(57)【要約】【課題】永久磁石を保持したホルダを回転軸にガタなく、取り付けることができるようにし、かつ着脱を容易とする。【解決手段】回転軸１０の先端を切り欠いて断面Ｄ字形とし、その切り欠き１１と軸心を挟んで反対側であって先端から離れた位置に軸心に直角に溝１２を形成する。ホルダ２０は円柱状とされ、その一端面２０ａに永久磁石３０が取り付けられ、その中心に他端面２０ｂから回転軸挿入穴２２が形成され、その回転軸挿入穴２２と交差するように周面２０ｃから抜け止めバネ挿入穴２３が形成される。回転軸挿入穴２２の底は回転軸１０の先端と合致する形状とされる。抜け止めバネ挿入穴２３から挿入された抜け止めバネ４０が回転軸挿入穴２２に挿入された回転軸１０の溝１２に係合することにより、回転軸１０の先端にホルダ２０が押し付けられ、かつ回り止め固定されて取り付けられ、係合を解除することにより取り外し可能とされる。【選択図】図２
2009133715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を保持したホルダが回転軸に取り付けられ、前記永久磁石の回転に伴う磁界の変化を回転軸に対する固定側に配置した磁気センサで検出することにより回転軸の回転角度を検出する回転角度センサの回転軸への取り付け構造であって、
前記回転軸の先端を切り欠いて断面Ｄ字形とし、その切り欠きと軸心を挟んで反対側であって切り欠きよりも前記先端から離れた位置に前記軸心に直角に溝を形成し、
前記ホルダは円柱状とされて、その一端面に前記永久磁石が取り付けられ、その中心に他端面から回転軸挿入穴が形成され、その回転軸挿入穴と交差するように周面から抜け止めバネ挿入穴が形成されており、
前記回転軸挿入穴の底は前記回転軸の先端と合致する形状とされ、
前記抜け止めバネ挿入穴から挿入された抜け止めバネが、前記回転軸挿入穴に挿入された前記回転軸の前記溝に係合することにより、前記回転軸の先端に前記ホルダが押し付けられ、かつ前記回転軸に対して回り止め固定されて前記ホルダが取り付けられる構造とされ、
前記係合を解除することにより、前記回転軸から前記ホルダを取り外し可能とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。
【請求項２】
請求項１記載の回転角度センサの取り付け構造において、
前記抜け止めバネはＬ字形をなす一対の脚部と、それら脚部の一端側を連結する連結部とよりなり、
前記抜け止めバネ挿入穴は前記周面に周方向に延伸する開口を有し、前記一端面から遠ざかるように傾斜して形成されており、
前記開口より前記一端面側の前記周面に一対の凹部が形成され、
前記抜け止めバネは前記連結部側から前記抜け止めバネ挿入穴に挿入されて前記一対の脚部の各他端がそれぞれ前記凹部に位置決めされ、
前記連結部が前記溝に位置して前記連結部と前記一対の脚部とで囲まれた領域に前記回転軸が位置され、
前記抜け止めバネを前記抜け止めバネ挿入穴に挿入した際、Ｌ字が押し広げられた前記一対の脚部の弾性復元力が前記溝と前記一対の凹部とを引き寄せるように作用する構造とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。
【請求項３】
請求項２記載の回転角度センサの取り付け構造において、
前記抜け止めバネを前記抜け止めバネ挿入穴に押し込むことで、前記連結部が前記回転軸の外周より外に移動して前記係合が解除される構造とされていることを特徴とする回転角度センサの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は回転軸の回転角度を検出する回転角度センサの回転軸への取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸に永久磁石を取り付け、回転軸と共に永久磁石が回転変位するようにして、その回転に伴う磁界の変化を回転軸に対する固定側に配置した磁気センサで検出することにより回転軸の回転角度を検出する非接触型の回転角度センサが従来より知られている。
【０００３】
特許文献１にはこのような回転角度センサが記載されており、特許文献１では永久磁石は回転軸の一端に接着剤により接着固定されて取り付けられている。
【特許文献１】特開平５−２０３４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、このように回転軸に永久磁石を直接、接着固定したり、あるいは永久磁石を保持したホルダ等を回転軸に接着固定するというような接着剤を用いる方法では、一旦、取り付けた後に取り外すのは容易ではなく、例えばメンテナンスなどで取り外したい場合に取り外すことができないといった問題が生じる。
【０００５】
一方、回転軸に、回転軸と共に回転するように部品を取り付ける方法としては、例えば部品に設けた穴に回転軸を圧入する方法や部品に設けた貫通穴に回転軸を挿通してその先端をかしめる方法があり、さらには部品に設けた穴に回転軸を挿入して部品の側面からネジにより径方向に回転軸を押圧して固定する方法、部品の側面からピンを挿入してピンで回転軸を固定する方法等がある。
