JP5518766B2 - 検出ロータ、回転検出器及びその取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、モータ等の回転軸の回転を検出するために使用される検出ロータ、回転検出器及びそのモータに対する取付構造に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載のシートコイル形レゾルバが知られている。このレゾルバは、樹脂より形成された円板状基板の表面にコイルパターンを形成してなる２枚のシートコイルを備え、それら２枚のシートコイルを、空隙を介して対向させるように構成される。ここで、２枚のシートコイルの一方を検出相側、他方を励磁相側とし、検出相側シートコイルを回転軸の先端に固定し、励磁相側シートコイルをブラケットに固定するようにしている。

特開平９−２２９７１５号公報

ところが、特許文献１に記載のレゾルバでは、検出側シートコイルにつき、樹脂製の基板をそのまま回転軸に固定するように構成されるので、樹脂の熱変形等を考慮すると、基板と回転軸との接続関係について信頼性の確保が難しいと考えられる。すなわち、回転軸との接触部分において、樹脂製の基板に、応力による変形や割れなどの破損が起きるおそれがあった。この場合、回転検出器の耐久性や信頼性を低下させる懸念があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出ロータの回転軸に対する接触部分の信頼性を向上させ、回転検出器の耐久性や信頼性を向上させることを可能とした検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、検出ステータ及び検出ロータを備えた回転検出器のモータに対する取付構造であって、モータは、回転軸と、回転軸を内包するモータハウジングとを含むことと、検出ステータは、表面に平面コイルが配置され、モータハウジングに固定されることと、検出ロータは、平板状の樹脂基板と、樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、樹脂基板の中央にて一体に設けられ、検出ロータを回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、金属部材の各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることとを含むこととを備え、検出ロータは、表面側が検出ステータの表面側と対向するように回転軸に配置され、金属部材が複数の突起にて回転軸の外周に圧入されることにより回転軸に固定されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、検出ロータは、樹脂基板の中央に一体に設けられた環状の金属部材が、回転軸の外周に圧入されることにより回転軸に固定されるので、回転軸との間で強固な結合力が得られる。また、金属部材の内周にて径方向へ突出する複数の突起が圧入により回転軸の外周に食い込むので、回転軸との間の結合力が増す。ここで、金属部材は、複数の突起にて回転軸の外周に圧入されるが、各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されるので、その幅広の部分で金属部材の剛性が高められ、金属部材から樹脂基板への応力が緩和される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、金属部材の各突起に対応する部位に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、検出ロータは、金属部材の各突起に対応する部位に貫通孔が形成されるので、金属部材を回転軸に圧入する際に金属部材にかかる応力が、貫通孔の部分にて緩和される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、金属部材は、樹脂基板と接合する部位と、各突起が設けられる部位とが軸方向にオフセットして配置されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、金属部材は、樹脂基板と接合する部位と、各突起が設けられる部位とが軸方向にオフセットして配置されるので、金属部材を回転軸に圧入する際に樹脂基板にかかる応力が緩和される。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、金属部材が弾性を有しており、金属部材が弾性変形することにより回転軸に固定されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、金属部材が弾性変形することにより回転軸に固定されるので、金属部材の回転軸に対する保持力が向上する。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、検出ステータ及び検出ロータを備えた回転検出器であって、検出ステータは、表面に平面コイルが配置され、ハウジングに固定されるように構成されることと、検出ロータは、平板状の樹脂基板と、樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、樹脂基板の中央にて一体に設けられ、検出ロータを回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、金属部材の各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることとを含むこととを備え、検出ロータは、表面側が検出ステータの表面側と対向するように回転軸に配置され、金属部材が複数の突起にて回転軸の外周に圧入されることにより回転軸に固定されるように構成されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、この回転検出器を、請求項１乃至４の何れかに記載の取付構造に適用可能である。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、検出ステータと共に回転検出器を構成する検出ロータであって、平板状の樹脂基板と、樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、樹脂基板の中央にて一体に設けられ、検出ロータを回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、金属部材の各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることとを備え、樹脂基板が検出ステータと対向するように回転軸に配置され、金属部材が複数の突起にて回転軸の外周に圧入されることにより回転軸に固定されるように構成されることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、この検出ロータを、請求項１乃至５の何れかに記載の回転検出器に適用可能である。

