本发明专利技术的目的在于得到一种小型且准确的旋转角度检测装置。其包括：转子(2)，该转子具有外周面(2fo)的直径周期性地变化的凹凸部(21)；以及定子(3)，该定子具有相对于转子(2)隔开间隙相对、并在与凹凸部(21)之间产生磁场的偏置磁场发生部(31)、以及在相对面(31fc)上沿着周向(Dc)配置、并对所产生的磁场进行检测的多个磁通密度检测部(32)，在相对面(31fc)的周向(Dc)上的外侧的部分形成有在径向上突出的突出部(31p)，以使得比配置有位于端部的磁通密度检测部(32)的部分更接近转轴(22)。通密度检测部(32)的部分更接近转轴(22)。通密度检测部(32)的部分更接近转轴(22)。
【技术实现步骤摘要】
旋转角度检测装置
[0001]本申请涉及旋转角度检测装置。
技术介绍
[0002]已知一种旋转角度检测装置，相对于直径沿着周向变化的转子的外周面，将沿周向延伸的偏置磁场发生部、与沿周向配置有多个磁通密度检测部的定子相对配置，并根据磁阻的变化来检测旋转角度。此时，公开了一种旋转角度检测装置，通过规定设置在偏置磁场发生部及其背面侧的磁性体的周向的设置范围，从而在不使重量增加的情况下提高检测精度(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本专利特开2019－109053号公报(段落0009～0020、图1～图3)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题
[0004]然而，上述磁传感器中，在偏置磁场发生部的周向端部产生磁通密度矢量的扰动，在周向端部的磁通密度检测部中，作为信号分量的磁通密度的径向分量减少。由此，在周向端部和周向中央部的磁通密度检测部中，磁通密度的检测值发生不平衡，存在角度检测精度恶化的问题。
[0005]本申请公开用于解决上述问题的技术，其目的在于获得一种小型且准确的旋转角度检测装置。用于解决技术问题的技术手段
[0006]本申请所公开的旋转角度检测装置，包括：转子，该转子具有外周面的直径周期性地变化的磁性体的凹凸部，并以转轴为中心可自由旋转地被支承；以及定子，该定子具有偏置磁场发生部和多个磁通密度检测部，所述偏置磁场发生部相对于所述转子的所述外周面的周向的一部分隔开间隙相对、并在与所述凹凸部之间产生磁场，多个所述磁通密度检测部在所述偏置磁场发生部的朝向所述转子的相对面上沿着所述周向配置、并对所产生的所述磁场进行检测，在所述相对面的所述周向上的配置有多个所述磁通密度检测部的部分更外侧的部分，形成有在径向上突出的突出部，以使得比配置有多个所述磁通密度检测部中的位于所述周向的端部的磁通密度检测部的部分更接近所述转轴。专利技术效果
[0007]根据本申请所公开的旋转角度检测装置，通过使周向端部处的磁通密度矢量的扰动减少，从而能减少各磁通密度检测部中的磁通密度的检测值的不均衡，能得到小型且准确的旋转角度检测装置。
附图说明
[0008]图1是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的整体结构的示意图。图2是用于说明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的结构的功能框图。图3A和图3B是实施方式1所涉及的旋转角度检测装置各自倍率的不同的局部放大示意图。图4是将实施方式1所涉及的旋转角度检测装置与比较例所涉及的旋转角度检测装置中的二次谐波分量相对于信号分量的比例进行比较后的条形图形式的图。图5是实施方式1的变形例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图6是第二比较例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图7是对比较例和第二比较例所涉及的旋转角度检测装置中的二次谐波分量相对于信号分量的比例进行比较后的条形图形式的图。图8是实施方式1的第二变形例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图9是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度的运算处理的部分的结构例的框图。图10是实施方式2所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图11A和图11B分别是实施方式3所涉及的旋转角度检测装置及其变形例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图12是将实施方式3所涉及的旋转角度检测装置与比较例所涉及的旋转角度检测装置中的二次谐波分量相对于信号分量的比例进行比较后的条形图形式的图。图13是实施方式4所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图14A和图14B分别是实施方式5所涉及的旋转角度检测装置及其变形例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。图15是实施方式5的第二变形例所涉及的旋转角度检测装置的局部放大示意图。
