-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetsensor, um eine Drehzahl oder einen Rotationswinkel eines Motors zu detektieren, und einen Motor, der den Magnetsensor aufweist.
-
Einige der Motoren, die in einer Werkzeugmaschine oder einem Industrieroboter usw. verwendet werden, weisen einen Magnetsensor auf, der darin aufgenommen ist, um eine Drehzahl oder einen Rotationswinkel davon zu detektieren.
-
8A ist eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur eines in einem Motor aufgenommenen konventionellen Magnetsensors zeigt und 8B ist eine Ansicht des Magnetsensors von der Richtung gesehen, die durch den Pfeil in 8A angezeigt wird.
-
Der konventionelle Magnetsensor 100, der in 8A gezeigt ist, besteht aus einem Sensorrad 102, das an einem Rotor 101 des Motors angebracht ist, einem Detektionsabschnitt 103, der Signale detektiert, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der mehreren Zähne 102 anzeigen, die in vorbestimmten Entfernungen auf dem Außenumfang des Sensorrads 102 in Reihe gebildet sind, einen Sensorhalter 104, der den Detektionsabschnitt 103 hält, eine Sensorbefestigungsbasis 105, an welcher der Sensorhalter 104 angebracht ist, und Befestigungsschrauben 106, mittels denen der Sensorhalter 104 an der Sensorbefestigungsbasis 105 angebracht ist. Insbesondere ist wie ersichtlich in 8B der Detektionsabschnitt 103 auf dem Sensorhalter 104 dem Außenumfang des Sensorrads 102 entgegengesetzt, wenn der Sensorhalter 104 an der Sensorbefestigungsbasis 105 angebracht ist.
-
Der Detektionsabschnitt 103 ist mit einem Halleelement 103a versehen, dessen Ausgangsspannung abhängig von einer Änderung im Magnetfeld variiert. Das Sensorrad 102 ist aus einem Magnetwerkstoff hergestellt und dementsprechend ändert sich das Magnetfeld in Bezug auf das Halleelement 103a gemäß dem Nichtvorhandensein oder Vorhandensein der Zähne 102a des Sensorrads 102, die dem Halleelement 103a gegenüberstehen. Wenn daher einer der mehreren Zähne 102a des Sensorrads 102 dem Halleelement 103a des Detektionsabschnitts 103 gegenübersteht, gibt das Halleelement 103a des Detektionsabschnitts 103 ein Signal, das dem Vorhandensein des Zahns 102a entspricht, d. h., ein Detektionssignal, aus. Des Weiteren bewegen sich die mehreren Zähne 102a des Sensorrads 102 während der Drehbewegung des Sensorrads 102 zusammen mit der Drehung des Rotors 101 über die Vorderseite des Detektionsabschnitts 103 und daher werden die Detektionssignale periodisch vom Detektionsabschnitt 103 ausgegeben. Daher detektiert der konventionelle Magnetsensor 100 die Drehzahl des Rotors 101 basierend auf der Frequenz der Detektionssignale der Zähne 102a.
-
Die Detektionssignale, die durch den Detektionsabschnitt 103 ausgegeben werden, werden, während eine Entfernung zwischen dem Sensorrad 102 und dem Detektionsabschnitt 103 abnimmt, intensiver und im umgekehrten Fall werden die Detektionssignale, während die Entfernung zunimmt, weniger intensiv. Daher muss die Entfernung zwischen dem Sensorrad 102 und dem Detektionsabschnitt 103 fein angepasst werden, sodass der Detektionsabschnitt 103 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Zähne 102a vom Sensorrad 102 beurteilen kann.
-
Wenn die Entfernung zwischen dem Sensorrad 102 und dem Detektionsabschnitt 103 wie vorstehend erwähnt angepasst wird, bringt konventionell ein erfahrener Bediener den Sensorhalter 104 an der Sensorbefestigungsbasis 105 durch Schrauben vorläufig an und führt danach eine Feinanpassung der Entfernung durch Schieben oder Drücken des Detektionsabschnitts 103 aus. Während ein erfahrener Bediener eine Anpassung während des Betrachtens der Wellenform der Detektionssignale ausführt, die vom Detektionsabschnitt 103 ausgegeben werden, ist es des Weiteren erforderlich, das Sensorrad 102 während der Anpassung der Entfernung kontinuierlich zu drehen.
