(57)【要約】【課題】回転体の回転状態の検出精度の向上、コストの低減化及び機構の小型化を図ることが可能な回転体の回転状態検出機構、並びに、当該回転状態検出機構を内蔵したセンサ軸受を提供する。【解決手段】磁性素材を材料として形成された回転体２と、回転体の回転状態を磁気変化により検出する磁気センサ４と、回転体と対向可能に配置された磁石６と、電源装置から磁気センサに電力を供給すると共に、磁気センサが検知した磁気変化を示す検出信号を信号処理部に送信するプリント配線板８を備えた回転体の回転状態検出機構であって、プリント配線板には、磁気センサがプリント配線板と一体を成して取り付けられ、磁気センサと対向可能な位置へ磁石を取り付ける磁石取付部８ｈが設けられており、磁石は、磁石取付部に取り付けられた状態で、磁極部分６ａを磁気センサと密着させて位置決めされていると共に、磁気センサを介して回転体に対して磁気を作用させている。【選択図】図１
2008070310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性素材を材料として形成された回転体と、当該回転体の回転状態を磁気変化により検出する磁気センサと、回転体と対向可能に配置された磁石と、所定の電源装置から磁気センサに対して電力を供給するとともに、当該磁気センサが検知した磁気変化を示す検出信号を所定の信号処理部に送信するためのプリント配線板を備えた回転体の回転状態検出機構であって、
プリント配線板には、磁気センサが当該プリント配線板と一体を成して取り付けられているとともに、当該磁気センサと対向可能な位置へ磁石を取り付けるための磁石取付部が設けられており、磁石は、当該磁石取付部に取り付けられた状態において、磁極部分を磁気センサと密着させて位置決めされているとともに、当該磁気センサを介して回転体に対して磁気を作用させていることを特徴とする回転体の回転状態検出機構。
【請求項２】
プリント配線板には、磁石取付部として、当該プリント配線板の磁気センサ取付側からその反対側までを貫通する貫通孔、又は、当該磁気センサ取付側から所定の深さで凹状に形成された収容穴のいずれかが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転体の回転状態検出機構。
【請求項３】
貫通孔及び格納穴は、その内郭形状が磁石の外郭形状と略同一を成して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転体の回転状態検出機構。
【請求項４】
回転体は、回転することにより磁石によって作用される磁気状態を変化させることが可能な所定形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転体の回転状態検出機構。
【請求項５】
所定の回転軸を回転自在に支持し、相対回転可能に対向して配置された一対の回転輪及び静止輪と、当該回転輪の回転状態を磁気変化により検出するセンサ機構を備えたセンサ軸受であって、
センサ機構として、請求項１〜４のいずれかに記載の回転体の回転状態検出機構が内蔵されていることを特徴とするセンサ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)を検出するための機構に関し、特に、その検出精度の向上を図るとともに、製造コストの低減化及び機構の小型化を図ることが可能な回転体の回転状態検出機構、並びに、当該回転状態検出機構を内蔵したセンサ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁気状態の変化、例えば、磁束密度の変化を検知することにより、回転体若しくは移動体の位置や角度などを検出する各種の機構が知られている。かかる検出機構は、例えば、磁石を可動側(回転体本体や移動体本体など)、あるいは、固定側(ハウジングやケースなど)のいずれに配置するかによって２つの方式に大別することができる。一例として、図３には、磁石を可動側に配置した検出機構が示されており、図４には、磁石を固定側に配置した検出機構が示されている。
【０００３】
