TWI663382B - 磁性感測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種磁性感測裝置，其包含有一外殼與一磁感測元件。外殼具有一底座與一上蓋，底座與上蓋以可拆卸的方式進行組裝，使得兩者之間形成一用以安裝磁性感測元件之容置空間，其中的底座具有二相對之定位凸部，至於磁性感測元件具有二相對之定位凹部，藉此，磁性感測元件之定位凹部以一對一的方式卡接於底座之定位凸部，使磁性感測元件在組裝完成之後具有良好的結構穩定性，不易受到外力作用而偏移位置，以達到提升感測精準度的效果。

Description

磁性感測裝置

本發明與磁性感測裝置有關，特別是指一種結構簡單且定位確實之磁性感測裝置。

旋轉式編碼器是將旋轉位置或旋轉量轉換成類比或數位訊號的裝置，非常適合應用在需要精確旋轉位置及速度的領域，例如：工業控制、機器人技術、專用鏡頭及電腦輸入裝置等。然而就工作原理的不同，旋轉式編碼器主要分為「光學式」和「磁性式」兩種，其中的光學式編碼器透過光學(反射或穿透)原理經光柵與光接收器達成位移量分辨功能，至於磁性式編碼器則是利用磁性感測元件感測磁場的變化，並將磁場訊號轉化成數位訊號之後來實現位移量分辨功能。

上述兩種不同的編碼器會因為周遭環境的不同而產生不一樣的效能結果，一般來說，磁性式編碼器相較於光學式編碼器更適合使用在環境條件較為惡劣(例如粉塵多或油脂污染)的工作場合，但是磁性式編碼器在實際使用時需要特別注意磁性感測元件的定位是否確實，一旦因為定位問題而造成磁性感測元件與導磁件之間的相對位置出現偏差時將會影響感測結果。

本發明之主要目的在於提供一種磁性感測裝置，其結構簡單且定位確實，以提升感測精準度。

為了達成上述主要目的，本發明之磁性感測裝置包含有一外殼與一磁性感測元件。該外殼具有一上蓋與一底座，該上蓋可拆卸地設於該底座且與該底座之間形成一容置空間，該底座朝該容置空間之一側面具有二相對之定位凸部，該磁性感測元件設於該容置空間內且具有二相對之定位凹槽，該磁性感測元件之定位凹槽以一對一的方式卡接於該外殼之底座的定位凸部，如此即可使該磁性感測元件在X、Y軸方向具有良好的結構穩定性，不易受到外力作用而偏移位置，進而達到提升感測精準度的效果。

較佳地，該上蓋具有一頂壁，該頂壁之底面具有一凸柱，該頂壁以該凸柱之底端頂抵於該磁感測元件之頂面，使該磁性感測元件在Z軸方向達到定位。

較佳地，該底座具有二相對之第二側壁，各該第二側壁之內周面具有一凸緣，該磁性感測元件之二相對側邊的底面分別抵靠於一該凸緣，使該磁性感測元件在Z軸方向達到定位。

較佳地，該上蓋具有二相對之第一側壁，各該第一側壁具有一弧形部與二相對地連接該弧形部之翼部，該上蓋之弧形部以一對一的方式局部套設該底座之定位凸部，且該上蓋之弧形部的底端及該上蓋之翼部的底端共同頂抵於該磁性感測元件之頂面，使該磁性感測元件在Z軸方向達到定位。

有關本發明所提供對於磁性感測裝置的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，「上」、「下」、「左」、「右」「頂」、「底」、「內」、「外」等有關方向性的名詞，皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請先參閱第1至3圖，本發明之磁性感測裝置10包含有一個外殼20與一個磁性感測元件50。

外殼20具有一個上蓋30與一個底座40，其中：

如第2及3圖所示，上蓋30具有一個頂壁31，頂壁31具有一個貫穿頂底二面之電線孔32，且如第3圖所示，頂壁31之底面具有三個位於電線孔32前方之凸柱33與二個位於電線孔32後方之第一扣接部34；此外，上蓋30更具有二個第一側壁35，該二第一側壁35一體地連接於頂壁31之左右二側邊，且該二第一側壁35之前端分別具有一個第二扣接部36與一個位於第二扣接部36後方之弧形部37，其中的弧形部37之底端凸出於第一側壁35之底緣，而且，弧形部37之底端的前後二側分別一體地往外延伸出一個翼部38。

