(57)【要約】【課題】本発明は、内側磁石体と外側磁石体とからなる回転型のマグネットカップリングを用いることにより、ケーシング内の回転角度センサに対する完全な防水を保持することを目的とする。【解決手段】本発明による防水型回転角度センサは、ケーシング(1)の内部空隙(23)内に設けられた回転角度センサ(17)をマグネットカップリング(24)で非接触式に回転させ、内側磁石体(10)と外側磁石体(16)間に設けられたカップ型カバー(5A)をケーシング(1)の第１ケース(5)と一体とすることにより回転角度センサ(17)に対する防水を完全とする構成である。【選択図】図１
2010169576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング(1)の開口(2)に第１軸受(8)を介して回転自在に設けられた第１回転軸(9)と、前記第１回転軸(9)の一端(9a)の外周側に設けられた内側磁石体(10)と、前記ケーシング(1)の内壁から一体に形成され前記内側磁石体(10)を覆うためのカップ型カバー(5A)と、前記カップ型カバー(5A)に隣接し前記ケーシング(1)の内壁に設けられた第２軸受(13)と、前記第２軸受(13)に回転自在に設けられた第２回転軸(14)と、前記第２回転軸(14)に設けられ前記カップ型カバー(5A)の外周側に位置するカップ型部(15)と、前記カップ型部(15)の内面に設けられ前記内側磁石体(10)の外側に位置する外側磁石体(16)と、前記ケーシング(1)内に固設され回転角度センサ(17)の一部をなす回転角度センサ用固定体(19)と、前記第２回転軸(14)に設けられ前記回転角度センサ用固定体(19)に対応する回転角度センサ用回転体(18)と、を備え、
前記第１回転軸(9)の回転による前記内側磁石体(10)の回転により、前記内側磁石体(10)と磁気結合する前記外側磁石体(16)を介して前記第２回転軸(14)及び回転角度センサ用回転体(18)が連動して回転すると共に、前記内側磁石体(10)と外側磁石体(16)とにより互いに磁気結合するマグネットカップリング(24)が形成され、前記回転角度センサ(17)は、前記ケーシング(1)内で前記カップ型カバー(5A)を介して外部からの水の侵入を防ぐ防水が保持されていることを特徴とする防水型回転角度センサ。
【請求項２】
前記ケーシング(1)は、前記開口(2)を有するカップ型よりなり、前記第１回転軸(9)は中実体よりなることを特徴とする請求項１記載の防水型回転角度センサ。
【請求項３】
前記内側磁石体(10)は、互いに所定角度間隔で配設された複数の内側磁石(30)を有し、前記外側磁石体(16)は、互いに所定角度間隔で配設された複数の外側磁石(31)を有し、１個の前記内側磁石(30)は２個の前記外側磁石(31)と磁気的に作用し、２個の前記外側磁石(31)の中間位置で１個の前記内側磁石(30)と２個の前記外側磁石(31)の磁力が釣り合うように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の防水型回転角度センサ。
【請求項４】
１個の前記内側磁石(30)と２個の前記外側磁石(31)とを１ブロック(40)として複数の前記１ブロック(40)を構成し、互いに隣接する前記各１ブロック(40)間における前記各内側磁石(30)及び外側磁石(31)の磁極を互いに逆となるように形成したことを特徴とする請求項３記載の防水型回転角度センサ。
【請求項５】
前記内側磁石(30)及び外側磁石(31)の断面形状は、弧状に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の防水型回転角度センサ。
【請求項６】
前記ケーシング(1)は、第１、第２、第３ケース(5,6,7)が互いに一対のＯリング(3,4)を介して締付ボルト(1A)によって締結されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の防水型回転角度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水型回転角度センサに関し、特に、内側磁石体と外側磁石体とからなる回転型のマグネットカップリングを用いることにより、ケーシング内の回転角度センサに対する完全な防水を保持するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の防水型回転角度センサとしては、何れも社内製作のみで、特に、特許出願等を行っていないため、特許文献を示していないが、回転角度センサの回転軸の防水構造としては、周知のメカニカルシールが採用されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の防水型回転角度センサは、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、メカニカルシールは、軸の回転によって摩耗及び変形等が発生するため、所定時間毎にメカニカルシールの交換を必要とし、メンテナンスに費用と労力を必要としていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による防水型回転角度センサは、ケーシングの開口に第１軸受を介して回転自在に設けられた第１回転軸と、前記第１回転軸の一端の外周側に設けられた内側磁石体