図３に示す検出機構(以下、第１検出機構という)は、外周部にＮ極とＳ極を交互に着磁させたリング状の多極磁石３０と、当該多極磁石３０の各磁極面３０ａと対向可能にプリント配線板３２へ取り付けられた磁気センサ３４とで構成されている。なお、プリント配線板３２は、所定の電源装置(図示しない)から磁気センサ３４に対して電力を供給するとともに、当該磁気センサ３４が検知した磁気変化(一例として、磁束密度の変化)を示す検出信号を所定の信号処理部(図示しない)に対して送信している。
【０００４】
かかる第１検出機構においては、多極磁石３０が回転すると、磁気センサ３４に対する磁極(Ｎ極及びＳ極)の位置が交互に連続して変化する。このとき、磁気センサ３４を通過する磁束の磁束密度が連続的に変化し、かかる変化を当該磁気センサ３４で検知することで、多極磁石３０の位置や角度などを検出することができる。そして、その検出信号(データ)をプリント配線板３２へ出力し、さらに信号処理部(図示しない)に送信して単位時間当たりの多極磁石３０の位置や角度などの変動量を演算処理することで、当該多極磁石３０の回転速度、回転角度及び回転方向などを検出(計測)することが可能となる。
【０００５】
また、図４に示す検出機構(以下、第２検出機構という)は、所定の磁性素材を材料として形成された磁性体３６と、当該磁性体３６と対向可能に配置された磁気センサ３２及び磁石(いわゆる、バイアス磁石)３８とで構成されている。なお、磁性体３６は、例えば、スリット状や冠状など所定の形状に形成することができるが、図４においては、歯車状を成す磁性体３６を一例として示している。また、磁気センサ３２は、上述した図３に示す検出機構と同様のプリント配線板３２へ取り付けられている。
【０００６】
かかる第２検出機構においては、歯車状を成す磁性体３６が回転すると、当該歯車の歯の部分３６ａと谷の部分３６ｂとが交互に連続して磁石(バイアス磁石)３８の磁極面３８ａと対向する。この場合、磁性体３６と磁石(バイアス磁石)３８との間の間隔が連続して変化するため、磁性体３６と磁石(バイアス磁石)３８との間に生じる磁界が連続的に変化する。
【０００７】
このとき、磁気センサ３４を通過する磁束の磁束密度が連続的に変化し、かかる変化を当該磁気センサ３４で検知することで、歯車状を成す磁性体３６の位置や角度などを検出することができる。そして、その検出信号(データ)をプリント配線板３２へ出力し、さらに信号処理部(図示しない)に送信して単位時間当たりの磁性体３６の位置や角度などの変動量を演算処理することで、当該磁性体３６の回転速度、回転角度及び回転方向などを検出(計測)することが可能となる。
【０００８】
ところで、近年、装置の小型化に伴い、当該装置に組み込まれる部品、例えば、上述したような第１検出機構及び第２検出機構を構成する磁気センサも小型化が進んでいる。このため、かかる磁気センサは、アキシャルタイプ(部品リードをプリント配線板に設けられたスルーホールに通し、はんだ付け接続するタイプ)から、表面実装タイプ(部品リードをプリント配線板に設けられたパッドにはんだ付け接続するタイプ)に主流が移ってきている。
【０００９】
また、従来から、転がり軸受あるいはすべり軸受において、例えば、自動車の電動式パワーステアリング装置や車輪支持装置などに組み込まれる軸受のように、軸受の回転状態(回転速度、回転角度及び回転方向など)を検出するための磁気センサを内蔵した各種のセンサ軸受が知られている(特許文献１及び特許文献２参照)。上述した第１検出機構及び第２検出機構、すなわち、磁気センサを用いた回転速度等の検出機構は、特許文献１及び特許文献２に開示されたセンサ軸受においても、センサ機構の一例として適用されている。そして、上述した小型化の進行により、かかるセンサ軸受に内蔵される磁気センサに対しても小型化の要求があり、アキシャルタイプから表面実装タイプへ移行することが求められている。
【００１０】
上述したように、磁束密度の変化を検出する磁気センサ３４は、第１検出機構及び第２検出機構のいずれにおいても、回転体(例えば、多極磁石３０や磁性体３６)の位置や角度などを検出することができる。この場合、例えば、第２検出機構(固定側に磁気センサと磁石(バイアス磁石)を配置し、可動側に磁性体を配置する機構)においては、磁性体と磁石との間に生じる磁界の変化、具体的には磁束密度の変化に対する磁気センサの検出精度を向上させるために、磁石と磁気センサとの間隔をより狭めること、すなわち、磁石を可能な限り磁気センサに接近させて配置する必要がある。