底座40具有一個底壁41與二個相對之第二側壁43，如第2及3圖所示，底壁41之左右二端分別具有一固定孔42，固定孔42用來供諸如螺絲之類的固定元件(圖中未示)鎖設，使底座40得以固定在一個機台(圖中未示)上；該二第二側壁43一體地連接於底壁41之頂面，該二第二側壁43之前端分別具有一個貫穿內外周面之第二扣接槽44與一個位於第二扣接槽44後方之定位凸部45，其中的定位凸部45在斷面形狀上以弧形的態樣呈現，此外，該二第二側壁43之內周面分別具有一個凸緣46，凸緣46具有一個弧形段462與一個直伸段464，弧形段462一體地連接於定位凸部45之底端，直伸段464自弧形段462之後端往遠離定位凸部45的方向一體地筆直延伸。底座40更具有一第三側壁47，第三側壁47一體地連接於底座40之頂面及該二第二側壁43之後端之間，且第三側壁47之頂緣具有二個貫穿內外周面之第一扣接槽48。

當上蓋30與底座40在組裝時，如第1、2及4圖所示，上蓋30之頂壁31的第一扣接部34以一對一的方式扣設於底座40之第三側壁47的第一扣接槽48，且上蓋30之第一側壁35的第二扣接部36以一對一的方式扣設於底座40之第二側壁43的第二扣接槽44，使上蓋30與底座40之間以可拆卸的方式組裝，並在組裝完成之後形成一個開口朝前之容置空間22。此外，如第4及5圖所示，上蓋30之弧形部37以一對一的方式套設於底座40之定位凸部45的一部分，使底座40之定位凸部45的底端顯露出來。

磁性感測元件50具有一個上電路板51、一個下電路板52、一個連接埠53，以及二個彼此相吸之磁鐵54，如第2圖所示，連接埠53設於下電路板52之後端的頂面且接設於上電路板51之後端，用以連接一條電源線(圖中未示)，該二磁鐵54設於上、下電路板51、52之前端之間，用以感測一個導磁件(圖中未示)在轉動時所產生的磁場變化，並由上、下電路板51、52將訊號傳送至一個信號處理器(圖中未示)進行後續的處理。

此外，下電路板52之左右二側邊分別具有一個呈弧形斷面之定位凹槽55，在磁性感測元件50組裝於外殼20時以定位凹槽55卡接於底座40之定位凸部45的底端(如第6圖所示)，使磁性感測元件50在X、Y軸方向產生定位效果，另外在Z軸方向，磁性感測元件50之頂面(實際上是連接埠53之頂面)被上蓋30之凸柱33所頂持著(如第7圖所示)，且磁性感測元件50之左右二側邊的頂面(實際上是下電路板52之左右二側邊的頂面)被上蓋30之弧形部37的底端及上蓋30之翼部38的底端所頂持著(如第7圖所示)，且磁性感測元件50之左右二側邊的底面(實際上是下電路板52之左右二側邊的底面)抵靠於底座40之凸緣46(如第7圖所示)，使磁性感測元件50在Z軸方向產生定位效果。

在組裝完成之後，磁性感測元件50位於容置空間22內(如第1圖所示)，而且，磁性感測元件50與外殼20之間會滿足以下關係式：D1≧D2，其中的D1為底座40之第二側壁43的前端面與定位凸部45之中點之間的距離，至於D2則是下電路板52之前側邊與定位凹槽55之中點之間的距離，然而在第6圖中顯示的是D1大於D2的情況。

綜上所陳，本發明之磁性感測裝置10利用外殼20與磁性感測元件50之間的特殊結構配合，使磁性感測元件50在組裝完成之後於三軸方向(亦即上下左右前後方向)都具有良好的定位效果，不易受到外力作用而偏移位置，如此即可讓磁鐵54跟導磁件之間的相對位置保持穩定，進而達到提升感測精準度的效果。

