[发明专利]旋转角度检测装置以及设置有该旋转角度检测装置的电动马达

说明书

技术领域

本发明涉及旋转角度检测装置以及设置有该旋转角度检测装置的电动马达。

背景技术

传统的旋转角度检测装置包括具有环状定子芯的定子和由磁性材料制成并设置在定子中的转子，其中，定子设置有从环状定子芯沿向心方向指向的多个凸极，并且其中，凸极中的每个凸极均缠绕有线圈(请参见专利文献1或2)。

然而，这种传统的旋转角度检测装置具有在转子的轴向方向上的较大的装置厚度，这是由于线圈被缠绕在与转子的轴向方向垂直的凸极中的每个凸极上。

为了减小整个旋转角度检测装置的厚度，另一种传统的旋转角度检测装置具有这样的结构：片状线圈被应用为设置在定子的基部部分上的激励线圈和设置在旋转板上的检测线圈中的每一者，其中，旋转板固定至转子的旋转轴以面向激励线圈，并且输出变压器由设置在转子的外周表面上的初级线圈和设置在定子的基部部分的内周表面上以面向初级线圈的次级线圈构成(请参见专利文献3)。

然而，使用这种片状线圈的装置存在这样的问题，即以旋转轴为中心的整个旋转角度检测装置的外径很大，这是由于构成输出变压器的初级线圈和次级线圈分别被设置在转子的外周表面和定子的基部部分的内周表面上，并且激励线圈和检测线圈还被布置在输出变压器的外部处以面向彼此。

本发明人提供了一种用于减小整个旋转角度检测装置的厚度的装置，其中，该装置具有这样的结构，即片状线圈被应用为专利文献3中的构成输出变压器的初级线圈和次级线圈中的每一者，并且这些片状线圈中的每个片状线圈均在各自由相应的其他片状线圈构成的激励线圈和检测线圈的内侧处分别设置在定子的基部部分和旋转板的与该基部部分相对的面向表面上(请参见PCT/JP2015/82047和在日本进入国家阶段的申请：专利申请No.2016-509209)。

现有技术

专利文献

专利文献1：JP 4,397,788B

专利文献2：JP2013-51825A

专利文献3：JP 3,047,231B

发明内容

本发明要解决的问题

专利文献3和上述PCT申请的各自的说明书和附图中描述的旋转角度检测装置均能够减小整个装置的厚度。另一方面，由于由构成输出变压器的初级线圈和次级线圈组成的一对线圈和由激励线圈和检测线圈组成的另一对线圈被布置成以旋转轴为中心的内外双环的形状，所以存在以旋转轴为中心的整个装置的外径较大的问题。

鉴于现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种旋转角度检测装置以及设置有该旋转角度检测装置的电动马达，其中，该旋转角度检测装置不仅能够减小整个装置的厚度，而且还能够减小以旋转轴为中心的整个装置的外径，从而易于固定至小尺寸的电动马达等。

此外，本发明的另一目的在于容易且可靠地连接设置在旋转轴所穿过的旋转板的每一侧的片状线圈，并且通过抵消激励线圈中产生的噪声来提高检测精度。

解决问题的手段

上述问题通过如下的本发明解决。

(1)一种旋转角度检测装置，所述旋转角度检测装置用于检测以可旋转的方式安装在固定本体中的旋转轴的旋转角度，其中，所述装置包括：

旋转板，该旋转板固定至旋转轴；

基座，该基座安装在固定本体上以面向旋转板；

盖，该盖固定至固定本体以覆盖旋转板；

第一片状线圈，所述第一片状线圈安装在基座的与旋转板相对的面向表面上并且设置有激励线圈；

第二片状线圈，所述第二片状线圈安装在旋转板的与基座相对的面向表面上并且设置有与激励线圈相对的检测线圈；

第三片状线圈，所述第三片状线圈安装在旋转板的与盖相对的另一面向表面上并且设置有输出变压器的初级线圈，该初级线圈通过穿过旋转板的连接装置连接至检测线圈；以及

第四片状线圈，所述第四片状线圈安装在盖的与旋转板相对的面向表面上并且设置有与输出变压器的初级线圈相对的次级线圈。

根据这样的构型：由于由构成输出变压器的初级线圈和次级线圈组成的一对线圈以及由激励线圈和检测线圈组成的另一对线圈在旋转轴的轴向方向上对齐，因此以旋转轴为中心的整个装置的外径被减小；并且由于所有的线圈都是片状线圈，因此整个装置可以制得较薄。

因此，本发明的旋转角度检测装置能够容易地固定至由轴支承并旋转或转动的构件，所述构件不仅可以例如为电动马达，而且还可以例如为旋转轴与支承件之间的部分、机器人的铰接臂部分等，并且该装置能够精确地检测由轴支承并旋转或转动的这种构件的旋转角度或转动角度。

(2)关于上述条目(1)，连接装置包括：