CN101750100B - 旋转角度传感器 - Google Patents
旋转角度传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101750100B CN101750100B CN200910261450.5A CN200910261450A CN101750100B CN 101750100 B CN101750100 B CN 101750100B CN 200910261450 A CN200910261450 A CN 200910261450A CN 101750100 B CN101750100 B CN 101750100B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- rotor
- angular sensor
- flange
- annular bearings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种旋转角度传感器。在外壳(10)内能够转动地配置具有凸缘(20A)的转子(20)，转子的前端自形成于外壳的前壁(10C)的开口突出。在外壳(10)内，经由弹性的波形垫圈(30)使环状轴承(13)的前端支承该凸缘(20A)的后端，在配线基板(14)上固定环状轴承的后端。在转子的后端固定有磁铁(21)，以与该磁铁隔着间隔而相对的方式在配线基板(14)上安装有磁性传感器IC(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转角度传感器，用于检测机动车或工业机械等所使用的旋转轴的旋转角度。
背景技术
作为现有技术，已知有如下的旋转角度传感器，在与旋转轴连接而进行旋转的转子的前端设置磁铁，利用与磁铁隔着间隔地相对的例如磁阻元件之类的磁性传感器来检测转子的旋转角度。作为如上所述的现有技术，图8中表示例如专利文献1所示的旋转角度传感器的截面。
在图8的现有例中，在形成于箱形外壳9前壁的孔中插入固定有轴承2，转子3穿过该轴承2的轴孔。在转子3的位于外壳9内的下端固定有圆板状支架4，在该支架4上，在相对于旋转轴偏心的位置安装有磁铁5。在外壳9的底部设有磁铁6和位于其上方的磁轭7，在磁轭7的上面，以如下方式配置有磁性传感器8，即以转子3的旋转轴为中心且与磁铁5隔着间隔地局部相对而配置。在该例中，磁性传感器8利用串联连接的两个磁阻元件将磁通量作为电压而检测，因转子3的旋转，来自磁铁5的磁通量垂直地穿透磁性传感器8的两个磁阻元件的区域产生变化，将因该变化而检测出的电压变化加以利用。
专利文献1：(日本)特开平8-236314号公报
在该现有例中，在一体地形成于转子3的凸缘3A和支架4之间隔着轴承2，因此，转子3的轴向的移动及轴相对于外壳的斜度被限制，但由于转子3相对于轴承2能够转动，因此，两者多少产生毛病(ガタ)。其结果是，磁铁5与磁性传感器8接触而受到损伤，由此，或导致产生故障，成为因磁性传感器8和磁铁5的间隔变化而导致检测精度低的原因。在该现有技术中，磁铁5和磁性传感器8之间的间隔受支架4、轴承2、外壳9、磁铁6以及磁轭7这些部件的尺寸精度的影响，成为旋转角度传感器在产品间产生测定偏差的原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转角度传感器，在该旋转角度传感器中，安装于转子的磁铁与磁性传感器不接触，并且能够在将彼此的间隔保持一定的状态下测定旋转角度，因此，测定精度高，产品间的测定偏差小。
本发明的旋转角度传感器构成为包含：外壳，其具备形成有圆形开口的前壁；转子，其转动自如地被收纳于所述外壳内，在旋转轴方向的中间部具有凸缘且前端部自所述外壳的所述圆形开口突出；磁铁，其固定于所述转子的后端；环状轴承，其设于所述外壳内且具有前端面，该前端面与所述凸缘的后端面相互能够转动且能够滑动地支承所述凸缘的后端面；配线基板，其安装于所述外壳内，具有与所述转子的中心轴垂直的板面，将所述环状轴承的后端固定支承且具有用于电连接的配线；弹性按压机构，其安装于所述转子的凸缘和所述外壳的前壁之间，使所述凸缘呈弹性地按压所述环状轴承的前端面；磁性传感器IC，其隔着间隔地与所述磁铁相对，安装于所述配线基板上且与所述配线连接。
根据本发明的结构，利用弹性按压机构使转子的凸缘总是呈弹性地按压环状轴承的前端面，因此，磁铁和磁性传感器IC之间的间隔仅由环状轴承的轴向长度确定并保持一定。另外，由于也不存在旋转轴的斜度产生变动的情况，因此，测定精度变高。
附图说明
图1是本发明的旋转角度传感器的第一实施例的立体图；
图2是图1的旋转角度传感器的平面图；
图3是图2的III-III剖面图；
图4是图2的IV-IV剖面图；
图5是图4的虚线圆区域的局部放大剖面图；
图6是用于说明旋转角度传感器的组装的分解立体图；
图7是表示本发明的旋转角度传感器的第二实施例的剖面图；
图8是表示专利文献1的现有的旋转角度传感器的剖面图。
具体实施方式
图1表示本发明的旋转角度传感器的第一实施例的立体图，图2表示其平面图，图3及图4分别表示图2中的旋转角度传感器的III-III剖面、及IV-IV剖面。旋转角度传感器具有：由在两侧具有安装用凸部10A、10B的大致圆筒状的绝缘体成型的外壳10；安装于外壳10内且一端自形成于外壳前壁的开口向外突出的转子20；安装于在转子20的轴向中间部形成的凸缘20A和外壳10的前壁之间的波形垫圈(波座金)30；固定于转子20的位于外壳20内的另一端的磁铁21；设于外壳10内且通过一端支承转子20的内端的环状轴承13；支承环状轴承13的另一端的配线基板14；在环状轴承13的内侧，在转子20的轴向与磁铁21隔着间隔地相对且安装于配线基板14上的磁性传感器IC15(集成电路)；自背后支承配线基板14且堵塞外壳11的另一端开口的罩16。
另外，在图8中，示出磁性传感器8检测垂直方向的磁通量的例子，但在本发明的实施例中，以如下方式配置磁铁21，使磁通量在磁性传感器IC15及其附近如图中虚线箭头所示沿与配线基板平行的方向(水平方向)流动，磁性传感器IC15检测与水平面内的磁通量的方向对应的电压。