-
Es ist schwierig, die Verschiebung des Detektionsabschnitts 103 bei der Anpassung der Entfernung durch Schieben oder Drücken des Detektionsabschnitts 103 abzuschätzen. Daher dauert es nicht nur bei einem nicht ausgebildeten Bediener, sondern auch bei einem erfahrenen Bediener lange, eine Entfernungsanpassung vorzunehmen. Des Weiteren kann sogar ein erfahrener Bediener den Detektionsabschnitt 103 in Kontakt mit dem sich drehenden Sensorrad 102 bringen, was in einem Brechen des Sensorrads 102 oder des Detektionsabschnitts 103 resultiert.
-
Um zu verhindern, dass der Detektionsabschnitt
103 während der Entfernungsanpassung wie vorstehend erwähnt bricht, die
JP S62 - 180 215 A eine hat Lösung dazu vorgeschlagen. Das heißt, die
JP S62 - 180 215 A offenbart ein Verfahren zum Anpassen der Entfernung zwischen einem zu detektierenden Objekt und einer Magnettrommel, wobei eine Objektbasis und eine Encoderbasis durch eine Entfernungseinstellschraube ineinander eingreifen, die sich in der Richtung erstreckt, in der das zu detektierende Objekt und die Magnettrommel voneinander beabstandet sind, sodass die Entfernung zwischen dem Objekt und der Magnettrommel durch Bewegen der Objektbasis mittels Anpassen des Anzugsgrads der Entfernungseinstellschraube angepasst werden kann.
-
Bei dem Einstellverfahren, das in der
JP S62 - 180 215 A offenbart ist, wird die Welle zum Neigen des zu detektierenden Objekts auch durch eine Winkeleinstellschraube angepasst. Nach dem Abschluss des Anpassens der Entfernung zwischen dem zu detektierenden Objekt und der Magnettrommel und der Welle zum Neigen des zu detektierenden Objekts werden die Entfernungseinstellschraube und die Winkeleinstellschraube mittels eines Klebstoffs befestigt. Daher ist es nicht nur erforderlich, die Entfernung zwischen dem zu detektierenden Objekt und der Magnettrommel und der Welle zum Neigen des zu detektierenden Objekts durch die entsprechenden Schrauben anzupassen, sondern auch einen Klebstoff zu verwenden. Als Resultat kann die Entfernungsanpassung eine lange Zeit zur Fertigstellung erfordern.
-
Die US 2007 / 0 006 661 A1 zeigt eine Sensorhalterung, bei der Verstärkungsteile in den Halter eingebettet sind, um eine Verformung der Sensorhalterung zu verhindern.
-
Die
US 6 139 211 A die
EP 0 921 398 A1 und die
DE 199 52 315 A1 zeigen jeweils verschiedene Sensorhalterungen, bei denen bei der Montage zuerst ein Sensorelement an einem Sensorrad anliegt und anschließend ein Schneidkantenelement in ein Halterungselement gepresst wird, wobei durch das Einschneiden der Schneidkante das Halterungselement so verschoben wird, dass ein vorbestimmter Spalt zwischen Sensorelement und Sensorrad entsteht.
-
Die vorliegende Erfindung stellt einen Magnetsensor bereit, bei dem die Entfernung zwischen dem Sensorrad und dem Detektionsabschnitt innerhalb eines kurzen Zeitraums angepasst werden kann, und einen Motor, der diesen aufweist.
-
Dies wird durch einen Magnetsensor mit den Merkmalen von Anspruch 1 und dem Montage- und Positionierungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 6 ermöglicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Ein Magnetsensor wird bereitgestellt, der ein Sensorrad umfasst, das an einem Rotor eines Motors angebracht ist, einen Detektionsabschnitt, der ein Signal ausgibt, das einem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der mehreren an einem Außenumfang des Sensorrads in vorbestimmten Intervallen vorgesehenen Zähnen entspricht, einen Sensorhalter, der den Detektionsabschnitt hält, eine Sensorbefestigungsbasis, an welcher der Sensorhalter angebracht ist, und eine Schraube, mittels der der Sensorhalter an der Sensorbefestigungsbasis angebracht ist, wobei der Detektionsabschnitt an dem Sensorhalter, der an der Sensorbefestigungsbasis angebracht ist, derart angeordnet ist, dass er dem Außenumfang des Sensorrads in einer vorbestimmten Entfernung gegenübersteht, und der Sensorhalter einen Haltekörper aufweist, der den Detektionsabschnitt und einen zu befestigenden Abschnitt hält, der an der Sensorbefestigungsbasis mittels der Schraube befestigt ist, und wobei der zu befestigende Abschnitt einstückig mit einer Seite des Haltekörpers vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, dass sie dem Sensorrad gegenübersteht, und mindestens der am Sensorhalter zu befestigende Abschnitt aus einem Material hergestellt ist, das einen Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger ist als der von den Materialien der Sensorbefestigungsbasis und der Schraube.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst beim Magnetsensor gemäß dem vorstehend genannten ersten Aspekt der zu befestigende Abschnitt eine Flachplatte.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist beim Magnetsensor gemäß dem ersten Aspekt eine Fläche des zu befestigenden Abschnitts, mit der ein Kopf von der Schraube in Kontakt ist, durch eine abgeschrägte Fläche definiert und die abgeschrägte Fläche erstreckt sich derart, dass die Dicke des zu befestigenden Abschnitts abnimmt, während die Entfernung des zu befestigenden Abschnitts von der einen Seite des Haltekörpers zunimmt.