【特許文献１】特開平１１−３２６３５３号公報
【特許文献２】特開平１１−３０３８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、かかる検出機構において、磁気センサをアキシャルタイプから表面実装タイプへ移行させた場合、磁石を当該磁気センサに接近させて配置することが困難となってしまう虞がある。例えば、図２に示す検出機構のように、磁気センサ３４を表面実装タイプとした場合、磁石(バイアス磁石)３８は、当該磁気センサ３４に干渉せず、且つ、磁性体３６と対向可能に位置付けるため、プリント配線板３２の磁気センサ３４の実装面(同図の上側の面)３２ａとは反対側の面(同図の下側の面)３２ｂへ磁極面３８ａを当接させて、取り付けることが必要となる。
【００１２】
このように磁気センサ３４と磁石(バイアス磁石)３８とを配置した場合、両者の間には、少なくともプリント配線板３２の厚さ(図２の上下方向の距離)以上の間隔(ギャップ)Ｇが、必然的に生じてしまう。この結果、磁気センサ３４を通過する磁束の磁束密度が低下し、当該磁束密度の変化に対する磁気センサの検出精度の低下を招いてしまう。この場合、図２に示す検出機構(磁気センサ３４を表面実装タイプとした検出機構)において、アキシャルタイプの磁気センサと同レベルの検出精度を維持するためには、より磁力の強い磁石(バイアス磁石)を使用する必要があり、その分だけコストが上昇してしまう。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、回転体の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図るとともに、コストの低減化及び機構の小型化を図ることが可能な回転体の回転状態検出機構、並びに、当該回転状態検出機構を内蔵したセンサ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明に係る回転体の回転状態検出機構は、磁性素材を材料として形成された回転体と、当該回転体の回転状態を磁気変化により検出する磁気センサと、回転体と対向可能に配置された磁石と、所定の電源装置から磁気センサに対して電力を供給するとともに、当該磁気センサが検知した磁気変化を示す検出信号を所定の信号処理部に送信するためのプリント配線板を備えている。この場合、プリント配線板には、磁気センサが当該プリント配線板と一体を成して取り付けられているとともに、当該磁気センサと対向可能な位置へ磁石を取り付けるための磁石取付部が設けられており、磁石は、当該磁石取付部に取り付けられた状態において、磁極部分を磁気センサと密着させて位置決めされているとともに、当該磁気センサを介して回転体に対して磁気を作用させている。
このような構成によれば、磁気センサを通過する磁束の磁束密度を大きくすることができ、当該磁束密度の変化に対する磁気センサの検知精度を高めることができる。この結果、回転体の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図ることができる。
【００１５】
また、プリント配線板には、磁石取付部として、当該プリント配線板の磁気センサ取付側からその反対側までを貫通する貫通孔、又は、当該磁気センサ取付側から所定の深さで凹状に形成された収容穴のいずれかが設けられている。
このようにプリント配線板に対して磁石取付部を設けることで、当該プリント配線板８に対して磁石６を取り付ける際の位置決め、及び取り付け作業を容易に行うことができ、作業効率(生産性)を向上させることができる。
【００１６】
なお、この場合、貫通孔及び格納穴は、その内郭形状が磁石の外郭形状と略同一を成して形成されている。これにより、磁石を貫通孔及び格納穴の中へ隙間なく内嵌することで、当該磁石をプリント配線板へ容易に固定することができる。
【００１７】
また、この場合、回転体は、回転することにより磁石によって作用される磁気状態を変化させることが可能な所定形状に形成されている。回転体をこのような形状とすることで、回転体が回転した際、当該回転体と磁石との間の磁束の磁束密度を連続的に変化させることができ、その変化を磁気センサで検知させることができる。