請求項１に記載の発明によれば、検出ロータの回転軸に対する接触部分の信頼性を向上させることができ、回転検出器の耐久性や信頼性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、金属部材と樹脂基板との間の熱膨張差や金属部材の応力による樹脂基板の割れを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、金属部材の応力による樹脂基板の割れを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、金属部材と回転軸との結合力を増大させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、検出ロータの回転軸に対する接触部分の信頼性を向上させることができ、回転検出器の耐久性や信頼性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の回転検出器に好適に利用することができる。

第１実施形態に係り、回転検出器と、それを取り付けたモータを示す正断面図。 同実施形態に係り、回転検出器を構成する検出ステータと検出ロータを斜め上方から見て示す斜視図。 同実施形態に係り、回転検出器を構成する検出ステータと検出ロータを斜め下方から見て示す斜視図。 同実施形態に係り、検出ロータを示す底面図。 同実施形態に係り、検出ロータを構成する金属部材を示す底面図。 同実施形態に係り、図５の金属部材の鎖線円の部分を拡大して示す底面図。 同実施形態に係り、図４の検出ロータをＡ−Ａ線に沿って示す拡大断面図。 同実施形態に係り、図４の検出ロータをＢ−Ｂ線に沿って示す拡大断面図。 同実施形態に係り、検出ステータを示す平面図。 同実施形態に係り、検出ステータを示す底面図。 同実施形態に係り、検出ステータを示す正断面図。 同実施形態に係り、検出ステータを示す右側面図。 第２実施形態に係り、検出ロータを示す底面図。 同実施形態に係り、図１３の検出ロータをＣ−Ｃ線に沿って示す拡大断面図。 第３実施形態に係り、検出ロータを示す底面図。 同実施形態に係り、図１５の検出ロータをＤ−Ｄ線に沿って示す拡大断面図。 第４実施形態に係り、検出ロータを示す底面図。 同実施形態に係り、図１７の検出ロータをＥ−Ｅ線に沿って示す拡大断面図。 第５実施形態に係り、検出ロータを示す底面図。 同実施形態に係り、図１９の検出ロータをＦ−Ｆ線に沿って示す拡大断面図。 別の実施形態に係り、金属部材を示す底面図。 別の実施形態に係り、金属部材を示す底面図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明における検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態における回転検出器１と、それを取り付けたモータ２を正断面図により示す（以下、便宜上、図１の向きを正面図とする。）。モータ２は、略円盤形状の外観を有するモータハウジング１１と、モータハウジング１１に内包され、その内側中心にてベアリング１２，１３を介して回転可能に支持された回転軸１４と、モータハウジング１１の内側にて回転軸１４の外周上に固定されたモータロータ１５と、モータロータ１５の外周側にて、隙間を介してモータハウジング１１の内側に固定されたモータステータ１６とを備える。モータステータ１６には、コイル１７が設けられる。

図１において、モータハウジング１１の下側には、回転検出器１を収容するための収容部１１ａが一体に形成される。この収容部１１ａは、回転軸１４及びベアリング１３を中心に略円環状の周壁から構成される。収容部１１ａの外周の一部には、外部と連通する連通孔１１ｂが形成される。

図１に示すように、モータ２の回転軸１４は、金属により略円筒形状をなし、大径部１４ａ、中径部１４ｂ及び小径部１４ｃを含む。大径部１４ａは、一方のベアリング１２に支持され、その外周にモータロータ１５が固定される。小径部１４ｃは、他方のベアリング１３に支持され、その先端部が収容部１１ａの底壁に形成された軸孔１１ｃから外部へ突出する。