-
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind beim Magnetsensor gemäß einem von dem ersten bis zum dritten Aspekt die zwei Schrauben im zu befestigenden Abschnitt derart angeordnet, dass der Detektionsabschnitt in einer Position, die einem Medianpunkt der zwei Schrauben entspricht, angeordnet ist.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor bereitgestellt, der einen Magnetsensor gemäß einem von dem ersten bis zum vierten Aspekt umfasst.
-
Die vorstehend genannte Aufgabe, die genannten Merkmale und Vorzüge und andere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind, offensichtlicher.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Ansicht, die einen Motor mit einem darin aufgenommenen Magnetsensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des Magnetsensors des Motors, der in 1 gezeigt ist.
- 3A ist eine Ansicht des Magnetsensors in der Richtung gesehen, die durch den Pfeil in 2 angezeigt wird.
- 3B ist eine Ansicht eines Sensorhalters, der in 3A gezeigt ist, wobei die Schraube weiter angezogen ist.
- 4 ist eine schematische Draufsicht des Detektionsabschnitts, der in 2 gezeigt ist, und dessen Umgebung, um die Winkeleinstellung des Detektionsabschnitts zu erklären.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des Magnetsensors des Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6A ist eine Ansicht des Magnetsensors in der Richtung gesehen, die durch den Pfeil in 5 angezeigt wird.
- 6B ist eine Ansicht eines Sensorhalters, der in 6A gezeigt ist, wobei die Schraube weiter angezogen ist.
- 7 ist eine vergrößerte Ansicht der Schraube, die in 6B gezeigt ist, und deren Umgebung.
- 8A ist eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Magnetsensors, der in einem Motor aufgenommen ist.
- 8B ist eine Ansicht des Magnetsensors in der Richtung gesehen, die durch den Pfeil in 8A angezeigt wird.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind den gleichen oder entsprechenden Komponenten die gleichen Bezugsnummern zugewiesen. Es ist zu verstehen, dass die Komponenten, denen die gleichen Bezugsnummern in unterschiedlichen Zeichnungen zugewiesen sind, diejenigen sind, die die gleiche Funktion aufweisen. Der Eindeutigkeit halber wurden die Zeichnungsmaßstäbe geeignet geändert.
-
(Erste Ausführungsform)
-
1 zeigt einen Motor mit einem darin aufgenommenen Magnetsensor gemäß der ersten Ausführungsform. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Magnetsensors des Motors, der in 1 gezeigt ist.
-
Wie ersichtlich in den 1 und 2 umfasst der Magnetsensor 10A von der ersten Ausführungsform ein Sensorrad 12, das an einem Rotor 11 eines Motors 1, wie z. B. einem Servomotor, angebracht ist, einen Detektionsabschnitt 13, der Signale detektiert, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der mehreren Zähne 12a detektieren, die am Außenumfang des Sensorrads 12 in vorbestimmten Entfernungen der Reihe nach gebildet sind, einen Sensorhalter 14, der den Detektionsabschnitt 13 hält, eine Sensorbefestigungsbasis 15, an der der Sensorhalter 14 angebracht ist, und Schrauben 16, mittels denen der Sensorhalter 14 an der Sensorbefestigungsbasis 15 angebracht ist. Insbesondere ist wie ersichtlich in 2 der Detektionsabschnitt 13 auf dem Sensorhalter 14 dem Außenumfang des Sensorrads 12, auf dem die Zähne 12a vorgesehen sind, entgegengesetzt, wenn der Sensorhalter 14 an der Sensorbefestigungsbasis 15 angebracht ist.