【００１８】
また、このような目的を達成するために、本発明に係るセンサ軸受は、所定の回転軸を回転自在に支持し、相対回転可能に対向して配置された一対の回転輪及び静止輪と、当該回転輪の回転状態を磁気変化により検出するセンサ機構を備えている。かかるセンサ軸受においては、センサ機構として、上述したいずれかの回転体の回転状態検出機構が内蔵されている。
このような構成によれば、回転輪の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図るとともに、センサ軸受の製造コストの低減化、及びセンサ軸受の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る回転体の回転状態検出機構によれば、磁石と磁気センサとを密着配置させることで、回転体の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図るとともに、製造コストの低減化及び機構の小型化を図ることができる。
また、本発明に係るセンサ軸受によれば、センサ機構として、かかる回転体の回転状態検出機構を内蔵させることで、回転輪の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図るとともに、製造コストの低減化及びセンサ軸受の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る回転体の回転状態検出機構、並びに、センサ機構として、かかる回転体の回転状態検出機構が内蔵されたセンサ軸受について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１には、本実施形態に係る回転体の回転状態検出機構(以下、単に検出機構という)が示されており、当該検出機構には、磁性素材を材料として形成された回転体２と、当該回転体２の回転状態を磁気変化により検出する磁気センサ４と、回転体２と対向可能に配置された磁石６と、所定の電源装置(図示しない)から磁気センサ４に対して電力を供給するとともに、当該磁気センサ４が検知した磁気変化を示す検出信号を所定の信号処理部(図示しない)に送信するためのプリント配線板８とが備えられている。
【００２２】
この場合、回転体２としては、回転することにより磁石６によって作用される磁気状態を変化させること、例えば、磁石６との間に生じる磁束の磁束密度を変化させることが可能な所定形状であれば、その具体的な形状は特に限定されない。例えば、歯車状、スリット状、及び冠状の軸や円筒、あるいは、表面に対してスプライン加工やセレーション加工などを施した軸や円筒などであればよい。なお、図１には、回転体２として、所定の回転軸(図示しない)を中心として回転する歯車状の磁性体が適用された構成が、一例として示されている。
【００２３】
図１に示す構成において、磁石６は、歯車状を成す回転体２の外周部と対向可能となるように、プリント配線板８に対して取り付けられている。
この場合、磁石６の大きさ、形状などは、例えば、検出機構が搭載される装置や内蔵される装置の大きさや、プリント配線板８の形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、円柱状、角柱状、リング状及び板状など、各種の形状の磁石６を選択的に適用すればよい。図１に示す構成においては、一例として、プリント配線板８の幅(同図の左右方向の距離)よりも小さな外径を成す円柱状の永久磁石が適用されており、当該磁石６は、対向する回転体２の外周部に対する対向面(磁極面(図１の上側の面))６ａがＮ極若しくはＳ極に着磁されている。
【００２４】
また、磁石６が有する磁気力の大きさは、例えば、磁気センサ４の感度などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
なお、磁石６として、永久磁石に代えて、例えば、検出機構の使用状況や使用状態などに応じて、検出時に磁力を有する電磁石などの一時磁石を適用してもよい。
【００２５】