図１に示すように、回転検出器１は、検出ステータ６及び検出ロータ７を備える。検出ロータ７は、モータハウジング１１の内側にて、回転軸１４の中径部１４ｂの外周に固定される。すなわち、検出ロータ７は、回転軸１４の中径部１４ｂに圧入されて固定される。また、検出ステータ６は、モータハウジング１１の収容部１１ａの内側にて、検出ロータ７と対向するように配置され、固定部材としてのボルト９により固定される。収容部１１ａの底壁には、ボルト９を挿通させる複数のボルト孔１１ｄが形成される。

図２に、この実施形態の回転検出器１を構成する検出ステータ６と検出ロータ７を斜め上方から見た斜視図により示す。図３に、この実施形態の回転検出器１を構成する検出ステータ６と検出ロータ７を斜め下方から見た斜視図により示す。図４に、この実施形態の検出ロータ７を底面図により示す。図５に、この実施形態の検出ロータ７を構成する金属部材２３を底面図により示す。図２〜図４に示すように、検出ロータ７は、円環平板状をなす樹脂基板２１と、その樹脂基板２１の表面２１ａに配置された平面コイル２２（図３参照）と、樹脂基板２１の中央の内周に一体に設けられ、検出ロータ７を回転軸１４の外周に固定するために環状に形成された金属部材２３と、金属部材２３の内周側にて径方向に突出して設けられた１つのキー２３ａとを含む。

樹脂基板２１は、ＰＰＳ樹脂等により形成される。金属部材２３は、ＳＵＳ等により形成される。平面コイル２２は、インクジェット等を使用した印刷により樹脂基板２１上に形成され、その上に絶縁層が形成される。

図２〜図５に示すように、金属部材２３は、その内周側にて径方向へ突出する複数（この場合９個）の突起２３ｂを含む。この実施形態では、金属部材２３の内径を「４２（ｍｍ）」とすると、各突起２３ｂの幅が「１（ｍｍ）」、突出高さが「０．５〜１．０（ｍｍ）」程度となっている。これら突起２３ｂは、金属部材２３の内周に沿って等角度間隔に配置される。金属部材２３の各突起２３ｂに対応する部位は、径方向に幅広に形成される。すなわち、この幅広の部分は、金属部材２３の外周側に径方向へ突出する複数（この場合９個）の凸部２３ｃとなっている。また、金属部材２３には、各凸部２３ｃに対応して軸方向に貫通する貫通孔２３ｄが形成される。これら凸部２３ｃは、金属部材２３の外周に沿って等角度間隔に放射状に配置される。金属部材２３は、これら凸部２３ｃを含む外周部分にて、樹脂基板２１に対しインサート成形される。図５に示すように、貫通孔２３ｄは、凸部２３ｃの基部中間に配置され、円形状をなしている。キー２３ａ、各突起２３ｂ及び各凸部２３ｃは、金属部材２３と一体に形成される。

図６に、図５の金属部材２３の鎖線円Ｓ１の部分を拡大して底面図により示す。図６に示すように、金属部材２３の各凸部２３ｃは、周方向の両側２３ｃａが外方へ角度θ１（例えば「１〜２°」）だけ広がるようにテーパ形状をなす。

図７に、図４の検出ロータ７をＡ−Ａ線に沿った拡大断面図により示す。図８に、図４の検出ロータ７をＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図により示す。図４，図７，図８に示すように、検出ロータ７は、樹脂基板２１と金属部材２３が同じ厚みを有し、金属部材２３の内周、すなわち、複数の凸部２３ｃに対応する内周側に、各突起２３ｂが形成される。これら突起２３ｂは、軸方向の一端部が圧入案内用のテーパ２３ｂａとなっている。また、図４，図８に示すように、金属部材２３の外周、すなわち、複数の凸部２３ｃの中の一部（この場合３個）の外周には、樹脂基板２１の厚みより小さい厚みを有する突起２３ｃｂが形成される。そして、この突起２３ｃｂが樹脂基板２１に埋め込まれことで金属部材２３と樹脂基板２１が互いに係合している。

