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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationswinkelsensor, welcher mit einem Sockel zur Einstellung einer Position eines Detektionselements versehen ist, und eine Rotationsmaschine.
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2. Beschreibung des bisherigen Standes der Technik
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Die Detektion der Drehzahl oder Rotationsposition oder des Rotationswinkels einer Welle eines Motors oder einer Welle einer Rotationsmaschine, welche von einem Motor angetrieben wird, ist für die Steuerung eines Motors oder einer Rotationsmaschine, welche von einem Motor angetrieben wird, wichtig. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines Rotationswinkelsensors, bei welchem ein rotierender Körper an einer Welle eines Motors oder einer Welle einer Rotationsmaschine befestigt wird und Magnetismus verwendet wird, um den Winkel des Rotationskörpers zu erfassen, das heißt eines ”magnetischen Drehgebers” bekannt.
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Ein solcher Rotationswinkelsensor, wie er zum Beispiel in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2006-10436A beschrieben ist, ist mit einem rotierenden Körper des Sensors (Detektionsring) versehen, welcher aus einem magnetischen Material hergestellt ist und welcher an einer Welle befestigt wird, für die der Rotationswinkel detektiert werden soll, und mit einem Detektionselement, welches mit einem magnetischen Detektierteil versehen ist, das um den Detektionsring herum angeordnet ist. Der Detektionsring ist mit einem detektierten Teil versehen, der aus Reliefformen besteht, welche in gleichen Intervallen auf der Oberfläche in der Umfangsrichtung (Umfangsfläche) ausgebildet sind. Ferner ist das Detektionselement mit einem Magneten versehen, welcher an einer Position angeordnet ist, die den Reliefformen des Detektionsringes gegenüberliegt, und mit einem magnetischen Detektierteil, welcher zwischen dem Magneten und der Umfangsfläche, wo die Reliefformen ausgebildet sind, angeordnet ist. Der magnetische Detektierteil wird zum Beispiel gebildet, indem Spannung an eine Reihenschaltung von zwei in Reihe geschalteten magnetoresistiven Vorrichtungen angelegt wird, deren Widerstand sich entsprechend der Flussdichte des durchquerten Magnetfeldes ändert. Die Mittelpunktspannung der zwei magnetoresistiven Vorrichtungen ändert sich entsprechend der Rotationsposition der Welle, wodurch der Rotationswinkel der Welle erhalten wird.
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Andererseits ist die Position, wo der Rotationswinkelsensor angebracht ist, welcher den Rotationswinkel der Welle des Motors oder der Welle der Rotationsmaschine detektiert, nicht immer konstant. Der Abstand zwischen dem detektierten Teil des Detektionsringes und dem Detektionselement muss entsprechend der Signalstärke des Detektionssignals geändert werden, welches von dem magnetischen Detektierteil ausgesendet wird. Das Detektionselement wird in einem an einem Sockel befestigten Zustand verwendet. Daher wurde in der Vergangenheit der Abstand zwischen dem detektierten Teil des Detektionsringes und dem Detektionselement eingestellt, indem das Detektionselement in der radialen Richtung des Detektionsringes auf einer radialen Richtungslinie des Detektionsringes (Linie, die zur axialen Linie der Welle senkrecht ist) bewegt wurde.
