JP2009133715A - Mounting structure of rotation angle sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は回転軸の回転角度を検出する回転角度センサの回転軸への取り付け構造に関する。 The present invention relates to a structure for mounting a rotation angle sensor for detecting a rotation angle of a rotation shaft to the rotation shaft.
回転軸に永久磁石を取り付け、回転軸と共に永久磁石が回転変位するようにして、その回転に伴う磁界の変化を回転軸に対する固定側に配置した磁気センサで検出することにより回転軸の回転角度を検出する非接触型の回転角度センサが従来より知られている。 A permanent magnet is attached to the rotating shaft, the permanent magnet is rotationally displaced together with the rotating shaft, and the rotation angle of the rotating shaft is detected by detecting a change in the magnetic field accompanying the rotation with a magnetic sensor arranged on the fixed side with respect to the rotating shaft. A non-contact rotation angle sensor for detecting is conventionally known.
特許文献1にはこのような回転角度センサが記載されており、特許文献1では永久磁石は回転軸の一端に接着剤により接着固定されて取り付けられている。
しかるに、このように回転軸に永久磁石を直接、接着固定したり、あるいは永久磁石を保持したホルダ等を回転軸に接着固定するというような接着剤を用いる方法では、一旦、取り付けた後に取り外すのは容易ではなく、例えばメンテナンスなどで取り外したい場合に取り外すことができないといった問題が生じる。 However, in such a method using an adhesive such as directly fixing and fixing a permanent magnet to the rotating shaft or bonding and fixing a holder or the like holding the permanent magnet to the rotating shaft, it is once removed after being attached. Is not easy, and there arises a problem that it cannot be removed, for example, when it is desired to remove it for maintenance.
一方、回転軸に、回転軸と共に回転するように部品を取り付ける方法としては、例えば部品に設けた穴に回転軸を圧入する方法や部品に設けた貫通穴に回転軸を挿通してその先端をかしめる方法があり、さらには部品に設けた穴に回転軸を挿入して部品の側面からネジにより径方向に回転軸を押圧して固定する方法、部品の側面からピンを挿入してピンで回転軸を固定する方法等がある。 On the other hand, as a method of attaching a component to the rotating shaft so as to rotate together with the rotating shaft, for example, a method of press-fitting the rotating shaft into a hole provided in the component or a method of attaching the tip of the rotating shaft through a through hole provided in the component. There is a method of caulking, and further, a method of inserting the rotation shaft into the hole provided in the component and pressing the rotation shaft in the radial direction with a screw from the side of the component and fixing it, and inserting a pin from the side of the component There is a method of fixing the rotating shaft.
しかしながら、圧入やかしめは接着剤を用いる場合と同様、一旦、取り付けた後の取り外しは容易ではなく、またネジやピンを用いる方法では部品の側面に十分な空間がないと、ネジを回したり、ピンを抜き取る作業を行うことができないといった問題がある。 However, as with the case of using an adhesive, press fitting and caulking are not easy to remove once attached, and if there is not enough space on the side of the part in the method using screws and pins, the screw can be turned, There is a problem that the work of removing the pins cannot be performed.
この発明の目的はこのような状況に鑑み、回転角度センサにおける可動側(回転部位)を構成する永久磁石を保持したホルダを回転軸にガタなく、しっかりと取り付けることができ、かつ着脱が容易な取り付け構造を提供することにある。 In view of such a situation, the object of the present invention is to attach the holder holding the permanent magnet constituting the movable side (rotation part) of the rotation angle sensor firmly to the rotation shaft without looseness, and to be easily attached and detached. It is to provide a mounting structure.
