CN119678014A - 位置检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种位置检测装置,具备与能够位移的检测体对置地配置的基板(100)、形成于基板(100)的发送线圈(110)、在相对于基板(100)的面方向的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈(110)的内侧的第一接收线圈(120)和第二接收线圈(130)、以及基于第一接收线圈(120)的第一特性值以及第二接收线圈(130)的第二特性值在考虑了检测体与基板(100)的间隙的基础上导出检测体(30)的位移量的信号处理部(210)。
Description
相关申请的相互参照
本申请基于2022年7月20日申请的日本特许申请第2022-115865号、2022年8月26日申请的日本特许申请第2022-135104号以及2022年11月25日申请的日本特许申请第2022-188429号,通过参照将其记载内容组入本文。
技术领域
本申请涉及位置检测装置。
背景技术
以往,提出了对检测体的位置进行检测的位置检测装置(例如参照专利文献1)。具体而言,该位置检测装置具有用于对检测体的位移进行检测的检测部、以及对应变进行检测的检测部。而且,该位置检测装置基于由各检测部检测的检测信号来执行各种处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-126476号公报
发明内容
然而,在上述位置检测装置中,分别具备各检测部。因此,在上述位置检测装置中,部件数量容易变多。
本申请的目的在于提供能够实现部件数量的削减的位置检测装置。
根据本申请的一个观点,位置检测装置具备:基板,与能够位移的检测体对置地配置;发送线圈,形成于基板;第一接收线圈以及第二接收线圈,在相对于基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈的内侧;以及信号处理部,基于第一接收线圈的第一特性值以及第二接收线圈的第二特性值,在考虑了检测体与基板的间隙的基础上导出检测体的位移量。
据此,使用发送线圈、第一接收线圈以及第二接收线圈,在考虑了检测体的间隙的基础上计算位移量。即,在该位置检测装置中,用于检测与检测体和基板的间隙相关的要件、以及与位移量相关的要件的部件被共用。因此,能够减少部件数量。
根据本申请的另一观点,位置检测装置具备:基板,与能够位移的检测体对置地配置;发送线圈,形成于基板;第一接收线圈以及第二接收线圈,在相对于基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈的内侧;以及信号处理部,基于发送线圈的特性值,在考虑了检测体与基板的间隙的基础上导出检测体的位移量。
据此,使用发送线圈、第一接收线圈以及第二接收线圈,在考虑了检测体的间隙的基础上计算位移量。即,在该位置检测装置中,用于检测与检测体和基板的间隙相关的要件以及与位移量相关的要件的部件被共用。因此,能够减少部件数量。
另外,对各构成要素等附加的带括号的参照附图标记,表示该构成要素等与后述的实施方式所记载的具体构成要素等的对应关系的一例。
附图说明
图1是使用第一实施方式的位置检测装置而构成的电动化系统的框图。
图2是表示位置检测装置与驱动部的关系的图。
图3是旋转平板以及位置检测装置的俯视图。
图4是位置检测装置的立体图。
图5是沿着图4中的V-V线的位置检测装置的剖面图。
图6是表示发送线圈、第一接收线圈、第二接收线圈的形状的示意图。
图7是位置检测装置的框图。
图8A是表示在第一接收线圈产生的第一电压值的图。
图8B是表示在第二接收线圈产生的第二电压值的图。
图9是表示间隙、旋转角度、第一电压值以及第二电压值的关系的图。
图10是表示间隙、旋转角度、间隙用比较项的关系的图。
图11是表示间隙与间隙用比较项的关系的图。
图12是表示与增益相关的旋转角度以及线性误差的关系的图。
图13是表示与偏移相关的旋转角度以及线性误差的关系的图。
图14是表示与相位相关的旋转角度以及线性误差的关系的图。
图15是表示与第一电压值相关的间隙用比较项与增益用校正项的关系的图。
图16是表示与第二电压值相关的间隙用比较项与增益用校正项的关系的图。
图17是表示与第一电压值相关的间隙用比较项与偏移用校正项的关系的图。
图18是表示与第二电压值相关的间隙用比较项与偏移用校正项的关系的图。
图19是表示间隙用比较项与相位用校正项的关系的图。
图20是表示旋转角度与校正旋转角度的关系的图。
图21是用于说明第一调整信号以及第二调整信号的图。
图22是表示不进行间隙校正的情况下的、旋转角度与线性误差的关系的图。
图23是表示进行间隙校正的情况下的、旋转角度与线性误差的关系的图。
图24是表示间隙与精度的关系的图。
图25是表示第二实施方式中的间隙与发送线圈的频率的关系的图。
图26是第二实施方式中的位置检测装置的框图。
图27是用于说明第一调整信号以及第二调整信号的图。
图28是第三实施方式中的位置检测装置的框图。
图29是用于说明第四实施方式中的第一调整信号以及第二调整信号的图。
图30是用于说明第四实施方式中的第一调整信号以及第二调整信号的图。
图31是第五实施方式中的旋转平板的立体图。
图32是表示第六实施方式中的位置检测装置与直动平板的关系的图。
图33是用于说明第七实施方式中的磁场的图。
图34是表示第七实施方式中的发送线圈、第一接收线圈、第二接收线圈的形状的示意图。
图35是表示不具备金属片的情况下的旋转角度与线性误差的关系的图。
图36是表示具备金属片的情况下的旋转角度与线性误差的关系的图。
图37是第八实施方式中的印刷基板的剖面图。
图38是表示发送线圈、第一接收线圈、第二接收线圈的形状的示意图。
图39A是第四布线层的俯视图。
图39B是第三布线层的俯视图。
图39C是第二布线层的俯视图。
图39D是第一布线层的俯视图。
图40是表示第九实施方式中的发送线圈、第一接收线圈、第二接收线圈的形状的示意图。
图41A是表示第四布线层的俯视图。
图41B是表示第三布线层的俯视图。
图41C是表示第二布线层的俯视图。
图41D是表示第一布线层的俯视图。
图42是第十实施方式中的位置检测装置的端子附近的放大图。
图43是第十一实施方式中的位置检测装置的剖面图。
图44A是第十二实施方式中的连接器部的主视图。
图44B是第十二实施方式中的连接器部的侧视图。
图45A是将配置有连接器部的印刷基板配置于模具时的示意图。
图45B是表示从模具对印刷基板按压的位置的图。
图45C是表示变形例中的从模具对印刷基板按压的位置的图。
图46A是表示第十三实施方式中的从模具对印刷基板按压的位置的图。
图46B是表示变形例中的从模具对印刷基板按压的位置的图。
图47是第十四实施方式中的位置检测装置的端子附近的放大图。
图48是第十五实施方式中的位置检测装置的端子附近的放大图。
图49A是表示以检测配置于油内的旋转平板的旋转角度的方式配置第十五实施方式的位置检测装置的状态的示意图。
图49B是沿着图49A中的XLIXB-XLIXB线的剖面图。
图50是表示以检测配置于油内的旋转平板的旋转角度的方式配置比较例的位置检测装置的状态的示意图。
图51A是表示第十六实施方式中的位置检测装置的制造工序的剖面图。
图51B是表示接着图51A的位置检测装置的制造工序的剖面图。
图51C是表示接着图51B的位置检测装置的制造工序的剖面图。
图52是第十七实施方式中的位置检测装置的剖面图。
图53是第十八实施方式中的位置检测装置的剖面图。
图54是第十八实施方式的变形例中的位置检测装置的剖面图。
图55是第十九实施方式中的位置检测装置的剖面图。
图56是第二十实施方式中的位置检测装置的剖面图。
图57是第二十实施方式的变形例中的位置检测装置的剖面图。
图58是第二十一实施方式中的位置检测装置的俯视图。
图59是表示第二十一实施方式中的用于构成位置检测装置的印刷基板的印刷基板构成板的俯视图。
图60是表示比较例中的用于构成位置检测装置的印刷基板的印刷基板构成板的俯视图。
图61是第二十二实施方式中的位置检测装置系统的剖面图。
图62是第二十二实施方式中的位置检测装置系统的立体图。
图63是第二十三实施方式中的位置检测装置的立体图。
图64是第二十三实施方式中的位置检测装置的俯视图。
图65是第二十三实施方式的变形例中的位置检测装置的俯视图。
图66是第二十三实施方式的变形例中的位置检测装置的俯视图。
图67是用于说明第二十四实施方式中的课题的图。
图68是用于说明第二十四实施方式中的课题的图。
图69是第二十四实施方式中的位置检测装置的俯视图。
图70是用于说明图69所示的第二接收线圈的构成的俯视图。
图71是第二十四实施方式的变形例中的位置检测装置的俯视图。
图72是用于说明图71所示的第一接收线圈的构成的俯视图。
图73是第二十五实施方式中的印刷基板的俯视图。
图74是表示形成于矩形形状的印刷基板的第二接收线圈、与圆弧状的虚拟第二接收线圈的关系的图。
图75A是用于说明形成于矩形形状的印刷基板的第一接收线圈以及第二接收线圈的形状的图。
图75B是用于说明在变更印刷基板时形成的第一接收线圈以及第二接收线圈的形状的图。
图76是第二十六实施方式中的印刷基板的剖面图。
图77是表示第二十七实施方式中的发送线圈、第一接收线圈、第二接收线圈的形状例子的示意图。
图78是第二十七实施方式中的位置检测装置的立体图。
图79是第二十七实施方式中的旋转平板以及位置检测装置的俯视图。
图80是表示第二十七实施方式中的位置检测装置与驱动部的关系的图。
图81是沿着图78中的LXXXI-LXXXI线的位置检测装置的剖面图。
图82是第二十七实施方式中的位置检测装置的框图。
图83是表示比较例中的发送线圈以及接收线圈的构成的示意图。
图84是表示比较例以及第二十七实施方式中的接收线圈的检测信号的振幅的图表。
图85是表示第二十七实施方式的变形例中的接收线圈的形状例子的示意图。
具体实施方式
以下,基于附图对本申请的实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式彼此中,对于彼此相同或等同的部分标注相同的附图标记来进行说明。
(第一实施方式)
参照附图对第一实施方式进行说明。在本实施方式中,作为位置检测装置,以对检测体的旋转进行检测的位置检测装置为例进行说明。另外,在本实施方式中,说明对车辆中搭载的电动化系统应用了位置检测装置的例子。
如图1所示,电动化系统具备促动器1、齿轮2、驱动部3、ECU(Electronic ControlUnit(电子控制单元)的简称)4、以及位置检测装置S1。而且,该电动化系统如以下那样动作。即,促动器1由ECU 4控制,按照ECU 4的控制使齿轮2旋转。驱动部3包含后述的检测体,由通过齿轮2的旋转而动作的部件构成。位置检测装置S1检测驱动部3所具备的检测体的位移,并将检测信号输出到ECU 4。在本实施方式中,如后述那样,检测体由旋转平板30构成,并将旋转平板30的旋转角度输出到ECU 4。而且,ECU 4在考虑了来自位置检测装置S1的检测信号的基础上进行促动器1的控制。
接下来,对配置有位置检测装置S1的驱动部3的构成进行说明。在本实施方式中,对在主机马达、轮内马达等马达配置有位置检测装置S1的例子进行说明。
驱动部3设想为马达用转子等,如图2所示,具备作为旋转轴的轮毂轴承10、旋转平板30以及固定台40等。而且,这些各部件10、30、40配置为以轮毂轴承10的轴向Da为中心的同轴状。以下,将轮毂轴承10的轴向Da仅说明为轴向Da。
轮毂轴承10例如为驱动轴,由圆柱状的部件构成。而且,轮毂轴承10配置为在一端部侧具备轮胎,与一端部侧相反一侧的另一端部侧成为车身侧。例如在图2中,纸面上侧成为轮毂轴承10的一端部侧,纸面下侧成为轮毂轴承10的另一端部侧。另外,虽然省略详细说明,但轮毂轴承10构成为具有旋转轮、轴承部件等,旋转轮以能够旋转的状态支承于轴承部件。
旋转平板30由金属构成,形成为形成有贯通孔30a的圆环板状。此外,如图3所示,本实施方式的旋转平板30在外缘部沿周向均等地形成有多个凹部31。换言之,旋转平板30构成为在外缘部沿周向配置有多个凸部32。即,旋转平板30构成为在外缘部沿周向形成有具有凹部31以及凸部32的凹凸构造33。
而且,如图2所示,旋转平板30在轮毂轴承10的一端部侧插通于贯通孔30a的状态下固定于轮毂轴承10,以伴随轮毂轴承10的旋转而旋转。另外,在本实施方式中,旋转平板30相当于检测体。
固定台40形成为形成有贯通孔40a的板状。而且,轮毂轴承10的另一端部侧插通于固定台40的贯通孔40a,以旋转轮能够旋转的状态配置。此外,在固定台40,以在轴向Da上与旋转平板30的凸部32对置的方式具备位置检测装置S1。另外,位置检测装置S1配置为在与旋转平板30之间具有规定的间隙(即,间隔)d。
接下来,对本实施方式的位置检测装置S1的构成进行说明。
如图4以及图5所示,本实施方式的位置检测装置S1具有含有一面100a以及另一面100b的印刷基板100。而且,位置检测装置S1构成为在印刷基板100的一面100a侧配置有电路基板200以及端子400,并通过密封部件500将其一体地密封。以下,将相对于印刷基板100的面方向的法线方向仅说明为法线方向。另外,印刷基板100的法线方向在位置检测装置S1设置于固定台40的情况下成为与轴向Da一致的方向。此外,虽然未特别图示,但在印刷基板100还适当配置有电容器、电阻体等各种电子部件。
本实施方式的印刷基板100形成为圆弧板状。详细而言,印刷基板100构成为与以轮毂轴承10为中心的虚拟圆的圆弧一致。即,印刷基板100形成为以该印刷基板100为圆弧的虚拟圆与以轮毂轴承10为中心的圆一致的形状。
而且,如图6所示,在印刷基板100形成有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130。此外,如图7所示,在印刷基板100形成有将电路基板200与各线圈110、120、130连接的连接布线150。另外,在图5中,简易地示出各线圈110、120、130。
具体而言,本实施方式的印刷基板100设为绝缘膜与布线层交替地层叠而成的多层基板。而且,如图6所示,形成于各层的布线层经由通孔140适当连接而形成各线圈110~130,并且形成有与各线圈110~130连接的连接布线150。以下,参照图6对本实施方式的发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130的构成进行说明。
发送线圈110在法线方向上观察的情况下多次卷绕,形成为以一方向(即,印刷基板100的周向)为长度方向的圆弧框状。
第一接收线圈120以及第二接收线圈130在法线方向上观察的情况下配置于发送线圈110的内侧。此外,第一接收线圈120以及第二接收线圈130以不相互干扰(即,不重叠)的方式,经由通孔140适当连接不同的布线层而构成。在本实施方式中,发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130通过通孔140连接依次层叠的布线层中的相邻的两个布线层而构成。更详细地说,在本实施方式中,发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130由印刷基板100中的位于一个面100a侧的最表层的布线层、以及成为最表层的下一层的布线层连接而形成。在图6中,印刷基板100中的形成于最表层的布线层由实线表示,形成于最表层的次层的布线层由虚线表示,与形成于最表层以及下一层的布线层不同的层的布线层由单点划线表示。另外,发送线圈110由最表层的布线层以及成为最表层的下一层的布线层连接而构成,在图6中,全部由实线表示。而且,发送线圈110实际上是通过一笔书写(日语“1筆書き”,其意思为不抬起描绘工具且不两次描绘同一条线而完成绘图)构成的形状。
本实施方式的第一接收线圈120在法线方向上观察的情况下形成为闭环的正弦波状。本实施方式的第二接收线圈130在法线方向上观察的情况下形成为闭环的余弦波状。另外,如上述那样,第一接收线圈120以及第二接收线圈130以不相互干扰的方式经由通孔140适当连接不同的布线层而构成。
此外,在印刷基板100形成有未图示的多个焊盘部。而且,如图5所示,在印刷基板100连接有棒状的端子400的一端部,以与焊盘部连接。在本实施方式中,具备三根端子400。而且,各端子400中的一根作为电源用,一根作为接地用,一根作为输出用。另外,端子400的数量不被特别限定。例如,也可以具备四根端子400,两根端子400作为输出用。在该情况下,例如两根输出用的端子400中的一方的端子400用于将从后述的区间校正部280输出的校正旋转角度θa原样地输出。两根输出用的端子400中的另一方的端子400用于将从区间校正部280输出的校正旋转角度θa的符号反转后输出。此外,例如两根输出用的端子400连接于不同的ECU 4,并用于向各ECU 4输出校正旋转角度θa。而且,以下对本实施方式的校正旋转角度θa为数字信号的例子进行说明,但也可以为模拟信号。
电路基板200经由未图示的接合部件配置于印刷基板100中的与形成发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130的部分不同的部分。而且,电路基板200经由形成于印刷基板100的连接布线150与发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130连接。
电路基板200包含具备CPU、ROM、RAM、非易失性RAM等存储部的微计算机等而构成,并与发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130连接。而且,电路基板200通过由CPU从ROM或者非易失性RAM读出并执行程序从而实现各种控制动作。另外,在ROM或者非易失性RAM中预先储存有在执行程序时使用的各种数据(例如初始值、查找表、映射等)。此外,ROM等存储介质为非过渡实体记录介质。CPU为Central Processing Unit(中央处理器)的简称,ROM为Read Only Memory(只读存储器)的简称,RAM为Random Access Memory(随机存储器)的简称。
具体而言,如图7所示,电路基板200具备与发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130连接并进行规定的处理的信号处理部210。信号处理部210具有振荡部220、解调部230、AD转换部240、间隙计算部250、增益(Gain)-偏移(Offset)-相位(Phase)校正部260、角度计算部270、区间校正部280、输出部290、诊断部300、以及电源部310。另外,后述信号处理部210的动作。此外,以下,将增益-偏移-相位校正部260还仅称作GOP校正部260。而且,以下,说明以数字信号进行处理的例子,但在以模拟信号进行处理的情况下,也可以不具备AD转换部240等。此外,在本实施方式中,作为诊断部300进行说明,但诊断部300也可以是测试电路部等。在本实施方式中,诊断部300或者测试电路部相当于确认部。
如图4以及图5所示,密封部件500配置为以端子400中的与连接于印刷基板100的一端部相反一侧的另一端部露出的方式将印刷基板100、电路基板200、端子400一体地密封。以下,在密封部件500中,将沿着印刷基板100的形状而形成为圆弧板状的部分作为主部510,将密封端子400的部分且实现与外部的连接器连接的部分作为连接器部520进行说明。另外,主部510沿着印刷基板100的形状而形成,在本实施方式中,形成为至少内缘侧的部分与以轮毂轴承10为中心的虚拟圆的圆弧一致。此外,本实施方式的连接器部520形成为沿着法线方向延伸设置的大致圆筒状,并形成为使端子400的另一端部露出。因此,连接器部520也可以说是在与主部510相反的一侧形成有使端子400的另一端部露出的开口部520a。此外,本实施方式的密封部件500由热固性树脂或者热塑性树脂构成。
密封部件500在形成为圆弧板状的主部510的周向上的两端部的阶梯部形成有供用于在固定台40上固定的紧固部件插通的套环部530。套环部530在沿厚度方向贯通主部510的贯通孔531中配置金属制的套环532而构成。另外,也可以在主部510的周向的两端部不形成阶梯部,主部510的两端部的形状能够根据被固定的一侧的形状而适当变更。