具体实施方式
[0009]实施方式1.图1～图4是用于说明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的结构和动作的图，图1是作为旋转角度检测装置的整体结构、示出表示转子和定子在垂直于轴向的面方向上的位置关系的截面形状与旋转角度运算处理部之间的信号的连接的示意图，图2是示出定子与角度运算部之间的连接的功能框图。然后，图3是图1中的旋转角度检测装置的转子和定子相对的部分附近的放大示意图(图3A)、以及使定子的周向的端部部分再次放大后的放大示意图(图3B)。此外，图4是用于说明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的效果的实施例1与比较例(比较例1)各自的旋转角度检测装置中的、以中央的磁通密度检测部的信号为基准来比较3个磁通密度检测部的二次谐波分量相对于信号分量的比例而得的条形图。
[0010]以下基于附图来说明，但在说明本申请的特征性结构前，对作为旋转角度检测装置的基本结构和旋转角度的运算进行说明。旋转角度检测装置1例如直接连结到旋转电机的轴等，对旋转电机的旋转角度或转速等进行检测，并用于旋转控制、测量等。实施方式1所涉及的旋转角度检测装置1如图1所示，包括作为机械结构且以转轴22为中心旋转的转子2、以及与转子2的外周面2fo相对配置的定子3。然后，作为进行运算处理的结构，具备角度运
算部5，该角度运算部5对从定子3的多个磁通密度检测部32分别输出的信号进行处理，并运算旋转角度。
[0011]转子2具有圆柱形状的转轴22、以及设置在转轴22的径向外侧的凹凸部21。凹凸部21由磁性体构成，形成为使到转轴22的中心X2的距离周期性且平滑地变化为0。图1中示出如下情况：凹凸部21形成有24个凹凸，在转子2以转轴22为中心旋转1周的期间，凹凸周期性地变化24次。
[0012]定子3在转子2的径向外侧与凹凸部21(外周面2fo)的周向Dc的一部分相对地设置，并具有沿周向Dc延伸的1个偏置磁场发生部31以及多个磁通密度检测部32。偏置磁场发生部31设置为与磁通密度检测部32的径向外侧重叠，并沿周向Dc延伸。磁通密度检测部32等间隔地在距转轴22的中心X2等距离的圆弧上配置有多个，以使得与凹凸部21隔开间隙相对。另外，图1和图2中将角度运算部5和定子3设为分开来记载，但也可以将角度运算部5设置于定子3。
[0013]多个磁通密度检测部32分别将磁通密度转换为电信号来输出，上述磁通密度按照因偏置磁场发生部31与凹凸部21之间的空隙的变化而引起的磁导的变化大致呈正弦波状变动。图中示出如下情况：以凹凸部21的各凹凸的1/3周期(120
°
)间隔来配置3个磁通密度检测部32。
[0014]该情况下，3个磁通密度检测部32分别输出信号A、信号B和信号C，这些信号是相位每隔1/3周期偏移的3个大致正弦波信号。角度运算部5对磁通密度检测部32所得出的多个输出进行二相转换，并通过运算反正切函数来计算旋转角度。例如，在上述配置的情况下，能利用式(1)对磁通密度检测部32的输出信号即信号A、信号B和信号C来进行二相转换，并利用式(2)的反正切函数来计算转子2的旋转角度θ。
[0015][数学式1][数学式1][0016]在磁通密度检测部32的个数为3个的情况下，即使对于信号A、信号B和信号C的信号分量S搭载本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋转角度检测装置，其特征在于，包括：转子，该转子具有外周面的直径周期性地变化的磁性体的凹凸部，并以转轴为中心可自由旋转地被支承；以及定子，该定子具有偏置磁场发生部和多个磁通密度检测部，所述偏置磁场发生部相对于所述转子的所述外周面的周向的一部分隔开间隙相对、并在与所述凹凸部之间产生磁场，多个所述磁通密度检测部在所述偏置磁场发生部的朝向所述转子的相对面上沿着所述周向配置、并对所产生的所述磁场进行检测，在所述相对面的所述周向上的配置有多个所述磁通密度检测部的部分更外侧的部分，形成有在径向上突出的突出部，以使得比配置有多个所述磁通密度检测部中的位于所述周向的端部的磁通密度检测部的部分更接近所述转轴。2.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，形成所述突出部，以使得比位于所述端部的磁通密度检测部更接近所述转轴。3.如权利要求1或2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，所述偏置磁场发生部的形成有所述突出部的部分的所述径向的厚度比其它部分要厚。4.如权利要求1或2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，在所述偏置磁场发...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中靖久，西泽晃司，西村立男，梅丸尚登，水田诚，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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