JP2004328845A - 回転検出構造 - Google Patents

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JP2004328845A JP2003117319A JP2003117319A JP2004328845A JP 2004328845 A JP2004328845 A JP 2004328845A JP 2003117319 A JP2003117319 A JP 2003117319A JP 2003117319 A JP2003117319 A JP 2003117319A JP 2004328845 A JP2004328845 A JP 2004328845A
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Abstract

【課題】回転体の回転速度や回転方向を検出する回転検出構造において、部品点数を削減できる構成を提供する。
【解決手段】本発明の回転検出構造は、大径部14aと小径部14bとを有する回転体(モータ出力軸)14と、前記小径部に取り付けられたベアリング31と、前記ベアリング31と前記大径部14aとの間の位置に取り付けられるセンサギア41と、前記センサギア41に設けられた歯の有無を検知して信号として出力するセンサ42と、を備える。前記センサギア41は筒状のボス部41bを一体的に有し、このボス部41bが前記小径部14bに外嵌されるとともに、当該ボス部41bの端部が前記ベアリング31の内輪に接触している。前記ボス部41bの内面には雌ネジ51が形成され、前記小径部14bの外面には、前記雌ネジ51に係合する雄ネジ52が形成されている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転速度や回転方向等を検出する構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、回転体(例えば、電動モータの出力軸)の回転数や回転方向を検出するために、各種方法が採用されている。例えば特許文献1には、回転軸(1)に固定される歯車(3)の歯先と歯底の対応で出力が変化する磁気センサ等の検出器(4)を取り付け、回転軸(1)の回転数や回転方向を検出可能とする構成が開示されている。
【0003】
従来、この歯車(以下、センサギアと称する)は、回転軸に対して、例えば図2のようにして取り付けられている。図2の回転検出構造40’において、符号14’が電動モータ10の出力軸であり、回転軸に相当する。出力軸14’は、長手方向中央側に大径部14aが現れ、端部側には細い小径部14bが現れる、段付き状に形成されている。小径部14bの根元側の部分には円板状のセンサギア41’が取り付けられており、このセンサギア41’は、その軸孔に小径部14bを挿通させながら設けられている。また、センサギア41’の外周に対向するようにして、検出器たる回転センサ(磁気センサ)42が取り付けられている。
【0004】
更に小径部14bには、ベアリング31の内輪が嵌合されている。ベアリング31の内輪とセンサギア41’との間の位置で、前記小径部14bにカラー61が外嵌されており、このカラー61は、センサギア41’とベアリング31の外輪とが接触しないように隙間を形成する、スペーサとしての役割を果たす。
【0005】
出力軸14’の小径部14bの先端には、更に細いネジ部14dが形成されている。このネジ部14dの外周には雄ネジが形成されており、この雄ネジにナット63が螺嵌される。ナット63とベアリング31との間にはカラー62が介在されている。
【0006】
以上の構成でナット63を締め付けると、軸方向の力が、カラー62、ベアリング31、カラー61を介して、センサギア41’を大径部14a側へ押す方向に作用する。この結果、センサギア41’が大径部14aと小径部14bとの境目の座面sに押し付けられることで摩擦力が発生し、この摩擦力によって、センサギア41’が出力軸14’に対して一体的に回転することが確保される。
【0007】
【特許文献1】
実公平2−75569号公報(第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図2に示すような従来の構成では、センサギア41’を出力軸14’に取り付けるのにカラー61・62やナット63等が必要となって部品点数が増大し、製造コストの増大や製造工数の増大の要因となってしまっていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0010】
即ち、請求項1においては、大径部と小径部とを有する回転体と、前記小径部に取り付けられたベアリングと、前記ベアリングと前記大径部との間の位置に取り付けられるセンサギアと、前記センサギアに設けられた歯の有無を検知して信号として出力するセンサと、を備え、前記センサギアは筒状のボス部を一体的に有し、このボス部が前記小径部に外嵌されるとともに、当該ボス部の端部が前記ベアリングの内輪に接触するものである。
【0011】
