JP6201910B2 - 回転検出センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る回転検出センサは、例えばブラシレスモータに設置され、当該ブラシレスモータの回転角度を検出するものである。
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、測定装置の回転軸に対して回転検出センサ30を設置して実際のセンサ出力を測定すると共に閾値を設定する。この場合は、閾値を設定した後の回転検出センサ30をブラシレスモータ10に組み付けると、組み付けによるオフセットがセンサ出力に含まれる。
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図10及び図11に示されるように、センサ部31は、センサマグネット14のうち回転軸13の径方向における内径と外径との間の中央位置よりも外側に位置するように配置されている。特に、センサ部31は、センサマグネット14の外径よりも外側に配置されている。これによると、センサ部31を回転軸13側に配置しなくて良いので、回転軸13に対する回転検出センサ30の搭載自由度を向上させることができる。
本実施形態では、第1〜第3実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図12及び図13に示されるように、センサ部31は、回転軸13の軸方向においてセンサマグネット14の上方に配置されていると共に基板34の一面33が回転軸13の径方向に対して垂直に配置されている。これによると、センシング部によって磁界が最も強い位置で磁界の変化を検出することができる。このため、センサ部31の磁界の検出精度を向上させることができる。
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図14及び図15に示されるように、センサマグネット14は径方向に着磁されている。具体的には、センサマグネット14は、N極11とS極12とが周方向に交互に配置されると共にN極11とS極12とが回転軸13の径方向に積層されて構成されている。センサマグネット14はこのような構成でも良い。
本実施形態では、第3、第5実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図16及び図17に示されるように、センサ部31は、第4実施形態と同じ構成のセンサマグネット14のうち回転軸13の径方向における内径と外径との間の中央位置よりも外側に位置するように配置されている。特に、センサ部31は、センサマグネット14の外径よりも外側に配置されている。これにより、第3実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態では、第1〜第6実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図18及び図19に示されるように、ブラシレスモータ10は、ロータコア15の側面21に複数の磁極11、12が設けられて構成されている。具体的には、ロータコア15の側面21に8カ所の溝22が形成されており、この溝22に回転軸13の径方向に積層されたN極11とS極12の組が埋め込まれている。また、ロータコア15の側面21に位置するN極11とS極12とが周方向に交互に配置されている。
本実施形態では、第7実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図20及び図21に示されるように、センサ部31は、ロータコア15の側面21側に配置されていると共に、回転軸13の軸方向において基板34の一面33の一部がロータコア15とオーバーラップするように配置されている。このように、ロータコア15に対してセンサ部31を配置しても良い。
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分について説明する。上述のように、複数の閾値は、ブラシレスモータ10の一定の回転角度を複数の角度に等分割したときに等分割された複数の角度毎にそれぞれ対応して設定されている。したがって、回路部32は、センサ出力が閾値を超える度にパルス状の角度信号を出力する。つまり、回転検出センサ30は、パルス出力タイプとして構成されている。
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分について説明する。上記各実施形態では、回転体としてブラシレスモータ10が示されているが、本実施形態ではブラシレスモータ10以外の回転体に回転検出センサ30を適用することが特徴となっている。
本実施形態では、第10実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、回路部32は、角度信号として回転角度に応じた電圧値またはデジタル信号を出力する。すなわち、回転検出センサ30は、マルチ出力タイプとして構成されている。
上記各実施形態で示された回転検出センサ30の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、回路部32で行われる回転角度取得のための演算はArctan演算の他にトラッキング演算でも良い。
11、12 磁極
13 回転軸
30 回転検出センサ
31 センサ部
32 回路部
33 一面
34 基板
35、36 磁気抵抗素子(センシング部)
Claims (14)
- 複数の磁極(11、12)を周方向に有する回転体(10)が回転軸(13、16)の回転に伴って回転する際の前記回転体(10)の回転角度を検出する回転検出センサであって、
一面(33)を有する基板(34)と、前記基板(34)に設けられていると共に前記回転体(10)の回転に伴って変化する磁界の方向を検出して当該磁界の方向に対応した検出信号を出力するセンシング部(35、36)と、を有するセンサ部(31)と、
前記回転体(10)の一定の回転角度を複数の任意の角度に分割したときに分割された複数の任意の角度にそれぞれ対応して設定されていると共に前記一定の回転角度に対応した検出信号の信号値に対して不等間隔で設定された閾値を前記複数の任意の角度毎に有する回路部(32)と、
を備え、
前記センサ部(31)は、前記検出信号として、前記回転体(10)の回転角度が大きくなるに伴って信号値が大きくなる検出信号を出力し、
前記回路部(32)は、前記センサ部(31)から前記検出信号を入力し、当該検出信号の信号値が前記複数の閾値のいずれかを超える度に当該閾値に対応した角度信号を出力することを特徴とする回転検出センサ。 - 前記回路部(32)は、前記回転体(10)の一定の回転角度を複数の角度に等分割したときに等分割された複数の角度にそれぞれ対応して設定されていると共に前記一定の回転角度に対応した検出信号の信号値に対して不等間隔で設定された閾値を前記複数の角度毎に有することを特徴とする請求項1に記載の回転検出センサ。
- 前記回路部(32)は、前記回転体(10)の一定の回転角度を複数の角度に不等間隔で分割したときに分割された複数の角度にそれぞれ対応して設定されていると共に前記一定の回転角度に対応した検出信号の信号値に対して不等間隔で設定された閾値を前記複数の不等間隔の角度毎に有することを特徴とする請求項1に記載の回転検出センサ。
- 前記回路部(32)は、前記回転体(10)の回転基準角度に対応した前記検出信号の信号値が狙い値となるように前記検出信号の信号値を補正するためのオフセット補正値を有し、前記センサ部(31)から入力した前記検出信号の信号値を前記オフセット補正値で補正した後にオフセット補正後の信号値が前記複数の閾値のいずれかを超えるか否かを判定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の回転検出センサ。