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Bei dem Verfahren der Einstellung des Abstands zwischen dem detektierten Teil des Detektionsringes und dem Detektionselement durch Bewegen des Detektionselements in der radialen Richtung des Detektionsringes kann es jedoch dazu kommen, dass das Detektionselement an den Detektionsring anstößt und die magnetoresistiven Vorrichtungen an der Innenseite des Detektionselements beschädigt; daher bestand das Problem, dass die Arbeit schwierig war.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind die Bereitstellung eines Rotationswinkelsensors, welcher eine einfache Einstellung eines Abstands zwischen einem detektierten Teil eines Detektionsringes und einem Detektionselement ermöglicht, ohne zu bewirken, dass bei der Anbringung des Detektionselements an dem Sockel das Detektionselement an den Detektionsring anstößt, und die Bereitstellung einer Rotationsmaschine.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rotationswinkelsensor bereitgestellt, welcher einen Rotationswinkel einer Welle eines Motors oder einer Welle einer Maschine, welche von einem Motor angetrieben wird, detektiert, wobei der Rotationswinkelsensor einen rotierenden Körper, welcher an der Welle mitdrehbar befestigt ist und mit einem detektierten Teil an seinem äußeren Umfangsteil versehen ist, ein Detektionselement, welches auf einer Linie angebracht ist, die eine axiale Linie der Welle senkrecht schneidet, und dem detektierten Teil gegenüberliegt, und einen Sockel, welcher an seinem Mittelteil mit einem Öffnungsteil versehen ist, durch welchen die Welle eingesetzt ist, und welcher das Detektionselement befestigt, umfasst, wobei der Sockel als ein Sockel ausgebildet ist, welcher mit einem vertieften Teil versehen ist, an dem das Detektionselement befestigt ist, wobei um den vertieften Teil herum eine Anlagefläche ausgebildet ist, welche an einer Stirnfläche des Detektionselements auf einer von der Welle entfernten Seite anliegt, und wobei die Anlagefläche so ausgebildet ist, dass sich ein Abstand von einer axialen Linie der Welle entlang einer Umfangsrichtung des Sockels ändert. Ferner wird auch eine Rotationsmaschine bereitgestellt, welche mit einem Rotationswinkelsensor versehen ist, der wie oben angegeben ausgebildet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
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1A ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Struktur eines herkömmlichen Rotationswinkelsensors und ein Verfahren zur Einstellung einer Position eines Detektionselements zeigt.
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1B ist eine Draufsicht von 1A.
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2A ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Struktur eines Rotationswinkelsensors und ein Verfahren zur Einstellung einer Position eines Detektionselements einer ersten Ausführungsform zeigt.
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2B ist eine Draufsicht von 2A.
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2C ist eine perspektivische Ansicht eines Detektionselements in der ersten Ausführungsform, von einer Rückflächenseite aus gesehen.
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3A ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Struktur eines Rotationswinkelsensors und ein Verfahren zur Einstellung einer Position eines Detektionselements einer zweiten Ausführungsform zeigt.
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3B ist eine Draufsicht von 3A.
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4A ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Struktur eines Rotationswinkelsensors und ein Verfahren zur Einstellung einer Position eines Detektionselements einer dritten Ausführungsform zeigt.
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4B ist eine Draufsicht von 4A.
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4C ist eine Draufsicht, welche eine andere Ausführungsform eines Sockels zeigt, der für einen Rotationswinkelsensor der dritten Ausführungsform verwendet wird.
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4D ist eine perspektivische Ansicht, welche die Befestigung eines Detektionselements an einem Sockel eines Rotationswinkelsensors der dritten Ausführungsform erläutert.
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5A ist eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur eines Sockels zeigt, der für einen Rotationswinkelsensor einer vierten Ausführungsform verwendet wird.
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5B ist eine Draufsicht, welche die Struktur einer Vorderflächenseite des Sockels zeigt, der in 5A dargestellt ist.
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5C ist eine Draufsicht, welche die Struktur einer Rückflächenseite des Sockels zeigt, der in 5A dargestellt ist.
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6A ist eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur eines Sockels zeigt, der für einen Rotationswinkelsensor einer fünften Ausführungsform verwendet wird.
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6B ist eine Draufsicht, welche die Struktur einer Vorderflächenseite des Sockels zeigt, der in 6A dargestellt ist.
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6C ist eine Draufsicht, welche die Struktur einer Rückflächenseite des Sockels zeigt, der in 6A dargestellt ist.
