JP7453166B2 - 回転検出装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態の回転検出装置1を回転シャフト83と共に示している。図2は回転検出装置1を図1中の上方から見た状態を示している。図3は回転検出装置1を図2中の切断線III-IIIに沿って切断し、その断面を図2中の下方から見た状態を示している。
図4は磁気センサ11を上方から見た状態を示している。図5は図4中の磁気センサ11からコイル13を取り除いた状態を示している。ここで、各磁気センサ11および各ヨーク30について説明するに当たり、説明の便宜上、方向を次のように定めることとする。すなわち、回転軸Aの伸長方向を上下方向とし、基板2の載置面2Bが向いている方向を上とする。また、磁性線材12の伸長方向を左右方向とする。また、回転軸Aおよび磁性線材12の双方と直交する直線の伸長方向を前後方向とし、前後方向において回転軸Aに近づく方向を前とする。また、磁気センサ11の左および右は、磁気センサ11をその前方から見たときを基準に定めることとする。また、ヨーク30の左および右についても、ヨーク30をその前方から見たときを基準に定めることとする。図4~図14中の右下の矢印は、以上のように定めた上(Ud)、下(Dd)、前(Fd)、後(Bd)、左(Ld)および右(Rd)を示している。
図6はヨーク30を右上前方から見た状態を示している。図7は磁気センサ11およびヨーク30を上方から見た状態を示している。図8は磁気センサ11およびヨーク30を前方から見た状態を示している。
図9は磁気センサ11の左部および左ヨーク片31を上方から見た状態を示している。図10は、左ヨーク片31および右ヨーク片41の形状の詳細を説明するために、磁石3、磁気センサ11およびヨーク30を上方から見た状態を示している。なお、図9および図10では、左ヨーク片31を図8中の切断線IX-IXで切断し、その断面を図8中の上方から見た状態を示している。また、図10では、右ヨーク片41も、左ヨーク片31と同様に一部切断されている。
図9に示すように、左ヨーク片31の左板部33は、ボビン14の左側の接続部材保持部16の左端面における前部の傾斜面21を左方から覆っている。図10に示すように、左板部33は、回転軸Aおよび磁性線材12の中心軸Bの双方と直交する直線L1に対して傾斜した方向、かつ基板2の載置面2Bに対して垂直な方向に拡がる平板状に形成されている。また、左板部33は、当該左板部33の後端が当該左板部33の前端よりも左方に位置するように、回転軸Aおよび磁性線材12の中心軸Bの双方と直交する直線L1に対して傾斜している。また、左板部33の直線L1に対する傾斜角Qは、3つの磁気センサ11の配置の角度間隔Pの2分の1に設定されている。本実施形態において、3つの磁気センサ11の配置の角度間隔Pは60度であるので、左板部33の直線L1に対する傾斜角Qは30度に設定されている。また、ボビン14の左側の接続部材保持部16の左端面における前部の傾斜面21の直線L1に対する傾斜角も、3つの磁気センサ11の配置の角度間隔Pの2分の1(30度)に設定されている。これにより、左板部33と当該傾斜面21とは互いに平行である。なお、図10中の直線L2は、直線L1に対して反時計回り方向に30度傾斜した直線である。
図11は磁気センサ11の左部および左ヨーク片31を前方から見た状態を示している。なお、図11では、左ヨーク片31を図7中の切断線XI-XIで切断し、その断面を図11中の下方から見た状態を示している。図12は磁気センサ11の左部および左ヨーク片31を上方から見た状態を示している。
図6に示すように、左ヨーク片31において、連結部35は左前板部32と左板部33とを連結している。また、連結部36は左板部33と左上板部34とを連結している。また、右ヨーク片41において、連結部45は右前板部42と右板部43とを連結している。また、連結部46は右板部43と右上板部44とを連結している。連結部35、36、45、46はいずれも緩やかに湾曲したR形状に形成されている。
図13は、ヨーク30により制御された磁束の流れを模式的に示している。図14は、左ヨーク片31の左上板部34および左板部33並びに右ヨーク片41の右上板部44および右板部43により制御された磁束の流れを模式的に示している。
図2に示すように、基板2の載置面2Bを上方から見たとき、2つのダミーヨーク片51、52のうち、一方のダミーヨーク片51は、ヨーク30の左ヨーク片31と同一の構成および形状を有している。ダミーヨーク片51は、3つの磁気センサ11のうち、最も時計回り方向側に配置された磁気センサ11の時計回り方向側に配置されている。また、他方のダミーヨーク片52は、ヨーク30の右ヨーク片41と同一の構成および形状を有している。ダミーヨーク片52は、3つの磁気センサ11のうち、最も反時計回り方向側に配置された磁気センサ11の反時計回り方向側に配置されている。また、基板2の載置面2B上には、ダミーヨーク片51に対応する磁気センサも、ダミーヨーク片52に対応する磁気センサも存在しない。
2 基板
2B 載置面(一の面)
3 磁石(磁界形成部)
11 磁気センサ(磁界検出部)
12 磁性線材
13 コイル
14 ボビン
15 線材収容部
18 導線巻回部
30 ヨーク
31 左ヨーク片
32 左前板部
33 左板部
