CN117501072A - 旋转检测器 - Google Patents
旋转检测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117501072A CN117501072A CN202280042574.8A CN202280042574A CN117501072A CN 117501072 A CN117501072 A CN 117501072A CN 202280042574 A CN202280042574 A CN 202280042574A CN 117501072 A CN117501072 A CN 117501072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotation
- rotation axis
- pair
- magnets
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
提供容易使发电元件适当地发电的旋转检测器。旋转检测器(14)具备:一对磁体(20)、(22),其与旋转轴一起旋转;以及发电元件(24),其通过由一对磁体(20)、(22)与旋转轴一起旋转产生的磁场的变化来发电。一对磁体(20)、(22)隔着旋转轴的旋转轴线(A)且在与旋转轴线(A)正交的第1正交方向上隔开间隔地配置。一对磁体(20)、(22)各自的N极和S极以N极位于第1正交方向上的一侧的方式在第1正交方向上排列。
Description
技术领域
本公开涉及旋转检测器,特别是涉及对旋转轴的旋转进行检测的旋转检测器。
背景技术
以往,已知有一种对马达的旋转轴的旋转进行检测的旋转检测器。例如,在专利文献1中公开了一种旋转检测器,该旋转检测器具备设于轴的圆板形状的磁体、以及由磁性线和拾波线圈构成的3个发电部,3个发电部分别配置于在磁体的端面侧构成的假想的三角形的多个边。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特许第6336232号公报
发明内容
然而,在专利文献1的旋转检测器中存在这样的问题:发电部的长度方向上的磁通密度的分布容易失衡,难以适当地发电。
本公开是为了解决这样的问题而完成的,其以提供容易使发电元件适当地发电的旋转检测器为目的。
本公开的一方案的旋转检测器具备:一对磁体,其与旋转轴一起旋转;以及发电元件,其通过由所述一对磁体与所述旋转轴一起旋转产生的磁场的变化来发电。所述一对磁体隔着所述旋转轴的旋转轴线且在与所述旋转轴线正交的第1正交方向上隔开间隔地配置,满足以下的(1)或(2)。
(1)所述一对磁体各自的N极和S极以N极位于所述第1正交方向上的一侧的方式在所述第1正交方向上排列。
(2)所述一对磁体中的一磁体的N极和S极以N极位于所述旋转轴线方向上的一侧的方式在所述旋转轴线方向上排列,并且,所述一对磁体中的另一磁体的N极和S极以N极位于所述旋转轴线方向上的另一侧的方式在所述旋转轴线方向上排列。
根据本公开,能够提供容易使发电元件适当地发电的旋转检测器。
附图说明
图1是表示具备第1实施方式的旋转检测器的马达的图。
图2是表示图1的旋转检测器的图。
图3是表示图1的旋转检测器的一对磁体的图。
图4是表示一对磁体的旋转位置与发电元件的长度方向上的磁通密度的分布的关系的图。
图5是表示一对磁体的旋转位置与发电元件的长度方向上的磁通密度的分布的关系的图。
图6是表示一对磁体的旋转位置与发电元件的长度方向上的磁通密度的分布的关系的图。
图7是表示第2实施方式的旋转检测器的图。
图8是表示第3实施方式的旋转检测器的图。
图9是表示第4实施方式的旋转检测器的图。
图10是表示第5实施方式的旋转检测器的图。
图11是表示第6实施方式的旋转检测器的图。
图12是表示第7实施方式的旋转检测器的图。
图13A是表示磁体的另一例的图。
图13B是表示磁体的又一例的图。
图14A是表示磁体的又一例的图。
图14B是表示磁体的又一例的图。
具体实施方式
以下,对本公开的实施方式进行说明。此外,以下说明的实施方式均表示本公开的一具体例。因此,在以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式、以及工序和工序的顺序等为一例,并非旨在限定本公开。因此,对以下的实施方式的构成要素中的、未记载于表示本公开的最上位概念的独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素来进行说明。
另外,各图是示意图,未必严格地进行图示。此外,在各图中,对与其他图实质上相同的结构标注相同的附图标记,并且省略或简化重复的说明。
(第1实施方式)
图1是表示具备第1实施方式的旋转检测器14的马达1的图。图2是表示图1的旋转检测器14的图。图3是表示图1的旋转检测器14的一对磁体20、22的图。此外,在图1中,将壳体12和一对磁体20、22以剖面形式示出。另外,在图1中,省略了发电元件26和控制电路28的图示。
如图1所示,马达1具备主体4、转子6、定子8、旋转轴10、壳体12、旋转检测器14。此外,在以下的说明中,旋转轴线方向是指旋转轴10的旋转轴线A延伸的方向(图1中箭头X所示的方向)。
转子6和定子8收纳于主体4。转子6相对于定子8旋转。
旋转轴10沿旋转轴线方向延伸,是圆柱状等棒状。旋转轴10的轴心与旋转轴线A一致。旋转轴10固定于转子6,以旋转轴线A为中心进行旋转。例如,当向马达1供给电力时,旋转轴10基于该电力与转子6一起以旋转轴线A为旋转中心进行旋转。旋转轴10的旋转方向(图2中箭头Z所示的方向)与以旋转轴线A为中心的周向一致。在旋转轴10的旋转轴线方向上的一端部设有旋转检测器14。在旋转轴10的旋转轴线方向上的另一端部安装有被旋转轴10的旋转驱动而进行旋转的负载(未图示)等。例如,旋转轴10由铁等磁性体金属形成。