-
Der Detektionsabschnitt 13 ist mit einem Halleelement 13a ausgestattet, dessen Ausgangsspannung abhängig von einer Änderung im Magnetfeld variiert. Das Sensorrad 12 ist aus einem Magnetwerkstoff hergestellt und dementsprechend ändert sich das Magnetfeld in Bezug auf das Halleelement 13a gemäß dem Nichtvorhandensein oder Vorhandensein der Zähne 12a des Sensorrads 12, die dem Halleelement 13a gegenüberstehen. Wenn daher einer der mehreren Zähne 12a des Sensorrads 12 dem Halleelement 13a des Detektionsabschnitts 13 gegenübersteht, gibt das Halleelement 13a des Detektionsabschnitts 13 ein Impulssignal, das dem Vorhandensein des Zahns 12a entspricht, d. h., ein Detektionssignal, aus. Des Weiteren bewegen sich die mehrere Zähne 12a des Sensorrads 12 während der Drehbewegung des Sensorrads 12 über die Vorderseite des Detektionsabschnitts 13 und daher werden die Detektionssignale periodisch vom Detektionsabschnitt 13 ausgegeben. Daher detektiert der Magnetsensor 10A die Drehzahl des Rotors 11 basierend auf der Frequenz der Detektionssignale des Detektionsabschnitts 13. Das heißt, der Magnetsensor 10A wird als ein Drehgeber verwendet. Zu beachten ist, dass ein Magnetowiderstandseffektelement anstelle des Halleelements 13a verwendet werden kann.
-
Verglichen mit dem konventionellen Magnetsensor 100, der in 8A gezeigt ist, unterscheidet sich der Magnetsensor 10A gemäß der ersten Ausführungsform davon in der Form des Sensorhalters 14. Das heißt, der Sensorhalter 14 besteht aus einem Haltekörper 14a, der den Detektionsabschnitt 13 hält, und einem zu befestigenden Abschnitt 14b, der an der Sensorbefestigungsbasis 15 durch Schrauben 16 befestigt ist. Der zu befestigende Abschnitt 14b ist einstückig mit der Seite 14a1 des Haltekörpers 14a gebildet, der sich entgegengesetzt dem Sensorrad 12 befindet. Insbesondere weist der Haltekörper 14a eine Quaderform auf und der zu befestigende Abschnitt 14b weist die Form einer Flachplatte auf, die dünner ist als der Haltekörper 14a. Der Sensorhalter, der aus dem Haltekörper 14a und dem zu befestigenden Abschnitt 14b besteht, weist einen L-förmigen Querschnitt auf.
-
Zu beachten ist, dass bei dieser Ausführungsform ein Teil des Detektionsabschnitts 13 in einer Aussparung aufgenommen ist, die in dem Haltekörper 14a gebildet ist, und an dem Haltekörper 14a durch einen Klebstoff befestigt ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Befestigungsverfahren des Detektionsabschnitts 13 jedoch nicht darauf begrenzt. Die Form des Haltekörpers 14a ist nicht auf einen Quader begrenzt, der in 2 gezeigt ist, und der Haltekörper 14a kann jede Form aufweisen, solange der Detektionsabschnitt 13 fest gehalten werden kann. Die Form des zu befestigenden Abschnitts 14b ist nicht auf die flachplattenartige Form begrenzt, die in 2 gezeigt ist. Bei der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, ist der einzelne zu befestigende Abschnitt 14b, der an der Sensorbefestigungsbasis 15 mittels zweier Schrauben 16 befestigt ist, veranschaulicht, aber in der vorliegenden Erfindung können mehrere zu befestigende Abschnitte 14b vorgesehen sein, von denen jeder durch jede Schraube 16 befestigt ist.
-
Des Weiteren ist in der vorliegenden Erfindung der Sensorhalter 14 aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul hergestellt, der niedriger ist als der der Sensorbefestigungsbasis 15 und der Schrauben 16. Wenn die Schrauben 16 für eine allgemeine Struktur (SS400) beispielsweise aus Walzstahl hergestellt sind und die Sensorbefestigungsbasis 15 aus Aluminiumdruckguss (ADC12) hergestellt ist, kann der Sensorhalter 14 aus einer Magnesiumlegierung oder aus Epoxidharz usw. hergestellt sein. Wenn die Schrauben 16 für eine allgemeine Struktur (SS400) aus Walzstahl hergestellt sind und die Sensorbefestigungsbasis 15 aus Edelstahl (SCS) hergestellt ist, kann der Sensorhalter 14 alternativ aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein.
-
Des Weiteren kann der Haltekörper 14a und der zu befestigende Abschnitt 14b des Sensorhalters 14 aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Wenn unterschiedliche Materialien verwendet werden, muss der zu befestigende Abschnitt 14b aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul hergestellt werden, der niedriger ist als der der Sensorbefestigungsbasis 15 und der Schrauben 16 in der vorliegenden Erfindung.
-
Gemäß dem Magnetsensor 10A, der aus einem Material wie vorstehend beschrieben geformt und hergestellt ist, ist es möglich, die Entfernung zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 durch Steuern der Anzugsstärke der Schrauben 16 fein anzupassen. Das Prinzip einer derartigen Feinanpassung der erfindungsgemäßen Entfernung wird speziell unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben.
