DE102020103199A1 - Magnetfelderzeugungseinheit, positionserkennungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer magnetfelderzeugungseinheit - Google Patents
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Abstract
Eine Magnetfelderzeugungseinheit 2 ist an einem Objekt 7 befestigt, das sich relativ zu einem Magnetfelddetektor 3 bewegt. Die Magnetfelderzeugungseinheit 2 verfügt über einen Magnetfeldgenerator 4, eine erste Trägerstruktur 5, die an dem Objekt 7 befestigt ist und eine zweite Trägerstruktur 6, die unabhängig von der ersten Trägerstruktur 5 ist. Die zweite Trägerstruktur 6 wird von der ersten Trägerstruktur 5 getragen und trägt den Magnetfeldgenerator 4. Zum Beispiel ist die zweite Trägerstruktur 6 aus einem nichtmagnetischen Material gebildet, und der Magnetfeldgenerator 4 ist entfernt von der ersten Trägerstruktur 5 angeordnet.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Anmeldung beruht auf der am 20. März 2019 eingereichten
JP-Anmeldung Nr. 2019-52755 - Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetfelderzeugungseinheit, eine diese verwendende Positionserkennungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Magnetfelderzeugungseinheit, insbesondere einer Trägerstruktur für einen Magnetfeldgenerator der Magnetfelderzeugungseinheit.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Positionserkennungsvorrichtungen zur Erkennung der Position eines sich linear bewegenden Objektes sind bekannt.
JP2013-96723A - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Ein Magnetfeldgenerator, wie z.B. ein Magnet, kann indirekt von einem Objekt getragen werden, über eine am Objekt befestigte Trägerstruktur. Eine Magnetfelderzeugungseinheit, die eine Baugruppe aus der Trägerstruktur und dem Magnetfeldgenerator ist, wird in der Regel in eine mechanische Vorrichtung eingebaut und zusammen mit dieser verwendet. Daher kann die Trägerstruktur eine komplizierte Form haben, um Interferenzen zwischen dem Magnetfeldgenerator und dem mechanischen Gerät zu vermeiden oder um einen Abstand zwischen dem Magnetfeldgenerator und anderen magnetischen Materialien zu gewährleisten. Die Trägerstruktur wird z.B. durch Blechbearbeitung oder durch Schmieden hergestellt, aber wenn die Form kompliziert ist, erhöhen sich die Kosten und die Schritte zur Herstellung der Magnetfelderzeugungseinheit.
- Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Magnetfelderzeugungseinheit zu schaffen, die auch bei komplizierter Formgebung mit geringem Aufwand präzise hergestellt werden kann.
- Eine Magnetfelderzeugungseinheit der vorliegenden Erfindung ist an einem Objekt befestigt, das sich relativ zum Magnetfelddetektor bewegt. Die Magnetfelderzeugungseinheit besteht aus: einem Magnetfeldgenerator; einer ersten Trägerstruktur, die am Objekt befestigt ist; und einer zweiten Trägerstruktur, die von der ersten Trägerstruktur unabhängig ist. Die zweite Trägerstruktur wird von der ersten Trägerstruktur getragen und trägt den Magnetfeldgenerator.
- Da der Magnetfeldgenerator über die erste und die zweite Trägerstruktur, die unabhängig voneinander sind, von dem Objekt getragen wird, können die Formen der ersten und der zweiten Trägerstruktur vereinfacht werden. Daher ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, eine Magnetfelderzeugungseinheit bereitzustellen, die auch bei komplizierter Formgebung mit geringem Aufwand präzise hergestellt werden kann.
- Die oben genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, die Beispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, ersichtlich.
