JP2006214873A - 回転検出装置及び取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付対象を凹部に取り付ける取付構造に関し、確実、かつ、容易に取付対象を取り付けることができる取付構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、磁石（１５２）を回転部材（１５１）の一端に保持し、磁石（１５２）が磁気検出手段（１２１）に対向するように回転部材（１５１）を回転自在に保持する回転検出装置であって、回転部材（１５１）の一端に係合するキャップ部材（１５３）を有し、磁石（１５２）を挟んで回転部材（１５１）の一端にキャップ部材（１５３）を係合させることにより、磁石（１５２）を回転部材（１５１）とキャップ部材（１５３）とで挟持して、回転部材（１５１）に保持することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は回転検出装置及び取付構造に係り、特に、磁石を回転部材の一端に保持し、磁石が磁気検出手段に対向するように回転部材を回転自在に保持する回転検出装置に関する。

回転角度を検出する回転検出装置において、磁気抵抗素子を用いたものが開発されている。磁気抵抗素子は、周囲の磁界の強さに応じて抵抗値が変化する素子である。

磁気抵抗素子を用いた回転検出装置は、回転駆動機構に磁石を設け、磁石に対向して磁気抵抗素子を配置し、磁石の磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗素子の抵抗値を検出することにより磁石の回転を検出する装置である（特許文献１〜５）。

特開平０４−０６６８１３号公報 特開平０２−２９８８１４号公報 特開平０８−１２２０１１号公報 特開平０８−１７８６１２号公報 特開平１１−０１４６４４号公報

従来の回転検出装置では、回転駆動機構に接着剤などにより磁石を保持していた。接着剤は、垂れなどがあり、接着剤が磁気抵抗素子の方向に突出した状態で、固着した場合には、組立が行えなくなったり、接着剤が磁気抵抗素子に接触して、磁石回転動作がスムーズに行えなくなる。また、接着剤を乾燥させる時間が必要となり、製造効率が悪いなどの課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、確実、かつ、容易に磁石を回転部材に取り付けることができる回転検出装置及び取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、磁石（１５２）を回転部材（１５１）の一端に保持し、磁石（１５２）が磁気検出手段（１２１）に対向するように回転部材（１５１）を回転自在に保持する回転検出装置であって、回転部材（１５１）の一端に係合するキャップ部材（１５３）を有し、磁石（１５２）を挟んで回転部材（１５１）の一端にキャップ部材（１５３）を係合させることにより、磁石（１５２）を回転部材（１５１）とキャップ部材（１５３）とで挟持して、回転部材（１５１）に保持することを特徴とする。

キャップ部材（１５３）は、磁石（１５２）と対向する面に、磁石（１５２）と嵌合する嵌合部（１８３）を有することを特徴とする。

キャップ部材（１５３）は、嵌合部（１８３）の底面部分が嵌合部（１８３）の周囲に比べて肉薄に成形されていることを特徴とする。

なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって請求の範囲が限定されるものではない。

本発明によれば、磁石を挟んで回転部材の一端にキャップ部材を係合させることにより、磁石を回転部材とキャップ部材とで挟持して、回転部材に保持するため、磁石を回転部材に確実、かつ、容易に取り付けることができる。

〔全体構成〕
図１は本発明の一実施例の上部方向から見た分解斜視図、図２は本発明の一実施例の下部方向から見た分解斜視図、図３は本発明の一実施例の組立時の斜視図、図４は本発明の一実施例の組立時の平面図、図５は本発明の一実施例の断面図を示す。

本実施例の回転検出装置１００は、回路部１１１及び駆動機構部１１２から構成されている。回路部１１１は、駆動機構部１１２の駆動動作に応じた電気信号を生成する。駆動機構部１１２は、外部からの駆動動作に応じて駆動され、回路部１１１に駆動動作に応じた磁気的な作用を行う。

〔回路部１１１〕
回路部１１１は、磁気抵抗素子ＩＣ１２１、プリント配線板１２２、ケース本体１２３、カバー１２４、ケーブル１２５から構成される。

磁気抵抗素子ＩＣ１２１は、４つの磁気抵抗素子をその略中央から四方に配置した構成とされており、プリント配線板１２２の矢印Ｚ１方向側の面の略中央に半田付けされている。磁気抵抗素子は、周囲の磁界の大きさに応じて抵抗が変化する素子である。

