專利名稱：位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位置傳感器，該位置傳感器包括勵(lì)磁線圈和檢測 線圈，且被設(shè)置成基于檢測線圈檢測的勵(lì)磁信號來計(jì)算檢測線圈的位 置。
背景技術(shù)：
在此之前，大功率的無刷電機(jī)已應(yīng)用在混合電動車輛或電動車輛 上。為了控制混合電動車輛中的無刷電機(jī)，有必要精確的檢測電機(jī)輸 出軸的旋轉(zhuǎn)位置。這是因?yàn)闉榱丝刂泼總€(gè)線圈的通電切換，必須要檢 測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置(轉(zhuǎn)角)。尤其是在車輛中，頓動(cogging)易于惡化 駕駛性能，從而存在減少這種頓動(cogging)的需求。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)， 就有必要要求通電的準(zhǔn)確切換。
為了檢測車輛上電機(jī)軸的位置，解算器(Resolver)以其良好的耐高 熱性、抗噪音性、抗震動性以及抗高濕性等而被使用。解算器包括在 電機(jī)內(nèi)部，直接附在在轉(zhuǎn)子軸上。
這種解算器中的一種是變磁阻(VR)解算器。這種VR解算器利 用了磁路間隙的改變而引起的變壓器效率的變化。當(dāng)轉(zhuǎn)子的形狀設(shè)計(jì) 成間隙能根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置而周期性的變化時(shí)，旋轉(zhuǎn)位置就能在不需要轉(zhuǎn) 子中連線的情況下被檢測。當(dāng)前可用的 VR解算器己在如 JP8-178610(1996)A和 JP6-229780(1994)A中公開。在這個(gè)構(gòu)造中，勵(lì)磁線圈和檢測線圈以一 個(gè)槽距被纏繞在槽上。這使得機(jī)械纏繞、解算器、同步機(jī)以及其他能 夠?qū)崿F(xiàn)。
然而，在JP8-178610(1996)A和JP6-229780(1994)A中公開的位置 傳感器有以下的缺點(diǎn)。
具體而言，產(chǎn)生勵(lì)磁信號的勵(lì)磁線圈通過繞轉(zhuǎn)線圈制成，這是難 以制造的，并且可靠性低，且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上情況而做出的，并且目標(biāo)是提供一種易于制造、 可靠性高和成本低的位置傳感器。
本發(fā)明另外的目標(biāo)和優(yōu)勢將部分在以下的描述中揭示，部分將可 從描述中顯而易見，或者可能從發(fā)明的實(shí)踐中獲知。本發(fā)明的目標(biāo)和 優(yōu)勢可能通過所附的權(quán)利要求特別指出的工具和組合中實(shí)現(xiàn)或獲得。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提供一種位置傳感器，包括產(chǎn)生勵(lì)磁 信號的勵(lì)磁線圈；檢測由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勵(lì)磁信號的檢測線圈；位置 計(jì)算器，它基于檢測線圈檢測到的勵(lì)磁信號來計(jì)算檢測線圈的位置， 其中勵(lì)磁線圈是板狀的導(dǎo)體，包括多個(gè)起線圈作用的垂直彎曲的片 段以及提供在這些片段兩側(cè)的連接這些片段的連接線部分。
根據(jù)上述的位置傳感器，勵(lì)磁線圈由擠壓加工(pressing work)得 到的板狀的部件做成，它并不需要任何線圈繞組，所以使之易于制造， 提高了線圈的可靠性且降低了成本。優(yōu)選地，在上述位置傳感器中，勵(lì)磁線圈由正弦線圈和余弦線圈 中的一個(gè)組成，并且各個(gè)片段具有不同的寬度。
即使各個(gè)片段寬度相等但以不同的節(jié)距(間隔)布置，也可以形 成正弦線圈和余弦線圈。然而，這種情況在通過將其中一個(gè)線圈的垂 直彎曲片段插入另一個(gè)線圈的沖壓孔而整體裝配正弦線圈和余弦線圈 時(shí)，會產(chǎn)生問題。
