專利名稱：與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，特別涉及可以減小來自電動(dòng)機(jī)的磁噪音產(chǎn)生的不良影響的、與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器。
背景技術(shù)：
圖5為表示在先技術(shù)中的一種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器用的示意圖。這種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器100由磁束發(fā)生部101和磁電變換部102構(gòu)成。磁束發(fā)生部101由安裝在轉(zhuǎn)子103的外周上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104，以及固定在轉(zhuǎn)子103上的與轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104一體型的脈沖發(fā)生用磁鐵105構(gòu)成。如果舉例來說，所述的這種脈沖發(fā)生器100，可以用作向附裝在兩輪機(jī)動(dòng)車上啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)上的點(diǎn)火裝置施加點(diǎn)火計(jì)時(shí)時(shí)間信號(hào)用的信號(hào)發(fā)生器。
磁電變換部102具有由按照與轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104相對(duì)置且相距預(yù)定距離的方式固定，從而能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的霍爾元件和霍爾IC(霍爾集成電路)等構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106，以及由按照與脈沖發(fā)生用磁鐵105相對(duì)置且相距預(yù)定距離的方式固定，從而能夠?qū)⒚}沖發(fā)生用磁鐵105產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的霍爾元件和霍爾IC等構(gòu)成的脈沖發(fā)生用磁電變換元件107。
圖6為在磁束發(fā)生部101中使用的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104和脈沖發(fā)生用磁鐵105的一部分的立體圖。轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104沿著其圓周方向、以預(yù)定間隔交替磁化形成有N極和S極，脈沖發(fā)生用磁鐵105按照S極、N極、S極突出至外側(cè)的方式進(jìn)行配置。
具有上述構(gòu)成的、屬于在先技術(shù)的這種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器100，通過轉(zhuǎn)子103的轉(zhuǎn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵104產(chǎn)生出的磁束實(shí)施檢測(cè)，并且將其變換為與該磁束密度相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。通過對(duì)該電氣信號(hào)實(shí)施計(jì)量，可以對(duì)轉(zhuǎn)子103的轉(zhuǎn)動(dòng)角度實(shí)施檢測(cè)。
另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子103轉(zhuǎn)動(dòng)，使脈沖發(fā)生用磁鐵105與脈沖發(fā)生用磁電變換元件107位于相反側(cè)的位置時(shí)，由脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生的磁束將不會(huì)被檢測(cè)。隨著轉(zhuǎn)子103的轉(zhuǎn)動(dòng)，使脈沖發(fā)生用磁鐵105與脈沖發(fā)生用磁電變換元件107彼此靠近時(shí)，由脈沖發(fā)生用磁鐵105產(chǎn)生出的磁束被檢測(cè)，并且變換為與該磁束密度相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。
圖7示出了轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107所在位置的磁束密度(a)，以及用霍爾IC作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107時(shí)的輸出電壓(b)，隨轉(zhuǎn)子103的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化。曲線C1表示轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106所在位置處的磁束密度的變化，曲線C2表示脈沖發(fā)生用磁電變換元件107所在位置處的磁束密度的變化。曲線C3表示由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的磁束導(dǎo)致的磁噪音。直線C4a和C4b表示的是采用包含有霍爾元件、放大器、施密特觸發(fā)回路的霍爾IC作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107時(shí)的兩個(gè)檢測(cè)電平ThH，ThL。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107的所在位置的磁束密度位于檢測(cè)電平ThH以上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107輸出電壓為VL的電氣信號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107所在位置的磁束密度位于檢測(cè)電平ThL以下時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107輸出電壓為VH的電氣信號(hào)。曲線C15表示來自轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106的輸出信號(hào)，曲線C16表示來自脈沖發(fā)生用磁電變換元件107的輸出信號(hào)。這樣地，霍爾IC可以利用由直線C4a、C4b表示的兩個(gè)檢測(cè)電平ThH、ThL，將輸出信號(hào)切換為電壓VL和電壓VH。如圖7所示，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵105與脈沖發(fā)生用磁電變換元件107位于彼此分離的位置(0°～大約60°)時(shí)，磁束密度在0附近；當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵105與脈沖發(fā)生用磁電變換元件107位于彼此接近的位置(大約60°)時(shí)，該磁束密度將向負(fù)值方向增大而達(dá)到最小值P1，隨后磁束密度將向正值方向增大而達(dá)到最大值P2，然而再次向負(fù)值方向增大而再次變化至最小值P3。相應(yīng)于這種磁束密度的變化，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件106和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107在磁束密度位于檢測(cè)電平ThH以上時(shí)，輸出電壓為VL的電氣信號(hào)。如圖7所示，脈沖發(fā)生用磁電變換元件107在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度位于P4至P5的范圍時(shí)，磁束密度位于檢測(cè)電平ThH以上，所以在此范圍內(nèi)輸出電壓為VL的電氣信號(hào)。利用該電氣信號(hào)產(chǎn)生脈沖發(fā)生器的脈沖信號(hào)。
