕磁通发射单元(20)。支撑部分(50)从底部(41)朝管状部分(42)的开口(44)伸出以便支撑IC封装(30)。凸出物(60，70)从底部(41)朝向开口(44)伸出到至少一对应于磁检测元件(31)的位置。

Description

旋转位置检测装置
技术领域
本公开涉及一种旋转位置检测装置，其构造为检测检测对象的旋转位置。
背景技术
通常，已知的旋转位置检测装置具有这样的构造，即具有支撑部分，其支撑包括磁性检测元件的IC封装。例如，专利文献1公开了一种旋转位置检测装置，其包括支撑部分和盘状的盖元件。支撑部分具有前端，其支撑IC封装。支撑部分从盖元件的底部朝向盖元件的开口伸出。
[专利文献1]
未审查的日本专利申请号2012-063202公报
在专利文献1的构造中，壳体可旋转地支撑检测对象。在专利文献1的构造中，例如当盖元件被安装到壳体以便构成旋转位置检测装置时，IC封装可以与相对的部件(比如壳体、检测对象和/或安装在检测对象上的磁通发射单元)接触。因此，IC封装可能由于与相对元件的接触而破坏。
而且，假设的构造可以包括支撑部分，其支撑IC封装，以便IC封装至少部分地定位在盖元件的与盖元件底部相反的开口侧。在这个假设的构造中，例如当盖元件被储存或者制造时，盖元件可以被放置在桌子或者类似物上以便盖元件的开口向下。在这个状态中，IC封装可能会由于与桌子的上表面接触而损坏。可替代的或者另外，例如当运输盖元件时，IC封装可能会由于与另一个部件接触而损坏。
发明内容
本公开的目标是生产一种旋转位置检测装置，其构造为保护IC封装不被破坏。
根据本发明的一个方面，旋转位置检测装置构造为检测检测对象的旋转位置。检测对象由壳体可旋转地支撑。旋转位置检测装置包括磁通发射单元，其被安装在检测对象上并且被构造为与检测对象一体旋转。旋转位置检测装置还包括IC封装，其包括磁检测元件。磁检测元件构造为根据当磁通发射单元旋转时导致的磁通方向的改变发送信号。旋转位置检测装置还包括盖元件，其包括底部和管状部分。管状部分是管状的形状并且从底部的外周延伸。盖元件被构造为安装到壳体上以便在管状部分的一侧上用底部包围磁通发射单元。旋转位置检测装置还包括支撑部分，其从所述底部在朝向管状部分的开口的方向上伸出。支撑部分构造为支撑IC封装并且使得磁检测元件能够发送信号。旋转位置检测装置还包括凸出物，其与支撑部分单独地形成。凸出物在朝向开口的方向上伸出。该凸出物从底部围绕支撑部分的部分伸出到至少某个位置，该位置对应于磁检测元件。
附图说明
本发明的上面的和其他的目标、特征和优点将从下面的参照附图的详细描述中变得更加明显。在附图中：
图1是示出根据本公开的第一实施例的旋转位置检测装置的示意性截面图；
图2是示出根据第一实施例的旋转位置检测装置的立体图；
图3是当沿着图2中箭头Ⅲ观察时的侧视图；
图4是示出根据第一实施例的旋转位置检测装置的IC封装和围绕IC封装的一部分的立体图；
图5是示出根据本公开的第二实施例的旋转位置检测装置的IC封装和围绕IC封装的一部分的立体图；
图6是示出根据本公开的第三实施例的旋转位置检测装置的IC封装和围绕IC封装的一部分的立体图；和
图7是示出根据本公开的第四实施例的旋转位置检测装置的IC封装和围绕IC封装的一部分的立体图。
具体实施方式
如下所述，将参照附图描述根据本公开的多个实施例的旋转位置检测装置。
(第一实施例)
图1到图4示出根据本公开的第一实施例的旋转位置检测装置并且示出旋转位置检测装置的一部分。
例如，旋转位置检测装置1被使用以便计算节流阀2的位置，该节流阀被装配到车辆上。旋转位置检测装置1检测作为检测对象的节流阀2的阀轴4的旋转位置。这个构造使得能够计算节流阀2的位置(打开位置)。