-
3A ist eine Ansicht des Magnetsensors in der Richtung gesehen, die durch den Pfeil „A“ in 2 angezeigt wird. In 3A ist vorausgesetzt, dass die Dicke des zu befestigenden Abschnitts 14b des Sensorhalters 14 T ist, die Länge des zu befestigenden Abschnitts 14b von der einen Seite 14a1 des Haltekörpers 14a in der Richtung weg vom Haltekörper L ist und die Entfernung zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 G ist. 3B ist eine Ansicht des Sensorhalters 14, die 3A entspricht, wobei die Schrauben 16 weiter angezogen sind.
-
Beim Sensorhalter 14, der in 3A gezeigt ist, wird, wenn die Schrauben 16 angezogen werden, der zu befestigende Abschnitt 14b durch die Köpfe von den Schrauben 16 aufgrund der Axialkraft (Anzugskraft) der Schrauben 16 in der Achsenrichtung der Schrauben 16 gedrückt, sodass eine elastische Verformung des zu befestigenden Abschnitts 14b erfolgt. Das heißt, die Dicke T des zu befestigenden Abschnitts 14b wird wie gezeigt in 3B auf T' reduziert. Des Weiteren wird die Länge L des zu befestigenden Abschnitts 14b in der horizontalen Richtung wie gezeigt in 3B zu L' erweitert. Als Resultat wird der Haltekörper 14a, der den Detektionsabschnitt 13 hält, zum Sensorrad 12 bewegt, sodass die Entfernung G zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 wie gezeigt in 3B auf G' reduziert wird. Diese Änderung in der Entfernung G wird durch die Tatsache erreicht, dass mindestens der zu befestigende Abschnitt 14b aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul hergestellt ist, der niedriger ist als der der Materialien der Sensorbefestigungsbasis 15 und der Schrauben 16. Das heißt, in der vorliegenden Erfindung wird die Entfernung G aufgrund der elastischen Verschiebung des zu befestigenden Abschnitts 14b angepasst. Des Weiteren kann die Entfernung G fein angepasst werden, da die elastische Verschiebung in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
-
Des Weiteren wird das Sensorrad 12 während der Anpassung der Entfernung G gedreht, sodass ein Arbeiter die Entfernung, während des Überwachens der Wellenform der Detektionssignale, die vom Detektionsabschnitt 13 ausgegeben werden, anpassen kann. Der Arbeiter kann die geeignetste Entfernung G für den Detektionsabschnitt 13 bestimmen, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Zähne 12a des Sensorrads 12 zu beurteilen. Zu beachten ist, dass die Schrauben 16 gelöst werden, wenn die Entfernung G zu klein wird. Das heißt, wenn die Schrauben 16 gelöst werden, werden die Dicke T und die Länge L des zu befestigenden Abschnitts 14b und die Entfernung G aufgrund der elastischen Rückstellkraft des zu befestigenden Abschnitts 14b auf diejenigen vor dem Anziehen der Schrauben zurückgebracht.
-
Wenn der zu befestigende Abschnitt 14b an der Sensorbefestigungsbasis 15 wie bei dieser Ausführungsform durch die zwei Schrauben 16 befestigt wird, kann die Entfernung G durch Anziehen der entsprechenden Schrauben 16 angepasst werden. Natürlich ist die Anzahl an Schrauben 16 nicht auf zwei begrenzt und es ist ausreichend, dass mindestens eine Schraube 16 vorgesehen wird, solange der Sensorhalter 14 dadurch wie vorstehend beschrieben während des Anpassens der Entfernung G befestigt werden kann.
-
Wenn die zwei Schrauben 16 angeordnet sind, sodass der Detektionsabschnitt 13 in einer Position angeordnet ist, die einem Medianpunkt der zwei Schrauben 16 wie gezeigt in 2 entspricht, kann der Winkel des Detektionsabschnitts 13 zusätzlich zur Entfernung G ebenfalls angepasst werden. Die Auswirkung davon wird unter Bezugnahme auf 4 nachfolgend beschrieben.
