JP2006214871A

JP2006214871A - 検出装置

Info

Publication number: JP2006214871A
Application number: JP2005028007A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Sato; 清文佐藤
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-17
Also published as: CN1815148A

Abstract

【課題】被検出対象により駆動される機構部と機構部の駆動状態に応じた検出信号を生成する回路部とを有する検出装置に関し、正確な検出動作が行える検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、被検出対象により駆動される機構部と、機構部の動作を非接触で検出する回路部とを有する検出装置において、機構部と回路部とを隔離する隔離部を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は検出装置に係り、特に、被検出対象により駆動される機構部と、機構部の駆動状態に応じた検出信号を生成する回路部とを有する検出装置に関する。

回転角度を検出する回転検出装置において、磁気抵抗素子を用いたものが開発されている。磁気抵抗素子は、周囲の磁界の強さに応じて抵抗値が変化する素子である。

磁気抵抗素子を用いた回転検出装置は、回転駆動機構に磁石を設け、磁石に対向して磁気抵抗素子を配置し、磁石の磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗素子の抵抗値を検出することにより磁石の回転を検出する装置である（特許文献１〜５）。

特開平０４−０６６８１３号公報特開平０２−２９８８１４号公報特開平０８−１２２０１１号公報特開平０８−１７８６１２号公報特開平１１−０１４６４４号公報

しかるに、従来の回転検出装置では、回路部と回転駆動機構部とはケースにより同じ収納部に収納されていたため、回転駆動機構部とケースとの間隙から水分や埃などが侵入した場合、侵入した水分や埃が回路部の配線などに付着し、配線が短絡したり、抵抗値が変化したりして、正確な検出が行えないなどの問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、正確な検出動作が行える検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、被検出対象により駆動される機構部（１１２）と、機構部（１１２）の動作を非接触で検出する回路部（１１１）とを有する検出装置において、機構部（１１２）と回路部（１１１）とを隔離する隔離部（１２３）を有することを特徴とする。

また、隔離部（１２３）が回路部（１１１）を収納する回路部収納ケースにより構成されたことを特徴とする。

回路部収納ケースは回路部（１１１）を収納するケース本体（１２３）と、ケース本体（１２３）の開口を閉蓋するカバー（１２４）とを有し、カバー（１２４）によりケース本体（１２３）を封止したことを特徴とする。

機構部（１１２）は回路部（１１１）に対して回転する回転軸（１５１）を有し、隔離部（１２３）は回転軸（１５１）の軸受部（１３７）を有することを特徴とする。

機構部（１１２）は、回路部収納ケース（１２３）に係合して、内部に回転軸（１５１）が回転自在に保持される機構部収納ケース（１５４）を有することを特徴とする。

なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって請求の範囲が限定されるものではない。

本発明によれば、隔離部により機構部と回路部とを隔離することにより、回路部を水分や塵から保護することができるなどの特長を有する。

〔全体構成〕
図１は本発明の一実施例の上部方向から見た分解斜視図、図２は本発明の一実施例の下部方向から見た分解斜視図、図３は本発明の一実施例の組立時の斜視図、図４は本発明の一実施例の組立時の平面図、図５は本発明の一実施例の断面図を示す。

本実施例の回転検出装置１００は、回路部１１１及び駆動機構部１１２から構成されている。回路部１１１は、駆動機構部１１２の駆動動作に応じた電気信号を生成する。駆動機構部１１２は、外部からの駆動動作に応じて駆動され、回路部１１１に駆動動作に応じた磁気的な作用を行う。

〔回路部１１１〕
回路部１１１は、磁気抵抗素子ＩＣ１２１、プリント配線板１２２、ケース本体１２３、カバー１２４、ケーブル１２５から構成される。

磁気抵抗素子ＩＣ１２１は、４つの磁気抵抗素子をその略中央から四方に配置した構成とされており、プリント配線板１２２の矢印Ｚ１方向側の面の略中央に半田付けされている。磁気抵抗素子は、周囲の磁界の大きさに応じて抵抗が変化する素子である。

プリント配線板１２２には磁気抵抗素子ＩＣ１２１の他各種電子部品が搭載されるとともに、その周縁部の一辺にはケーブル１２５が半田付けされている。

ケーブル１２５は、プリント配線板１２２に電源を供給するとともに、搭載された磁気抵抗素子ＩＣ１２１及び各種電子部品によって生成された検出信号を外部に出力する。

プリント配線板１２２は、ケース本体１２３の収納部１３１に収納される。ケース本体１２３の収納部１３１の周縁部には、係合凸部１３２が形成されている。プリント配線板１２２は、矢印Ｚ１方向側の面の周縁部が係合凸部１３２に係合して、ケース本体１２３内に位置決めされる。

また、ケース本体１２３の収納部１３１の底面には、凹部１３３が形成されている。凹部１３３は、ケース本体１２３の矢印Ｚ１方向内面の肉厚を矢印Ｚ１方向に向けて薄くすることによって成形されている。凹部１３３には、プリント配線板１２２をケース本体１２３に収納した際に、磁気抵抗素子ＩＣ１２１が嵌合する。