- Figurenliste
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Positionserkennungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2A ist eine Seitenansicht der Magnetfelderzeugungseinheit der in1 gezeigten Positionserkennungsvorrichtung; -
2B ist ein Querschnitt durch die Magnetfelderzeugungseinheit der in1 dargestellten Positionserkennungsvorrichtung; -
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Magnetfeldgenerators und des Magnetfelddetektors der in1 dargestellten Positionserkennungsvorrichtung; - FIGURER 4A bis 5B sind Ansichten, die eine Herstellungsmethode der Magnetfelderzeugungseinheit zeigen;
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6A bis6D sind Querschnittsansichten von Magnetfelderzeugungseinheiten nach anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und -
7A bis7C sind Querschnittsansichten von Magnetfeldgeneratoren nach anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Positionserkennungsvorrichtung.2A ist eine Seitenansicht der Magnetfelderzeugungseinheit, gesehen aus Richtung A in1 , und2B ist ein Querschnitt der Magnetfelderzeugungseinheit entlang der Linie B-B in1 . Die X-Richtung ist die Längsrichtung der zweiten Trägerstruktur6 , eine Richtung, in der der erste Magnet8 und der zweite Magnet9 angeordnet sind, und die Längsrichtung des Jochs10 . Die Y-Richtung ist die Längsrichtung der ersten Trägerstruktur5 und verläuft orthogonal dazu. Die Positionserkennungsvorrichtung1 hat eine Magnetfelderzeugungseinheit2 und einen Magnetfelddetektor3 . Die Magnetfelderzeugungseinheit2 wird an einem Objekt befestigt, dessen Position erfasst werden soll (im Folgenden Objekt7 genannt), das sich relativ zum Magnetfelddetektor3 bewegt. In der vorliegenden Ausführung ist der Magnetfelddetektor3 an einer, nicht dargestellten, stationären Struktur befestigt, und die Magnetfelderzeugungseinheit2 ist an Objekt7 befestigt, das sich relativ zur stationären Struktur bewegt. Die Magnetfelderzeugungseinheit2 kann aber auch an einer stationären Struktur befestigt werden, und die Magnetfelddetektor3 kann an Objekt7 befestigt werden, das sich relativ zur stationären Struktur bewegt. - Die Magnetfelderzeugungseinheit
2 umfasst den Magnetfeldgenerator4 , die erste Trägerstruktur5 und die zweite Trägerstruktur6 . Die erste Trägerstruktur5 wird an Objekt7 befestigt. Die zweite Trägerstruktur6 wird einerseits von der ersten Trägerstruktur5 getragen und trägt andererseits den Magnetfeldgenerator4 . Die zweite Trägerstruktur6 ist ein Element, das sich von der ersten Trägerstruktur5 unterscheidet oder unabhängig von ihr ist. Der Magnetfeldgenerator4 ist entfernt von der ersten Trägerstruktur5 angeordnet. Die erste Trägerstruktur5 hat eine längliche Form in der Y-Richtung, die zweite Trägerstruktur6 hat eine längliche Form in der X-Richtung und die zweite Trägerstruktur6 wird von der ersten Trägerstruktur5 an einem Endabschnitt der zweiten Trägerstruktur6 in Bezug auf die Längsrichtung Y getragen. Da die erste Trägerstruktur5 und die zweite Trägerstruktur6 im Allgemeinen L-förmig sind, ist es einfach, den Magnetfeldgenerator4 an einer vom Objekt7 entfernten Stelle zu montieren und dabei Störungen mit anderen Strukturen zu vermeiden. - Objekt
