感应型位置检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种感应型位置检测装置，其由将励磁用的1次线圈作为自激振荡电路的电感要素组装而成的结构构成，并且涉及一种感应型位置检测装置，其中，由在印刷基板上形成为螺旋状的扁平线圈构成1次线圈及2次线圈，该感应型位置检测装置利用将由扁平线圈构成的1次线圈作为自激振荡电路的电感要素组装而成的结构构成，该感应型位置检测装置能够在微小位移检测装置、直线位置检测装置、旋转位置检测装置、斜率检测装置等任意类型的位置检测中进行应用。
【背景技术】
[0002]关于将线圈(电感要素)作为检测要素而进行使用的位置检测装置，当前已知各种类型的位置检测装置。在该多种位置检测装置中，通过专用地具备用于线圈励磁的交流信号源，将从该交流信号源产生的交流信号施加于线圈，从而对该线圈进行交流励磁。在当前公知的感应型位置检测装置中，例如存在下述专利文献1及2所示的装置，以具有1次线圈和2次线圈、利用交流信号对1次线圈进行励磁、在2次线圈中感应出与其相应的2次输出信号的方式而构成，与相应于检测对象位置而进行位移的磁响应部件(例如铁或者铜等)相对于线圈的相对位移相应地，使2次线圈的电感变化，产生与位置相应的输出信号。在该情况下，将振荡电路与线圈独立地设置，该振荡电路用于振荡出交流信号，该交流信号用于对1次线圈进行励磁。对此，还已知下述接近传感器，即，通过利用LC振荡电路的原理，将作为检测要素的线圈作为自激振荡电路的电感要素而组装，从而不需要专用的励磁用交流信号源(例如专利文献3)。由于该种自激振荡型的接近传感器不需要设置专用的励磁用交流信号源，因此能够对装置结构进行小型化，因而是有利的。但是，现有的自激振荡型的接近传感器由对与检测对象的接近相应的振荡频率的变动进行检测的结构构成，因此需要频率辨别电路。另外，现有的自激振荡型的接近传感器是适合于对振荡频率的变动进行检测的结构，但并非是能够基于振荡输出信号的振幅电平而对检测对象的位置进行检测的结构。
[0003]另一方面，如果从其他角度研究装置结构的小型化这一课题，则存在将印刷基板上配置为螺旋状的小扁平线圈作为检测要素进行使用的方法，作为一个例子，能够举出专利文献2中示出的例子。在使用了上述扁平线圈的位置检测装置中，由于与通常的圆筒线圈相比，1个线圈的匝数相当少，因此难以得到足以进行检测的磁通，因此在专利文献4中进行了多层状地设置扁平线圈的改进。
[0004]专利文献1:日本特开平9 - 53909号公报
[0005]专利文献2:日本特开平10 - 153402号公报
[0006]专利文献3:日本特开平10 - 173437号公报
[0007]专利文献4:日本特开2010 - 122012号公报
【发明内容】
[0008]本发明的主要目的在于，在使用了 1次及2次线圈的感应型位置检测装置中，推进整体装置结构的简化及小型化。附加目的在于，通过将印刷基板上形成为螺旋状的扁平线圈作为检测要素进行使用，从而采用更简化的结构，以及在该情况下，使得能够对经常不足的磁通进行补充。
[0009]本发明所涉及的感应型位置检测装置具有:线圈部，其包含1次线圈以及2次线圈，该1次线圈由交流信号励磁，该2次线圈配置为，产生由所述1次线圈得到的感应输出；自激振荡电路，其由所述线圈部所包含的所述1次线圈、和电容器构成，该自激振荡电路将所述1次线圈作为用于进行自激振荡的电感要素而组装；目标部，其以与检测对象位置相应地使与所述线圈部之间的相对位置进行位移的方式配置，由磁响应部件构成，该磁响应部件以与该相对位置相应地使所述线圈部内的所述2次线圈的电感变化的方式构成；以及输出电路，其基于所述2次线圈的输出信号的振幅电平，对所述检测对象的位置数据进行输出。
[0010]根据本发明，由于能够将1次线圈作为在自激振荡电路内进行自激振荡的电感要素而组装，因此能够使励磁用振荡电路的结构简化。另外，由于是使用1次线圈和2次线圈的感应型检测装置，因此与仅由1次线圈构成的可变阻抗类型的检测装置相比，能够高效地提取出输出电平，能够进行高精度的位置检测。
[0011]另外，如果将自激振荡电路的振荡频率设定为尚频频带(例如几百kHz左右或者大于或等于该值)，则在对振荡输出信号进行整流而得到的直流电压信号中，能够使振幅电平的变动幅度(动态范围)较大。由此，根据本发明，能够通过不依赖于频率辨别、而使用整流电路等的简单的振幅电平辨别实现位置检测。