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7 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotationsmaschine, an welcher ein Rotationswinkelsensor der vorliegenden Erfindung befestigt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand spezieller Beispiele ausführlich erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Zeichnungen oder die Ausführungsformen beschränkt ist, welche nachfolgend erläutert werden. Vor der Erläuterung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden zum Vergleich, unter Verwendung von 1A und 1B, die Struktur eines herkömmlichen Rotationswinkelsensors 10 und ein Verfahren zum Befestigen eines Detektionselements 4 an einem Sockel 5 erläutert. In den Figuren sind gleiche Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1A zeigt die Struktur eines herkömmlichen Rotationswinkelsensors 10. Der Rotationswinkelsensor 10 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, einem Sockel 5 und einem Detektionselement 4, welches auf dem Sockel 5 vorgesehen ist, versehen. 1B ist eine Draufsicht des Rotationswinkelsensors 10, welcher an der Welle 1 befestigt ist, die in 1A dargestellt ist, aus der Richtung der axialen Linie X gesehen. Die Welle 1 kann die Welle eines Motors usw. selbst sein, ein Teil, welches an der Welle eines Motors usw. befestigt ist und welches synchron mit der Welle rotiert, eine Welle einer Rotationsmaschine, welche von einem Motor zur Rotation angetrieben wird, oder ein Teil, welches an der Welle einer Rotationsmaschine befestigt ist, welche von einem Motor zur Rotation angetrieben wird.
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Der rotierende Körper 2, welcher an der Welle 1 befestigt ist, ist ein Detektionsring, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist und mit einem detektierten Teil 3 versehen ist, der aus Reliefformen besteht, welche in gleichen Intervallen an seinem äußeren Umfangsteil ausgebildet sind. Ferner ist das Detektionselement 4 dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers gegenüberliegend auf einer tragenden Fläche 6 des Sockels 5 angeordnet, welcher mit einem Durchgangsloch 7 versehen ist, durch das die Welle 1 eingesetzt ist. Das Detektionselement 4 weist einen Magneten auf, welcher an einer Position angeordnet ist, die dem detektierten Teil 3 gegenüberliegt, und einen magnetischen detektierenden Teil, welcher zwischen dem Magneten und dem detektierten Teil 3 angeordnet ist. Die Struktur und Funktionsweise des Detektionselements 4 sind bekannt, so dass auf eine weitere Erläuterung verzichtet wird.
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Der Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 muss entsprechend der Signalstärke des Detektionssignals, welches von dem magnetischen detektierenden Teil ausgesendet wird, geändert werden. Daher muss bei einem herkömmlichen Rotationswinkelsensor 10 dafür gesorgt werden, dass sich das Detektionselement 4 auf der tragenden Fläche 6 des Sockels 5 auf der Linie, welche die axiale Linie X der Welle 1 senkrecht schneidet, in der Richtung bewegt, welche durch die Pfeilmarkierung A angegeben ist, um den Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 und dem Detektionselement 4 zu verstellen. Bei diesem Einstellungsverfahren kann es jedoch dazu kommen, dass während der Einstellung das Detektionselement 4 an das detektierte Teil 3 anstößt und die magnetoresistiven Vorrichtungen an der Innenseite des Detektionselements 4 beschädigt; die Arbeit war daher schwierig.
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Die vorliegende Erfindung erleichtert die Arbeit bei der Einstellung des Abstands zwischen dem detektierten Teil 3 und dem Detektionselement 4 in einem herkömmlichen Rotationswinkelsensor 10 und ist durch die Struktur des Sockels 5 gekennzeichnet, welcher das Detektionselement 4 trägt. Weiter unten wird der Rotationswinkelsensor, welcher mit einem Sockel der vorliegenden Erfindung versehen ist, unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen erläutert, jedoch ist die Struktur des Rotationswinkelsensors der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt. Es ist anzumerken, dass bei den nachfolgend erläuterten Ausführungsformen dieselbe Elemente wie diejenigen, welche in 1A und 1B erläutert wurden, für die Welle 1, den rotierenden Körper 2, den detektierten Teil 3 und das Detektionselement 4 verwendet werden können, so dass die gleichen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind und auf Erläuterungen verzichtet wird.