そして、図１〜図３に示すように、検出ロータ７は、その樹脂基板２１の表面２１ａ側が検出ステータ６の表面側と対向するように配置され、回転軸１４の中径部１４ｂの外周に取り付けられる。ここで、検出ロータ７は、金属部材２３の内周が、各突起２３ｂにて回転軸１４の中径部１４ｂの外周に圧入され、段部１４ｄに位置決めされた状態で抜け止めされる。また、金属部材２３の内周に設けられたキー２３ａは、中径部１４ｂに形成されたキー溝（図示略）に係合し、検出ロータ７が回転軸１４に対して位置決め及び回り止めされる。このようにして検出ロータ７が回転軸１４に固定される。

図９に、この実施形態の検出ステータ６を平面図により示す。図１０に、この実施形態の検出ステータ６を底面図により示す。図１１に、この実施形態の検出ステータ６を正断面図により示す。図１２に、この実施形態の検出ステータ６を右側面図により示す。図１〜図３，図９〜図１１に示すように、検出ステータ６は、樹脂により略円環平板状に形成され、表面３１ａに平面コイル３２が配置された検出部３１と、検出部３１の裏面に設けられた複数の固定用凸部３３と、検出部３１の裏面側にて外周縁に沿って形成され、軸方向へ延びる外周壁部としての外周リブ３４と、検出部３１の裏面側にて貫通孔３１ｂの内周縁に沿って形成され、軸方向へ延びる内周壁部としての内周リブ３５と、検出部３１から横方向（水平方向）を向いた一つのコネクタ部３６とを備える。外周リブ３４と複数の固定用凸部３３とは、連続して一体に形成される。図９，図１０に示すように、検出ステータ６の外周リブ３４の外周には、収容部１１ａの内周に接触する複数（この場合４本）の凸部３４ａが設けられる。これら凸部３４ａは、外周リブ３４の外周において等角度間隔に配置され、その軸線方向に沿って延びる。図２に示すように、検出部３１の表面３１ａに配置された平面コイル３２は、インクジェット等を使用した印刷により形成され、その上に絶縁層が形成される。

図１〜図３，図９〜図１１に示すように、各固定用凸部３３は、円柱形状をなし、この実施形態では、検出部３１の裏面にてその外周に沿って等角度間隔に３つ配置される。各固定用凸部３３には、締結用金具としてのネジ穴３７ａを有する金属ブッシュ３７が設けられる。この金属ブッシュ３７は、固定用凸部３３に対してインサート成形される。金属ブッシュ３７は、検出ステータ６をモータハウジング１１に固定するためにボルト９が締め付けられるようになっている。

図１〜図３，図９〜図１１に示すように、各固定用凸部３３には、検出部３１に隣接する位置に空洞３８が形成される。この空洞３８には、空洞３８をストライプ状に区切るリブ３８ａが形成される。

図１，図１１に示すように、コネクタ部３６には、複数の金属製ターミナル３９がインサート成形される。各ターミナル３９は、直角に折れ曲がって形成され、第１の端部３９ａがコネクタ部３６の中に配置され、第２の端部３９ｂが検出部３１に配置される。検出部３１に配置された各第２の端部３９ｂには、平面コイル３２を構成するコイル線がそれぞれ接続される。

ここで、検出ステータ６のモータハウジング１１の収容部１１ａに対する取り付けについて説明する。図１に示すように、検出ステータ６は、その検出部３１の表面３１ａ側が検出ロータ７の樹脂基板２１の表面２１ａ側と対向するように配置される。このとき、図９，図１０に示すように、検出ステータ６の外周は、収容部１１ａの内側に嵌め入れられる。この状態で、各固定用凸部３３は、収容部１１ａの底壁上にて、各ボルト孔１１ｄに整合するように配置される。そして、各ボルト孔１１ｄに、ボルト９を挿通し、各固定用凸部３３にてモータハウジング１１の外側からボルト９を金属ブッシュ３７に締め付けることにより、検出ステータ６が収容部１１ａに固定される。このとき、３つあるボルト９の締め付け度合いを適宜調整することにより、検出部３１の表面３１ａの平行出しや、検出ロータ７の表面との距離や位置が調整される。