請求項1の発明によれば、永久磁石を保持したホルダが回転軸に取り付けられ、永久磁石の回転に伴う磁界の変化を回転軸に対する固定側に配置した磁気センサで検出することにより回転軸の回転角度を検出する回転角度センサの回転軸への取り付け構造において、回転軸の先端を切り欠いて断面D字形とし、その切り欠きと軸心を挟んで反対側であって切り欠きよりも前記先端から離れた位置に軸心に直角に溝を形成し、ホルダは円柱状とされて、その一端面に永久磁石が取り付けられ、その中心に他端面から回転軸挿入穴が形成され、その回転軸挿入穴と交差するように周面から抜け止めバネ挿入穴が形成されており、回転軸挿入穴の底は回転軸の先端と合致する形状とされ、抜け止めバネ挿入穴から挿入された抜け止めバネが回転軸挿入穴に挿入された回転軸の前記溝に係合することにより、回転軸の先端にホルダが押し付けられ、かつ回転軸に対して回り止め固定されてホルダが取り付けられる構造とされ、前記係合を解除することにより、回転軸からホルダを取り外し可能とされる。 According to the first aspect of the present invention, the holder holding the permanent magnet is attached to the rotating shaft, and the change of the magnetic field accompanying the rotation of the permanent magnet is detected by the magnetic sensor arranged on the fixed side with respect to the rotating shaft. In the mounting structure of the rotation angle sensor for detecting the rotation angle to the rotation shaft, the tip of the rotation shaft is cut out to have a D-shaped cross section, and the tip is opposite to the notch on the opposite side of the notch and the shaft center. A groove is formed at a position perpendicular to the shaft center at a position away from the holder, the holder is cylindrical, a permanent magnet is attached to one end face thereof, and a rotary shaft insertion hole is formed in the center from the other end face. A retaining spring insertion hole is formed from the peripheral surface so as to intersect the insertion hole, and the bottom of the rotating shaft insertion hole is shaped to match the tip of the rotating shaft, and the retaining spring inserted from the retaining spring insertion hole Spring is inserted into the rotation axis By engaging with the groove of the rotating shaft inserted into the hole, the holder is pressed against the tip of the rotating shaft, and is fixed to the rotating shaft so that the holder is attached. By releasing, the holder can be removed from the rotating shaft.
請求項2の発明では請求項1の発明において、抜け止めバネはL字形をなす一対の脚部と、それら脚部の一端側を連結する連結部とよりなり、抜け止めバネ挿入穴は前記周面に周方向に延伸する開口を有し、前記一端面から遠ざかるように傾斜して形成されており、前記開口より前記一端面側の前記周面に一対の凹部が形成され、抜け止めバネは連結部側から抜け止めバネ挿入穴に挿入されて一対の脚部の各他端がそれぞれ前記凹部に位置決めされ、連結部が前記溝に位置して連結部と一対の脚部とで囲まれた領域に回転軸が位置され、抜け止めバネを抜け止めバネ挿入穴に挿入した際、L字が押し広げられた一対の脚部の弾性復元力が前記溝と前記一対の凹部とを引き寄せるように作用する構造とされる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the retaining spring comprises a pair of L-shaped leg portions and a connecting portion that connects one end side of the leg portions. The surface has an opening extending in the circumferential direction, and is formed so as to be inclined away from the one end surface.A pair of recesses are formed in the peripheral surface on the one end surface side from the opening, and the retaining spring is Inserted into the retaining spring insertion hole from the connecting portion side, each other end of the pair of leg portions is positioned in the recess, and the connecting portion is positioned in the groove and surrounded by the connecting portion and the pair of leg portions When the rotation shaft is positioned in the region, and the retaining spring is inserted into the retaining spring insertion hole, the elastic restoring force of the pair of leg portions whose L-shapes are pushed and widened draws the groove and the pair of recesses. It is set as the structure which acts.
請求項3の発明では請求項2の発明において、抜け止めバネを抜け止めバネ挿入穴に押し込むことで、連結部が回転軸の外周より外に移動して前記係合が解除される構造とされる。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the retaining spring is pushed into the retaining spring insertion hole, the connecting portion moves out of the outer periphery of the rotating shaft and the engagement is released. The
この発明によれば、回転角度センサの可動側である永久磁石を保持したホルダを回転軸にガタなく、しっかりと取り付けることができ、かつ着脱を容易に行うことができる取り付け構造を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a mounting structure in which a holder that holds a permanent magnet that is a movable side of a rotation angle sensor can be firmly attached to a rotating shaft without looseness and can be easily attached and detached. it can.
