CN109425370A - 磁传感器、电动机以及机械的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及磁传感器、电动机以及机械的制造方法。提供一种高精度的磁传感器、具备该磁传感器的电动机、以及具备该磁传感器的机械的制造方法。间隙调整构件安装于传感器齿轮的齿部的径向外侧。具有磁传感器的机械的制造工序中,利用在传感器齿轮与检测部之间作用的磁力来简单地实现在检测部与传感器齿轮的齿部之间夹着间隙调整构件并且检测部和齿部这两方与间隙调整构件接触的状态,因此不需要进行以往那样的需要功夫和熟练的间隙调整作业,也能够容易地得到与间隙调整构件的厚度相当的、期望的大小的间隙。
Description
技术领域
本发明涉及具备传感器齿轮的磁传感器、具备该磁传感器的电动机以及具备该磁传感器的机械的制造方法。
背景技术
作为在机床、产业用机器人等中使用的用于对电动机的转速或者旋转角度进行检测的单元,存在使用具有在该电动机的转子上安装的传感器齿轮的磁传感器的情况(例如参照日本特开2017-026383号公报)。
另外,为了提高传感器的精度,设置对被检测体(旋转体)与检测部(元件)之间的距离进行调整的单元也是公知技术(例如参照日本特开2008-216044号公报、日本特开2012-108063号公报)。
在磁传感器中寻求将传感器齿轮与对该传感器齿轮的旋转角度(角度位置)进行检测的检测部之间的距离(间隙)调整/维持为期望的值。但是,该间隙的调整是需要熟练、经验的作业,因而期望能够以简单的结构容易地调整该间隙。
发明内容
本公开的一个方式是磁传感器,具备:能够安装于旋转体的传感器齿轮;检测部,其以磁性方式对在所述传感器齿轮的外周部以规定的间隔设置的多个齿部进行检测,并且与所述外周部隔着规定的间隔相向配置,输出表示所述多个齿部的有无的信号;用于保持所述检测部的保持构件;供所述保持构件安装的安装台;将所述保持构件固定于所述安装台的固定构件;以及间隙调整构件,其配置在所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间,并且与所述齿部和所述检测部这两方接触来调整所述规定的间隔。
本公开的其它的方式是电动机,具备:转子;安装于所述转子的传感器齿轮;检测部,其以磁性方式对在所述传感器齿轮的外周部以规定的间隔设置的多个齿部进行检测,并且与所述外周部隔着规定的间隔相向配置,输出表示所述多个齿部的有无的信号;用于保持所述检测部的保持构件;供所述保持构件安装的安装台;将所述保持构件固定于所述安装台的固定构件;以及间隙调整构件,其配置在所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间,并且与所述齿部和所述检测部这两方接触来调整所述规定的间隔。
本公开的另一其它的方式是具备所述旋转体和本公开所涉及的磁传感器的机械的制造方法,该制造方法包括以下步骤:将所述传感器齿轮安装于所述旋转体;将所述间隙调整构件配置于所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间;将保持有所述检测部的所述保持构件定位于所述安装台;使用所述固定构件将所述保持构件固定于所述安装台。
附图说明
通过参照附图来说明以下的优选的实施方式,本发明的上述或其它目的、特征及优点会变得更明确。
图1是示出第一实施方式所涉及的磁传感器的概要结构的立体图。
图2是内置于图1的磁传感器的电动机的轴向剖视图。
图3是说明在第一实施方式中将保持构件定位于安装台的状态的图。
图4是说明在第一实施方式中保持构件因磁力而朝向齿轮传感器移位的状态的图。
图5是说明在第一实施方式中将保持构件固定于安装台的状态的图。
图6是示出第二实施方式所涉及的磁传感器的概要结构的立体图。
图7是说明在第二实施方式中将保持构件定位于安装台的状态的图。
具体实施方式
图1是示出第一实施方式所涉及的磁传感器10的概要结构的立体图,图2是示出内置有磁传感器10的电动机12的概要构造的轴向剖视图。另外,在附图中,为了清楚,对比例尺进行了适当变更。磁传感器10具备:传感器齿轮16,其在伺服电机等电动机12中安装于相对于定子进行旋转的转子(旋转体)14;检测部20,其将在传感器齿轮16的外周部以规定的间隔形成的多个齿部18的有无检测为信号;保持构件22,其保持检测部20;供保持构件22安装的安装台24;以及螺丝等固定构件26,其用于将保持构件22安装于安装台24。在将保持构件22安装于安装台24时,保持构件22上的检测部20成为与设置有齿部18的传感器齿轮16的外周部彼此相向配置。