以上説明したこの実施形態における回転検出器の取付構造によれば、検出ロータ７は、樹脂基板２１の中央に一体に設けられた環状の金属部材２３が、回転軸１４の外周に圧入されることにより回転軸１４に固定される。従って、検出ロータ７と回転軸１４との間で金属同士の接触による強固な結合力が得られる。また、金属部材２３の内周にて径方向へ突出する複数の突起２３ｂが圧入により回転軸１４の外周に食い込むので、金属部材２３と回転軸１４との間の結合力が増すことになる。このため、検出ロータ７を回転軸１４の外周に固定するために、抜け止め用のストッパを設ける必要がなく、その分だけ回転検出器１の部品点数を削減することができる。

ここで、金属部材２３は、複数の突起２３ｂにて回転軸１４の外周に圧入されるが、各突起２３ｂに対応する部位が径方向に幅広に形成される。すなわち、各突起２３ｂに対応して、金属部材２３の外周に凸部２３ｃが設けられる。従って、各突起２３ｂの部分で金属部材２３に応力が発生しても、それに対応した幅広の部分（各凸部２３ｃの部分）で金属部材２３の剛性が高められるので、金属部材２３から樹脂基板２１への応力が緩和される。このため、検出ロータ７の回転軸１４に対する接触部分の信頼性を向上させることができ、回転検出器１の耐久性や信頼性を向上させることができる。

この実施形態では、検出ロータ７は、金属部材２３の各凸部２３ｃの両側２３ｃａが外方へ広がるようにテーパ形状をなすので、熱膨張により樹脂基板２１が半径方向外側へ広がっても、樹脂基板２１と各凸部２３ｃとの間に隙間が生じ難い。このため、金属部材２３と樹脂基板２１との間の熱膨張による周方向のズレやガタツキを抑えることができる。

この実施形態では、検出ロータ７は、金属部材２３の各凸部２３ｃに対応して貫通孔２３ｄが形成されるので、金属部材２３と樹脂基板２１との間の熱膨張差が、貫通孔２３ｄの部分にて緩和される。また、金属部材２３を回転軸１４に圧入する際には、金属部材２３にかかる応力が、貫通孔２３ｄの部分にて緩和される。このため、金属部材２３と樹脂基板２１との間の熱膨張差や金属部材２３の応力による樹脂基板２１の割れを防止することができる。

この実施形態では、検出ロータ７は、金属部材２３の凸部２３ｃに設けられた突起２３ｃｂが樹脂基板２１に埋め込まれることで互いに係合している。従って、同じ厚みを有する樹脂基板２１と金属部材２３との接合につき、両者２１，２３の間で軸方向の相対移動が規制される。このため、樹脂基板２１の軸方向における抜けを防止することができる。

この実施形態では、検出ロータ７の中央に金属部材２３が設けられるので、金属部材２３の部分で磁界の周りを良くすることができる。また、金属部材２３の外周に複数の凸部２３ｃが設けられるので、例えば、樹脂基板２１の成形時に、金型におけるゲート数を、凸部２３ｃの数と同じに設定することで、樹脂の流動性を向上させることができる。これにより、樹脂基板２１の表面２１ａの平面度を確保することができる。更に、この実施形態では、金属部材２３の内周に、キー溝に対応するキー２３ａが金属部材２３と一体に形成される。このため、キー２３ａを別体に設けた場合と比べ、部品点数を削減することができる。

