JP4193199B2 - 回転検出器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を固定する基板に取り付ける樹脂で成形された滑り軸受と、この滑り軸受を用いた回転検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転角度を検出する回転検出器として、例えばホール素子等の検出素子を使用した磁気エンコーダがある。
図４に、ホール素子等の検出素子を使用した磁気エンコーダの側断面構造を示す。
図に示すように、ホール素子等の検出素子を使用した磁気エンコーダは、回転軸１、ベアリング２、ブラケット３、前記回転軸１に固定した円盤磁石４、前記回転軸１の回転による円盤磁石４の磁束の変化から角度を検出する２個のホール素子等の検出素子５Ａ，５Ｂと、前記検出素子５Ａ，５Ｂの検出信号を増幅する電子部品８、前記検出素子５Ａ，５Ｂや電子部品８を装着する基板６、前記基板６に取り付けた樹脂製の滑り軸受７０、前記基板６をブラケット３に固定するための固定部品９と、検出信号を外部に出力するためのリード１０、および前記基板６を保護するためのカバー１１で構成されている。
【０００３】
図５は、円盤磁石４と検出素子５Ａ，５Ｂの位置関係、滑り軸受７０の構造を示した斜視図で、一部を断面で示している。
前記回転軸１の端部は、樹脂製の滑り軸受７０によって回転自在に支持しており、前記滑り軸受７０を基板６に装着している。
前記滑り軸受７０は、回転軸１に対応する部分に鍔部７０ａを設け、スラスト方向とラジアル方向の両方に軸受として作用する構造になっている。
円盤磁石４は、１８０度の範囲でＮ極、Ｓ極に着磁されており、円盤磁石４の回転による磁束の変化を、空隙を介して対向する検出素子５Ａ，５Ｂで検出している。前記円盤磁石４は、検出信号が正弦波状に変化し、図６に示すように、１回転で１サイクルの検出信号が得られるように着磁している。
なお、回転軸１の回転方向が判別出来るように、検出素子５Ａ，５Ｂは、お互い機械的に９０度の角度差になるように基板６に配置している。
前記図６には、検出素子５Ａにて検出した出力信号Ａの波形と、検出素子５Ｂにて検出した出力信号Ｂの波形を示し、かつそれぞれが９０度の位相差の関係であることを示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の検出器においては、次のような問題があった。
(1) 検出素子や電子部品を、滑り軸受の円周鍔部より外側の基板上に配置するので、円周鍔部上のスペース効率が悪く、検出器が大形化する。また、検出素子と対向させて配置する円盤磁石の外径寸法も大きくなり、検出器が大形化するとともに、製造コストが増加する。
(2) 検出素子は基板にハンダで導通固定するのみであるので、ハンダが溶融するときのハンダの表面張力によって、検出素子の位置がズレて固定されてしまう。
検出素子は、検出した正弦波信号をリードに接続する制御御回路（図示せ ず）により高分解能に分割するため、正確な９０度の位相差が必要であり、各 検出素子の取り付け位置のズレは、磁気エンコーダの性能に大きな影響を与え 、検出精度が低下する。
(3) 滑り軸受が回転軸からの振動を受けて空回りし、接触部分が摩耗して回転軸が振れ、検出器の回転精度が低下する。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、小形で検出精度のよい回転検出器を実現することができる滑り軸受と、この滑り軸受を用いた回転検出器を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１の本発明は、検出素子等を固定する基板に取り付ける樹脂で成形された滑り軸受によって回転軸を回転自在に支持する回転検出器おいて、前記滑り軸受の円周鍔部に検出素子の位置決め部を設け、前記位置決め部において前記基板にハンダ固定した検出素子で、前記滑り軸受の空回り防止部を構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
［第１の実施例］
図１は本発明の第１の実施例における、例えばホール素子を使用した磁気エンコーダなどの回転検出器の要部を示す斜視図で、一部を断面で示している。図２は図１における検出部を示す側断面図である。
本発明の滑り軸受７は、従来例の滑り軸受７０と基本的な構成は同じである。本発明が従来技術と異なる点は、滑り軸受７にホール素子等の検出素子５Ａ、５Ｂの位置決め部７１を設けている点である。