以上为本实施方式中的位置检测装置S1的构成。而且,如图2所示,上述这样的位置检测装置S1以在轴向Da上与旋转平板30对置的方式配置于固定台40。具体而言,如图2以及图3所示,位置检测装置S1配置为在旋转平板30旋转时,在轴向Da上各线圈110、120、130与旋转平板30的凸部32对置的状态以及不对置的状态交替地重复。此外,位置检测装置S1以在与旋转平板30之间构成规定的间隙d的方式配置于固定台40。
接下来,对旋转平板30旋转时的第一接收线圈120的第一电压值V1以及第二接收线圈130的第二电压值V2进行说明。
首先,发送线圈110被从振荡部220施加规定的频率的交流电流,具体在后叙述。由此,产生穿过由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的轴向Da的磁场。此外,由于磁场根据交流电流而变化,因此在第一接收线圈120产生的第一电压值V1以及在第二接收线圈130产生的第二电压值V2根据电磁感应而变化。
而且,若旋转平板30的凸部32与各线圈110、120、130对置,则在凸部32产生涡流并且产生由涡流引起的磁场。因此,穿过由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的轴向Da的磁场中的、穿过与凸部32对置的部分的磁场被涡流所引起的磁场抵消。
而且,如上述那样,凸部32在周向上隔开间隔地配置有多个,在彼此相邻的凸部32之间形成有凹部31。由此,伴随旋转平板30的旋转,与凸部32对置的面积发生变化,穿过由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的轴向Da的磁场中的、与凸部32对置的部分的大小周期性地变化。因此,伴随旋转平板30的旋转,在第一接收线圈120产生的第一电压值V1以及在第二接收线圈130产生的第二电压值V2周期性地变化。在本实施方式中,由于第一接收线圈120形成为正弦波状,因此在第一接收线圈120产生的第一电压值V1如图8A所示那样成为正弦波状。由于第二接收线圈130形成为余弦波状,因此在第二接收线圈130产生的第二电压值V2如图8B所示那样成为余弦波状。
接下来,对上述电路基板200中的信号处理部210的动作进行说明。
如图7所示,振荡部220与发送线圈110的两端连接,施加规定的频率的交流电流。另外,在发送线圈110的两端与振荡部220之间串联连接有两个电容器161、162,并且将各电容器161、162彼此连接的部分被接地。而且,发送线圈110产生穿过由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的轴向Da的磁场。但是,发送线圈110与振荡部220的连接方式能够适当变更,例如也可以在发送线圈110的两端与振荡部220之间配置一个电容器。
解调部230与第一接收线圈120的两端以及第二接收线圈130的两端连接。而且,解调部230生成将第一接收线圈120的第一电压值V1解调后的第一解调信号,并且生成将第二接收线圈130的第二电压值V2解调后的第二解调信号。
AD转换部240与解调部230、间隙计算部250、以及GOP校正部260连接。而且,AD转换部240向间隙计算部250以及GOP校正部260输出将第一解调信号进行AD转换而得的第一转换信号S以及将第二解调信号进行AD转换而得的第二转换信号C。
间隙计算部250使用第一转换信号S以及第二转换信号C计算与间隙d相关的间隙用比较项δ。即,如图9所示,第一接收线圈120的第一电压值V1以及第二接收线圈130的第二电压值V2由于穿过的磁通基于旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d而发生变化,因此振幅发生变化。具体而言,第一接收线圈120的第一电压值V1以及第二接收线圈130的第二电压值V2在间隙d越长时振幅越小,在间隙d越短时振幅越大。因此,在本实施方式中,首先,在间隙计算部250中导出与间隙d相关的间隙用比较项δ。另外,在本实施方式中,第一电压值V1相当于第一特性值,第二电压值V2相当于第二特性值。
在本实施方式中,使用sin2θ+cos2θ=1这一关系,基于第一转换信号S以及第二转换信号C的平方和来计算间隙用比较项δ。更详细地说,间隙计算部250对下述数学式1进行运算来计算间隙用比较项δ。
(数1)δ=(S-S0)2+(C-C0)2…(数学式1)
另外,数学式1中的S0以及C0是由在印刷基板100形成各线圈110、120、130时的偏差、用密封部件500密封印刷基板100时的应力等引起的偏移值,是已知的值。
此外,间隙计算部250还可以根据需要构成为从间隙用比较项δ导出间隙d。在该情况下,在本实施方式中,如以下那样导出间隙d。即,在基于间隙用比较项δ导出间隙d的情况下,通过实验等预先导出间隙用校正数据。例如通过实验等,如图10所示那样,根据平均值导出每个间隙d的间隙用比较项δ的值,如图11所示那样,预先导出表示间隙d与间隙用比较项δ的关系的间隙用校正数据。而且,间隙计算部250在导出间隙d的情况下,对计算出的间隙用比较项δ与间隙用校正数据进行比较来导出间隙d。
GOP校正部260使用第一转换信号S以及第二转换信号C导出在角度计算时使用的增益(G即Gain)、偏移(O即Offset)、相位(P即Phase)的校正项。具体在后叙述,在进行角度计算的情况下,对使用了第一电压值V1以及第二电压值V2的反正切函数进行运算来计算旋转角度θ。在该情况下,如图12~图14所示,若间隙d发生变化,则增益、偏移、相位发生变化。
因此,GOP校正部260使用校正项用数据以及计算出的间隙用比较项δ,导出后述的角度计算部270在执行时利用的校正项。在本实施方式中,作为校正项,导出增益、偏移、以及相位的校正项。另外,本实施方式的校正项用数据为与增益用校正项、偏移用校正项、相位用校正项相关的数据,根据与间隙用比较项δ的关系通过实验等预先导出。在本实施方式中,如图15所示,预先导出正弦波的增益用校正项A1与间隙用比较项δ的关系。如图16所示,预先导出余弦波的增益用校正项A2与间隙用比较项δ的关系。如图17所示,预先导出正弦波的偏移用校正项B1与间隙用比较项δ的关系。如图18所示,预先导出余弦波的偏移用校正项B2与间隙用比较项δ的关系。如图19所示,预先导出相位用校正项C与间隙用比较项δ的关系。而且,GOP校正部260对间隙用比较项δ与各校正项用数据进行比较,导出后述的角度计算部270在执行时利用的增益用校正项A1、A2、偏移用校正项B1、B2、以及相位用校正项C。另外,图15~图19所示的各数学式是将校正项设为y,将间隙用比较项δ设为x而表示的式子。
此外,GOP校正部260若从诊断部300输入了确认信号,则将基于间隙用比较项δ对第一转换信号S进行调整后的第一调整信号Sa以及基于间隙用比较项δ对第二转换信号C进行调整后的第二调整信号Ca输出到诊断部300。在后对第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca进行叙述。
角度计算部270对使用了第一转换信号S以及第二转换信号C的反正切函数进行运算来计算旋转平板30的旋转角度θ。此时,如上述那样,增益、偏移、相位根据间隙d而产生偏差。因此,在本实施方式中,为了抑制各偏差,对使用了下述数学式2的反正切函数进行运算来计算旋转角度θ。
[数2]
另外,在上述数学式2中,A1是与第一电压值V1相关的增益用校正项,A2是与第二电压值V2相关的增益用校正项。B1是与第一电压值V1相关的偏移用校正项,B2是与第二电压值V2相关的偏移用校正项。C是相位用校正项。此外,在本实施方式中,旋转角度θ相当于反正切信号。
区间校正部280与角度计算部270连接,并输出对角度计算部270计算出的旋转角度θ进行校正后的校正旋转角度θa。另外,在本实施方式中,校正旋转角度θa相当于校正反正切信号。
即,在本实施方式中,如上述那样进行与增益、偏移、相位相关的校正,但实际上也可能产生由发送线圈110的磁场引起的误差。具体而言,由发送线圈110引起的磁场根据流过发送线圈110的电流而构成。此外,发送线圈110形成为在法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的形状,在长度方向的两端部,与印刷基板100中的形成于内缘侧的布线层以及形成于外缘侧的布线层连接。因此,在发送线圈110的内部,在长度方向的两端部侧产生的磁场与中心侧相比容易变大。此外,该磁场的影响还根据间隙d而变化。因此,区间校正部280进行用于校正该误差的校正。
在本实施方式中,区间校正部280使用区间用校正数据以及计算出的旋转角度θ,进行区间校正来计算校正旋转角度θa。如图20所示,本实施方式的区间用校正数据是用于使基于计算出的旋转角度θ而计算的校正旋转角度θa大致接近直线的校正数据。而且,本实施方式的区间用校正数据按照多个区间(即,旋转角度范围)的每一个区间通过实验等预先导出斜率校正值和偏移校正值。另外,在图20的例子中,划分为五个区间,按照每个区间导出斜率校正值和偏移校正值。此外,在图20的例子中,实线表示计算出的旋转角度θ,虚线表示校正后的校正旋转角度θa。
而且,在本实施方式中,区间用校正数据按照每个间隙用比较项δ(即,间隙d)预先导出。而且,区间校正部280首先根据间隙用比较项δ选择适用的区间用校正数据。之后,区间校正部280将输出(即,校正旋转角度θa)设为y,将计算出的旋转角度θ设为x,将斜率校正值设为a,将偏移校正值设为b,运算下述数学式3来计算对旋转角度θ进行校正后的校正旋转角度θa。
(数3)y=aX+b…(数学式3)
另外,上述数学式3为一例,也可以使用2次以上的高次式来计算校正旋转角度θa。
输出部290与区间校正部280以及诊断部300连接,输出在区间校正部280中校正后的校正旋转角度θa以及诊断部300的诊断结果。
诊断部300与GOP校正部260连接,在规定的定时向GOP校正部260输出确认信号。而且,诊断部300基于从GOP校正部260输入的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca进行诊断。
这里,如图21所示,为了容易理解,将解调部230、AD转换部240、间隙计算部250、GOP校正部260等汇集为ASIC部320。此外,设为从第一、第二接收线圈120、130向ASIC部320输入第一、第二电压值V1、V2。而且,设为在时刻T1间隙d变近,第一电压值V1变大。另外,实际上若在时刻T1间隙d变近,则第二电压值V2也变大,但这里为了容易理解,设为即使间隙d变近第二电压值V2也为恒定来进行说明。
在该情况下,由于在时刻T1第一电压值V1变大,因此间隙用比较项δ在时刻T1变大。而且,ASIC部320若被输入确认信号,则将降低了间隙d的影响的、基于第一电压值V1以及第二电压值V2的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca输入到诊断部300。在图21的例子中,由于在时刻T1间隙d接近,因此向诊断部300输出减小了增益用校正项的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca。由此,第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca在时刻T1以后成为振幅比第一电压值V1以及第二电压值V2小的信号。此外,在本实施方式中,如上述那样计算间隙用比较项δ来进行校正,因此对第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca适用相同的增益用校正项。因此,在图21的例子中,第二调整信号Ca的振幅在时刻T1以后比时刻T1以前变小。
而且,诊断部300通过判定第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca是否存在于规定范围内,从而判定在ASIC部320是否产生了异常。另外,这里的规定范围内基于根据使用条件等能够设想的间隙d的范围而预先导出。
电源部310与信号处理部210的各部220~300连接,向各部220~300供给电源。
以上为本实施方式中的位置检测装置S1的构成。
接下来,对上述位置检测装置S1的动作进行说明。
如上述那样,位置检测装置S1以在轴向Da上与旋转平板30的凸部32对置的方式设置于固定台40。而且,若在对发送线圈110施加有交流电流的状态下旋转平板30旋转,则第一接收线圈120的第一电压值V1以及第二接收线圈130的第二电压值V2周期性地变化。因此,位置检测装置S1在间隙计算部250中计算间隙用比较项δ,并基于间隙用比较项δ在GOP校正部260中导出各校正项。而且,位置检测装置S1使用各校正项在角度计算部270中计算旋转角度θ,并输出在区间校正部280中对计算出的旋转角度θ进行校正后的校正旋转角度θa。即,位置检测装置S1在考虑了旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d的基础上输出校正旋转角度θa。换言之,位置检测装置S1考虑到旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d而输出校正旋转角度θa。进一步换言之,位置检测装置S1输出反映出旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d的影响的校正旋转角度θa。
这里,根据本发明人们的研究,在未进行与间隙d相关的校正的情况下,确认到旋转角度与线性误差的关系如图22所示。另一方面,在如本实施方式那样进行与间隙d相关的校正的情况下,确认到旋转角度与线性误差的关系成为图23所示那样。而且,当将线性误差的最大值Pa与最小值Pb之差的一半设为精度时,则如图24所示那样,确认到本实施方式在整体上能够使精度良好。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130计算旋转平板30的旋转角度θ以及校正旋转角度θa。此外,根据本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130导出用于计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa的校正项。即,根据本实施方式,用于计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa的要件、用于导出校正项的要件由共同的部件构成。因此,能够削减部件数量。
(1)在本实施方式中,使用间隙用比较项δ计算旋转角度θ。因此,能够计算降低了间隙d的影响的旋转角度θ,能够实现检测精度的提高。
(2)在本实施方式中,使用间隙用比较项δ计算校正旋转角度θa。因此,能够计算降低了间隙d以及发送线圈110的影响的校正旋转角度θa,能够实现检测精度的提高。
(3)在本实施方式中,基于第一接收线圈120的第一电压值以及第二接收线圈130的第二电压值计算间隙用比较项δ。因此,无需为了计算间隙用比较项δ而新配置另外的部件,能够实现部件数量的削减。
(4)在本实施方式中,在轮毂轴承10配置有旋转平板30,以与旋转平板30对置的方式配置有位置检测装置S1。因此,例如与不配置旋转平板30而以与轮毂轴承10对置的方式配置位置检测装置S1的情况相比,位移量(即,旋转量)变大,能够实现检测精度的提高。
(第一实施方式的变形例)
对上述第一实施方式的变形例进行说明。在上述第一实施方式中,也可以不具备GOP校正部260,角度计算部270基于第一转换信号S以及第二转换信号C计算旋转角度θ,仅通过区间校正部280进行使用了间隙用比较项δ的校正。此外,在上述第一实施方式中,也可以不具备区间校正部280,仅通过角度计算部270进行使用了间隙用比较项δ的校正。另外,在未具备区间校正部280的情况下,输出旋转角度θ。
(第二实施方式)
对第二实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了间隙计算部250中的间隙用比较项δ的导出方法。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,由发送线圈110引起的磁通通过电感与施加于发送线圈110的电流之积而求出。而且,磁通伴随旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d的变化而变化。具体而言,若旋转平板30与位置检测装置S1的间隙d发生变化,则在施加于发送线圈110的电流恒定的情况下,电感发生变化,如图25所示那样发送线圈110的频率发生变化。详细而言,发送线圈110的频率在间隙d越长时越低,在间隙d越短时越高。因此,在本实施方式中,基于发送线圈110的频率导出间隙d。
具体而言,如图26所示,本实施方式的信号处理部210中间隙计算部250还与振荡部220连接。而且,由于发送线圈110的频率取决于间隙d而变化,因此若将发送线圈110的频率设为τ,则间隙计算部250将间隙用比较项δ导出为1/τ。
此外,间隙计算部250在导出间隙d的情况下,对由1/τ表示的间隙用比较项δ与间隙用校正数据进行比较来导出间隙d。另外,本实施方式的间隙用校正数据是与取决于频率τ的间隙用比较项δ和间隙d相关的数据,通过实验等预先导出。
而且,本实施方式的GOP校正部260以及区间校正部280进行使用了取决于频率τ的间隙用比较项δ的各校正。另外,虽然省略详细内容,但GOP校正部260参照取决于频率τ的校正项用数据来导出各校正项。区间校正部280参照取决于频率τ的区间用校正数据来导出各校正值。
本实施方式的诊断部300进行基于发送线圈110的频率τ的诊断。这里,如图27所示,与上述第一实施方式同样,为了容易理解,将振荡部220、解调部230、AD转换部240、间隙计算部250、GOP校正部260等汇集为ASIC部320。而且,设为在时刻T1间隙d变近,频率τ变高并且第一电压值V1变大。另外,实际上若在时刻T1间隙d变近,则第二电压值V2也变大,但这里为了容易理解,设为即使间隙d变近第二电压值V2也为恒定来进行说明。
在该情况下,由于在时刻T1频率τ变高,因此间隙用比较项δ在时刻T1变大。而且,ASIC部320若被输入确认信号,则将降低了间隙d的影响的、基于第一电压值V1以及第二电压值V2的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca输入到诊断部300。在图27的例子中,由于在时刻T1间隙d接近,因此向诊断部300输出减小了增益用校正项的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca。由此,第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca在时刻T1以后成为振幅比第一电压值V1以及第二电压值V2小的信号。此外,在本实施方式中,如上述那样计算间隙用比较项δ来进行校正,因此对第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca适用相同的增益用校正项。因此,在图27的例子中,第二调整信号Ca的振幅在时刻T1以后比时刻T1以前变小。
而且,诊断部300与上述第一实施方式同样基于第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca判定在ASIC部320是否产生了异常。
如以上说明的本实施方式那样,基于发送线圈110的频率τ进行各校正等,也能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(第三实施方式)
对第三实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式追加了第三接收线圈。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
在本实施方式中,如图28所示,在印刷基板100除了第一接收线圈120以及第二接收线圈130之外还形成有第三接收线圈170。而且,解调部230除了第一接收线圈120以及第二接收线圈130之外还与第三接收线圈170连接。另外,关于本实施方式的第一~第三接收线圈120、130、170,第一接收线圈120形成为正弦波状,并且第一~第三接收线圈120、130、170以相位各错开120°的状态形成。
