[發(fā)明專利]多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010585964.9
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102128640A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴田伸二;林康一
• 申請（專利權(quán)）人: 大隈株式會社
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2009年12月24日提交的申請?zhí)枮?009-292202的日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器，所述多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器包括具有便于裝配的結(jié)構(gòu)的兩個或兩個以上解算器(resolver)。

背景技術(shù)

日本專利申請JP?3414953A公開了一種傳統(tǒng)多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器，該多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器具有旋轉(zhuǎn)軸和能夠檢測軸在一次旋轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)角度的解算器。該多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器能夠通過將解算器定位在減速軸上來檢測軸的多次旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角，例如數(shù)百次旋轉(zhuǎn)，該減速軸的速度從旋轉(zhuǎn)軸的速度減少。

本申請的圖5與JP?3414953A的圖1相關(guān)，該圖為示出絕對編碼器的一個實施例的在軸向上的剖視圖，其中三個磁阻型解算器同軸放置。圖6為沿著圖5中的線I-I截取的剖視圖。

各自分別由定子61A、63A、65A和轉(zhuǎn)子60、62、64形成的三個解算器同軸設(shè)置。輸入軸19經(jīng)軸承90、95由殼體81、84支撐。轉(zhuǎn)子60和非磁性齒輪25通過靜配合(interference?fit)連接到輸入軸19。軸20經(jīng)軸承(未示出)由殼體81、84支撐。非磁性齒輪26、27、29通過靜配合連接到軸20。轉(zhuǎn)子62和非磁性齒輪28經(jīng)軸承93通過靜配合連接到輸入軸19。轉(zhuǎn)子64和非磁性齒輪30經(jīng)軸承94通過靜配合連接到輸入軸19。

減速齒輪機構(gòu)由齒輪25與齒輪26之間、齒輪27與齒輪28之間以及齒輪29與齒輪30之間的嚙合形成。分別為，齒輪28與轉(zhuǎn)子62成對，并且齒輪30與轉(zhuǎn)子64成對。減速齒輪機構(gòu)使得輸入軸19每旋轉(zhuǎn)24轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子62旋轉(zhuǎn)，并且輸入軸19每旋轉(zhuǎn)25轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子64旋轉(zhuǎn)一次。

如圖6所示，定子63A和轉(zhuǎn)子62二者均通過對由鑄模沖壓(die?blanking)制成的磁性材料的薄板進行層壓來形成。轉(zhuǎn)子62具有被設(shè)置為繞旋轉(zhuǎn)軸80的中心離心旋轉(zhuǎn)的圓柱形狀。定子63A設(shè)有四個極齒101至104，繞各個極齒纏繞有四個繞組111至114中的一個。類似地，定子61A(參考圖8)設(shè)有繞組121至124(圖6中未示出)，并且定子65A(參考圖8)設(shè)有繞組131至134(圖6中未示出)。這些繞組中的每一個包括勵磁線圈和感應(yīng)線圈。

圖7示出了繞組111至114、121至124以及131至134的布局。圖7中的圓圈1-10表示接到設(shè)置在印刷電路板51、52上的連接器68上的各個接頭，印刷電路板51、52分別設(shè)置在61A與63A之間以及63A與65A之間。每一個圓圈標注的數(shù)字代表連接器68的管腳的管腳號。圖8示出了圖6所示的繞組與圖7中的勵磁線圈號和感應(yīng)線圈號之間的關(guān)系。例如，圖7示出了定子63A的繞組111由勵磁線圈f1和感應(yīng)線圈a3形成。繞組之間以及繞組與連接器68之間的連接通過將接頭焊接到印刷電路板51、52上來實現(xiàn)。

在由定子63A和轉(zhuǎn)子62形成的解算器中，通過在連接器68的管腳2和4之間施加脈沖電壓，在連接器68的管腳5和管腳4之間以及管腳6和管腳4之間產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角一致的電壓。輸入軸19達到25轉(zhuǎn)的絕對位置能夠通過對產(chǎn)生的電壓進行插值運算檢測到。此外，另外兩個解算器具有與由定子63A和轉(zhuǎn)子62形成的解算器類似的結(jié)構(gòu)，即，分別由定子61A和轉(zhuǎn)子60以及由定子65A和轉(zhuǎn)子64形成的結(jié)構(gòu)。這兩個解算器能夠分別檢測輸入軸在一轉(zhuǎn)和24轉(zhuǎn)時的絕對位置。輸入軸19達到600轉(zhuǎn)的位置能夠通過對由這三個解算器檢測到的三個絕對位置的值進行數(shù)值處理精確地檢測到。

發(fā)明內(nèi)容

在上述傳統(tǒng)多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器中，因為多個解算器使用單獨的定子部，要求高度精確地裝配定子部。此外，因為多個解算器在軸向上一前一后地放置，在安裝多個解算器之后采用繞線機直接纏繞繞組是有問題且難以完成的。另外，在圍繞極齒纏繞繞組之后通過焊接到印刷電路板上來將各個繞組共同連接到多個解算器是必要的。

本發(fā)明提供一種包括多個解算器的多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器。該多次旋轉(zhuǎn)角度傳感器進一步包括：多個轉(zhuǎn)子，各個轉(zhuǎn)子利用減速機構(gòu)相對于輸入軸以不同的方式旋轉(zhuǎn)；以及共用的定子部，其環(huán)繞各個轉(zhuǎn)子并且包括與轉(zhuǎn)子相等數(shù)量的極齒組。轉(zhuǎn)子和繞轉(zhuǎn)子布置的極齒組形成解算器。多個解算器中的至少兩個解算器設(shè)置在與各個轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心軸垂直的單個平面中。環(huán)繞各個轉(zhuǎn)子的共用的定子部通過層壓電磁鋼片來形成，各個電磁鋼片具有包含用于各個轉(zhuǎn)子的多個極齒組的相同形狀。