JPWO2016170648A1 - 回転検出装置および回転検出装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1における回転検出装置の概略構成の斜視図を示している。図2は、実施の形態1の回転検出装置の分解斜視図、図3は、実施の形態1の回転検出装置の回路基板の上層基板を示す上面図、図4は、実施の形態1の回転検出装置の回路基板の中間層層基板を示す上面図、図5は、実施の形態1の回転検出装置の回路基板の下層基板を示す下面図である。図6は、実施の形態1の回転検出装置の回路基板の断面図、図7は、実施の形態1の回転検出装置の複合磁気コイルの装着状態を示す図である。図8(a)から(f)は、実施の形態1の回転検出装置の回路基板の製造工程を示す断面図である。
実施の形態2における回転検出装置の構成を図9を用いて以下に説明する。図9は、実施の形態2の回転検出装置の回路基板の断面図であり、特に検出部を構成する発電部の断面を示している。実施の形態2の回転検出装置は、検出部を構成する回路基板301Sが実施の形態1と異なる。
本発明の実施の形態3における回転検出装置について説明する。図10は、実施の形態3の回転検出装置の概略構成を示す斜視図、図11は、実施の形態3の回転検出装置の分解斜視図、図12は、実施の形態3の回転検出装置の回路基板の断面図である。実施の形態3の回転検出装置では、回路基板301SSの中心軸上で直交する第1の複合磁気ワイヤ350Aおよび第2の複合磁気ワイヤ350Bを内蔵している。これら第1の複合磁気ワイヤ350Aおよび第2の複合磁気ワイヤ350Bを囲む回路基板301SSは、回転軸X0の延長線上に中心O0を持つ、円盤状基板である。そして、回路基板301SS内の配線とスルーホールに充填された金属導体とで形成された、第1のピックアップコイル360Aおよび第2のピックアップコイル360Bが、第1の複合磁気ワイヤ350Aおよび第2の複合磁気ワイヤ350Bの長さ方向全体にわたって均一に巻回されている。
本発明の実施の形態4における回転検出装置の構成について図13の分解斜視図を参照しつつ説明する。実施の形態4は検出部である発電部分が実施の形態1と異なる。回路基板301Nは、検出用磁石に対向する第2主面301Bおよび第2主面301Bに対向する第1主面301Aに軟磁性層371を有する。また、中間層320においては、複合磁気ワイヤ350の両端に円筒状のフェライトなどの軟磁性体からなるストッパ370が設けられており、2層目である中間層320、3層目である下層部330は、コの字の開口が軟磁性体からなるストッパ370の外形に合わせた寸法で形成されている。
図14は、実施の形態5の回転検出装置の回路基板の断面図である。図15(a)および(b)は、実施の形態5の回転検出装置の製造工程で用いられる複合磁気ワイヤの製造工程を示す工程断面図である。図16(a)から(e)は、実施の形態5の回転検出装置の回路基板の製造工程を示す工程断面図である。実施の形態5の回転検出装置は、凹溝340の深さを調整し、複合磁気ワイヤ350とピックアップコイルとの距離を低減し発電効率を高める構成である。凹溝340の深さについては、適宜選択可能であるが、絶縁性基板311,321,331の3層の厚さの合計が複合磁気ワイヤ350の径になるように厚さを設定することで、複合磁気ワイヤ350のガタツキを低減するとともに、発電効率の高いセンサを得ることが可能となる。実施の形態5では、図14に断面図を示すように、回路基板301Gをグリーンシートの積層体を、複合磁気ワイヤ350と同径のダミー棒Dの表面に離型剤DRを塗布したものを焼成することによって形成した、複合磁気ワイヤ挿通用の凹溝340Sを形成したものを用いる。一方複合磁気ワイヤとしては、表面に絶縁層350iで被覆した被覆層付きの複合磁気ワイヤ350を用いる。なおダミー棒Dの径は、複合磁気ワイヤ350の径と同程度とし、ダミー棒Dを抜き出して複合磁気ワイヤ350を挿入する際、挿入できる程度に若干大きく形成するのが望ましい。
Claims (13)
- 回転軸を中心として回転する回転体に取り付けられた検出用磁石と、
前記検出用磁石に対向して配置され、前記回転体の回転を検出する検出部とを備え、
前記検出部が、
多層の回路基板と、
前記回路基板の中間層内に設けられ、前記回転軸の延長線上に、中心を有し前記回転軸に直交する溝部と、
前記溝部に内蔵された大バルクハウゼン効果を有する複合磁気ワイヤと、
回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記複合磁気ワイヤを囲む、ピックアップコイルと、
で、構成されることを特徴とする回転検出装置。 - 前記ピックアップコイルは、