壳体12以将旋转轴10的旋转轴线方向上的一端部以及旋转检测器14覆盖的方式安装于主体4。例如,壳体12由铁等磁性体金属形成。
旋转检测器14对旋转轴10的旋转进行检测。例如,旋转检测器14对旋转轴10的旋转位置、旋转轴10的旋转方向以及旋转轴10的转速等进行检测。例如,旋转检测器14是绝对编码器。如上所述,旋转检测器14设于旋转轴10的旋转轴线方向上的一端部。如图1和图2所示,旋转检测器14具有旋转板16、基板18、一对磁体20、22、多个发电元件24、26以及控制电路28。
旋转板16在与旋转轴线方向正交的方向上延伸。具体而言,旋转板16是具有在与旋转轴线方向正交的方向上延伸的主面的圆板状,从旋转轴线方向观察时为圆形。旋转板16安装于旋转轴10的旋转轴线方向上的一端部。旋转板16的轴心与旋转轴线A一致。旋转板16与旋转轴10一起旋转。
基板18在与旋转轴线方向正交的方向上延伸。具体而言,基板18是具有与旋转轴线方向正交的主面的圆板状,从旋转轴线方向观察时为圆形。基板18在旋转轴线方向上与旋转轴10的一端部以及旋转板16隔开间隔地配置,且与旋转板16相对。基板18的轴心与旋转轴线A一致。基板18固定于壳体12的内表面,不旋转。
一对磁体20、22与旋转轴10一起旋转。具体而言,当旋转轴10旋转时,一对磁体20、22与旋转轴10以及旋转板16一起旋转。一对磁体20、22配置于旋转板16的背对着基板18的主面。一对磁体20、22配置于在旋转轴线方向上与多个发电元件24、26分离开的位置。一对磁体20、22在从旋转轴线方向观察时与基板18重叠。
一对磁体20、22隔着旋转轴10的旋转轴线A且在与旋转轴线A正交的第1正交方向(图2中箭头B所示的方向)上隔开间隔地配置。即,旋转轴10的旋转轴线A位于一对磁体20、22之间,在一对磁体20、22之间形成有空间。
一对磁体20、22各自的N极和S极以N极位于第1正交方向上的一侧的方式在第1正交方向上排列。即,一对磁体20、22分别在第1正交方向上被磁化。
磁体20的N极和S极在第1正交方向上排列,磁体20的N极位于比磁体20的S极靠第1正交方向上的一侧的位置。磁体20的N极在第1正交方向上配置于比磁体20的S极靠近旋转轴线A的位置。
磁体22的N极和S极在第1正交方向上排列,磁体22的N极位于比磁体22的S极靠第1正交方向上的一侧的位置。磁体22的N极在第1正交方向上配置于比磁体22的S极远离旋转轴线A的位置。
如图3所示,一对磁体20、22各自的N极和S极以N极位于第1正交方向上的一侧的方式在第1正交方向上排列,由此,能够产生朝向第1正交方向上的一方向的磁场(参照图3的箭头)。
一对磁体20、22分别沿着旋转轴10的旋转方向配置。一对磁体20、22分别为沿着旋转轴10的旋转方向的圆弧状。
一对磁体20、22隔着旋转轴线A对称地配置。一对磁体20、22彼此为相同形状,在第1正交方向上对称地配置。
一对磁体20、22的在与旋转轴线A正交且与第1正交方向正交的第2正交方向(图2中箭头C所示的方向)上的一端部彼此在与第1正交方向平行的方向上隔开间隔地相对,一对磁体20、22的在第2正交方向上的另一端部彼此在与第1正交方向平行的方向上隔开间隔地相对。
一对磁体20、22分别是以旋转轴线方向为厚度方向的板状。一对磁体20、22各自均具有旋转轴线方向上的靠多个发电元件24、26侧的主面和旋转轴线方向上的与多个发电元件24、26相反的一侧的主面。此外,在此,“磁体的旋转轴线方向上的靠发电元件侧的主面”是指磁体的面对旋转轴线方向的主面且是面朝发电元件的主面。另外,“磁体的旋转轴线方向上的与发电元件相反的一侧的主面”是指磁体的面对旋转轴线方向的主面且是背对着发电元件的主面。这在以下情况也是同样的。
多个发电元件24、26分别通过由一对磁体20、22与旋转轴10一起旋转产生的磁场的变化来发电。多个发电元件24、26分别配置于基板18的背对着旋转板16的主面。多个发电元件24、26在从旋转轴线方向观察时与基板18重叠。
多个发电元件24、26配置于与旋转轴线A错开的位置。即,多个发电元件24、26在从旋转轴线方向观察时不与旋转轴线A重叠。
多个发电元件24、26在旋转轴10的旋转方向上具有相位差地配置。即,多个发电元件24、26在旋转轴10的旋转方向上配置于互不相同的位置。
在以旋转轴线A为中心的径向(图2中箭头Y所示的方向)上,从旋转轴线A到多个发电元件24、26的各发电元件的距离与从旋转轴线A到一对磁体20、22各自的磁极中的外侧的磁极的距离大致相等。即,在该径向上,从旋转轴线A到发电元件24的距离与从旋转轴线A到磁体20的S极的距离大致相等,且与从旋转轴线A到磁体22的N极的距离大致相等。另外,在该径向上,从旋转轴线A到发电元件26的距离与从旋转轴线A到磁体20的S极的距离大致相等,且与从旋转轴线A到磁体22的N极的距离大致相等。
发电元件24在旋转轴10的旋转方向的切线方向上延伸,配置于基板18的背对着旋转轴10(旋转板16)的主面。发电元件24具有磁感应部30和卷绕于磁感应部30的线圈32。磁感应部30是在旋转轴10的旋转方向的切线方向上延伸的磁性体,位于基板18的背对着旋转板16的主面上。例如,磁感应部30是表现出大巴克豪森效应的磁性体,是沿着旋转轴10的旋转方向的切线延伸的韦根线(Wiegand Wire)。韦根线是在沿着韦根线的长度方向施加预定值以上的磁场时磁化方向一致朝向长度方向上的一侧的磁性体。当沿着韦根线的长度方向流动的磁通的方向变化时,韦根线的磁化方向跳跃性地反转,在卷绕于韦根线的线圈的两端感应出电压脉冲。这样,发电元件24进行发电。