将树脂注射成型而形成圆柱状转子20，该转子20形成有自其前端面向轴向延伸且截面为非圆形(在此为大致半圆形)的连接用凹部20c，该连接用凹部20c中插入并连接有测定对象的旋转轴(未图示)的、截面形状与连接用凹部20c的截面形状相同的前端部，转子20利用外部旋转轴而转动。在以下的说明中，在图2所示的旋转角度传感器中，将连接对象侧设为前方，将其相反侧设为后方。转子20在轴向中间部具有凸缘20A，在转子20的后端粘接固定有磁铁21。
将树脂注射成型而形成外壳10，该外壳10的前端以使开口变窄的方式一体形成有向中心轴方向延长的前壁10C，自该前壁10C的内周端朝轴向前方延长而一体形成有套筒10D。在外壳10上，自其后部的周缘部延长而一体形成有箱状的端子收纳部10E，并形成端子收纳室10d。转子20自外壳10的后方开口插入，转子20的凸缘20A的前部穿过外壳10的套筒10D并向外突出。
环状轴承13例如由尼龙或特氟隆(注册商标)之类的具有良好润滑性、耐磨性的树脂成型。凸缘20A配置于外壳10的前壁10C和环状轴承13的前端之间，弹性的环状波形垫圈30夹在凸缘20A和前壁10C之间而设置。环状波形垫圈30使转子20的凸缘20A呈弹性地按压环状轴承13，将磁铁21和磁性传感器IC15之间的间隔保持一定。
配线基板14例如在陶瓷基板上形成配线图案，或者对玻璃环氧覆铜叠层板进行蚀刻而形成配线图案，该配线基板14构成大致圆形，自其外周的一圆弧部延长而一体形成有矩形端子部14A。在配线基板14的大致中央，通过焊接安装有磁性传感器IC15，与该磁性传感器IC15的供电用端子、检测信号取出用端子等连接的配线在配线基板14上延长至端子部14A。在配线基板14上，在同一圆周上形成有三个用于固定环状轴承的结合孔14b(一并参照图5)。形成于环状轴承13后端的三个固定用突起13A(在图4中示出一个)被嵌入到结合孔14b中，从而将环状轴承13固定。作为进行固定的方法，既可以将固定用突起13A的直径形成为比结合孔14b的直径稍大，将固定用突起13A压入固定或热铆接(熱かしめ)于结合孔14b中，或者，也可以利用结合孔14b将固定用突起13A定位，并利用粘接剂将环状轴承13的后端与配线基板14粘接固定。
接着，参照图6说明本发明的旋转角度传感器的组装。在配线基板14的端子部14A的配线端子事先连接引线17，并将环状轴承13安装于配线基板14。接着，在转子20的后端粘接固定磁铁21，将转子20的前端插入波形垫圈30，并将它们一体地安装于外壳10内，使转子20的前端自外壳10的前方开口突出。将安装有环状轴承13的配线基板14自转子20的背后插入外壳20内。此时，端子部14A被收纳于外壳10的收纳室10d内(参照图4)，自端子部14A伸出的引线17穿过在收纳部10E的侧壁的下端形成的缺口部10e而导出到外部。自该配线基板14的背后利用罩16将外壳10的后方开口堵塞并固定该罩16。
如上所述，本发明的旋转角度传感器的组装简单。
在上述本发明的旋转角度传感器中，也可以代替波形垫圈30而使用例如硅橡胶之类的具有弹力的弹性树脂的O形环，并使凸缘20A按压环状轴承13。即，本发明的特征在于，将如上所述的弹性按压机构安装于外壳10的前壁10C和凸缘20A之间，使凸缘20A呈弹性地按压环状轴承13的前端。
图7是表示本发明的旋转角度传感器的第二实施例的剖面图，对应于图3的剖面图。第二实施例在图3中，在环状轴承13的前端和凸缘20A之间例如安装无磁性的不锈钢之类的金属衬垫18，除此之外与第一实施例相同。当利用树脂成型转子20和环状轴承13时，通过将金属的衬垫18夹在凸缘20A和环状轴承13之间，从而可以得到降低滑动摩擦的效果。
Claims (9)
1.一种旋转角度传感器，具有：
外壳，其具备形成有圆形开口的前壁；
转子，其转动自如地被收纳于所述外壳内，在旋转轴方向的中间部具有凸缘且前端部自所述外壳的所述圆形开口突出；
磁铁，其固定于所述转子的后端；
磁性传感器IC，其隔着间隔地与所述磁铁相对；
其特征在于，还具有：
环状轴承，其设于所述外壳内且具有前端面，该前端面与所述凸缘的后端面相互能够转动且能够滑动地支承所述凸缘的后端面；
配线基板，其安装于所述外壳内，具有与所述转子的中心轴垂直的板面，将所述环状轴承的后端固定支承且具有用于电连接的配线；
弹性按压机构，其安装于所述转子的凸缘和所述外壳的前壁之间，使所述凸缘呈弹性地按压所述环状轴承的前端面，
所述磁性传感器IC安装于所述配线基板上且与所述配线连接。
2.如权利要求1所述的旋转角度传感器，其特征在于，所述弹性按压机构是波形垫圈。
3.如权利要求1所述的旋转角度传感器，其特征在于，所述弹性按压机构是弹性树脂的O形环。
4.如权利要求1～3中任一项所述的旋转角度传感器，其特征在于，金属衬垫被夹在所述凸缘和所述环状轴承之间。
5.如权利要求1～3中任一项所述的旋转角度传感器，其特征在于，在所述环状轴承的后端形成有固定用突起，该固定用突起与形成于所述配线基板的结合孔结合而固定所述环状轴承。
6.如权利要求4所述的旋转角度传感器，其特征在于，在所述环状轴承的后端形成有固定用突起，该固定用突起与形成于所述配线基板的结合孔结合而固定所述环状轴承。
7.如权利要求1～3中任一项所述的旋转角度传感器，其特征在于，所述配线基板在其侧缘部一体地具有导出所述配线的端子部，在所述外壳上一体地形成有收纳所述端子部的收纳部。
8.如权利要求4所述的旋转角度传感器，其特征在于，所述配线基板在其侧缘部一体地具有导出所述配线的端子部，在所述外壳上一体地形成有收纳所述端子部的收纳部。
9.如权利要求5所述的旋转角度传感器，其特征在于，所述配线基板在其侧缘部一体地具有导出所述配线的端子部，在所述外壳上一体地形成有收纳所述端子部的收纳部。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP318277/08 | 2008-12-15 | ||
| JP2008318277A JP5069210B2 (ja) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | 回転角度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101750100A CN101750100A (zh) | 2010-06-23 |
| CN101750100B true CN101750100B (zh) | 2014-01-08 |
Family