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2A und 2B zeigen die Struktur eines Rotationswinkelsensors 11 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 2A eine perspektivische Ansicht des Rotationswinkelsensors 11 ist und 2B eine Draufsicht des Rotationswinkelsensors 11 ist, aus der Richtung der axialen Linie X gesehen. Der Rotationswinkelsensor 11 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, einem Detektionselement 4, welches einem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 gegenüberliegt, und einem Sockel 21 versehen. An einer tragenden Fläche 6 des Sockels 21 ist ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um einen Öffnungsteil herum vorgesehen, welcher am Mittelteil des Sockels 21 vorgesehen ist, das heißt an einem Durchgangsloch 7. Ferner ist der äußere Umfangsteil des vertieften Teils 8 als eine Anlagefläche 19 ausgebildet, welche an einer Stirnfläche des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite anliegt. Es ist anzumerken, dass bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Innendurchmesser des Durchgangslochs 7 größer als ein Außendurchmesser des rotierenden Körpers 2 ausgebildet ist, jedoch der rotierende Körper 2 auch auf der Oberseite des Sockels 21 positioniert sein kann, so dass der Innendurchmesser des Durchgangslochs 7 so klein sein kann wie eine Größe, welche das Einsetzen der Welle 1 ermöglicht.
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In dem Rotationswinkelsensor 11 der ersten Ausführungsform ist die Anlagefläche 11 so ausgebildet, dass sich der Abstand von der axialen Linie X der Welle 1 stufenlos ändert und sich entlang der Umfangsrichtung des Sockels 21 allmählich vergrößert. Ferner ist das Detektionselement 4 innerhalb des vertieften Teils 8 befestigt und befindet sich in dem Zustand, in dem die Stirnfläche auf der von der Welle 1 entfernten Seite an dieser Anlagefläche 19 anliegt, gegenüber dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers. Hierbei wird die Differenz zwischen einem Punkt 19m des kürzesten Abstands der Anlagefläche 19 von der axialen Linie X der Welle 1 und einem Punkt 19M des längsten Abstands der Anlagefläche 19 von der axialen Linie X der Welle 1 mit ”D” bezeichnet. Damit ist es dann möglich, die Stirnfläche des Detektionselements 4 an der Anlagefläche 19 anliegen zu lassen und dann zu bewirken, dass sich das Detektionselement 4 entlang der Umfangsrichtung der Anlagefläche 19 bewegt, um den Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 im Bereich des Abstands D zu verstellen.
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Infolgedessen ist es bei der Einstellung des Abstands zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 nicht mehr erforderlich, das Detektionselement 4 in der Richtung der Linie, welche die axiale Linie X der Welle 1 senkrecht schneidet, zu der Welle 1 hin zu bewegen, und es wird möglich, die Einstellarbeiten auszuführen, ohne ein Anstoßen des Detektionselements 4 an den rotierenden Körper 2 zu verursachen.
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Es ist anzumerken, dass bei dem Rotationswinkelsensor 11 der ersten Ausführungsform die Stirnfläche des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite eine ebene Fläche sein kann, jedoch, wie in 2C dargestellt, die Stirnfläche 4B auf der von der Welle 1 entfernten Seite auch eine gekrümmte Fläche sein kann. Die gekrümmte Fläche kann auch eine Umfangsfläche sein. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform bewirkt, dass sich der Abstand der Anlagefläche 19 von der axialen Linie X der Welle 1 entlang der Umfangsrichtung des Sockels 21 im Uhrzeigersinn stufenlos vergrößert; es kann jedoch er bewirkt werden, dass er sich entlang der Umfangsrichtung des Sockels 21 entgegen dem Uhrzeigersinn stufenlos vergrößert.
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3A und 3B zeigen die Struktur eines Rotationswinkelsensors 12 einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 3A eine perspektivische Ansicht des Rotationswinkelsensors 12 ist, während 3B eine Draufsicht des Rotationswinkelsensors 12 ist, aus der Richtung der axialen Linie X gesehen. Der Rotationswinkelsensor 12 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, einem Detektionselement 4, welches einem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 gegenüberliegt, und einem Sockel 22 versehen. An einer tragenden Fläche 6 des Sockels 22 ist ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um einen Öffnungsteil herum vorgesehen, welcher am Mittelteil des Sockels 22 vorgesehen ist, das heißt an einem Durchgangsloch 7. Ferner ist der äußere Umfangsteil des vertieften Teils 8 als eine Anlagefläche 29 ausgebildet, welche an einer Stirnfläche des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite anliegt.