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1はこの発明による回転角度センサの取り付け構造の一実施例の外観を示したものであり、図中、10は回転軸を示し、20はホルダ、30は永久磁石、40は抜け止めバネを示す。また、50は磁気センサを示す。この例では永久磁石30を保持したホルダ20が回転軸10に取り付けられる構造とされ、この取り付けに抜け止めバネ40を用いるものとされる。なお、回転軸10に対して固定側に配置される磁気センサ50の取り付け・支持構造の図示は図1では省略している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the appearance of an embodiment of a mounting structure of a rotation angle sensor according to the present invention. In the figure, 10 indicates a rotating shaft, 20 indicates a holder, 30 indicates a permanent magnet, and 40 indicates a retaining spring. Show. Reference numeral 50 denotes a magnetic sensor. In this example, the
図2及び3は図1BにおけるC−C断面及びD−D断面をそれぞれ示したものであり、図4は各部に分解して示したものである。また、図5は回転軸10の形状を示したものである。まず、各部の構成について説明する。
2 and 3 show a CC cross section and a DD cross section in FIG. 1B, respectively, and FIG. 4 is an exploded view of each part. FIG. 5 shows the shape of the rotating
回転角度センサが取り付けられる回転軸10の先端には図5に示したように切り欠き11が形成され、この切り欠き11が形成された部分の回転軸10は断面D字形をなすものとされる。さらに、回転軸10にはその軸心に直角に溝12が形成される。溝12は切り欠き11と軸心を挟んで反対側であって、切り欠き11よりも先端から離れた位置に形成され、溝12の底面12aと切り欠き11を構成する軸心に平行な面11aとは平行とされる。
As shown in FIG. 5, a
ホルダ20は円柱状をなし、その一方の端面20aには図2に示したように円形凹部21が形成されて、この円形凹部21に円板状をなす永久磁石30が接着固定されて取り付けられている。永久磁石30は径方向に着磁されている。
As shown in FIG. 2, a
ホルダ20の中心には他方の端面20bから回転軸挿入穴22が形成され、回転軸挿入穴22の底には段部22aが形成されて、切り欠き11が形成された回転軸10の先端と合致する形状とされる。
A rotation
さらに、この例ではホルダ20に抜け止めバネ挿入穴23と一対の凹部24とが形成される。
Furthermore, in this example, a retaining
抜け止めバネ挿入穴23は回転軸挿入穴22と交差するように周面20cから形成され、周面20cに周方向に延伸する細長い開口23aを有し、ホルダ20の一方の端面20aから遠ざかるように傾斜して形成されている。抜け止めバネ挿入穴23の幅は回転軸挿入穴22の径より大とされ、またその内端は回転軸挿入穴22の外に、つまり交差した先に位置されている。なお、開口23aは回転軸挿入穴22の段部22aが位置する側に形成される。
The retaining
一対の凹部24は抜け止めバネ挿入穴23の開口23aより端面20a側の周面20cに、図4に示したように周方向に配列されて形成される。これら凹部24はホルダ20の中心軸方向に細長い形状とされ、ホルダ20の中心軸及び抜け止めバネ挿入穴23の開口23aの中心線を含む平面と平行な平面で切った断面形状は図3に示したように、三角形(くさび形状)をなすものとされる。断面三角形を構成する凹部24の二面24a,24bのうち、抜け止めバネ挿入穴23側に位置する面24aと、抜け止めバネ挿入穴23の回転軸挿入穴22と交差する内面23bとは、この例ではほぼ90度をなすように構成されている。ホルダ20は例えば樹脂製とされる。
The pair of
抜け止めバネ40はバネ線材の曲げ加工によって形成され、図4に示したように、L字形をなす一対の脚部41と、それら脚部41の一端側を連結する連結部42とよりなるものとされる。一対の脚部41の各他端には円弧状をなす圧接部41aが形成されている。
The retaining
次に、永久磁石30が取り付けられたホルダ20の回転軸10への取り付けについて説明する。
Next, attachment to the rotating
抜け止めバネ40をその連結部42側からホルダ20の抜け止めバネ挿入穴23に挿入する。一対の脚部41に形成されている圧接部41aはそれぞれホルダ20の凹部24に収容されて位置決めされる。抜け止めバネ挿入穴23に挿入された一対の脚部41は抜け止めバネ挿入穴23の幅方向(開口23aの長手方向)両端に位置し、また連結部42は抜け止めバネ40を押圧し、押し込むことで抜け止めバネ挿入穴23の内端に位置し、この押圧状態では回転軸挿入穴22内に抜け止めバネ40(連結部42)が位置しない状態となる。