在各個(gè)片段寬度相等但以不同的節(jié)距設(shè)置的情形下，沖壓孔及里 面被插入的片段不容易被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?。特別的，對于尺寸減小的位置 傳感器，這個(gè)缺陷將導(dǎo)致問題。因此位置傳感器的尺寸必須加大。另 一方面，本發(fā)明中的位置傳感器被配置成各個(gè)片段寬度不等但以均一 的節(jié)距布置，來與正弦曲線和余弦曲線的基(峰和谷的中點(diǎn))周圍的 部分相對應(yīng)，這樣沖壓孔和相關(guān)的片段就容易被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，從而?得到緊密的位置傳感器。
位置傳感器優(yōu)選地被配置為，正弦線圈和余弦線圈一個(gè)放置在另 一個(gè)上面，從而垂直的彎曲片段的末端能被設(shè)置在同一水平上。垂直 的彎曲片段在高度方向上相對于轉(zhuǎn)子位置的精確度將直接影響到位置 傳感器的位置精確度。相應(yīng)地，在裝配分別通過擠壓加工制成的正弦 線圈和余弦線圈用作勵(lì)磁線圈時(shí)，正弦線圈的垂直彎曲片段和余弦線 圈的垂直彎曲片段在高度上一致很重要。
而且，位置傳感器被優(yōu)選地配置為，其片段與其連接線部分通過 擠壓加工制造。相應(yīng)地，勵(lì)磁線圈能很容易地通過將電流流到每一線 圈兩端(連接導(dǎo)線部分)而得到通電。也就是說，各個(gè)片段間不需要 接線，從而易于制造并且便宜的位置傳感器也就能實(shí)現(xiàn)了。
在位置傳感器中，優(yōu)選地，勵(lì)磁線圈和檢測線圈分別以環(huán)狀形成， 以檢測檢測線圈的旋轉(zhuǎn)位置。相應(yīng)地，位置傳感器能被安裝在混合電動車輛和其他車輛的電機(jī)軸上，并且被用作旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
另外，提供給勵(lì)磁線圈的電流是以余弦曲線表示的余弦波或者以 正弦曲線表示的正弦波，它已經(jīng)被高頻調(diào)制。如果幾kHz的正弦波或 余弦波被直接提供到通過沖壓得到的板狀的片段上時(shí)，可能不會產(chǎn)生
足夠強(qiáng)度的磁通量。但是，正弦或余弦波已被幾百kHz的高頻AM調(diào)
制，從而，即使板狀片段通過高頻率也能夠產(chǎn)生強(qiáng)磁通量。
當(dāng)位置傳感器被安裝在混合電動車輛或其他車輛的電機(jī)軸上時(shí)， 位置傳感器的位置在電機(jī)軸上的軸方向可以變化。但是，根據(jù)本發(fā)明 的位置傳感器，即使當(dāng)轉(zhuǎn)子在軸方向上移置時(shí)，這種移置也不可能會 影響檢測輪轉(zhuǎn)位置的精確度。


合并在本說明書中且構(gòu)成本說明書一部分的附圖，示出了本發(fā)明 的實(shí)施例，并且與描述一起，用于闡述該發(fā)明的目的、優(yōu)勢和原理。
在圖中，
圖1是示出了余弦線圈和正弦線圈的整個(gè)構(gòu)造以及各個(gè)線圈產(chǎn)生
的磁通量的強(qiáng)度的圖2是在其制造過程中余弦線圈的局部視圖； 圖3是余弦線圈的局部視圖4是在其制造過程中正弦線圈的局部視圖5是正弦線圈的局部視圖6是圖2中余弦線圈的放大局部視圖7A到7C是圖3中余弦線圈的放大局部視圖8是示出了片段和連接線部分關(guān)系的視圖9是處于裝配狀態(tài)中的圖IO中余弦線圈和正弦線圈的中央剖視
圖IO是示出了處于裝配狀態(tài)中的余弦線圈和正弦線圈的視圖；圖11是處于裝配狀態(tài)的余弦線圈和正弦線圈的立體圖； 圖12A是本體的剖視圖12B是圖12A中沿線A-A所取的本體的剖視圖13A和13B是示出處于裝配狀態(tài)中的余弦線圈和正弦線圈的視
圖14是示出了余弦線圈和正弦線圈被安裝在本體中的狀態(tài)的視
