(57)【要約】【課題】複数の種類のスペーサ又は台座を必要とすることなく被検出部と検出体の位置合せを可能にする回転角度検出器を提供する。【解決手段】回転角度検出器は、被検出部を外周に有していて回転軸線回りに回転可能な回転体と、被検出部に対向するように半径方向外側に設けられる検出体と、検出体が載置されるようになっていて回転軸線の周囲に延在する載置面を有する台座と、備えている。台座は、回転軸線に対して平行な方向における載置面と被検出部との間の距離が台座の周方向に沿って変化するように形成される。【選択図】図１Ａ
2015158423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出部を外周に有していて回転軸線の回りに回転可能な回転体と、
前記被検出部に対向するように半径方向外側に設けられる検出体と、
前記検出体が載置されるようになっていて前記回転軸線の周囲に延在する載置面を有する台座と、
備えた回転角度検出器において、
前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、回転角度検出器。
【請求項２】
前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って段階的に変化するように、前記台座の前記載置面に複数の段部が形成される、請求項１に記載の回転角度検出器。
【請求項３】
前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って連続的に変化するように、前記台座の前記載置面が傾斜している、請求項１に記載の回転角度検出器。
【請求項４】
前記検出体が、前記台座の前記載置面の傾斜に対して補完的な形状を有する、請求項３に記載の回転角度検出器。
【請求項５】
前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における、前記台座の、前記載置面とは反対側に位置する面と、前記被検出部との間の距離が、前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の回転角度検出器。
【請求項６】
前記台座が、前記回転体の外径よりも大きい内径を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転角度検出器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の回転角度検出器を備えた回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転角度を検出する回転角度検出器、及び回転角度検出器を備えた回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機械、例えば電動機などの回転角度位置、又は回転機械によって駆動される回転体の回転角度位置を検出するために回転角度検出器が使用される。例えば、特許文献１には、回転体の回転角度位置に応じて変化する磁界の大きさを検出する磁気センサを備えた磁気式の回転角度検出器が開示されている。このタイプの回転角度検出器は、回転体の外周面に形成された歯車状の被検出部と、被検出部に対向して設けられる磁気センサと、を備えている。
【０００３】
図７は、関連技術に係る回転角度検出器１００を示す斜視図である。回転角度検出器１００は、回転軸線１０２ａの回りに回転可能な回転軸１０２に固定された円筒状の回転体１０４と、円筒状の台座１０６に固定された検出体１０８と、を備えている。回転体１０４は、外周面に被検出部１０４ａを有している。検出体１０８は、回転体１０４の被検出部１０４ａに対向していてかつ十分に近接する位置に位置決めされる。
【０００４】
例えば特許文献１に記載されるような磁気式の回転角度検出器の場合、検出体１０８に内蔵された磁気センサと、回転体１０４の被検出部１０４ａとの間の位置関係がずれると、回転角度位置の検出精度が低下する。したがって、検出体１０８は、被検出部１０４ａに対して所定の位置関係にあることが要求される。
【０００５】
しかしながら、回転軸１０２、回転体１０４及び台座１０６その他図示されない構造体の寸法公差の積み上げ、或いは組立誤差に起因して、回転体１０４に対する検出体１０８の位置がずれることがある。そこで、図７に示されるように、スペーサ１１０を検出体１０８と台座１０６の載置面１０６ａとの間に介在させることによって、回転軸線１０２ａに対して平行な方向における検出体１０８の、被検出部１０４ａに対する位置を調整している。
【０００６】