図１において、滑り軸受７は、円周鍔部７ａに凹部（もしくは切欠き部）状の位置決め部７１を２カ所設け、検出素子５Ａ、５Ｂを前記位置決め部７１に挿入できる構造になっている。
また、２カ所の位置決め部７１は、正確に、機械的に９０度の角度差があるように構成されている。滑り軸受７は、樹脂で成形して製作されるので、位置決め部７１は正確な角度を得ることができる。
したがって、前記位置決め部７１に各検出素子５Ａ、５Ｂを挿入して、検出素子リード５１をハンダ固定しても、各検出素子５Ａ，５Ｂは位置ズレが発生することはない。
前記２つの検出素子５Ａ，５Ｂをこの状態で固定させることにより、各検出素子５Ａ，５Ｂを滑り軸受７の位置決め部７１と係合させて、滑り軸受７の空回り防止部品として機能させる。これにより、滑り軸受７の空回りを防ぐことができる。
また、前記検出素子５Ａ，５Ｂを回転軸１の傍らに設置することができ、回転軸１の中心からの位置寸法を小さくすることができ、回転検出器が小形になる。
さらに、前記検出素子５Ａ，５Ｂが回転軸１の傍らに設置されるため、円盤磁石４の径も小さくすることができ、製造コストが低減する。
【０００７】
［第２の実施例］
図３は第２の実施例を示す検出部の側断面図である。
この第２の実施例は、前記滑り軸受７の円周鍔部７ａに空回り防止部を設けるようにしたものである。
前記空回り防止部は、前記円周鍔部７ａの基板６側に形成した突起７２と、前記基板６に形成したスルホール６１とで構成している。前記突起７２は、前記スルホール６１の中にがたつきなく挿入される。
基板６には多くのスルホール６１を有しているため、特別に穴を設けることをする必要なく、適当な位置にあるものを使用することができる。
この構造により、滑り軸受７にさらに強力な空回り防止機能を追加することができる。
なお、本発明においては、スルホール６１の代わりに、基板６にあらかじめ専用の穴を設けるようにしても何らかまわない。
また、上記第１および第２の実施例においては、回転検出器として磁気エンコーダを例にとって述べたが、位置決め機能を必要とする滑り軸受を有する回転検出器であれば、どのような検出器でもかまわない。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果がある。
(1) 滑り軸受の鍔部に、検出素子の位置決め部を設けたので、検出素子を正確に位置決めすることができ、検出器の検出精度を高めることができる。
(2) ハンダによる検出素子の固定後は、各検出素子が、滑り軸受の空回りを防止することができるので、特別な空回り防止部品が不要である。
(3) 軸受の円周鍔部の基材側に形成した突起と、前記基材に形成したスルホールまたは穴とで空回り防止部を構成しているので、滑り軸受の空回りを確実に防ぐことができる。
(4) 樹脂で成形された軸受の円周鍔部に、電子部品の位置決め部を設けた滑り軸受を、検出器の回転軸の支持に用いているので、ホール素子を回転軸の傍らに設置することができ、検出器を小形にすることができる。また、検出素子が回転軸の傍らに設置されるため、円盤磁石の径も小さくすることができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例における磁気エンコーダの要部を示す斜視図で、一部を断面で示している。
【図２】 図１における検出部を示す側断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す検出部の側断面図である。
【図４】 ホール素子等の検出素子を使用した従来の磁気エンコーダを示す側断面図である。
【図５】 図４における円盤磁石と検出素子の位置関係、および滑り軸受の構造を示す斜視図で、一部を断面で示している。
【図６】 従来例の磁気エンコーダの出力信号波形を説明するグラフ図である。
【符号の説明】
１ 回転軸、
２ ベアリング、
３ ブラケット、
４ 円盤磁石、
５Ａ，５Ｂ 検出素子、
５１ 検出素子リード、
６ 基板、
６１ スルーホール、
７，７０ 滑り軸受、
７ａ，７０ａ 円周鍔部、
７１ 位置決め部、
７２ 突起、
８ 電子部品、
９ 固定部品、
１０ リード、
１１ カバー

Claims (1)

1. 検出素子等を固定する基板に取り付ける樹脂で成形された滑り軸受によって回転軸を回転自在に支持する回転検出器おいて、
   前記滑り軸受の円周鍔部に検出素子の位置決め部を設け、
   前記位置決め部において前記基板にハンダ固定した検出素子で、前記滑り軸受の空回り防止部を構成したことを特徴とする回転検出器。

Images