プリント配線板１２２には磁気抵抗素子ＩＣ１２１の他各種電子部品が搭載されるとともに、その周縁部の一辺にはケーブル１２５が半田付けされている。

ケーブル１２５は、プリント配線板１２２に電源を供給するとともに、搭載された磁気抵抗素子ＩＣ１２１及び各種電子部品によって生成された検出信号を外部に出力する。

プリント配線板１２２は、ケース本体１２３の収納部１３１に収納される。ケース本体１２３の収納部１３１の周縁部には、係合凸部１３２が形成されている。プリント配線板１２２は、矢印Ｚ１方向側の面の周縁部が係合凸部１３２に係合して、ケース本体１２３内に位置決めされる。

また、ケース本体１２３の収納部１３１の底面には、凹部１３３が形成されている。凹部１３３は、ケース本体１２３の矢印Ｚ１方向内面の肉厚を矢印Ｚ１方向に向けて薄くすることによって成形されている。凹部１３３には、プリント配線板１２２をケース本体１２３に収納した際に、磁気抵抗素子ＩＣ１２１が嵌合する。

ケース本体１２３の開口面は、カバー１２４によって閉蓋される。カバー１２４には、矢印Ｚ１方向の面の周縁部に係合凸部１４１が形成されている。係合凸部１４１は、カバー１２４をケース本体１２３に係合させたときに、プリント配線板１２２の矢印Ｚ２方向側の面に当接する。また、ケース本体１２３の矢印Ｘ２方向の側面、矢印Ｚ２方向端部には、切欠部１３４が形成されている。切欠部１３４には、プリント配線板１２２から延出されたケーブル１２５が係合する。ケーブル１２５は、切欠部１３４を通って外部に延出される。

プリント配線板１２２は、ケース本体１２３の係合凸部１３２とカバー１２４の係合凸部１４１とで挟持されて、ケース本体１２３の収納部１３１内部に保持される。なお、ケース本体１２３とカバー１２４とは、溶接或いはシール材、接着剤などにより接着される。また、切欠部１３４には、シール材或いはパッキン部材などによって封止される。これによって、プリント配線板１２２が収納される収納部１３１は、密封状態とされる。

さらに、ケース本体１２３の矢印Ｚ１方向側の面には、凸部１３５、ネジ孔１３６が形成されている。凸部１３５及びネジ孔１３６は、駆動機構部１１２の位置決め及び取付に用いられる。また、ケース本体１２３の駆動機構部１１２に対向する矢印Ｚ１方向側の面には、駆動機構部１１２が摺動する摺動凸部１３７が形成されている。摺動凸部１３７は、凹部１３３の裏面位置の周囲に、円環状に形成されており、駆動機構部１１２が摺動自在に突き当たる。

〔駆動機構部１１２〕
駆動機構部１１２は、回転軸部１５１、磁石１５２、キャップ１５３、上カバー１５４、ネジ１５５から構成されている。

図６は回転軸部１５１の斜視図、図７は回転軸部１５１の構成図を示す。

回転軸部１５１は、樹脂をモールド成形したものであり、軸部１６１及び保持部１６２から構成される。軸部１６１は、上カバー１５４により軸承される。軸部１６１の矢印Ｚ１方向、端部は、上カバー１５４より矢印Ｚ１方向に外部に延出される。軸部１６１の外部に延出される部分には、切欠部１７０が形成されている。この切欠部１７０によって回転軸部１５１の回転方向、矢印θ方向の位置決めが行われる。

保持部１６２は、軸部１６１の矢印Ｚ２方向の端部に形成されている。保持部１６２は、軸部１６１の外径より大きい円柱状に形成されており、互いに対向する部分に切欠部１７１が形成されている。切欠部１７１には、爪部１７２が形成されている。爪部１７２は、キャップ１５３を係止する。

また、保持部１６２の矢印Ｚ１方向の端面には、軸部１６１の周囲に摺動部１７６が形成されている。摺動部１７６は、上ケース１５４に突き当たり、摺動する。

保持部１６２の矢印Ｚ２方向の端面には、保持孔１７３が形成されている。保持孔１７３には、磁石１５２が係合する。保持孔１７３は、略矩形状に形成されており、その周囲には、スリット部１７４、及び、ホール部１７５が形成されている。

