JP5787412B2 - 角度検出装置 - Google Patents
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Description
確に角度を検出することが可能となる。
本実施形態に係る角度検出装置について、図1ないし図7を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る角度検出装置の全体図、図2は、本実施形態に係る角度検出装置の各部品を示す図、図3は、本実施形態に係る角度検出装置の角度検出の原理を示す図、図4は、本実施形態に係る角度検出装置の一軸磁気異方性を持つ磁性体を磁化する励磁磁界Hの中の磁化に寄与する成分(H‖)の角度依存性と磁化の進行を示す図、図5は、本実施形態に係る角度検出装置の出力電圧波形を示す図、図6は、本実施形態に係る角度検出装置の角度検出を示す図、図7は、本実施形態に係る角度検出装置におけるロータの形成方法の例を示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図8ないし図10を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る角度検出装置の各部品を示す図、図9は、本実施形態に係る角度検出装置の角度検出を示す図、図10は、本実施形態に係る角度検出装置の出力電圧波形を示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図11及び図12を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る角度検出装置の各部品を示す図、図12は、本実施形態に係る角度検出装置の出力結果を示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図13及び図14を用いて説明する。図13は、本実施形態に係る角度検出装置の各部品を示す図、図14は、本実施形態に係る角度検出装置の各部品を組み合わせた場合の上面図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図15を用いて説明する。図15は、本実施形態に係る角度検出装置のステータを示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図16ないし図19を用いて説明する。図16は、本実施形態に係る角度検出装置のステータを示す第1の図、図17は、本実施形態に係る角度検出装置のステータを示す第2の図、図18は、本実施形態に係る角度検出装置のバックヨークを示す図、図19は、本実施形態に係る角度検出装置の出力結果を示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図20ないし図22を用いて説明する。図20は、本実施形態に係る角度検出装置の側断面図、図21は、本実施形態に係る角度検出装置のステータ及びロータの構造を示す第1の図、図22は、本実施形態に係る角度検出装置のステータ及びロータの構造を示す第2の図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図23を用いて説明する。図23は、本実施形態に係る角度検出装置のステータ及び側断面図を示す図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図24を用いて説明する。図24は、本実施形態に係る角度検出装置の側断面図である。
本実施形態に係る角度検出装置について、図25を用いて説明する。図25は、本実施形態に係る角度検出装置の側断面図である。
2 バックヨーク
3 ステータ
4 コイル
4a 検出コイル
4b 励磁コイル
40 交流電源
41 同期検波回路
5 ロータ
5a 中心点
6 枢軸
7 シールド
Claims (15)
- 磁性体を含む円板体の透磁率が全体として一軸の異方性を有し、当該円板体が中心点を中心として円板面内で回動するロータと、
複数のコイルを有し、少なくとも一のコイルが磁界を発生させる励磁コイルであり、少なくとも一のコイルが前記励磁コイルで励磁された磁界と鎖交して前記ロータの回転角度に応じた電圧を検出する検出コイルであるステータとを備えることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項1に記載の角度検出装置において、
前記ステータが前記ロータの円板体の板面に対向して略同一外形で近接配設され、前記ステータを複数の扇状体に分割し、当該扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に前記励磁コイル及び検出コイルを前記扇状体ごとに交互に配設していることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項2に記載の角度検出装置において、
前記ステータを挟んで前記ロータが配設される面と反対の方向に、前記ステータの円板体に対向して略同一外形で配設されるバックヨークを備えることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項2又は3に記載の角度検出装置において、
前記ステータが略同一外形の扇状体に4分割され、
前記ステータの円板体の中心点に関して対向する位置の前記扇状体の2つの組のうち、一方の組を構成する扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に配設されたコイルを検出コイルとし、他方の組を構成する扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に配設されたコイルを励磁コイルとし、
前記励磁コイルが配設された扇状体の組について、各扇状体に配設された励磁コイルが相互に逆極性となる磁界を発生するように当該励磁コイルが配設され、前記検出コイルが配設された扇状体の組について、各扇状体に配設される検出コイルが相互に逆極性となるように配設されることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項1に記載の角度検出装置において、
