非接觸式角度傳感器制造技術

本發明專利技術提供一種具備自動恢復機構的非接觸式角度傳感器，其在收容于殼體（20）內的轉子（40）的旋轉中心固定有旋轉軸（33），旋轉軸的中間部插通支承于環狀軸承（31），在殼體內插通有旋轉軸的螺旋彈簧（35）相對于殼體對轉子向中立角度位置施力，在轉子的背面從旋轉軸向半徑方向外側離開而固定有磁鐵（34），在與轉子的背面相對設于殼體內的基板（50）上，設有從旋轉軸向半徑方向外側離開并與磁鐵空開間隔相對的磁性傳感器（53），用形成于從基板的背后關閉殼體的蓋（62）的內壁的軸承孔（62a）支承旋轉軸（33）的軸承端（33b）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及各種設備類的位置檢測所利用的、具備旋轉軸的自動恢復機構的非接觸式角度傳感器。
技術介紹
角度傳感器的旋轉軸的自動恢復機構例如在專利文獻I中已公開，但專利文獻I公開的角度傳感器為接觸式角度傳感器，不使用磁鐵而使用滑動件?；瑒蛹嬖谝蛴泻怏w、油等的附著而容易引起接觸不良的缺點。作為使用了磁鐵的非接觸式角度傳感器的現有例，圖10表示專利文獻2所記載的角度傳感器的原理的構成。但是，該現有例不具有旋轉軸的自動恢復機構。在該現有例中，在與旋轉軸10的驅動端(前端)相反側的后端，與中心軸一致地固定有磁鐵2，與該磁鐵2的軸向后端面空開間隔而相對的磁性傳感器4固定于印刷電路基板3上。磁鐵2在與旋轉軸10成直角的方向被磁化，來自磁鐵2的磁通5與印刷電路基板3的板面平行地透過磁性傳感器4。通過旋轉軸10的旋轉而透過磁性傳感器4的磁通的方向在與基板3平行的面內旋轉，由此，從磁性傳感器4輸出與旋轉角度對應的電壓。另外，在專利文獻2中，磁性傳感器4包括使用了磁性阻抗元件的橋式電路和對橋式電路的差分輸出電壓進行放大的差動放大器?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1:(日本)實用新案注冊第2533523號公報專利文獻2:(日本)特表2007-516415號公報(國際公開號W02004/113928)
技術實現思路
專利技術要解決的問題在專利文獻2記載的現有角度傳感器的構成中，以磁鐵2的中心和磁性傳感器4的中心與旋轉軸10的中心一致的方式配置。因此，旋轉軸10需要僅在其中間部利用未圖示的軸承旋轉自如地支承，旋轉軸10的后端安裝有磁鐵2，所以不能進行支承。因此，由于長期使用而由旋轉軸10和軸承間的摩擦導致的磨損，造成旋轉軸10的角度擺動變大，作為角度傳感器存在耐久性差的問題。該專利技術是鑒于上述問題而開發的，其目的在于提供一種經過長期間而變動少，因此能夠維持精度的耐久性優異的非接觸式角度傳感器。解決問題的技術方案該專利技術提供一種非接觸式角度傳感器，其特征在于，包括:殼體；轉子，其被收容于殼體內；旋轉軸，其具有從殼體突出的一端和插通固定于轉子的旋轉中心的另一端；螺旋彈簧，其在殼體內被旋轉軸插通，相對于殼體對轉子向中立角度位置施力；環狀軸承，其固定于殼體內，被旋轉軸插通并轉動自如地支承其中間部；磁鐵，其在轉子的后端面，從旋轉軸向半徑方向外側離開而固定，在轉子的旋轉切線方向被磁化；基板，其固定于殼體內，與轉子的后端面隔開間隔而相對，形成有使旋轉軸的軸端部自由地插通的軸孔；磁性傳感器，在基板上從旋轉軸向半徑方向外側離開且在轉子的旋轉角度范圍內與磁鐵的至少一部分在旋轉軸向空開一定的間隔而相對，輸出依存于來自磁鐵的磁通的方向的電氣信號；蓋，從基板的背面關閉殼體，旋轉軸的軸端部被形成于蓋的內壁的軸承孔支承。專利技術效果在該專利技術中，非接觸式角度傳感器設定為如下構成，S卩，在從由環狀軸承支承中間部的旋轉軸向半徑方向外側離開的位置，將磁鐵安裝在轉子上，另外，磁性傳感器也從旋轉軸向半徑方向外側離開而設于基板上，由形成于蓋上的軸承孔支承旋轉軸的后端。因此，能夠經過長期使用而保持旋轉軸的角度擺動較小，能夠提高耐久性。附圖說明圖1A是表示該專利技術的角度傳感器的一實施例的立體圖；圖1B是圖1A的主視圖；圖2A是圖1B的2A — 2A剖視圖；圖2B是圖1B的2B — 2B剖視圖；圖3是圖1所示的角度傳感器的分解立體圖；圖4是用于說明將磁鐵向轉子安裝的圖；圖5A是旋轉軸處于中立角度位置的狀態時的圖2A的5A — 5A剖視圖；圖5B是圖5A的局部放大圖；圖6A是使旋轉軸向逆時針方向旋轉的狀態的剖視圖；圖6B是使旋轉軸向順時針方向旋轉的狀態的剖視圖；圖7是用于說明磁鐵和磁性傳感器的位置關系的圖；圖8是表示本專利技術的角度傳感器的旋轉角度和輸出電壓的關系的例子的曲線圖；圖9是與變形實施例的圖5A對應的剖視圖；圖10是現有的角度傳感器的分解立體圖。