发电元件26沿着旋转轴10的旋转方向的切线延伸,配置于基板18的背对着旋转轴10(旋转板16)的主面。发电元件26具有磁感应部34和卷绕于磁感应部34的线圈36。磁感应部34是沿着旋转轴10的旋转方向的切线延伸的磁性体,位于基板18的背对着旋转板16的主面上。例如,磁感应部34是表现出大巴克豪森效应的磁性体,是在旋转轴10的旋转方向的切线方向上延伸的韦根线。发电元件26以与发电元件24相同的方式进行发电。
控制电路28配置于基板18的朝向旋转轴10(旋转板16)的主面,与发电元件24等电连接。例如,控制电路28根据多个发电元件24、26中的任意发电元件发电与否来判定旋转轴10的旋转位置。另外,例如,旋转检测器14也可以还具备基于来自多个发电元件24、26的电力进行动作的一个以上的磁传感器(未图示),控制电路28也可以基于多个发电元件24、26中的任意发电元件发电与否、以及该一个以上的磁传感器的检测结果,来判定旋转轴10的旋转位置。
图4~图6是表示一对磁体20、22的旋转位置与发电元件24的长度方向上的磁通密度的分布的关系的图。
如图4的(a)所示,在第1正交方向与发电元件24的长度方向平行的状态下,发电元件24的磁感应部30在从旋转轴线方向观察时不与一对磁体20、22重叠,而是位于一对磁体20、22各自的在第2正交方向上的一端部的附近。
此时,如图4的(b)所示,就磁感应部30的长度方向上的磁通密度的分布而言,并非峰值位于磁感应部30的长度方向的中央部,而是在磁感应部30的长度方向的中央部附近大致均匀。
如图5的(a)所示,在第2正交方向与发电元件24的长度方向平行的状态下,发电元件24的磁感应部30在从旋转轴线方向观察时与磁体22的N极的在旋转轴10的旋转方向上的中央部重叠。
此时,如图5的(b)所示,磁感应部30的长度方向上的磁通密度的分布相较于图4的(a)的状态而言变小,成为接近0的值。
如图6的(a)所示,在第1正交方向与发电元件24的长度方向平行的状态以及第2正交方向与发电元件24的长度方向平行的状态之间的状态下,发电元件24产生发电脉冲。
此时,如图6的(b)所示,就磁感应部30的长度方向上的磁通密度的分布而言,并非峰值位于自磁感应部30的长度方向的中央部偏离的位置,而是峰值位于磁感应部30的长度方向的中央部附近。
如上所述,通过旋转轴10旋转,能够使发电元件24的磁感应部30的长度方向上的磁通密度适当地分布,因此容易使发电元件24适当地发电。
关于发电元件26的磁感应部34的长度方向上的磁通密度的分布,通过参照上述的发电元件24的磁感应部30的长度方向上的磁通密度的分布的说明而省略详细的说明,容易使发电元件26也与发电元件24同样地适当地发电。
以上,对第1实施方式的旋转检测器14进行了说明。
本实施方式的旋转检测器14具备:一对磁体20、22,其与旋转轴10一起旋转;以及发电元件24,其通过由一对磁体20、22与旋转轴10一起旋转产生的磁场的变化来发电。一对磁体20、22隔着旋转轴10的旋转轴线A且在与旋转轴线A正交的第1正交方向上隔开间隔地配置。另外,一对磁体20、22各自的N极和S极以N极位于第1正交方向上的一侧的方式在第1正交方向上排列。
由此,容易使发电元件24的长度方向上的磁通密度适当地分布,因此容易使发电元件24适当地发电。
另外,在本实施方式的旋转检测器14中,一对磁体20、22分别沿着旋转轴10的旋转方向配置。
由此,容易使发电元件24的长度方向上的磁通密度更适当地分布,因此容易使发电元件24更适当地发电。另外,能够容易地在一对磁体20、22之间设置旋转轴10。
另外,在本实施方式的旋转检测器14中,一对磁体20、22隔着旋转轴线A对称地配置。
由此,能够抑制发电元件24的长度方向上的磁通密度失衡的情况,因此容易使发电元件24更适当地发电。
另外,在本实施方式的旋转检测器14中,发电元件24配置于与旋转轴线A错开的位置。
由此,即使为无法将发电元件24配置于旋转轴线A上的情况,也容易使发电元件24的长度方向上的磁通密度适当地分布,因此容易使发电元件24适当地发电。
另外,本实施方式的旋转检测器14具备多个发电元件24、26。
由此,容易使多个发电元件24、26分别适当地发电,并且与发电元件为一个的情况相比,能够增加发电次数,因此能够更高精度地检测旋转轴10的旋转位置。
(第2实施方式)
图7是表示第2实施方式的旋转检测器的图。此外,在图7中,省略了线圈32以及线圈36等的图示。图8~图12也是同样的。
如图7所示,第2实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:具备与一对磁体20、22不同的成一对的磁体20a和磁体22a(一对磁体20a、22a)。
一对磁体20a、22a的各磁体主要在如下方面与一对磁体20、22不同:是在与第1正交方向正交的方向上延伸的棒状的磁体。一对磁体20a、磁体22a各自的N极和S极以N极位于第1正交方向上的一侧的方式在第1正交方向上排列。
由此,能够产生朝向第1正交方向上的一侧的磁场(参照图7的(b)的箭头)。
(第3实施方式)
图8是表示第3实施方式的旋转检测器的图。
如图8所示,第3实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:还具备一对磁性体38、40,该一对磁性体38、40配置于一对磁体20、22的在第2正交方向上的一端部彼此之间、以及一对磁体20、22的在第2正交方向上的另一端部彼此之间。
磁性体38配置于一对磁体20、22的在第2正交方向上的一端部彼此之间,并将该一端部彼此连结。在旋转轴线方向上,磁性体38的厚度与一对磁体20、22的厚度相等。