圖15是示出了余弦線圈被安裝在本體中的放大局部視圖； 圖16是解算器的定子的立體圖； 圖17是解算器的轉(zhuǎn)子的立體圖18是示出了解算器中定子和轉(zhuǎn)子位置關(guān)系的剖視圖； 圖19是示出了解算器的位置檢測控制的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將結(jié)合附圖，詳細(xì)描述實(shí)施本發(fā)明的2X位置傳感器的優(yōu)選實(shí) 施例。將結(jié)合圖1至圖8，解釋勵(lì)磁線圈的構(gòu)造及其制造方法。圖1 (a) 的上部示出了余弦線圈1的整個(gè)構(gòu)造，并且下部示出了正弦線圈2的 整個(gè)構(gòu)造。
在余弦線圈1和正弦線圈2的制造過程中，在本實(shí)施例中的厚度 為0.3mm的黃銅板首先接受擠壓沖壓加工(press punching work)。圖2 是通過擠壓沖壓加工得到的余弦線圈1的放大局部視圖，并且圖4是 通過同樣的方式得到的正弦線圈2的放大局部視圖。余弦線圈1形成 有在兩側(cè)的連接線部分12A、 12B、 12C和12D。在余弦線圈1中，8 對(共16個(gè))片段11被形成，以連接連接線部分12A和12B。圖6 是圖2中余弦線圈1的放大局部視圖。在一側(cè)的8個(gè)片段IIA至11H 與在另一側(cè)的那些關(guān)于中心孔18的中央線是對稱關(guān)系。
第二，這16個(gè)片段IIA到IIH通過擠壓加工，關(guān)于每個(gè)連接線 部分12A至12D，被垂直彎曲。通過這種擠壓加工所得到的余弦線圈1在圖3中示出。圖7A到7C示出了具有垂直彎曲片段的余弦線圈1, 與圖6所示的局部相對應(yīng)。具體而言，圖7A是余弦線圈1的正視圖， 與圖3所示的局部相對應(yīng)，圖7B是仰視圖，并且圖7C是左側(cè)視圖。 11A到11H的每個(gè)片段在它的基部以直角彎曲，并與每個(gè)連接線部分 12A到12D垂直。圖8是示出了一種狀態(tài)的放大視圖，在所述視圖中， 片段11A至11H (下文也稱作"11")中的一個(gè)以直角向連接線部分 12A至UD(下文也稱作"12")中的一個(gè)彎曲。
垂直彎曲的片段11的末端位于同一水平(高度)，如圖7B所示。
圖4示出了通過擠壓沖壓加工得到的正弦線圈2的形狀。正弦線 圈2被設(shè)計(jì)成外部寬度大于余弦線圈1。正弦線圈2形成有在兩側(cè)上的 連接線部分16A、 16B、 16C和16D。在正弦線圈2中，形成8對(共 16個(gè))片段15 (15A、 15B…)以連接連接線部分16A和16B。用于 片段15的參考符號與圖2中那些的基本相同，因此，在圖4中只給出 參考符號15A和15B，并且在下文中稱之為"15"。
正弦線圈2的每個(gè)片段15的高度被設(shè)計(jì)成高于余弦線圈1的每個(gè) 片段ll的高度，從而響應(yīng)每個(gè)片段15的高度，其節(jié)距也更寬。
通過擠壓加工，將這16個(gè)片段15分別關(guān)于連接線部分16A到 16D，以直角彎曲。通過這種擠壓加工得到的正弦線圈2在圖5中示出。
如圖l(a)所示，正弦線圈2與余弦線圈1彼此以異相位卯。電 氣角移置。
余弦線圈1在左端具有輸入端13，并且在右端具有輸出端14。那 些輸入端13和輸出端14通過按連接線部分12A、 12B、 12C、 12D、 12E、 12F、 12G和12H順序的連接線部分彼此連接。下文假設(shè)一種情形，其中，有電流從連接線部分12A流至連接線
部分12B。在中央線23的每一側(cè)的8個(gè)片段，即一共16個(gè)片段11A 至IIH，關(guān)于中央線23對稱地形成。當(dāng)電流從圖中片段11的底部流 向頂部時(shí)，會在片段11的周圍產(chǎn)生磁場。片段11被準(zhǔn)確定位在適當(dāng) 的位置。相應(yīng)地，在16個(gè)位置所產(chǎn)生的磁場被加總，余弦線圈l所產(chǎn) 生的磁場表現(xiàn)為在圖1 (b)中的上部的余弦曲線C1。
