[发明专利]位置检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括进行交流励磁的线圈、和相对于该线圈相对地位移的磁性体或导电体而构成的位置检测装置，其适合于对1圈或规定角度范围内的旋转位置进行检测或者对直线位置进行检测，特别是涉及使用仅利用交流信号进行励磁的1次线圈而与检测对象位置相对应地生成呈现多相的振幅函数特性的输出交流信号的位置检测装置。

背景技术

作为感应型的旋转位置检测装置，利用1相励磁输入产生两相输出(正弦相的输出和余弦相的输出)的感应型的旋转位置检测装置作为“分相器”而已知，利用1相励磁输入产生3相输出(错开120度的3相)的感应型的旋转位置检测装置作为“同步器”而已知。最老类型的原有型分相器在定子侧配置以90度的机械角正交的两极(正弦极和余弦极)的2次绕组，在转子侧配置1次绕组。这种类型的分相器需要用于与转子的1次绕组电接触的电刷，因此，这成为缺点。相对于此，也已知不需要电刷的无刷分相器的存在。无刷分相器在转子侧设有旋转变压器来替代电刷。但是，这种无刷分相器由于是在转子侧具有旋转变压器的结构，因此难以使装置小型化，进行小型化存在限度，另外，与旋转变压器的量相对应而增加装置结构部件数量，因此还会导致制造成本的上升。

另一方面，如下述的非接触式·可变磁阻型的旋转位置检测装置过去作为商品名“マイクロシン”而已知，即，在该非接触式·可变磁阻型的旋转位置检测装置中，在定子侧的多个凸极上配置1次绕组和2次绕组，转子由规定形状(偏心圆形状、或者椭圆形状、或者具有凸起的形状)的磁性体构成，基于定子凸极和转子磁性体之间的间隙与旋转位置相对应地变化而生成与旋转位置相对应的磁阻变化，获得与该磁阻变化相对应的输出信号。另外，基于同样的可变磁阻原理的旋转位置检测装置例如在下述专利文献1、2、3等中示出。此外，在该情况下，基于输出信号的位置检测方式均已知相位方式(检测到的位置数据与输出信号的电相位角对应的方式)和电压方式(检测到的位置数据与输出信号的电压电平对应的方式)。例如在采用相位方式的情况下，将2相励磁输入或3相励磁输入等、按不同的机械角配置的各1次绕组在错开相位的多相进行励磁，与旋转位置相对应地产生错开了电相位角的1相的输出信号。另外，在采用电压方式的情况下，1次绕组和2次绕组之间的关系与上述相位方式相反，如上述“分相器”这样以1相励磁输入产生多相输出。

在如“分相器”这样以1相励磁输入产生多相输出的旋转位置检测装置中，典型地构成为产生正弦相输出和余弦相输出这两相输出。因此，在现有的非接触式·可变磁阻型的分相器类型的旋转位置检测装置中，定子至少由4个极构成，各极以机械角为90度的间隔配置，若将第1极设为正弦相，则与第1极隔开90度的第2极设为余弦相，进一步隔开90度的第3极设为负的正弦相，进一步隔开90度的第4极设为负的余弦相。在该情况下，为了相对于各定子极产生与旋转相对应的磁阻变化，转子由磁性体或导电体构成，其形状形成为偏心圆形状、椭圆形状或者齿轮形状等周期性的形状。并且，在各定子极上设有1次线圈和2次线圈，通过各定子极和转子之间的间隙与转子的旋转位置相对应地变化，从而经过该定子极的磁路的磁阻变化，基于此，该定子极中的1次线圈和2次线圈之间的磁耦合度与旋转位置相对应地变化，这样与旋转位置相对应的输出信号被2次线圈感应，各定子极的输出信号的峰值振幅特性呈现周期性函数特性。

如上述的现有的非接触式·可变磁阻型的分相器类型的旋转位置检测装置是设置1次线圈和2次线圈的1次－2次感应类型，因此，线圈数变多，由此使构造小型化存在限度，另外，在降低成本方面也存在限度。

相对于此，在下述专利文献4、5、6中公开有如下阻抗测定类型的位置检测装置：作为传感线圈，仅设有1次线圈，省略了2次线圈。在该情况下，为了获取检测输出电压，在现有的装置中，将分压用电阻(固定电阻)与1次线圈串联连接，从电阻与线圈的连接点(分压点)获取检测输出电压。

专利文献1：日本特开昭55－46862号公报

专利文献2：日本特开昭55－70406号公报

专利文献3：日本特开昭59－28603号公报

专利文献4：日本特开2009－162783号公报

专利文献5：日本特开2009－216718号公报

专利文献6：日本特开2010－271333号公报

发明内容