また、この実施形態における回転検出器の取付構造によれば、検出ステータ６は、その検出部３１の裏面に３つの固定用凸部３３が設けられ、それら固定用凸部３３にてモータハウジング１１の外側からボルト９によりモータハウジング１１の収容部１１ａに固定される。従って、ボルト９の各固定用凸部３３に対する固定度合いを適宜調整することにより、検出部３１の表面３１ａの平行出しや、検出ロータ７の表面側との距離や位置が調整される。このため、検出ロータ７に対する平行度や正確な距離を確保するための検出ステータ６の位置合わせ、位置調整を容易にすることができ、検出ステータ６としての信頼性を確保することができ、回転検出器１としての検出精度を確保することができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、検出部３１にボルト９を直接関与させず、各固定用凸部３３にボルト９が締め付けられるので、検出部３１の表面３１ａに歪みが生じ難い。この意味でも、検出ステータ６としての信頼性を確保することができ、回転検出器１としての検出精度を確保することができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、検出部３１の裏面側にて外周縁に沿って外周リブ３４が形成されるので、検出部３１が補強される。また、検出部３１の裏面側にて内周縁に沿って内周リブ３５が形成されるので、検出部３１が補強される。このため、検出部３１の表面３１ａに歪みが生じ難くなり、検出ステータ６としての信頼性を向上させることができ、回転検出器１としての検出精度を向上させることができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、検出部３１の外周リブ３４と複数の固定用凸部３３とが連続して一体形成されるので、各固定用凸部３３にボルト９が関わるときの応力が、各固定用凸部３３と外周リブ３４とで分担される。このため、検出部３１の表面に影響を与える応力を低減することができ、検出ステータ６としての信頼性を更に向上させることができ、回転検出器１としての検出精度を更に向上させることができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、各固定用凸部３３には、検出部３１に隣接する位置に空洞３８が形成されるので、各固定用凸部３３を樹脂成形するときの膨張・収縮が、空洞３８によって吸収される。このため、検出ステータ６につき、各固定用凸部３３の膨張・収縮の、検出部３１への影響を低減することができ、検出部３１の表面３１ａの平面度を確保することができる。

この実施形態では、上記した空洞３８にストライプ状のリブ３８ａが形成されるので、空洞３８の部分にて各固定用凸部３３と検出部３１との結合力が確保される。このため、検出ステータ６につき、各固定用凸部３３と検出部３１との一体性を確保することができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、各固定用凸部３３に金属ブッシュ３７が設けられるので、各固定用凸部３３とボルト９との結合力が高められ、金属ブッシュ３７とボルト９との協働により検出ステータ６の固定力の調整が容易となる。このため、検出ステータ６を、モータハウジング１１に、より確実に固定することができ、検出ステータ６の位置調整作業を容易化することができる。

この実施形態では、検出ステータ６につき、検出部３１に固定用凸部３３が３つ設けられるので、検出部３１に捻れ応力が発生し難い。このため、実質的に検出部３１の表面３１ａの平面度を確保することができる。仮に、固定用凸部３３を２つとした場合、検出部３１の平行度の調整が困難であり、固定用凸部３３を４つ以上とした場合、検出部に捻れ方向の応力が発生し易くなる。このため、固定用凸部３３の数は、３つであることが、作業性を考慮しても、最適であると言える。

この実施形態の検出ステータ６及び検出ロータ７は、上記した回転検出器の取付構造における回転検出器１に好適に適用することができる。また、この実施形態の回転検出器１は、上記した回転検出器の取付構造に好適に適用することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明における検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

