[发明专利]位置检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁性检测型的位置检测装置，用于汽车或产业机器等的旋转部位或直线移动部位的位置检测。

背景技术

以往，在检测旋转角度位置的磁性式编码器的情况下，如日本专利申请公开H06-88704(专利文献1)所示，利用设置在圆板状磁铁附近的磁性传感器对因多级地被磁化的圆板状磁铁旋转而产生的磁场方向的改变进行检测。图10A是专利文献1表示的磁性旋转编码器的俯视图，附图标记相对于专利文献有所变化。图10B及10C是为了使该磁性旋转编码器的构造和动作容易理解而由本申请的发明人制作的用于说明的立体图及侧视图。在现有技术中，把沿旋转轴方向被磁化的圆板状磁铁分割为90°的扇形磁铁板81A～81D，并以使邻接的磁铁板的极性N、S彼此相反的方式配置，固定成一体来形成圆板状旋转体81。在该例中，三个磁性传感器82a，82b，82c与旋转体81的板面相隔距离地以60°间隔配置在以旋转体81的旋转轴Ox为中心的同一圆上。

图10B，10C中，以三个磁性传感器中的一个为代表而表示为磁性传感器82，磁性传感器82的磁场检测方向如箭头84所示垂直于旋转体81的板面。伴随着旋转体81以旋转轴Ox为中心进行旋转，当磁性传感器82位于同一磁极上时，磁性传感器82输出同一电极性的磁性检测信号，若磁极颠倒，则磁性检测信号的电极性也颠倒。因此，若旋转体81旋转，则磁性传感器82输出正负交替的磁性检测信号。图10的现有技术中，从三个磁性传感器82a，82b，82c中得到相位彼此相差60°的三个磁性检测信号。

图10C表示如下情况，当旋转体81旋转，磁性传感器82位于邻接的两个磁铁板81A与81B的边界时，此时沿垂直方向(磁场检测方向84)穿过磁性传感器82的磁场成分大致变成零。

在图10A，10B，10C的现有技术中，因为邻接的磁铁板边界附近的磁通密度小，所以磁性传感器从一侧的磁铁板向另一侧的磁铁板相对移动时磁场的改变变缓慢，其结果是，磁性传感器的检测输出的上升沿、下降沿的斜率小，通过阈值对磁性传感器的检测输出进行逻辑判定而得到的位置检测信号的磁滞宽度变大，导致位置检测时机延迟，而且很难提高旋转角度检测精度。

发明内容

本发明的目的为，提供一种可以减小位置检测时机的延迟并提高检测精度的位置检测装置。

根据第一方面发明的位置检测装置，其为磁性检测型的位置检测装置，其特征在于，包括：由软磁性材料形成的环状磁性基板；层叠于所述磁性基板上，且相互隔着间隔地排列于第一圆周上的偶数个圆弧状的磁铁板；层叠于各所述磁铁板上，且相互形成空隙地排列于第二圆周上并由软磁性材料形成的偶数个圆弧状的磁轭板；以及在层叠方向上与所述磁轭板的排列的面相隔一定距离且能够绕周向相对移动而配置的磁性传感器，邻接的所述磁轭板之间的空隙，与邻接的所述磁铁板之间的间隔相等或比邻接的所述磁铁板之间的间隔小，并位于所述间隔的中央，各所述磁铁板在层叠方向上被磁化，在邻接的所述磁铁板的彼此相对的端面上的磁化方向为彼此构成相反极性。

根据第二方面发明的位置检测装置，其为磁性检测型的位置检测装置，其特征在于，包括：由软磁性材料形成的圆弧状磁性基板；层叠于所述磁性基板上，且相互隔着间隔地排列于第一圆周上的两个圆弧状的磁铁板；层叠于各所述磁铁板上，且相互形成空隙地排列于第二圆周上并由软磁性材料形成的两个圆弧状的磁轭板；以及在层叠方向上与所述磁轭板的排列的面相隔一定距离且能够绕周向相对移动而配置的磁性传感器，邻接的所述磁轭板之间的空隙，与邻接的所述磁铁板之间的间隔相等或比邻接的所述磁铁板之间的间隔小，并位于所述间隔的中央，各所述磁铁板在层叠方向上被磁化，在邻接的所述磁铁板的彼此相对的端面上的磁化方向为彼此构成相反极性。

根据第三方面发明的位置检测装置，其为磁性检测型的位置检测装置，其特征在于，包括：由软磁性材料形成且朝一方向延长的磁性基板；层叠于所述磁性基板上，且相互隔着间隔地排列于所述磁性基板的长度方向的至少三个磁铁板；层叠于各所述磁铁板上，且相互形成空隙地排列并由软磁性材料形成的至少三个磁轭板；以及以与所述磁轭板的排列的面相隔一定距离且能够相对移动的方式配置的磁性传感器，邻接的所述磁轭板之间的空隙，比邻接的所述磁铁板之间的间隔小，并位于所述间隔的中央，各所述磁铁板在层叠方向上被磁化，在邻接的所述磁铁板的彼此相对的端面上的磁化方向为彼此构成相反极性。

本发明具有以下效果：因为可以使磁力线集中于磁轭板的空隙附近，所以相对于空隙附近位置的磁通密度的变化变得急剧，其结果是，位置检测的时机延迟变小，位置检测精度提高。