7 bewegt sich linear in X-Richtung. In dieser Ausführungsform ist Objekt7 die Welle7 , die sich linear entlang der zentralen Achse 7A bewegt. Die erste Trägerstruktur5 hat die erste Bohrung51 , durch die die Welle7 verläuft, sowie die zweite Bohrung52 zur Positionierung. Die zweite Bohrung52 ist mit einer Bohrung einer nicht dargestellten Struktur ausgerichtet, die sich zusammen mit der Welle7 bewegt. In diese Bohrungen wird das zylindrische Befestigungselement53 eingesetzt. Die erste Trägerstruktur5 wird so auf der Welle7 befestigt, dass die erste Trägerstruktur5 daran gehindert wird, sich relativ zur Welle7 zu drehen und sich in X-Richtung relativ zur Welle7 zu bewegen. Auf diese Weise wird die Magnetfelderzeugungseinheit2 durch das bewegliche Objekt7 getragen und bewegt sich in X-Richtung zusammen mit dem Objekt7 relativ zu dem feststehenden Magnetfelddetektor3 . -
3 ist eine vergrößerte Ansicht von Teil C in2B , die den Magnetfeldgenerator4 und den Magnetfelddetektor3 zeigt. Der Magnetfeldgenerator4 umfasst den ersten Magneten8 , den zweiten Magneten9 und das Joch10 . Der erste und zweite Magnet8 ,9 sind im Allgemeinen rechteckig quaderförmig und haben eine erste und zweite Oberfläche8A ,9A , die dem Magnetfelddetektor3 zugewandt ist, sowie Rückseiten der ersten und zweiten Oberfläche8A ,9A (im Folgenden als erste und zweite Rückseitenfläche8B ,9B bezeichnet). Das Joch10 wird an den ersten und zweiten Magneten8 ,9 auf der ersten und zweiten Rückseitenfläche8B ,9B befestigt. Die erste Oberfläche8A und die zweite Oberfläche9A haben unterschiedliche Polaritäten. Wenn zum Beispiel die erste Oberfläche8A der N-Pol ist, ist die zweite Oberfläche9A der S-Pol. Das Joch10 ist eine längliche Metallplatte, die aus einem weichmagnetischen Material, wie z.B. NiFe, hergestellt wird. Das Joch10 steuert den Fluss des magnetischen Flusses so, dass der magnetische Fluss, der die zweite Rückseitenfläche9B (den N-Pol) des zweiten Magneten9 verlässt, effizient in die erste Rückseitenfläche8B (den S-Pol) des ersten Magneten8 eintritt. Das Joch10 kann den ersten Magneten8 und den zweiten Magneten9 verkleinern. Der erste Magnet8 und der zweite Magnet9 haben im Wesentlichen die gleiche Form und Größe und sind aus dem gleichen Material gefertigt. Die erste Oberfläche8A und die zweite Oberfläche9A liegen in der gleichen Ebene, und der erste und zweite Magnet8 ,9 sind an Positionen vorgesehen, die in Bezug auf die Längsrichtung X des Jochs10 gleich weit von der Mitte10A des Jochs10 entfernt sind. Das heißt, der Magnetfeldgenerator4 ist symmetrisch aufgebaut. Aus diesem Grund bildet der magnetische Fluss, der aus der ersten Oberfläche8A austritt und in die zweite Oberfläche9A eintritt, an den Stellen, an denen der magnetische Fluss vom ersten und zweiten Magneten8 ,9 in Y-Richtung entfernt ist, eine im Wesentlichen sinusförmige Form. - Der Magnetfelddetektor
3 hat ein erstes Magnetfelddetektionselement11 und ein zweites Magnetfelddetektionselement12 . Das erste Magnetfelddetektionselement11 erfasst die X-Richtungskomponente eines Magnetfeldes, das parallel zu den ersten und zweiten Oberflächen8A ,9A und auch parallel zur Richtung, in der der erste Magnet8 und der zweite Magnet9 angeordnet sind, verläuft. Das zweite Magnetfeld-Erfassungselement12 erfasst die Y-Richtungskomponente eines Magnetfeldes, das senkrecht zur ersten und zweiten Oberfläche8A ,9A steht. Die ersten und zweiten Magnetfelddetektionselemente11 ,12 sind Hall-Elemente, können aber auch magnetoresistive Elemente sein, wie z.B. AMR-, GMR- und TMR-Elemente. Durch Berechnung von arctan (Hy/Hx) aus der Magnetfeldkomponente Hx in X-Richtung, die von dem ersten Magnetfelddetektionselement11 erfasst wird, und der Magnetfeldkomponente Hy in Y-Richtung, die von dem zweiten Magnetfelddetektionselement12 erfasst wird, kann der Winkel θ des Magnetfeldes in Bezug auf die X-Richtung in der X-Y-Ebene ermittelt werden. Aus dem Winkel θ des Magnetfeldes können die Positionen des ersten und zweiten Magneten8 ,9 , d.h. die Position des Objektes7 , in X-Richtung relativ zum Magnetfelddetektor3 bestimmt werden. - Wie in den