具體而言，例如，下文假設(shè)有對應(yīng)于從連接線部分12A流到連接 線部分12B的電流的右半部分的流過8個(gè)片段IIA至IIH的電流，和 對應(yīng)于從連接線部分12C流到連接線部分12D的電流的左半部分的流 過8個(gè)片段IIA至IIH的電流。這些電流形成了相對于在彼此面對的 IIH和IIH之間的間隙19A而沿圓周流動的電流，因此產(chǎn)生了以與圖 紙垂直的從前到后的方向的磁通量(余弦曲線C1)。
此外，下文假設(shè)有對應(yīng)于從連接線部分12C流到連接線部分12D 的電流的右半部分的流過8個(gè)片段IIA至IIH的電流，和對應(yīng)于從連 接線部分12E流到連接線部分12F的電流的左半部分的流過8個(gè)片段 IIA至11H的電流。這些電流形成了相對于在彼此面對的IIH和11H 之間的間隙19B而沿圓周流動的電流，因此產(chǎn)生了以與圖紙垂直的從 后到前的方向的磁通量(余弦曲線C2)。
上述磁通量可以定義余弦曲線的一個(gè)周期。
在本實(shí)施例中，余弦曲線C1和C2的形狀，通過使用具有不同寬 度的片段11而不是以不同的節(jié)距安置片段11來調(diào)整。
正弦曲線2與余弦曲線1的構(gòu)造基本相同，除了片段15高于余弦 曲線1的那些片段，并且從余弦曲線1的片段11以異相位90°移置。 圖IO示出了處于裝配狀態(tài)中的余弦曲線1和正弦曲線2。圖9是圖10 所示的裝配的余弦線圈1和正弦線圈2的剖視圖。另一方面，正弦線圈2須被設(shè)計(jì)成使得每個(gè)片段15要高于余弦曲 線1的每個(gè)片段11，用于裝配余弦線圈1和正弦線圈2，使得正弦線
圈2的每個(gè)片段15都能被插入在余弦線圈1中所形成的沖壓孔中，如 圖9和圖10所示。在裝配狀態(tài)下，正弦線圈2的每個(gè)片段15的高度 與余弦線圈1的每個(gè)片段11的高度須幾乎相等。換言之，當(dāng)正弦線圈 2和余弦線圈l被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)的上面時(shí)，片段15和11的末端 必須位于同一水平。
以這種構(gòu)造，轉(zhuǎn)子整個(gè)周圍的空氣間隙是均一的。這使得能夠正 確測量轉(zhuǎn)角，而不需要通過電路的補(bǔ)償或校正，從而消除了對補(bǔ)償電 路的需要，導(dǎo)致了成本降低。
為了將空氣間隙保持在預(yù)定值，因此，有必要正確定位余弦線圈 1的片段11和正弦線圈2的片段15。為了達(dá)到這個(gè)目的，在本實(shí)施例 中，使用圖12A中的樹脂本體31。圖12B是沿著圖12A中A-A線取 的樹脂本體31的剖視圖。樹脂本體31形成有孔31C，其中插入了片段 11和15。樹脂本體31還包括在孔31c兩側(cè)上的肩部分31a和肩部分 31b，肩部分31a用于定位余弦線圈1的連接線部分12，肩部分31b用 于定位正弦線圈2的連接線部分16。圖13A和圖13B示出了將要安裝 在樹脂本體31中的裝配的余弦線圈1和正弦線圈2;具體而言，圖13B 是沿圖13A中A-A線所取的它們的剖視圖。而圖14示出了安裝在本 體31中的余弦線圈1和正弦線圈2。
如圖15中的放大局部視圖所示，片段11和15形成有設(shè)置在本體 31中形成的凹進(jìn)中的凸起lla和15a，從而片段11和15的末端的高度 (位置)關(guān)于本體31是固定的。
如果余弦線圈1的片段11以不同的(非均一的)節(jié)距設(shè)置，以調(diào) 整余弦曲線Cl和C2的形狀，并且正弦線圈2的片段15也以不同的(非均一的)節(jié)距設(shè)置，以調(diào)整正弦曲線Sl和S2的形狀,那么當(dāng)在裝配余 弦線圈l和正弦線圈2過程中片段15被插入余弦線圈1的沖壓孔中時(shí)，
余弦線圈1的片段11與正弦線圈2的片段15可能會相互千擾。為了 避免該干擾，余弦線圈1和正弦線圈2只能被增大，以避免這種缺陷。 然而，另一問題出現(xiàn)了，即位置傳感器的整個(gè)尺寸增大了。