然而，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵105和脈沖發(fā)生用磁電變換元件107位于彼此分離的位置處時(shí)，磁束密度將位于0附近，所以脈沖發(fā)生用磁電變換元件107將如圖7中的曲線C3所示，會(huì)受到由來自電動(dòng)機(jī)的磁束產(chǎn)生的磁噪音的不良影響，由于存在有這種磁噪音，所以即使位于角度P4至角度P5的范圍之外，脈沖發(fā)生用磁電變換元件107的檢測(cè)電平也會(huì)位于ThH以上，表示轉(zhuǎn)子存在有轉(zhuǎn)動(dòng)角度，因此存在有可能會(huì)造成誤動(dòng)作的問題。由于作為兩輪機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火裝置使用的、與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的這種脈沖發(fā)生器100通常配置在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的附近，所以上述缺陷在性能上成為相當(dāng)大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而作出的，本發(fā)明的目的就是提供一種可以減小磁噪音產(chǎn)生的不良影響，從而可以減小誤動(dòng)作出現(xiàn)的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器。
根據(jù)本發(fā)明的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，可以如下所述地構(gòu)成。
本發(fā)明提供的第一種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求1相對(duì)應(yīng))，包括安裝在轉(zhuǎn)子上的、以預(yù)定間隔交替磁化形成有N極和S極的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵；固定在轉(zhuǎn)子上的脈沖發(fā)生用磁鐵；固定在與轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件；以及固定在與脈沖發(fā)生用磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的脈沖發(fā)生用磁電變換元件；其特征在于在脈沖發(fā)生用磁電變換元件的與脈沖發(fā)生用磁鐵相反的一側(cè)，配置有磁化方向與脈沖發(fā)生用磁鐵相同的磁偏置用磁鐵。
如果采用第一種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，由于在脈沖發(fā)生用磁電變換元件與脈沖發(fā)生用磁鐵相反的一側(cè)，配置有磁化方向與脈沖發(fā)生用磁鐵相同的磁偏置用磁鐵，所以可以通過偏置磁鐵，對(duì)施加在磁電變換元件處的磁束實(shí)施預(yù)定的偏置處理，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵未位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件最接近的相對(duì)位置處時(shí)，磁束密度通常為負(fù)值，因此可以減小來自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。
而且，由于設(shè)置了偏置磁鐵，使脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)和偏置磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與上一次時(shí)的磁束流動(dòng)方向相反，所以與僅僅采用脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)合相比，可以獲得急劇的大的磁束變化。
本發(fā)明提供的第二種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求2相對(duì)應(yīng))，其特征在于，在上述構(gòu)成的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，使磁偏置用磁鐵的磁極方向與脈沖發(fā)生用磁鐵的磁極方向，以同極相對(duì)置的方式配置。
本發(fā)明提供的第三種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求3相對(duì)應(yīng))，其特征在于，在上述構(gòu)成的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，所述脈沖發(fā)生用磁鐵配置成其一個(gè)磁極位于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一側(cè)，其另一個(gè)磁極位于與所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸相反的一側(cè)，且與安裝在所述轉(zhuǎn)子外周上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向并列相接地固定或相距預(yù)定距離地固定，并且偏置磁鐵配置成其位于所述脈沖發(fā)生用磁電變換元件的與所述脈沖發(fā)生用磁鐵相反一側(cè)的一個(gè)磁極位于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心方向上，而另一個(gè)磁極位于與所述轉(zhuǎn)子中心方向相反的一側(cè)。