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Der Rotationswinkelsensor 12 der zweiten Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass sich der Abstand der Anlagefläche 29 von der axialen Linie X der Welle 1 stufenweise ändert und sich entlang der Umfangsrichtung des Sockels 22 durch eine Vielzahl von Anlageflächen 29 allmählich vergrößert. Ferner ist das Detektionselement 4 in dem vertieften Teil 8 befestigt, wobei es sich in dem Zustand, in dem die Stirnfläche auf der von der Welle 1 entfernten Seite an dieser Anlagefläche 29 anliegt, gegenüber dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 befindet. Bei der zweiten Ausführungsform ist, wie in 3B dargestellt, der vertiefte Teil 8 radial um die axiale Linie X herum in acht Abschnitte unterteilt, und er ist mit acht Anlageflächen 29 versehen. Die Anlageflächen 29 sind ebene Flächen, welche die Linie, welche die axiale Linie X der Welle 1 senkrecht schneidet, senkrecht schneiden.
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Daher kann bei dem Rotationswinkelsensor 12 der zweiten Ausführungsform die Stirnfläche des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite eine ebene Fläche sein. Das Detektionselement 4 ist in dem vertieften Teil 8 so angeordnet, dass es an irgendeiner der acht Anlageflächen 29 anliegt. Hierbei wird die Differenz des Abstands zwischen einer Anlagefläche 29m mit dem kürzesten Abstand von der axialen Linie X und einer Anlagefläche 29M mit dem längsten Abstand von der axialen Linie X mit ”D” bezeichnet. Damit ist es dann möglich, indem die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer der acht Anlageflächen 29 zur Anlage gebracht wird, den Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 in acht Stufen im Bereich des Abstands D zu verstellen.
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Infolgedessen kann bei der Einstellung des Abstands zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer der acht Anlageflächen 29 zur Anlage gebracht werden, und es wird damit möglich, Einstellarbeiten auszuführen, ohne ein Anstoßen des Detektionselements 4 an den rotierenden Körper 2 zu verursachen.
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4A und 4B zeigen die Struktur eines Rotationswinkelsensors 13 einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 4A eine perspektivische Ansicht des Rotationswinkelsensors 13 ist, während 4B eine Draufsicht des Rotationswinkelsensors 13 ist, aus der Richtung der axialen Linie X gesehen. Der Rotationswinkelsensor 13 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, einem Detektionselement 4, welches einem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 gegenüberliegt, und einem Sockel 23 versehen. An einer tragenden Fläche 6 des Sockels 23 ist ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um einen Öffnungsteil herum vorgesehen, welcher an einem Mittelteil des Sockels 23 vorgesehen ist, das heißt an einem Durchgangsloch 7. Ferner ist der äußere Umfangsteil des vertieften Teils 8 als eine Anlagefläche 29 ausgebildet, welche an der Stirnfläche des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite anliegt.
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Bei dem Rotationswinkelsensor 13 der dritten Ausführungsform ist die Anlagefläche 39 so ausgebildet, dass sich der Abstand von der axialen Linie X der Welle 1 stufenweise ändert und entlang der Umfangsrichtung des Sockels 23 aufgrund der Vielzahl von Anlageflächen 39 allmählich vergrößert. Ferner ist das Detektionselement 4 innerhalb des vertieften Teils 8 befestigt und befindet sich in dem Zustand, in dem die Stirnfläche auf der von der Welle 1 entfernten Seite an dieser Anlagefläche 39 anliegt, gegenüber dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2. Bei der dritten Ausführungsform ist, wie in 4B dargestellt, der vertiefte Teil 8 radial um die axiale Linie X herum in acht Abschnitte unterteilt, und er ist mit acht Anlageflächen 39a bis 39h versehen.