The retaining
この状態で、回転軸挿入穴22に回転軸10を、その切り欠き11の位置を回転軸挿入穴22の段部22aの位置に一致させて挿入する。そして、挿入後、抜け止めバネ40に対する押圧を解除する。押圧を解除することにより、抜け止めバネ40の連結部42は回転軸10の溝12に入り込んで係合し、回転軸10は連結部42によって抜け止めされ、その溝12に位置する連結部42と一対の脚部41とで囲まれた領域に位置することになる。
In this state, the
抜け止めバネ40の一対の脚部41は抜け止めバネ挿入穴23に挿入された状態で、そのL字が少し押し広げられた状態となっており、その弾性復元力によって回転軸10の先端にホルダ20が押し付けられると共に、回転軸10の切り欠き11と回転軸挿入穴22の段部22aとが係合することにより回り止め固定されてホルダ20が回転軸10に取り付けられる。
The pair of
図6はこの取り付け状態において作用する力を示したものであり、抜け止めバネ40の弾性復元力は図中、○印で示した支点P0を支えとして、○印を付したP1部とP2部とを引き寄せるように、つまり回転軸10の溝12とホルダ20の一対の凹部24とを引き寄せるように作用する。図中、矢印は力の方向を示す。
FIG. 6 shows the force acting in this attached state, and the elastic restoring force of the retaining
図7は回転軸10に対するホルダ20の着脱(取り付け・取り外し)可能状態を示したものであり、ホルダ20を取り外す際には抜け止めバネ40を図中、矢印で示したように押圧し、抜け止めバネ挿入穴23に押し込むことで、連結部42を溝12より外し、回転軸10の外周より外に連結部42を移動させる。これにより、ホルダ20を回転軸10から簡単に取り外すことができる。なお、取り付け時も前述したように単に抜け止めバネ40を押し込むことで取り付けが可能となる。
FIG. 7 shows a state in which the
以上説明したように、この例によれば永久磁石30を保持したホルダ20を回転軸10にガタなく、しっかりと取り付けることができ、また着脱も単に抜け止めバネ40を押し込むことにより簡単に行うことができる。
As described above, according to this example, the
なお、図6におけるP1部とP2部とを結ぶ線と回転軸10の軸心方向とがなす角度は、回転軸10に対するホルダ20の押し付け力を得る上で、20〜70度程度の範囲内に設定すればよい。
The angle formed between the line connecting P 1 and P 2 in FIG. 6 and the axial direction of the
Claims (3)
前記回転軸の先端を切り欠いて断面D字形とし、その切り欠きと軸心を挟んで反対側であって切り欠きよりも前記先端から離れた位置に前記軸心に直角に溝を形成し、
前記ホルダは円柱状とされて、その一端面に前記永久磁石が取り付けられ、その中心に他端面から回転軸挿入穴が形成され、その回転軸挿入穴と交差するように周面から抜け止めバネ挿入穴が形成されており、
前記回転軸挿入穴の底は前記回転軸の先端と合致する形状とされ、
前記抜け止めバネ挿入穴から挿入された抜け止めバネが、前記回転軸挿入穴に挿入された前記回転軸の前記溝に係合することにより、前記回転軸の先端に前記ホルダが押し付けられ、かつ前記回転軸に対して回り止め固定されて前記ホルダが取り付けられる構造とされ、
前記係合を解除することにより、前記回転軸から前記ホルダを取り外し可能とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。 A rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the rotation shaft by attaching a holder holding a permanent magnet to the rotation shaft, and detecting a change in the magnetic field accompanying the rotation of the permanent magnet with a magnetic sensor arranged on a fixed side with respect to the rotation shaft. The mounting structure to the rotating shaft of
Cut the tip of the rotating shaft into a D-shaped cross section, and form a groove perpendicular to the shaft center at a position on the opposite side of the notch and the shaft center and away from the tip.
