JP3329977B2 - 回転位置検出装置 - Google Patents

回転位置検出装置

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JP3329977B2 JP02367895A JP2367895A JP3329977B2 JP 3329977 B2 JP3329977 B2 JP 3329977B2 JP 02367895 A JP02367895 A JP 02367895A JP 2367895 A JP2367895 A JP 2367895A JP 3329977 B2 JP3329977 B2 JP 3329977B2
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホール素子などの磁電
変換素子を用いた回転位置検出装置に係り、特に、回転
位置検出装置に組み込まれるマグネットの磁束を、ロー
タに効率よく伝えることができる回転位置検出装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】ホール素子を備えた回転位置検出装置と
して、実開平3−48715号の従来技術があるが、この従来
技術では、マグネットとホールIC間に、先端を尖らせ
たホールピースを用いることを特徴としており、ホール
素子に磁束が集中するように考慮している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の回転セ
ンサにおいては、信号検出精度を上げるためにセンサ先
端部とロータ間のギャップを、精度良く管理しなければ
ならかった。又、様々な組み合わせが発生するロータと
ギャップに対して十分な検出精度が得られなかった。
【0004】本発明の目的は、高精度な検出が可能な回
転位置検出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、磁界強度に
応じた信号を出力する磁電変換素子と、外部からの入力
により励磁または非励磁の2つの状態になる手段と、コ
ネクタが一体成型された樹脂ケースと、を備えた回転位
置検出装置において、前記磁電変換素子からの信号の処
理を行う回路と、金属キャップとを備え、前記樹脂ケー
スと前記金属キャップとの間で、前記磁電変換素子と前
記マグネットと前記回路とが気密保持されていることに
よって達成される。
【0006】また、上記目的は、磁界強度に応じた信号
を出力する磁電変換素子と、マグネットと、コネクタが
一体成型された樹脂ケースと、を備えた回転位置検出装
置において、前記磁電変換素子を保持する保持部材と、
コネクタが一体成型された樹脂ケースと、前記樹脂ケー
スと前記マグネットとの間に弾力を有する部材を備え、
前記弾力を有する部材により、前記マグネットを前記保
持材に押さえつけたことによって達成される。
【0007】また、上記目的は、磁界強度に応じた信号
を出力する磁電変換素子と、マグネットと、コネクタが
一体成型された樹脂ケースと、を備えた回転位置検出装
置において、前記マグネットが前記樹脂ケースに挿入さ
れ、前記樹脂ケースと前記マグネットとの間の、前記マ
グネットの挿入先に、前記マグネットの位置決め用のス
ペーサを設けたことによって達成される。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例を示す。図1は、本
発明を用いた回転センサの一例の断面構造を示す。コネ
クタと一体とした樹脂ケース1は、タンシ2とカラー3
をインサート成形している。磁電変換素子6を保持し、
電子回路を形成したキバン4は、樹脂ケース1にインサ
ートされたタンシ2とはんだ付け等の接続方法により、
外部システムと接続される。マグネット5は、樹脂ケー
ス1に挿入され保持されている。シールリング7はゴム
製であり、キャップ8と樹脂ケース1の間の気密を保持
するため挿入されている。回転体である磁性体ロータ9
は、外周に突起を持っており、この突起が回転にともな
い、回転センサの先端部と対向,非対向を繰り返すた
め、マグネット5から放出される磁束により、発生する
磁電変換素子が位置する磁界は、強弱を繰り返す。この
磁束の変化及び磁界の変化を、磁電変換素子6は電気信
号として出力する。本発明では、上記キャップ8の材料
に強度のある金属を用いることで、マグネット5とロー
タ9間方向の肉厚を薄くして、マグネット5とロータ9
間のギャップ長を最小としている。これにより、マグネ
ット5のサイズを小さくできたり回転センサの取り付け
精度をラフにできるため、回転センサの小型化・高分解
能化・コストダウン等が図れる。
【0009】図2は、マグネット5のかわりに電磁石6
を設けた一実施例である。永久的に磁束を発生させるマ
グネット5に対して、電磁石6は任意に磁束を断続でき
るので、組み合わせロータ9形状やギャップ長により、
万一、動作不安定な領域が存在しても、その領域で強制
的に非励磁状態とすることができる。
【0010】図3〜図4は、マグネット5の位置決めに
スペーサを用いる一実施例である。1つの検出器で、複
数のロータ9とギャップ長さの組み合わせに対応するこ
とは困難である。一方、各々の組み合わせ毎に検出器の
型を作成するのではコストアップにつながる。本実施例
では、マグネット5の位置決めにスペーサを用いている
ため、樹脂ケースの寸法範囲内で、任意の寸法のマグネ
ット5を任意の位置に配置可能であり、且つ、複数の種