スリット部１７４は、保持孔１７３の外側、側壁に沿って形成されており、保持孔１７３の側壁が外方向、矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に撓むことができるように構成されている。ホール部１７５は、保持孔１７３の四隅に連通して形成されており、磁石１５２の角部に係合して、磁石１５２の位置決めを行うとともに、保持孔１７３の側壁が撓んだときにその逃げとして作用する。

なお、保持孔１７３のサイズは、磁石１５２のサイズと略同等、或いは、僅かに小さくなるように形成されている。

磁石１５２を保持孔１７３に圧入することにより、保持孔１７３の側壁がスリット部１７４側に弾性変形する。保持孔１７３の内側壁が弾性変形することにより、保持孔１７３の内側壁により磁石１５２が保持孔１７３の内方に押圧される。これによって、磁石１５２が保持部１６２に保持される。このとき、保持孔１７３の内側壁の弾性変形により生じる保持孔１７３内側壁の撓みはホール部１７５により吸収される。なお、磁石１５２を保持孔１７３に保持した後、保持部１６２には、キャップ１５３が係止される。

磁石１５２は、矢印Ｘ１、Ｘ２或いはＹ１、Ｙ２方向で磁極が現れるように着磁されている。

図８はキャップ１５３の斜視図を示す。

キャップ１５３は、保持面部１８１、及び、係止部１８２から構成される。保持面部１８１は、保持部１６２の底面に平行に延在している。保持面部１８１の磁石１５２に対向する部分には、磁石１５２が嵌合する凹部１８３が形成されている。凹部１８３には、磁石１５２が嵌合して、磁石１５２の矢印Ｚ２方向の面を矢印Ｚ１方向から支える。凹部１８３の中心部には、貫通孔１８４が形成されている。

また、保持面部１８１の矢印Ｚ２方向の面には、凹部１８３の周囲に円環状に摺動部１８５が形成されている。摺動部１８５は、回路部１１１のケース本体１２３の矢印Ｚ１方向側の面に設けられた摺動凸部１３７に当接して、摺動する。摺動部１８５の深さと摺動凸部１３７の高さは、肉厚部分である摺動部１８５と摺動凸部１３７とが突き当たったときに、肉薄部分の凹部１８３の底面とケース本体１２３の凹部１３２の上面とが接触しないように設定されている。

上ケース１５４は、樹脂をモールド成形した構成となっており、収納部１９１、軸承部１９２、凹部１９３、係合凹部１９４、貫通孔１９５から構成されている。

収納部１９１は、保持部１６２を収納する。軸承部１９２は、円筒状をなし、上ケース１５４の上面から矢印Ｚ１方向に突出して設けられている。軸承部１９２には、矢印Ｚ２方向側から矢印Ｚ１方向に向かって回転軸部１５１の軸部１６１の矢印Ｚ１方向の端部が挿入される。

収納部１９１の底面の軸承部１９２の周囲には、軸承部１９２の内径よりわずかに大きく、摺動部１７６の外径より僅かに小さい径の凹部１９３が形成されている。これによって、摺動部１７６の一部が収納部１９１の底面に当接して、摺動する。摺動部１７６と収納部１９１の底面との摺動面積を調整することにより、回転軸部１５１と上ケース１５４との間の摩擦を調整することができる。

また、上ケース１５４の底面、矢印Ｚ２方向側の周縁部には、回路部１１１のケース本体１２３に設けられた凸部１３５に対向する位置に係合凹部１９４が設けられている。係合凹部１９４をケース本体１２３に形成された凸部１３５に嵌合させることにより、上ケース１５４をケース本体１２３、すなわち、回路部１１１に対して位置決めすることができる。また、上ケース１５４の周縁部には、回路部１１１のケース本体１２３に設けられたネジ孔１３６に対向する位置に貫通孔１９５が形成されている。

貫通孔１９５には、上ケース１５４の上面、矢印Ｚ１方向側からネジ１５５が貫通する。ネジ１５５は、ケース本体１２３のネジ孔１３６に螺入される。ネジ１５５をケース本体１２３のネジ孔１３６に螺入することにより、上ケース１５４が回路部１１１に固定される。上ケース１５４が回路部１１１に固定されることにより、回転軸部１５１の保持部１６２がケース本体１２３の上面と上ケース１５４の底面とで回転自在に保持される。