図８は、別の関連技術に係る回転角度検出器１００を示す斜視図である。この関連技術においては、スペーサ１１０を使用する代わりに、肉厚が大きい台座１０６’を使用している。比較のため、肉厚Ｔ１を有する図７の台座１０６の載置面１０６ａの位置を破線で示している。台座１０６’は、肉厚Ｔ１よりも大きい肉厚Ｔ２を有する。それにより、台座１０６’の載置面１０６ａ’及び載置面１０６ａに固定される検出体１０８は、肉厚の差の分だけ高い位置に配置されるようになる。したがって、このような肉厚の異なる複数の台座を選択的に採用することによって、回転軸線１０２ａに対して平行な方向における検出体１０８の、被検出部１０４ａに対する位置を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このようなスペーサ或いは肉厚の異なる台座を選択的に使用することによって検出体の位置を調整する方法では、回転機械を組み立てる際に複数の種類のスペーサ又は台座を用意しておく必要がある。また、回転機械又は回転角度検出器を修理又は点検のために分解する度に別のスペーサ或いは台座が必要になることもあるので、作業効率性が低下するのに加えて部品の管理コストが増大する。
【０００９】
したがって、複数の種類のスペーサ又は台座を必要とすることなく被検出部と検出体の位置合せを可能にする回転角度検出器が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の１番目の態様によれば、被検出部を外周に有していて回転軸線の回りに回転可能な回転体と、前記被検出部に対向するように半径方向外側に設けられる検出体と、前記検出体が載置されるようになっていて前記回転軸線の周囲に延在する載置面を有する台座と、備えた回転角度検出器において、前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、回転角度検出器が提供される。
本願の２番目の態様によれば、１番目の態様に係る回転角度検出器において、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って段階的に変化するように、前記台座の前記載置面に複数の段部が形成される。
本願の３番目の態様によれば、１番目の態様に係る回転角度検出器において、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って連続的に変化するように、前記台座の前記載置面が傾斜している。
本願の４番目の態様によれば、３番目の態様に係る回転角度検出器において、前記検出体が、前記台座の前記載置面の傾斜に対して補完的な形状を有する。
本願の５番目の態様によれば、１番目から４番目のいずれかの態様に係る回転角度検出器において、前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における、前記台座の、前記載置面とは反対側に位置する面と、前記被検出部との間の距離が、前記台座の周方向に沿って変化するように形成される。
本願の６番目の態様によれば、１番目から５番目のいずれかの態様に係る回転角度検出器において、前記台座が、前記回転体の外径よりも大きい内径を有する。
本願の７番目の態様によれば、１番目から６番目の態様のいずれかに係る回転角度検出器を備えた回転機械が提供される。
これら及び他の本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面に示される本発明の例示的な実施形態に係る詳細な説明を参照することによって、より明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を備えた回転検出器及び回転機械によれば、検出体の取付位置を台座の周方向において変更することによって、被検出部に対する検出体の位置を調整できるようになる。したがって、複数の種類のスペーサ又は台座を用意する必要がなくなる。それにより、部品の管理が単純化され、保守管理コストを削減できる。また、組立工程も単純化されるので、製造コストを削減できる。さらに、組立後に検出体の位置調整が必要になった場合も容易に対処できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】第１の実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの回転角度検出器を示す側面図である。
【図２】第２の実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【図３Ａ】第３の実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される回転角度検出器の台座を示す斜視図である。
【図４】第４の実施形態に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【図５】第５の実施形態に係る回転角度検出器を示す分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る回転角度検出器を回転機械に適用する場合の例を示す斜視図である。