解调部230根据第一~第三接收线圈120、130、170的各电压值生成第一~第三解调信号并输出到AD转换部240。另外,在本实施方式中,从第三接收线圈170输出的第三电压值相当于第三特性值。
AD转换部240根据第一~第三解调信号生成第一~第三转换信号S1~S3。
间隙计算部250基于第一~第三转换信号S1~S3导出间隙用比较项δ。在本实施方式中,第一接收线圈120形成为正弦波状并且第一~第三接收线圈120、130、170以相位各错开120°的状态形成。因此,上述数学式1中的S由下述数学式4表示,C由下述数学式5表示。
(数4)S=(S1-CM)1/2…(数学式4)
(数5)C=S2-S3…(数学式5)
另外,CM由下述数学式6表示。
(数6)CM=(S1+S2+S3)/3…(数学式6)
而且,将从上述数学式4以及数学式5导出的S、C代入上述数学式1来导出间隙用比较项δ。之后与上述第一实施方式同样,进行使用了间隙用比较项δ的各校正。
如以上说明的本实施方式那样,使用第一~第三接收线圈120、130、170进行各校正等,也能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(第四实施方式)
对第四实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了间隙计算部250的处理。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
本实施方式的间隙计算部250与上述第一实施方式同样使用第一转换信号S以及第二转换信号C导出间隙用比较项δ。但是,本实施方式的间隙计算部250根据第一转换信号S以及第二转换信号C判定极小峰值以及极大峰值。而且,间隙计算部250将第一转换信号S的极小峰值与极大峰值之差设为第一间隙用比较项δ1。间隙计算部250将第二转换信号C的极小峰值与极大峰值之差设为第二间隙用比较项δ2。即,本实施方式的间隙计算部250计算第一间隙用比较项δ1以及第二间隙用比较项δ2作为间隙用比较项δ。
之后与上述第一实施方式同样,进行使用了间隙用比较项δ1、δ2的各校正。另外,在本实施方式中,计算两个间隙用比较项δ1、δ2。因此,间隙用校正数据、校正项用校正数据以及区间用校正数据以与各间隙用比较项δ1、δ2对应的方式预先制作。即,在本实施方式中,对于第一转换信号S以及第二转换信号C,使用不同的间隙用比较项δ1、δ2进行各校正。
本实施方式的诊断部300进行基于第一转换信号S以及第二转换信号C的极小峰值以及极大峰值的诊断。这里,如图29所示,与上述第一实施方式同样,为了容易理解,将解调部230、AD转换部240、间隙计算部250、GOP校正部260等汇集为ASIC部320。此外,从第一、第二接收线圈120、130向ASIC部320输入第一、第二电压值V1、V2。而且,设为在时刻T1间隙d变近,第一电压值V1变大。另外,实际上若在时刻T1间隙d变近,则第二电压值V2也变大,但这里为了容易理解,设为即使间隙d变近第二电压值V2也为恒定来进行说明。
在该情况下,第一间隙用比较项δ1在时刻T1变大,但第二间隙用比较项δ2为恒定。即,在本实施方式中,由于分别导出第一间隙用比较项δ1和第二间隙用比较项δ2,因此能够成为不同的值。
而且,ASIC部320若被输入确认信号,则将降低了间隙d的影响的、基于第一电压值V1以及第二电压值V2的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca输入到诊断部300。在图29的例子中,在时刻T1,间隙d接近。在该情况下,在本实施方式中,分别导出第一间隙用比较项δ1以及第二间隙用比较项δ2,能够分别调整对第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca附加的增益。因此,ASIC部320向诊断部300输出减小了增益用校正项的第一调整信号Sa。此外,在图29的例子中示出了第二电压值V2在时刻T1的前后不变化的例子,因此ASIC部320向诊断部300输出不使增益用校正项变化地计算出的第二调整信号Ca。
而且,诊断部300与上述第一实施方式相同,基于第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca判定在ASIC部320是否产生了异常。
此外,如上述那样在固定台40配置位置检测装置S1的情况下,还设想在旋转平板30未旋转的状态下间隙d发生变化的情况。在该情况下,例如图30所示,设为在时刻T2间隙d变近,第一电压值V1以及第二电压值V2的振幅变大。但是,由于旋转平板30未旋转,因此第一电压值V1的波形成为直线状而非正弦波状,第二电压值V2的波形成为直线状而非余弦波状。即,在旋转平板30未旋转的情况下,难以适当地检测出极小峰值以及极大峰值。
而且,ASIC部320若被输入确认信号,则将降低了间隙d的影响的第一调整信号Sa以及第二调整信号Ca输入到诊断部300。然而,在图30的例子中,即使在时刻T2间隙d接近,第一电压值V1以及第二电压值V2的振幅变大,也存在无法完全辨别极小峰值与极大峰值之差是基于波形的变化、或者是基于间隙d的变化的可能性。因此,在本实施方式的位置检测装置S1中,如图30所示,即使在时刻T2间隙d接近,也存在对第一调整信号Sa附加的第一增益用校正项以及对第二调整信号Ca附加的第二增益用校正项为恒定的可能性。因此,在本实施方式的位置检测装置S1中,在旋转平板30未旋转的情况下,存在检测精度降低的可能性。
如以上说明的本实施方式那样,基于极小峰值以及极大峰值进行各校正等,在旋转平板30旋转的情况下,也能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,基于两个间隙用比较项δ1、δ2进行各校正。因此,能够对第一电压值V1以及第二电压值V2分别进行最佳的校正,在旋转平板30旋转的情况下,能够进一步实现检测精度的提高。
(第五实施方式)
对第五实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了旋转平板30的构成。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
在本实施方式中,如图31所示,旋转平板30在旋转时与印刷基板100的发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130对置的位置形成有在周向上环绕一周的凹凸构造34。其中,在本实施方式的凹凸构造34中,在旋转平板30的厚度方向上凹陷的凹部36沿周向周期性地形成,位于凹部36之间的部分构成为凸部35。
在使用这样的旋转平板30的情况下,在凸部32产生涡流并且产生由涡流引起的磁场。而且,若旋转平板30旋转,则穿过由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的轴向Da的磁场中的、穿过与凸部32对置的部分的磁场被由涡流引起的磁场抵消。因此,与上述第一实施方式同样地计算旋转平板30的旋转角度θ以及校正旋转角度θa。
如以上说明的本实施方式那样,还可以通过在旋转平板30的厚度方向上凹陷的凹部36而形成有凹凸构造34。这样的位置检测装置S1通过具备各线圈110~130以及信号处理部210,也能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(第六实施方式)
对第六实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了检测体的构成。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
在本实施方式中,如图32所示,检测体设为直动平板37。而且,该直动平板37以沿着图32中的箭头的方向直行或者往复的方式位移。
位置检测装置S1具有以直动平板37的位移方向为长度方向的形成为矩形板状的印刷基板100。而且,位置检测装置S1配置为与直动平板37在法线方向上观察的情况下对置。另外,在图32中,简易地示出位置检测装置S1,但实际上配置有端子400并且由密封部件密封。
在像上述这样配置直动平板37以及位置检测装置S1的情况下,由于直动平板37位移,直动平板37与第一接收线圈120以及第二接收线圈130的对置的位置发生变化。而且,第一接收线圈120以及第二接收线圈130根据直动平板37的位移量(即,行程量),与上述第一实施方式同样地输出第一电压值V1以及第二电压值V2。因此,在本实施方式中,与上述第一实施方式同样,基于第一电压值V1以及第二电压值V2导出间隙用比较项δ,并进行使用了间隙用比较项δ的各校正来计算直动平板37的位移量。
另外,虽然未特别图示,但本实施方式的信号处理部210中角度计算部270成为位移量计算部。而且,在位移量计算部中,通过对使用了第一转换信号S以及第二转换信号C的反正切函数进行运算,来计算直动平板37的位移量。此外,在区间校正部280中,对计算出的位移量进行区间校正,计算校正后的位移量。其中,区间校正部280将用于使计算出的位移量接近大致直线的校正数据用作区间用数据。
如以上说明的本实施方式那样,作为检测直动平板37的位移量的位置检测装置S1,也能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(第七实施方式)
对第七实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式在发送线圈110的端部配置有金属片。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,以往,在日本特许第5226694号公报中提出了下述的位置检测装置,其在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测。
然而,在使用上述那样的线圈的位置检测装置中,本发明人们对如下那样的位置检测装置进行了研究。即,本发明人们研究了如下的位置检测装置,其在基板具备发送线圈、以及在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈的内侧的第一接收线圈和第二接收线圈,使用穿过第一接收线圈以及第二接收线圈的磁通的变化对检测体的位移进行检测。另外,发送线圈形成为在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的螺旋状。此外,第一接收线圈形成为正弦波状,第二接收线圈形成为余弦波状。
而且,在使用该位置检测装置对检测体的位置进行检测的情况下,检测体配置为与第一接收线圈以及第二接收线圈对置,在检测体位移时检测体与第一接收线圈以及第二接收线圈对置的面积发生变化。由此,由于穿过第一接收线圈以及第二接收线圈的磁场被在检测体上产生的涡流抵消,因此根据检测体的位置,被抵消的磁场发生变化。因此,能够基于第一接收线圈的电压值以及第二接收线圈的电压值对检测体的位置进行检测。
然而,在上述这样的位置检测装置中,在发送线圈中的长度方向的两端部,磁场容易集中。因此,在发送线圈的内侧,长度方向的两端部与中心侧相比磁场容易变大。例如,在图6中的沿着XXXIII-XXXIII线的部分中,如图33所示,位于长度方向的两端部的部分的磁场容易比中心侧的磁场大。因此,在来自第一接收线圈的第一电压值以及来自第二接收线圈的第二电压值中容易包含偏移误差。
在该情况下,还考虑到将第一接收线圈以及第二接收线圈与发送线圈的长度方向上的两端部大幅分离而配置的构成,但在该构成中,需要增大发送线圈,基板容易大型化。
因此,在本实施方式中,能够提供抑制基板大型化并且能够减小检测误差的位置检测装置。
具体而言,在本实施方式中,如图34所示,在法线方向上观察的情况下,在发送线圈110中的长度方向的两端部,以与发送线圈110重叠的方式配置有金属片180。
另外,金属片180不配置为与发送线圈110连接。即,本实施方式的印刷基板100由于是多层基板,因此在与形成发送线圈110的层不同的层配置有金属片180。此外,在本实施方式中,说明了在法线方向上观察的情况下以与发送线圈110中的长度方向的两端部重叠的方式配置有金属片180的例子,但也可以以与位于发送线圈110中的长度方向的一方的端部重叠的方式配置有金属片180。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在法线方向上观察的情况下,以与发送线圈110的两端部重叠的方式配置有金属片180。因此,通过在发送线圈110的两端部产生的磁场而在金属片180的内部产生涡流,在发送线圈110的两端部产生的磁场被由该涡流所引起的磁场抵消。即,通过发送线圈110,磁场容易变大的部分的磁场被抵消。因此,能够抑制检测精度降低。具体而言,在未配置金属片180的情况下,如图35所示那样产生线性误差。另一方面,通过如本实施方式那样配置金属片180,从而如图36所示那样能够降低线性误差。另外,在图35以及图36中,将间隙d较窄的情况下的线性误差表示为实线,将间隙较宽的情况下的线性误差表示为虚线。此外,在图35以及图36中,间隙d较窄的情况下的间隙d设为彼此相同的间隙d,间隙d较宽的情况下的间隙d设为彼此相同的间隙d。
(第七实施方式的总结)
第七实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;以及
接收线圈(120、130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧,
所述发送线圈形成为在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的螺旋状,
在所述法线方向上观察的情况下,在与所述发送线圈中的所述长度方向的端部重叠的位置配置有金属片(180)。
(第八实施方式)
对第八实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式规定了第一接收线圈120以及第二接收线圈130的构成。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,以往,在日本特许第5226694号公报中提出了如下的位置检测装置,其在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测。
然而,在上述那样的使用线圈的位置检测装置中,本发明人们对如下那样的位置检测装置进行了研究。即,本发明人们研究了在基板形成有发送线圈、以及在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈的内侧的第一接收线圈和第二接收线圈的位置检测装置。另外,发送线圈形成为在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的螺旋状。此外,第一接收线圈形成为正弦波状,第二接收线圈形成为余弦波状。
而且,在使用该位置检测装置对检测体的位置进行检测的情况下,检测体配置为与第一接收线圈以及第二接收线圈对置,在检测体位移时检测体与第一接收线圈以及第二接收线圈对置的面积发生变化。由此,由于穿过第一接收线圈以及第二接收线圈的磁场被在检测体产生的涡流抵消,因此被抵消的磁场根据检测体的位置而变化。因此,能够基于第一接收线圈的电压值以及第二接收线圈的电压值对检测体的位置进行检测。
在上述这样的位置检测装置中,希望实现检测精度的提高。例如,在上述第一实施方式中,说明了第一接收线圈120以及第二接收线圈130如图6所示那样配置的例子。然而,在该构成中,特别是在第二接收线圈130中的位于印刷基板100的长度方向上的两端部的部分,为了避让第一接收线圈120而设置鼓起部。因此,在上述那样的构成中,难以将第二接收线圈130构成为理想的余弦波状,担心检测精度降低。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制检测精度降低的位置检测装置。
具体而言,在本实施方式中,如图37所示,在印刷基板100中,第一~第四绝缘膜101a~101d与第一~第四布线层102a~102b交替地层叠而构成。
而且,如图38、图39A~图39D所示,各布线层102a~102d以形成各线圈110~130的方式被适当图案化并且经由通孔140连接。另外,在图38中,第四布线层102d由实线表示,第三布线层102c由虚线表示,第二布线层102b由单点划线表示,第一布线层102a由双点划线表示。其中,发送线圈110以及与发送线圈110连接的连接布线150为了容易理解而全部由实线表示。
具体而言,如图39A所示,第四布线层102d形成为包含发送线圈110的一部分、第一接收线圈120的一部分、第二接收线圈130的一部分、以及与发送线圈110的一端部连接的连接布线150。如图39B所示,第三布线层102c形成为包含发送线圈110的一部分、第一接收线圈120的一部分、第二接收线圈130的一部分、以及与发送线圈110的另一端部连接的连接布线150。如图39C所示,第二布线层102b形成为包含与第一接收线圈120的一端部以及第二接收线圈130的一端部连接的连接布线150。第一布线层102a形成为包含与第一接收线圈120的另一端部以及第二接收线圈130的另一端部连接的连接布线150。此外,第一布线层102a形成为包含用于使第二接收线圈130形成为闭环状的余弦波的闭合布线131。闭合布线131是在法线方向上观察的情况下连接于1周期的余弦波中的端部的布线。
此外,如图39A以及图39B所示,在第一接收线圈120与用于将第一接收线圈120和连接布线150连接的通孔140之间,形成有引出布线121。而且,用于将第一接收线圈120与连接布线150连接的通孔140形成于由正弦波包围的区域的外侧。同样,在第二接收线圈130与用于将第二接收线圈130和连接布线150连接的通孔140之间形成有引出布线132。而且,用于将第二接收线圈130与连接布线150连接的通孔140形成于由余弦波包围的区域的外侧。
此外,在本实施方式中,在未与连接布线150连接的各通孔140中,也形成于由正弦波包围的区域以及由余弦波包围的区域的外侧。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,关于第一接收线圈120以及第二接收线圈130,与连接布线150连接的通孔140配置于由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的外侧。因此,能够容易使第一接收线圈120成为理想的正弦波状,并且能够容易使第二接收线圈130成为理想的余弦波状。因此,能够抑制穿过由第一接收线圈120包围的区域的磁通以及穿过由第二接收线圈130包围的区域的磁通产生偏差,能够抑制检测精度降低。
(2)在本实施方式中,将各布线层102a~104d连接的通孔140也配置于由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的区域的外侧。因此,能够进一步容易使第一接收线圈120成为理想的正弦波状,并且能够容易使第二接收线圈130成为理想的余弦波状,能够抑制检测精度降低。
(第九实施方式)
对第九实施方式进行说明。本实施方式相对于第八实施方式规定了第一接收线圈120以及第二接收线圈130的构成。其他与第八实施方式相同,因此这里省略说明。
在本实施方式中,如图40、图41A~图41D所示,形成有发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130。另外,在图40中,第四布线层102d由实线表示,第三布线层102c由虚线表示,第二布线层102b由单点划线表示,第一布线层102a由双点划线表示。其中,发送线圈110以及与发送线圈110连接的连接布线150为了容易理解而全部由实线表示。
具体而言,如图41A所示,第四布线层102d形成为包含发送线圈110的一部分、第一接收线圈120的一部分、第二接收线圈130的一部分、以及与发送线圈110的一端部连接的连接布线150。第三布线层102c形成为包含发送线圈110的一部分、第一接收线圈120的一部分、第二接收线圈130的一部分、以及与发送线圈110的另一端部连接的连接布线150。第二布线层102b形成为包含与第一接收线圈120的一端部以及第二接收线圈130的一端部连接的连接布线150。第一布线层102a形成为包含与第一接收线圈120的另一端部以及第二接收线圈130的另一端部连接的连接布线150。此外,第一布线层102a形成为包含用于使第二接收线圈130形成为闭环状的余弦波的闭合布线131。