なお、このとき、上ケース１５４とケース本体１２３との合わせ目の間にシール材やパッキンを間挿することにより、回転機構部１１２を略密封状態とすることができ、水分や埃などから回転機構部１１２を保護できる。

さらに、凹部１９３にグリースや潤滑油を充填することにより、油だめとして作用させることができ、油だめとして作用させることにより水分や埃の浸入を遮断できる。

〔効果〕
本実施例によれば、磁石１５２を挟んで回転軸部１５１の一端にキャップ１５３を係合させることにより、磁石１５２を回転軸部１５１とキャップ１５３とで挟持して、回転軸部１５１に保持するため、磁石１５２を回転軸部１５１に確実、かつ、容易に取り付けることができる。

本実施例によれば、回路部１１１と回転駆動機構部１１２との収納部を隔離することができるため、水分、埃などが回転駆動機構部１１２から回路部１１１に侵入することを防止でき、よって、回路部１１１の誤動作を防止できる。

また、上ケース１５４と回路部１１１を構成するケース本体１２３とで回転軸部１５１を挟持して、回転軸部１５１を回転自在に保持することができるため、回転駆動機構部１１２の構成を簡略化できるとともに、小型化することが可能となる。

〔その他〕
本実施例では、保持孔１７３の四側面に対応してスリット部１７４を形成し、保持孔１７３の四隅にホール部１７５を設けたが、スリット部１７４は１〜３面であってもよく、また、ホール部１７５も１〜３隅であってもよい。

図９は回転軸部１５１の変形例の斜視図を示す。同図中、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本変形例の回転軸部２１５は、保持部２６２の構成が図６とは相違している。保持部２６２には、保持孔１７３の４面の内側面のうち２面の内側面の外方にはスリット部１７４が形成され、他の２面の内側面の外方にはスリット部１７４は形成されていない。

本発明の一実施例の上部方向から見た分解斜視図である。 本発明の一実施例の下部方向から見た分解斜視図である。 本発明の一実施例の組立時の斜視図である。 本発明の一実施例の断面図である。 本発明の一実施例の断面図である。 回転軸部１５１の斜視図である。 回転軸部１５１の構成図である。 キャップ１５３の斜視図である。 回転軸部１５１の変形例の斜視図である。

符号の説明

１００ 回転検出装置
１１１ 回路部、１１２ 回転駆動機構部
１２１ 磁気抵抗素子ＩＣ、１２２ プリント配線板、１２３ ケース本体
１２４ カバー、１２５ ケーブル
１３１ 収納部、１３２ 係合凸部、１３３ 凹部、１３４ 切欠部、１３５ 係合凸部
１３６ 凹部、１３７ 摺動凸部
１４１ 係合凸部
１５１ 回転軸部、１５２ 磁石、１５３ キャップ、１５４ 上ケース、１５５ ネジ
１６１ 軸部、１６２ 保持部
１７１ 切欠部、１７２ 爪部
１８１ 保持面部、１８２ 係止部、１８３ 凹部、１８４ 貫通孔
１９１ 収納部、１９２ 軸承部、１９３ 凹部、１９４ 係合凹部、１９５ 貫通孔

Claims (5)

1. 磁石を回転部材の一端に保持し、該磁石が磁気検出手段に対向するように該回転部材を回転自在に保持する回転検出装置であって、
   前記回転部材の一端に係合するキャップ部材を有し、
   前記磁石を挟んで、前記キャップ部材を前記回転部材の一端に係合させることにより、前記磁石を前記回転部材と前記キャップ部材とで挟持して、前記回転部材に保持することを特徴とする回転検出装置。
2. 前記キャップ部材は、前記磁石と対向する面に、前記磁石と嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
3. 前記キャップ部材は、前記嵌合部の底面部分が前記嵌合部の周囲に比べて肉薄に成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転検出装置。
4. 取付対象を取付部材に取り付ける取付構造であって、
   前記取付部材の前記取付対象の取付部分に係合するキャップ部材を有し、
   前記取付対象を挟んで、前記キャップ部材を前記取付部材に係合させることにより、前記取付対象を前記キャップ部材と前記取付部材とで挟持して、前記取付部材に保持することを特徴とする取付構造。
5. 前記キャップ部材は、前記取付対象と対向する面に、前記取付対象と嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項４記載の取付構造。

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