1 ,2A und2B dargestellt, wird in der vorliegenden Ausführung die zweite Trägerstruktur6 aus einem Harz gebildet, das sowohl mit der ersten Trägerstruktur5 als auch mit dem Magnetfeldgenerator4 verbunden ist. Die erste Endregion 5A der ersten Trägerstruktur5 auf der Seite des Magnetfeldgenerators4 ist mit dem Harz bedeckt, während die zweite Endregion 5B auf der der ersten Endregion 5A gegenüberliegenden Seite und die Zwischenregion 5C zwischen der ersten Endregion 5A und der zweiten Endregion 5B nicht mit dem Harz bedeckt sind. Die zweite Trägerstruktur6 ist ein Harz, das im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Das Harz bedeckt nur einen Teil des Magnetfeldgenerators4 und lässt die erste Oberfläche8A des ersten Magneten8 und die zweite Oberfläche9A des zweiten Magneten9 frei. Dadurch kann die Harzmenge reduziert werden. Das Harz kann Füllstoffe enthalten oder nicht, aber wenn es Füllstoffe enthält, wird der Füllstoff vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material gebildet. Mit anderen Worten, die zweite Trägerstruktur6 wird vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material gebildet. Wie oben beschrieben, bildet der magnetische Fluss, der sich zwischen dem ersten Magneten8 und dem zweiten Magneten9 bildet, eine im Wesentlichen sinusförmige Form. Wenn jedoch die zweite Trägerstruktur6 aus einem magnetischen Material gebildet wird, dann wird der magnetische Fluss gestört, was zu Schwankungen von Hx und Hy führt und die Genauigkeit bei der Positionserfassung verschlechtert. Mit anderen Worten, um die Genauigkeit bei der Positionserfassung zu gewährleisten, ist es vorzuziehen, dass das Magnetfeld, das vom Magnetfeldgenerator4 erzeugt wird, nicht durch die umgebenden Strukturen beeinflusst wird. Das bedeutet, dass vorzugsweise kein magnetisches Material in der Nähe des Magnetfeldgenerators4 vorhanden sein sollte. Konventionell wird die Trägerstruktur typischerweise aus einem magnetischen Material, wie z.B. Eisen, gebildet, wobei die Trägerstruktur gleichzeitig als Joch dient. Dadurch wird das vom Magnetfeldgenerator4 erzeugte Magnetfeld durch die Trägerstruktur leicht gestört. Da der Magnetfeldgenerator4 in der vorliegenden Ausführung von anderen magnetischen Materialien magnetisch isoliert oder magnetisch schwebend ist, kann die Genauigkeit der Positionserfassung leicht sichergestellt werden. - Da die Trägerstruktur und das Joch konventionell als integrales Element ausgebildet sind, muss das integrale Element als Joch und als Trägerstruktur fungieren. Dadurch ist die Auswahl des Materials begrenzt. Wenn die Funktion des integralen Elements als Joch bevorzugt wird, ist es notwendig, dass alle Teile des Elements aus einem magnetischen Material, wie z.B. Eisen, hergestellt werden, aber das oben erwähnte Problem tritt auf. Auf der anderen Seite ist es kostenmäßig nachteilig, eine L-förmige Trägerstruktur aus einem nichtmagnetischen Material wie Aluminium herzustellen, da das Material kostspielig ist und es auch aufwendig ist, die Trägerstruktur in eine gewünschte Form zu bringen. Weiterhin ist es notwendig, ein von der Trägerstruktur unabhängiges Joch aus weichmagnetischem Material vorzusehen oder den ersten Magneten
8 und den zweiten Magneten9 zu vergrößern. In der vorliegenden Ausführungsform können sowohl für die erste Trägerstruktur5 als auch für das Joch10 geeignete Materialien ausgewählt werden, außerdem können der erste Magnet8 und der zweite Magnet9 verkleinert werden. - Die erste Trägerstruktur