【図７】関連技術に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【図８】別の関連技術に係る回転角度検出器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図示される実施形態の構成要素は、本発明の理解を助けるために縮尺が適宜変更されている。
【００１４】
図１Ａは、第１の実施形態に係る回転角度検出器１０を示す斜視図である。回転角度検出器１０は、回転軸線１２ａの回りに回転可能な回転軸１２と、回転軸１２の外周に取付けられた円筒状の回転体１４と、回転軸１２及び回転体１４に対して同心状に設けられた円筒状の台座１６と、回転体１４の半径方向外側において台座１６に載置された検出体１８と、を備えている。
【００１５】
回転軸１２は、回転機械、例えば電動機の出力軸に連結されていて電動機からの動力を受けて回転運動する。回転軸１２と回転機械の出力軸との間に減速機が介在していてもよい。或いは、回転軸１２は回転機械の出力軸であってもよい。
【００１６】
回転体１４の外周面には、被検出部１４ａが形成されている。被検出部１４ａは、例えば回転体１４の外周面から半径方向外側に突出する複数の凸部（図示せず）から形成される。被検出部１４ａ及び検出体１８は、例えば特許文献１に記載されているような公知の構成をそれぞれ有しており、本明細書ではそれらに対する詳細な説明を省略する。
【００１７】
検出体１８は、回転体１４の被検出部１４ａに対向するように被検出部１４ａの半径方向外側に位置決めされる。検出体１８は、例えば磁気センサを含む公知の磁気式エンコーダであるものの、それには限定されない。検出体１８は、回転軸線１２ａの周囲に延在する台座１６の載置面１６ａに固定される。台座１６は、例えば回転角度検出器１０のハウジング部品に固定されており、したがって、回転軸１２及び回転体１４は、台座１６及び検出体１８に対して相対的に回転動作するようになっている。
【００１８】
本実施形態において、台座１６の載置面１６ａには、周方向に沿って複数の段部が形成されている。それにより、回転軸線１２ａに対して平行な方向（以下、単に「軸線方向」と称する。）における台座１６の載置面１６ａと、被検出部１４ａとの間の距離は、台座１６の周方向に沿って段階的に変化するようになっている。図１Ａにおいては、載置面１６ａの第１の段部１６ａ１と、第２の段部１６ａ２と、第３の段部１６ａ３と、第４の段部１６ａ４と、が視認される。さらに、回転軸１２及び回転体１４の背後に隠れて視認できない部位にも段部が形成される。載置面１６ａは、図示される具体例よりも多くの、又は少ない数の段部を有していてもよい。載置面１６ａに形成される各々の段部は、検出体１８を載置可能であるのに十分の面積を有しているものの、各々の段部の面積は相違していてもよい。
【００１９】
図１Ｂは、図１Ａの回転角度検出器１０を示す側面図である。図１Ｂから分かるように、第１の段部１６ａ１、第２の段部１６ａ２、第３の段部１６ａ３、及び第４の段部１６ａ４と、被検出部１４ａとの間の軸線方向距離はそれぞれ段階的に相違している。図１Ｂには、例示のために、第１の段部１６ａ１と被検出部１４ａとの間の軸線方向距離ＡＤ１、及び第４の段部１６ａ４と被検出部１４ａとの間の軸線方向距離ＡＤ４がそれぞれ示されている。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、台座１６の載置面１６ａに形成された複数の段部のうちのいずれか１つに対して、検出体１８を選択的に取付けることによって、被検出部１４ａと検出体１８との軸線方向における位置合せが可能になる。したがって、異なる寸法を有する複数の種類の台座、或いは複数のスペーサを必要とすることなく、検出体１８を被検出部１４ａに対して位置調整できるようになる。したがって、回転角度検出器の保守管理コストを削減できる。また、検出体１８の組付工程が単純化されるので、製造コストを削減できる。さらに、修理又は点検などの目的で台座１６及び検出体１８を取外した後に再び取付ける場合も検出体１８の位置調整が容易になり、作業効率が向上する。
【００２１】
続いて、他の実施形態について説明する。以下の説明において、既に述べた内容と重複する事項については説明を適宜省略する。また、同一又は対応する構成要素には同一の参照符号が使用される。
【００２２】
図２は、第２の実施形態に係る回転角度検出器１０を示す斜視図である。本実施形態においては、台座１６の載置面１６ａとは反対側の底面１６ｂにも載置面１６ａと同様に複数の段部（段部１６ｂ１〜１６ｂ４のみが視認可能である）が形成されている。また、底面１６ｂの段部間の段差は、載置面１６ａとは相違している。したがって、台座１６を反転させたときに、底面１６ｂの各々の段部と被検出部１４ａとの間の軸線方向距離は、載置面１６ａ側の段部と被検出部１４ａとの間の距離とは相違する。このように両端面１６ａ，１６ｂに複数の段部がそれぞれ形成された台座１６によれば、台座１６を反転して使用することによって、被検出部１４ａに対する検出体１８の軸線方向位置をさらに変更できる。それにより、単一の台座１６を使用して検出体１８をより多くの異なる軸線方向位置に位置決めできるようになる。したがって、台座１６による検出体１８の位置調整作用が向上する。