かかる検出機構において、プリント配線板８には、その一方側の面(図１の上側の面)８ａに対し、磁気センサ４が当該プリント配線板８と一体を成して取り付けられている。図１に示す構成において、一例として、プリント配線板８は、長方形の略平板状を成しているとともに、磁気センサ４は、直方体状を成して構成されている。そして、磁気センサ４は、プリント配線板８の一方側の面８ａにはんだ付けされることにより、当該プリント配線板８と一体を成して固定されている。このように、磁気センサ４は、いわゆる表面実装形として構成されている。
【００２６】
なお、プリント配線板８及び磁気センサ４の大きさ及び形状などは、例えば、検出機構の大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、磁気センサ４のプリント配線板８への固定方法は、上述したはんだ付けによる固定に限定されず、この他にも例えば、接着や圧入などにより磁気センサ４をプリント配線板８に対して固定してもよい。
【００２７】
また、プリント配線板８には、磁気センサ４と対向可能な位置へ磁石６を取り付けるための磁石取付部８ｈが設けられている。図１に示す構成において、プリント配線板８には、一例として、当該プリント配線板８の磁気センサ４取付側(同図の上側)からその反対側(同図の下側)までを貫通する貫通孔が磁石取付部８ｈとして形成されている。この場合、貫通孔(磁石取付部)８ｈは、その内郭形状(内周部の形状)が磁石６の外郭形状(軸方向に対する垂直断面の外周形状)と略同一の形状、具体的には、円柱状を成す磁石６の外径と略同一の内径の円筒状を成して形成されている。
なお、磁石取付部(貫通孔)８ｈの形成方法は、特に限定されず、例えば、プレス加工により、プリント配線板８の成形と同時に形成してもよいし、プリント配線板８の成形後に、切削加工や打ち抜き加工などを施すことにより形成してもよい。
【００２８】
そして、プリント配線板８の貫通孔８ｈに対し、磁気センサ４の取付側(図１の上側)とは反対側(同図の下側)から磁石６を当該貫通孔８ｈへ挿入し、磁気センサ４の回転体２に対する対向面(同図の上面)とは反対側の面(同図の下面)に磁極面が当接するまで、磁石６を貫通孔８ｈへ嵌め込む。これにより、磁石６は、貫通孔８ｈへ隙間なく内嵌され、当該磁石６をプリント配線板８に対して容易に固定することができる。すなわち、この状態において、磁石６は、磁極部分(磁極面６ａ)を磁気センサ４と密着させて位置決めされているとともに、当該磁気センサ４を介して回転体２と対向し、当該回転体２に対して磁気を作用させている。
なお、磁石６を内嵌した後、接着剤等で接着すると、固定力が向上するのでさらに好ましい。また、磁石６は、貫通孔８ｈへ隙間なく内嵌するだけでなく、例えば、隙間がある状態で内挿し、接着剤のみで固定してもよい。
【００２９】
このように磁石６を磁気センサ４と密着させてプリント配線板８の貫通孔８ｈに取り付けることで、当該磁石６と磁気センサ４との間の間隔(ギャップ(図２に示す距離Ｇ))を完全に無くすことができる。この結果、磁気センサ４と回転体２との間の間隔が同一距離を成して構成された検出機構(例えば、図２に示す従来の検出機構)と比較して、当該ギャップＧ(図２)の分だけ、磁石６を回転体２と近接配置させることができ、磁石６と回転体２との間の間隔を小さくすることができる。
【００３０】
このような構成において、歯車状を成す回転体(磁性体)２が回転すると、当該歯車の歯の部分２ａと谷の部分２ｂとが、交互に連続して磁石６の磁極面６ａと磁気センサ４を介して対向する。この場合、回転体２と磁石６との間の間隔が連続して変化するため、磁石６が回転体２に対して作用させる磁気の状態、具体的には、回転体２と磁石６との間の磁束の磁束密度が連続的に変化する。
【００３１】
この際、上述したように、磁石６を磁気センサ４と密着配置させることで、別の捉え方をすれば、磁石６と回転体２とを近接配置させ、両者間の間隔を小さくすることで、磁石６から出る磁力線の磁束は、略欠落(ロス)することなく、磁気センサ４を通過し、回転体２へと至ることになる。すなわち、磁気センサ４を通過する磁束の磁束密度、すなわち、磁気センサ４の検知対象となる磁束の磁束密度を大きくすることができる。これにより、磁束密度の変化に対する磁気センサ４の検知精度を高めることができる。
【００３２】