如图1所示，节流阀2包括板部分3和阀轴4。板部分3基本上是圆板状的并且装配到进气通道6，该进气通道在壳体5内形成。阀轴4是杆的形状并且与板部分3形成为一体以便阀轴4在沿着板部分3的板表面的方向上延伸穿过板部分3的中心。节流阀2的板部分3具有由壳体5的轴承可旋转地支撑的两侧。壳体5形成进气通道6。进气通道6被形成为沿垂直于图1的纸面方向延伸。阀轴4被装配以便沿基本上垂直于进气流动方向的方向延伸。而且，阀轴4的两端都从壳体5伸出。
在这个构造中，阀轴4由壳体5的轴承支撑。因此，节流阀2可以与阀轴4一起在进气通道6内旋转。也就是，壳体5可旋转地支撑作为检测对象的节流阀2。在这个构造中，节流阀2是可旋转的以便打开和关闭进气通道6。
车辆被装配有电子控制单元(ECU)7。ECU7是尺寸小的计算机，其装配有计算单元、存储单元、输入输出单元和/或类似单元。ECU7被构造为执行被存储在存储单元内的程序，以便根据来自装配到车辆的各种传感器的信号执行计算。因此，ECU7控制车辆的设备和装置的操作，以此方式，ECU7全面控制车辆。
阀轴4的一端被装配有电机8。ECU7控制电机8以便使得阀轴4旋转。ECU7控制电机8的旋转，从而控制节流阀2的位置并控制供应到内燃机(未示出)的进气量。
阀轴4的另一端被装配有支架9。支架9包括管状部分和底部。管状部分基本上是管状的形状。底部覆盖管状部分的一端。也就是，支架9是带底的管状。支架9在底部的中心被固定到阀轴4，由此被安装到阀轴4。利用这个构造，支架9可以与阀轴4一体旋转。
旋转位置检测装置1包括磁体20、IC封装30、盖元件40、支撑部分50、凸出物60等。磁体20可以用作磁通发射单元。磁体20被贴附到支架9的管状部分的内壁。例如，磁体20是粘结磁体(塑料磁体)。磁体20具有在支架9的管状部分的周向上交替布置的N极和S极。在这个构造中，在阀轴4旋转时，在支架9的管状部分内磁通的方向改变。磁体20被装配到节流阀2以便磁体20能够与节流阀2一体旋转并且以便磁体20以此方式基本上以管状被形成或者被装配在支架9内侧。
IC封装30包括磁检测元件31、封装材料32、导线33等。磁检测元件31是半导体器件，比如霍尔元件。磁检测元件31均根据穿过其中的磁通的竖直分量发送信号。也就是，磁检测元件31根据穿过其中的磁通的方向改变发送信号。
封装材料32由树脂形成以便封装材料32围绕磁检测元件31。例如，封装材料32是矩形板状。磁检测元件31具有磁感应表面，其与封装材料32的表面方向基本上平行。封装材料32可以用来保护磁检测元件31不被施加冲击、湿气、热和/或由外部对象所导致的其他破坏。导线33由金属材料(比如铜)形成为例如杆状。导线33在一端与磁检测元件31电气连接。导线33在另一端从封装材料32露出。在这个实施例中，如图1所示，装配有两个IC封装30部件。两个IC封装30被定位成使得封装材料32在厚度方向彼此重叠。
如图2所示，盖元件40例如由树脂组成。盖元件40被形成为带底的管状。更具体地，盖元件40可以被形成为盘状。盖元件40包括底部41、管状部分42、凸缘部分43等。底部41包括板部分411、基座部分412、肋条413等。板部分411被形成为基本上矩形板的形状。基座部分412与板部分411一体成型。基座部分412是块状并且从板部分411的一侧在厚度方向伸出。肋条413包括多个元件。肋条413从基座部分412径向延伸。每个肋条413具有垂直于板部分411的表面。肋条413与板部分411和基座部分412一体成型，以便肋条413的径向外端与板部分411和基座部分412部分地连接。
接线12与底部41插入模压。例如，接线12由金属材料(比如铜)形成。接线12的一端与IC封装30的导线33电连接。接线12的另一端与ECU7电连接。在该构造中，IC封装30的磁检测元件31通过接线12对ECU7发送信号。