-
4 ist eine schematische Draufsicht des Detektionsabschnitts 13, der in 2 gezeigt ist, und dessen Umgebung, um die Winkeleinstellung des Detektionsabschnitts 13 zu erklären. Wie vorstehend beschrieben, kann die Entfernung G zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 gemäß der Anzugskraft (Axialkraft) der Schrauben 16 fein angepasst werden. Wenn daher eine der zwei Schrauben 16a und 16b, die in 4 gezeigt sind, wie z. B. die Schraube 16a, stärker angezogen wird als die andere Schraube 16b, wird der Abschnitt des zu befestigenden Abschnitts 14b, an dem die Schraube 16a angebracht ist, zu einer größeren Ausdehnung erweitert als der Abschnitt des zu befestigenden Abschnitts 14b, an dem die andere Schraube 16b angebracht ist. Als Resultat wird der Detektionsabschnitt 13 zusammen mit dem Haltekörper 14a des Sensorhalters 14 um einen Winkel in Bezug auf die Bezugsoberfläche O wie gezeigt durch eine punktierte und gestrichelte Linie in 4 geneigt. Der Winkel des Detektionsabschnitts 13 kann zusammen mit der Entfernung G durch Anziehen oder Lösen der Schraube 16a angepasst werden. Zu beachten ist, dass bevorzugt die Entfernung zwischen den Schrauben 16a und 16b so lange wie möglich ist, um den Detektionsabschnitt 13 geeignet zu neigen.
-
Wenn die Schraube 16b stärker angezogen wird als die Schraube 16a in 4, wird der Abschnitt des zu befestigenden Abschnitts 14b, an dem die Schraube 16b angebracht ist, in der horizontalen Richtung erweitert, sodass der Detektionsabschnitt 13 in Bezug auf die Bezugsoberfläche O in einer Richtung, die dem Winkel a entgegengesetzt ist, geneigt wird.
-
Wie aus dem Vorhergehenden zu ersehen ist, kann die Entfernung G zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 erfindungsgemäß allein durch Anziehen der Schrauben 16 effektiv angepasst werden und der Sensorhalter 14 kann durch die Schrauben 16 zur gleichen Zeit wie die Fertigstellung der Anpassung der Entfernung G befestigt werden. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform kann die Anpassung der Entfernung G innerhalb eines kurzen Zeitraums ausgeführt werden. Des Weiteren wird die Entfernung G gemäß der Axialkraft der Schrauben 16 fein angepasst und daher kann die Verschiebung des Detektionsabschnitts leicht abgeschätzt werden. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Sensorrad 12 und der Detektionsabschnitt 13 während der Anpassung der Entfernung G in Kontakt miteinander gebracht werden, was zu einer Beschädigung des Sensorrads 12 und/oder des Detektionsabschnitts 13 führt.
-
Des Weiteren können gemäß dieser Ausführungsform die Entfernung und der Winkel des Detektionsabschnitts 13 vom und in Bezug auf das Sensorrad 12 angepasst werden, da die zwei Schrauben 16 verwendet werden, um den zu befestigenden Abschnitt 14b des Sensorhalters 14 zu befestigen und in dem zu befestigenden Abschnitt 14b derart angeordnet sind, dass sich der Detektionsabschnitt 13 in einer Position befindet, die einem Medianpunkt der zwei Schrauben 16 entspricht.
-
Des Weiteren können gemäß dieser Ausführungsform die Entfernung G zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 und der Winkel des Detektionsabschnitts 13 nur durch Anziehen der Schrauben 16 angepasst werden, und daher kann die Anpassung mittels einer Schraubenanziehvorrichtung oder eines Roboters leicht automatisiert werden.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Die folgende Beschreibung ist hauptsächlich an den Unterschied zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform gerichtet. Gleichen Komponenten oder Komponenten, die denjenigen von der ersten Ausführungsform entsprechen, sind die gleichen Bezugsnummern zugewiesen und es erfolgt im Folgenden keine doppelte Erklärung.
-
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetsensors eines Motors gemäß der zweiten Ausführungsform. 6A ist eine Ansicht des Magnetsensors, der in 5 gezeigt ist, in der Richtung gesehen, die durch den Pfeil „A“ in 5 angezeigt wird, und 6B ist eine Ansicht des Sensorhalters, welcher der 6A entspricht, wobei die Schrauben weiter angezogen sind.
