感应检测型旋转编码器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及基于转子和定子中所设置的布线之间的磁通耦合来测量转动角的感应检测型旋转编码器。
【背景技术】
[0002]感应检测型旋转编码器包括定子和转子:定子具有发送线圈和接收线圈，并且转子具有磁通耦合体。在这种感应检测型旋转编码器中，发送电流以其流动方向周期性地改变的状态流经发送线圈。由于流经发送线圈的该发送电流，因此产生磁场。然后，磁通耦合体基于该磁场产生感应电流。而接收线圈基于根据流经磁通親合体的感应电流而产生的磁场来检测感应电压。
[0003]日本特开2013-152163公开了具有如下定子的示例性感应检测型旋转编码器，其中在该定子中，多个发送线圈和多个接收线圈分别经由绝缘层进行堆叠。另外，该示例性感应检测型旋转编码器具有多个磁通耦合体经由绝缘层进行堆叠的转子。
[0004]由于发送线圈、接收线圈和磁通耦合体各自的堆叠结构，因此日本特开2013-152163所公开的感应检测型旋转编码器具有紧凑型本体。
【发明内容】
[0005]图8是示出感应检测型旋转编码器中的第一磁通耦合体的示例性结构的平面图。图9是示出第二磁通耦合体的示例性结构的平面图。如图8所示，第一磁通耦合体41a具有沿转子15的转动方向按间距λ I周期性地改变的连续齿状图案的形状。如图9所示，第二磁通耦合体41b具有各自形成为矩形环路的多个岛状图案；这些岛状图案沿转子15的转动方向按固定间距λ2彼此分开配置。
[0006]在图8所示的第一磁通耦合体41 a中，与内周侧圆弧相对应的各凹部411 a的长度b短于与外周侧圆弧相对应的各凸部412a的长度a。在图9所示的第二磁通耦合体41b中，与内周侧圆弧相对应的各内周部411b的长度d短于与外周侧圆弧相对应的各外周部412b的长度C。这些长度差妨碍了感应电流完全抵消，这可能会引起串扰。
[0007]以下将说明产生如上所述的串扰的机制。
[0008]图12A示意性示出根据流经第一发送线圈35a的电流Idl而在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b中产生的感应电流。在图12A所示的示例中，电流Idl沿着第一发送线圈35a的内周侧和外周侧顺时针地流动。由于该电流Idl，感应电流Id21和Id22逆时针地流经沿着第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b各自的外周侧和内周侧的电流路径。在这种情况下，在第一磁通耦合体41a中，由于电流路径不成环路，因此感应电流Id21和Id22没有相互抵消。作为对比，在第二磁通耦合体41b中，由于各电流路径成环路，因此感应电流Id21和Id22相互抵消。
[0009]在第二磁通耦合体41b中，各内周部411b的长度d短于各外周部412b的长度C，其中在这种情况下，流经内周部41 Ib的电流路径的感应电流Id22小于流经外周部412b的电流路径的感应电流Id21。该感应电流差(Id21-1d22)妨碍了感应电流Id21和Id22之间的完全相互抵消，这可能会引起串扰。
[0010]图12B示意性示出根据流经第二发送线圈35b的电流Idl而在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b中产生的感应电流。在图12B所示的示例中，电流Idl沿着第二发送线圈35b的外周侧和内周侧分别顺时针地和逆时针地流动。
[0011]由于电流Idl，感应电流Id21逆时针地流经第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b的外周侧的电流路径。另外，感应电流Id22顺时针地流经这两者的内周侧的电流路径。在这种情况下，在第一磁通耦合体41a中，感应电流Id21和Id22在非环路状的电流路径上相互抵消。作为对比，在第二磁通耦合体41b中，感应电流Id21和Id22在环路状的电流路径上没有相互抵抵消。
[0012]在第一磁通耦合体41a中，各凹部411a的电流路径长度b短于各凸部412a的电流路径长度a，其中在这种情况下，流经各凹部411a的电流路径的感应电流Id22小于流经各凸部412a的电流路径的感应电流Id21。该感应电流差(Id21_Id22)妨碍了感应电流Id21和Id22之间的完全相互抵消，这可能会引起串扰。
[0013]本发明的目的是提供减少在各磁通耦合体中进行感应电流的抵消时发生的串扰、由此能够进行高度精确的位置检测的感应检测型旋转编码器。