磁性体40配置于一对磁体20、22的在第2正交方向上的另一端部彼此之间,并将该另一端部彼此连结。在旋转轴线方向上,磁性体40的厚度与一对磁体20、22的厚度相等。
由此,能够产生朝向第1正交方向上的一侧的磁场(参照图8的(b)的箭头),并且能够进一步增强该磁场的强度。
本实施方式的旋转检测器还具备一对磁性体38、40,该一对磁性体38、40分别配置于一对磁体20、22的在与旋转轴线A正交且与第1正交方向正交的第2正交方向上的一端部彼此之间、以及一对磁体20、22的在第2正交方向上的另一端部彼此之间。
由此,容易确保发电元件24的长度方向的磁通的强度。另外,容易提高磁导系数,容易抑制在高温时发电元件24的长度方向的磁通的强度变弱的情况。因此,容易使发电元件24适当地发电。
(第4实施方式)
图9是表示第4实施方式的旋转检测器的图。
如图9所示,第4实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:具备与一对磁体20、22不同的一对磁体20b、22b。
在第1正交方向上,一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部以及与旋转轴线A相反的一侧的边缘部在从旋转轴线方向观察时呈椭圆的圆弧状地弯曲。即,在第1正交方向上,磁体20b的靠旋转轴线A侧的边缘部42以及与旋转轴线A相反的一侧的边缘部44在从旋转轴线方向观察时呈椭圆的圆弧状地弯曲。另外,在第1正交方向上,磁体22b的靠旋转轴线A侧的边缘部46以及与旋转轴线A相反的一侧的边缘部48在从旋转轴线方向观察时呈椭圆的圆弧状地弯曲。此外,在此,“靠旋转轴线A侧的边缘部”指的是磁体的边缘部且表示面朝旋转轴线A的边缘部。另外,“与旋转轴线A相反的一侧的边缘部”指的是磁体的边缘部且表示背对着旋转轴线A的边缘部。这在以下情况也是同样的。
在本实施方式中,一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部呈以旋转轴线A为中心的椭圆D的圆弧状地弯曲,一对磁体20b、22b各自的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部呈以旋转轴线A为中心的椭圆E的圆弧状地弯曲。
此外,例如,也可以是,一对磁体20b、22b中的一磁体的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆与另一磁体的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆互不相同。另外,例如,也可以是,一对磁体20b、22b中的一磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆、与另一磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆互不相同。
一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部以及与旋转轴线A相反的一侧的边缘部向以旋转轴线A为中心的径向的外侧弯曲。
一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆D的椭圆率和该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆E的椭圆率不同。例如,椭圆率由短径/长径来表示。在本实施方式中,一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆D的椭圆率比该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆E的椭圆率小。在本实施方式中,椭圆D的长径比椭圆E的长径小,椭圆D的短径比椭圆E的短径小。
一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆D的长轴方向和该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆E的长轴方向一致。在本实施方式中,一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆D的长轴方向以及该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆E的长轴方向分别与第2正交方向一致。
由此,能够产生朝向第1正交方向上的一侧的磁场(参照图9的(b)的箭头),并且容易调整发电元件24的长度方向上的磁通密度。
在本实施方式的旋转检测器中,一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部以及与旋转轴线A相反的一侧的边缘部在从旋转轴线方向观察时呈椭圆的圆弧状地弯曲。一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部所相关的椭圆D的椭圆率和该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部所相关的椭圆E的椭圆率不同。
由此,容易调整发电元件24的长度方向上的磁通密度,容易使发电元件24适当地发电。
(第5实施方式)
图10是表示第5实施方式的旋转检测器的图。
如图10所示,第5实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:具备与一对磁体20、22不同的一对磁体20c、22c。