管状部分42是管状的并且与底部41一体成型。管状部分42在与基座部分412伸出的方向相同的方向上从底部41的板部分411的外周延伸。在这个构造中，基座部分412由管状部分42围绕。肋条413与管状部分42的内壁连接。这个构造增强了板部分411和管状部分42的机械强度。参照图1，管状部分42在与底部41相反的那侧具有开口44。往回参照图2，凸缘部分43从管状部分42的与底部41相反的一端延伸。凸缘部分43从管状部分42的该端以环状形式向外延伸。盖元件40具有多个孔431，每个孔在厚度方向延伸穿过凸缘部分43。
盖元件40例如通过将紧固件(比如螺钉11)旋拧通过孔431进入壳体5而安装到壳体5。盖元件40被安装到壳体5以便盖元件40在底部41的基座部分412的一侧围绕磁体20。也就是，盖元件40在管状部分42的一侧围绕磁体20。参照图1，盖元件40被形成以便当盖元件40被安装到壳体5时，基座部分412定位在与磁体20和支架9的位置相对应的位置。
支撑部分50例如由树脂形成。支撑部分50与底部41的基座部分412一体成型。支撑部分50从底部41的基座部分412朝向开口44伸出。也就是，支撑部分50从基座部分412伸出到板部分411的相反侧。在这个构造中，当盖元件40被安装到壳体5时，支撑部分50从底部41的基座部分412朝向磁体20延伸。支撑部分50具有在基座部分412的相反侧上的一端，并且支撑部分50的该端被构造为定位在支架9的管状部分内侧。也就是，支撑部分50的该端被构造为定位在磁体20内侧。
在这个实施例中，参照图1，两个IC封装30被插入模压以便封装材料32定位在支撑部分50的端部501内侧。支撑部分50的该端部501定位在基座部分412的相反侧。也就是，IC封装30的封装材料32由支撑部分50的端部501围绕。在这个构造中，在盖元件40被安装到壳体5的状态下，IC封装30(磁检测元件31)定位在磁体20内侧。注意到，支撑部分50支撑IC封装30以便封装材料32的厚度方向与磁体20的径向方向基本上一致，磁体20是基本上管状的形状。
如图3所示，根据这个实施例，支撑部分50被形成为具有前端，其是在基座部分412的相反侧的端部501。此外，端部501定位在盖元件40的与底部41相反的开口44侧。因此，IC封装30至少部分地定位在与底部41相反的开口44侧上。
在这个构造中，当磁体20与节流阀2的阀轴4一起旋转时，通过IC封装30的磁检测元件31的磁通的竖直分量改变。因此，磁检测元件31根据磁通方向的改变发送信号。该信号通过导线33和接线12传递到ECU7。根据这个构造，ECU7被启动以便参照来自磁检测元件31的信号计算节流阀2的旋转位置和开口位置。
凸出物60例如由树脂形成，其与底部41的基座部分412一体成型。凸出物60从基座部分412的靠近支撑部分50的部分伸出。凸出物60在与支撑部分50伸出的方向相同的方向上伸出。凸出物60基本上以管状的形状形成以便围绕支撑部分50。凸出物60与支撑部分50单独形成。
如图1、3和4所示，根据这个实施例，凸出物60具有在底部41的相反侧上的端部(凸出物端部)601。IC封装30具有在底部41的相反侧上的端部(IC封装端部)301。凸出物60的端部601定位在IC封装30的端部301的与底部41相反的那侧上。具体地，凸出物60从底部41的靠近支撑部分50的部分朝向开口44延伸。凸出物60至少伸出到对应于磁检测元件31的位置。特别地，根据这个实施例，凸出物60的端部601定位在支撑部分50的端部501的与底部41相反的那侧上。
如图4所示，根据这个实施例，凸出物60具有缺口部分61。每个缺口部分61通过沿周向部分地切割凸出物60而形成。在这个实施例中，两个缺口部分61沿凸出物60的周向以规则的间隔形成。另外，两个缺口部分61在其间形成两个壁部分62。两个壁部分62中的每个具有弧形横截面。在这个实施例中，两个缺口部分61和两个壁部分62相对于凸出物60的轴线彼此点对称地定位。如图1所示，根据这个实施例，在盖元件40被安装到壳体5的状态下，凸出物60被形成为定位在管状磁体20内侧。
