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公開番号2025133459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031421
出願日2024-03-01
発明の名称回転センサ装置、回転センサユニット、回転センサ装置の取付け方法
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01D 5/245 20060101AFI20250904BHJP(測定;試験)
要約【課題】磁気式の回転センサ装置において磁気検出素子を含む検知部の中心を回転軸上に位置合わせすることができる技術を提供する。
【解決手段】回転センサ装置3は、回転軸Oを中心にして回転する磁界発生部2の回転角度θ等の回転状態を検出する。磁界発生部2は、回転軸Oについて対称な磁界Hを発生するとともに回転軸Oを中心とする円柱面22を有している。回転センサ装置3は、磁界発生部2による磁界Hを検出する磁気検出素子42Eと、円柱面22に接触した第1形状及び円柱面22から離間した第2形状に変形可能なガイド部材5と、を備えている。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を中心にして回転する磁界発生部の回転状態を検出する回転センサ装置であって、
前記磁界発生部は、前記回転軸について対称な磁界を発生するとともに前記回転軸を中心とする円柱面を有し、
前記回転センサ装置は、
前記磁界発生部による磁界を検出する磁気検出素子と、
前記円柱面に接触した第１形状及び前記円柱面から離間した第２形状に変形可能なガイド部材と、を備えている、
回転センサ装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記ガイド部材は、
弾性変形可能な第１アーム及び第２アームと、
前記第１アーム及び前記第２アームを押圧する押圧部材と、を備え、
前記押圧部材が付勢力に抗して前記第１アーム及び前記第２アームを押圧すると、前記ガイド部材が前記第１形状から前記第２形状に又は前記第２形状から前記第１形状に変形し、
前記押圧部材が前記第１アーム及び前記第２アームから離間すると、前記第１アーム及び前記第２アームの復元力によって前記ガイド部材が前記第２形状から前記第１形状に又は前記第１形状から前記第２形状に変形する、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記第１形状において前記第１アームと前記第２アームとを連結する連結部材を更に備え、
前記第１形状から前記第２形状に変形するとき、前記押圧部材が前記連結部材を切断する、
請求項２に記載の回転センサ装置。
【請求項４】
前記ガイド部材は、
前記回転軸に直交する第１軸に沿って移動する押圧部材と、
前記押圧部材に対向する第１傾斜面を有し、弾性変形可能な第１アームと、
前記押圧部材に対向する第２傾斜面を有し、弾性変形可能な第２アームと、を備え、
前記第１形状において、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面は、前記回転軸に近づくに従い前記第１軸に近づくように傾斜し、
前記押圧部材を前記回転軸に近づけると、前記押圧部材が付勢力に抗して前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面を押圧することにより、前記第１アーム及び前記第２アームが前記円柱面から離間して第２形状になる、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項５】
前記ガイド部材は、
前記回転軸に直交する第１軸に沿って移動する押圧部材と、
前記押圧部材に対向する第１傾斜面を有し、弾性変形可能な第１アームと、
前記押圧部材に対向する第２傾斜面を有し、弾性変形可能な第２アームと、を備え、
前記第１形状において、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面は、前記回転軸に近づくに従い前記第１軸から遠ざかるように傾斜し、
前記押圧部材を前記回転軸から遠ざけると、前記押圧部材が付勢力に抗して前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面を押圧することにより、前記第１アーム及び前記第２アームが前記円柱面から離間して前記第２形状に変形する、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項６】
回転運動を前記押圧部材の直線運動に変える直動機構を更に備えた、
請求項５に記載の回転センサ装置。
【請求項７】
前記回転状態は、前記磁界発生部の回転角度である、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項８】
回転軸を中心にして回転する磁界発生部と、
前記磁界発生部の回転状態を検出する回転センサ装置と、を備え、
前記磁界発生部は、前記回転軸について対称な磁界を発生するとともに前記回転軸を中心とする円柱面を有し、
前記回転センサ装置は、
前記磁界発生部による磁界を検出する磁気検出素子と、
前記円柱面に接触した第１形状及び前記円柱面から離間した第２形状に変形可能なガイド部材と、を備えた、