如果采用第三種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，由于使脈沖發(fā)生用磁鐵的一個(gè)磁極位于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一側(cè)，另一個(gè)磁極位于與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸相反的一側(cè)，脈沖發(fā)生用磁鐵與安裝在轉(zhuǎn)子外周上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向相距預(yù)定距離而固定，所以可以通過偏置磁鐵，對(duì)施加在磁電變換元件處的磁束實(shí)施預(yù)定的偏置處理，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵未位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件最接近的相對(duì)位置處時(shí)，磁束密度通常為負(fù)值，因此可以減小來自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。
而且，由于設(shè)置了偏置磁鐵，使脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)和偏置磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與上一次時(shí)的磁束流動(dòng)方向相反，所以與僅僅采用脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)合相比，可以獲得急劇的大的磁束變化。
本發(fā)明提供的第四種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求4相對(duì)應(yīng))，其特征在于包括安裝在轉(zhuǎn)子上的、在圓周面上以預(yù)定間隔交替磁化形成有N極和S極的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵；固定在轉(zhuǎn)子上的、沿圓周面處磁化的脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵；固定在與轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件；以及固定在與脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的脈沖發(fā)生用磁電變換元件；其特征在于脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵是按照僅僅使磁極面中的一部分為N極或S極，其他區(qū)域?yàn)榱硪淮艠O的方式進(jìn)行磁化的磁鐵。
如果采用第四種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，由于脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵是按照僅僅使磁極面中的一部分為N極或S極，其他區(qū)域?yàn)榱硪淮艠O的方式進(jìn)行磁化的磁鐵，所以當(dāng)脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵上的脈沖發(fā)生磁極之外的其他磁極位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件為相對(duì)的位置上時(shí)，磁束密度通常為負(fù)值(或正值)，因此可以減小外部磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。
本發(fā)明提供的第五種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求5相對(duì)應(yīng))，其特征在于，優(yōu)選地，在上述構(gòu)成的基礎(chǔ)上，使轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用環(huán)型磁鐵與脈沖發(fā)生用磁鐵或脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵由一個(gè)磁鐵整體構(gòu)成。
本發(fā)明提供的第六種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(與權(quán)利要求6相對(duì)應(yīng))，其特征在于，優(yōu)選地，在上述構(gòu)成的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件和脈沖發(fā)生用磁電變換元件是霍爾元件或霍爾IC。
如果采用第六種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，由于轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件和脈沖發(fā)生用磁電變換元件為霍爾元件或霍爾IC，所以可以可靠地將磁束密度變換為電氣信號(hào)，更高精度地對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間實(shí)施檢測(cè)。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器的構(gòu)成圖。
圖2為使用在本發(fā)明第一實(shí)施方式的磁束發(fā)生部中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵和脈沖發(fā)生用磁鐵的一部分的立體圖。
圖3為在本發(fā)明第一實(shí)施方式中，(a)磁束密度和(b)霍爾IC的輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化的曲線。
圖4為使用在本發(fā)明第二實(shí)施方式的磁束發(fā)生部中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵和脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵的一部分的立體圖。
圖5為在先技術(shù)中的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器的示意圖。
圖6為使用在在先技術(shù)的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器的磁束發(fā)生部中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵和脈沖發(fā)生用磁鐵的一部分的立體圖。
圖7為在在先技術(shù)的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器中，(a)磁束密度和(b)霍爾IC的輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化的曲線。
圖中的附圖標(biāo)記的含義為10 與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器11 磁束發(fā)生部12 磁電變換部13 偏置磁鐵14 轉(zhuǎn)子15 轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵16 脈沖發(fā)生用磁鐵17 轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件18 脈沖發(fā)生用磁電變換元件具體實(shí)施方式
下面參考附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。