5 besteht aus Eisen. Da es sich bei der ersten Trägerstruktur5 um ein längliches Element, wie z.B. eine Stange oder eine längliche Platte, handelt, kann sie kostengünstig hergestellt werden. Da die erste Trägerstruktur5 vom Magnetfeldgenerator4 entfernt ist, ist der magnetische Einfluss der ersten Trägerstruktur5 auf den Magnetfeldgenerator4 begrenzt. Die erste Trägerstruktur5 kann aus einem nichtmagnetischen Material, wie z.B. Aluminium oder einem Harz, gebildet werden. Dadurch übt die erste Trägerstruktur5 keinen Einfluss auf den Magnetfeldgenerator4 aus, und die Position kann noch genauer erfasst werden. - Als nächstes wird eine Methode zur Herstellung der Magnetfelderzeugungseinheit
2 beschrieben. Zunächst wird, wie in4A dargestellt, die untere Gussform13 für den Spritzguss vorbereitet. Die untere Gussform13 hat einen ersten konkaven Teil15 zur Anordnung des Magnetfeldgenerators4 (erster und zweiter Magnet8 ,9 und Joch10 ), einen zweiten konkaven Teil16 zur Anordnung des ersten Endbereichs 5A der ersten Trägerstruktur5 und einen dritten konkaven Teil17 , der an den zweiten konkaven Teil16 angrenzt, zur Anordnung des Zwischenbereichs 5C der ersten Trägerstruktur5 . Der erste und zweite konkave Teil15 ,16 sind ein durchgehender konkaver Teil, und der Absperrteil18 , der den Bereich definiert, in dem ein Harz eingefüllt wird, wird zwischen dem zweiten konkaven Teil16 und dem dritten konkaven Teil17 gebildet. Am Ende des dritten konkaven Teils17 , der dem zweiten konkaven Teil16 gegenüberliegt, wird die Aussparung19 zur Aufnahme des zweiten Endbereichs 5B gebildet. Als nächstes wird, wie in4B gezeigt, der Magnetfeldgenerator4 im ersten konkaven Teil15 , der erste Endbereich 5A der ersten Trägerstruktur5 im zweiten konkaven Teil16 und der Zwischenbereich 5C der ersten Trägerstruktur5 im dritten konkaven Teil17 angeordnet. Der Magnetfeldgenerator4 und das erste Trägerstruktur5 sind mit Abstand zueinander angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, sind der erste konkave Teil15 und der zweite konkave Teil16 mit Haltevorrichtungen zur Unterstützung des Magnetfeldgenerators4 bzw. der ersten Trägerstruktur5 versehen. Anschließend wird die obere Gussform14 auf die untere Gussform13 gelegt, in der der Magnetfeldgenerator4 und die erste Trägerstruktur5 angeordnet sind. Die obere Gussform14 ist in der Region13A vorgesehen, die dem ersten und zweiten konkaven Teil15 ,16 entspricht. Die obere Gussform14 hat einen vierten konkaven Teil20 , der dem ersten und zweiten konkaven Teil15 ,16 gegenüberliegt. Wie in5A gezeigt, wird der Raum, der durch den ersten und zweiten konkaven Teil15 ,16 und den vierten konkaven Teil20 gebildet wird, mit Harz21 gefüllt. Danach wird das Harz21 ausgehärtet, und wie in5B gezeigt, wird die obere Gussform14 entfernt, um den Magnetfeldgenerator4 , die erste Trägerstruktur5 und das ausgehärtete Harz21 aus der unteren Gussform13 herauszunehmen. Das eingefüllte und ausgehärtete Harz21 wird zum einen von der ersten Trägerstruktur5 getragen und dient zum anderen als nichtmagnetische zweite Trägerstruktur6 , die den Magnetfeldgenerator4 trägt. Die Form der zweiten Trägerstruktur6 hängt von der Magnetfelderzeugungseinheit2 ab, aber der erste Endbereich 5A der ersten Trägerstruktur5 und der Magnetfelderzeuger4 können standardisiert werden. Daher ist es möglich, verschiedene Formen von Magnetfelderzeugungseinheiten2 durch einfaches Wechseln der unteren Gussform13 und der oberen Gussform14 herzustellen. - Die