類のスペーサを準備することにより、安価に複数の組み
合わせに対応できる。
【0011】図5は、マグネット5の位置決め部を、入
れ駒を用いて形成する一実施例である。本実施例では、
複数のロータ9とギャップ長さの組み合わせに対応する
ために、樹脂ケースモールド型の大部分を共用とし、マ
グネット5の位置決め部に相当する部分を入れ駒とす
る。これにより、樹脂ケースの寸法範囲内で、任意の寸
法のマグネット5を任意の位置に配置可能であり、且
つ、複数の種類を準備することにより、安価に複数の組
み合わせに対応できる。
【0012】図6は、キバン4に磁性体17を埋め込ん
だ一実施例である。
【0013】本実施例では、キバン4に磁性体17を埋
め込むことによって、キバン4の厚さに起因する磁束の
ロスを低減できる。
【0014】図7は、キバン4に穴を開けたマグネット
5をその穴に嵌合させた一実施例である。
【0015】磁路はマグネット5と磁性体であるギヤの
組み合わせで形成されるが、マグネット5とギヤ間の距
離が発生磁束に大きく影響を及ぼす。マグネット5とギ
ヤ間にはキバン4,磁電変換素子6,キャップ8が存在
するため同じマグネット,ギヤを使用する場合キバン
4,磁電変換素子6キャップが占める寸法を極力小さく
できればその分回転検出器の取付精度をラフに管理する
事ができる。
【0016】本実施例ではキバン4に穴をあけマグネッ
ト5を嵌合させキバン厚さを相殺する事でキャップ長さ
をかせいでいる。
【0017】図8も図7同様に、キバン4に穴を設け、
マグネット5をその穴に嵌合させた一実施例である。本
実施例では、キバン4に穴を設け、マグネット5をその
穴に嵌合させることによって、ギバン4の厚さに起因す
る磁束のロスを低減できる。図9はケース1にキャップ
8位置決め用の突起18aを用いた一実施例である。
【0018】キャップ8の位置決め用突起18aを設け
る事でマグネット5とギヤに設けられるキャップ8が高
精度に位置決めできるためキャップ8取り付け寸法のば
らつきを小さくできる分回転検出器の取付精度をラフに
管理する事ができる。
【0019】図10,図11も図9同様に、ケース1に
キャップ8位置決め用の突起18a〜18cを設け、キ
ャップ8の位置決め精度を確保する一実施例である。本
実施例では、キャップ8の位置ばらつきによる磁束のロ
スを低減できる。
【0020】図12はマグネット5をケース1に固定す
る一実施例である。本実施例では、マグネット5をケー
ス1にインサート成型せずに後から装着している。マグ
ネット5は高温で減磁してしまう特性を有している。ケ
ースをモールドする時にはレジンが高温に加熱されてい
るため、マグネットをインサート成型するとマグネット
の特性劣化が著じるしくなる。特性劣化の少ないマグネ
ットは非常に高価であるためマグネットをケースモール
ド後装着することでマグネット5は加熱されないため安
価なマグネットを使用できる。
【0021】図12ではケース1にマグネット5を挿入
した後キバン4を1個以上の爪状のロック突起20aに
引っかけてタンシ2にハンダ付け19する事でマグネッ
ト5とキバン4を同時に固定できる。
【0022】図13〜図20も図12同様にマグネット
5の固定法の一実施例である。本実施例では、キバン4
で押さえたり爪で引っかけたり圧入したり接着してマグ
ネット5を固定したがたつきをなくすことによりマグネ
ット5の位置ずれに起因する磁束のロスを低減できる。
【0023】図22は図12に対しマグネット5装着前
にダンパ材24を装着する点に特徴がある。ダンパ材2
4弾力がありバネの様な効果があるためマグネット5の
寸法が多少ラフでもキバン4に密着させる事ができるた
めマグネット5の位置ずれが極めて少ない。
【0024】従って位置ずれに起因する磁束のロスを低
減できる。
【0025】図22〜図27も図21同様に以上を組み
合わせた一実施例である。特に図22,図23,図2
6,図27では、ダンパ材24を用いてマグネット5を
押さえつけるので、マグネット5の位置ずれを最小にす
ることが可能でマグネット5の位置ずれに起因する磁束
のロスを低減できる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、安価で、かつ、高精度
の信号検出ができる回転センサを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である回転センサの断面図。
【図2】本発明の一実施例である電磁石を用いた回転セ
ンサの断面図。
【図3】本発明の一実施例であるスペーサを用いた回転
センサの断面図。
【図4】本発明の一実施例であるスペーサを用いた回転
センサの断面図。
【図5】本発明の一実施例である入れ駒を用いたマグネ
ット位置決め部形状を形成する回転センサの断面図。
【図6】本発明の一実施例であるキバンに磁性体を埋め
込んだ回転センサの断面図。
【図7】本発明の一実施例であるキバンに穴を開けその
穴にマグネットを嵌合させた回転センサの断面図。
【図8】本発明の一実施例であるキバンに穴を開けその
穴にマグネットを嵌合させた回転センサの断面図。
【図9】本発明の一実施例であるキャップの位置決め用
凸部形状図。
【図10】本発明の一実施例であるキャップの位置決め
用凸部形状図。
【図11】本発明の一実施例であるキャップの位置決め
用凸部形状図。