一对磁体20c、22c分别以该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部位于比该磁体的靠旋转轴线A侧的边缘部靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
即,磁体20c以磁体20c的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部50位于比磁体20c的靠旋转轴线A侧的边缘部52靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
另外,磁体22c以磁体22c的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部54位于比磁体22c的靠旋转轴线A侧的边缘部56靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
一对磁体20c、22c各自的旋转轴线方向上的与发电元件24相反的一侧的主面以随着远离旋转轴线A而位于逐渐靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
即,磁体20c的旋转轴线方向上的与发电元件24相反的一侧的主面58以随着远离旋转轴线A而位于逐渐靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
另外,磁体22c的旋转轴线方向上的与发电元件24相反的一侧的主面60以随着远离旋转轴线A而位于逐渐靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
由此,能够产生朝向第1正交方向上的一侧的磁场(参照图10的(b)的箭头),并且磁通容易到达发电元件24。
在本实施方式的旋转检测器中,发电元件24和一对磁体20c、22c在旋转轴线方向上配置于不同的位置。一对磁体20c、22c分别以该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的端部位于比该磁体的靠旋转轴线A侧的端部靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。此外,在此,“靠旋转轴线A侧的端部”指的是磁体的端部且表示面朝旋转轴线A的端部。另外,“与旋转轴线A相反的一侧的端部”指的是磁体的端部且表示背对着旋转轴线A的端部。这在以下情况也是同样的。
由此,磁通容易到达发电元件24,容易使发电元件24更适当地发电。
另外,在本实施方式的旋转检测器中,发电元件24和一对磁体20c、22c在旋转轴线方向上配置于不同的位置。一对磁体20c、22c各自的在旋转轴线方向上背对着发电元件24的主面以随着远离旋转轴线A而位于旋转轴线方向上的逐渐靠近发电元件24的位置的方式相对于第1正交方向倾斜。
由此,磁通更容易到达发电元件24,容易使发电元件24更适当地发电。
(第6实施方式)
图11是表示第6实施方式的旋转检测器的图。
如图11所示,第6实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:具备与一对磁体20、22不同的一对磁体20d、22d。
一对磁体20d、22d分别为沿着旋转轴10的旋转方向的半圆弧状,相互一体地形成而构成环状的磁体。即,第6实施方式的旋转检测器具备沿着旋转轴10的旋转方向的环状的磁体。
例如,也可以是,在分开形成半圆弧状的磁体20d和半圆弧状的磁体22d之后,通过接合构件等将磁体20d和磁体22d接合而一体地形成。另外,也可以对环状的构件进行磁化而形成环状的磁体。在该情况下,该环状的磁体的一半相当于磁体20d,该环状的磁体的另一半相当于磁体22d。
磁体20d的N极在旋转轴10的旋转方向上与磁体22d的S极排列地连续配置,磁体20d的S极在旋转轴10的旋转方向上与磁体22d的N极排列地连续配置。
由此,能够产生朝向第1正交方向上的一侧的磁场(参照图11的(b)的箭头)。
在本实施方式的旋转检测器中,一对磁体20d、22d分别为沿着旋转轴10的旋转方向的半圆弧状,相互一体地形成而构成环状的磁体。
由此,能够容易地固定一对磁体20d、22d的位置关系,因此容易使发电元件24更适当地发电。
(第7实施方式)
图12是表示第7实施方式的旋转检测器的图。
如图12所示,第7实施方式的旋转检测器主要在如下方面与旋转检测器14不同:具备与一对磁体20、22不同的一对磁体20e、22e、以及还具备多个磁性体62、64、66。
一对磁体20e、22e分别为沿着旋转方向的半圆弧状,相互一体地形成而构成环状的磁体。
一对磁体20e、22e中的一磁体的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的一侧的方式在旋转轴线方向上排列。一对磁体20e、22e中的另一磁体的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的另一侧的方式在旋转轴线方向上排列。
具体而言,磁体20e的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的与发电元件24相反的方向的方式在旋转轴线方向上排列。磁体22e的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的发电元件24所在的方向的方式在旋转轴线方向上排列。
多个磁性体62、64分别配置于一对磁体20e、22e的靠旋转轴线A侧的边缘部。磁性体62配置于磁体20e的靠旋转轴线A侧的边缘部68,且沿着旋转轴10的旋转方向配置。磁性体64配置于磁体22e的靠旋转轴线A侧的边缘部70,且沿着旋转轴10的旋转方向配置。磁性体62和磁性体64相互分离。