と、前記ケーシングの内壁から一体に形成され前記内側磁石体を覆うためのカップ型カバーと、前記カップ型カバーに隣接し前記ケーシングの内壁に設けられた第２軸受と、前記第２軸受に回転自在に設けられた第２回転軸と、前記第２回転軸に設けられ前記カップ型カバーの外周側に位置するカップ型部と、前記カップ型部の内面に設けられ前記内側磁石体の外側に位置する外側磁石体と、前記ケーシング内に固設され回転角度センサの一部をなす回転角度センサ用固定体と、前記第２回転軸に設けられ前記回転角度センサ用固定体に対応する回転角度センサ用回転体と、を備え、前記第１回転軸の回転による前記内側磁石体の回転により、前記内側磁石体と磁気結合する前記外側磁石体を介して前記第２回転軸及び回転角度センサ用回転体が連動して回転すると共に、前記内側磁石体と外側磁石体とにより互いに磁気結合するマグネットカップリングが形成され、前記回転角度センサは、前記ケーシング内で前記カップ型カバーを介して外部からの水の侵入を防ぐ防水が保持されている構成であり、また、前記ケーシングは、前記開口を有するカップ型よりなり、前記第１回転軸は中実体よりなる構成であり、また、前記内側磁石体は、互いに所定角度間隔で配設された複数の内側磁石を有し、前記外側磁石体は、互いに所定角度間隔で配設された複数の外側磁石を有し、１個の前記内側磁石は２個の前記外側磁石と磁気的に作用し、２個の前記外側磁石の中間位置で１個の前記内側磁石と２個の前記外側磁石の磁力が釣り合うようにした構成であり、また、１個の前記内側磁石と２個の前記外側磁石とを１ブロックとして複数の前記１ブロックを構成し、互いに隣接する前記各１ブロック間における前記各内側磁石及び外側磁石の磁極を互いに逆となるように形成した構成であり、また、前記内側磁石及び外側磁石の断面形状は、弧状に形成されている構成であり、また、前記ケーシングは、第１、第２、第３ケースが互いに一対のＯリングを介して締付ボルトによって締結されている構成である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による防水型回転角度センサは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ケーシングの開口に第１軸受を介して回転自在に設けられた第１回転軸と、前記第１回転軸の一端の外周側に設けられた内側磁石体と、前記ケーシングの内壁から一体に形成され前記内側磁石体を覆うためのカップ型カバーと、前記カップ型カバーに隣接し前記ケーシングの内壁に設けられた第２軸受と、前記第２軸受に回転自在に設けられた第２回転軸と、前記第２回転軸に設けられ前記カップ型カバーの外周側に位置するカップ型部と、前記カップ型部の内面に設けられ前記内側磁石体の外側に位置する外側磁石体と、前記ケーシング内に固設され回転角度センサの一部をなす回転角度センサ用固定体と、前記第２回転軸に設けられ前記回転角度センサ用固定体に対応する回転角度センサ用回転体と、を備え、前記第１回転軸の回転による前記内側磁石体の回転により、前記内側磁石体と磁気結合する前記外側磁石体を介して前記第２回転軸及び回転角度センサ用回転体が連動して回転すると共に、前記内側磁石体と外側磁石体とにより互いに磁気結合するマグネットカップリングが形成され、前記回転角度センサは、前記ケーシング内で前記カップ型カバーを介して外部からの水の侵入を防ぐ防水が保持されている構成としたことにより、各磁石体を介して非接触式に外部から回転角度センサを回転できると共に、回転角度センサをケーシング内に密閉収容し、外部からの水の侵入を防止し、半永久的な防水構造を得ることができる。
また、前記ケーシングは、前記開口を有するカップ型よりなり、前記第１回転軸は中実体よりなることにより、各磁石体を径方向に重合させて配設することができる。
また、前記内側磁石体は、互いに所定角度間隔で配設された複数の内側磁石を有し、前記外側磁石体は、互いに所定角度間隔で配設された複数の外側磁石を有し、１個の前記内側磁石は２個の前記外側磁石と磁気的に作用し、２個の前記外側磁石の中間位置で１個の前記内側磁石と２個の前記外側磁石の磁力が釣り合うように構成したことにより、第１回転軸に対する第２回転軸の相対的な回転停止位置が一定となる。
また、１個の前記内側磁石と２個の前記外側磁石とを１ブロックとして複数の前記１ブロックを構成し、互いに隣接する前記各１ブロック間における前記各内側磁石及び外側磁石の磁極を互いに逆となるように形成したことにより、磁力の吸引力と反発力にて第１、第２回転軸が常に同じ位置に保持される。
また、前記内側磁石及び外側磁石の断面形状は、弧状に形成されていることにより、第１、第２回転軸の外周に所定角度間隔で配設することができる。
また、前記ケーシングは、第１、第２、第３ケースが互いに一対のＯリングを介して締付ボルトによって締結されていることにより、回転角度センサを完全防水の状態で保持することができ、従来のようなメカニカルシールの交換等を行う必要がなく、メンテナンスを大幅に容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明による防水型回転角度センサを示す断面図である。
【図２】図１の要部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、内側磁石体と外側磁石体とからなる回転型のマグネットカップリングを用いることにより、ケーシング内の回転角度センサに対する防水を保持するようにした防水型回転角度センサを提供することを目的とする。