在本實(shí)施例中，為了解決上述問題，片段11被設(shè)計(jì)成具有圖6中 所示的在片段和片段之間的不同寬度"h"。換言之，隨著片段11的 寬度"h"越寬，電阻越低，從而允許大量電流流過片段11。另一方面， 隨著寬度h變小，電阻變大，僅允許少量電流流過片段11。產(chǎn)生的磁 場的強(qiáng)度與流過片段11的電流量成比例。相應(yīng)地，在本實(shí)施例中，片 段11被設(shè)計(jì)成具有適當(dāng)確定的不同寬度，以調(diào)整正弦曲線Sl和S2以 及余弦曲線C1和C2的形狀。
需要注意的是，對于片段11A、 11B和11C的片段寬度"h"在圖 6中示為hl、 h2和h3。在該圖中，寬度hl至h3看起來寬度相同但實(shí) 際上不同，因?yàn)槠溟g的實(shí)際差異太小而無法在圖中顯示。
下面將解釋解算器，其中包含了本實(shí)施例的位置傳感器。該解算 器包括定子、轉(zhuǎn)子和控制電路。
圖17是該解算器的立體圖，其中，轉(zhuǎn)子33被設(shè)置在定子32中， 定子32包括安裝在本體31中的余弦線圈l和正弦線圈2。圖16示出 了轉(zhuǎn)子33，在其外部的外圍上形成有四個(gè)矩形檢測線圈34。圖17中 的定子32所包含的余弦線圈1和正弦線圈2的位置關(guān)系以圖11中的 立體圖示出。
圖18是示出了余弦線圈l和正弦線圈2位置關(guān)系的剖視圖，它們 是定子32的勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子33的檢測線圈34。余弦線圈1的片段11 和正弦線圈2的片段15被設(shè)置成其各自末端沿著定子32的內(nèi)表面以環(huán)狀排列。檢測線圈34設(shè)置在轉(zhuǎn)子33中，以面對片段11和15。另一 方面，組成旋轉(zhuǎn)變壓器(rotary transformer)的線圈35和36分別被固 定在轉(zhuǎn)子33和定子32中。
包含本實(shí)施例的位置傳感器的解算器的控制構(gòu)造在圖19中示出。 產(chǎn)生7.2kHz正弦曲線的正弦曲線發(fā)生器41與調(diào)制器44相連。產(chǎn)生 7.2kHz余弦曲線的余弦曲線發(fā)生器43與調(diào)制器45相連。產(chǎn)生360kHz 正弦曲線的高頻率發(fā)生器42與調(diào)制器45相連。調(diào)制器44與正弦線圈 2相連。調(diào)制器45與余弦線圈l相連。正弦曲線發(fā)生器41和余弦曲線 曲線發(fā)生器43與相位差檢測器47相連，用作位置計(jì)算器。
另一方面，每個(gè)檢測線圈34與旋轉(zhuǎn)變壓器線圈35相連。另一個(gè) 旋轉(zhuǎn)變壓器線圈36與檢波器46相連，該檢波器46又與相位差檢測器 47相連。
擁有上述構(gòu)造的解算器的操作將在下面描述。
正弦曲線發(fā)生器41產(chǎn)生的正弦曲線經(jīng)受，例如，在調(diào)制器44中 的高頻AM平衡調(diào)制(下文或稱AM調(diào)制)，然后流入正弦線圈2。同 時(shí)余弦曲線發(fā)生器43產(chǎn)生的余弦曲線經(jīng)受高頻AM調(diào)制，然后流入余 弦線圈1。
如上所述，將高頻AM調(diào)制過的余弦波提供至余弦線圈1，同時(shí)， 將高頻AM調(diào)制過的正弦波提供給正弦線圈2。如果將均為7.2kHz的 正弦波和余弦波直接供給通過擠壓沖壓加工而得到的板狀片段11和 15，那么可能不會產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的磁通量。然而，由于正弦波或是余 弦波已被高頻AM調(diào)制，從而甚至可能由板狀片段11和15在高頻產(chǎn) 生強(qiáng)磁通量。
結(jié)果，余弦線圈1能產(chǎn)生在圖1 (b)上部分所示的磁通量，正弦線圈2也能產(chǎn)生在圖1 (b)下部分所示的磁通量。
在勵(lì)磁線圈中，會產(chǎn)生余弦曲線Cl和C2以及正弦曲線Sl和S2。 因此，它們形成一個(gè)疊加的曲線。這個(gè)疊加的曲線具有與定子32的每 一部分相對應(yīng)的磁通量強(qiáng)度。轉(zhuǎn)子33的旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角)能精確地 被檢測磁通量強(qiáng)度的檢測線圈34所檢測到。