检测部20具有根据磁场的变化而输出电压发生变化的霍尔元件28。传感器齿轮16由磁性材料形成,因此在与霍尔元件28相向的位置处存在传感器齿轮16的齿部18时与不存在传感器齿轮16的齿部18时,针对霍尔元件28的磁场发生变化。因此,在传感器齿轮16的多个齿部18中的一个齿部18与检测部20的霍尔元件28相向配置时,检测部20的霍尔元件28输出表示存在齿部18的意思的脉冲信号、即检测信号。
另外,由于传感器齿轮16的旋转,传感器齿轮16的多个齿部18以沿周向穿过检测部20的前方的方式移动,因此来自检测部20的检测信号周期性地输出。由此磁传感器10能够基于来自检测部20的检测信号的频率来检测转子14的转速。也就是说,磁传感器10能够作为旋转编码器来使用。此外,也可以是,代替霍尔元件28而使用磁阻效应元件。
在第一实施方式中,间隙调整构件30(图2中未图示)安装在传感器齿轮16的外周部,更具体来讲,安装在齿部18的径向外侧。另外,这里的“径向”、“轴向”是关于转子14而言的方向。间隙调整构件30由与构成传感器齿轮16的材料以及构成检测部20的材料(通常为金属)中的任一者相比而言硬度低的材料形成,更具体来讲,是使用线、布或无纺布等纤维、纸或软性树脂等具有柔软性的材料、例如通过使用模具的成形来制造的。或者,也可以是,利用粘接力比较小(更具体来讲,间隙调整构件30不会因其自重从传感器齿轮16落下的程度的粘接力)的接合剂等使间隙调整构件30粘接于传感器齿轮16(齿部18)。
为了发挥磁传感器10的本来的功能,优选为,间隙调整构件30的厚度(径向长度)等于在齿部18与检测部20之间应形成的空隙(间隙)G(参照后述的图5)的大小(例如0.1mm)。
图3-图5是说明将保持构件22固定于安装台24的作业的流程、即具备磁传感器10的电动机12等机械的制造(组装)方法的一部分的图。首先,将具备间隙调整构件30的传感器齿轮16安装于转子14那样的机械的旋转体。或者,也可以在将传感器齿轮16安装于转子之后,将间隙调整构件30安装于传感器齿轮16。然后,如图3所示,将保持有检测部20的保持构件22定位于安装台24的规定位置,然后将螺丝26插通于形成于保持构件22的贯通孔32之后,与形成于安装台24的螺孔34部分地螺合(临时固定)。
这里,为了易于组装而在螺丝26与贯通孔32之间存在一定的间隙(游隙),因而在螺丝26还未完全拧入的图3的状态下,保持构件22在与传感器齿轮16接触和分离的方向(图3左右方向)上能够在该游隙的范围内进行位移。但是,由于在传感器齿轮16与检测部20之间作用着磁力,结果是如图4所示,与检测部20实质一体的保持构件22向传感器齿轮16侧(图4中的左方向)移位,检测部20抵接于间隙调整构件30。
即,在图4的状态下,以传感器齿轮16(齿部18)与检测部20彼此隔离着同间隙调整构件30的厚度相当的距离G的状态来将保持构件22定位。因而,从图4的状态起将螺丝26拧入螺孔34内,由此如图5所示,能够以在检测部20与齿部18之间形成期望的间隔(间隙)G的状态来将保持构件22可靠地固定于安装台24。另外,在图5中为了清楚明确而省略了间隙调整构件30的图示。
在以往的磁传感器中,为了将传感器齿轮的齿部与检测部之间的间隙设为期望的值,在将保持构件固定于安装台之后,实际使转子旋转来一边观察来自检测部(霍尔元件)的波形一边由作业者使用塑料锤等叩击保持构件等,从而对间隙进行调整。但是,第一实施方式中,在磁传感器10的组装(制造)工序中,能够利用在传感器齿轮16与检测部20之间作用的磁力来简单地实现检测部20与传感器齿轮16的齿部18之间夹着间隙调整构件30并且检测部20和齿部18双方与间隙调整构件30接触的状态,由此不进行如以往的那样需要功夫和熟练的间隙调整作业,也能够容易地得到与间隙调整构件30的厚度相当的、期望的大小的间隙。
也能够使图3-图5所示的一系列的作业自动化。即,使用机器人等产业机械(未图示),把持保持构件22并且将保持构件22配置于安装台24上的规定位置,然后使用螺丝26将保持构件22固定于安装台24。此时,在将螺丝26完全地拧入之前,保持构件22因磁力而自动地向传感器齿轮16侧移位,在传感器齿轮16的齿部18与检测部20之间,自动地形成与间隙调整构件30的厚度相当的间隙G。从而,作为具有机器人等的自动化机械,仅通过进行配置保持构件22并拧入螺丝26这样单纯的作业,就能够得到具有期望的间隙G的高精度的磁传感器。
另外,在图1的例中,间隙调整构件30以遍及传感器齿轮16整周的方式(覆盖全部齿部18的方式)安装,但也可以是以仅覆盖一部分齿部18的方式安装于传感器齿轮16。但在该情况下,要求在使传感器齿轮16配置(旋转)为间隙调整构件30介于齿部18与检测部20之间那样的角度位置的状态下将保持构件22固定于安装台24。