この結果、磁気センサ４が検知した磁束密度の変化を示す検出信号(データ)をプリント配線板８へ出力し、さらに信号処理部(図示しない)に送信して単位時間当たりの回転体２の位置や角度などの変動量を演算処理することで、かかる回転体２の回転速度、回転角度及び回転方向などを正確かつ確実に検出(計測)することができる。
【００３３】
また、磁石６を磁気センサ４と密着配置させることで、磁気力の小さな磁石６を用いた場合であっても、磁気センサ４を通過し、回転体２へと至る磁束の欠落(ロス)を少なくすることができる。このため、磁気センサ４の検知対象となる磁束の磁束密度を十分に確保することができ、当該磁束密度の変化に対する磁気センサ４の検知精度を高めることができる。また、この場合には、例えば、上述した従来の検出機構(図２)よりも磁気力が小さく安価な磁石を用いることができ、その分だけ検出機構の製造コストを低減させることができる。
【００３４】
さらに、磁石６を磁気センサ４と密着配置させることで、当該磁石６と磁気センサ４との間の間隔(ギャップ(図２に示す距離Ｇ))を完全に無くすことができ、その分だけ磁気センサ４及び磁石６と一体化されたプリント配線板８の厚み(図１の上下方向の距離)を小さくすることができる。この結果、検出機構を薄型化することができ、ひいては、当該検出機構が搭載される装置を小型化することができる。
【００３５】
例えば、磁石６の磁気力が磁気センサ４の感度(検知レベル)を十分に満たす程度に大きい場合、当該磁石６のサイズを小さくしても、回転体２に対して所定の磁気力を作用させることができ、当該磁気センサ４の検知のために必要な磁束を得ることができる。このため、かかる磁石６は、その厚み(図１の上下方向の距離)をプリント配線板８の厚みと同一、若しくは、それよりも小さく設定して構成することができる。この場合、磁石６を貫通孔(磁石取付部)８ｈに完全に埋め込む(収容する)ことで、プリント配線板８の磁気センサ４の取付面８ａとは反対側の面(裏面(図１の下側の面))８ｂを平坦面状にすることも可能となる。これにより、例えば、かかる検出機構を各種の装置へ搭載する場合における組込自由度を高めることができるとともに、作業効率(生産性)を向上させることができる。
【００３６】
また、この場合には、磁石収容部８ｈとして、貫通孔に代えて、プリント配線板８の磁気センサ４取付側(取付面８ａ(図１の上面)側)から所定の深さ(同図の上下方向の距離)で凹状に形成された収容穴を設けてもよい。なお、磁石取付部(収容穴)８ｈは、その内郭形状(内周部の形状)が磁石６の外郭形状(軸方向に対する垂直断面の外周形状)と略同一の形状(例えば、円柱状を成す磁石６の外径と略同一の内径の円筒状)を成して形成すればよい。さらに、磁石取付部(収容穴)８ｈの形成方法は、特に限定されず、例えば、プレス加工により、プリント配線板８の成形と同時に形成してもよいし、プリント配線板８の成形後に、切削加工や打ち抜き加工などを施すことにより形成してもよい。
【００３７】
このように、磁石収容部８ｈとして磁石取付部(収容穴)８ｈを設けた場合には、まず、プリント配線板８の磁石取付部(収容穴)８ｈに対し、磁気センサ４の取付側(図１の上側)から磁石６を当該磁石取付部(収容穴)８ｈへ挿入し、その底部に当接するまで、当該磁石６を磁石取付部(収容穴)８ｈへ嵌め込む。これにより、磁石６は、貫通孔８ｈの中へ隙間なく内嵌され、当該磁石６をプリント配線板８に対して容易に固定することができる。そして、磁気センサ４を回転体２に対する対向面(図１の上面)とは反対側の面(同図の下面)が磁石６の磁極面６ａと当接するように、プリント配線板８に対して位置付けて、例えば、はんだ付けや接着などにより固定する。
この状態において、磁石６は、磁気センサ４と密着して位置決めされるとともに、当該磁気センサ４を介して回転体２と対向し、当該回転体２に対して磁気を作用させている。
【００３８】
なお、上述した本実施形態において、磁石取付部(貫通孔あるいは収容穴)８ｈは、その内郭形状(内周部の形状)を磁石６の外郭形状(軸方向に対する垂直断面の外周形状)と略同一の形状として構成しているが、例えば、磁石取付部８ｈの内郭形状は、磁石６の外郭形状よりも大きな所定形状としてもよい。この場合には、磁石取付部(貫通孔あるいは収容穴)８ｈに磁石６を挿入し、例えば、当該磁石取付部８ｈと磁石６との間の隙間に接着剤などを充填することで、両者を接合固定すればよい。
【００３９】