請求項2においては、前記ボス部の内面には雌ネジが形成され、前記小径部の外面には、前記雌ネジに係合する雄ネジが形成されているものである。
【0012】
請求項3においては、前記小径部を前記ボス部に対し圧入することにより、前記センサギアを前記回転体に対し固定するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る回転検出構造を電動モータに適用した例を示す断面図である。
【0014】
図1には、バッテリーフォークリフトの走行用モータとしての電動モータ10が示される。この電動モータ10は三相誘導モータであって、ロータ11とステータ12で構成されている。ステータ12の外周は、薄い円筒状のフレーム13で覆われている。電動モータ10の軸方向両端は、エンドブラケット21・22によってそれぞれ覆われている。両エンドブラケット21・22は、ボルト23によって互いに連結される。
【0015】
ロータ11は、出力軸14に対し、圧入等の方法によって固着されている。ロータ11の内部には軸方向に沿ってスロットが形成され、このスロット内に図示しない回転子巻線が収納されている。
【0016】
出力軸14は、その長手方向中央部に大径部14aが現れ、両端部に細い小径部14b・14cが現れる形状としている。一端の小径部14bはベアリング31を介してエンドブラケット21に支持され、他端側の小径部14bも、ベアリング32を介してエンドブラケット22に支持される。
【0017】
ステータ12は、例えばケイ素鋼板で構成されるステータプレートを多数枚積層した構成となっている。また、ステータ12においては、図示しないスロットに固定子巻線15が巻装されている。
【0018】
ステータ12の外周面は前記フレーム13に圧入され、このフレーム13が、図略のボルト等によって、両エンドブラケット21・22に固定されている。
【0019】
エンドブラケット22の内側には図示しない導風板が配設され、エンドブラケット22に形成された開口22aを介して流入した空気を導風板によってフレーム13内部に導き、電動モータ10の冷却を行っている。
【0020】
この構成において、固定子巻線15に三相交流電流を供給すると、ステータ12には回転磁界が発生し、ロータ11を回転磁界の回転方向に回転駆動する。この回転力が、出力軸14から外部に出力される。
【0021】
エンドブラケット21には、回転検出機構40が設けられている。この回転検出機構40は主に、センサギア41と、回転センサ42と、で構成されている。
【0022】
前記センサギア41は、出力軸14の一端側に形成された小径部14bに外嵌されている。具体的には、このセンサギア41は、円板状のギア部41aと、当該ギア部41aと一体的に形成された筒状のボス部41bと、を有し、ギア部41aの外周には所定間隔でギア歯が形成されている。このセンサギア41は、強磁性体、例えば鉄等で形成されている。
【0023】
前記エンドブラケット21にはセンサ取付孔21hが形成され、この孔に前記回転センサ42が、前記センサギア41の外周に対向するように設けられている。この回転センサ42はホールICを用いた公知のセンサであって、センサギア41の外周の凹凸(即ち、ギア歯の有無)に対応した磁界の変化を検知し、導線43を介して信号として出力するように構成されている。
【0024】
回転センサ42の信号を受け取った図示しない制御装置は、所定時間の間に回転センサ42が検知したギア歯の数をカウントすることによって、出力軸14の回転速度を演算して取得することができる。この取得された速度は、例えば、フォークリフトの運転座席の計器パネルに、走行速度を表示するために用いられる。
【0025】
センサギア41の前記ボス部41bの内周には雌ネジ51が形成されるとともに、前記出力軸14の小径部14bの根元部の外周には、前記雌ネジ51に係合する雄ネジ52が形成されている。
【0026】
この構成で、回転検出機構40の組立ての手順について説明する。先ずセンサギア41は、そのボス部41bを出力軸14の小径部14bに螺嵌することで、出力軸14に対し相対回転不能に固定される。次にベアリング31を、出力軸14の小径部14bに対し、締まり嵌めによる圧入で固着させる。このときベアリング31の内輪は、センサギア41の筒状のボス部41bの一端に接触する形となる。
【0027】
以上の構成で、センサギア41は、雌ネジ51・雄ネジ52によって、出力軸14の小径部14bに相対回転不能かつ軸方向移動不能に取り付けることが可能になる。また、センサギア41に一体的に形成されているボス部41bは、ベアリング31の内輪に接触することで、センサギア41のギア部41aがベアリング31の外輪と接触するのを防止するスペーサとしての役割を果たす。
【0028】
従って、従来の構成(図2)では必要とされていた二つのカラー61・62やナット63等を省略できるから、部品点数を削減でき、製造コストや製造工数を低減することができる。
【0029】
更に本実施形態では図1に示すように、ボス部41bの内面には雌ネジ51が形成される一方で、小径部14bの外面には、雌ネジ51に係合する雄ネジ52が形成されている。従って、小径部14bに対してセンサギア41のボス部41bをねじ込む簡単な作業で、センサギア41を出力軸14に対し取り付けることができる。