图6是示出第二实施方式所涉及的磁传感器10a的概要结构的立体图,图7是与图3类似、示出将保持构件22定位于安装台24的状态的图。在第二实施方式中,仅间隙调整构件30a的位置以及形状与第一实施方式不同,因此以后仅关于间隙调整构件30a所涉及的部分进行说明,关于其它结构要素附加与第一实施方式(图1)相同的附图标记并省略详细的说明。
间隙调整构件30a不是如第一实施方式那样安装于传感器齿轮16(的齿部18),而是安装于与传感器齿轮16相向的检测部20。更具体来讲,在与齿部18相向的检测部20的一部分,通过粘接等来安装由与第一实施方式中的间隙调整构件30同样的材料形成的薄片状的间隙调整构件30a,间隙调整构件30a的厚度与第一实施方式同样,优选为同在齿部18与检测部20之间应形成的间隙G的大小相等。这样,通过进行参照图3-图5所说明的内容相同的作业,与第一实施方式同样,最终在齿部18与检测部20之间形成期望的大小的间隙。
另外,在将磁传感器10或者10a组装(制造)后,间隙调整构件30或者30a成为基本上不需要的构件。因而,优选为,保持构件22的固定作业完成后,间隙调整构件30或者30a能够从齿部18与检测部20之间去除(脱落)。例如,在通过用上述那样的具有柔软性的材料进行成形来制作第一实施方式中的间隙调整构件30的情况下,通过使传感器齿轮16旋转,利用伴随传感器齿轮16的旋转的间隙调整构件30与检测部20之间的滑动阻力,使硬度比检测部20低的间隙调整构件30被破坏,能够使间隙调整构件30从齿部18与检测部20之间容易地脱落。
或者,如果用粘接力比较小(更具体来讲,间隙调整构件30a不会因其自重从检测部20落下的程度的粘接力)的接合剂等使第二实施方式中的间隙调整构件30a粘接于检测部20,则也是通过使传感器齿轮16旋转,利用与齿部18之间的滑动阻力,能够使间隙调整构件30a从齿部18与检测部20之间容易地脱落。也能够使这样的作业自动化。
此外,如果在传感器齿轮16的通常旋转时(测定时)不与检测部20接触,则间隙调整构件30的至少一部分就这样附着在传感器齿轮16上也是可以的;或者,如果在传感器齿轮16的通常旋转时不与传感器齿轮16(齿部18)接触,则间隙调整构件30a的至少一部分就这样附着在检测部20上也是可以的。但是在这些情况下,间隙调整构件是由不带磁性的材料制作的,以避免对磁传感器的测定造成妨碍。
根据本公开,能够在传感器齿轮与检测部之间自动地形成期望的大小的间隙,因此不需要由作业者进行间隙调整作业等,也能够利用磁传感器进行高精度的测定。
Claims (5)
1.一种磁传感器,具备:
能够安装于旋转体的传感器齿轮;
检测部,其以磁性方式对在所述传感器齿轮的外周部以规定的间隔设置的多个齿部进行检测,并且与所述外周部隔着规定间隔来相向配置,输出表示所述多个齿部的有无的信号;
用于保持所述检测部的保持构件;
供所述保持构件安装的安装台;
将所述保持构件固定于所述安装台的固定构件;以及
间隙调整构件,其配置在所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间,并且与所述齿部和所述检测部这两方接触来调整所述规定间隔。
2.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述间隙调整构件构成为:随着所述传感器齿轮的旋转而从所述传感器齿轮的齿部与所述检测部之间脱落。
3.根据权利要求1或2所述的磁传感器,其特征在于,
所述间隙调整构件是由与构成所述传感器齿轮的材料和构成所述检测部的材料中的任一者相比硬度都低的材料制作的,并且安装于所述齿部或者所述检测部。
4.一种电动机,具备:
转子;
安装于所述转子的传感器齿轮;
检测部,其以磁性方式对在所述传感器齿轮的外周部以规定的间隔设置的多个齿部进行检测,并且与所述外周部隔着规定间隔来相向配置,输出表示所述多个齿部的有无的信号;
用于保持所述检测部的保持构件;
供所述保持构件安装的安装台;
将所述保持构件固定于所述安装台的固定构件;以及
间隙调整构件,其配置在所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间,并且与所述齿部和所述检测部这两方接触来调整所述规定间隔。
5.一种具备根据权利要求1~3中的任一项所述的磁传感器和所述旋转体的机械的制造方法,该制造方法包括以下步骤:
将所述传感器齿轮安装于所述旋转体;
将所述间隙调整构件配置于所述传感器齿轮的所述齿部与所述检测部之间;
将保持有所述检测部的所述保持构件定位于所述安装台;以及
使用所述固定构件将所述保持构件固定于所述安装台。
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