如图41A以及图41B所示,在第一接收线圈120与用于将第一接收线圈120和连接布线150连接的通孔140之间,形成有引出布线121。而且,用于将第一接收线圈120与连接布线150连接的通孔140形成于由正弦波包围的区域的外侧。
而且,在本实施方式中,以闭合布线131与通孔140不重叠的方式调整用于构成第一接收线圈120的通孔140的位置。详细而言,在第一接收线圈120中的与连接布线150连接一侧的相反一侧的端部,形成与第一接收线圈120连接的引出布线121,在由第二接收线圈130包围的区域的外侧,形成有用于连接各布线层102a~120d的通孔140。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,关于第一接收线圈120以及第二接收线圈130,与连接布线150连接的通孔140的至少一部分配置于由第一接收线圈120包围的区域以及由第二接收线圈130包围的区域的外侧。因此,能够获得与上述第八实施方式相同的效果。
(第八、第九实施方式的总结)
第八、第九实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,上述第八、第九实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;以及
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,配置于所述发送线圈的内侧,
所述基板由多个绝缘膜(101a~101d)和多个布线层(102a~102d)层叠而构成,
所述第一接收线圈为,经由通孔(140)连接所述多个布线层,并且在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下构成为闭环的正弦波状,
所述第二接收线圈为,经由通孔(140)连接所述多个布线层,在所述法线方向上观察的情况下构成为闭环的余弦波状并且配置成一部分与所述第一接收线圈重叠,
将所述第一接收线圈与形成于所述基板的连接布线(150)连接的所述通孔以及将所述第二接收线圈与形成于所述基板的连接布线(150)连接的所述通孔的至少一方在所述法线方向上观察的情况下配置于由所述第一接收线圈包围的区域以及由所述第二接收线圈包围的区域的外侧。
(观点2)
在观点1所记载的位置检测装置中,以所述第一接收线圈成为正弦波状的方式连接所述多个布线层的所述通孔以及以所述第二接收线圈成为余弦波状的方式连接所述多个布线层的所述通孔配置于由所述第一接收线圈包围的区域以及由所述第二接收线圈包围的区域的外侧。
(第十实施方式)
对第十实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式在端子400形成有凹部。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这种电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件将基板以及端子密封而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,希望在通过密封部件密封基板时能够抑制基板损伤。因此,密封部件例如由能够在比热塑性树脂低的温度下形成的热固性树脂构成。然而,由于热固性树脂的粘性低,因此可能在端子与密封部件的界面产生毛刺。而且,在产生了毛刺的情况下,电子装置的连接器部与外部的连接器部可能产生连接不良。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制产生连接不良的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本构成与上述第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图42所示,在端子400中,在从密封部件500露出的部分形成有凹部400a。在本实施方式中,凹部400a形成为在周向上绕端子400一周。此外,凹部400a形成于端子400中的从密封部件500露出的部分中的靠密封部件500(即,开口部520a)一侧的部分。另外,这里的靠密封部件500一侧例如是指端子400中的从密封部件500露出的部分中的与露出部分的长度方向上的中心部相比位于靠密封部件500一侧的部分。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在端子400中,在从密封部件500露出的部分中的位于密封部件500侧的部分形成有凹部400a。因此,即使在端子400与密封部件500的界面产生了毛刺,该毛刺的发展也被凹部400a阻挡。因此,能够抑制在位置检测装置S1的连接器部520与外部的连接器部之间产生连接不良。
(第十实施方式的变形例)
在上述第十实施方式中,凹部400a也可以不形成为在周向上绕端子400一周。作为这样的构成,在形成有凹部400a的部分中,毛刺的发展也被抑制,因此与未形成有凹部400a的情况相比,能够抑制与外部的连接器部产生连接不良。
此外,在上述第十实施方式中,说明了在端子400形成有凹部400a的例子。然而,作为在端子400形成有凸部的构成,也能够获得与上述第十实施方式相同的效果。
(第十实施方式的总结)
第十实施方式如上述那样构成。另外,上述第十实施方式那样的构成在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第十实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);
端子(400),形成为棒状,一端部与所述基板电连接;以及
密封部件(500),以所述端子中的与所述一端部相反一侧的另一端部露出的状态将所述基板密封,
所述端子在从所述密封部件露出的部分形成有凹部或者凸部。
(观点2)
在观点1所记载的电子装置中,所述凹部或者所述凸部形成为在周向上绕所述端子一周。
(观点3)
在观点1或者2所记载的电子装置中,所述凹部或者所述凸部在所述端子中的从所述密封部件露出的部分中配置于所述露出的部分中的与长度方向的中心部相比靠所述密封部件一侧的部分。
(第十一实施方式)
对第十一实施方式进行说明。本实施方式相对于第十实施方式而言,由热塑性树脂构成连接器部520。其他与第十实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件将基板以及端子密封而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,希望在通过密封部件密封基板时能够抑制基板损伤。因此,密封部件例如由能够在比热塑性树脂低的温度下形成的热固性树脂构成。然而,由于热固性树脂的粘性低,因此可能在端子与密封部件的界面产生毛刺。而且,在产生了毛刺的情况下,电子装置的连接器部与外部的连接器部可能产生连接不良。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制产生连接不良的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图43所示,连接器部520以端子400的一端部以及另一端部露出的方式由热塑性树脂构成。而且,位置检测装置S1在将端子400的一端部连接于印刷基板100之后,以一体地密封印刷基板100、电路基板200、连接器部520的方式由热固性树脂形成主部510而构成。即,在本实施方式的密封部件500中,密封印刷基板100的主部510由热固性树脂构成,连接器部520由热塑性树脂构成。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,由热塑性树脂构成连接器部520。因此,由于热塑性树脂的粘性比热固性树脂高,所以能够抑制在端子400与热塑性树脂的界面产生毛刺。因此,能够抑制在位置检测装置S1的连接器部520与外部的连接器部之间产生连接不良。
(第十一实施方式的总结)
第十一实施方式如上述那样构成。另外,上述第十一实施方式那样的构成在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第十一实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);
端子(400),形成为棒状,一端部与所述基板电连接;以及
密封部件(500),以所述端子中的与所述一端部相反一侧的另一端部露出的状态将所述基板密封,
所述密封部件具有:由热塑性树脂构成的连接器部(520),是将所述端子密封的部分;以及由热固性树脂构成的主部(510),是将所述基板以及所述连接器部一体地密封的部分。
(第十二实施方式)
对第十二实施方式进行说明。本实施方式相对于第十一实施方式规定了密封部件500的制造方法。其他与第十一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,如上述第十一实施方式中说明那样,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件将基板以及端子密封而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,希望在通过密封部件密封基板时能够抑制基板损伤。因此,密封部件例如由能够在比热塑性树脂低的温度下形成的热固性树脂构成。然而,由于热固性树脂的粘性低,因此可能在端子与密封部件的界面产生毛刺。而且,在产生了毛刺的情况下,电子装置的连接器部与外部的连接器部可能产生连接不良。
因此,本发明人们如上述第十一实施方式那样,研究了由热塑性树脂构成连接器部,并且由热固性树脂构成主部的情况。在该情况下,电子装置如以下那样制造。即,首先,准备端子的两端部露出的连接器部。接下来,将端子的一端部连接于基板。此外,准备通过第一模与第二模嵌合而在内部构成型腔的模具。之后,将它们配置于模具的型腔内,使熔融树脂流入型腔而形成主部,由此制造上述的电子装置。
这里,根据搭载环境,如上述第一实施方式那样,有时希望沿着基板的法线方向配置连接器部。在该情况下,一边使用第一模按压连接器部一边形成主部,但存在由于使用第一模按压连接器部而导致基板弯曲(即,翘曲)的可能性。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制基板弯曲的电子装置的制造方法。
具体而言,在本实施方式中,如以下那样制造位置检测装置。
首先,如图44A以及图44B所示,准备具备端子400以及插销410的连接器部520。在本实施方式中,将连接器部520中的密封端子400以及插销(peg)410的部分作为树脂部521作为进行说明。
树脂部521形成为具备端子400以及插销410的大致圆柱状,具有一端部521a以及另一端部521b,在另一端部521b侧形成有开口部520a。此外,在本实施方式中,树脂部521在一端部521a与另一端部521b之间设有使另一端部521b侧变细的阶梯部522,在阶梯部522具备环状的肋部523。
端子400与上述第一实施方式同样配置为一端部以及另一端部从树脂部521露出。在端子400的一端部侧构成从树脂部521露出的部分弯折而成的曲部401。另外,曲部401配置为与树脂部521的一端部521a相比位于靠下方。
插销410形成为由金属等构成的板状,以夹着各端子400的方式具备两个。在本实施方式中,插销410以在端子400的排列方向上夹着端子400的方式配置。插销410以从树脂部521的一端部521a露出的方式配置于树脂部521,露出的部分弯折而成为曲部411。此外,曲部411配置为与树脂部521的一端部521a相比位于靠下方。另外,插销410既可以通过嵌件成型设置于树脂部521,也可以通过外嵌成型设置于树脂部521。
这里,本实施方式的端子400以及插销410以插销410的曲部411与端子400的曲部401相比更远离树脂部521的一端部521a的方式配置于树脂部521。换言之,端子400以及插销410配置为,在使用模具600按压连接器部520时,端子400难以按压印刷基板100。详细而言,端子400中曲部401的位置被调整为,在使用模具600按压连接器部520时,曲部401的位置维持在浮起了后述的焊盘1002以及接合部件1012的厚度量的位置。
接下来,如图45A所示,在将连接器部520配置于印刷基板100上之后,将其配置于模具600内。另外,在图45A中,以剖面图表示模具600,以侧视图表示连接器部520。
具体而言,首先,经由焊料等接合部件1011将插销410的曲部411接合于印刷基板100的焊盘1001,并且经由焊料等接合部件1012将端子400的曲部401接合于印刷基板100的焊盘1002。此时,通过使端子400中的从树脂部521露出的部分变长,从而端子400的弹簧特性降低,对焊盘1002的斥力变弱。而且,通过使端子400中的从树脂部521露出的部分变长,从而能够提高端子400的曲部401与焊盘1002的接触性,能够容易增加接触面积。因此,端子400在设计的范围内优选使从树脂部521露出的部分的长度较长。
接下来,准备通过使第一模610与第二模620嵌合而构成型腔600a的模具600,在型腔600a内,配置设置有连接器部520的印刷基板100。此时,作为第一模610,准备在基部611形成有与连接器部520的形状匹配的凹部611a的模具。另外,如后述那样,在本实施方式中,由于连接器部520配置于凹部611a并被按压,因此凹部611a相当于第一模610的按压部。
此外,作为第二模620,准备具备按压部621的基部622的模具。详细而言,对印刷基板100的一面100a施加因第一模610按压连接器部520而产生的按压力。因此,第二模620构成为具有能够按压印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分的按压部621,以抵消该按压力。
更详细地说,在本实施方式中,连接器部520如上述那样构成,插销410的曲部411与端子400的曲部401相比位于靠下方。因此,在使用第一模610按压连接器部520时,印刷基板100的一面100a主要被插销410的曲部411按压。而且,如图45A以及图45B所示,本实施方式的第二模620的按压部621由四根棒状部件构成。此外,按压部621设置为在法线方向上观察的情况下按压印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520直接按压的部分(即,被插销410按压的部分)之间的部分。换言之,第二模620的按压部621构成为与印刷基板100的另一面100b中的被连接器部520直接按压的部分之间的部分抵接的部分分散存在。
而且,在向型腔600a内配置配置有连接器部520的印刷基板100时,如以下那样进行。即,以使用第一模610按压连接器部520、并且使用第二模620的按压部621按压印刷基板100的另一面100b的方式,向型腔600a内配置印刷基板100。
之后,虽然未特别图示,但通过使熔融树脂流入模具600内并固化,从而形成将印刷基板100以及连接器部520一体地密封的主部510而构成密封部件500。此时,在本实施方式中,通过第二模620的按压部621,按压印刷基板100的另一面100b中的被连接器部520按压的部分之间的部分。因此,能够抑制印刷基板100弯曲。此外,在本实施方式中,按压部621由四根棒状部件构成,在印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分中,存在被按压部621按压的部分和未被按压部621按压的部分。而且,在未被按压部621按压的部分中,熔融树脂流入而构成主部510。因此,例如与使用按压部621将印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分全部按压的情况相比,能够减少从印刷基板100的主部510(即,密封部件500)露出的部分,能够抑制耐环境性降低。
另外,在本实施方式中,说明了以按压印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520按压的部分之间的部分的方式设置按压部621的例子。然而,如图45C所示,按压部621也可以设置为按压印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520按压的部分。此外,两个插销410也可以配置为在与端子400的排列方向交叉的方向上夹着各端子400。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在形成主部510时,使用第一模610向印刷基板100的一面100a侧按压连接器部520,并且使用第二模620按压印刷基板100中的与连接器部520对置的部分。因此,在形成主部510时,能够抑制印刷基板100翘曲。
(2)在本实施方式中,作为第二模620,准备由棒状部件构成按压部621的模具。因此,在印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分中存在被按压部621按压的部分和未被按压部621按压的部分。因此,在形成主部510时,例如与使用按压部621将印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分全部按压的情况相比,能够减少从印刷基板100的主部510露出的部分,能够抑制耐环境性降低。
(第十三实施方式)
对第十三实施方式进行说明。本实施方式相对于第十二实施方式变更了第二模620所具备的按压部621的形状。其他与第十二实施方式相同,因此这里省略说明。
在本实施方式中,如图46A所示,在准备模具600时,作为第二模620的按压部621,准备与印刷基板100的另一面100b抵接的部分形成为框状并且在一部分断开的平面大致C状的部件。换言之,作为第二模620的按压部621,准备在框状的框部621a形成有缺口部621b的部件。其中,按压部621与上述第十二实施方式同样,设置为在法线方向上观察的情况下按压印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520直接按压的部分之间的部分。
之后与上述第十二实施方式同样,通过使熔融树脂流入模具600内并固化,从而形成将印刷基板100以及连接器部520一体地密封的主部510而构成密封部件500。此时,在本实施方式中,按压部621形成为在框部621a构成有缺口部621b的形状,在印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分中,存在被按压部621按压的部分和不被按压部621按压的部分。而且,在不被按压部621按压的部分中,熔融树脂流入而构成主部510。因此,与上述第十二实施方式同样,能够降低从印刷基板100的主部510露出的部分,能够抑制耐环境性降低。
另外,在本实施方式中,说明了以按压印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520按压的部分之间的部分的方式设置按压部621的例子。然而,如图46B所示,按压部621也可以设置为按压印刷基板100的另一面100b中的被连接器部520按压的部分。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式同样的效果。
(1)在本实施方式中,作为第二模620,准备按压部621构成为在框状的框部621a形成有缺口部621b的模具。因此,在印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分中,存在被按压部621按压的部分和未被按压部621按压的部分。因此,能够获得与上述第十二实施方式相同的效果。
(第十二、第十三实施方式的总结)
第十二、第十三实施方式如上述那样构成。另外,上述第十二、第十三实施方式那样的制造方法在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。此外,在上述第十二、第十三实施方式中,按压部621也可以配置为将印刷基板100的另一面100b中的、被连接器部520按压的部分全部按压。即使是这样的按压部621,由于使用第二模620的按压部621按压印刷基板100的另一面100b中的与连接器部520对置的部分,因此也能够抑制在形成主部510时印刷基板100翘曲。此外,连接器部520也可以不具备插销410,也可以构成为在形成主部510时,树脂部521的一端部521a按压印刷基板100的一面100a。因此,总而言之,上述第十二、第十三实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置的制造方法,进行下述步骤:
准备由第一模(610)和第二模(620)嵌合而构成型腔(600a)的模具(600);
准备以端子(400)的两端部露出的状态设置的连接器部(520);
准备具有一面(100a)以及与所述一面相反一侧的另一面(100b)的基板(100);
在所述基板的一面上配置所述连接器部;
将配置有所述连接器部的所述基板配置于所述型腔内;以及
通过使熔融树脂流入所述型腔内并固化,从而形成密封所述基板以及所述连接器部的主部(510),
在准备所述模具的步骤中,准备具备所述第一模以及所述第二模的所述模具,所述第一模具有将所述连接器部向所述基板的一面侧按压的按压部(611a),所述第二模具有对所述基板的另一面中的与所述连接器部对置的部分进行按压的按压部(621),
在形成所述主部的步骤中,一边使用所述第一模的按压部将所述连接器部向所述基板的一面侧按压,并且使用所述第二模的按压部按压所述基板的另一面侧,一边形成所述主部。
(观点2)
在观点1所记载的电子装置的制造方法中,在准备所述模具的步骤中,准备具有在形成所述主部时对与所述连接器部对置的部分的一部分进行按压的所述按压部的所述第二模。
(观点3)
在观点2所记载的电子装置的制造方法中,在准备所述模具的步骤中,准备具有包括多个棒状部件的所述按压部的所述第二模。
(观点4)
在观点2所记载的电子装置的制造方法中,在准备所述模具的步骤中,准备具有在框部(621a)形成有缺口部(621b)的所述按压部的所述第二模。
(观点5)
在观点1至4中的任一个所记载的电子装置的制造方法中,在准备所述连接器部的步骤中,准备在形成所述主部时所述基板的一面中的分离的两处被所述第一模按压的所述连接器部,
在准备所述模具的步骤中,准备具有在形成所述主部时对所述基板的另一面中的与所述分离的两处对置的部分、或者位于所述分离的两处之间的部分进行按压的所述按压部的所述第二模。
(第十四实施方式)
对第十四实施方式进行说明。本实施方式相对于第十一实施方式在主部510与连接器部520的界面配置有应力缓和层。其他与第十一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,如上述第十一实施方式中说明那样,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件密封基板以及端子而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,希望在通过密封部件密封基板时能够抑制基板损伤。因此,密封部件例如由能够在比热塑性树脂低的温度下形成的热固性树脂构成。然而,由于热固性树脂的粘性低,因此可能在端子与密封部件的界面产生毛刺。而且,在产生了毛刺的情况下,电子装置的连接器部与外部的连接器部可能产生连接不良。
因此,本发明人们如上述第十一实施方式那样,研究了由热塑性树脂构成连接器部,并且由热固性树脂构成主部。然而,如上述第十一实施方式那样,在由热塑性树脂构成连接器部并且由热固性树脂构成主部的情况下,可能产生如下的现象。即,由于热塑性树脂与热固性树脂的线膨胀系数不同,因此在使用环境的温度发生变化的情况下,可能在连接器部与主部的界面产生剥离。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制在连接器部与主部之间产生剥离的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图47所示,在由热塑性树脂构成的连接器部520与由热固性树脂构成的主部510之间配置有由低弹性树脂构成的应力缓和层540。另外,应力缓和层540由弹性模量比构成主部510以及连接器部520的树脂低的材料构成。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式同样的效果。
(1)在本实施方式中,在由热塑性树脂构成的连接器部520与由热固性树脂构成的主部510之间,配置有由低弹性树脂构成的应力缓和层540。因此,即使由于使用环境而在主部510与连接器部520之间产生不同的应力,也能够通过应力缓和层540缓和该应力。因此,能够抑制在主部510与连接器部520的界面产生剥离及破坏,能够抑制水分等异物从主部510与连接器部520的界面侵入内部。
(第十四实施方式的总结)
第十四实施方式如上述那样构成。另外,上述第十四实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第十四实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);
端子(400),形成为棒状,一端部与所述基板电连接;以及
密封部件(500),以所述端子中的与所述一端部相反一侧的另一端部露出的状态将所述基板密封,
所述密封部件具有:由热塑性树脂构成的连接器部(520),该连接器部(520)是将所述端子密封的部分、以及由热固性树脂构成的主部(510),该主部(510)是将所述基板以及所述连接器部一体地密封的部分,
在所述连接器部与所述主部之间配置有弹性模量比所述连接器部以及所述主部低的应力缓和层(540)。
(第十五实施方式)
对第十五实施方式进行说明。本实施方式相对于第十一实施方式在连接器部520与端子400之间配置有保护部件。其他与第十一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,如上述第十一实施方式中说明那样,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件将基板以及端子密封而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,在配置于液体中等需要耐环境性的场所的情况下,希望防止异物从连接器部与端子的界面侵入。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制异物从连接器部与端子的界面侵入的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图48所示,在端子400中的从连接器部520露出的部分与连接器部520的界面,配置有与连接器部520相比耐化学性等耐环境性高的保护部件550。换言之,在开口部520a的底面配置有保护部件550。另外,保护部件550例如由硅酮树脂等构成。
由此,例如图49A以及图49B所示,本实施方式的位置检测装置S1能够直接配置于以填充有自动变速器油液等油41的方式形成的箱状的固定台40。详细而言,在填充有油41的固定台40的内部配置有旋转平板30的情况下,本实施方式的位置检测装置S1经由紧固部件42直接固定于与旋转平板30对置的位置。另外,虽然未图示详细内容,但实际上在固定台40配置有将与连接器部520连接的布线取出并且将固定台40的内部密封的组装部件。而且,配置于固定台40的内部的位置检测装置S1经由该组装部件实现与外部电路的连接。
另一方面,若将未配置有保护部件550的位置检测装置设为比较例的位置检测装置J1,则在比较例的位置检测装置J1中,端子400与连接器部520的界面露出。因此,在填充有油41的场所配置旋转平板30,并为了检测该旋转平板30的旋转角度而配置比较例的位置检测装置J1的情况下,如图50那样配置位置检测装置J1。
即,如图50所示,在固定台40形成贯通孔43。此外,位置检测装置J1具有由树脂构成、并以能够插入贯通孔43的方式形成有凹部J501的基部J500,其构成为在基部J500的凹部J501内配置有具备连接器部520的印刷基板100。此外,在该位置检测装置J1中,在凹部J501的底部配置有灌封材料J503来固定印刷基板100。
而且,在将该位置检测装置J1配置于固定台40时,将凹部J501插入贯通孔43,并且在将O型环等密封部件J504配置于固定台40与基部J500之间的状态下通过紧固部件J505将基部J500固定于固定台40。因此,在比较例的位置检测装置J1中,需要在基部J500形成凹部J501,容易变得大型化。因此,根据本实施方式的位置检测装置S1,能够实现小型化。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在端子400与连接器部520的界面配置有保护部件550。因此,能够抑制异物从端子400与连接器部520的界面侵入。此外,由于配置有保护部件550,因此能够提高所配置的场所的选择性,并且能够抑制大型化。
(第十五实施方式的变形例)
在上述第十五实施方式中,说明了主部510由热固性树脂构成,连接器部520由热塑性树脂构成的例子。然而,密封部件500也可以与上述第一实施方式同样整体由热固性树脂构成。
(第十五实施方式的总结)
第十五实施方式如上述那样构成。另外,上述第十五实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第十五实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);
端子(400),形成为棒状,一端部与所述基板电连接;以及
密封部件(500),以所述端子中的与所述一端部相反一侧的另一端部露出的状态将所述基板密封,
在所述端子中的从所述密封部件露出的部分与所述密封部件的界面,配置有与所述密封部件相比耐环境性更高的保护部件(550)。
(第十六实施方式)
对第十六实施方式进行说明。本实施方式相对于第十一实施方式规定了位置检测装置S1的制造方法。其他与第十一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常通过密封部件密封基板而使用。
然而,在上述那样的电子装置中,在通过密封部件将基板密封时存在基板弯曲的可能性。
因此,在本实施方式中,希望能够提供在通过密封部件密封基板时能够抑制基板弯曲的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。而且,在本实施方式中,在制造位置检测装置S1时,进行图51A~图51C的工序。另外,在图51A~图51C中,省略地示出各线圈110~130及电路基板200等。
首先,如图51A所示,准备通过由第一模610与第二模620嵌合而构成型腔600a的模具600,在型腔600a内配置配置有连接器部520的印刷基板100。具体而言,在本实施方式中,首先,准备在第一模610的基部611具备第一模用强制销612,在第二模620的基部622具备第二模用强制销623的模具600。另外,第一模用强制销612相对于基部611能够滑动地设置,第二模用强制销623相对于基部622能够滑动地设置。而且,印刷基板100在夹在第一模用强制销612与第二模用强制销623之间的状态下配置于模具600内。
之后,如图51B所示,通过使熔融树脂流入模具600内并固化,从而构成密封印刷基板100等的密封部件500。此时,在本实施方式中,印刷基板100被夹在第一模用强制销612与第二模用强制销623之间。因此,在构成密封部件500时能够抑制位置检测装置S1弯曲。
之后,如图51C所示,从模具600中取出位置检测装置S1。在该情况下,在本实施方式中,印刷基板100中的与第一模用强制销612和第二模用强制销623抵接的部分成为从密封部件500露出的状态。即,密封部件500成为形成有使印刷基板100露出的凹部560的状态。另外,凹部560在法线方向上观察的情况下形成于与在印刷基板100形成的各布线层不同的位置。换言之,凹部560在法线方向上观察的情况下形成于不与在印刷基板100形成的各布线层重叠的位置。在该情况下,凹部560优选的是考虑使用位置检测装置S1的环境、构成的树脂的材质等来调整与各布线层的距离,以使各布线层不被腐蚀等。此外,也可以与上述第十五实施方式同样地在凹部560配置保护部件550。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,一边通过第一模用强制销612以及第二模用强制销623夹持印刷基板100一边构成密封部件500。因此,在制造时能够抑制位置检测装置S1弯曲。因此,在将位置检测装置S1与旋转平板30对置地配置时,能够抑制位置检测装置S1与旋转平板30的间隙d在每个部分不同。特别是,位置检测装置S1(即,印刷基板100)越大型化越难以维持平面度,但根据本实施方式的制造方法,强制地抑制位置检测装置S1的弯曲,因此对于位置检测装置S1的大型化也能够容易应对。
(第十六实施方式的变形例)
在上述第十六实施方式中,说明了主部510由热固性树脂构成,连接器部520由热塑性树脂构成的例子。然而,密封部件500也可以与上述第一实施方式同样整体由热固性树脂构成。
(第十六实施方式的总结)
第十六实施方式如上述那样构成。另外,上述第十六实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第十六实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置的制造方法,进行下述步骤:
准备由第一模(610)和第二模(620)嵌合而构成型腔(600a)的模具(600);
将基板(10)配置于所述型腔内;以及
通过使熔融树脂流入所述型腔内并固化,形成密封所述基板的密封部件(500),
在准备所述模具的步骤中,准备在所述第一模以及所述第二模具备能够与所述基板抵接的强制销(612、623)的模具,
在形成所述密封部件的步骤中,一边通过所述第一模以及所述第二模的所述强制销夹持所述基板一边形成所述密封部件。
(第十七实施方式)
对第十七实施方式进行说明。本实施方式相对于第十一实施方式规定了位置检测装置S1的主部510的厚度。其他与第十一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在基板连接棒状的端子的一端部。而且,电子装置以端子的另一端部露出的方式通过密封部件密封基板以及端子而使用。在该情况下,密封部件为了实现与外部的连接器部的连接,在密封端子的部分构成连接器部。
然而,在上述那样的电子装置中,若使用环境发生变化,则可能弯曲。
因此,在本实施方式中,提供在使用时能够抑制基板弯曲的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图52所示,主部510构成为具有配置于印刷基板100的一面100a侧的部分的厚度d1与配置于印刷基板100的另一面100b侧的部分的厚度d2相等的部分。另外,图52相当于沿着图4中的V-V线的剖面。此外,在本实施方式中,厚度d1与厚度d2的关系相当于抑制构造。而且,本实施方式的具有厚度d1与厚度d2相等的部分除了完全相等的情况之外,还包含在制造时可能产生的稍许误差。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,密封部件500构成为具有配置于印刷基板100的一面100a侧的部分的厚度d1与配置于印刷基板100的另一面100b侧的部分的厚度d2相等的部分。因此,位置检测装置S1能够抑制以沿径向延伸的虚拟线为轴位于长度方向的两端部向印刷基板100的一面100a侧或者另一面100b侧弯曲。
(第十八实施方式)
对第十八实施方式进行说明。本实施方式相对于第十七实施方式规定了位置检测装置S1的主部510的厚度。其他与第十七实施方式相同,因此这里省略说明。
本实施方式与上述第十七实施方式同样能够提供在使用时能够抑制基板弯曲的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。因此,主部510形成为沿着印刷基板100的形状的圆弧板状。而且,在本实施方式中,如图53所示,密封部件500的主部510的内缘侧的内缘区域RI的厚度d1a比外缘侧的外缘区域RO的厚度d1b厚。即,主部510构成为内缘区域RI侧的部分与外缘区域RO侧的部分的树脂量之差变小。本实施方式的主部510构成为从内缘区域RI向外缘区域RO厚度逐渐变薄。另外,图53相当于沿着图4中的LIII-LIII线的剖面。此外,在本实施方式中,厚度d1a与厚度d1b的关系相当于抑制构造。
而且,在上述这样的构成中,如图54所示,也可以以从内缘区域RI向外缘区域RO厚度阶段性地变薄的方式,形成有阶梯部511。此外,在图53以及图54中,示出了调整主部510中的位于印刷基板100的一面100a侧的部分的厚度的例子。然而,上述这样的构成还可以调整主部510中的位于印刷基板100的另一面100b侧的部分的厚度,还可以分别调整主部510中的位于印刷基板100的一面100a侧以及另一面100b侧的部分的厚度。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在密封部件500中,使内缘区域RI侧的厚度d1a比外缘侧的外缘区域RO的厚度d1b厚。即,密封部件500构成为内缘区域RI侧的部分与外缘区域RO侧的部分的树脂量之差变小。因此,位置检测装置S1能够抑制以沿周向延伸的虚拟线为轴,内缘区域RI以及外缘区域RO向印刷基板100的一面100a侧或者另一面100b侧弯曲。
(第十九实施方式)
对第十九实施方式进行说明。本实施方式相对于第十七实施方式规定了位置检测装置S1的主部510的厚度。其他与第十七实施方式相同,因此这里省略说明。
本实施方式与上述第十七实施方式同样能够提供在使用时能够抑制基板弯曲的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。而且,在本实施方式中,如图55所示,在主部510中的位于印刷基板100的一面100a侧的部分,使位于连接器部520的周围的部分的厚度d1d比其他部分的厚度d1c薄。即,在密封部件500中,在配置连接器部520从而树脂量变多的部分中,减少位于连接器部520的周边的部分的树脂量的凹部512形成于主部510中的位于印刷基板100的一面100a侧的部分。另外,在本实施方式中,凹部512相当于抑制构造。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在主部510中的位于印刷基板100的一面100a侧的部分,使位于连接器部520的周围的部分的厚度d1d的厚度比其他部分的厚度d1c薄。因此,位置检测装置S1能够抑制以沿径向延伸的虚拟线为轴位于长度方向的两端部向印刷基板100的一面100a侧或者另一面100b侧弯曲。
(第二十实施方式)
对第二十实施方式进行说明。本实施方式相对于第十七实施方式规定了位置检测装置S1的主部510的厚度。其他与第十七实施方式相同,因此这里省略说明。
本实施方式与上述第十七实施方式同样能够提供在使用时能够抑制基板弯曲的电子装置。
具体而言,如图56所示,本实施方式的位置检测装置S1在主部510中的位于印刷基板100的另一面100b侧的部分,使位于连接器部520的周围的部分的厚度d2b比其他部分的厚度d2a薄。即,密封部件500在配置连接器部520从而树脂量变多的部分,减少位于连接器部520的周边的部分的树脂量的凹部513形成于主部510中的位于印刷基板100的另一面100b侧的部分。另外,在本实施方式中,凹部513相当于抑制构造。
在该情况下,如图57所示,凹部513也可以形成为到达印刷基板100。另外,在上述第十九实施方式中,凹部512也可以形成为到达印刷基板100。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在主部510中的位于印刷基板100的另一面100b侧的部分,使位于连接器部520的周围的部分的厚度d2b比其他部分的厚度d2a薄。因此,位置检测装置S1能够抑制以沿径向延伸的虚拟线为轴位于长度方向的两端部向印刷基板100的一面100a侧或者另一面100b侧弯曲。
(第十七~第二十实施方式的变形例)
在上述第十七~第二十实施方式中,说明了主部510由热固性树脂构成,连接器部520由热塑性树脂构成的例子。然而,密封部件500也可以与上述第一实施方式同样整体由热固性树脂构成。
(第十七~第二十实施方式的总结)