-
Wie ersichtlich in 5, unterscheidet sich der Magnetsensor 10B gemäß der zweiten Ausführungsform vom Magnetsensor 10A gemäß der ersten Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, in der Form des zu befestigenden Abschnitts 14b des Sensorhalters 14. Das heißt, dass, wie ersichtlich in den 5 und 6A, die obere Fläche des zu befestigenden Abschnitts 14b, mit dem die Köpfe von den Schrauben 16 in Kontakt sind, eine abgeschrägte Fläche 14b1 ist, die in Bezug auf die untere Fläche des zu befestigenden Abschnitts 14b geneigt ist. Insbesondere ist die abgeschrägte Fläche 14b1 durch eine im Wesentlichen rechteckige Fläche definiert. Wie gezeigt in 5 ist der zu befestigende Abschnitt 14b einstückig mit dem Haltekörper 14a gebildet, sodass eine der Hauptseiten 14b2 und 14b3 der abgeschrägten Fläche 14b1, d. h., die Hauptseite 14b2 mit der einen Seite 14a1 des Haltekörpers 14a verbunden ist. Des Weiteren befindet sich die Hauptseite 14b2 der abgeschrägten Fläche 14b1 an einer höheren Position als die andere Hauptseite 14b3 der abgeschrägten Fläche 14b1. Mit anderen Worten ist die abgeschrägte Fläche 14b1 des zu befestigenden Abschnitts 14b derart gebildet, dass die Dicke des zu befestigenden Abschnitts 14b allmählich abnimmt, während die Entfernung des zu befestigenden Abschnitts 14b von der einen Seite 14a1 des Haltekörpers 14a zunimmt.
-
Bei der zweiten Ausführungsform ist mindestens der zu befestigende Abschnitt 14b aus einem Material hergestellt, das einen Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger ist als der der Materialien der Sensorbefestigungsbasis 15 und der Schrauben 16 wie in der ersten Ausführungsform.
-
Gemäß der zweiten Ausführungsform, die wie vorstehend aufgebaut ist, kann die Reaktion auf die Anpassung der Entfernung zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 durch die Schrauben 16 verbessert werden, da die obere Fläche des zu befestigenden Abschnitts 14b durch eine abgeschrägte Fläche definiert ist.
-
Das Prinzip des Systems, die Reaktion auf die Anpassung der Entfernung zu verbessern, wird speziell unter Bezugnahme auf die 6A, 6B und 7 beschrieben. 7 ist eine vergrößerte Ansicht der Schraube 16, die in 6B gezeigt ist, und deren Umgebung. Zu beachten ist, dass in 6A vorausgesetzt wird, dass die maximale Dicke des zu befestigenden Abschnitts 14b des Sensorhalters 14 T ist, die Länge des zu befestigenden Abschnitts 14b von der einen Seite 14a1 des Haltekörpers 14a in der Richtung weg vom Haltekörper L ist und die Entfernung zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 G ist.
-
Im Sensorhalter 14, der in 6A gezeigt ist, wird, wenn die Schraube 16 angezogen ist, der zu befestigende Abschnitt 14b durch den Kopf der Schraube 16 aufgrund der Axialkraft (Anzugskraft) der Schraube 16 in der Achsenrichtung der Schraube 16 gedrückt. Nach dem Drücken wird die Axialkraft der Schraube 16 auf die abgeschrägte Fläche 14b1 des zu befestigenden Abschnitts 14 ausgeübt und dementsprechend wirkt eine Kraftkomponente der Axialkraft (siehe den Pfeil Fa) wie gezeigt in 7 an der abgeschrägten Fläche in einer Richtung, um den zu befestigenden Abschnitt 14b zum Haltekörper 14a zu schieben. Aufgrund der Axialkraft der Schraube 16 und der Kraftkomponente davon wird die Dicke T des zu befestigenden Abschnitts 14b wie gezeigt in 6B auf T' reduziert. Des Weiteren wird die Länge L des zu befestigenden Abschnitts 14b wie gezeigt in 6B in der horizontalen Richtung, d. h., hauptsächlich in einer Richtung zum Haltekörper 14a, zu L' erhöht. Als Resultat wird der Haltekörper 14a, der den Detektionsabschnitt 13 hält, zum Sensorrad 12 bewegt, sodass die Entfernung G zwischen dem Sensorrad 12 und dem Detektionsabschnitt 13 wie gezeigt in 6B auf G' reduziert wird.
-
Wie vorstehend beschrieben kann gemäß der zweiten Ausführungsform die Länge L des zu befestigenden Abschnitts 14b aufgrund der Kraftkomponente der Axialkraft der Schrauben 16 hauptsächlich in der Richtung zum Haltekörper 14a vergrößert werden, wenn die Schrauben 16 angezogen sind. Das heißt, die Verschiebung des Haltekörpers 14a zum Sensorrad 12, die durch die Axialkraft der Schrauben 16 bewirkt wird, die erzeugt wird, wenn die Schrauben 16 angezogen werden, ist verglichen mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform vergrößert. Als Resultat weist der Magnetsensor 10B gemäß der zweiten Ausführungsform eine höhere Reaktion auf die Anpassung der Entfernung G durch Anziehen der Schrauben 16 auf als der Magnetsensor gemäß der ersten Ausführungsform.