34 左上板部
34A 右面
41 右ヨーク片
42 右前板部
43 右板部
44 右上板部
44A 左面
51 ダミーヨーク片(第1のダミーヨーク片)
52 ダミーヨーク片(第2のダミーヨーク片)
81 モータ(構造体)
82 モータ本体(支持部)
83 回転シャフト(回転部)
Claims (5)
- 支持部と、相対的に見て前記支持部に対して回転する回転部とを有する構造体に設けられ、前記支持部に対する前記回転部の回転を検出する回転検出装置であって、
前記支持部に固定され、前記回転部の回転軸と直交する平面と平行な一の面を有する基板と、
前記回転部に固定され、前記回転軸を中心として前記回転部と共に回転し、前記回転軸の周囲に磁界を形成する磁界形成部と、
前記基板の前記一の面上に固定され、前記磁界形成部の回転軌跡の外周側に周方向に互いに等しい角度間隔をもって配置され、前記磁界形成部により形成された磁界を検出する複数の磁界検出部と、
前記基板の前記一の面上に固定され、前記複数の磁界検出部に一対一に対応するように前記回転軌跡の外周側に配置され、前記磁界形成部により形成された磁界の磁束を制御する複数のヨークとを備え、
前記磁界検出部は、
前記回転軌跡の接線と平行な方向に伸長した磁性線材と、
前記磁性線材の外周側に設けられたコイルと、
前記磁性線材および前記コイルを保持するボビンとを備え、
前記各磁界検出部につき、前記回転軸の伸長方向を上下方向とし、前記磁性線材の伸長方向を左右方向とし、前記回転軸および前記磁性線材の双方と直交する直線の伸長方向を前後方向とし、前記基板の前記一の面が向いている方向を上とし、前記前後方向において前記回転軸に近づく方向を前とし、前記各磁界検出部の左および右を前記各磁界検出部をその前方から見たときを基準に定めることとすると、
前記ボビンは左右方向に伸長した柱状に形成され、前記ボビンの内側には前記磁性線材が収容された線材収容部が形成され、前記ボビンの左右方向中央部であって前記線材収容部の外周側には前記コイルの導線が巻回された導線巻回部が形成され、
前記各ヨークは、前記磁界検出部の左部を部分的に覆う左ヨーク片、および前記磁界検出部の右部を部分的に覆う右ヨーク片を備え、
前記左ヨーク片は、前記ボビンの左部であって前記導線巻回部よりも左側の部分の前方から前記コイルの前方に至るまで直線状に伸長した左前板部を有し、前記左前板部は、当該左前板部の左端よりも当該左前板部の右端の方が後方に位置するように前記磁性線材の伸長方向に対して傾斜し、
前記右ヨーク片は、前記ボビンの右部であって前記導線巻回部よりも右側の部分の前方から前記コイルの前方に至るまで直線状に伸長した右前板部を有し、前記右前板部は、当該右前板部の右端よりも当該右前板部の左端の方が後方に位置するように前記磁性線材の伸長方向に対して傾斜し、
前記左前板部の右端と前記右前板部の左端とは前記コイルの左右方向中央部の前方において間隙を介して互いに対向していることを特徴とする回転検出装置。 - 前記左ヨーク片は前記ボビンを当該ボビンの左方から覆う左板部を有し、前記左板部は、当該左板部の後端が当該左板部の前端よりも左方に位置するように、前記回転軸および前記磁性線材の双方と直交する直線に対して傾斜し、
前記右ヨーク片は前記ボビンを当該ボビンの右方から覆う右板部を有し、前記右板部は、当該右板部の後端が当該右板部の前端よりも右方に位置するように、前記回転軸および前記磁性線材の双方と直交する直線に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 - 前記左板部は、当該左板部の後端が当該左板部の前端よりも左方に位置するように、前記回転軸および前記磁性線材の双方と直交する直線に対して前記角度間隔の2分の1の角度傾斜し、
前記右板部は、当該右板部の後端が当該右板部の前端よりも右方に位置するように、前記回転軸および前記磁性線材の双方と直交する直線に対して前記角度間隔の2分の1の角度傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の回転検出装置。 - 前記左板部は、前記ボビンにおいて前記前後方向中央よりも前側の部分のみを当該ボビンの左方から覆い、
前記右板部は、前記ボビンにおいて前記前後方向中央よりも前側の部分のみを当該ボビンの右方から覆っていることを特徴とする請求項2または3に記載の回転検出装置。 - 前記複数の磁界検出部および前記複数のヨークはそれぞれ一対一に対応するように前記基板の前記一の面上において前記回転軸を中心とした円弧上に配置され、前記複数の磁界検出部の上方から前記一の面を見たとき、前記複数の磁界検出部のうち最も時計回り方向側に配置された磁界検出部の時計回り方向側には前記左ヨーク片と同一の構成を有する第1のダミーヨーク片が配置され、前記複数の磁界検出部のうち最も反時計回り方向側に配置された磁界検出部の反時計回り方向側には前記右ヨーク片と同一の構成を有する第2のダミーヨーク片が配置され、前記一の面には、前記第1のダミーヨーク片に対応する磁界検出部も前記第2のダミーヨーク片に対応する磁界検出部も存在しないことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の回転検出装置。
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