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Die Anlageflächen 39a bis 39h sind Umfangsflächen, welche mit denselben Radien versehen sind, sich jedoch hinsichtlich der Längen der vertikalen Linien unterscheiden, die von der axialen Linie X zu den Anlageflächen 39a bis 39h gezogen werden können. Ferner nähern sich bei der dritten Ausführungsform die Mittelpunkte Ca bis Ch der Umfangsflächen der Anlageflächen 39a bis 39h, wie in 4B dargestellt, allmählich der axialen Linie X. Der Mittelpunkt Ch der Anlagefläche 39h liegt direkt auf der axialen Linie X.
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Da bei der dritten Ausführungsform die Anlageflächen 39a bis 39h Umfangsflächen sind, welche mit denselben Radien versehen sind, liegt, wenn die Stirnfläche 4B des Detektionselements 4 auf der von der Welle 1 entfernten Seite eine mit denselben Radien versehene Umfangsfläche ist, das Detektionselement 4 an jeder der Anlageflächen 39a bis 39h ohne einen Zwischenraum an, wie in 4D dargestellt. Hierbei wird die Differenz zwischen einer Anlagefläche 39a mit dem kürzesten Abstand von der axialen Linie X und einer Anlagefläche 39h mit dem längsten Abstand von der axialen Linie X mit ”D” bezeichnet. Damit kann dann, indem die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer beliebigen von den acht Anlageflächen 39a bis 39h zur Anlage gebracht wird, der Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 in acht Stufen im Bereich des Abstands D eingestellt werden.
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Infolgedessen genügt es bei der Einstellung des Abstands zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4, die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer der acht Anlageflächen 39a bis 39h zur Anlage zu bringen, und es wird damit möglich, Einstellarbeiten auszuführen, ohne ein Anstoßen des Detektionselements 4 an den rotierenden Körper 2 zu verursachen. Ferner sind die Radien der Umfangsflächen der Anlageflächen 39a bis 39h alle gleich, so dass es einfach ist, das Detektionselement 4 zur Anlage zu bringen.
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4C zeigt eine andere Ausführungsform eines Sockels 23, welcher für den Rotationswinkelsensor 13 der dritten Ausführungsform verwendet wird. Bei der Ausführungsform, welche in 4A und 4B dargestellt ist, war der vertiefte Teil 8 radial in acht gleiche Abschnitte unterteilt; bei der Ausführungsform, welche in 4C dargestellt ist, ist der vertiefte Teil 8 jedoch radial in vier gleiche Abschnitte unterteilt. Die vier Anlageflächen 39 sind alle Umfangsflächen mit dem Radius R1. Ferner wurden bei dem Sockel 23, welcher in 4B dargestellt ist, die Längen der vertikalen Linien, die von der axialen Linie X zu den Anlageflächen 39a bis 39h gezogen werden können, im Uhrzeigersinn um die axiale Linie X allmählich größer. Dagegen werden bei der Ausführungsform, welche in 4C dargestellt ist, die Abstände der vier Anlageflächen 39 von der axialen Linie X entgegen dem Uhrzeigersinn allmählich größer. Bei der Ausführungsform, welche in 4C dargestellt ist, ist es möglich, indem die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer beliebigen von den vier Anlageflächen 39 zur Anlage gebracht wird, den Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 in vier Stufen einzustellen. Insofern unterliegen die Anzahl der Abschnitte, in welche die Anlagefläche 39 unterteilt ist, und die Richtung, in welcher der Abstand von der axialen Linie kleiner wird, keinen speziellen Einschränkungen.
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5A zeigt die Struktur eines Rotationswinkelsensors 14 einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Rotationswinkelsensor 14 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, und einem Sockel 24 versehen. Am äußeren Umfangsteil des rotierenden Körpers 2 ist ein detektierter Teil 3 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass das Detektionselement 4 in 5A nicht dargestellt ist. An einer tragenden Fläche 6 des Sockels 24 ist im Mittelteil ein Durchgangsloch 7 vorgesehen, durch das die Welle 1 eingesetzt wird. Ein Innendurchmesser des Durchgangslochs 7 ist größer als ein Außendurchmesser des detektierten Teils 3 des rotierenden Körpers 2, welcher an der Welle 1 befestigt ist. Daher kann der Sockel 24 von der Welle 1 in dem Zustand, in dem der rotierende Körper 2 an der Welle 1 befestigt ist, gelöst werden und kann gedreht und an der Welle 1 befestigt werden.