The holder has a cylindrical shape, the permanent magnet is attached to one end surface thereof, a rotation shaft insertion hole is formed in the center from the other end surface, and a retaining spring from the circumferential surface so as to intersect the rotation shaft insertion hole An insertion hole is formed,
The bottom of the rotary shaft insertion hole is shaped to match the tip of the rotary shaft,
The retaining spring inserted from the retaining spring insertion hole engages with the groove of the rotating shaft inserted into the rotating shaft insertion hole, whereby the holder is pressed against the tip of the rotating shaft, and It is structured to be fixed to the rotating shaft and fixed to the holder.
An attachment structure for a rotation angle sensor, wherein the holder can be removed from the rotation shaft by releasing the engagement.
前記抜け止めバネはL字形をなす一対の脚部と、それら脚部の一端側を連結する連結部とよりなり、
前記抜け止めバネ挿入穴は前記周面に周方向に延伸する開口を有し、前記一端面から遠ざかるように傾斜して形成されており、
前記開口より前記一端面側の前記周面に一対の凹部が形成され、
前記抜け止めバネは前記連結部側から前記抜け止めバネ挿入穴に挿入されて前記一対の脚部の各他端がそれぞれ前記凹部に位置決めされ、
前記連結部が前記溝に位置して前記連結部と前記一対の脚部とで囲まれた領域に前記回転軸が位置され、
前記抜け止めバネを前記抜け止めバネ挿入穴に挿入した際、L字が押し広げられた前記一対の脚部の弾性復元力が前記溝と前記一対の凹部とを引き寄せるように作用する構造とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。 In the rotation angle sensor mounting structure according to claim 1,
The retaining spring comprises a pair of L-shaped leg portions and a connecting portion that connects one end side of the leg portions,
The retaining spring insertion hole has an opening extending in the circumferential direction on the peripheral surface, and is formed so as to be inclined away from the one end surface.
A pair of recesses are formed on the peripheral surface on the one end surface side from the opening,
The retaining spring is inserted into the retaining spring insertion hole from the connecting portion side, and the other ends of the pair of legs are respectively positioned in the recesses,
The rotating shaft is positioned in a region surrounded by the connecting portion and the pair of leg portions, the connecting portion being positioned in the groove;
When the retaining spring is inserted into the retaining spring insertion hole, the elastic restoring force of the pair of leg portions whose L-shape is pushed and widened acts so as to draw the groove and the pair of concave portions together. A structure for mounting a rotation angle sensor.
前記抜け止めバネを前記抜け止めバネ挿入穴に押し込むことで、前記連結部が前記回転軸の外周より外に移動して前記係合が解除される構造とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。 In the mounting structure of the rotation angle sensor according to claim 2,
The rotation angle is characterized in that the engagement portion is released by pushing the retaining spring into the retaining spring insertion hole so that the connecting portion moves outward from the outer periphery of the rotating shaft. Sensor mounting structure.
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JP2007309989A JP2009133715A (en) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | Mounting structure of rotation angle sensor |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017508981A (en) * | 2014-03-26 | 2017-03-30 | シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲーSchaeffler Technologies AG & Co. KG | Sensor magnet assembly |
CN109489695A (en) * | 2018-12-28 | 2019-03-19 | 成都宏明电子股份有限公司 | A kind of magneto-dependent sensor for the output of RS422 digital signal |
WO2021187074A1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | Tdk株式会社 | Magnet structure, rotation angle detector, and electrical power-steering device |
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2007
- 2007-11-30 JP JP2007309989A patent/JP2009133715A/en active Pending
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