第十七~第二十实施方式如上述那样构成。另外,上述第十七~第二十实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。此外,上述第十七~第二十实施方式能够适当组合。因此,总而言之,上述第十七~第二十实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100),具有一面(100a)以及与所述一面相反一侧的另一面(100b);以及
密封部件(500),密封所述基板,
所述密封部件具有用于抑制所述基板以面方向上的一方向为轴弯曲的抑制构造。
(观点2)
在观点1所记载的电子装置中,所述密封部件具有配置于所述基板的一面侧的部分与配置于所述基板的另一面侧的部分的厚度(d1、d2)相等的部分。
(观点3)
在观点1或者2所记载的电子装置中,
所述基板形成为圆弧板状,
所述密封部件形成为沿着所述基板配置的圆弧板状,所述密封部件中位于内缘侧的内缘区域(RI)的部分的厚度(d1a)比位于外缘侧的外缘区域(RO)的部分的厚度(R1b)厚。
(观点4)
观点1至3中的任一个所记载的电子装置,
具有端子(400),该端子形成为棒状,其一端部与所述基板电连接,
所述密封部件具有以与所述一端部相反一侧的另一端部露出的状态将所述端子密封的连接器部(520)、以及将所述基板以及所述连接器部一体地密封的主部(510),
所述主部在所述连接器部的周围形成有凹部(512、513)。
(第二十一实施方式)
对第二十一实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了印刷基板100的形状。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了作为下述电子装置的位置检测装置,该电子装置在基板配置线圈,基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测。另外,该位置检测装置中的基板形成为大致C状。而且,在该位置检测装置中,在将基板配置于旋转轴的周围时,通过将基板形成为大致C状,从而能够容易消除旋转轴与基板的位置偏差。
例如这种基板如以下那样形成。即,准备矩形形状的基板构成板。而且,通过从该基板构成板中切出成为大致C状的基板,由此准备基板。
然而,在直接从基板构成板中切出大致C状的基板的情况下,不需要的部分容易变多。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够减少部件的浪费的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十一实施方式相同。但是,如图58所示,在本实施方式的位置检测装置S1中,在法线方向上观察的情况下,印刷基板100形成为大致圆状(即,大致圆环状)。在本实施方式中,圆弧状的印刷基板181~184以成为大致圆状的方式排列,各印刷基板181~184之间通过接合线等连接部件191~194电连接,从而构成了一个印刷基板100。在本实施方式中,各印刷基板181~184相当于构成基板。
另外,虽然在图58中省略图示,但位置检测装置S1通过密封部件500一体地密封各印刷基板181~184而构成。但是,位置检测装置S1也可以在分别通过单独的密封部件500密封各印刷基板181~184之后,机械式的固定而一体化。此外,虽然在图58中省略了图示,但实际上印刷基板100适当具备端子400等。
如图59所示,这样的印刷基板100通过准备印刷基板构成板1000,并从印刷基板构成板1000中取出各印刷基板181~184而构成。在该情况下,例如在从印刷基板构成板1000中取出形成为大致O状的印刷基板时,如图60那样取出,因此不要的部分变多。然而,在本实施方式中,由于如图59所示切出各印刷基板181~184,因此能够使各印刷基板181~184之间变窄,能够降低印刷基板构成板1000的浪费的部分。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,印刷基板100形成为将多个印刷基板181~184连接的圆环状。因此,能够减少用于切出印刷基板181~184的印刷基板构成板1000的不要的部分,能够减少部件的浪费。
(2)在本实施方式中,将印刷基板100形成为圆状。因此,与印刷基板100形成为圆弧状的情况相比,能够容易抑制翘曲。
(3)在本实施方式中,印刷基板100形成为圆状。因此,在构成位置检测装置S1的情况下,能够容易消除与旋转平板30(即,轮毂轴承10)的位置偏差,能够实现检测精度的提高。
(第二十一实施方式的变形例)
在上述第二十一实施方式中,印刷基板100也可以形成为一部分缺少的大致C状等而非完整的圆状。此外,在上述第二十一实施方式中,说明了由四个印刷基板181~184构成一个印刷基板100的例子,但还可以由三个以下的印刷基板构成一个印刷基板100,也可以由五个以上的印刷基板构成一个印刷基板100。
(第二十一实施方式的总结)
第二十一实施方式如上述那样构成。另外,上述第二十一实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第二十一实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);以及
密封部件(500),密封所述基板,
所述基板由形成为圆弧状的多个构成基板(181~184)连接而构成。
(观点2)
在观点1所记载的电子装置中,所述基板由所述多个构成基板连接而形成为圆状。
(第二十二实施方式)
对第二十二实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了配置位置检测装置S1的位置。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测的位置检测装置。具体而言,该位置检测装置具有圆弧状即形成为大致C状的基板。而且,位置检测装置以与旋转轴对置的方式,经由螺钉等紧固部件固定于在旋转轴的周围配置的固定台。
然而,在经由紧固部件配置位置检测装置时,形成于固定台的孔部为了容易组装而形成为比紧固部件稍大。因此,存在旋转轴与位置检测装置的轴产生偏差,检测精度降低的可能性。另外,位置检测装置的轴是指将基板的圆弧作为一部分的圆的中心轴。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制旋转轴以及位置检测装置的轴偏差的旋转检测装置系统。
具体而言,在本实施方式中,如图61以及图62所示,在固定台40形成有支承部44。详细而言,本实施方式的支承部44通过以轮毂轴承10(即,贯通孔40a)为中心的凹陷部形成为圆状而构成,并构成为具有与以轮毂轴承10为中心的圆一致的侧面。另外,支承部44也可以由在固定台40配置有其他部件而构成的凸部构成。此外,支承部44是如后述那样配置位置检测装置S1时所利用的部分。因此,支承部44还可以仅形成于配置位置检测装置S1的部分,也可以形成为圆弧状。
位置检测装置S1与上述第一实施方式的结构相同,并构成为主部510的内缘侧的侧面与以轮毂轴承10为中心的虚拟圆的圆弧一致。即,主部510的内缘侧的侧面形成为与支承部44的侧面对应的形状。而且,本实施方式的位置检测装置S1在主部510的内缘侧的侧面被按压于支承部44的状态下使未图示的紧固部件插通于套环部530而设置于固定台40。此时,由于套环部530比紧固部件形成得大,因此位置检测装置S1在向固定台40安装时存在产生位置偏差的可能性。然而,在本实施方式中,在位置检测装置S1(即,主部510)的内缘侧的侧面被按压于支承部44的状态下被固定。因此,在将位置检测装置S1向固定台40配置时,虽然存在沿周向产生位置偏差的可能性,但位置检测装置S1的轴与轮毂轴承10的轴的位置关系难以产生偏差。因此,能够抑制检测精度降低。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在固定台40形成有具有与以轮毂轴承10为中心的圆一致的侧面的支承部44。而且,位置检测装置S1在内缘侧的侧面被按压于支承部44的状态下设置于固定台40。因此,在将位置检测装置S1向固定台40配置时,虽然存在沿周向产生位置偏差的可能性,但位置检测装置S1的轴与轮毂轴承10的轴的位置关系难以产生偏差。因此,能够抑制检测精度降低。
另外,在如本实施方式那样将位置检测装置S1以按压于支承部44的状态设置于固定台40的情况下,位置检测装置S1可能在周向上产生位置偏差。在该情况下,在第一接收线圈120产生的第一电压值V1以及在第二接收线圈130产生的第二电压值V2主要在相位上产生偏差。因此,通过在信号处理部210中校正针对周向的轴偏差的相位偏差,从而能够进一步抑制检测精度降低。在该情况下,在信号处理部210中,由于对周向的轴偏差进行的校正仅为相位偏差,因此例如与轮毂轴承10的轴和位置检测装置S1的轴产生偏差而进行校正的情况相比,能够简化针对校正的处理。
(第二十二实施方式的变形例)
在上述第二十二实施方式中,说明了位置检测装置S1的内缘侧的侧面被按压于支承部44而配置的例子。然而,虽然未特别图示,但也可以在固定台40以按压位置检测装置S1的外缘侧的侧面的方式构成有支承部44。而且,位置检测装置S1也可以在外缘侧的侧面被按压于支承部44的状态下设置于固定台40。
(第二十二实施方式的总结)
第二十二实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,上述第二十二实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置系统,具备:
位置检测装置(S1),具有与能够位移的检测体(30)对置地配置的基板(100)、形成于所述基板的发送线圈(110)、在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧的接收线圈(120、130)、以及密封所述基板并形成为圆弧板状的密封部件(500);
固定台(40),所述位置检测装置被配置到该固定台;以及
旋转轴(10),具备所述检测体,以能够旋转的状态配置于所述固定台,
所述固定台形成有具有与以所述旋转轴为中心的圆一致的侧面的支承部(44),
所述位置检测装置的密封部件具备具有沿着所述支承部的侧面且形成为圆弧板状的部分,并在所述侧面被按压于所述支承部的状态下固定于所述固定台。
(第二十三实施方式)
对第二十三实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式对位置检测装置S1追加了部件。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,以往,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测的位置检测装置。
然而,本发明人们研究了在上述那样的位置检测装置中如何有效运用基板的空间。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够有效运用基板的空间的位置检测装置。
具体而言,在本实施方式中,如图63以及图64所示,在位置检测装置S1的周向上的中央部也形成有套环部530a。该套环部530a与形成于周向的两端部的套环部530同样在贯通孔531a配置金属制的套环532a而构成,供紧固部件插通。以下,将形成于位置检测装置S1的周向上的中央部的套环部530a还称作中央套环部530a。另外,在本实施方式中,中央套环部530a相当于构成部。
而且,中央套环部530a配置于由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的区域内。此外,第一接收线圈120以及第二接收线圈130中的包围中央套环部530a的部分形成为相对于理想的波形向与中央套环部530a相反一侧扩展的形状。另外,图64是与图6对应的图,发送线圈110、第一接收线圈120以及第二接收线圈130全部由实线表示。此外,在图64中,与第一接收线圈120以及第二接收线圈130中的扩展的部分对应的理想的波形由虚线表示。
而且,信号处理部210进行校正由扩展了第一接收线圈120以及第二接收线圈130而引起的第一电压值V1以及第二电压值V2的波形的偏差的校正处理。该校正处理例如通过预先导出由扩展了第一接收线圈120以及第二接收线圈130而引起的增益、偏移、相位的偏差,并使用这些各项进行校正而执行。此外,该校正处理例如通过将由扩展了第一接收线圈120以及第二接收线圈130而引起的与理想的输出之差预先作为斜率校正值以及偏移校正值导出,并使用斜率校正值以及偏移值进行校正而执行。而且,该校正处理例如通过根据与理想的输出之差对得到的输出进行多点校正而执行。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,在印刷基板100中的与各线圈110、120、130不同的位置形成有中央套环部530a。因此,例如与在印刷基板100的外缘部设置凸部,并在该凸部配置中央套环部530a的情况相比,能够抑制印刷基板100大型化,能够有效运用印刷基板100的空间。
(2)在本实施方式中,在印刷基板100中的与各线圈110、120、130不同的位置,形成有具有金属制的套环532a的中央套环部530a。因此,通过中央套环部530a,在制作位置检测装置S1时或使用中等,中央套环部530a作为抑制弯曲的抑制构造发挥功能,能够抑制位置检测装置S1弯曲。因此,能够抑制检测精度降低。
(3)在本实施方式中,第一接收线圈120以及第二接收线圈130中的包围中央套环部530a的部分形成为相对于理想的波形向与中央套环部530a相反一侧扩展的形状。因此,还能够容易向使中央套环部530a的大小增大的一侧变更,能够提高设计的自由度。此外,能够抑制金属制的套环532与第一接收线圈120以及第二接收线圈130的配置位置变得过近,能够降低金属对于第一接收线圈120以及第二接收线圈130的影响(即,噪声)。
(4)在本实施方式中,在信号处理部210中,进行校正由扩展了第一接收线圈120以及第二接收线圈130而引起的第一电压值V1以及第二电压值V2的波形的偏差的校正处理。因此,能够抑制检测精度降低。
(第二十三实施方式的变形例)
对上述第二十三实施方式的变形例进行说明。在上述第二十三实施方式中,说明了具备中央套环部530a的例子。然而,如图65所示,位置检测装置S1也可以在由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的区域配置有电容器等电子部件533。据此,能够取消将电子部件533配置于其他位置时所需的搭载部件、搭载空间,能够有效运用印刷基板100的空间。另外,在这样的构成中,电子部件533相当于构成部。
此外,如图66所示,位置检测装置S1也可以在由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的区域配置有用于将印刷基板100的各层的布线层连接的连接孔141。据此,与将连接孔141配置于和由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的区域不同的区域的情况相比,能够抑制印刷基板100大型化,能够有效运用印刷基板100的空间。另外,在这样的构成中,连接孔141相当于构成部。而且,也可以在位置检测装置S1仅形成贯通孔531a,中央套环部530a设置于组装位置检测装置S1的固定台40侧。另外,在这样的构成中,贯通孔531a相当于构成部。
(第二十三实施方式的总结)
第二十三实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;以及
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,配置于所述发送线圈的内侧,
在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,在由所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈包围的区域,配置有构成部(141、530a、531a、533),
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈中的包围所述构成部的部分向与所述构成部相反一侧扩展。
(观点2)
在观点1所记载的位置检测装置中,所述构成部包含供紧固部件插通的贯通孔(531a)而构成。
(观点3)
在观点1或者2所记载的位置检测装置中,具有信号处理部(210),该信号处理部(210)基于所述第一接收线圈的第一特性值以及所述第二接收线圈的第二特性值进行规定的处理,
所述信号处理部进行由扩展了所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈而引起的校正。
(第二十四实施方式)
对第二十四实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了第一接收线圈120以及第二接收线圈130的形状。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,以往,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测的位置检测装置。
然而,在上述那样的使用线圈的位置检测装置中,本发明人们研究了如下位置检测装置。即,本发明人们研究了如下的位置检测装置,其在基板具备发送线圈、以及在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下配置于发送线圈的内侧的第一接收线圈和第二接收线圈,使用穿过第一接收线圈以及第二接收线圈的磁通的变化对检测体的位移进行检测。另外,发送线圈形成为在相对于基板的面方向的法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的螺旋状。此外,第一接收线圈形成为正弦波状,第二接收线圈形成为余弦波状。
而且,在使用该位置检测装置对检测体的位置进行检测的情况下,检测体配置为与第一接收线圈以及第二接收线圈对置,在检测体位移时检测体与第一接收线圈以及第二接收线圈对置的面积发生变化。由此,穿过第一接收线圈以及第二接收线圈的磁场被在检测体产生的涡流抵消,因此根据检测体的位置,被抵消的磁场发生变化。因此,能够基于第一接收线圈的电压值以及第二接收线圈的电压值对检测体的位置进行检测。
然而,在这样的位置检测装置中,若在发送线圈的附近配置第一接收线圈以及第二接收线圈,则存在发送线圈的磁场不能均等地影响第一接收线圈以及第二接收线圈的可能性。换言之,第一接收线圈以及第二接收线圈中的特定位置与其他位置相比,发送线圈的磁场的影响可能变大。详细而言,在发送线圈的长度方向上的两端部,发送线圈的磁场容易集中,因此配置于发送线圈的长度方向上的两端部附近的第一接收线圈以及第二接收线圈可能受到发送线圈的磁场的影响较大。在该情况下,若将第一接收线圈形成为理想的闭环的正弦波状并且将第二接收线圈形成为理想的闭环的余弦波状,则发送线圈对第一接收线圈以及第二接收线圈的影响可能大不相同。因此,在这样的位置检测装置中,检测精度可能降低。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制检测精度降低的位置检测装置。
首先,参照图67以及图68详细地说明检测精度降低的原因。另外,图67是与图6对应的图,第一接收线圈120全部由实线表示,省略与构成第一接收线圈120的布线层连接的通孔140、连接布线150,第二接收线圈130等地进行图示。图68是与图6对应的图,第二接收线圈130全部由实线表示,省略与构成第二接收线圈130的布线层连接的通孔140、连接布线150,第一接收线圈120地进行图示。
如图67所示,在将第一接收线圈120形成为理想的闭环的正弦波状的情况下,构成两个区域。以下,将一方的区域设为第一区域120Ra,将另一方的区域设为第二区域120Rb。在该情况下,通过由发送线圈110引起的磁场而在第一接收线圈120产生的电流在构成第一区域120Ra的部分和构成第二区域120Rb的部分中方向相反。在图67中,为了能够容易理解电流的方向,以+符号表示第一区域120Ra并且以-符号表示第二区域120Rb。此外,如上述那样,由于在发送线圈110的长度方向上的两端部,发送线圈110的磁场容易集中,因此将容易受到发送线圈110的磁场集中所引起的影响的区域设为变化区域HR。换言之,将包含发送线圈110的长度方向上的端部、与发送线圈110的内侧的中心相比磁场变大的区域设为变化区域HR。另外,在以后的与图67对应的图中,也将容易受到发送线圈110的磁场集中所引起的影响的区域表示为变化区域HR。