如上所述，根据这个实施例，凸出物60被形成以便部分定位在靠近IC封装30处。因此，例如，当盖元件40被安装到壳体5时，凸出物60而不是IC封装30(端部501)被使得能够与相对的元件(比如壳体5、节流阀2、支架9、磁体20和/或类似元件)接触。因此，IC封装30(端部501)被保护而不与相对的元件接触。这个构造使得能够保护IC封装30(端部501)不会由于与相对的元件相接触而破坏。
根据这个实施例，IC封装30由支撑部分50支撑，以便IC封装30至少部分地定位在管状部分42与底部41相反的开口44侧。例如，当该装置被储存或者制造时，盖元件40可以在开口44向下的同时被放置在桌子或者类似物品上。根据这个实施例的构造可以使得能够有效地保护IC封装30(端部501)不会由于与桌子的上表面相接触而导致破坏。此外，例如，当装置被运输时，根据这个实施例的构造可以使得能够有效的保护IC封装30(端部501)不会由于与另一个部件或者设备相接触而导致破坏。
此外，根据这个实施例，凸出物60具有在底部41的相反侧的端部601。IC封装30具有在底部41的相反侧的端部301。凸出物60的端部601位于IC封装30的端部301的与底部41相反的那侧。因此，这个构造还可以使得能够有效地保护IC封装30(端部501)不会由于与另一个部件或者设备相接触而导致破坏。根据这个实施例，凸出物60被形成为基本上管状的形状以便围绕支撑部分50。这个构造使得能够限制IC封装30(端部501)与另一个部件在不同的方向接触。
根据这个实施例，凸出物60在周向具有多个缺口部分61。每个缺口部分61通过在周向部分地切割凸出物60而形成。这个构造使得能够减少用于形成凸出物60的材料(比如树脂)。因此用于设备的制造成本能够被降低。
根据这个实施例，磁体20以管状形状形成，或者磁体20以管状形式设置。此外，凸出物60被形成以便在盖元件40被安装在壳体5上的状态下定位在磁体20内。因此，当盖元件40被安装到壳体5时，这个构造使得能够限制磁体20和支架9不与IC封装30(端部501)接触。
(第二实施例)
图5示出根据本公开的第二实施例的旋转位置检测装置的一部分。第二实施例中的凸出物与第一实施例中的凸出物在形状上不同。
如图5所示，根据第二实施例的凸出物60包括两个缺口部分61，其彼此形状不同。因此，壁部分彼此尺寸不同。因此，根据这个实施例，两个缺口部分61不是相对于凸出物60的轴线彼此点对称，并且两个壁部分62不是相对于凸出物60的轴线彼此点对称。在这个实施例中，考虑到被假设为与另一个部件接触的那些部分，凸出物60的壁部分62被形成。因此，壁部分62在进一步受限的位置形成。以此方式，根据这个实施例，用于形成凸出物60的材料(比如树脂)能够相对于第一个实施例进一步减少。
(第三实施例)
图6示出根据本公开的第三实施例的旋转位置检测装置的一部分。第三实施例中的凸出物与第一实施例中的凸出物在形状上不同。
如图6所示，根据第三实施例，凸出物60仅包括在第一实施例中被描述的两个壁部分62中的一个。
在这个实施例中，考虑到被假设与另一个部件接触的那些部分，凸出物60的壁部分62被形成。因此，壁部分62在进一步受限的位置形成。以此方式，根据这个实施例，用于形成凸出物60的材料(比如树脂)可以相对于第一实施例和第二实施例进一步减少。
(第四实施例)
图7示出根据本公开的第四实施例的旋转位置检测装置的一部分。第四实施例中的凸出物与第一实施例中的凸出物在形状上不同。
