本发明涉及一种检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置。
背景技术:
1、以往,检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置用于例如车辆的转向装置中的齿条轴的位置检测。
2、专利文献1中记载的检测单元检测电动动力转向装置的齿条轴的轴向位置,具备直流电源、永久磁铁、由配置于永久磁铁与齿条轴之间的第一至第四磁阻元件构成的元件组、以及对齿条轴的位置进行运算的运算部。在元件组中,串联连接第一磁阻元件和第二磁阻元件的串联电路与串联连接第三磁阻元件和第四磁阻元件的串联电路是并联连接的,构成了桥接电路。向运算部输入连接在第一磁阻元件与第二磁阻元件之间的第一端子的电位、和连接在第三磁阻元件与第四磁阻元件之间的第二端子的电位。在齿条轴的与元件组的对置面形成有沿相对于齿条轴的轴向倾斜的方向延伸的多个槽。
3、在如上述那样构成的检测单元中,如果齿条轴通过与齿条轴啮合的小齿轮轴的旋转而沿轴向移动,从而第一至第四磁阻元件与多个槽的相对位置发生变化,则第一至第四磁阻元件的电阻的平衡发生变化,第一端子和第二端子的电位发生变化。运算部基于该电位的变化来运算齿条轴的位置。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1:国际公开2021/210125号
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、在专利文献1所记载的检测单元中,例如在齿条轴由于伴随车辆行驶的振动等而相对于车宽方向倾斜时,第一至第四磁阻元件与齿条轴的间隔发生变化,齿条轴的检测位置会产生误差。
3、因此,本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置。
4、用于解决课题的方法
5、本发明以解决上述课题为目的,提供一种位置检测装置,其为检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置,具备:产生交流磁场的励磁线圈;固定于上述轴且使上述交流磁场的磁通交链的检测体;以及使上述交流磁场的磁通交链的检测线圈,上述检测线圈具有:通过上述交流磁场的磁通交链而产生感应电压的第一部分和第二部分、以及连接上述第一部分的轴向一侧的端部与上述第二部分的轴向另一侧的端部的连接部,上述第一部分和上述第二部分各自沿着与上述轴向平行的线圈长度方向延伸,而且各自的至少一部分沿着与上述线圈长度方向垂直的排列方向排列,上述检测体具有与上述第一部分对置的至少一个第一检测体部和与上述第二部分对置的至少两个第二检测体部,该至少两个上述第二检测体部在上述线圈长度方向上分离,根据上述第一检测体部相对于上述第一部分的位置,在上述第一部分产生的感应电压发生变化,根据上述第二检测体部相对于上述第二部分的位置,在上述第二部分产生的感应电压发生变化,在上述线圈长度方向上,在上述至少两个上述第二检测体部之间配置有上述第一检测体部,在上述轴位于轴向一侧的移动端与轴向另一侧的移动端的中央位置时,上述第一检测体部与上述第一部分的上述线圈长度方向上的中央部对置。
6、发明效果
7、根据本发明的位置检测装置,能够高精度地检测沿轴向进退移动的轴的位置。
1.一种位置检测装置,其为检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置,具备:
2.根据权利要求1所述的位置检测装置,所述励磁线圈和所述检测线圈形成于一张基板。
3.根据权利要求2所述的位置检测装置,在所述轴向上,使所述第一检测体部和所述第二检测体部偏移,以使所述检测线圈的所述第一部分与所述第一检测体部在与所述基板垂直的方向上重叠的重叠长度和所述检测线圈的所述第二部分与所述第二检测体部在与所述基板垂直的方向上重叠的重叠长度的合计长度为一定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的位置检测装置,其具备两个所述检测线圈,在所述轴从所述轴向的一个移动端移动到另一个移动端的期间,两个所述检测线圈各自感应的电压的相位相互不同。
5.根据权利要求4所述的位置检测装置,所述励磁线圈和两个所述检测线圈形成于一张基板,
6.根据权利要求5所述的位置检测装置,在所述励磁线圈的内侧形成有两个所述检测线圈。
7.根据权利要求2所述的位置检测装置,所述检测线圈的从所述基板的厚度方向观察的所述第一部分和所述第二部分各自的形状是将夹着沿所述轴向延伸的对称轴线而对称的一对正弦曲线状的导体线组合而成的形状,
8.根据权利要求7所述的位置检测装置,所述轴向上的所述第一部分的长度与所述第二部分的长度相同,
9.根据权利要求1所述的位置检测装置,所述轴是车辆的转向装置的齿条轴。
10.一种位置检测装置,其为检测沿轴向进退移动的轴的位置的位置检测装置,具备:
11.根据权利要求10所述的位置检测装置,所述至少两个所述第二检测体部各自的中心点间的距离是所述第二部分的所述线圈长度方向的长度的2倍。
12.根据权利要求11所述的位置检测装置,在所述第一检测体部与所述线圈长度方向上的所述第一部分的一个端部对置时,所述至少两个所述第二检测体部中的一个所述第二检测体部与所述线圈长度方向上的所述第二部分的端部对置,
13.根据权利要求12所述的位置检测装置,所述检测线圈的从与所述线圈长度方向垂直的方向观察的所述第一部分和所述第二部分各自的形状是将夹着沿所述线圈长度方向延伸的对称轴线而对称的一对正弦曲线状的导体线组合而成的形状。
14.根据权利要求13所述的位置检测装置,所述第一部分的所述线圈长度方向上的长度与所述第二部分的所述线圈长度方向上的长度相同,
15.根据权利要求10至14中任一项所述的位置检测装置,所述励磁线圈和所述检测线圈形成于一张基板。
16.根据权利要求10至14中任一项所述的位置检测装置,其具备两个所述检测线圈,在所述轴从所述轴向一侧的移动端移动到所述轴向另一侧的移动端的期间,两个所述检测线圈各自感应的电压的相位相互不同。
17.根据权利要求16所述的位置检测装置,所述励磁线圈和两个所述检测线圈形成于一张基板,
18.根据权利要求17所述的位置检测装置,在所述励磁线圈的内侧形成有两个所述检测线圈。
19.根据权利要求10所述的位置检测装置,所述轴是车辆的转向装置的齿条轴。