【００２３】
図３Ａは、第３の実施形態に係る回転角度検出器１０を示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示される回転角度検出器１０の台座２０を示す斜視図である。本実施形態においては、台座１６は、複数の段部が形成された載置面２２ａを有する円筒状の載置部２２と、載置部２２から半径方向外側に延在していてハウジング部品などの支持体に固定される円筒状の取付部２４と、を備えている。図示された例では、載置部２２の両端面２２ａ，２２ｂにそれぞれ段部が形成されているものの、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明したように、載置面２２ａとして作用する一方の面のみに段部が形成されていてもよい。このような実施形態によれば、台座２０自体の肉厚を変更することなく、検出体１８の軸線方向位置を調整できるようになる。
【００２４】
図４は、第４の実施形態に係る回転角度検出器１０を示す斜視図である。本実施形態では、台座１６の載置面１６ａが回転軸線１２ａに対して直交する平面に対して傾斜している。この場合、載置面１６ａと、被検出部１４ａとの間の軸線方向距離は、台座１６の周方向に沿って連続的に変化するようになっている。また、検出体１８の、載置面１６ａに対向する対向面１８ａは載置面１６ａの傾斜に対応する補完的な形状を有している。したがって、検出体１８の取付位置を周方向にずらすことによって、検出体１８が配置される軸線方向位置をより微細に調整できるようになる。なお、図示された例とは異なり、載置面１６ａが台座１６の周方向の一部のみにおいて傾斜していて、残りの載置面１６ａが平面であってもよい。なお、図示された例において、載置面１６ａの傾斜は概ね一定であるものの、本発明はそのような構成例に限定されない。
【００２５】
図５は、第５の実施形態に係る回転角度検出器１０を示す分解斜視図である。本実施形態においては、台座１６の内径Ｄ１が、回転体１４の外径Ｄ２よりも大きくなるように各々の部材が寸法決めされる。このような実施形態によれば、回転体１４を回転軸１２に取付けたまま台座１６を容易に着脱できるようになる。また、両端面に段部が形成された台座の場合には、台座１６の反転を容易にする効果が得られる。
【００２６】
図６は、本発明に係る回転角度検出器１０を回転機械に適用する場合の例を示す斜視図である。図示されるように、台座１６は、回転機械（図示せず）の固定子側の支持体３０に固定される。台座１６は、ねじ留め、接着などの公知の手段によって支持体３０に固定される。支持体３０は、例えば回転機械のハウジングに対して固定されうる。このような支持体３０を使用することによって、回転機械それ自体の構成に変更を加えることなく台座１６を取付けられるようになる。なお、図示された例においては、第１の実施形態に係る回転角度検出器１０を使用しているものの、他の実施形態に係る回転角度検出器も同様に適用できることが当業者には理解できるであろう。
【００２７】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、他の実施形態によっても本発明の意図される作用効果を奏することができることは当業者に自明である。特に、本発明の範囲を逸脱することなく前述した実施形態の構成要素を削除ないし置換することが可能であるし、公知の手段をさらに付加することもできる。また、本明細書において明示的又は暗示的に開示される複数の実施形態の特徴を任意に組合せることによっても本発明を実施できることは当業者に自明である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    回転角度検出器
１２    回転軸
１２ａ    回転軸線
１４    回転体
１４ａ    被検出部
１６    台座
１６ａ    載置面
１６ａ１〜１６ａ４    段部
１６ｂ    底面
１６ｂ１〜１６ｂ４    段部
１８    検出体
１８ａ    対向面
２０    台座
２２    載置部
２２ａ    載置面
２４    取付部
３０    支持体
【図１Ａ】
2015158423.tif 000003
【図１Ｂ】
2015158423.tif 000004
【図２】
2015158423.tif 000005
【図３Ａ】
2015158423.tif 000006
【図３Ｂ】
2015158423.tif 000007
【図４】
2015158423.tif 000008
【図５】
2015158423.tif 000009
【図６】
2015158423.tif 000010
【図７】
2015158423.tif 000011
【図８】
2015158423.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月14日(2015.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