ケース本体１２３の開口面は、カバー１２４によって閉蓋される。カバー１２４には、矢印Ｚ１方向の面の周縁部に係合凸部１４１が形成されている。係合凸部１４１は、カバー１２４をケース本体１２３に係合させたときに、プリント配線板１２２の矢印Ｚ２方向側の面に当接する。また、ケース本体１２３の矢印Ｘ２方向の側面、矢印Ｚ２方向端部には、切欠部１３４が形成されている。切欠部１３４には、プリント配線板１２２から延出されたケーブル１２５が係合する。ケーブル１２５は、切欠部１３４を通って外部に延出される。

プリント配線板１２２は、ケース本体１２３の係合凸部１３２とカバー１２４の係合凸部１４１とで挟持されて、ケース本体１２３の収納部１３１内部に保持される。なお、ケース本体１２３とカバー１２４とは、溶接或いはシール材、接着剤などにより接着される。また、切欠部１３４には、シール材或いはパッキン部材などによって封止される。これによって、プリント配線板１２２が収納される収納部１３１は、密封状態とされる。

さらに、ケース本体１２３の矢印Ｚ１方向側の面には、凸部１３５、ネジ孔１３６が形成されている。凸部１３５及びネジ孔１３６は、駆動機構部１１２の位置決め及び取付に用いられる。また、ケース本体１２３の駆動機構部１１２に対向する矢印Ｚ１方向側の面には、駆動機構部１１２が摺動する摺動凸部１３７が形成されている。摺動凸部１３７は、凹部１３３の裏面位置の周囲に、円環状に形成されており、駆動機構部１１２が摺動自在に突き当たる。

〔駆動機構部１１２〕
駆動機構部１１２は、回転軸部１５１、磁石１５２、キャップ１５３、上カバー１５４、ネジ１５５から構成されている。

図６は、回転軸部１５１の斜視図、図７は回転軸部１５１の構成図を示す。

回転軸１５１は、樹脂をモールド成形したものであり、軸部１６１及び保持部１６２から構成される。軸部１６１は、上カバー１５４により軸承される。軸部１６１の矢印Ｚ１方向、端部は、上カバー１５４より矢印Ｚ１方向に外部に延出される。軸部１６１の外部に延出される部分には、切欠部１７０が形成されている。この切欠部１７０によって回転軸部１５１の回転方向、矢印θ方向の位置決めが行われる。

保持部１６２は、軸部１６１の矢印Ｚ２方向の端部に形成されている。保持部１６２は、軸部１６１の外径より大きい円柱状に形成されており、互いに対向する部分に切欠部１７１が形成されている。切欠部１７１には、爪部１７２が形成されている。爪部１７２は、キャップ１５３を係止する。

また、保持部１６２の矢印Ｚ１方向の端面には、軸部１６１の周囲に摺動部１７６が形成されている。摺動部１７６は、上ケース１５４に突き当たり、摺動する。

保持部１６２の矢印Ｚ２方向の端面には、保持孔１７３が形成されている。保持孔１７３には、磁石１５２が係合する。保持孔１７３は、略矩形状に形成されており、その周囲には、スリット部１７４、及び、ホール部１７５が形成されている。

スリット部１７４は、保持孔１７３の外方、側壁に沿って形成されており、保持孔１７３の側壁が外方向、矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に撓むことができるように構成されている。ホール部１７５は保持穴１７３の四隅に形成されており、磁石１５２の角部に係合して、磁石１５２の位置決めを行うとともに、保持孔１７３の側壁が撓んだときにその逃げとして用いられる。

なお、保持孔１７３のサイズは、磁石１５２のサイズと略同等、或いは、僅かに小さくなるように形成されている。

磁石１５２を保持孔１７３に圧入することにより磁石１５２が保持部１６２に保持される。また、磁石１５２を保持孔１７３に保持した後、保持部１６２には、キャップ１５３が係止される。

磁石１５２は、矢印Ｘ１、Ｘ２或いはＹ１、Ｙ２方向で磁極が現れるように着磁されている。

図８はキャップ１５３の斜視図を示す。

キャップ１５３は、保持面部１８１、及び、係止部１８２から構成される。保持面部１８１は、保持部１６２の底面に平行に延在している。保持面部１８１の磁石１５２に対向する部分には、磁石１５２が嵌合する凹部１８３が形成されている。凹部１８３には、磁石１５２が嵌合して、磁石１５２の矢印Ｚ２方向の面を矢印Ｚ１方向から支える。凹部１８３の中心部には、貫通孔１８４が形成されている。

また、保持面部１８１の矢印Ｚ２方向の面には、凹部１８３の周囲に円環状に摺動部１８５が形成されている。摺動部１８５は、回路部１１１のケース本体１２３の矢印Ｚ１方向側の面に設けられた摺動凸部１３７に当接して、摺動する。摺動部１８５の深さと摺動凸部１３７の高さは、肉厚部分である摺動部１８５と摺動凸部１３７とが突き当たったときに、肉薄部分の凹部１８３の底面とケース本体１２３の凹部１３２の上面とが接触しないように設定されている。

