(57)【要約】【課題】本発明は、筒状ケーシングの一端開放型輪状凹部内に密閉した回転角度センサを、マグネットカップリングを介して回転させ、防水構造と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、筒状ケーシング(1)の一端開放型輪状凹部(50)内に設けた回転角度センサ(17)を輪状蓋板(56)で密閉防水構造とし、筒状ケーシング(1)と各回転軸(9,14)を介して設けられたマグネットカップリング(24)により前記回転角度センサ(17)を回転させる構成である。【選択図】図１
2010169578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体形状が筒状をなす筒状ケーシング(1)の中空孔(2)内に第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)の一端の外周側に設けられた内側磁石体(10)と、前記筒状ケーシング(1)の壁(1a)内に形成された一端開放型輪状凹部(50)と、前記一端開放型輪状凹部(50)の内周壁面(50a)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筒状の第２回転軸(14)と、前記第２回転軸(14)の内周段部(52)に設けられ前記内側磁石体(10)と対応する外側磁石体(16)と、前記第２回転軸(14)の外周面(14a)に設けられ回転角度センサ(17)の一部をなす回転角度センサ用回転体(18)と、前記一端開放型輪状凹部(50)内に設けられ前記回転角度センサ用回転体(18)に対応する回転角度センサ用固定体(19)と、前記一端開放型輪状凹部(50)の開放部(50c)を閉じるため前記開放部(50c)にＯリング(54,55)を介して設けられた輪状蓋板(56)と、を備え、
前記回転角度センサ用回転体(18)と回転角度センサ用固定体(19)とにより前記回転角度センサ(17)を形成し、前記回転角度センサ(17)は前記Ｏリング(54,55)と輪状蓋板(56)によっ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(41)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記載の防水型回転角度センサ。
【請求項３】
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２記載の防水型回転角度センサ。
【請求項４】
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２又は３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、筒状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、全体形状が筒状をなす筒状ケーシングの中空孔内に第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、前記筒状ケーシングの壁内に形成された一端開放型輪状凹部と、前記一端開放型輪状凹部の内周壁面に設けられた第２軸受と、前記第２軸受に回転自在に設けられた筒状の第２回転軸と、前記第２回転軸の内周段部に設けられ前記内側磁石体と対応する外側磁石体と、前記第２回転軸の外周面に設けられ回転角度センサの一部をなす回転角度センサ用回転体と、前記一端開放型輪状凹部内に設けられ前記回転角度センサ用回転体に対応する回転角度センサ用固定体と、前記一端開放型輪状凹部の開放部を閉じるため前記開放部にＯリングを介して設けられた輪状蓋板と、を備え、前記回転角度センサ用回転体と回転角度センサ用固定体とにより前記回転角度センサを形成し、前記回転角度センサは前記Ｏリングと輪状蓋板によっ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、全体形状が筒状をなす筒状ケーシングの中空孔内に第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、前記筒状ケーシングの壁内に形成された一端開放型輪状凹部と、前記一端開放型輪状凹部の内周壁面に設けられた第２軸受と、前記第２軸受に回転自在に設けられた筒状の第２回転軸と、前記第２回転軸の内周段部に設けられ前記内側磁石体と対応する外側磁石体と、前記第２回転軸の外周面に設けられ回転角度センサの一部をなす回転角度センサ用回転体と、前記一端開放型輪状凹部内に設けられ前記回転角度センサ用回転体に対応する回転角度センサ用固定体と、前記一端開放型輪状凹部の開放部を閉じるため前記開放部にＯリングを介して設けられた輪状蓋板と、を備え、前記回転角度センサ用回転体と回転角度センサ用固定体とにより前記回転角度センサを形成し、前記回転角度センサは前記Ｏリングと輪状蓋板によっ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により、筒状ケーシングの一端開放型輪状凹部内の回転角度センサに対する防水を完全に保持することができる。
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、マグネットカップリングを介して回転角度センサの回転を行うことができる。
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、マグネットカップリングの磁気結合作用を確実に得ることができる。
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、内側及び外側の磁石体の結合を良好に保つことができる。
【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の各磁石体を示す説明図である。
【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、筒状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において符号１で示されるものは筒状ケーシングであり、この筒状ケーシング１の中空孔２には第１軸受８を介して中空部９ａを有する中空状の第１回転軸９が回転自在に設けられている。
【０００９】
前記第１回転軸９の一端の外周面には内側磁石体１０が設けられ、前記筒状ケーシング１の壁１ａ内に形成された一端開放型輪状凹部５０内の内周壁面５０ａの輪状段部５１の近傍位置には、第２軸受１３を介して筒状の第２回転軸１４が回転自在に設けられ、この第２回転軸１４の内壁に形成された内周段部５２には、外側磁石体１６が設けられている。
前記各磁石体１０、１６は、後述の図２のように構成され、各磁石体１０、１６によってマグネットカップリング２４が形成されている。
【００１０】
前記第２回転軸１４の外周面１４ａの端部には、輪状板よりなる回転角度センサ用回転体１８が取付けられ、前記一端開放型輪状凹部５０の底面５０ｂには、回転角度センサ用固定体１９が前記回転角度センサ用回転体１８に対応して設けられていると共に、前記回転角度センサ用回転体１８（周知の符号板又は回転円板に相当）と回転角度センサ用固定体１９（周知の発光体と受光体を有するエンコーダ検出部に相当）とによって、周知の光学式ロータリエンコーダからなる回転角度センサ１７が形成されるように構成されている。
【００１１】
前記筒状ケーシング１の一端開放型輪状凹部５０の輪状開口５３には、互いに径の異なる一対のＯリング５４、５５を介して輪状蓋板５６が設けられていることにより、前記一端開放型輪状凹部５０の開放部５０ｃが密閉され、前記一端開放型輪状凹部５０内の前記回転角度センサ１７は、外部からの水の侵入が遮断された密閉状態に構成されている。
【００１２】
尚、前記マグネットカップリング２４は図２で示されるように構成されている。
すなわち、前記内側磁石体１０と外側磁石体１６が互いに間隙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し四個の内側磁石３０が所定角度間隔で配設されている。
【００１３】
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。
【００１４】
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、二個の各外側磁石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。
【００１５】
従って、前述の構成において、前記第１回転軸９の中空部９ａ内に図示しない被検出軸を挿入して接続した後、前記第１回転軸９を回転させると、前述の図３のマグネットカップリング２４の磁気結合作用によって、前記第１回転軸９の回転と連動して非接触状態で第２回転軸１４及び回転角度センサ用回転体１８が回転し、前記回転角度センサ用固定体１９側から回転検出信号を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、防水型回転角度センサに限らず、防水型の表示器及びモータとして利用することも可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１    筒状ケーシング
１ａ    壁
２    中空孔
Ｄ    間隙
８    第１軸受
９    第１回転軸
９ａ    中空部
１０    内側磁石体
１３    第２軸受
１４    第２回転軸
１４ａ    外周面
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
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
５０    一端開放型輪状凹部
５０ａ    内周壁面
５０ｂ    底面
５０ｃ    開放部
５１    輪状段部
５２    内周段部
５３    輪状開口
５４、５５    Ｏリング
５６    輪状蓋板
【図１】
2010169578.tif 000003
【図２】
2010169578.tif 000004