-
Zu beachten ist, dass in der zweiten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform die Anzahl an Schrauben 16 nicht auf zwei begrenzt ist, und es ist ausreichend, dass mindestens eine Schraube 16 vorgesehen wird, solange der Sensorhalter 14 dadurch während des Anpassens der Entfernung G wie vorstehend beschrieben befestigt werden kann. Wie in der ersten Ausführungsform können in der zweiten Ausführungsform mehrere zu befestigende Abschnitte 14b, von denen jeder durch jede Schraube 16 befestigt ist, vorgesehen werden.
-
Des Weiteren ist es in der zweiten Ausführungsform bevorzugt, dass die zwei Schrauben 16 im zu befestigenden Abschnitt 14b derart angeordnet sind, dass sich der Detektionsabschnitt 13 in einer Position befindet, die einem Medianpunkt der zwei Schrauben 16 wie gezeigt in 5 entspricht. Mit einer derartigen Anordnung kann die Entfernung G sowie der Winkel des Detektionsabschnitts 13 wie vorstehend in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben angepasst werden.
-
Obwohl die vorstehende Beschreibung an einen Magnetsensor gerichtet wurde, der beispielsweise in einem Motor vorgesehen ist, ist die Anwendung des Magnetsensors der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Motor begrenzt. Des Weiteren wurden die vorstehend genannten Ausführungsformen auf eine Vorrichtung angewandt, welche die Entfernung zwischen dem Sensorrad und dem Detektionsabschnitt des Magnetsensors anpasst, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anpassung der Entfernung eines Magnetsensors begrenzt und kann generell auf Produkte angewandt werden, die eine Feinanpassung einer Entfernung erfordern.
-
Obwohl die vorstehende Beschreibung auf repräsentative Ausführungsformen angewandt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt und kann in Form, Struktur und Material usw. unterschiedlich modifiziert werden, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen.
-
WIRKUNG DER ASPEKTE DER ERFINDUNG
-
Gemäß dem ersten, zweiten und fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist der zu befestigende Abschnitt des Sensorhalters aus einem Material hergestellt, das einen Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger ist als der der Materialien des Sensorrads und der Schraube. Daher ist es möglich, den Haltekörper, der einstückig mit dem zu befestigenden Abschnitt gebildet ist, durch Anziehen oder Lösen des zu befestigenden Abschnitts mittels der Schrauben zu bewegen, um dadurch den zu befestigenden Abschnitt elastisch zu deformieren. Als Resultat kann die Entfernung zwischen dem Sensorrad und dem Detektionsabschnitt angepasst werden. Des Weiteren ist es nicht erforderlich, den Sensorhalter durch einen Klebstoff zu befestigen, und daher kann die vorstehend erwähnte Entfernung leicht innerhalb eines kurzen Zeitraums angepasst werden, da der Sensorhalter durch die Schrauben zur gleichen Zeit wie die Fertigstellung der Anpassung der Entfernung befestigt wird. Solch eine Anpassung kann leicht automatisiert werden.
-
Des Weiteren wird der Haltekörper, der den Detektionsabschnitt hält, in Übereinstimmung mit der Axialkraft der Schrauben bewegt, und daher kann die Verschiebung des Detektionsabschnitts leicht abgeschätzt werden. Aufgrund dessen ist es möglich, zu verhindern, dass der Detektionsabschnitt das Sensorrad während der Anpassung der Entfernung kontaktiert, was zu einem Schaden am Sensorrad und/oder dem Detektionsabschnitt führt.
-
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wirkt eine Kraftkomponente der Axialkraft der Schrauben auf den zu befestigenden Abschnitt ein, um diesen zum Haltekörper zu schieben, wenn die Köpfe von den Schrauben den zu befestigenden Abschnitt drücken, da die Fläche des zu befestigenden Abschnitts, mit dem die Köpfe von den Schrauben in Kontakt gebracht werden, durch eine abgeschrägte Fläche definiert ist. Als Resultat ist die Verschiebung des Haltekörpers zum Sensorrad aufgrund der Axialkraft, die erzeugt wird, wenn die Schrauben um einen vorbestimmten Betrag angezogen werden, verglichen mit den vorstehend genannten ersten und zweiten Aspekten vergrößert. Das heißt, gemäß dem Magnetsensor des dritten Aspekts, kann die Reaktion auf die Anpassung der Entfernung gemäß der Anzugskraft der Schrauben verbessert werden.
-
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Schrauben im zu befestigenden Abschnitt derart angeordnet, dass sich der Detektionsabschnitt in einer Position befindet, die einem Medianpunkt der zwei Schrauben entspricht, und daher kann nicht nur die Entfernung zwischen dem Sensorrad und dem Detektionsabschnitt, sondern auch der Winkel des Detektionsabschnitts fein angepasst werden.