根据第四实施例，例如，凸出物70由树脂形成，与底部41的基座部分412一体成型。凸出物70从基座部分412的靠近支撑部分50的部分伸出。凸出物70沿与支撑部分50伸出的方向相同的方向伸出。凸出物70被形成为杆状。更具体地，凸出物70被形成为延长的柱状。凸出物70与支撑部分50单独形成。
此外，根据这个实施例，凸出物70具有在底部41的相反侧的端部(凸出物端部)701。IC封装30具有在底部41的相反侧的端部301。凸出物70的端部701被定位在IC封装30的端部301的与底部41相反的那侧。特别地，根据这个实施例，凸出物70的端部701被定位在支撑部分50的端部501的与底部41相反的那侧。
此外，根据这个实施例，凸出物70具有在底部41的相反侧的端部701。凸出物70的端部701被形成以便端部701被构造为装配到在壳体5中形成的装配部分13。这个构造使得能够在盖元件40安装到壳体5时相对于壳体5定位盖元件40。
同样在这个实施例中，凸出物70使得能够保护IC封装30(端部501)不会由于与相对的部件接触而破坏。此外，凸出物70被形成在受限的位置，在该位置装置假定与相对的部件接触。因此，根据这个实施例，用于形成凸出物70的材料(比如树脂)能够减少。
(其他实施例)
根据本公开的另一个实施例，IC封装可以不与支撑部分插入模压。也就是，IC封装可以在封装材料和/或其他部分从支撑部分露出。此外，封装材料不限于矩形板形并且可以形成为其他各种形状。
此外，根据本公开的另一个实施例，磁检测元件不限于霍尔元件并且可以是构造为检测磁的另一元件或者另一装置。
此外，根据本公开的另一个实施例，IC封装可以由支撑部分支撑以便IC封装相对于盖元件的管状部分的开口整体定位在管状部分的底部的一侧。即使在这个构造中，凸出物使得能够保护IC封装不会由于与相对的部件接触而破坏。
根据本公开的另一个实施例，凸出物具有定位在盖元件的底部的相反侧的端部。此外，IC封装具有在盖元件的底部的相反侧的端部。此外，凸出物的端部可以相对于IC封装的端部定位在盖元件的底部的一侧。
根据本公开的另一个实施例，凸出物可以形成为管状形状以便在盖元件被安装到壳体的状态下凸出物定位在磁通发射单元的外侧。此外，凸出物不限于管状形状或者杆状形状。凸出物可以是各种形状，比如三角形管状、方形管状、另一多边形管状等。此外，凸出物的数量不限于一个或者两个。凸出物的数量可以是三个或者更多。凸出物可以不具有缺口部分。
此外，根据本公开的另一个实施例，旋转位置检测装置可以包括单个IC封装元件。
根据本公开的旋转位置检测装置不限于被用作节流阀的阀轴。例如，旋转位置检测装置可以被采用以便检测旋转轴线(比如加速器踏板和/或曲轴)的旋转位置。
根据本公开的示例，旋转位置检测装置被构造以便检测检测对象的旋转位置，检测对象由壳体可旋转地支撑。旋转位置检测装置包括磁通发射单元、IC封装、盖元件、支撑部分和凸出物。磁通发射单元被安装到检测对象以便磁通发射单元与检测对象可以一体旋转。IC封装包括磁检测元件。磁检测元件被构造以便根据磁通方向的改变发送信号，该磁通方向的改变在磁通发射单元旋转时被引起。盖元件包括底部和管状部分。管状部分是管状的形状并且从底部的外周延伸。盖元件被构造为安装到壳体以便在管状部分一侧的底部围绕磁通发射单元。
支撑部分沿朝向管状部分的开口的方向从底部延伸。支撑部分支撑IC封装以便磁检测元件能够发送信号。凸出物与支撑部分单独形成。凸出物沿朝向开口的方向伸出。凸出物从底部的围绕支撑部分的部分伸出。凸出物至少部分地伸出到与磁检测元件相对应的位置。
根据本公开，凸出物至少部分地定位成围绕IC封装。因此，例如当盖元件安装到壳体时，凸出物而不是IC封装被构造与相对的部件接触。以此方式，本公开的构造使得能够限制IC封装与相对的部件接触。这个构造使得能够保护IC封装不会由于与相对的部件接触而破坏。