【0030】
なお、上記雌ネジ51や雄ネジ52によってセンサギア41を小径部14bに固定する構成に代えて、締まり嵌めによる圧入によって、ボス部41bを小径部14bに対し固定しても良い。この場合は、センサギア41とベアリング31の両方を圧入することとなるため圧入が若干困難になるが、雌ネジ51や雄ネジ52を形成する必要がなくなるので、製造コストや製造工数を低減することができる。
【0031】
以上に本発明の実施形態を示したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変容が可能である。
【0032】
(1)本実施形態は回転速度検出構造としたが、回転方向を検出するための構造にも、本発明のセンサギア41の取付部分の構成をそのまま適用することが可能である。
【0033】
(2)本実施形態では回転センサ42は磁気を用いて回転数や回転方向を検出するように構成しているが、磁気センサに限る必要はなく、光センサ等の他の手段を用いて構成しても良い。
【0034】
(3)本実施形態では、回転検出構造は三相交流方式の電動モータに適用されているが、これに限定されず、例えば単相誘導電動機や直流電動機、同期電動機等の他の電動機にも適用することができる。また電動モータに限らず、油圧モータにも適用が可能である。更には、モータの出力軸の回転を検出する構造に限らず、例えば、動力伝達経路の中途に配設されている軸等の回転体の回転を検出する構成にも、本発明の適用は妨げられない。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【0036】
即ち、請求項1に示すように、大径部と小径部とを有する回転体と、前記小径部に取り付けられたベアリングと、前記ベアリングと前記大径部との間の位置に取り付けられるセンサギアと、前記センサギアに設けられた歯の有無を検知して信号として出力するセンサと、を備え、前記センサギアは筒状のボス部を一体的に有し、このボス部が前記小径部に外嵌されるとともに、当該ボス部の端部が前記ベアリングの内輪に接触するので、
カラーやナット等の部品を省略することができるから、部品点数が低減され、製造コストや製造工数を減らすことができる。
【0037】
請求項2に示すように、前記ボス部の内面には雌ネジが形成され、前記小径部の外面には、前記雌ネジに係合する雄ネジが形成されているので、
請求項1の効果のほか、小径部に対してセンサギアのボス部をねじ込む簡単な作業で、センサギアを出力軸に対し取り付けることができる。
【0038】
請求項3に示すように、前記小径部を前記ボス部に対し圧入することにより、前記センサギアを前記回転体に対し固定するので、
請求項1の効果のほか、小径部やボス部に対し雌ネジや雄ネジを形成する必要がなくなるので、製造コストや製造工数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る回転検出構造を電動モータに適用した例を示す断面図。
【図2】従来のセンサギアの取付構成を示す比較対照図。
【符号の説明】
14 出力軸
14a 大径部
14b 小径部
31 ベアリング
40 回転検出機構(回転検出構造)
41 センサギア
41b ボス部
42 回転センサ
51 雌ネジ
52 雄ネジ

Claims (3)

  1. 大径部と小径部とを有する回転体と、
    前記小径部に取り付けられたベアリングと、
    前記ベアリングと前記大径部との間の位置に取り付けられるセンサギアと、
    前記センサギアに設けられた歯の有無を検知して信号として出力するセンサと、
    を備え、
    前記センサギアは筒状のボス部を一体的に有し、このボス部が前記小径部に外嵌されるとともに、
    当該ボス部の端部が前記ベアリングの内輪に接触することを特徴とする、
    回転検出構造。
  2. 請求項1に記載の回転検出構造であって、前記ボス部の内面には雌ネジが形成され、前記小径部の外面には、前記雌ネジに係合する雄ネジが形成されていることを特徴とする、回転検出構造。
  3. 請求項1に記載の回転検出構造であって、前記小径部を前記ボス部に対し圧入することにより、前記センサギアを前記回転体に対し固定することを特徴とする、回転検出構造。
JP2003117319A 2003-04-22 2003-04-22 回転検出構造 Pending JP2004328845A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008099749A1 (ja) * 2007-02-15 2008-08-21 Nippon Seiki Co., Ltd. 回転検出装置
JP2009284736A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Toyota Industries Corp モータ

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