具體而言，根據(jù)磁通量強(qiáng)度，感應(yīng)電流在檢測線圈34中流動。感 應(yīng)電流的強(qiáng)度經(jīng)由旋轉(zhuǎn)變壓器線圈35和36，被傳送至檢波器46，然 后至相位差檢測器47。這個(gè)檢測器47基于感應(yīng)電流的強(qiáng)度，檢測轉(zhuǎn)子 33的旋轉(zhuǎn)位置，并且將代表轉(zhuǎn)子33旋轉(zhuǎn)位置的信號傳送給至未示出的 控制器。
如上面所詳述的，本實(shí)施例的位置傳感器包括作為產(chǎn)生勵(lì)磁信號 的勵(lì)磁線圈的余弦線圈1和正弦線圈2、檢測余弦線圈1和正弦線圈2 所產(chǎn)生的勵(lì)磁信號的檢測線圈34、以及用作根據(jù)檢測線圈34檢測到的 勵(lì)磁信號計(jì)算勵(lì)磁線圈的旋轉(zhuǎn)位置的位置計(jì)算器的相位差檢測器47。 余弦線圈1和正弦線圈2是板狀導(dǎo)體，每個(gè)都是由用作線圈的垂直彎 曲片段11或15以及提供在片段11或15兩側(cè)用于線連接的連接線部 分12或16構(gòu)成。勵(lì)磁線圈可以由通過擠壓加工而得到的板狀部件制 成，而不需要任何線圈繞組。這使得方便制造高可靠性和低成本的勵(lì) 磁線圈成為可能。
在本實(shí)施例的位置傳感器中，片段ll (15)被設(shè)計(jì)成具有不同寬 度，從而形成用作勵(lì)磁線圈的正弦線圈2或余弦線圈1。將這些片段 11和15設(shè)計(jì)成相同寬度并將它們以不同的節(jié)距布置以形成正弦線圈2 和余弦線圈1是可能的。然而，這種構(gòu)造在通過將線圈1和2中的一 個(gè)的垂直彎曲的片段11或15插入另一個(gè)線圈的沖壓孔而將正弦線圈2 和余弦線圈1裝配到一起時(shí)，容易導(dǎo)致問題。確切地說，如果將具有相同寬度的片段11和15以不同的節(jié)距布 置，難以將沖壓孔和片段11或15適當(dāng)?shù)囟ㄎ?。這種定位對于尺寸減 小的位置傳感器尤其困難。因此，位置傳感器須增大尺寸。
另一方面，如本實(shí)施例所提到的，片段11和15具有不同寬度，
但以均一的節(jié)距布置在與正弦曲線Sl和S2以及余弦曲線Cl和C2中 的每一個(gè)的基(峰和谷的中點(diǎn))周圍部位相對應(yīng)的部分中。相應(yīng)地， 片段以及相關(guān)的沖壓孔很容易準(zhǔn)確定位，從而得到緊湊的位置傳感器。
在本實(shí)施例的位置傳感器中，正弦線圈2和余弦線圈1被設(shè)置為 一個(gè)在另一個(gè)上面，從而垂直彎曲部分的各自的末端都被定位于于同 一水平(高度)。垂直彎曲的片段11或15在高度方向上相對于轉(zhuǎn)子 32的位置精確度，將直接影響位置傳感器的位置精確度。因此，在裝 配分別通過擠壓沖壓加工而得到的用作勵(lì)磁線圈的正弦線圈2和余弦 線圈1時(shí)，重要的是正弦線圈2的垂直彎曲片段15和余弦線圈1的垂 直彎曲片段11在高度上彼此一致。
在本實(shí)施例的位置傳感器中，片段11和15以及連接線部分12和 16通過擠壓加工而得到。相應(yīng)地，勵(lì)磁線圈通過使電流通到連接線部 分12和16的端部分13、 14、 17和18，就能輕易通電。換言之，無須 再為片段11和15接線，從而能夠?qū)崿F(xiàn)易于制造和便宜的位置傳感器。
在本實(shí)施例的位置傳感器中，作為勵(lì)磁線圈和檢測線圈34的余弦 線圈1和正弦線圈2分別以環(huán)狀方式形成，用來檢測檢測線圈34的旋 轉(zhuǎn)位置。相應(yīng)地，位置傳感器能被安裝到混合電動車輛和其他車輛的 電機(jī)軸上，并且用作解算器。
此外，供給余弦線圈1和正弦線圈2的電流表現(xiàn)為已被高頻AM 調(diào)制過的余弦曲線或正弦曲線。如果幾kHz的正弦波或余弦波被直接 提供給通過擠壓沖壓而得到的板狀片段11和15，那么可能不會產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的磁通量。然而，由于正弦波或余弦波已在幾百kHz的高頻被 AM調(diào)制，從而甚至能夠由板狀片段11和15由高頻產(chǎn)生強(qiáng)磁通量。