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Daher ist bei der vierten Ausführungsform, wie in 5B dargestellt, an der Vorderflächenseite des Sockels 24 ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um das Durchgangsloch 7 herum vorgesehen, und eine Anlagefläche 29, die der zweiten Ausführungsform ähnlich ist, ist am äußeren Umfangsteil des vertieften Teils 8 vorgesehen. Andererseits ist an der Rückflächenseite des Sockels 24, wie in 5C dargestellt, ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um das Durchgangsloch 7 herum vorgesehen, und Anlageflächen 39a bis 39h, die der dritten Ausführungsform ähnlich sind, sind am äußeren Umfangsteil des vertieften Teils 8 vorgesehen. Wie oben erläutert, ist die Anlagefläche 29 eine ebene Fläche, während die Anlageflächen 39a bis 39h Umfangsflächen mit gleichen Radien sind.
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Daher kann der Rotationswinkelsensor 14, welcher mit dem Sockel 24 der vierten Ausführungsform versehen ist, mit einem Detektionselement 4 mit einer Stirnfläche verwendet werden, welche eine ebene Fläche oder eine Umfangsfläche ist. Es ist anzumerken, dass die Art der Anlageflächen, die an der Vorderflächenseite und Rückflächenseite des Sockels 24 vorgesehen sind, keinen speziellen Einschränkungen unterliegt. Wenn die Differenz der Abstände einander benachbarter Anlageflächen von der axialen Linie X wesentlich kleiner gewählt wird und sie an der Vorderflächenseite und der Rückflächenseite unterschiedlich ausgebildet sind, ist es möglich, den Abstand zwischen dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 und dem Detektionselement 4 in mehreren Stufen einzustellen, und der Einstellbereich wird weiter. Ferner muss der Sockel 24 nicht ein einziger Sockel sei. Es ist auch möglich, mehrere davon vorzusehen.
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Weiterhin wurde bei den oben betrachteten Ausführungsformen ein Sockel mit einer Ringform und einem Durchgangsloch in seiner Mitte erläutert, doch kann der Sockel auch eine U-Form aufweisen, was es ermöglicht, ihn von oben auf die Welle aufzusetzen oder von der Seite her von ihr zu lösen. Die Form des Sockels unterliegt keinen speziellen Einschränkungen. Als Nächstes wird eine Ausführungsform, bei welcher der Sockel U-förmig ist, als ein Beispiel erläutert.
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6A zeigt die Struktur eines Rotationswinkelsensors 15 einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Rotationswinkelsensor 15 ist mit einem rotierenden Körper 2, welcher an einer Welle 1 befestigt ist, und einem Sockel 24A versehen. An einem äußeren Umfangsteil des rotierenden Körpers 2 ist ein detektierter Teil 3 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass in 6A kein Detektionselement 4 dargestellt ist. Der Sockel 24A der fünften Ausführungsform unterscheidet sich in der Form des Öffnungsteils von dem Sockel 24 der vierten Ausführungsform. Der Sockel 24A der fünften Ausführungsform ist mit einem halbkreisförmigen Teil 7A mit einem Innendurchmesser, welcher größer als der Außendurchmesser der Welle 1 ist, und einem ausgeschnittenen Teil 7B, welcher sich an den halbkreisförmigen Teil 7A anschließt, eine Breite aufweist, die gleich dem Durchmesser des halbkreisförmigen Teils 7A ist, und bis hinauf zum äußeren Umfangsteil des Sockels 24A ausgeschnitten ist und eine U-Form bildet, versehen. Daher kann der Sockel 24A aus der horizontalen Richtung unter Verwendung des ausgeschnittenen Teils 7B an der Welle 1 befestigt werden.