【０００６】
しかしながら、圧入やかしめは接着剤を用いる場合と同様、一旦、取り付けた後の取り外しは容易ではなく、またネジやピンを用いる方法では部品の側面に十分な空間がないと、ネジを回したり、ピンを抜き取る作業を行うことができないといった問題がある。
【０００７】
この発明の目的はこのような状況に鑑み、回転角度センサにおける可動側（回転部位）を構成する永久磁石を保持したホルダを回転軸にガタなく、しっかりと取り付けることができ、かつ着脱が容易な取り付け構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明によれば、永久磁石を保持したホルダが回転軸に取り付けられ、永久磁石の回転に伴う磁界の変化を回転軸に対する固定側に配置した磁気センサで検出することにより回転軸の回転角度を検出する回転角度センサの回転軸への取り付け構造において、回転軸の先端を切り欠いて断面Ｄ字形とし、その切り欠きと軸心を挟んで反対側であって切り欠きよりも前記先端から離れた位置に軸心に直角に溝を形成し、ホルダは円柱状とされて、その一端面に永久磁石が取り付けられ、その中心に他端面から回転軸挿入穴が形成され、その回転軸挿入穴と交差するように周面から抜け止めバネ挿入穴が形成されており、回転軸挿入穴の底は回転軸の先端と合致する形状とされ、抜け止めバネ挿入穴から挿入された抜け止めバネが回転軸挿入穴に挿入された回転軸の前記溝に係合することにより、回転軸の先端にホルダが押し付けられ、かつ回転軸に対して回り止め固定されてホルダが取り付けられる構造とされ、前記係合を解除することにより、回転軸からホルダを取り外し可能とされる。
【０００９】
請求項２の発明では請求項１の発明において、抜け止めバネはＬ字形をなす一対の脚部と、それら脚部の一端側を連結する連結部とよりなり、抜け止めバネ挿入穴は前記周面に周方向に延伸する開口を有し、前記一端面から遠ざかるように傾斜して形成されており、前記開口より前記一端面側の前記周面に一対の凹部が形成され、抜け止めバネは連結部側から抜け止めバネ挿入穴に挿入されて一対の脚部の各他端がそれぞれ前記凹部に位置決めされ、連結部が前記溝に位置して連結部と一対の脚部とで囲まれた領域に回転軸が位置され、抜け止めバネを抜け止めバネ挿入穴に挿入した際、Ｌ字が押し広げられた一対の脚部の弾性復元力が前記溝と前記一対の凹部とを引き寄せるように作用する構造とされる。
【００１０】
請求項３の発明では請求項２の発明において、抜け止めバネを抜け止めバネ挿入穴に押し込むことで、連結部が回転軸の外周より外に移動して前記係合が解除される構造とされる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、回転角度センサの可動側である永久磁石を保持したホルダを回転軸にガタなく、しっかりと取り付けることができ、かつ着脱を容易に行うことができる取り付け構造を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による回転角度センサの取り付け構造の一実施例の外観を示したものであり、図中、１０は回転軸を示し、２０はホルダ、３０は永久磁石、４０は抜け止めバネを示す。また、５０は磁気センサを示す。この例では永久磁石３０を保持したホルダ２０が回転軸１０に取り付けられる構造とされ、この取り付けに抜け止めバネ４０を用いるものとされる。なお、回転軸１０に対して固定側に配置される磁気センサ５０の取り付け・支持構造の図示は図１では省略している。
【００１３】
図２及び３は図１ＢにおけるＣ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面をそれぞれ示したものであり、図４は各部に分解して示したものである。また、図５は回転軸１０の形状を示したものである。まず、各部の構成について説明する。
【００１４】
回転角度センサが取り付けられる回転軸１０の先端には図５に示したように切り欠き１１が形成され、この切り欠き１１が形成された部分の回転軸１０は断面Ｄ字形をなすものとされる。さらに、回転軸１０にはその軸心に直角に溝１２が形成される。溝１２は切り欠き１１と軸心を挟んで反対側であって、切り欠き１１よりも先端から離れた位置に形成され、溝１２の底面１２ａと切り欠き１１を構成する軸心に平行な面１１ａとは平行とされる。
【００１５】
ホルダ２０は円柱状をなし、その一方の端面２０ａには図２に示したように円形凹部２１が形成されて、この円形凹部２１に円板状をなす永久磁石３０が接着固定されて取り付けられている。永久磁石３０は径方向に着磁されている。
【００１６】
ホルダ２０の中心には他方の端面２０ｂから回転軸挿入穴２２が形成され、回転軸挿入穴２２の底には段部２２ａが形成されて、切り欠き１１が形成された回転軸１０の先端と合致する形状とされる。
【００１７】
さらに、この例ではホルダ２０に抜け止めバネ挿入穴２３と一対の凹部２４とが形成される。
【００１８】