【実施例】
【０００８】
以下、図面と共に本発明による防水型回転角度センサの好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明による防水型回転角度センサのシャフトタイプ（中空状ではなく、柱状で中実状に形成された中実体よりなる第１、第２回転軸を用いる構成）である。
【０００９】
図１において符号１で示されるものは一端に開口２を有し全体形状がカップ型をなすケーシングであり、このケーシング１は、一対のＯリング３、４及び締付ボルト１Ａにより軸方向に接続された第１、第２、第３ケース５、６、７によって形成されている。
【００１０】
前記開口２には、第１軸受８を介して中実体からなる第１回転軸９が回転自在に設けられており、この第１回転軸９の一端の外周側には、全体形状が円筒状をなす内側磁石体１０が設けられていると共に、止め円板１１とねじ１２によって固定されている。また、前記開口２の近傍位置からは、この第１ケース２５と一体で内方へ突出するカップ型カバー５Ａが前記内側磁石体１０を覆うように形成され、このカップ型カバー５Ａにより外部からケーシング１内への水の侵入が防止される。
【００１１】
前記第２ケース６の内壁には、第２軸受１３を介して第２回転軸１４が回転自在に設けられ、この第２回転軸１４の一端側には前記内側磁石体１０を同軸状に覆うように形成されたカップ型部１５が設けられている。
【００１２】
前記カップ型部１５の内壁には、前記内側磁石体１０に対応すると共に同軸状に配置された円筒状の外側磁石体１６が設けられ、前記各磁石体１０、１６は互いに間隙Ｄを介して各磁石体１０、１６が相互に磁気作用を受けるように構成されている。
従って、前記第１回転軸９の回転により、前記内側磁石体１０及び外側磁石体１６によるマグネットカップリング２４を介して第２回転軸１４を回転させることができるように構成されている。
【００１３】
前記第２ケース６における前記第２軸受１３に隣接する前記第２回転軸１４の他端側には、周知のレゾルバからなる回転角度センサ１７の回転角度センサ用回転体１８が設けられている。
前記第２ケース６の内壁には、前記回転角度センサ用回転体１８に対応して回転角度センサ用固定体１９が設けられ、前述の回転体１８と固定体１９とによって前記回転角度センサ１７が構成されている。
【００１４】
前記第３ケース７には、前記回転角度センサ１７に接続され信号を入出力するためのケーブル２０を接続した外部コネクタ２１が設けられ、前記第３ケース７に内設された凹凸形状の支持板２２は、前記ケーブル２０のねじれ等を防止するようにケーブル２０を係止して支持している。
【００１５】
前記ケーシング１内の内部空隙２３内には、前記各磁石体１０、１６からなるマグネットカップリング２４、回転角度センサ１７及びケーブル２０等が内設されており、この内部空隙２３は、前記カップ型カバー５Ａ、各Ｏリング３、４で結合された各ケース５、６、７及び外部コネクタ２１によって密閉状態に保持され、外部からの水の侵入を防ぐ防水が保持されている。
【００１６】
前記マグネットカップリング２４は、図３で示されるように、前記内側磁石体１０と外側磁石体１６が互いに前記間隙Ｄを介して同軸配置されており、前記内側磁石体１０には、断面でみて全体形状が弧状をなす四個の内側磁石３０が所定角度間隔で配設されている。
【００１７】
前記外側磁石体１６には、八個の外側磁石３１が所定角度間隔で配設され、一個の前記内側磁石３０は二個の外側磁石３１と磁気的に作用するように構成され、一個の前記内側磁石３０と二個の外側磁石３１とによって所定角度間隔（例えば９０度）の１ブロック４０が形成されている。
【００１８】
前記各１ブロック４０においては、互いに隣接する前記各１ブロック４０間における前記各内側磁石３０及び外側磁石３１の磁極を互いに逆となるように形成し、磁力の吸引力と反発力にて第１、第２回転軸９、１４が常に同じ位置に保持され、二個の前記外側磁石３１、３１の中間位置４１で一個の内側磁石３０と二個の外側磁石３１、３１の磁力がつり合うように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明による防水型回転角度センサは、完全防水型であるため、水中使用だけでなく、製鉄所等の悪環境下における回転検出に適用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１    ケーシング
１Ａ    締付ボルト
２    開口
３、４    Ｏリング
５    第１ケース
５Ａ    カップ型カバー
６    第２ケース
７    第３ケース
８    第１軸受
９    第１回転軸
１０    内側磁石体
１３    第２軸受
１４    第２回転軸
１５    カップ型部
１６    外側磁石体
１７    回転角度センサ
１８    回転角度センサ用回転体
１９    回転角度センサ用固定体
２０    ケーブル
２１    コネクタ
２３    内部空隙
２４    マグネットカップリング
３０    内側磁石
３１    外側磁石
４０    １ブロック
４１    中間位置
【図１】
2010169576.tif 000003
【図２】
2010169576.tif 000004