在實(shí)施方式中說明的構(gòu)成、形狀、大小和配置關(guān)系，僅僅是在能夠理解、實(shí)施本發(fā)明的程度上概括展示的，其數(shù)值和各構(gòu)成的材料僅是舉例。因此，本發(fā)明并不僅限于下面說明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以在不脫離權(quán)利要求范圍所限定的技術(shù)思想的基礎(chǔ)上，進(jìn)行各種各樣的變形。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器的構(gòu)成圖。與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器10由磁束發(fā)生部11、磁電變換部12和偏置磁鐵13構(gòu)成。磁束發(fā)生部11由安裝在轉(zhuǎn)子14外周處的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15，以及按照與該轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15相距預(yù)定間隔的方式固定在轉(zhuǎn)子14上的脈沖發(fā)生用磁鐵16構(gòu)成。
磁電變換部12具有按照與轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的方式固定，將轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的由霍爾元件和霍爾IC等構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17；以及由按照與脈沖發(fā)生用磁鐵16相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的方式固定，將脈沖發(fā)生用磁鐵16產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的由由霍爾元件和霍爾IC等構(gòu)成的脈沖發(fā)生用磁電變換元件18。而且，在脈沖發(fā)生用磁電變換元件18的與脈沖發(fā)生用磁鐵16相反的一側(cè)，配置有磁偏置用磁鐵13。
圖2為表示使用在磁束發(fā)生部11中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15和脈沖發(fā)生用磁鐵16的一部分的立體圖。轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15由呈環(huán)狀的多極磁鐵構(gòu)成，脈沖發(fā)生用磁鐵16是按照一個(gè)磁極19(在圖2中為S極)位于轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一側(cè)，另一個(gè)磁極20(在圖2中為N極)位于與轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相反的一側(cè)的方式安裝的一個(gè)磁鐵。
上述構(gòu)成的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器10，通過轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15產(chǎn)生出的磁束實(shí)施檢測(cè)，并且變換為與該磁束密度相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。通過對(duì)該電氣信號(hào)進(jìn)行計(jì)量，可以對(duì)轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行檢測(cè)。
另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子14轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18位于相反側(cè)的位置時(shí)，由脈沖發(fā)生用磁鐵16產(chǎn)生出的磁束不被檢測(cè)。隨著轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)，使脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18彼此靠近時(shí)，由脈沖發(fā)生用磁鐵16產(chǎn)生出的磁束被檢測(cè)，并且變換為與該磁束密度相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。
圖3示出了轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18所在位置的磁束密度(a)，以及用霍爾IC作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18時(shí)的輸出電壓(b)，隨轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化。曲線C11表示轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17所在位置的磁束密度的變化，曲線C12表示脈沖發(fā)生用磁電變換元件18所在位置的磁束密度的變化。曲線C13表示來自電動(dòng)機(jī)的磁束導(dǎo)致的磁噪音的變化。直線C14a和C14b表示采用包含有霍爾元件、放大器、施密特觸發(fā)回路的霍爾IC作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18時(shí)的兩個(gè)檢測(cè)電平ThH，ThL。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18所在位置的磁束密度位于檢測(cè)電平ThH以上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18輸出電壓為VL的電氣信號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17所在位置和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18所在位置的磁束密度位于檢測(cè)電平ThL以下時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17和脈沖發(fā)生用磁電變換元件18輸出電壓為VH的電氣信號(hào)。曲線C15表示來自轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件17的輸出信號(hào)，曲線C16表示來自脈沖發(fā)生用磁電變換元件18的輸出信號(hào)。采用這種構(gòu)成形式，霍爾IC可以利用由直線C14a、C14b表示的兩個(gè)檢測(cè)電平ThH、ThL，將輸出信號(hào)切換為電壓VL和電壓VH。正如圖3所示，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18位于彼此分離的位置處(0°～90°)時(shí)，由于偏置磁鐵而使磁束密度為負(fù)值；當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18位于彼此接近的位置處(90°以上)時(shí)，該磁束密度由負(fù)值向正值方向增大，隨后磁束密度將朝向正值方向繼續(xù)增大。當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18再次位于彼此分離的位置處(130°～180°)時(shí)，磁束密度將改變?yōu)樨?fù)值。當(dāng)相應(yīng)于這種磁束密度的變化，脈沖發(fā)生用磁電變換元件18所在位置處的磁束密度位于檢測(cè)電平ThH以上時(shí)，脈沖發(fā)生用磁電變換元件18輸出電壓為VL的電氣信號(hào)。即，在圖3中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度位于P10至P11的范圍中時(shí)，脈沖發(fā)生用磁電變換元件18輸出電壓為VL的電氣信號(hào)，利用該電壓為VL的電氣信號(hào)產(chǎn)生脈沖。