- 前記回転体(10)は、前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の軸方向に積層されて構成されたリング状のセンサマグネット(14)と、前記回転軸(13)に固定されていると共に前記センサマグネット(14)が固定されたロータコア(15)と、を有して構成されており、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記センサマグネット(14)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記センサマグネット(14)のうちの対向面(19)に平行に向けられており、さらに、前記回転軸(13)の外壁面(20)から前記センサマグネット(14)のうち前記回転軸(13)の径方向における内径と外径との間の中央位置までの範囲に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体(10)は、前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の軸方向に積層されて構成されたリング状のセンサマグネット(14)と、前記回転軸(13)に固定されていると共に前記センサマグネット(14)が固定されたロータコア(15)と、を有して構成されており、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記センサマグネット(14)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記センサマグネット(14)のうちの対向面(19)に平行に向けられており、さらに、前記センサマグネット(14)のうち前記回転軸(13)の径方向における内径と外径との間の中央位置よりも外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体(10)は、前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)と
が前記回転軸(13)の軸方向に積層されて構成されたリング状のセンサマグネット(14)と、前記回転軸(13)に固定されていると共に前記センサマグネット(14)が固定されたロータコア(15)と、を有して構成されており、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記センサマグネット(14)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記回転軸(13)の径方向に対して垂直に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体(10)は、前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の径方向に積層されて構成されたリング状のセンサマグネット(14)と、前記回転軸(13)に固定されていると共に前記センサマグネット(14)が固定されたロータコア(15)と、を有して構成されており、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記センサマグネット(14)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記センサマグネット(14)のうちの対向面(19)に平行に向けられており、さらに、前記回転軸(13)の外壁面(20)から前記センサマグネット(14)のうち前記回転軸(13)の径方向における内径と外径との間の中央位置までの範囲に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体(10)は、前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の径方向に積層されて構成されたリング状のセンサマグネット(14)と、前記回転軸(13)に固定されていると共に前記センサマグネット(14)が固定されたロータコア(15)と、を有して構成されており、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記センサマグネット(14)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記センサマグネット(14)のうちの対向面(19)に平行に向けられており、さらに、前記センサマグネット(14)のうち前記回転軸(13)の径方向における内径と外径との間の中央位置よりも外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体は、前記回転軸(13)に固定された円板状であると共に側面(21)に前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の径方向に積層されたロータコア(15)であり、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記ロータコア(15)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記ロータコア(15)のうちの端面(17)に平行に向けられており、さらに、前記回転軸(13)の外壁面(20)から前記複数の磁極(11、12)のうち最も回転軸(13)側に位置する磁極(11、12)までの範囲に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 前記回転体は、前記回転軸(13)に固定された円板状であると共に側面(21)に前記複数の磁極(11、12)のうちのN極(11)とS極(12)とが前記周方向に交互に配置されると共に前記N極(11)と前記S極(12)とが前記回転軸(13)の径方向に積層されたロータコア(15)であり、
前記センサ部(31)は、前記回転軸(13)の軸方向において前記ロータコア(15)の上方に配置されていると共に前記基板(34)の一面(33)が前記ロータコア(15)のうちの端面(17)に平行に向けられており、さらに、前記回転軸(13)の軸方向において前記基板(34)の一面(33)の一部が前記ロータコア(15)とオーバーラップするように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回転検出センサ。 - 複数の磁極(11、12)を周方向に有する回転体(10)が回転軸(13、16)の回転に伴って回転する際の前記回転体(10)の回転に伴って変化する磁界の方向を検出し、前記回転体(10)の回転角度が大きくなるに伴って信号値が大きくなる検出信号を出力するセンサ部(31)と、
複数の閾値を有しており、前記センサ部(31)から前記検出信号を入力し、当該検出信号の信号値が前記複数の閾値のいずれかを超える度に当該閾値に対応した角度信号を出力する回路部(32)と、
を備えた回転検出センサの製造方法であって、
前記回路部(32)として前記複数の閾値が設定されていないものを用意し、当該回路部(32)と前記センサ部(31)とを前記回転軸(13、16)に対して配置する工程と、
前記回転軸(13、16)を回転させると共に、前記回転体(10)を一定の回転角度で回転させたときの当該一定の回転角度に対応した検出信号の信号値を前記センサ部(31)によって取得する工程と、
前記一定の回転角度を複数の任意の角度に分割したときに分割された任意の複数の角度にそれぞれ対応する前記検出信号の信号値に基づいて、前記複数の任意の角度毎に不等間隔の閾値を前記回路部(32)に設定する工程と、
を含んでいることを特徴とする回転検出センサの製造方法。 - 前記設定する工程では、前記一定の回転角度を複数の角度に等分割したときに等分割された複数の角度にそれぞれ対応する前記検出信号の信号値に基づいて、前記複数の角度毎に不等間隔の閾値を前記回路部(32)に設定することを特徴とする請求項12に記載の回転検出センサの製造方法。
- 前記設定する工程では、前記一定の回転角度を複数の角度に不等間隔で分割したときに分割された複数の角度にそれぞれ対応する前記検出信号の信号値に基づいて、前記複数の角度毎に不等間隔の閾値を前記回路部(32)に設定することを特徴とする請求項12に記載の回転検出センサの製造方法。
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