磁性体66配置于一对磁体20e、22e的与发电元件24相反的一侧的主面。具体而言,磁性体66配置于磁体20e的与发电元件24相反的一侧的主面72以及磁体22e的与发电元件24相反的一侧的主面74。磁性体66沿着旋转轴10的旋转方向配置,在从旋转轴线方向观察时与一对磁体20e、22e重叠。
由此,能够产生朝向旋转轴线方向上的一侧的磁场以及朝向旋转轴线方向上的另一侧的磁场(参照图12的(b)的箭头)。
在本实施方式的旋转检测器中,一对磁体20e、22e中的一磁体的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的一侧的方式在旋转轴线方向上排列。一对磁体20e、22e中的另一磁体的N极和S极以N极位于旋转轴线方向上的另一侧的方式在旋转轴线方向上排列。还具备多个磁性体62、64,该多个磁性体62、64分别配置于一对磁体20e、22e的第1正交方向上的靠旋转轴线A侧的边缘部。
由此,由一对磁体20e、22e产生的磁场容易到达发电元件24,因此容易使发电元件24更适当地发电。
(其他实施方式等)
如以上那样,作为在本申请中公开的技术的例示,对实施方式进行了说明。然而,本公开的技术不限定于此,只要不脱离本公开的主旨,就也能够应用于适当地进行了变更、置换、附加、省略等而得到的实施方式或变形例。
在上述实施方式中,对如下情况进行了说明:一对磁体20b、22b各自的靠旋转轴线A侧的边缘部呈椭圆D的圆弧状地弯曲,该磁体的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部呈椭圆E的圆弧状地弯曲,但不限定于此。图13A是表示磁体的另一例的图,图13B、图14A以及图14B是表示磁体的又一例的图。例如,也可以如图13A、图13B、图14A以及图14B所示形成磁体。此外,在图13A、图13B、图14A以及图14B中,仅示出一对磁体中的一磁体,省略了另一磁体的图示。例如,该另一磁体与该一磁体对称地形成。
图13A是表示磁体的另一例的图。例如,也可以是,如图13A所示,磁体100的靠旋转轴线A侧的边缘部102在从旋转轴线方向观察时呈以与旋转轴线A不同的点F为中心的椭圆G的圆弧状地弯曲,磁体100的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部104在从旋转轴线方向观察时呈以点F为中心的椭圆H的圆弧状地弯曲。
边缘部102所相关的椭圆G的椭圆率与边缘部104所相关的椭圆H的椭圆率相等。边缘部102所相关的椭圆G的长轴方向与边缘部104所相关的椭圆H的长轴方向不同。在此,边缘部102所相关的椭圆G的长轴方向与边缘部104所相关的椭圆H的长轴方向正交。另外,例如,也可以是,边缘部102所相关的椭圆G的长轴方向不与边缘部104所相关的椭圆H的长轴方向正交。例如,边缘部102所相关的椭圆G的长轴方向与第2正交方向平行,边缘部104所相关的椭圆H的长轴方向与第1正交方向一致。椭圆G是与椭圆H相同的大小。
图13B是表示磁体的另一例的图。例如,也可以是,如图13B所示,磁体106的靠旋转轴线A侧的边缘部108在从旋转轴线方向观察时呈以与旋转轴线A不同的点I为中心的椭圆J的圆弧状地弯曲,磁体106的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部110在从旋转轴线方向观察时呈以点I为中心的椭圆K的圆弧状地弯曲。
边缘部108所相关的椭圆J的椭圆率与边缘部110所相关的椭圆K的椭圆率不同。边缘部108所相关的椭圆J的长轴方向与边缘部110所相关的椭圆K的长轴方向不同。具体而言,边缘部108所相关的椭圆J的长轴方向与边缘部110所相关的椭圆K的长轴方向正交。另外,例如,也可以是,边缘部108所相关的椭圆J的长轴方向不与边缘部110所相关的椭圆K的长轴方向正交。例如,边缘部108所相关的椭圆J的长轴方向与第1正交方向一致,边缘部110所相关的椭圆K的长轴方向与第2正交方向平行。边缘部108所相关的椭圆J的长径比边缘部110所相关的椭圆K的短径小。
图14A是表示磁体的又一例的图。例如,也可以是,如图14A所示,磁体112的靠旋转轴线A侧的边缘部114在从旋转轴线方向观察时呈以与旋转轴线A不同的点L为中心的椭圆M的圆弧状地弯曲,磁体112的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部116在从旋转轴线方向观察时呈以点L为中心的椭圆N的圆弧状地弯曲。
边缘部114所相关的椭圆M的椭圆率与边缘部116所相关的椭圆N的椭圆率不同。边缘部114所相关的椭圆M的长轴方向与边缘部116所相关的椭圆N的长轴方向一致。例如,边缘部114所相关的椭圆M的长轴方向以及边缘部116所相关的椭圆N的长轴方向分别与第1正交方向一致。边缘部114所相关的椭圆M的长径比边缘部116所相关的椭圆N的长径小且比椭圆N的短径大。边缘部114所相关的椭圆M的短径比边缘部116所相关的椭圆N的短径小。
图14B是表示磁体的又一例的图。例如,也可以是,如图14B所示,磁体118的靠旋转轴线A侧的边缘部120在从旋转轴线方向观察时呈以与旋转轴线A不同的点O为中心的椭圆P的圆弧状地弯曲,磁体118的与旋转轴线A相反的一侧的边缘部122在从旋转轴线方向观察时呈以点O为中心的椭圆Q的圆弧状地弯曲。