這樣地，脈沖發(fā)生用磁鐵16配置成其一個(gè)磁極19位于轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)中心方向處、另一個(gè)磁極20位于與轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)中心方向相反一側(cè)，并與固定在轉(zhuǎn)子14的外周上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向相距預(yù)定距離而固定，并且按照其一個(gè)磁極位于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心方向上、另一個(gè)磁極位于與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心方向相反一側(cè)的方式來安裝的偏置磁鐵13，可以對(duì)附加在脈沖發(fā)生用磁電變換元件18上的磁束進(jìn)行預(yù)定的偏置處理，從而當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵16未位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18最接近的相對(duì)位置處時(shí)，即使有磁噪音，由于磁束密度通常為負(fù)值，位于脈沖發(fā)生用磁電變換元件18的檢測(cè)電平ThH以下，所以也不會(huì)受到來自電動(dòng)機(jī)的磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇使用作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高脈沖發(fā)生時(shí)期的檢測(cè)精度。
而且，由于設(shè)置了偏置磁鐵13，脈沖發(fā)生用磁鐵16產(chǎn)生的磁場(chǎng)與偏置磁鐵13產(chǎn)生的磁場(chǎng)與上一次時(shí)的磁束流動(dòng)方向相反，所以與僅僅采用脈沖發(fā)生用磁鐵16產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)相比，可以產(chǎn)生急劇的大的磁束變化。
而且，通過采用稀土類磁鐵作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵15和脈沖發(fā)生用磁鐵16，可以獲得大的磁束密度，即使由于偏置磁鐵13使磁束密度朝向負(fù)值方向偏置，當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵16與脈沖發(fā)生用磁電變換元件18彼此靠近時(shí)，也可以獲得大的正值磁束密度，因此可以對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間實(shí)施可靠且高精度的檢測(cè)。而且，通過采用稀土類磁鐵中的釤鈷磁鐵，可以進(jìn)一步減小環(huán)境溫度所產(chǎn)生的不良影響，穩(wěn)定且高精度地對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間實(shí)施檢測(cè)。
而且在本實(shí)施方式中，以使N極朝向外側(cè)突出的方式將脈沖發(fā)生用磁鐵16固定在轉(zhuǎn)子14上，然而也可以按照使S極朝向外側(cè)突出的方式進(jìn)行固定。
下面，對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施方式的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，除了磁束發(fā)生部11之外，均與第一實(shí)施方式相同，所以在下面主要對(duì)磁束發(fā)生部11進(jìn)行說明。
圖4為磁束發(fā)生部11中用的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21和脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22的立體圖。在此，轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21和脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22，是分別由環(huán)型磁鐵21、22構(gòu)成的。
環(huán)型磁鐵21(轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21)由多極磁鐵構(gòu)成，環(huán)型磁鐵22(脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22)是以使只有一部分為N極或S極的一個(gè)磁極位于環(huán)型部件的外側(cè)，其它區(qū)域?yàn)榱硪淮艠O位于環(huán)型部件外側(cè)的方式進(jìn)行磁化的磁鐵。
由于轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21和脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22分別由環(huán)型磁鐵21、22構(gòu)成，環(huán)型磁鐵21(轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21)由多極磁鐵構(gòu)成，環(huán)型磁鐵22(脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22)為只有一部分為N極、其它區(qū)域?yàn)镾極地構(gòu)成的磁鐵，所以當(dāng)脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵上的脈沖發(fā)生磁極之外的磁極位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件相對(duì)的位置處時(shí)，磁束密度為負(fù)值(或?yàn)檎?，因此可以減小外部磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇使用作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。