在该情况下,第一区域120Ra以及第二区域120Rb与变化区域HR重叠的范围大致相等。此外,在第一接收线圈120产生的电流在构成第一区域120Ra的部分和构成第二区域120Rb的部分中方向相反。因此,在第一接收线圈120中,变化区域HR的影响容易被抵消。
另一方面,如图68所示,在将第二接收线圈130形成为理想的闭环的余弦波状的情况下,构成三个区域。以下,将三个区域中的位于端部的区域设为第三区域130Ra,将与第三区域130Ra相邻的区域设为第四区域130Rb,将隔着第四区域130Rb位于与第三区域130Ra相反一侧的区域设为第五区域130Rc。在该情况下,通过由发送线圈110引起的磁场而在第二接收线圈130产生的电流在构成第三区域130Ra的部分和构成第五区域130Rc的部分中方向相同,在构成第四区域130Rb的部分中方向相反。在图68中,为了能够容易理解电流的方向,以+符号表示第三区域130Ra以及第五区域130Rc,以-符号表示第四区域130Rb。
在该情况下,虽然在第三区域130Ra以及第五区域130Rc中存在与变化区域HR重叠的部分,但在第四区域130Rb中不存在与变化区域HR重叠的部分。即,在相同的方向上产生电流的第三区域130Ra以及第五区域130Rc受到变化区域HR的影响,电流向与第三区域130Ra以及第五区域130Rc相反的方向流动的第四区域130Rb不受变化区域HR的影响。因此,第二接收线圈130难以被抵消变化区域HR的影响,受到发送线圈110的磁场所引起的影响较大。因此,在使第一接收线圈120为理想的正弦波状并且使第二接收线圈130为理想的余弦波状的情况下,变化区域HR对第二接收线圈130带来的影响与变化区域HR对第一接收线圈120带来的影响相比非常大,检测精度可能降低。
因此,在本实施方式中,采用以下的构成。首先,如图69所示,第一接收线圈120形成为理想的闭环的正弦波状,如上述那样变化区域HR的影响变小。
另一方面,如图69以及图70所示,本实施方式的第二接收线圈130除了使变化区域HR的影响施加于第三区域130Ra以及第五区域130Rc之外,还施加于第四区域130Rb。详细而言,第二接收线圈130形成为从理想的正弦波错开规定量(但小于90°)的相位后的波形。即,第二接收线圈130形成为电流的流动方向成为相反方向的至少两个区域与变化区域HR重叠。而且,在第二接收线圈130产生的电流在第三区域130Ra和第五区域130Rc中为相同的方向,在第四区域130Rb中为相反的方向。因此,变化区域HR对第二接收线圈130的影响也容易被抵消,能够抑制检测精度降低。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,第一接收线圈120以及第二接收线圈130形成为,在法线方向上观察的情况下,电流的流动方向成为相反方向的至少两个区域与变化区域HR重叠。因此,能够降低变化区域HR的磁场对第一接收线圈120以及第二接收线圈130的影响,能够抑制检测精度降低。
(2)在本实施方式中,第一接收线圈120形成为正弦波状,第二接收线圈130形成为从正弦波错开规定量(但小于90°)的相位后的波形。因此,仅变更第二接收线圈130的形状即可,能够容易沿用以往的设计。
(第二十四实施方式的变形例)
对上述第二十四实施方式的变形例进行说明。在上述第二十四实施方式中,说明了将第一接收线圈120形成为理想的正弦波状并且将第二接收线圈130形成为从理想的正弦波错开规定量的相位后的波状的例子。在该情况下,如图71以及图72所示,也可以将第一接收线圈120形成为从理想的正弦波向正方向错开规定量后的波状并且将第二接收线圈130形成为从理想的正弦波向负方向错开规定量后的波状。据此,能够减小在第一接收线圈120和第二接收线圈130中从变化区域HR受到的影响的大小之差。因此,例如在想要改善旋转平板30旋转规定角度量时的精度的情况下、即在想要提高针对旋转平板30的特定角度的检测精度的情况下,能够使处理侧的设计变得容易。另外,在该构成中,正方向为第一方向,负方向为第二方向。
(第二十四实施方式的总结)
第二十四实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;以及
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,配置于所述发送线圈的内侧,
所述发送线圈形成为在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下以一方向为长度方向的螺旋状,
若将包含所述发送线圈中的所述长度方向的端部、且与所述发送线圈的内侧的中心相比磁场变大的区域设为变化区域(HR),则所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈形成为具有因所述发送线圈的磁场的影响而产生的电流成为相反方向的至少两个区域的闭环的波形,所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈彼此相位错开,而且形成为在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,所述成为相反方向的至少两个区域分别与变化区域重叠。
(观点2)
在观点1所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈形成为闭环的正弦波状,
所述第二接收线圈形成为将所述第一接收线圈在小于90°的范围内错开规定的相位量而成的波形。
(观点3)
在观点1所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈形成为将闭环的正弦波在小于90°的范围内向第一方向错开规定的相位量而成的波形,
所述第二接收线圈形成为将闭环的正弦波在小于90°的范围内向与所述第一方向相反一侧的第二方向错开规定的相位量而成的波形。
(第二十五实施方式)
对第二十五实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了印刷基板100的形状。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特表2019-507348号公报中提出了在基板配置线圈,并基于穿过的磁通的变化对检测体的位置进行检测的位置检测装置。另外,该位置检测装置中的基板形成为具有圆弧的圆状。
然而,这样的位置检测装置(即,基板)希望形成为与所配置的空间匹配的形状。
另外,在变更位置检测装置的形状的情况下,希望与位置检测装置(即,基板)的形状相应地也变更线圈的形状。
在本实施方式中,希望能够提供能够提高配置的自由度的位置检测装置。
具体而言,如图73所示,本实施方式的位置检测装置S1的印刷基板100形成为平面矩形形状。通过这样将印刷基板100形成为平面矩形形状,从而例如在从矩形形状的基板构成板中切出成为印刷基板100的部分时,能够抑制不要的部分变多,能够减少部件的浪费。
此外,在本实施方式中,在将印刷基板100形成为矩形形状时,以能够获得与印刷基板100为圆弧状(即,大致C状)的情况同样的检测精度的方式对第一接收线圈120以及第二接收线圈130的形状进行调整。即,即使将印刷基板100形成为矩形形状,也防止由第一接收线圈120以及第二接收线圈130包围的面积变小。
例如,在将形成于圆弧状的印刷基板100的第二接收线圈130形成于矩形形状的印刷基板100的情况下,成为图74那样的关系。图74将旋转平板30的中心轴作为基准C,将沿着以基准C为中心的半径r的虚拟圆的周向而形成的第二接收线圈130设为虚拟第二接收线圈J130。而且,图74示出了该虚拟第二接收线圈J130与形成于矩形形状的印刷基板100的第二接收线圈130的关系。
首先,虚拟第二接收线圈J130距离基准C的位置由下述数学式7、数学式8表示。另外,下述数学式将图74中的横轴设为x轴方向,将纵轴设为y轴方向,将周向的角度设为θ,如后述那样将振幅设为w。
(数7)xcos=(r+w×cosθ)×cosθ…(数学式7)
(数8)ycos=(r+w×cosθ)×sinθ…(数学式8)
此外,虽然未特别图示,但若将沿着以基准C为中心的半径r的虚拟圆的周向而形成的第一接收线圈120设为虚拟第一接收线圈,则虚拟第一接收线圈距离基准C的位置如下述数学式9、数学式10表示。
(数9)xsin=(r+w×sinθ)×cosθ…(数学式9)
(数10)ysin=(r+w×sinθ)×sinθ…(数学式10)
为了使圆弧状的虚拟第一接收线圈以及圆弧状的第二接收线圈130矩形化,如图75A所示那样,若将从基准C至形成于矩形形状的印刷基板100的第一接收线圈120以及第二接收线圈130的波形的中心为止的长度设为R,则满足下述数学式11即可。
(数11)r(θ)×cosθ=R…(数学式11)
而且,若将旋转平板30与第一接收线圈120以及第二接收线圈130重叠的微小面积设为ds,将第一接收线圈120以及第二接收线圈130的沿着从基准C向径向延伸的虚拟线K的振幅设为w,则微小面积ds由下述数学式12表示。
(数12)ds={(r+w)×dθ+(r-w)×ds}×(2W/2)
…(数学式12)
对该式进行运算则成为下述数学式13。
(数13)ds=2wrdθ…(数学式13)
通过上述数学式13,确认到微小面积ds与r成比例。而且,为了使旋转平板30与第一接收线圈120以及第二接收线圈130重叠的区域的面积不取决于角度地恒定,满足下述数学式14即可。
(数14)w(θ)∝1/r…(数学式14)
因此,本实施方式的第一接收线圈120以及第二接收线圈130以与由沿着以旋转平板30的中心轴为基准C的半径r的虚拟圆的圆弧而形成的虚拟第一接收线圈以及虚拟第二接收线圈J130包围的面积成为相同面积的方式,成为如下构成。即,第一接收线圈120以及第二接收线圈130的与从基准C向径向延伸的虚拟线K交叉的部分的振幅被设为和半径r成反比的值。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,印刷基板100形成为矩形形状。因此,例如在准备矩形板状的部件作为构成印刷基板100的印刷基板构成板,并从该印刷基板构成板中切出矩形形状的印刷基板100的情况下,能够减少不要的部分。因此,能够减少部件的浪费。
(2)在本实施方式中,第一接收线圈120以及第二接收线圈130的与从基准C向径向延伸的虚拟线K交叉的部分的振幅被设为和半径r成反比的值。因此,与形成虚拟第一接收线圈以及虚拟第二接收线圈J130的情况相比,能够抑制检测精度降低。此外,在本实施方式那样的构成中,如果将与从基准C向径向延伸的虚拟线K交叉的部分的振幅设为与半径r成反比,则上述的长度R不仅能够设为常数,还能够设为任意的函数。例如,若将任意的函数记载为f(θ),则图75B所示那样的关系成立。因此,印刷基板100(即,位置检测装置S1)也可以不是平面矩形形状,例如图75B所示那样,也可以形成为大致矩形形状的部分与大致圆弧状的部分连结而成的形状。即,根据本实施方式的构成,能够与所配置一侧的空间相应地自由变更位置检测装置S1(即,印刷基板100)的形状,能够提高配置的自由度。
(第二十五实施方式的总结)
第二十五实施方式如上述那样构成。因此,总而言之,可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;以及
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,配置于所述发送线圈的内侧,
所述检测体为圆板,在与所述基板对置的位置沿周向周期性地形成有在径向上凹陷的凹部(31),并配置为能够以所述圆板的中心轴为轴进行旋转,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈的与从所述基准向径向延伸的虚拟线(K)交叉的部分的振幅被设为与所述半径成反比的值,以使得所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈与沿着以所述圆板的中心轴为基准(C)的半径为r的虚拟圆的圆弧而形成的虚拟第一接收线圈以及虚拟第二接收线圈(J130)所包围的面积成为相同面积。
(第二十六实施方式)
对第二十六实施方式进行说明。本实施方式相对于第十六实施方式规定了印刷基板100的形状。其他与第十六实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在日本特许第5226694号公报中提出了在基板搭载有各种电子部件的电子装置。这样的电子装置通常通过密封部件密封基板而使用。另外,基板使用包含基材、形成于基材上的布线层、以及以覆盖布线层的方式配置的阻焊剂的基板。此外,阻焊剂使用由在120℃左右具有玻璃化转变温度的一般的材料构成的阻焊剂。
然而,在上述那样的电子装置中,在通过密封部件密封基板时存在弯曲的可能性。因此,考虑一边通过强制销夹持基板一边通过密封部件密封基板,例如考虑如上述第十六实施方式那样形成密封部件。
在该情况下,由于基板中的被强制销夹持的部分为与强制销抵接的状态,因此在形成密封部件时从密封部件露出。而且,若覆盖形成于基板的布线层的阻焊剂从密封部件露出,则密封部件与阻焊剂的线膨胀系数差引起的应力会根据使用环境而变大。此时,在阻焊剂可能产生裂纹,布线层可能由于裂纹到达布线层而露出。在该情况下,例如若将电子装置配置于填充有自动变速器油液等油的部分,则布线层由于油到达布线层而腐蚀。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够抑制布线层露出的电子装置。
具体而言,本实施方式的电子装置构成位置检测装置S1,基本的构成与上述第十六实施方式相同。而且,如图76所示,本实施方式的印刷基板100构成为具有基材1100、形成于基材1100上的布线层1200、以及覆盖形成于最表面的布线层1200的阻焊剂1300。
另外,基材1100通过使环氧树脂含浸于玻璃纤维而构成,并构成为玻璃化转变温度比阻焊剂1300高。例如,基材1100构成为具有使用环境温度以上的玻璃化转变温度。此外,在图76中,示出了具有双层的基材1100以及布线层1200的印刷基板100。在该情况下,阻焊剂1300侧的基材1100还被称作预浸料,隔着预浸料位于与阻焊剂1300相反一侧的基材1100还被称作芯材。此外,这里示出了具有双层的基材1100以及布线层1200的印刷基板100,但例如上述第一实施方式那样在具备四层布线层的情况下,具备至少四层布线层1200。
位置检测装置S1如上述第十六实施方式那样制造,成为在密封部件500形成有使印刷基板100露出的凹部560的状态。而且,在本实施方式中,印刷基板100中的从密封部件500露出的部分设为玻璃化转变温度比阻焊剂1300高的基材1100。即,阻焊剂1300以不从凹部560露出的方式图案化。另外,这样的阻焊剂1300通过进行使用了掩模的图案化而容易形成。
根据以上说明的本实施方式,使用发送线圈110、第一接收线圈120、第二接收线圈130,进行基于间隙用比较项δ的校正来计算旋转角度θ以及校正旋转角度θa。因此,能够获得与上述第一实施方式相同的效果。
(1)在本实施方式中,印刷基板100中的从密封部件500露出的部分设为玻璃化转变温度比阻焊剂1300高的基材1100。因此,能够在比阻焊剂1300的玻璃化转变温度高的温度下使用,能够抑制由于冷热循环而产生由与密封部件500的热膨胀系数差引起的裂纹。因此,能够抑制布线层1200从密封部件500露出,能够抑制布线层1200被腐蚀。例如,即使如第十五实施方式那样将位置检测装置S1配置于填充有自动变速器油液等油41的部分,也能够抑制布线层1200被腐蚀。因此,根据本实施方式的电子装置,还能够实现配置自由度的提高。
(第二十六实施方式的变形例)
对第二十六实施方式的变形例进行说明。在第二十六实施方式中,说明了印刷基板100由具有多个布线层1200的多层基板构成的例子,但印刷基板100也可以设为具有单一的布线层1200的单层基板。
(第二十六实施方式的总结)
第二十六实施方式如上述那样构成。另外,上述第二十六实施方式那样的电子装置在通过密封部件500密封未配置有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130的印刷基板100时,也为有益的构成。因此,总而言之,上述第二十六实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种电子装置,具备:
基板(100);以及
密封部件(50),密封所述基板,
所述密封部件形成有使所述基板的一部分露出的凹部(560),
所述基板具有基材(1100)、配置于所述基材上的布线层(1200)、以及覆盖所述布线层并被所述密封部件密封的阻焊剂(1300),
所述基材构成为玻璃化转变温度比所述阻焊剂高,
所述基板中的从所述凹部露出的部分被设为所述基材。
(第二十七实施方式)
对第二十七实施方式进行说明。本实施方式相对于第一实施方式变更了发送线圈110以及接收线圈120的构成,并与之相应地变更了印刷基板100以及密封部件500的形状。其他与第一实施方式相同,因此这里省略说明。
首先,在德国专利申请公开第102008012922号说明书中记载有下述位置检测装置,其具备发送线圈和多个接收线圈,并相对于由导电性材料构成的检测体即转子对置配置。
这样的位置检测装置近年来存在小型化的需求,需求兼顾小型化以及确保位置检测的精度。然而,若将位置检测装置整体小型化,则发送线圈以及接收线圈的尺寸变小,因此在检测体与位置检测装置之间产生的磁场、位置检测装置侧的检测信号变小,难以确保位置检测的精度。
因此,在本实施方式中,希望能够提供能够兼顾小型化以及确保位置检测的精度的位置检测装置。
在本实施方式中,例如图77所示,发送线圈110由在法线方向上观察的情况下外径不同的两个线圈111、112构成,这两个线圈111、112以相互不重叠的方式一笔书写而形成。发送线圈110具有外径较大的外侧线圈111、以及配置于外侧线圈111的内侧且外径比外侧线圈111小的内侧线圈112而构成。外侧线圈111以及内侧线圈112分别以大致圆环形状卷绕,除了连接部分,相互隔开距离地配置。以下,为了方便说明,将位于外侧线圈111与内侧线圈112的间隙的区域称作“间隙区域R2”。外侧线圈111以及内侧线圈112为了使在施加了交流电压时产生的磁场中的间隙区域R2中的方向一致而提高磁场的强度,其卷绕方向彼此相反。例如图77中箭头所示,在外侧线圈111沿顺时针卷绕的情况下,内侧线圈112沿其相反的逆时针卷绕。外侧线圈111和内侧线圈112的卷绕方向也可以与上述相反。如此,外侧线圈111以及内侧线圈112的匝数、卷绕方向等不限于图77所示的例子,能够适当变更。
接收线圈120、130在本实施方式中在法线方向上观察的情况下配置于由发送线圈110包围的间隙区域R2内。接收线圈120、130在本实施方式中为描绘闭环的正弦波状的曲线的图案形状,成为沿着发送线圈110的大致圆环形状。
另外,在图77中,将连接布线150中的连接于发送线圈110的布线由实线表示,将第一接收线圈120由单点划线表示,将第二接收线圈130由双点划线表示,将连接布线150中的连接于接收线圈120、130的布线由虚线表示。此外,在图77中,为了容易观察,省略了构成接收线圈120、130的一部分的上述的通孔140。
例如图78所示,本实施方式的印刷基板100形成为具有圆环形状的圆环部分、以及从该圆环部分突出的突出部的大致圆环形状。印刷基板100构成为圆环部分的外周与以轴向Da为中心的虚拟圆的圆周一致。而且,如图79所示,在印刷基板100形成有发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130。另外,在图79中,为了容易观察,将位置检测装置S1中的发送线圈110、第一接收线圈120、以及第二接收线圈130简化地示出。此外,在本实施方式中,例如图79、图80所示,位置检测装置S1与旋转平板30中的外周部分的整个区域隔开间隙d地对置配置。
在本实施方式中,例如图81所示,电路基板200配置于印刷基板100中的与形成各线圈110~130的部位不同的部位(例如突出部等)。