10‧‧‧磁性感測裝置

20‧‧‧外殼

22‧‧‧容置空間

30‧‧‧上蓋

31‧‧‧頂壁

32‧‧‧電線孔

33‧‧‧凸柱

34‧‧‧第一扣接部

35‧‧‧第一側壁

36‧‧‧第二扣接部

37‧‧‧弧形部

38‧‧‧翼部

40‧‧‧底座

41‧‧‧底壁

42‧‧‧固定孔

43‧‧‧第二側壁

44‧‧‧第二扣接槽

45‧‧‧定位凸部

46‧‧‧凸緣

462‧‧‧弧形段

464‧‧‧直伸段

47‧‧‧第三側壁

48‧‧‧第一扣接槽

50‧‧‧磁性感測元件

51‧‧‧上電路板

52‧‧‧下電路板

53‧‧‧連接埠

54‧‧‧磁鐵

55‧‧‧定位凹槽

第1圖為本發明之磁性感測裝置的外觀立體圖。 第2圖為本發明之磁性感測裝置的立體分解圖。 第3圖為本發明之磁性感測裝置在另一視角的立體分解圖。 第4圖為本發明之磁性感測裝置省略磁性感測單元的外觀立體圖。 第5圖為本發明之磁性感測裝置省略磁性感測單元的俯視局部剖面圖。 第6圖為本發明之磁性感測裝置省略上蓋之俯視圖。 第7圖為本發明之磁性感測裝置的後視局部剖面圖。

Claims (8)

1. 一種磁性感測裝置，包含有：一外殼，具有一上蓋與一底座，該上蓋可拆卸地設於該底座且與該底座之間形成一容置空間，該底座朝該容置空間之一側面具有二相對之定位凸部；以及一磁性感測元件，設於該容置空間內且具有二相對之定位凹槽，該磁性感測元件以各該定位凹槽卡接於該外殼之底座的一該定位凸部；其中該上蓋具有一頂壁與二相對之第一側壁，該二第一側壁一體地連接於該頂壁之底面，該底座具有一底壁、二相對之第二側壁與一第三側壁，該二第二側壁一體地連接於該底壁之頂面且分別具有一該定位凸部，該第三側壁一體地連接於該底壁之頂面且一體地連接於該二第一側壁之間，該底座之第三側壁可拆卸地組裝於該上蓋之頂壁，該底座之一該第二側壁可拆卸地組設於該上蓋之一該第一側壁。
2. 如請求項1所述之磁性感測裝置，其中該上蓋之頂壁與該上蓋之各該第一側壁分別具有一扣接部，該底座之各該第二、第三側壁分別具有一扣接槽，該扣接部可拆卸地扣設於該扣接槽。
3. 如請求項1所述之磁性感測裝置，其中該上蓋之頂壁的底面具有一凸柱，該凸柱之底端頂抵於該磁感測元件之頂面。
4. 如請求項1所述之磁性感測裝置，其中該底座之各該第二側壁朝該容置空間之一側面具有二相對之凸緣，該磁性感測元件之二相對側邊的底面分別抵靠於一該凸緣。
5. 如請求項1所述之磁性感測裝置，其中各該凸緣具有一弧形段與一直伸段，該弧形段一體地連接於一該定位凸部之底端，該直伸段自該弧形段之一端朝遠離該定位凸部的方向一體地筆直延伸。
6. 如請求項1所述之磁性感測裝置，其中該底座之定位凸部的斷面形狀與該磁性感測元件之定位凹槽的斷面形狀均為弧形，該上蓋之各該第一側壁具有一弧形部，該弧形部套設一該定位凸部的一部分，且該弧形部之底端頂抵於該磁性感測元件之頂面。
7. 如請求項6所述之磁性感測裝置，其中該上蓋之各該第一側壁更具有二翼部，該二翼部一體地連接於該弧形部之二相對側邊，且該二翼部之底端頂抵於該磁性感測元件之頂面。
8. 如請求項6所述之磁性感測裝置，其中該底座之第二側壁具有一前端面，該前端面與該定位凸部之中點之間的距離定義為D1，該磁性感測元件具有一下電路板，該下電路板之左、右二側邊分別具有一該定位凹槽，且該下電路板更具有一前側邊，該前側邊與該定位凹槽之中點之間的距離定義為D2，兩者之間滿足以下關係式：D1≧D2。