[发明专利]磁性解算器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测转子的旋转角度的磁性解算器。

背景技术

传统的磁性解算器一般包括可转动的转子芯、定子芯和薄膜线圈， 定子芯具有两个从上下夹持转子芯的定子板并具有沿着定子芯的圆周布 置的凸起的突极，薄膜线圈绕定子芯的各突极缠绕。磁性解算器利用线 圈的感应随着转子芯的旋转角度而变化来检测转子芯的旋转角度(例 如，参见日本实用新型申请公报No.5-3921(“JP5-3921”)。

在以上所述的传统的解算器中，使用以图案形成在衬底上的膜形线 圈，与导线绕定子上的沿着径向方向面向转子的凹芯体缠绕的传统的解 算器相比，可以实现更薄的解算器本体。此外，缠绕导线获得线圈变得 不必要了。然而，日本实用新型申请公报No.5-3921未能公开在其上形 成膜形线圈的衬底的具体构造。如果为各个突极个别地提供膜形线圈的 衬底，则组装是困难的。此外，当使用膜形线圈时，与导线绕定子上沿 着径向方向面向转子的芯体缠绕的传统解算器相比，更难容易增大线圈 的数量。

在此类型的可变磁阻(VR)解算器中，对有效提高检测旋转角度的 分解度和精度重要的是伴随转子的旋转的磁阻的可变范围较大，并且磁 阻随着转子的旋转而变化的模式平滑和稳定。磁阻随着转子的旋转而变 化的模式主要取决于转子芯的构造和突极的构造(包括两者的相对关 系)。

就此而言，尽管在JP 5-3921中描述了转子芯的轮廓的具体构造，但 是均未公开突极的形式、突极的形式和转子芯的形式之间的关系和突极 和转子芯的周边之间的位置关系。因而，缺少有效提高检测旋转角度的 分解度和精度的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种容易组装并且不用显著增大解算器的厚度 就可以增大线圈数量的磁性解算器。本发明的另一目的是提供一种提高 检测旋转角度的分解度和精度的磁性解算器。

根据本发明第一方面的磁性解算器，包括：多个设置在环形板上的 柱状芯体；设置在每个柱状芯体的周围的线圈；以及环形转子，其具有 正弦轮廓线，并在平行于柱状芯体的顶面的平面中绕通过环形板的中心 的旋转轴旋转。

根据本发明第二方面的磁性解算器，包括：定子部分，其包括基 部，基部在其一侧上具有由磁性材料制成的多个突起芯体，线圈部分， 其与多个芯体的每个对应地设置；以及转子部分，其设置成从上方面向 定子部分，其中，当从上方看去时突起芯体的顶面与转子部分重叠的区 域随着转子部分相对于定子部分的旋转角度变化而变化，线圈部分由在 环形衬底上形成的图案化的线圈形成，环形衬底具有多个芯体穿过的多 个通孔，图案化线圈形成在通孔周围。

本发明的第三方面类似于第二方面，不同之处在于基部由环形板构 件构成，并且在其上形成线圈部分的衬底置于板构件上且芯体部分穿过 通孔。利用本发明第三部分，可以从一个方向组装解算器，使得生产率 得到提高。此外，可以在组装时使用通孔和突起执行定位，使得组装的 精度提高了。

本发明的第四方面类似于以上的第二方面和第三方面，不同之处在 于堆叠多个衬底，其中线圈部分形成在每个衬底上。利用本发明的第四 方面，可以增大线圈的绕组的数量而无需显著增大磁性解算器本体的厚 度。

本发明的第五方面类似于本发明的第四方面，不同之处在于设置多 相线圈部分，所述相包括激励相，并且每相线圈部分形成在单独的衬底 上。利用本发明的第五方面，即使使用多相，也容易调节每相。此外， 还变得可以在磁性解算器的变化中使用每相衬底，从而提高了通用性。

本发明的第六方面类似于本发明的第五方面，不同之处在于堆叠多 个衬底，其中同相线圈部分形成在每个衬底上，并且通过使用在多个衬 底的至少一个中形成的过孔来电连接多个衬底上的同相线圈部分。利用 本发明第六方面，可以容易增大每相所需的线圈绕组的数量，而无需过 度阻止磁性解算器本体的厚度的减小。

根据本发明第七方面的磁性解算器类似于第一方面的磁性解算器， 不同之处在于转子的半径根据旋转角度是变量且周期由角倍增因子确定 的正弦函数而变化。利用本发明的第七方面，可以使得转子的半径以适 合的方式相对于柱状芯体的顶面(圆形面)变化。