在本实施方式中,在密封部件500中,例如主部510为覆盖印刷基板100中的圆环部分的部分,连接器部520形成于覆盖突出部的部分。另外,在图78中,省略了位置检测装置S1中的用于向固定台40固定的固定构造,但未图示的固定构造例如形成于突出部的附近。
在本实施方式中,例如图82所示,电路基板200中的信号处理部210还可以构成为具有振荡部220、解调部230、AD转换部240、角度计算部270、输出部290、以及电源部310。
例如在本实施方式中,角度计算部270从AD转换部240直接输入第一转换信号S以及第二转换信号C,对使用了这些信号的反正切函数进行运算来计算旋转平板30的旋转角度。另外,对于接收线圈120、130的电信号中的电角度与旋转平板30的旋转角度θ(机械角)的关系,例如根据旋转平板30的凹凸构造33中的一个凹凸构造通过各接收线圈120、130上所需的旋转角度来决定。因此,能够基于电角度计算旋转平板30的旋转角度θ。而且,输出部290将角度计算部270计算出的旋转平板30的旋转角度输出到输出用的端子400。
以上为本实施方式的位置检测装置S1的构成。
〔发送线圈的效果〕
接下来,对发送线圈110包括外侧线圈111以及内侧线圈112而获得的效果进行说明。
首先,如图83所示,在构成为发送线圈700仅配置于接收线圈120、130的外侧的比较例的情况下,在接收线圈120、130仅产生由发送线圈700中的交流电流引起的磁场。而且,在接收线圈120、130产生的磁场随着从发送线圈700朝向径向上的中心侧离开规定以上而衰减。这里所说的径向上的中心侧是指,沿着以发送线圈700所构成的虚拟圆的中心为轴的径向,朝向该中心一侧。在比较例的情况下,在旋转平板30旋转时从接收线圈120、130产生的检测信号的振幅例如成为图84所示那样。
图84中的横轴的间隙(单位:mm)是指图80所示的位置检测装置与检测体的间隙d。图84中的横轴的振幅(单位:mV)是指从第一接收线圈120或者第二接收线圈130输出的正弦波或者余弦波的检测信号中的振幅。此外,图84所示的图表是将比较例以及实施例的各线圈中的共同的构成部分的尺寸以及配置关系设定为相同而进行模拟的计算结果。
比较例中的检测信号的振幅在间隙1.5mm时约为33.7mV,在间隙2.0mm时约为22.5mV,在间隙3.0mm时约为11.2mV,在间隙5.0mm时约为3.2mV。
与此相对,在由外侧线圈111以及内侧线圈112构成发送线圈110的第二十七实施方式(实施例)的情况下,从接收线圈120、130产生的检测信号的振幅如图84所示那样,大于比较例。具体而言,实施例中的检测信号的振幅在间隙1.5mm时约为40.5mV,在间隙2.0mm时约为26.1mV,在间隙3.0mm时约为12.6mV,在间隙5.0mm时约为3.4mV。这是因为在实施例中,在由接收线圈120、130包围的区域产生了外侧线圈111的磁场和内侧线圈112的磁场这两个磁场叠加后的磁场,伴随旋转平板30的旋转而产生的磁场的变化比比较例大。此外,外侧线圈111以及内侧线圈112的卷绕方向相反,电流的方向相反。因此,在位于外侧线圈111的内侧并且内侧线圈112的外侧的间隙区域R2中,由于外侧线圈111以及内侧线圈112的磁场的方向一致而使磁场增强,接收线圈120、130的检测信号也变大。由此,发送线圈110、第一接收线圈120以及第二接收线圈130即使在小型化的情况下,也能够确保间隙区域R2中的磁场的强度,进而抑制检测信号变小。
根据本实施方式,具备包括外侧线圈111以及内侧线圈112的发送线圈110、以及配置于夹在外侧线圈111与内侧线圈112之间的间隙区域R2的第一接收线圈120和第二接收线圈130。而且,基于来自接收线圈120、130的检测信号来计算检测体的位置。此外,发送线圈110构成为在施加了交流电流时从外侧线圈111以及内侧线圈112产生的磁场的方向在间隙区域R2中一致。因此,在向发送线圈110施加交流电流时能够提高在间隙区域R2产生的磁场的强度,能够将来自接收线圈120、130的检测信号中的振幅确保为规定以上。由此,即使在各线圈110~130整体被小型化的情况下,也成为抑制来自接收线圈120、130的检测信号的强度变小,能够确保位置检测的精度的位置检测装置S1。
(1)外侧线圈111以及内侧线圈112构成为连续的一个线圈即能够一笔书写,并且卷绕方向彼此相反。由此,外侧线圈111以及内侧线圈112的电流的方向相反,在位于它们之间的间隙区域R2中,外侧线圈111以及内侧线圈112引起的磁场的方向一致。因此,由接收线圈120、130包围的区域中的磁场的变化变大,能够确保来自接收线圈120、130的检测信号的强度。
(2)接收线圈120、130成为一方为正弦波状、另一方为余弦波状的闭环的图案形状,并输出正弦波、余弦波的电信号。
(第二十七实施方式的变形例)
第二十七实施方式的位置检测装置S1也可以是第一接收线圈120以及第二接收线圈130的图案形状形成为螺旋形状。
例如接收线圈120、130分别如图85所示成为描绘螺旋形状的图案形状。具体而言,例如接收线圈120、130成为以一边改变直径一边描绘四边形的方式形成的螺旋形状的布线图案。另外,螺旋形状不限于描绘四边形,也可以描绘圆形、扇形等其他图案。例如,第一接收线圈120构成为在间隙区域R2中具有相互分离配置的螺旋线圈122、123。此外,第二接收线圈130构成为在间隙区域R2中具有相互分离配置的螺旋线圈133、134。
根据本变形例,也成为可获得与上述第二十七实施方式相同的效果的位置检测装置S1。
(1)在本实施方式中,接收线圈120、130形成为螺旋形状。由此,与接收线圈120、130的一方描绘正弦波状的曲线、另一方描绘余弦波状的曲线的图案形状的情况相比,形成于印刷基板100的布线层数变少,能够更简便地制造。
(第二十七实施方式的总结)
第二十七实施方式及其变形例通过如上述那样构成,从而即使在各线圈110~130整体被小型化的情况下,也能够将来自接收线圈120、130的检测信号的强度确保为规定以上,能够确保位置检测的精度。因此,总而言之,上述第二十七实施方式可以说具备以下的观点。
(观点1)
一种位置检测装置,具备:
基板(100),与作为旋转体的检测体(30)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板,包括外侧线圈(111)以及配置于所述外侧线圈的内侧的内侧线圈(112);
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下,配置于夹在所述外侧线圈与所述内侧线圈之间的间隙区域(R2);以及
信号处理部(210),基于所述第一接收线圈输出的检测信号以及所述第二接收线圈输出的检测信号,导出所述检测体的位置,
所述外侧线圈以及所述内侧线圈在对所述发送线圈施加了交流电流时所产生的磁场的方向在所述间隙区域中一致。
(观点2)
在观点1所记载的位置检测装置中,所述外侧线圈以及所述内侧线圈构成连续的一个线圈并且卷绕的方向彼此相反。
(观点3)
在观点1或2所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈中的一方为正弦波状的图案形状,另一方为余弦波状的图案形状。
(观点4)
在观点1或2所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈为螺旋形状。
(其他实施方式)
本申请以实施方式为基准进行了记述,但应理解为本申请不限于该实施例、构造。本申请也包含各种变形例、等同范围内的变形。除此之外,各种组合、方式,进而包含其中仅一要素、其以上、或者其以下的其他组合、方式也落入本申请的范围、思想范围内。
例如,上述各实施方式中的位置检测装置S1也可以搭载于车辆以外而使用。
此外,上述各实施方式中的位置检测装置S1也能够适当组合。
而且,在上述各实施方式中,说明了信号处理部210设置于电路基板200的例子。然而,信号处理部210也可以设置于ECU 4。即,也可以从印刷基板100输出第一电压值V1、第二电压值V2等,并在ECU 4所具备的信号处理部210中进行各种运算。
而且,在上述各实施方式中,说明了使用电压值作为各接收线圈的特性值的例子。然而,各接收线圈的特性值还可以是电流值,也可以是电感值。这样的位置检测装置S1由于特性值根据位置检测装置S1与旋转平板30之间的间隙d而变化,因此也能够获得与上述各实施方式相同的效果。
本申请所记载的控制部(例如信号处理部210)及其方法还可以通过构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能的处理器以及存储器而提供的专用计算机来实现。或者,本申请所记载的控制部及其方法还可以通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的专用计算机来实现。或者,本申请所记载的控制部及其方法还可以通过由下述组合构成的一个以上的专用计算机来实现,该组合是编程为执行一个至多个功能的处理器以及存储器、与由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令而存储于计算机可读取的非过渡有形记录介质中。
(本申请的公开)
对于上述的本申请,例如能够作为以下所示的观点而掌握。
[第一观点]
位置检测装置具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧;以及
信号处理部(210),基于所述第一接收线圈的第一特性值以及所述第二接收线圈的第二特性值,在考虑了所述检测体与所述基板的间隙的基础上导出所述检测体的位移量。
[第二观点]
在第一观点所记载的位置检测装置中,所述信号处理部基于作为所述第一特性值的所述第一接收线圈的电压值以及作为所述第二特性值的所述第二接收线圈的电压值,使用平方和导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项导出所述检测体的位移量。
[第三观点]
在第一观点所记载的位置检测装置中,所述信号处理部基于作为所述第一特性值的与所述第一接收线圈的电压值相关的极小峰值以及极大峰值来导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ1),并且基于作为所述第二特性值的与所述第二接收线圈的电压值相关的极小峰值以及极大峰值来导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ2),使用各所述间隙用比较项对所述检测体的位移量进行检测。
[第四观点]
在第一观点所记载的位置检测装置中,所述基板除了具有所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈之外还具有第三接收线圈(170),
所述信号处理部除了作为所述第一特性值的所述第一接收线圈的电压值以及作为所述第二特性值的所述第二接收线圈的电压值之外,还基于作为所述第三接收线圈的第三特性值的电压值,使用平方和导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项对所述检测体的位移量进行检测。
[第五观点]
位置检测装置具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧;以及
信号处理部(210),基于所述发送线圈的特性值,在考虑了所述检测体与所述基板的间隙的基础上导出所述检测体的位移量。
[第六观点]
在第五观点所记载的位置检测装置中,所述信号处理部导出作为所述特性值的与所述发送线圈的频率相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项(δ)对所述检测体的位移量进行检测。
[第七观点]
在第二至四、第六观点中的任一个所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈被配置成输出不同相位的电压值,
所述信号处理部具有角度计算部(270),该角度计算部运算基于所述第一接收线圈的电压值以及所述第二接收线圈的电压值的反正切函数来生成反正切信号,
所述角度计算部使用基于所述间隙用比较项的校正项来生成所述反正切信号。
[第八观点]
在第七观点所记载的位置检测装置中,所述信号处理部具有增益-偏移-相位校正部(260),该增益-偏移-相位校正部对所述间隙用比较项与预先导出的校正项用数据进行比较来导出所述校正项,所述校正项用数据是和与所述角度计算部中所使用的校正项的关系相关的数据,
所述角度计算部使用在所述增益-偏移-相位校正部中导出的校正项来生成所述反正切信号。
[第九观点]
在第二至四、第六、第七观点中的任一个所记载的位置检测装置中,所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈被配置为输出不同相位的电压值,
所述信号处理部具有:角度计算部(270),其运算基于所述第一接收线圈的电压值以及所述第二接收线圈的电压值的反正切函数来生成反正切信号;和区间校正部(280),其生成并输出对所述反正切信号进行校正而得到的校正反正切信号,
所述区间校正部使用基于所述间隙用比较项的校正值生成所述校正反正切信号。
[第十观点]
在第九观点所记载的位置检测装置中,所述区间校正部对所述间隙用比较项与预先导出的区间用校正数据进行比较来导出所述校正值,所述区间用校正数据是和与所述区间校正部中所使用的校正值的关系相关的数据。
[第十一观点]
在第一至十观点中的任一个所记载的位置检测装置中,所述检测体为圆板,所述检测体在与所述基板对置的位置沿周向周期性地形成有在径向上凹陷的凹部(31),并配置为能够以所述圆板的中心轴为轴进行旋转,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的旋转而周期性地变化的电压值。
[第十二观点]
在第一至十的观点中的任一个所记载的位置检测装置中,所述检测体为圆板,所述检测体在与所述基板对置的位置沿周向周期性地形成有在厚度方向上凹陷的凹部(36),并配置为能够以所述圆板的中心轴为轴进行旋转,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的旋转而周期性地变化的电压值。
[第十三观点]
在第一至十的观点中的任一个所记载的位置检测装置中,所述检测体形成为板状,能够沿一方向位移,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的位移而周期性地变化的电压值。
Claims (13)
1.一种位置检测装置,其特征在于,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧;以及
信号处理部(210),基于所述第一接收线圈的第一特性值以及所述第二接收线圈的第二特性值,在考虑了所述检测体与所述基板的间隙的基础上导出所述检测体的位移量。
2.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述信号处理部基于作为所述第一特性值的所述第一接收线圈的电压值以及作为所述第二特性值的所述第二接收线圈的电压值,使用平方和导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项导出所述检测体的位移量。
3.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述信号处理部基于作为所述第一特性值的与所述第一接收线圈的电压值相关的极小峰值以及极大峰值来导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ1),并且基于作为所述第二特性值的与所述第二接收线圈的电压值相关的极小峰值以及极大峰值来导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ2),使用各所述间隙用比较项对所述检测体的位移量进行检测。
4.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述基板除了具有所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈之外还具有第三接收线圈(170),
所述信号处理部除了作为所述第一特性值的所述第一接收线圈的电压值以及作为所述第二特性值的所述第二接收线圈的电压值之外,还基于作为所述第三接收线圈的第三特性值的电压值,使用平方和导出与所述间隙相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项对所述检测体的位移量进行检测。
5.一种位置检测装置,其特征在于,具备:
基板(100),与能够位移的检测体(30、37)对置地配置;
发送线圈(110),形成于所述基板;
第一接收线圈(120)以及第二接收线圈(130),在相对于所述基板的面方向而言的法线方向上观察的情况下配置于所述发送线圈的内侧;以及
信号处理部(210),基于所述发送线圈的特性值,在考虑了所述检测体与所述基板的间隙的基础上导出所述检测体的位移量。
6.如权利要求5所述的位置检测装置,其特征在于,
所述信号处理部导出作为所述特性值的与所述发送线圈的频率相关的间隙用比较项(δ),并使用所述间隙用比较项(δ)对所述检测体的位移量进行检测。
7.如权利要求2~4、6中任一项所述的位置检测装置,其特征在于,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈被配置成输出不同相位的电压值,
所述信号处理部具有角度计算部(270),该角度计算部运算基于所述第一接收线圈的电压值以及所述第二接收线圈的电压值的反正切函数来生成反正切信号,
所述角度计算部使用基于所述间隙用比较项的校正项来生成所述反正切信号。
8.如权利要求7所述的位置检测装置,其特征在于,
所述信号处理部具有增益-偏移-相位校正部(260),该增益-偏移-相位校正部对所述间隙用比较项与预先导出的校正项用数据进行比较来导出所述校正项,所述校正项用数据是和与所述角度计算部中所使用的校正项的关系相关的数据,
所述角度计算部使用在所述增益-偏移-相位校正部中导出的校正项来生成所述反正切信号。
9.如权利要求2~4、6中任一项所述的位置检测装置,其特征在于,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈被配置为输出不同相位的电压值,
所述信号处理部具有:角度计算部(270),其运算基于所述第一接收线圈的电压值以及所述第二接收线圈的电压值的反正切函数来生成反正切信号;和区间校正部(280),其生成并输出对所述反正切信号进行校正而得到的校正反正切信号,
所述区间校正部使用基于所述间隙用比较项的校正值生成所述校正反正切信号。
10.如权利要求9所述的位置检测装置,其特征在于,
所述区间校正部对所述间隙用比较项与预先导出的区间用校正数据进行比较来导出所述校正值,所述区间用校正数据是和与所述区间校正部中所使用的校正值的关系相关的数据。
11.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述检测体为圆板,所述检测体在与所述基板对置的位置沿周向周期性地形成有在径向上凹陷的凹部(31),并配置为能够以所述圆板的中心轴为轴进行旋转,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的旋转而周期性地变化的电压值。
12.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述检测体为圆板,所述检测体在与所述基板对置的位置沿周向周期性地形成有在厚度方向上凹陷的凹部(36),并配置为能够以所述圆板的中心轴为轴进行旋转,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的旋转而周期性地变化的电压值。
13.如权利要求1所述的位置检测装置,其特征在于,
所述检测体形成为板状,能够沿一方向位移,
所述发送线圈被施加交流电流,
所述第一接收线圈以及所述第二接收线圈输出因所述检测体所引起的涡流而伴随所述检测体的位移而周期性地变化的电压值。
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