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Ferner ist der Sockel 24A mit einem vertieften Teil 8 und einer Anlagefläche 29 an seinen zwei Seiten versehen. Ein Beispiel ist in 6B und 6C dargestellt. Bei der fünften Ausführungsform ist, wie in 6B dargestellt, die Vorderflächenseite des Sockels 24A um einen halbkreisförmigen Teil 7A herum mit einem vertieften Teil versehen, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, während der äußere Umfangsteil des vertieften Teils 8 mit einer ebenen Anlagefläche 29 versehen ist, ähnlich wie bei der vierten Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform sind fünf Anlageflächen 29 vorhanden, von einer Anlagefläche 29m mit dem kürzesten Abstand vom Mittelteil des Halbkreises des halbkreisförmigen Teils 7A bis zu einer Anlagefläche 29M mit dem längsten Abstand vom Mittelteil des Halbkreises des halbkreisförmigen Teils 7A. Der Abstand vom detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 zum Detektionselement 4 kann in fünf Stufen eingestellt werden.
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Andererseits ist auf der Rückflächenseite des Sockels 24A, wie in 6C dargestellt, ein vertiefter Teil 8, welcher eine Stufe niedriger als die tragende Fläche 6 ist, um den halbkreisförmigen Teil 7A herum vorgesehen, wobei am äußeren Umfangsteil des vertieften Teils 8 fünf Anlageflächen 39a bis 39e vorgesehen sind. Die Anlageflächen 39a bis 39e sind, ebenso wie bei der dritten Ausführungsform, Umfangsflächen mit denselben Radien. Der Abstand vom Mittelpunkt des Halbkreises des halbkreisförmigen Teils 7A zu den Anlageflächen 39a bis 39e ändert sich in fünf Stufen. Auf diese Weise kann bei dem Sockel 24A der fünften Ausführungsform, indem die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer der fünf Anlageflächen 29 an der Vorderseite zur Anlage gebracht wird, der Abstand des Detektionselements 4 von dem detektierten Teil des rotierenden Körpers 2 in fünf Stufen eingestellt werden. In ähnlicher Weise ist es möglich, indem die Stirnfläche des Detektionselements 4 an einer der fünf Anlageflächen 39a bis 39e der Rückseite des Sockels 24A zur Anlage gebracht wird, den Abstand des Detektionselements 4 von dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 in fünf Stufen einzustellen.
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Daher kann der Rotationswinkelsensor 15, welcher mit dem Sockel 24A der fünften Ausführungsform versehen ist, mit einem Detektionselement 4 mit einer Stirnfläche verwendet werden, welche eine ebene Fläche ist oder welche eine Umfangsfläche ist. Welche Art von Anlageflächen an der Vorderflächenseite und Rückflächenseite des Sockels 24A vorgesehen ist, unterliegt keinen Einschränkungen. Der Sockel 24A kann leicht gewechselt werden, so dass, wenn mehrere Sockel vorgesehen werden, welche verschiedene Typen von Anlageflächen aufweisen, es möglich ist, den Abstand des Detektionselements 4 von dem detektierten Teil 3 des rotierenden Körpers 2 in größeren Stufen einzustellen, und der Einstellbereich größer wird.
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7 zeigt eine Rotationsmaschine 9, an welcher ein Rotationswinkelsensor 12 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befestigt ist, und zeigt einen Sockelmontageteil 20 der Rotationsmaschine 9. Der Rotationswinkelsensor 12, welcher an dem Sockelmontageteil 20 befestigt ist, ist nicht auf den Rotationswinkelsensor 12 der zweiten Ausführungsform beschränkt. Es kann auch ein Rotationswinkelsensor einer anderen Ausführungsform befestigt sein. Durch Verwendung eines Rotationswinkelsensors, welcher auf diese Weise mit einem Sockel versehen ist, wird es möglich, eine Handhabung des Sockels zu ermöglichen, ohne andere Teile der Rotationsmaschine 9 zu wechseln.
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Mithilfe des Rotationswinkelsensors, welcher mit einem Sockel versehen ist, und der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung werden die Wirkungen erzielt, dass die Arbeit zur Einstellung des Detektionselements einfach wird und nicht mehr die Gefahr besteht, dass die Detektionsvorrichtung beschädigt wird.
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Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert; für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist jedoch klar, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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