具體實施例方式參照附圖并通過實施例說明該專利技術的實施方式。該專利技術的非接觸式角度傳感器是使旋轉軸轉動而輸出與來自中立角度位置的旋轉角度對應的電氣信號的傳感器。圖1A、1B表示該專利技術的非接觸式角度傳感器的一實施例的外觀，圖2A表示圖1B的2A — 2A剖視圖，圖2B表示圖1B的2B — 2B截面的構造。另外，圖3是分解為各部分而表的圖。 殼體20具有圓筒狀的收容部21，在收容部21的背面側，從其外周面向半徑方向突出形成有方形板狀的端子導出部22，在收容部21的前面側，一對安裝部23從其外周面相互向半徑方向反向地大幅突出形成為凸緣狀。另外，在收容部21的前面，突出形成有與收容部21同心狀的帶臺的圓筒部24。在收容部21的內周面，如圖2B中虛線所示突出形成有剖面為圓弧狀且沿旋轉中心線方向延長的彈簧支承25，如后述的圖5A、5B所示，用其周向一端面25a、25b彈性地支承后述的螺旋彈簧35的一端35a、35b。從其彈簧支承25的后端面的周向中央起，如圖2B中虛線所示進一步沿圓筒部24的中心線方向延長形成有周向寬度狹窄的制動器26。另外，圖2A是在圖1B中上下翻轉而表示2A — 2A剖面。在殼體20的圓筒部24收容配置有環狀軸承31，另外，在一對安裝部23的各套筒孔23a中收容配置有金屬制的套筒32。殼體20及環狀軸承31分別為合成樹脂制，在該例中，環狀軸承31及套筒32與殼體20嵌合成型。另外，殼體20和環狀軸承31均為合成樹脂制，但殼體20使用高剛性且阻燃性優異的樹脂，環狀軸承31使用耐磨損性優異的樹脂。轉子40具有:圓板部41、與該圓板部41同心狀從其一面向軸向直角地突出形成的剖面為圓弧狀的一對彈簧導向部42、43，用合成樹脂成型。一對彈簧導向部42、43分別制成截面為圓弧狀，這些圓弧位于同一圓周上。在圓板部41，在位于一彈簧導向部43的外周側的部分形成有圓弧狀的切口 41a (參照圖4)。該切口 41a在將轉子40向殼體20的收容部21內安裝時，使突出形成于收容部內周面的彈簧支承25穿過，并且，安裝后，限制制動器26的轉動范圍，由此,規定了轉子40的可轉動范圍。圓柱狀的旋轉軸33設定為金屬制,在其一端形成有橢圓形部(小判形部)33a,再在橢圓形部33a的前端面突出形成有小徑的軸端部33b。以旋轉軸33和轉子40的旋轉中心一致的方式，橢圓形部33a在轉子40的圓板部41嵌合成型而與轉子40 —體化，且位于彈簧導向部42、43的成為圓弧的中心。另外，形成于橢圓形部33a的前端面的軸端部33b比轉子40的圓板部41的背面側更突出。如圖4所示，在轉子40的圓板部41的背面側，長方形板狀的磁鐵34安裝于從旋轉軸33向半徑方向外側離開的位置。磁鐵34其長邊方向被磁化，其長邊設為轉子40的旋轉切線方向。螺旋彈簧35被旋轉軸33插通并收容于轉子40的一對彈簧導向部42、43內的空間。一對彈簧導向部42、43沿螺旋彈簧35的外徑包圍螺旋彈簧35,由此,螺旋彈簧35與一對彈簧導向部42、43外接而被保持。旋轉軸33插通與殼體20嵌合成型的環狀軸承31的孔31a并在中間部被軸支承。在殼體20的圓筒部24，在環狀軸承31的前方配置有唇形密封36，另外，在其前方配置有限制唇形密封36的移動的墊圈37、E環38。E環38嵌入設于旋轉軸33上的E環插入槽33c，以防止唇形本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.11.12 JP 2010-2534641.一種非接觸式角度傳感器，其具有: 殼體； 轉子，其可旋轉地收容于所述殼體內； 旋轉軸，其具有從所述殼體突出的一端和插通固定于所述轉子的旋轉中心的另一端；螺旋彈簧，其在所述殼體內被所述旋轉軸插通，相對于所述殼體對所述轉子向中立角度位置施力； 環狀軸承，其固定于所述殼體內，被所述旋轉軸插通并轉動自如地支承其中間部； 磁鐵，其在所述轉子的后端面，從所述旋轉軸向半徑方向外側離開而固定，在所述轉子的旋轉切線方向被磁化； 基板，其固定于所述殼體內，與所述轉子的后端面隔開間隔而相對，形成有使所述旋轉軸的軸端部自由地插通的軸孔； 磁性傳感器，其在所述基板上從所述旋轉軸向半徑方向外側離開且在所述轉子的旋轉角度范圍內與所述磁鐵的至少一部分在旋轉軸向空開一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：村上博治，鈴木佑二，
申請(專利權)人：東京COSMOS電機株式會社，
類型：
國別省市：