図８は、別の関連技術に係る回転角度検出器１００を示す斜視図である。この関連技術においては、スペーサ１１０を使用する代わりに、肉厚が大きい台座１０６’を使用している。比較のため、肉厚Ｔ１を有する図７の台座１０６の載置面１０６ａの位置を破線で示している。台座１０６’は、肉厚Ｔ１よりも大きい肉厚Ｔ２を有する。それにより、台座１０６’の載置面１０６ａ’及び載置面１０６ａ’に固定される検出体１０８は、肉厚の差の分だけ高い位置に配置されるようになる。したがって、このような肉厚の異なる複数の台座を選択的に採用することによって、回転軸線１０２ａに対して平行な方向における検出体１０８の、被検出部１０４ａに対する位置を調整することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願の１番目の態様によれば、被検出部を外周に有していて回転軸線の回りに回転可能な回転体と、前記被検出部に対向するように半径方向外側に設けられる検出体と、前記検出体が載置されるようになっていて前記回転軸線の周囲に延在する載置面を有する台座と、備えた回転角度検出器において、前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、回転角度検出器が提供される。
本願の２番目の態様によれば、１番目の態様に係る回転角度検出器において、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って段階的に変化するように、前記台座の前記載置面に複数の段部が形成される。
本願の３番目の態様によれば、１番目の態様に係る回転角度検出器において、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って連続的に変化するように、前記台座の前記載置面が傾斜している。
本願の４番目の態様によれば、３番目の態様に係る回転角度検出器において、前記検出体の、前記台座の載置面に対向する対向面が、前記台座の前記載置面の傾斜に対応して傾斜している。
本願の５番目の態様によれば、１番目から４番目のいずれかの態様に係る回転角度検出器において、前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における、前記台座の、前記載置面とは反対側に位置する面と、前記被検出部との間の距離が、前記台座の周方向に沿って変化するように形成される。
本願の６番目の態様によれば、１番目から５番目のいずれかの態様に係る回転角度検出器において、前記台座が、前記回転体の外径よりも大きい内径を有する。
本願の７番目の態様によれば、１番目から６番目の態様のいずれかに係る回転角度検出器を備えた回転機械が提供される。
これら及び他の本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面に示される本発明の例示的な実施形態に係る詳細な説明を参照することによって、より明らかになるであろう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出部を外周に有していて回転軸線の回りに回転可能な回転体と、
前記被検出部に対向するように半径方向外側に設けられる検出体と、
前記検出体が載置されるようになっていて前記回転軸線の周囲に延在する載置面を有する台座と、
備えた回転角度検出器において、
前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、回転角度検出器。
【請求項２】
前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って段階的に変化するように、前記台座の前記載置面に複数の段部が形成される、請求項１に記載の回転角度検出器。
【請求項３】
前記回転軸線に対して平行な方向における前記載置面と前記被検出部との間の距離が前記台座の周方向に沿って連続的に変化するように、前記台座の前記載置面が傾斜している、請求項１に記載の回転角度検出器。
【請求項４】
前記検出体の、前記台座の載置面に対向する対向面が、前記台座の前記載置面の傾斜に対応して傾斜している、請求項３に記載の回転角度検出器。
【請求項５】
前記台座は、前記回転軸線に対して平行な方向における、前記台座の、前記載置面とは反対側に位置する面と、前記被検出部との間の距離が、前記台座の周方向に沿って変化するように形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の回転角度検出器。
【請求項６】
前記台座が、前記回転体の外径よりも大きい内径を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転角度検出器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の回転角度検出器を備えた回転機械。