而且，通過用稀土類磁鐵作為轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵21和脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵22，可以獲得更大的磁束密度，而且通過采用稀土類磁鐵中的釤鈷磁鐵，可以進(jìn)一步減小環(huán)境溫度所產(chǎn)生的不良影響，穩(wěn)定且高精度地對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間實(shí)施檢測(cè)。
如果采用如上所述的本發(fā)明，可以獲得如下所述的技術(shù)效果。
把脈沖發(fā)生用磁鐵配置成其一個(gè)磁極位于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸側(cè)，另一個(gè)磁極位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸為相反側(cè)，并與安裝在轉(zhuǎn)子上的外周處的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向相距預(yù)定距離，從而可以通過偏置磁鐵對(duì)施加至脈沖發(fā)生用磁電變換元件的磁束進(jìn)行預(yù)定的偏置處理，所以當(dāng)脈沖發(fā)生用磁鐵未位于與脈沖發(fā)生用磁電變換元件為最接近的相對(duì)位置處時(shí)，磁束密度通常為負(fù)值，因此可以減小由電動(dòng)機(jī)給出的磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，如果選擇使用閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，還可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。而且，所設(shè)置的偏置磁鐵，可以使脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)和偏置磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與上一次時(shí)的磁束流動(dòng)方向相反，所以與僅僅采用脈沖發(fā)生用磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)合相比，可以產(chǎn)生急劇增大的磁束變化。因此，本發(fā)明可以減小磁噪音產(chǎn)生的不良影響，從而減小誤動(dòng)作的出現(xiàn)。
而且，由于脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵是采用按照其磁極面中的一部分為N極或S極，其它區(qū)域?yàn)榱硪淮艠O的方式進(jìn)行磁化的磁鐵，所以當(dāng)脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵上的脈沖發(fā)生磁極之外的磁極與脈沖發(fā)生用磁電變換元件位于相對(duì)位置處時(shí)，磁束密度為負(fù)值(或?yàn)檎?，因此可以減小外部磁噪音產(chǎn)生的不良影響。而且，可以選擇使用作為檢測(cè)電平的閾值比較低的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，可以進(jìn)一步提高對(duì)脈沖發(fā)生時(shí)間的檢測(cè)精度。
權(quán)利要求
1.一種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，包括安裝在轉(zhuǎn)子上的、在圓周面上以預(yù)定間隔交替磁化形成有N極和S極的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵；固定在所述轉(zhuǎn)子上的、沿圓周面磁化的脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵；固定在與所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件；以及固定在與所述脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵的磁極面相對(duì)置且相距預(yù)定間隔的位置上的、將所述脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵產(chǎn)生的磁束變換為電氣信號(hào)的脈沖發(fā)生用磁電變換元件，其特征在于所述脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵是以其磁極面的一部分為N極或S極，其他區(qū)域?yàn)榱硪淮艠O的方式進(jìn)行磁化的磁鐵。
2.如權(quán)利要求1所述的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵與所述脈沖發(fā)生用環(huán)型磁鐵由一個(gè)整體的磁鐵構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件和所述脈沖發(fā)生用磁電變換元件是霍爾元件或霍爾集成電路。
全文摘要
提供一種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器，可以減小磁噪音產(chǎn)生的不良影響，從而可以減少誤動(dòng)作的出現(xiàn)。這種與轉(zhuǎn)子角度傳感器一體型的脈沖發(fā)生器(10)具有轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵(15)、脈沖發(fā)生用磁鐵(16)、轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用磁電變換元件(17)和脈沖發(fā)生用磁電變換元件(18)。脈沖發(fā)生用磁鐵(16)配置成其一個(gè)磁極位于轉(zhuǎn)子(14)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一側(cè)，其另一個(gè)磁極位于與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸相反的一側(cè)，且與安裝在轉(zhuǎn)子(14)的外周上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)用多極環(huán)型磁鐵(15)沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向相距預(yù)定距離而固定，并且在脈沖發(fā)生用磁電變換元件(18)的與脈沖發(fā)生用磁鐵(16)相反的一側(cè)，配置有磁偏置用磁鐵(13)。
文檔編號(hào)G01P3/42GK1789903SQ20051012705
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者坂本友和, 生井邦明 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社