特别地，假设的构造可以包括支撑IC封装的支撑部分，以便IC封装至少部分地定位在盖元件的与盖元件底部相反的开口侧。在这个假设的构造中，盖元件可以放置在桌子或者类似物品上以便盖元件的开口在例如盖元件被储存或者被制造时朝下。在这个状态，本公开的构造使得能够有效地保护IC封装不会由于与桌子的上表面接触而破坏。此外，本公开的构造可以使得能够有效地保护IC封装不会例如在盖元件在运输时，由于与另一个部件或者设备接触而破坏。需要理解，虽然本公开的实施例的方法已经在本文中描述为包括特定的步骤顺序，但是包括这些步骤的各种其他顺序和/或本文未公开的额外的步骤的进一步可替代的实施例旨在本公开的步骤范围内。
虽然已经参照优选的实施例描述本公开，要理解的是，本公开不限于所述优选的实施例和构造。本公开旨在覆盖各种修改和等同布置。此外，虽然优选各种组合和构造，其他的包括更多、更少或者仅仅一个元件的组合和构造也在本公开的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种旋转位置检测装置，其被构造为检测检测对象(2)的旋转位置，检测对象(2)由壳体(5)可旋转地支撑，所述旋转位置检测装置包括：
磁通发射单元(20)，其安装在检测对象(2)上并且被构造为与检测对象(2)一体旋转；
IC封装(30)，其包括磁检测元件(31)，所述磁检测元件(31)被构造为根据在磁通发射单元(20)旋转时引起的磁通方向的改变发送信号；
盖元件(40)，其包括底部(41)和管状部分(42)，所述管状部分(42)是管状的形状并且从底部(41)的外周延伸，盖元件(40)被构造为安装到壳体(5)以便在管状部分(42)的一侧由底部(41)围绕磁通发射单元(20)；
支撑部分(50)，其从底部(41)沿朝向管状部分(42)的开口(44)的方向伸出，支撑部分(50)被构造为支撑IC封装(30)并且使磁检测元件(31)能够发送信号；和
凸出物(60，70)，其与支撑部分(50)单独形成，凸出物(60，70)沿朝向开口(44)的方向伸出，凸出物(60，70)从底部(41)的围绕支撑部分(50)的部分伸出到至少一在凸出物(60，70)的轴线方向上对应于磁检测元件(31)的位置，其中
凸出物(60，70)和IC封装(30)之间形成有间隔。
2.根据权利要求1所述的旋转位置检测装置，其中
IC封装(30)由支撑部分(50)支撑，并且
IC封装(30)至少部分地定位在与底部(41)相反的开口(44)侧上。
3.根据权利要求1或2所述的旋转位置检测装置，其中
凸出物(60，70)具有在底部(41)相反侧的凸出物端部(601，701)，IC封装(30)具有在底部(41)相反侧的IC封装端部(301)，和
凸出物端部(601，701)定位在IC封装端部(301)的与底部(41)相反的那侧。
4.根据权利要求1或2所述的旋转位置检测装置，其中所述凸出物(60)是管状的形状并且围绕支撑部分(50)。
5.根据权利要求4所述的旋转位置检测装置，其中所述凸出物(60)沿周向部分地切口以便限定至少一个缺口部分(61)。
6.根据权利要求5所述的旋转位置检测装置，其中
所述至少一个缺口部分(61)为多个缺口部分(61)，和
所述凸出物(60)在周向具有所述多个缺口部分(61)。
7.根据权利要求4所述的旋转位置检测装置，其中
所述磁通发射单元(20)是管状的形状，并且
在盖元件(40)安装到壳体(5)的状态下，所述凸出物(60)定位在磁通发射单元(20)的内侧或者磁通发射单元(20)的外侧。
8.根据权利要求1或2所述的旋转位置检测装置，其中
凸出物(70)具有在底部(41)的相反侧的凸出物端部(701)，并且
所述凸出物端部(701)被构造成装配到壳体(5)的装配部分(13)。
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