前記回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記複合磁気ワイヤを囲む、内層コイルと、
前記回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記内層コイルを囲む、外層コイルと、を備え、
前記内層コイルと前記外層コイルとが、直列接続されたことを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 - 前記溝部は、中心が前記回転軸の延長線上にあり、前記回転軸の延長線上で一定の間隔を隔てて形成され、互いに直交する方向に伸長する第1の溝部と第2の溝部とを備え、
前記第1の溝部に内蔵された第1の複合磁気ワイヤと、
前記第2の溝部に内蔵された第2の複合磁気ワイヤと、
前記回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記第1の複合磁気ワイヤを囲む、第1のピックアップコイルと、
前記回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記第2の複合磁気ワイヤを囲む、第2のピックアップコイルと、
を備えた請求項1または2に記載の回転検出装置。 - 前記回路基板は、配線層と絶縁層とが交互に積層された多層配線基板で構成され、
前記溝部は、前記絶縁層に形成され、少なくとも一端にストッパが装着され、
前記溝部の長さは複合磁気ワイヤの長さをLとしたときに前記回路基板の中心から前記ストッパまでの長さがL/2であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の回転検出装置。 - 前記ストッパは、フェライト埋め込み層であることを特徴とする請求項4に記載の回転検出装置。
- 前記複合磁気ワイヤの両端に円筒状の軟磁性体が装着されたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の回転検出装置。
- 前記回路基板は、前記回転軸の延長線上に中心軸を持つ、円盤状基板であり、
前記回路基板の中心軸上で直交する前記第1の複合磁気ワイヤおよび前記第2の複合磁気ワイヤを囲む、前記ピックアップコイルが、前記第1の複合磁気ワイヤおよび前記第2の複合磁気ワイヤの長さ方向全体にわたって均一に巻回されたことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載の回転検出装置。 - 前記回路基板は、前記検出用磁石に対向する第1主面に軟磁性層を有することを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の回転検出装置。
- 前記回路基板は、両面に軟磁性層を有することを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の回転検出装置。
- 前記回路基板は、前記ピックアップコイルから発生したパルス電圧を処理して回転数をカウントする処理回路を搭載したことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の回転検出装置。
- 回転軸を中心として回転する回転体に取り付けられた検出用磁石と、
前記検出用磁石に対向して配置され、前記回転体の回転を検出する検出部とを備え、
前記検出部が、
多層の回路基板と、
前記回路基板の中間層内に設けられ、前記回転軸の延長線上に、中心を有し前記回転軸に直交する溝部と、
前記溝部に内蔵された大バルクハウゼン効果を有する複合磁気ワイヤと、
前記回路基板上の配線とスルーホールに充填された導体とから形成され、前記複合磁気ワイヤを囲む、ピックアップコイルとで構成されることを特徴とする回転検出装置の製造方法であって、
前記回路基板の製造工程が、
配線とスルーホールに充填される導体とによってピックアップコイルを形成するとともに、前記複合磁気ワイヤを挿通する挿通用の凹溝を有する積層体を形成する工程と、
前記積層体の前記凹溝に前記複合磁気ワイヤを挿入する工程とを含む回転検出装置の製造方法。 - 前記積層体を形成する工程が、
配線層の形成された複数のセラミックグリーンシートを、ダミー棒を挟んで積層し、焼成する工程と、
前記焼成工程後に、前記ダミー棒を抜き、前記凹溝となる、抜き穴を形成する工程とを含む請求項11に記載の回転検出装置の製造方法。 - 前記複合磁気ワイヤを挿入する工程は、
前記複合磁気ワイヤの周りを絶縁膜で被覆する工程と、
前記絶縁膜で被覆された前記複合磁気ワイヤを前記抜き穴に挿入する工程とを含む請求項12に記載の回転検出装置の製造方法。
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