抜け止めバネ挿入穴２３は回転軸挿入穴２２と交差するように周面２０ｃから形成され、周面２０ｃに周方向に延伸する細長い開口２３ａを有し、ホルダ２０の一方の端面２０ａから遠ざかるように傾斜して形成されている。抜け止めバネ挿入穴２３の幅は回転軸挿入穴２２の径より大とされ、またその内端は回転軸挿入穴２２の外に、つまり交差した先に位置されている。なお、開口２３ａは回転軸挿入穴２２の段部２２ａが位置する側に形成される。
【００１９】
一対の凹部２４は抜け止めバネ挿入穴２３の開口２３ａより端面２０ａ側の周面２０ｃに、図４に示したように周方向に配列されて形成される。これら凹部２４はホルダ２０の中心軸方向に細長い形状とされ、ホルダ２０の中心軸及び抜け止めバネ挿入穴２３の開口２３ａの中心線を含む平面と平行な平面で切った断面形状は図３に示したように、三角形（くさび形状）をなすものとされる。断面三角形を構成する凹部２４の二面２４ａ，２４ｂのうち、抜け止めバネ挿入穴２３側に位置する面２４ａと、抜け止めバネ挿入穴２３の回転軸挿入穴２２と交差する内面２３ｂとは、この例ではほぼ９０度をなすように構成されている。ホルダ２０は例えば樹脂製とされる。
【００２０】
抜け止めバネ４０はバネ線材の曲げ加工によって形成され、図４に示したように、Ｌ字形をなす一対の脚部４１と、それら脚部４１の一端側を連結する連結部４２とよりなるものとされる。一対の脚部４１の各他端には円弧状をなす圧接部４１ａが形成されている。
【００２１】
次に、永久磁石３０が取り付けられたホルダ２０の回転軸１０への取り付けについて説明する。
【００２２】
抜け止めバネ４０をその連結部４２側からホルダ２０の抜け止めバネ挿入穴２３に挿入する。一対の脚部４１に形成されている圧接部４１ａはそれぞれホルダ２０の凹部２４に収容されて位置決めされる。抜け止めバネ挿入穴２３に挿入された一対の脚部４１は抜け止めバネ挿入穴２３の幅方向（開口２３ａの長手方向）両端に位置し、また連結部４２は抜け止めバネ４０を押圧し、押し込むことで抜け止めバネ挿入穴２３の内端に位置し、この押圧状態では回転軸挿入穴２２内に抜け止めバネ４０（連結部４２）が位置しない状態となる。
【００２３】
この状態で、回転軸挿入穴２２に回転軸１０を、その切り欠き１１の位置を回転軸挿入穴２２の段部２２ａの位置に一致させて挿入する。そして、挿入後、抜け止めバネ４０に対する押圧を解除する。押圧を解除することにより、抜け止めバネ４０の連結部４２は回転軸１０の溝１２に入り込んで係合し、回転軸１０は連結部４２によって抜け止めされ、その溝１２に位置する連結部４２と一対の脚部４１とで囲まれた領域に位置することになる。
【００２４】
抜け止めバネ４０の一対の脚部４１は抜け止めバネ挿入穴２３に挿入された状態で、そのＬ字が少し押し広げられた状態となっており、その弾性復元力によって回転軸１０の先端にホルダ２０が押し付けられると共に、回転軸１０の切り欠き１１と回転軸挿入穴２２の段部２２ａとが係合することにより回り止め固定されてホルダ２０が回転軸１０に取り付けられる。
【００２５】
図６はこの取り付け状態において作用する力を示したものであり、抜け止めバネ４０の弾性復元力は図中、○印で示した支点Ｐ０を支えとして、○印を付したＰ１部とＰ２部とを引き寄せるように、つまり回転軸１０の溝１２とホルダ２０の一対の凹部２４とを引き寄せるように作用する。図中、矢印は力の方向を示す。
【００２６】
図７は回転軸１０に対するホルダ２０の着脱（取り付け・取り外し）可能状態を示したものであり、ホルダ２０を取り外す際には抜け止めバネ４０を図中、矢印で示したように押圧し、抜け止めバネ挿入穴２３に押し込むことで、連結部４２を溝１２より外し、回転軸１０の外周より外に連結部４２を移動させる。これにより、ホルダ２０を回転軸１０から簡単に取り外すことができる。なお、取り付け時も前述したように単に抜け止めバネ４０を押し込むことで取り付けが可能となる。
【００２７】
以上説明したように、この例によれば永久磁石３０を保持したホルダ２０を回転軸１０にガタなく、しっかりと取り付けることができ、また着脱も単に抜け止めバネ４０を押し込むことにより簡単に行うことができる。
【００２８】
なお、図６におけるＰ１部とＰ２部とを結ぶ線と回転軸１０の軸心方向とがなす角度は、回転軸１０に対するホルダ２０の押し付け力を得る上で、２０〜７０度程度の範囲内に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】Ａはこの発明による回転角度センサの取り付け構造の一実施例を示す斜視図、Ｂはその平面図。
【図２】図１ＢのＣ−Ｃ断面図。
【図３】図１ＢのＤ−Ｄ断面図。
【図４】図１の分解斜視図。
【図５】Ａは図１における回転軸の側面図、Ｂはその底面図。
【図６】ホルダの取り付け状態における力の作用方向を説明するための図。
【図７】ホルダの着脱可能状態を説明するための図。
【図１】
2009133715.tif 000003
【図２】
2009133715.tif 000004
【図３】
2009133715.tif 000005
【図４】
2009133715.tif 000006
【図５】
2009133715.tif 000007
【図６】
2009133715.tif 000008
【図７】
2009133715.tif 000009