边缘部120所相关的椭圆P的椭圆率与边缘部122所相关的椭圆Q的椭圆率不同。边缘部120所相关的椭圆P的长轴方向与边缘部122所相关的椭圆Q的长轴方向一致。例如,边缘部120所相关的椭圆P的长轴方向以及边缘部122所相关的椭圆Q的长轴方向分别与第2正交方向平行。边缘部120所相关的椭圆P的长径比边缘部122所相关的椭圆Q的长径小且比椭圆Q的短径大。边缘部120所相关的椭圆P的短径比边缘部122所相关的椭圆Q的短径小。
另外,在上述实施方式中,说明了旋转检测器14具备多个发电元件24、26的情况,但不限定于此。例如,也可以是,旋转检测器仅具备一个发电元件。
另外,在上述实施方式中,说明了多个发电元件24、26配置于基板18的背对着旋转板16的主面的情况,但不限定于此。例如,也可以是,多个发电元件配置于基板的朝向旋转板的主面。
另外,在上述实施方式中,说明了一对磁体20、22配置于旋转板16的背对着基板18的主面的情况,但不限定于此。例如,也可以是,一对磁体配置于旋转板的朝向基板的主面。
产业上的可利用性
本公开的旋转检测器能够利用于驱动负载旋转的马达的旋转轴等的旋转检测。
附图标记说明
14、旋转检测器;16、旋转板;18、基板;20、20a、20b、20c、20d、20e、22、22a、22b、22c、22d、22e、100、106、112、118、磁体;24、26、发电元件;28、控制电路;30、34、磁感应部;32、36、线圈;38、40、62、64、66、磁性体;42、44、46、48、50、52、54、56、68、70、102、104、108、110、114、116、120、122、边缘部;58、60、72、74、主面。
Claims (12)
1.一种旋转检测器,其中,
该旋转检测器具备:
一对磁体,其与旋转轴一起旋转;以及
发电元件,其通过由所述一对磁体与所述旋转轴一起旋转产生的磁场的变化来发电,
所述一对磁体隔着所述旋转轴的旋转轴线且在与所述旋转轴线正交的第1正交方向上隔开间隔地配置,
满足以下的(1)或(2),
(1)所述一对磁体各自的N极和S极以N极位于所述第1正交方向上的一侧的方式在所述第1正交方向上排列,
(2)所述一对磁体中的一磁体的N极和S极以N极位于所述旋转轴线方向上的一侧的方式在所述旋转轴线方向上排列,所述一对磁体中的另一磁体的N极和S极以N极位于所述旋转轴线方向上的另一侧的方式在所述旋转轴线方向上排列。
2.根据权利要求1所述的旋转检测器,其中,
所述一对磁体分别沿着所述旋转轴的旋转方向配置。
3.根据权利要求1或2所述的旋转检测器,其中,
所述一对磁体隔着所述旋转轴线对称地配置。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的旋转检测器,其中,
所述一对磁体各自的靠所述旋转轴线侧的边缘部以及与所述旋转轴线相反的一侧的边缘部在从所述旋转轴线方向观察时呈椭圆的圆弧状地弯曲,
满足以下的(3)和(4)中的至少一者,
(3)所述一对磁体各自的靠所述旋转轴线侧的边缘部所相关的椭圆的椭圆率和该磁体的与所述旋转轴线相反的一侧的边缘部所相关的椭圆的椭圆率不同,
(4)所述一对磁体各自的靠所述旋转轴线侧的边缘部所相关的椭圆的长轴方向和该磁体的与所述旋转轴线相反的一侧的边缘部所相关的椭圆的长轴方向不同。
5.根据权利要求4所述的旋转检测器,其中,
该旋转检测器满足所述(4),
所述一对磁体各自的靠所述旋转轴线侧的边缘部所相关的椭圆的长轴方向和该磁体的与所述旋转轴线相反的一侧的边缘部所相关的椭圆的长轴方向正交。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的旋转检测器,其中,
该旋转检测器还具备一对磁性体,该一对磁性体分别配置于所述一对磁体的在与所述旋转轴线正交且与所述第1正交方向正交的第2正交方向上的一端部彼此之间、以及所述一对磁体的在所述第2正交方向上的另一端部彼此之间。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转检测器,其中,
所述发电元件和所述一对磁体在所述旋转轴线方向上配置于不同的位置,
所述一对磁体分别以该磁体的与所述旋转轴线相反的一侧的边缘部相对于该磁体的靠所述旋转轴线侧的边缘部位于所述旋转轴线方向上的所述发电元件侧的方式相对于所述第1正交方向倾斜。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的旋转检测器,其中,
所述发电元件和所述一对磁体在所述旋转轴线方向上配置于不同的位置,
所述一对磁体各自的所述旋转轴线方向上的与所述发电元件相反的一侧的主面以随着远离所述旋转轴线而位于逐渐靠所述旋转轴线方向上的所述发电元件侧的位置的方式相对于所述第1正交方向倾斜。
9.根据权利要求2所述的旋转检测器,其中,
所述一对磁体分别为沿着所述旋转轴的旋转方向的半圆弧状,相互一体地形成而构成环状的磁体。
10.根据权利要求9所述的旋转检测器,其中,
该旋转检测器满足所述(2),
该旋转检测器还具备多个磁性体,该多个磁性体配置于所述一对磁体各自的所述第1正交方向上的靠所述旋转轴线侧的边缘部。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的旋转检测器,其中,
所述发电元件配置于与所述旋转轴线错开的位置。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的旋转检测器,其中,
该旋转检测器具备多个所述发电元件。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021108666 | 2021-06-30 | ||
JP2021-108666 | 2021-06-30 | ||