6A bis6D zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Gemäß6A kann das Harz die gesamte Oberfläche des Magnetfeldgenerators4 bedecken. In dieser Ausführungsform können der erste und zweite Magnet8 ,9 und das Joch10 vor der Umgebung geschützt werden. Bezogen auf6B haben die erste und die zweite Trägerstruktur5 ,6 längliche Formen, und die zweite Trägerstruktur6 wird von der ersten Trägerstruktur5 an einer Zwischenposition der zweiten Trägerstruktur6 in Bezug auf die Längsrichtung X getragen. Je nach den relativen Positionen von Magnetfeldgenerator4 und Objekt7 kann diese Ausführungsform alternativ zu der in1 ,2A ,2B gezeigten Ausführungsform verwendet werden. Wie in6C und6D dargestellt, dient die zweite Trägerstruktur6 auch als Joch10 und wird mit den Schrauben22 als Fixierungsmittel an der ersten Trägerstruktur5 befestigt. In dem in6C gezeigten Beispiel erstreckt sich die Schraube22 in Längsrichtung Y der ersten Trägerstruktur5 , um die zweite Trägerstruktur6 an der ersten Trägerstruktur5 zu befestigen. In dem in6D gezeigten Beispiel erstreckt sich die Schraube22 in die Richtung X, die orthogonal zur Längsrichtung Y der ersten Trägerstruktur5 verläuft, um die zweite Trägerstruktur6 an der ersten Trägerstruktur5 zu befestigen. Die Position kann genauer erfasst werden, wenn die erste Trägerstruktur5 und die Schraube22 aus einem nichtmagnetischen Material geformt werden. Das Fixierungsmittel für die Fixierung der zweiten Trägerstruktur6 an der ersten Trägerstruktur5 ist nicht auf die Schraube22 beschränkt und kann ein Klebstoff sein. - Die
7A bis7C zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesen Ausführungsformen ist die Ausgestaltung der Magnetfeldgeneratoren4 anders als die der oben genannten Ausführungsformen. Bezogen auf7A zeigen die erste Oberfläche8A des ersten Magneten8 und die zweite Oberfläche9A des zweiten Magneten9 in die gleiche Richtung, aber im Gegensatz zu3 haben sie die gleiche Polarität (den N-Pol oder den S-Pol). Gemäß7B liegen die erste Oberfläche8A des ersten Magneten8 und die zweite Oberfläche9A des zweiten Magneten9 einander gegenüber und haben die gleiche Polarität (N-Pol oder S-Pol). Der erste Magnet8 und der zweite Magnet9 sind am Joch10 auf der dritten Oberfläche8B neben der ersten Oberfläche8A bzw. auf der vierten Oberfläche9B neben der zweiten Oberfläche9A befestigt, und die Rückseitenfläche8C der dritten Oberfläche8B und die Rückseitenfläche9C der vierten Oberfläche9B liegen dem Magnetfelddetektor3 gegenüber. Da in diesen Ausführungsformen die erste Oberfläche8A und die zweite Oberfläche9A die gleiche Polarität haben, werden die magnetischen Flusslinien so gebildet, dass sie sich voneinander weg erstrecken. Jedoch ist es, wie in3 dargestellt, möglich, die Position von Objekt7 relativ zu den Magnetfelderkennungsmitteln3 in X-Richtung auf der Basis von Hx und Hy zu bestimmen. Weiterhin kann, wie in7C gezeigt, der Magnetfeldgenerator4 aus einem einzigen Magneten gebildet werden, um das Joch wegzulassen. Obwohl die Größe des Magneten im Vergleich zu den anderen Ausführungsformen erhöht ist, kann die Konfiguration des Magnetfeldgenerators4 vereinfacht werden. - Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und ausführlich beschrieben wurden, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist oder Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- JP 2019052755 [0001]
- JP 2013096723 A [0003]
Claims (15)
- eine Magnetfelderzeugungseinheit (2), die an einem Objekt (7) befestigt ist, das sich relativ zu einem Magnetfelddetektor (3) bewegt, umfassend: einen Magnetfeldgenerator (4); eine erste Trägerstruktur (5), die an dem Objekt (7) befestigt ist; und eine von der ersten Trägerstruktur (5) unabhängige zweite Trägerstruktur (6), wobei die zweite Trägerstruktur (6) von der ersten Trägerstruktur (5) getragen wird und den Magnetfeldgenerator (4) trägt.