回転センサユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の回転センサユニットを備え、
前記回転センサ装置が取り付けられた筐体と、
前記磁界発生部が取り付けられた出力軸と、を更に備えた、
電動機。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動機を備えた、
回転機構。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転センサ装置、回転センサユニット、回転センサ装置の取付け方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
回転体の端部において回転角度、回転速度、回転数等の回転状態を測定する回転センサ装置として、磁気式、光学式、電磁誘導式等が知られている。光学式の回転センサ装置は、出力軸から径方向に突出したスリットを用いて回転角度を測定する（例えば、特許文献１参照）。同様に、電磁誘導式の回転センサ装置は、出力軸から径方向に突出したコイルを用いて回転角度を測定する。それらの装置では、測定分解能や測定精度を上げるほどスリットやコイルが大きくなるため、装置の小型化が困難である。これに対し、磁気式の回転センサ装置は、出力軸の軸方向延長上に取り付けた磁石を用いて回転角度を測定する。そのため、磁気式の回転センサ装置は、他の原理の回転センサ装置に比べ、装置の小型化や製造原価の低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第６５６３１０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、磁気式の回転センサ装置は、磁気センサチップの検知点が出力軸の回転中心からずれた場合に測定誤差が生じる。電動機等の筐体に目印を付して回転センサ装置と筐体とを位置合わせすることができるものの、筐体と回転体との間には組立て精度の範囲内でずれがある。回転体と回転センサ装置とを直に位置合わせすることが好ましい。回転センサ装置を取り付けて電子信号を確認しながら位置を調整することもできるが、組立て手順が煩雑になり作業者の負担が大きい。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、磁気式の回転センサ装置において磁気検出素子を含む検知部の中心を回転軸上に位置合わせすることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る回転センサ装置は、回転軸を中心にして回転する磁界発生部の回転状態を検出する回転センサ装置である。磁界発生部は、回転軸について対称な磁界を発生するとともに回転軸を中心とする円柱面を有している。回転センサ装置は、磁界発生部による磁界を検出する磁気検出素子と、円柱面に接触した第１形状及び円柱面から離間した第２形状に変形可能なガイド部材と、を備えている。
【０００７】
本開示の一実施形態に係る回転センサユニットは、回転軸を中心にして回転する磁界発生部と、磁界発生部の回転状態を検出する回転センサ装置と、を備えている。磁界発生部は、回転軸について対称な磁界を発生するとともに回転軸を中心とする円柱面を有している。回転センサ装置は、磁界発生部による磁界を検出する磁気検出素子と、円柱面に接触した第１形状及び円柱面から離間した第２形状に変形可能なガイド部材と、を備えている。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る回転センサ装置の取付け方法は、回転軸を中心にして回転する磁界発生部の回転状態を検出する回転センサ装置の取付け方法である。磁界発生部は、回転軸について対称な磁界を発生するとともに回転軸を中心とする円柱面を有している。回転センサ装置は、磁界発生部による磁界を検出する磁気検出素子と、円柱面に接触した第１形状及び円柱面から離間した第２形状に変形可能なガイド部材と、を備えている。当該方法は、磁界発生部を回転体の先端に固定すること、回転センサ装置を磁界発生部にかぶせて第１形状のガイド部材を円柱面に接触させること、回転体を回転可能に支える筐体に、円柱面とガイド部材との接触によって移動を規制された回転センサ装置を固定すること、及び、ガイド部材を第１形状から第２形状に変形させること、を含んでいる。
【０００９】
これらの態様によれば、磁界発生部の円柱面と回転センサ装置のガイド部材とによって磁気検出素子を含む検知部の中心を回転軸上に位置合わせすることができる。磁界発生部と磁気センサチップとの位置ずれに起因した誤差を低減することができる。ガイド部材を円柱面から離間させて摩擦抵抗による動力の損失を抑制できる。
【００１０】
上記態様において、ガイド部材は、弾性変形可能な第１アーム及び第２アームと、第１アーム及び第２アームを押圧する押圧部材と、を備え、押圧部材が付勢力に抗して第１アーム及び第２アームを押圧すると、ガイド部材が第１形状から第２形状に又は第２形状から第１形状に変形し、押圧部材が第１アーム及び第２アームから離間すると、第１アーム及び第２アームの復元力によってガイド部材が第２形状から第１形状に又は第１形状から第２形状に変形してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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