PCT/JP2022/021057 WO2023276488A1 (ja) | 2021-06-30 | 2022-05-23 | 回転検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117501072A true CN117501072A (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=84691250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280042574.8A Pending CN117501072A (zh) | 2021-06-30 | 2022-05-23 | 旋转检测器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2023276488A1 (zh) |
CN (1) | CN117501072A (zh) |
WO (1) | WO2023276488A1 (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008203199A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nsk Ltd | 回転角検出装置 |
WO2013164361A1 (de) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | Fritz Kuebler Gmbh Zaehl- Und Sensortechnik | Energieautarker multiturn-drehgeber und verfahren zur ermittlung einer eindeutigen position einer geberwelle mit dem multiturn-drehgeber |
JP6066895B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2017-01-25 | 三菱電機株式会社 | 回転数検出器 |
-
2022
- 2022-05-23 JP JP2023531708A patent/JPWO2023276488A1/ja active Pending
- 2022-05-23 WO PCT/JP2022/021057 patent/WO2023276488A1/ja active Application Filing
- 2022-05-23 CN CN202280042574.8A patent/CN117501072A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023276488A1 (ja) | 2023-01-05 |
JPWO2023276488A1 (zh) | 2023-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU604102B2 (en) | A direct current motor | |
RU2141716C1 (ru) | Электрическая машина | |
JP3740984B2 (ja) | 電動機の磁極位置検出装置 | |
JP5105029B2 (ja) | 回転検出器用ステータの巻線方法とその構造及び回転検出器を有する電動機 | |
US11342814B2 (en) | Sensor magnet, motor, and air conditioner | |
JP4073759B2 (ja) | 車両用回転電機 | |
JP2021025851A (ja) | 回転センサ | |
JPH11243672A (ja) | 推力制御可能な回転型同期機 | |
JP2022016380A (ja) | 駆動装置のエンコーダシステム | |
JPWO2020110191A1 (ja) | 回転電機 | |
CN114977712A (zh) | 可变磁阻型旋转变压器 | |
US11070112B2 (en) | Sensor magnet, rotor, electric motor, and air conditioner | |
CN117501072A (zh) | 旋转检测器 | |
US20210218299A1 (en) | Motor | |
JP4092470B2 (ja) | 回転電機のロータ磁極位置検出装置 | |
US20180226862A1 (en) | Rotational position detection device and motor device | |
JP6054011B1 (ja) | 磁気センサ及び回転装置 | |
JP2007221877A (ja) | 磁石回転子 | |
US10910921B2 (en) | Device for detecting position of rotor, and motor comprising same | |
CN112787438B (zh) | 旋转电机 | |
JP6265824B2 (ja) | モータジェネレータ | |
JP6088465B2 (ja) | 駆動ユニット | |
JP2019032200A (ja) | 位置センサ及びモータ | |
JP2018129988A (ja) | 回転電機レゾルバユニット | |
JP4621661B2 (ja) | 回転機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |