旋转角度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种旋转角度传感器。在外壳（１０）内能够转动地配置具有凸缘（２０Ａ）的转子（２０），转子的前端自形成于外壳的前壁（１０Ｃ）的开口突出。在外壳（１０）内，经由弹性的波形垫圈（３０）使环状轴承（１３）的前端支承该凸缘（２０Ａ）的后端，在配线基板（１４）上固定环状轴承的后端。在转子的后端固定有磁铁（２１），以与该磁铁隔着间隔而相对的方式在配线基板（１４）上安装有磁性传感器ＩＣ（１５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转角度传感器，用于检测机动车或工业机械等所使用的旋转轴的旋转角度。
技术介绍
作为现有技术，已知有如下的旋转角度传感器，在与旋转轴连接而进行旋转的转 子的前端设置磁铁，利用与磁铁隔着间隔地相对的例如磁阻元件之类的磁性传感器来检测 转子的旋转角度。作为如上所述的现有技术，图8中表示例如专利文献1所示的旋转角度 传感器的截面。 在图8的现有例中，在形成于箱形外壳9前壁的孔中插入固定有轴承2，转子3穿 过该轴承2的轴孔。在转子3的位于外壳9内的下端固定有圆板状支架4，在该支架4上， 在相对于旋转轴偏心的位置安装有磁铁5。在外壳9的底部设有磁铁6和位于其上方的磁 轭7，在磁轭7的上面，以如下方式配置有磁性传感器8，即以转子3的旋转轴为中心且与磁 铁5隔着间隔地局部相对而配置。在该例中，磁性传感器8利用串联连接的两个磁阻元件 将磁通量作为电压而检测，因转子3的旋转，来自磁铁5的磁通量垂直地穿透磁性传感器8 的两个磁阻元件的区域产生变化，将因该变化而检测出的电压变化加以利用。 专利文献1 :(日本)特开平8-236314号公报 在该现有例中，在一体地形成于转子3的凸缘3A和支架4之间隔着轴承2，因此， 转子3的轴向的移动及轴相对于外壳的斜度被限制，但由于转子3相对于轴承2能够转动， 因此，两者多少产生毛病(力D。其结果是，磁铁5与磁性传感器8接触而受到损伤，由 此，或导致产生故障，成为因磁性传感器8和磁铁5的间隔变化而导致检测精度低的原因。 在该现有技术中，磁铁5和磁性传感器8之间的间隔受支架4、轴承2、外壳9、磁铁6以及磁 轭7这些部件的尺寸精度的影响，成为旋转角度传感器在产品间产生测定偏差的原因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋转角度传感器，在该旋转角度传感器中，安装于转 子的磁铁与磁性传感器不接触，并且能够在将彼此的间隔保持一定的状态下测定旋转角 度，因此，测定精度高，产品间的测定偏差小。 本专利技术的旋转角度传感器构成为包含外壳，其具备形成有圆形开口的前壁；转 子，其转动自如地被收纳于所述外壳内，在旋转轴方向的中间部具有凸缘且前端部自所述 外壳的所述圆形开口突出；磁铁，其固定于所述转子的后端；环状轴承，其设于所述外壳内 且具有前端面，该前端面与所述凸缘的后端面相互能够转动且能够滑动地支承所述凸缘的 后端面；配线基板，其安装于所述外壳内，具有与所述转子的中心轴垂直的板面，将所述环 状轴承的后端固定支承且具有用于电连接的配线；弹性按压机构，其安装于所述转子的凸 缘和所述外壳的前壁之间，使所述凸缘呈弹性地按压所述环状轴承的前端面；磁性传感器 IC，其隔着间隔地与所述磁铁相对，安装于所述配线基板上且与所述配线连接。 根据本专利技术的结构，利用弹性按压机构使转子的凸缘总是呈弹性地按压环状轴承的前端面，因此，磁铁和磁性传感器ic之间的间隔仅由环状轴承的轴向长度确定并保持一定。另外，由于也不存在旋转轴的斜度产生变动的情况，因此，测定精度变高。 附图说明 图1是本专利技术的旋转角度传感器的第一实施例的立体图； 图2是图1的旋转角度传感器的平面图； 图3是图2的III-III剖面图； 图4是图2的IV-IV剖面图； 图5是图4的虚线圆区域的局部放大剖面图； 图6是用于说明旋转角度传感器的组装的分解立体图； 图7是表示本专利技术的旋转角度传感器的第二实施例的剖面图； 图8是表示专利文献1的现有的旋转角度传感器的剖面图。具体实施例方式图1表示本专利技术的旋转角度传感器的第一实施例的立体图，图2表示其平面图，图 3及图4分别表示图2中的旋转角度传感器的III-III剖面、及IV-IV剖面。旋转角度传感 器具有由在两侧具有安装用凸部10A、10B的大致圆筒状的绝缘体成型的外壳10 ;安装于 外壳10内且一端自形成于外壳前壁的开口向外突出的转子20 ;安装于在转子20的轴向中 间部形成的凸缘20A和外壳10的前壁之间的波形垫圈(波座金)30 ;固定于转子20的位 于外壳20内的另一端的磁铁21 ;设于外壳IO内且通过一端支承转子20的内端的环状轴 承13 ;支承环状轴承13的另一端的配线基板14 ;在环状轴承13的内侧，在转子20的轴向 与磁铁21隔着间隔地相对且安装于配线基板14上的磁性传感器IC15(集成电路)；自背 后支承配线基板14且堵塞外壳11的另一端开口的罩16。 另外，在图8中，示出磁性传感器8检测垂直方向的磁通量的例子，但在本专利技术的 实施例中，以如下方式配置磁铁21，使磁通量在磁性传感器IC15及其附近如图中虚线箭头 所示沿与配线基板平行的方向(水平方向)流动，磁性传感器IC15检测与水平面内的磁通 量的方向对应的电压。 将树脂注射成型而形成圆柱状转子20，该转子20形成有自其前端面向轴向延伸 且截面为非圆形(在此为大致半圆形)的连接用凹部20c，该连接用凹部20c中插入并连接 有测定对象的旋转轴(未图示)的、截面形状与连接用凹部20c的截面形状相同的前端部， 转子20利用外部旋转轴而转动。在以下的说明中，在图2所示的旋转角度传感器中，将连 接对象侧设为前方，将其相反侧设为后方。转子20在轴向中间部具有凸缘20A，在转子20 的后端粘接固定有磁铁21。 将树脂注射成型而形成外壳IO，该外壳10的前端以使开口变窄的方式一体形成 有向中心轴方向延长的前壁IOC，自该前壁10C的内周端朝轴向前方延长而一体形成有套 筒IOD。在外壳10上，自其后部的周缘部延长而一体形成有箱状的端子收纳部IOE，并形成 端子收纳室10d。转子20自外壳10的后方开口插入，转子20的凸缘20A的前部穿过外壳 10的套筒IOD并向外突出。 环状轴承13例如由尼龙或特氟隆(注册商标)之类的具有良好润滑性、耐磨性的 树脂成型。凸缘20A配置于外壳10的前壁IOC和环状轴承13的前端之间，弹性的环状波 形垫圈30夹在凸缘20A和前壁10C之间而设置。环状波形垫圈30使转子20的凸缘20A 呈弹性地按压环状轴承13，将磁铁21和磁性传感器IC15之间的间隔保持一定。 配线基板14例如在陶瓷基板上形成配线图案，或者对玻璃环氧覆铜叠层板进行 蚀刻而形成配线图案，该配线基板14构成大致圆形，自其外周的一圆弧部延长而一体形成 有矩形端子部14A。在配线基板14的大致中央，通过焊接安装有磁性传感器IC15，与该磁性 传感器IC15的供电用端子、检测信号取出用端子等连接的配线在配线基板14上延长至端 子部14A。在配线基板14上，在同一圆周上形成有三个用于固定环状轴承的结合孔14b( — 并参照图5)。形成于环状轴承13后端的三个固定用突起13A(在图4中示出一个)被嵌 入到结合孔14b中，从而将环状轴承13固定。作为进行固定的方法，既可以将固定用突起 13A的直径形成为比结合孔14b的直径稍大，将固定用突起13A压入固定或热铆接(熱力> L & )于结合孔14b中，或者，也可以利用结合孔14b将固定用突起13A定位，并利用粘接剂 将环状轴承13的后端与配线基板14粘接固定。 接着，参照图6说明本专利技术的旋转角度传感器的组装。在配线基板14的端子部 14A的配线端子事先连接引线17，并将环状轴承13安装于配线基板14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角度传感器，其特征在于，具有：外壳，其具备形成有圆形开口的前壁；转子，其转动自如地被收纳于所述外壳内，在旋转轴方向的中间部具有凸缘且前端部自所述外壳的所述圆形开口突出；磁铁，其固定于所述转子的后端；环状轴承，其设于所述外壳内且具有前端面，该前端面与所述凸缘的后端面相互能够转动且能够滑动地支承所述凸缘的后端面；配线基板，其安装于所述外壳内，具有与所述转子的中心轴垂直的板面，将所述环状轴承的后端固定支承且具有用于电连接的配线；弹性按压机构，其安装于所述转子的凸缘和所述外壳的前壁之间，使所述凸缘呈弹性地按压所述环状轴承的前端面；磁性传感器ＩＣ，其隔着间隔地与所述磁铁相对，安装于所述配线基板上且与所述配线连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中宏之，佐藤浩介，市仓学，
申请(专利权)人：东京COSMOS电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]