【図12】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図13】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図14】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図15】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図16】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図17】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図18】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図19】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図20】本発明の一実施例であるマグネットの固定方
法に関する断面図。
【図21】本発明の一実施例の断面図。
【図22】本発明の一実施例であるダンパを用いた回転
センサの断面図。
【図23】本発明の一実施例であるダンパを用いた回転
センサの断面図。
【図24】本発明の一実施例の断面図。
【図25】本発明の一実施例の断面図。
【図26】本発明の一実施例であるダンパを用いた回転
センサの断面図。
【図27】本発明の一実施例であるダンパを用いた回転
センサの断面図。
【符号の説明】
1…樹脂ケース、2…タンシ、3…カラー、4…キバ
ン、5…マグネット、6…磁電変換素子、7…シールリ
ング、8…キャップ、9…ロータ、13…電磁石、1
4,14′…スペーサ、15…入れ駒とする部分、16
a〜16c…入れ駒を用いた形状例、17…磁性体、1
8a〜18c…位置決め用凸部、19…はんだ付け、2
0a〜20d…ロック突起、21…圧入突起、22a〜
22c…接着剤、23…熱圧着部、24…ダンパ材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 光敏 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地3日立オートモティブエンジニ アリング株式会社内 審査官 岡田 卓弥 (56)参考文献 特開 平5−302932(JP,A) 実開 平2−24390(JP,U) 実開 平5−55007(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 7/00 - 7/34 102 G01D 5/00 - 5/252 G01D 5/39 - 5/62

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁界強度に応じた信号を出力する磁電変換
    素子と、外部からの入力により励磁または非励磁の2つの状態に
    なる手段 と、 コネクタが一体成型された樹脂ケースと、 を備えた回転位置検出装置において、 前記磁電変換素子からの信号の処理を行う回路と、 金属キャップとを備え、 前記樹脂ケースと前記金属キャップとの間で、前記磁電
    変換素子と前記マグネットと前記回路とが気密保持され
    ていることを特徴とする回転位置検出装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 マグネットを備えたことを特徴とする回転位置検出装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、外部からの入
    力のレベルに応じて前記励磁によって発生する磁束が
    変することを特徴とする回転位置検出装置。
  4. 【請求項4】磁界強度に応じた信号を出力する磁電変換
    素子と、 マグネットと、 コネクタが一体成型された樹脂ケースと、 を備えた回転位置検出装置において、 前記磁電変換素子を保持する保持部材と、 コネクタが一体成型された樹脂ケースと、 前記樹脂ケースと前記マグネットとの間に弾力を有する
    部材を備え、 前記弾力を有する部材により、前記マグネットを前記保
    持材に押さえつけたことを特徴とする回転位置検出装
    置。
  5. 【請求項5】磁界強度に応じた信号を出力する磁電変換
    素子と、 マグネットと、 コネクタが一体成型された樹脂ケースと、 を備えた回転位置検出装置において、 前記マグネットが前記樹脂ケースに挿入され、 前記樹脂ケースと前記マグネットとの間の、前記マグネ
    ットの挿入先に、前記マグネットの位置決め用のスペー
    サを設けたことを特徴とする回転位置検出装置。
  6. 【請求項6】請求項において、 前記スペーサは磁性体であることを特徴とする回転位置
    検出装置。
  7. 【請求項7】請求項において、 前記磁電変換素子からの信号の処理を行う回路が設けら
    れた基板を備え、 前記基板に貫通又は非貫通の穴を設け、その穴に前記マ
    グネットを嵌合させることを特徴とする回転位置検出装
    置。
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JP2005164494A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Denso Corp 回転検出センサ装置

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