在位置傳感器被安裝到混合電動車輛或其他車輛的電機(jī)軸上的情 形下，轉(zhuǎn)子和定子可能會在電機(jī)軸上的軸方向上被移置。然而，根據(jù) 本實(shí)施例的位置傳感器，即使當(dāng)轉(zhuǎn)子在軸方向上與定子脫位時(shí)，這種 移置也不會影響檢測旋轉(zhuǎn)位置的精確度。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離其基本特征的情況下，可以 以其他特定形式實(shí)施。例如，上述實(shí)施例示例了位置傳感器被應(yīng)用于 作為旋轉(zhuǎn)檢測器的解算器的情形。作為替代的實(shí)施例，本發(fā)明可以應(yīng) 用于線性位置檢測傳感器。
盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的本優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解的是， 本公開是為說明目的，并且在不脫離所附的權(quán)力要求所述的本發(fā)明的 范圍情況下，可以對本發(fā)明作出各種變更和修改。
權(quán)利要求
1. 一種位置傳感器包括勵(lì)磁線圈，所述勵(lì)磁線圈用于產(chǎn)生勵(lì)磁信號；檢測線圈，所述檢測線圈用于檢測所述勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的所述勵(lì)磁信號；和位置計(jì)算器，所述位置計(jì)算器基于所述檢測線圈檢測到的所述勵(lì)磁信號來計(jì)算所述檢測線圈位置，其中，所述勵(lì)磁線圈是板狀的導(dǎo)體，包括多個(gè)起線圈作用的垂直彎曲片段；以及提供在所述片段兩側(cè)以連接所述片段的連接線部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置傳感器，其中，所述勵(lì)磁線圈由正 弦線圈和余弦線圈中的一個(gè)組成，并且所述片段具有不同寬度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置傳感器，其中，所述正弦線圈和所述余弦線圈被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上面，使得各自的所述垂直彎曲片 段的末端被定位在同一水平上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置傳感器，其中，所述片段和所述連接線部分通過擠壓加工制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置傳感器，其中，所述勵(lì)磁線圈和所 述檢測線圈分別以環(huán)狀形成，以檢測所述檢測線圈的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置傳感器，其中，被供給所述勵(lì)磁線 圈的電流是已被高頻調(diào)制的余弦波和正弦波中的一個(gè)。
全文摘要
一種位置傳感器包括作為產(chǎn)生勵(lì)磁信號的勵(lì)磁線圈的余弦線圈和正弦線圈；檢測從所述余弦線圈和所述正弦線圈產(chǎn)生的所述勵(lì)磁信號的檢測線圈；以及用作轉(zhuǎn)換器的相位差檢測器，其基于所述檢測線圈檢測的所述勵(lì)磁信號來計(jì)算所述檢測線圈的位置。所述余弦線圈和所述正弦線圈都是板狀的導(dǎo)體，每個(gè)都包括多個(gè)起線圈作用的垂直彎曲片段；以及提供在所述片段兩側(cè)的用來連接所述片段的連接線部分。
文檔編號G01B7/00GK101419050SQ20081017291
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者中村健英 申請人:愛三工業(yè)株式會社