前記ステータを略同一外形の8つの扇状体に分割した分割扇状体のうち、3つの分割扇状体を前記ロータの板面に対向して扇状に近接配設し、前記3つの分割扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に2つの前記検出コイルと1つの前記励磁コイルとを交互に配設していることを特徴とする角度検出装置。
- 請求項5に記載の角度検出装置において、
前記ステータを挟んで前記ロータが配設される面と反対の方向に、前記ステータの円板体に対向して配設されるバックヨークを備え、
前記バックヨークが、少なくとも前記近接配設される分割扇状体間の近接箇所に覆設されることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項2に記載の角度検出装置において、
前記ステータが略同一外形の扇状体に16分割され、
隣接する前記扇状体が交互に励磁コイルと検出コイルとを配設されており、前記隣接する扇状体の8つの組のうち、前記ステータの円板体の中心点に関して十の字状に対向する4つの組の一方がsin成分を検出し、他方がcos成分を検出することを特徴とする角度検出装置。 - 請求項7に記載の角度検出装置において、
前記ステータを挟んで前記ロータが配設される面と反対の方向に、前記ステータの円板体に対向して略同一外形で配設されるバックヨークを備え、
前記バックヨークが前記ステータの扇状体の8つの組に対応して、略同一外形の扇状体に8分割され、各扇状体の間に間隙を有することを特徴とする角度検出装置。 - 請求項1に記載の角度検出装置において、
前記ステータが、前記ロータの円板体と略同一外形の円板体を分割して形成される複数の分割扇状体のうち、中心角を45度とする2つの分割扇状体を励磁用分割扇状体として前記円板体の中心に関して対向して配設し、当該配設された励磁用分割扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に相互に逆極性となる磁界を発生するように励磁コイルを配設し、
前記励磁用分割扇状体に隣接し、2つの分割扇状体をsin検出用扇状体として前記円板体の中心に関して対向して配設し、当該配設されたsin検出用扇状体の外周であって、少なくとも直線部分にsin成分を検出するための検出コイルを相互に逆極性となるように配設し、
前記励磁用分割扇状体に隣接し、当該励磁用分割扇状体を挟んで前記sin検出用扇状体と反対側に、2つの分割扇状体をcos検出用扇状体として前記円板体の中心に関して対向して配設し、当該配設されたcos検出用扇状体の外周であって、少なくとも直線部分にcos成分を検出するための検出コイルを相互に逆極性となるように配設していることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項2に記載の角度検出装置において、
前記ステータが複数の扇状体に分割された分割扇状体からなり、
前記分割扇状体のうち、中心角を45度とする4つの分割扇状体を励磁用分割扇状体として前記円板体の中心に関して十字状に対向して配設し、前記4つの励磁用分割扇状体のうち2つの前記励磁用分割扇状体の内部を通過する磁界の方向が正極性であり、他の2つの前記励磁用分割扇状体の内部を通過する磁界の方向が負極性となるように、前記配設された励磁用分割扇状体の外周であって、少なくとも直線部分に励磁コイルを配設し、
前記励磁用分割扇状体に隣接し、4つの分割扇状体をsin検出用扇状体として前記円板体の中心に関して十字状に対向して配設し、当該配設されたsin検出用扇状体の外周であって、少なくとも前記励磁用分割扇状体に隣接する直線部分にsin成分を検出するためのsin検出コイルを配設すると共に、2つの前記sin検出コイルを正極性の方向に配設し、他の2つの前記sin検出コイルを負極性の方向に配設し、
前記励磁用分割扇状体に隣接し、前記励磁用分割扇状体を挟んで前記sin検出用扇状体と反対側に、4つの分割扇状体をcos検出用扇状体として前記円板体の中心に関して十字状に対向して配設し、当該配設されたcos検出用扇状体の外周であって、少なくとも前記励磁用分割扇状体に隣接する直線部分にcos成分を検出するためのcos検出コイルを配設すると共に、2つの前記cos検出コイルを正極性の方向に配設し、他の2つの前記cos検出コイルを負極性の方向に配設していることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項9又は10に記載の角度検出装置において、
前記ステータを挟んで前記ロータが配設される面と反対の方向にバックヨークを備え、
前記バックヨークが、少なくとも近接配設される前記励磁用分割扇状体と前記sin検出用コイルとの間及び前記励磁用分割扇状体とcos検出用コイルとの間の近接箇所に覆設されることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項11に記載の角度検出装置において、
前記バックヨークが略半円筒状であり、円筒面端部のエッジの一方が前記励磁用分割扇状体に近接配設され、他方が前記sin検出用コイル又は前記cos検出用コイルに近接
配設されていることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項4に記載の角度検出装置において、
前記ロータを挟んで、当該ロータに対向して2つの前記ステータが配設され、
前記ステータの位相が面内方向に45度ずれた状態で固定されていることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項4に記載の角度検出装置において、
位相を揃えて固定されている2つのステータの間に、一軸の異方性が面内方向に45度ずれた状態で貼り合わされた前記ロータが配設されていることを特徴とする角度検出装置。 - 請求項4に記載の角度検出装置において、
前記ロータの板面に対向して、2つの前記ステータの位相が面内方向に45度ずれた状態で貼り合わされて近接配設されることを特徴とする角度検出装置。
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