ID=42349722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910261450.5A Active CN101750100B (zh) | 2008-12-15 | 2009-12-15 | 旋转角度传感器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5069210B2 (zh) |
| CN (1) | CN101750100B (zh) |
| HK (1) | HK1143858A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5475618B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2014-04-16 | 東京コスモス電機株式会社 | 非接触式角度センサ |
| KR101229460B1 (ko) | 2011-03-09 | 2013-02-04 | 주식회사 현대케피코 | 비접촉식 각도 센서 |
| KR101323047B1 (ko) | 2012-01-06 | 2013-10-29 | 한국오므론전장주식회사 | 인서트 몰딩 방식의 캡부를 구비하는 회전 각도 센서 유닛 |
| JP5818104B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2015-11-18 | 株式会社デンソー | 回転角度検出装置 |
| JP6190157B2 (ja) * | 2013-05-16 | 2017-08-30 | アズビル株式会社 | 回転角度検出器 |
| JP6306827B2 (ja) * | 2013-05-16 | 2018-04-04 | アズビル株式会社 | 回転角度検出器 |
| JP6373079B2 (ja) * | 2014-06-13 | 2018-08-15 | 日本電産サンキョー株式会社 | センサ装置およびエンコーダ |
| JP6282010B2 (ja) * | 2014-06-27 | 2018-02-21 | アルプス電気株式会社 | 位置検出装置 |
| DE102014218060A1 (de) * | 2014-09-10 | 2016-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine mit einem Anker |
| DE102015209385A1 (de) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Winkelsensor zur Erfassung von Drehwinkeln eines rotierenden Bauteils |
| DE102016009006B4 (de) | 2015-07-29 | 2024-01-25 | Infineon Technologies Ag | Antriebsstrang eines kraftfahrzeugsystems mit einer wellenintegrierten winkelabtastvorrichtung |
| DE102015216009B4 (de) | 2015-08-21 | 2023-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur berührungslosen Ermittlung eines Drehwinkels |
| DE102016103325A1 (de) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Infineon Technologies Ag | Magnetischer Winkelpositionssensor |
| CN106441080B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-07-05 | 赵跃 | 基于磁场检测的分离式太阳追踪系统旋转角测量装置 |
| DE102018216483A1 (de) * | 2018-09-26 | 2020-03-26 | Skf Lubrication Systems Germany Gmbh | Schmierstoffverteiler und Hohlraumschmiereinrichtung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1345005A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Rotary position sensor having a waterproof and explosion-protective structure |
| JP3475549B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2003-12-08 | 株式会社デンソー | 非接触型位置センサ |
| EP1420227A2 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-19 | Hitachi, Ltd. | Noncontact rotary position sensor |
| CN1769843A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 耐力有限公司 | 非接触式转动角度检测传感器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0789117B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1995-09-27 | 松下電器産業株式会社 | 回転センサ |
| JP3043529B2 (ja) * | 1992-10-08 | 2000-05-22 | 愛三工業株式会社 | 回転角度センサ |
| JP2005257471A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Yazaki Corp | 回転角検出装置 |