[0014]解决如上所述的问题的本发明的一种感应检测型旋转编码器，包括:定子；转子，其与所述定子相对地配置，所述转子能够绕转动轴转动；第一发送线圈，其设置在所述定子中，所述第一发送线圈包括使得各自的电流以所述转动轴为中心沿相同的转动方向流经的第一内周侧线圈和第一外周侧线圈；第二发送线圈，其设置在所述定子中，所述第二发送线圈包括使得各自的电流以所述转动轴为中心沿不同的转动方向流经的第二内周侧线圈和第二外周侧线圈；第一接收线圈，其设置在所述定子中，所述第一接收线圈形成在所述转动轴位于中心的环状的第一区域中；第二接收线圈，其设置在所述定子中，所述第二接收线圈形成在环状的第二区域中，所述第二区域在沿着所述转动轴的方向上配置在所述第一区域的上方或下方，在所述第一接收线圈和所述第二接收线圈之间插入有第一绝缘层；第一磁通耦合体，其设置在所述转子中，所述第一磁通耦合体形成在所述转动轴位于中心的环状的第三区域中；以及第二磁通耦合体，其设置在所述转子中，所述第二磁通耦合体形成在环状的第四区域中，所述第四区域在沿着所述转动轴的方向上配置在所述第三区域的上方或下方，在所述第一磁通耦合体和所述第二磁通耦合体之间插入有第二绝缘层。在该结构中，所述第一内周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的最短距离短于所述第一外周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的最短距离，以及所述第二内周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的最短距离短于所述第二外周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的最短距离。
[0015]在如上所述的结构中，流经第一发送线圈的电流产生磁场。由于基于该磁场的磁通耦合，因此感应电流流经第一磁通耦合体。同样，流经第二发送线圈的电流产生磁场。由于基于该磁场的磁通耦合，因此感应电流流经第二磁通耦合体。在这种情况下，从第一发送线圈的第一内周侧线圈向第二磁通耦合体的磁通耦合大于从第一发送线圈的第一外周侧线圈向第二磁通耦合体的磁通耦合。结果，即使第二磁通耦合体的内周侧和外周侧各自的电流路径的长度彼此不同，由于该长度差将引起的电流路径上的感应电流之间的差也减小。同样，从第二发送线圈的第二内周侧线圈向第一磁通耦合体的磁通耦合大于从第二发送线圈的第二外周侧线圈向第一磁通耦合体的磁通耦合。结果，即使第一磁通耦合体的内周侧和外周侧各自的电流路径的长度彼此不同，由于该长度差将引起的电流路径上的感应电流之间的差也减小。
[0016]在本发明的感应检测型旋转编码器中，在沿着所述转动轴的方向上，所述第一内周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的间隔可以被设置得小于所述第一外周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的间隔，以及在沿着所述转动轴的方向上，所述第二内周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的间隔可以被设置得小于所述第二外周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的间隔。
[0017]根据如上所述的结构，可以通过调整设置第一内周侧线圈、第一外周侧线圈、第二内周侧线圈和第二外周侧线圈的各深度(沿着转动轴的方向上的各位置)，来减小由于第一磁通耦合体的内周侧和外周侧的电流路径的长度之间的差所引起的这些内周侧和外周侧的感应电流之间的差、以及由于第二磁通耦合体的内周侧和外周侧的电流路径的长度之间的差所引起的这些内周侧和外周侧的感应电流之间的差。
[0018]在本发明的感应检测型旋转编码器中，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈中的至少一个与所述第一发送线圈可以设置在相同层上，以及所述第一接收线圈和所述第二接收线圈中的至少一个与所述第二发送线圈可以设置在相同层上。根据如上所述的结构，可以在无需增加定子中的接收线圈的数量的情况下形成发送线圈。
[0019]在本发明的感应检测型旋转编码器中，在与所述转动轴垂直的方向上，所述第一内周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的间隔可以被设置得小于所述第一外周侧线圈和所述第二磁通耦合体之间的间隔，以及在与所述转动轴垂直的方向上，所述第二内周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的间隔可以被设置得小于所述第二外周侧线圈和所述第一磁通耦合体之间的间隔。
[0020]根据如上所述的结构，可以通过调整第一内周侧线圈和第一外周侧线圈在与转动轴垂直的方向上的位置来减小由于第二磁通耦合体的内周侧和外周侧的电流路径的长度之间的差所引起的这些内周侧和外周侧的感应电流之间的差。同样，可以通过调整第二内周侧线圈和第二外周侧线圈在与转动轴垂直的方向上的位置来减小由于第一磁通耦合体的内周侧和外周侧的电流路径的长度之间的差所引起的这些内周侧和外周侧的感应电流之间的差。
[0021]在本发明的感应检测型旋转编码器中，所述第一磁通耦合体和所述第一接收线圈各自可以被设置成以所述转动轴为中心的沿转动方向按第一间距周期性地改变的形状，以及所述第二磁通耦合体和所述第二接收线圈各自可以被设置成以所述转动轴为中心的沿转动方向按第二间距周期性地改变的形状，其中所述第一间距不同于所述第二间距。根据如上所述的结构，相比使用第二磁通耦合体和第二接收线圈这两者的位置检测，可以更加精确地进行使用第一磁通耦合体和第一