上ケース１５４は、樹脂をモールド成形した構成となっており、収納部１９１、軸承部１９２、凹部１９３、係合凹部１９４、貫通孔１９５から構成されている。

収納部１９１は、保持部１６２を収納する。軸承部１９２は、円筒状をなし、上ケース１５４の上面から矢印Ｚ１方向に突出して設けられている。軸承部１９２には、矢印Ｚ２方向側から矢印Ｚ１方向に向かって回転軸部１５１の軸部１６１の矢印Ｚ１方向の端部が挿入される。

収納部１９１の底面の軸承部１９２の周囲には、軸承部１９２の内径よりわずかに大きく、摺動部１７６の外径より僅かに小さい径の凹部１９３が形成されている。これによって、摺動部１７６の一部が収納部１９１の底面に当接して、摺動する。摺動部１７６と収納部１９１の底面との摺動面積を調整することにより、回転軸部１５１と上ケース１５４との間の摩擦を調整することができる。

また、上ケース１５４の底面、矢印Ｚ２方向側の周縁部には、回路部１１１のケース本体１２３に設けられた凸部１３５に対向する位置に係合凹部１９４が設けられている。係合凹部１９４をケース本体１２３に形成された凸部１３５に嵌合させることにより、上ケース１５４をケース本体１２３、すなわち、回路部１１１に対して位置決めすることができる。また、上ケース１５４の周縁部には、回路部１１１のケース本体１２３に設けられたネジ孔１３６に対向する位置に貫通孔１９５が形成されている。

貫通孔１９５には、上ケース１５４の上面、矢印Ｚ１方向側からネジ１５５が貫通する。ネジ１５５は、ケース本体１２３のネジ孔１３６に螺入される。ネジ１５５をケース本体１２３のネジ孔１３６に螺入することにより、上ケース１５４が回路部１１１に固定される。上ケース１５４が回路部１１１に固定されることにより、回転軸部１５１の保持部１６２がケース本体１２３の上面と上ケース１５４の底面とで回転自在に保持される。

なお、このとき、上ケース１５４とケース本体１２３との合わせ目の間にシール材やパッキンを間挿することにより、回転機構部１１２を略密封状態とすることができ、水分や埃などから回転機構部１１２を保護できる。

さらに、凹部１９３にグリースや潤滑油を充填することにより、油だめとして作用させることができ、油だめとして作用させることにより水分や埃の浸入を遮断できる。

〔効果〕
本実施例によれば、回路部１１１と回転駆動機構部１１２との収納部を隔離することができるため、水分、埃などが回転駆動機構部１１２から回路部１１１に侵入することを防止でき、よって、回路部１１１の誤動作を防止できる。

また、上ケース１５４と回路部１１１を構成するケース本体１２３とで回転軸部１５１を挟持して、回転軸部１５１を回転自在に保持することができるため、回転駆動機構部１１２の構成を簡略化できるとともに、小型化することが可能となる。

本発明の一実施例の上部方向から見た分解斜視図である。本発明の一実施例の下部方向から見た分解斜視図である。本発明の一実施例の組立時の斜視図である。本発明の一実施例の断面図である。本発明の一実施例の断面図である。回転軸部１５１の斜視図である。回転軸部１５１の構成図である。キャップ１５３の斜視図である。

符号の説明

１００回転検出装置
１１１回路部、１１２回転駆動機構部
１２１磁気抵抗素子ＩＣ、１２２プリント配線板、１２３ケース本体
１２４カバー、１２５ケーブル
１３１収納部、１３２係合凸部、１３３凹部、１３４切欠部、１３５係合凸部
１３６凹部、１３７摺動凸部
１４１係合凸部
１５１回転軸部、１５２磁石、１５３キャップ、１５４上ケース、１５５ネジ
１６１軸部、１６２保持部
１７１切欠部、１７２爪部
１８１保持面部、１８２係止部、１８３凹部、１８４貫通孔
１９１収納部、１９２軸承部、１９３凹部、１９４係合凹部、１９５貫通孔

Claims

被検出対象により駆動される機構部と、該機構部の動作を非接触で検出する回路部とを有する検出装置において、
前記機構部と前記回路部とを隔離する隔離部を有することを特徴とする検出装置。
前記隔離部は、前記回路部を収納する回路部収納ケースにより構成されたことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
前記回路部収納ケースは、前記回路部を収納するケース本体と、該ケース本体の開口を閉蓋するカバーとを有し、
前記カバーにより前記ケース本体を封止したことを特徴とする請求項２記載の検出装置。
前記機構部は、前記回路部に対して回転する回転軸を有し、
前記隔離部は、前記回転軸の軸受部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の検出装置。
前記機構部は、開口部が前記回路部収納ケースに係合して、内部に前記回転軸が回転自在に保持される機構部収納ケースを有することを特徴とする請求項４記載の検出装置。