-
2008
- 2008-12-15 JP JP2008318277A patent/JP5069210B2/ja active Active
-
2009
- 2009-12-15 CN CN200910261450.5A patent/CN101750100B/zh active Active
-
2010
- 2010-11-01 HK HK10110246.9A patent/HK1143858A1/xx unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3475549B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2003-12-08 | 株式会社デンソー | 非接触型位置センサ |
| EP1345005A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Rotary position sensor having a waterproof and explosion-protective structure |
| EP1420227A2 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-19 | Hitachi, Ltd. | Noncontact rotary position sensor |
| CN1769843A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 耐力有限公司 | 非接触式转动角度检测传感器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JP特开2005-257471A 2005.09.22 |
| JP特许3475549B2 2003.12.08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1143858A1 (en) | 2011-01-14 |
| CN101750100A (zh) | 2010-06-23 |
| JP5069210B2 (ja) | 2012-11-07 |
| JP2010139469A (ja) | 2010-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101750100B (zh) | 旋转角度传感器 | |
| US7509883B2 (en) | Torque detecting apparatus and manufacturing method thereof | |
| US8552675B2 (en) | Motor | |
| CN102712341B (zh) | 用于检测转向力矩和转向角的装置及具有该装置的转向系统 | |
| US7893579B2 (en) | Brushless electric motor | |
| US20110175600A1 (en) | Magnetic angular position sensor for a course up to 360 degrees | |
| CN102377311A (zh) | 电机 | |
| US7382120B2 (en) | Rotary position sensor with rectangular magnet and hall sensors placed in association with the surface of the magnet | |
| US20090309583A1 (en) | Rotation Angle Sensor and Rotation Angle Sensor System | |
| JP2011107134A (ja) | センサユニットを有するころ軸受け装置 | |
| US20140354118A1 (en) | Encoder for a compact revolution transmitter and electric motor with a compact revolution transmitter | |
| JP2010230593A (ja) | 車輪用回転センサ装置 | |
| US7710110B2 (en) | Rotary sensor with rotary sensing element and rotatable hollow magnet | |
| JP2008128740A (ja) | 回転センサ | |
| JP2017150861A (ja) | 回転角度検出装置 | |
| US8253412B2 (en) | Rotation detector for a wheeled vehicle | |
| JP4925389B2 (ja) | エンコーダ | |
| EP1774343A1 (en) | Integrated magnetoresitive speed and direction sensor | |
| JPWO2018092207A1 (ja) | 回転位置検出装置 | |
| CN204794577U (zh) | 马达以及驱动装置 | |
| WO2008053939A1 (fr) | Dispositif de détection d'angle de rotation | |
| JP2018197728A (ja) | 液面レベルセンサ | |
| KR101949432B1 (ko) | 토크 센서 장치 | |
| JP5703970B2 (ja) | 渦電流型計器における速度検出装置 | |
| CN105277117A (zh) | 位置检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1143858 Country of ref document: HK |
|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1143858 Country of ref document: HK |