[0012]作为一个例子，使用由在印刷基板上配置为螺旋状的扁平线圈构成的结构而作为前述1次及2次线圈即可。S卩，根据本发明，由于能够使输出增益较大，因此通过将在印刷基板上配置为螺旋状的扁平线圈作为1次及2次线圈进行使用，从而采用更简化的结构，以及在该情况下，使得能够对经常不足的磁通进行补充，因而是优选的。特别地，由于是使用1次线圈和2次线圈的感应型检测装置，因此与仅由1次线圈构成的可变阻抗类型的检测装置相比，能够高效地提取出输出电平，适合于使用扁平线圈。
[0013]作为一个例子，前述2次线圈包含至少1对2次线圈，该1对2次线圈中的各线圈以规定的间隔分离而配置，前述目标部以该1对2次线圈中的各线圈的电感变化彼此表示相反特性的方式构成，也可以对所述1对2次线圈的输出信号差动地进行合成，以形成1个输出信号的方式构成。
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明的一个实施例所涉及的感应型位置检测装置的电路结构例的电路图。
[0015]图2是表示本发明的一个实施例所涉及的感应型位置检测装置中的1个2次线圈和目标部之间的关系的一个例子的略图。
[0016]图3是表不图1所不的自激振荡电路的一个例子的电路图。
[0017]图4是表示将本发明的感应型位置检测装置作为旋转位置检测装置而构成的一个例子的图，(a)是轴向剖视略图，(b)是转子部的正视图，(c)是包含传感器基板在内的定子部的透视正视图，(e)是简略表示传感器基板的一部分的放大剖视图。
[0018]图5是表示图4中的转子部及定子部的几个结构要素的斜视图，(a)是对转子部中的磁响应部件的图案进行提取并表示的斜视图，(b)是表示定子部中的配置了 1次线圈的扁平线圈层的斜视图，(c)是表示定子部中的配置了 2次线圈的扁平线圈层的斜视图。
[0019]图6是表示图5(b)所示的1次线圈配置的变形例的斜视图。
[0020]图7是表示本发明的一个实施例所涉及的感应型位置检测装置的其他电路结构例的电路图。
[0021]图8是表示本发明所涉及的感应型位置检测装置的另一个电路结构例的电路图。
[0022]图9是表示将本发明的感应型位置检测装置作为旋转位置检测装置而构成的其他实施例的图。
[0023]图10是表示将本发明的感应型位置检测装置作为直线位置检测装置而构成的实施例的图。
【具体实施方式】
[0024]图1是表示本发明的一个实施例所涉及的感应型位置检测装置的电路结构例的电路图。在图1中，线圈部10包含:1次线圈11，其由交流信号Sincot进行励磁；以及4个2次线圈12?15，其以产生由前述1次线圈11得到的感应输出的方式配置。1次线圈11作为可变电感要素而组装于自激振荡电路20内，以不仅有助于自激振荡、还与其自身所产生的交流磁场相应地在2次线圈12?15中产生感应电压的方式配置。各线圈11?15例如由在印刷基板上形成为螺旋状的扁平线圈构成。上述扁平线圈有助于装置结构的小型化。在该情况下，各扁平线圈11?15可以构成为，由将重叠排列为多层状的多个扁平线圈部分进行串联连接而得到的结构构成。由此，能够提高电感。此外，不限于扁平线圈，也可以由绕组型的线圈构成各线圈11?15。
[0025]如图2(a)简略所示，在感应型位置检测装置中，作为另1个位置检测要素，以能够相对于线圈部10的各2次线圈12?15而相对地进行位移的方式设置有目标部1。目标部
1以与未图示的检测对象物的位移相应地进行位移、相对于线圈部10的2次线圈12?15的相对位置发生变化的方式配置，另外，由磁响应部件(所谓磁响应部件，是指以最大范围的含义，对磁体或导电体等对磁性即磁通进行响应而使阻抗/磁阻发生变化的材料进行定义的用语)构成，该磁响应部件的形状构成为，以与该相对位置相应地使各2次线圈12?15的电感变化。作为一个例子，构成目标部1的磁响应部件是诸如铜或者铝的非磁性良导电体。另外，作为构成目标部3的磁响应部件的形状，例如是与目标部1相对于各2次线圈12?15的相对位置的变化相应地，使目标部1相对于线圈的相对面积及间隙中的至少一个发生变化的形状即可。此外，关于检测对象位置的运动方式，针对直线位移、旋转位移、摆动位移、倾斜(圆弧状位移)等，不论何种运动方式，均能够应用本发明。关于目标部1的形状或者机械结构或构造，在