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公開番号2025133468
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031441
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機能膜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から第1の距離R1にある円柱面の全部又は一部である少なくとも一部の円柱面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を含む機能膜42と、機能膜42の中心を通る法線Nから第2の距離R2をあけて設けられたガイド部52と、を備えている。第2の距離R2は、第1の距離R1と同一又は第1の距離R1よりも僅かに大きく、ガイド部52は、円柱面22に対向するように配されている。
【選択図】図8
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から第１の距離にある円柱面の全部又は一部である少なくとも一部の円柱面を有し、
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を含む機能膜と、
前記機能膜の中心を通る法線から第２の距離をあけて設けられたガイド部と、を備え、
前記第２の距離は、前記第１の距離と同一又は前記第１の距離よりも僅かに大きく、
前記ガイド部は、前記少なくとも一部の円柱面に対向するように配されている、
回転センサ装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記ガイド部の少なくとも一部は、前記円柱面に接している、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項３】
前記ガイド部と前記円柱面との隙間は、０．２ｍｍ以下である、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項４】
前記ガイド部は、複数設けられている、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂又はポリブチレンテレフタレート樹脂で形成されている、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項６】
前記磁界発生部を収容するキャビティが形成されており、
前記複数のガイド部の各々は、前記キャビティの内壁から前記法線に向かって突出した半球状に形成されている
請求項４に記載の回転センサ装置。
【請求項７】
前記磁界発生部を収容するキャビティが形成されており、
前記ガイド部は、前記法線に直交する平面よりも前記機能膜に近い側において前記キャビティの内壁と面一であり、前記平面よりも前記機能膜から遠い側において前記キャビティの内壁から突出し、前記機能膜から遠ざかるに従い突出量が小さくなるように傾斜している、
請求項１に記載の回転センサ装置。
【請求項８】
前記磁界発生部を収容するキャビティが形成されており、
前記法線に沿って見たとき、前記キャビティの輪郭の少なくとも一部は、前記円柱面の輪郭である円の接線であり、
前記複数のガイド部は、前記接線と前記円との接点である、
請求項４に記載の回転センサ装置。
【請求項９】
前記複数のガイド部の各々は、一体構造物である前記ガイド部材に設けられている、
請求項４に記載の回転センサ装置。
【請求項１０】
前記磁界発生部は、前記回転軸に直交する向きに着磁され、前記回転軸上に配置された磁石を含んでいる、
請求項１に記載の回転センサ装置。
（【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 1,900 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機能膜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から第１の距離にある円柱面の全部又は一部である少なくとも一部の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を含む機能膜と、機能膜の中心を通る法線から第２の距離をあけて設けられたガイド部と、を備えている。第２の距離は、第１の距離と同一又は第１の距離よりも僅かに大きく、複数のガイド部の各々は、少なくとも一部の円柱面に対向するように配されている。
【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から第１の距離にある円柱面の全部又は一部である少なくとも一部の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複数の磁気検出素子を含む機能膜と、機能膜の中心を通る法線から第２の距離をあけて設けられたガイド部と、を備えている。第２の距離は、第１の距離と同一又は第１の距離よりも僅かに大きく、ガイド部は、円柱面に対向するように配されている。
【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から第１の距離にある円柱面の全部又は一部である少なくとも一部の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を含む機能膜と、機能膜の中心を通る法線から第２の距離をあけて設けられたガイド部と、を備えている。第２の距離は、第１の距離と同一又は第１の距離よりも僅かに大きい。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ガイド部を少なくとも一部の円柱面に対向させること、及び、回転体を回転可能に支える筐体に、少なくとも一部の円柱面とガイド部との位置関係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、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とによって機能膜の中心を回転軸上に位置合わせすることができる。
【００１０】
上記態様において、ガイド部の少なくとも一部は、少なくとも一部の円柱面に接していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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