- die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 1 , wobei die zweite Trägerstruktur (6) aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist und der Magnetfeldgenerator (4) von der ersten Trägerstruktur (5) entfernt angeordnet ist. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 2 , wobei die erste Trägerstruktur (5) aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 2 oder3 , wobei die zweite Trägerstruktur (6) aus einem Harz (21) gebildet ist, das sowohl mit der ersten Trägerstruktur (5) als auch mit dem Magnetfeldgenerator (4) verbunden ist. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 4 , wobei das Harz (21) einen Teil des Magnetfeldgenerators (4) bedeckt. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 4 , wobei das Harz (21) eine gesamte Oberfläche des Magnetfeldgenerators (4) bedeckt. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 4 bis6 , wobei die zweite Trägerstruktur (6) aus einem spritzgegossenen Harz hergestellt ist. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 2 oder3 , die ferner ein Fixierungsmittel (22) zum Fixieren der zweiten Trägerstruktur (6) an der ersten Trägerstruktur (5) umfasst, wobei das Fixierungsmittel (22) aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , wobei der Magnetfeldgenerator (4) umfasst: einen ersten Magneten (8) mit einer ersten Oberfläche (8A), die dem Magnetfelddetektor (3) zugewandt ist, einen zweiten Magneten (9) mit einer zweiten Oberfläche (9A), die dem Magnetfelddetektor (3) zugewandt ist; und ein längliches Joch (10), das an dem ersten und zweiten Magneten (8, 9) auf der Rückseitenfläche der ersten bzw. zweiten Oberfläche (8A, 9A) befestigt ist und das aus einem weichmagnetischen Material besteht, wobei der erste und der zweite Magnet (8, 9) in Bezug auf eine Längsrichtung des Jochs (10) in gleichem Abstand von einem Zentrum des Jochs (10) angeordnet sind. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach
Anspruch 9 , wobei die zweite Oberfläche (9A) eine andere Polarität als die erste Oberfläche (8A) hat. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , wobei der Magnetfeldgenerator (4) umfasst: einen ersten Magneten (8) mit einer ersten Oberfläche (8A), einen zweiten Magneten (9) mit einer zweiten Oberfläche (9A), die der ersten Oberfläche (8A) zugewandt ist und die die gleiche Polarität wie die erste Oberfläche (8A) hat, und ein längliches Joch (10), das an dem ersten und zweiten Magneten (8, 9) auf an die erste bzw. zweite Oberfläche (8A, 9A) angrenzenden Oberflächen befestigt ist und das aus einem weichmagnetischen Material besteht, wobei der erste und der zweite Magnet (8, 9) in Bezug auf eine Längsrichtung des Jochs (10) in gleichem Abstand von einem Zentrum des Jochs (10) angeordnet sind. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis11 , wobei die erste und die zweite Trägerstruktur (5, 6) längliche Formen haben und die zweite Trägerstruktur (6) von der ersten Trägerstruktur (5) an einer Zwischenposition der zweiten Trägerstruktur (6) in Bezug auf deren Längsrichtung getragen wird. - die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis11 , wobei die erste und die zweite Trägerstruktur (5, 6) längliche Formen haben und die zweite Trägerstruktur (6) durch die erste Trägerstruktur (5) an einem Ende der zweiten Trägerstruktur (6) in Bezug auf deren Längsrichtung gestützt wird. - eine Positionserkennungsvorrichtung (1), die Folgendes umfasst: die Magnetfelderzeugungseinheit (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis13 , die an einem sich linear bewegenden Objekt (7) befestigt ist; und einen Magnetfelddetektor (3) zur Detektion eines Magnetfeldes, das von der Magnetfelderzeugungseinheit (2) erzeugt wird. - Verfahren zur Herstellung einer Magnetfelderzeugungseinheit (2), die an einem Objekt (7) befestigt ist, das sich relativ zu einem Magnetfelddetektor (3) bewegt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Anordnen eines Magnetfeldgenerators (4), der ein Magnetfeld erzeugt, und einer ersten Trägerstruktur (5), die an dem Objekt (7) befestigt ist, in einer Gussform, so dass der Magnetfeldgenerator (4) von der ersten Trägerstruktur (5) entfernt angeordnet ist; und Füllen der Gussform mit einem Harz (21) und Ausbilden einer nichtmagnetischen zweiten Trägerstruktur (6) aus dem Harz (21), wobei die zweite Trägerstruktur (6) von der ersten Trägerstruktur (5) getragen wird und den Magnetfeldgenerator (4) trägt.
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