また、上述した本実施形態のように、プリント配線板８に対して磁石取付部(貫通孔あるいは収容穴)８ｈを設けることで、当該プリント配線板８に対して磁石６を取り付ける際の位置決め、及び取り付け作業を容易に行うことができ、作業効率(生産性)を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、回転体２として、歯車状を成す磁性体を適用した場合を一例として想定し、当該回転体２と磁石６とを回転体２の径方向に相互に対向して配置する構成としたが(図１)、これらを回転体２の軸方向に相互に対向して配置する構成としてもよい。
【００４１】
例えば、回転体２として、冠状を成す磁性体を適用し、当該冠状の回転体２の角の部分(別の捉え方をすれば、隣り合う角の間の空間部分)が磁石６の磁極面６ａと対向するように、当該回転体２と磁石６とを配置してもよい。これにより、当該回転体(磁性体)２が回転すると、角部分と空間部分とが交互に連続して磁石６の磁極面６ａと磁気センサ４を介して対向し、回転体２と磁石６との間の間隔が連続して変化する。この場合、磁石６が回転体２に対して作用させる磁気の状態、具体的には、回転体２と磁石６との間の磁束の磁束密度が連続的に変化する。すなわち、磁気センサ４を通過する磁束の磁束密度が連続的に変化するため、当該磁束密度の変化を磁気センサ４で検知することで、回転体２の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)を検出する構成とすればよい。
【００４２】
また、本実施形態に係る検出機構を、例えば、すべり軸受、あるいは転がり軸受に内蔵させることで、当該軸受の回転輪の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)を検出するセンサ機構を備えたセンサ軸受を構成することができる。この場合、かかるセンサ軸受は、所定の回転軸を回転自在に支持し、相対回転可能に対向して配置された一対の回転輪及び静止輪と、当該回転輪の回転状態を検出するセンサ機能を備えており、当該センサ機構として、本実施形態に係る検出機構を内蔵させればよい。例えば、回転輪を磁性素材を材料として形成し、その軸方向の一方側の側面にスプライン加工やセレーション加工を施し当該側面に所定の凹凸部を設け、当該凹凸部と磁石とが対向するように、当該磁石が磁気センサと密着配置されたプリント配線板を位置付ければよい。
【００４３】
このように構成することで、回転輪が回転すると、側面の凹凸部が、交互に連続して磁石６の磁極面６ａと磁気センサ４を介して対向する。この場合、回転輪と磁石との間の間隔が連続して変化し、回転輪と磁石との間の磁束の磁束密度、すなわち、磁気センサ４を通過する磁束の磁束密度が連続的に変化するため、かかる磁束密度の変化を磁気センサで検知することで、回転輪の位置や角度などを検出することができる。
そして、その検出信号(データ)をプリント配線板へ出力し、さらに信号処理部に送信して単位時間当たりの回転輪の位置や角度などの変動量を演算処理することで、かかる回転輪の回転速度、回転角度及び回転方向などを、正確かつ確実に検出(計測)することができる。
【００４４】
このように、センサ機構として、かかる回転体の回転状態検出機構を内蔵させることで、回転輪の回転状態(例えば、回転速度、回転角度及び回転方向など)の検出精度の向上を図るとともに、センサ軸受の製造コストの低減化、及びセンサ軸受の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転体の回転状態検出機構の構成例を示す断面図。
【図２】従来の回転体の回転状態検出機構の構成例を示す断面図。
【図３】従来の回転体の回転状態検出機構であって、磁石を可動側に配置した構成例を示す概念図。
【図４】従来の回転体の回転状態検出機構であって、磁石を固定側に配置した構成例を示す概念図。
【符号の説明】
【００４６】
２  回転体
４  磁気センサ
６  磁石
６ａ  磁極部分(磁極面)
８  プリント配線板
８ｈ  磁石取付部
【図１】
2008070310.tif 000003
【図２】
2008070310.tif 000004
【図３】
2008070310.tif 000005
【図４】
2008070310.tif 000006