この実施形態では、検出ロータ７における金属部材２３の構成の点で第１実施形態と異なる。図１３に、この実施形態における検出ロータ７を底面図により示す。図１４に、図１３の検出ロータ７をＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図により示す。図１４に示すように、この実施形態では、金属部材２３は、樹脂基板２１と接合する部位と、各突起２３ｂが設けられる部位とが軸方向にオフセットして配置される。すなわち、この実施形態の金属部材２３は、第１実施形態のそれと比べ、軸方向の長さが約２倍の寸法を有し、図１４における上半分の部分の外周側に複数の凸部２３ｃが形成され、その部分の内周側にキー２３ａが形成され、下半分の部分の内周側に複数の突起２３ｂが形成される。この実施形態では、上記したオフセットの構成を有する代わりに、第１実施形態において各凸部２３ｃに対応して形成される貫通孔２３ｄが省略される。従って、この実施形態では、金属部材２３は、樹脂基板２１と接合する部位と、各突起２３ｂが設けられる部位とが軸方向にオフセットして配置されるので、金属部材２３を回転軸１４に圧入する際に、各突起２３ｂが設けられる金属部材２３の下半分の部分に応力がかかり、上半分の部分に応力がかかり難くなり、樹脂基板２１にかかる応力が緩和される。このため、金属部材２３の応力による樹脂基板２１の割れを有効に防止することができる。

この実施形態におけるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、検出ロータ７における金属部材２３の構成の点で前記各実施形態と異なる。図１５に、この実施形態における検出ロータ７を底面図により示す。図１６に、図１４の検出ロータ７をＤ−Ｄ線に沿った拡大断面図により示す。図１５，図１６に示すように、この実施形態では、金属部材２３につき、第２実施形態における複数の突起２３ｂの代わりに、金属部材の２３の内周に沿って連続的に突条２３ｅが形成される。この突条２３ｅの、軸方向一端側は、圧入案内用のテーパ２３ｅａとなっている。これらの点で、本実施形態は第２実施形態と構成が異なる。従って、この実施形態では、突条２３ｅのほぼ全周にて金属部材２３が回転軸１４の外周に圧入されるので、金属部材２３と回転軸１４との結合力を増大させることができる。

この実施形態におけるその他の作用効果は、第２実施形態のそれと基本的に同じである。

＜第４実施形態＞
次に、本発明における検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、検出ロータ７における金属部材２６の構成の点で第２実施形態と異なる。図１７に、この実施形態における検出ロータ７を底面図により示す。図１８に、図１７の検出ロータ７をＥ−Ｅ線に沿った拡大断面図により示す。図１７，図１８に示すように、この実施形態では、金属部材２６が弾性を有する金属板材により略短円筒形に形成される。金属部材２６の軸方向の一端部外周には、フランジ部２６ａが形成される。このフランジ部２６ａの外周部分が、樹脂基板２１に埋め込まれる形で、金属部材２６が樹脂基板２１にインサート成形される。また、金属部材２６の軸方向の他端部内周には、一つのキー２６ｂと、複数の突起２６ｃが形成される。キー２６ｂ及び各突起２６ｃは、軸方向に延びる舌片部分を内側へ折り曲げることにより形成される。これらキー２６ｂ及び各突起２６ｃは、金属部材２６の内周に沿って等角度間隔に配置される。金属部材２６は、これら突起２６ｃにて弾性変形することにより回転軸１４に固定される。これら突起２６ｃに対応して、フランジ部２６ａには、径方向に幅広に形成される部分、すなわち凸部２６ｄが形成される。これらの点で、本実施形態は第２実施形態と構成が異なる。また、金属部材２６は、樹脂基板２１と接合する部位と、各突起２６ｃが設けられる部位とが、軸方向にオフセットして配置される点で、第２実施形態と同じである。

従って、この実施形態では、金属部材２６を回転軸１４に圧入する際に、金属部材２６の各突起２６ｃが弾性変形することにより、金属部材２６と共に検出ロータ７が回転軸１４に固定されるので、金属部材２６の回転軸１４に対する保持力が増大する。このため、金属部材２６と回転軸１４との結合力を増大させることができる。

この実施形態におけるその他の作用効果は、第２実施形態のそれと基本的に同じである。

＜第５実施形態＞
次に、本発明における検出ロータ、回転検出器及びその取付構造を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、検出ロータ７における金属部材２６の構成の点で第４実施形態と異なる。図１９に、この実施形態における検出ロータ７を底面図により示す。図２０に、図１９の検出ロータ７をＦ−Ｆ線に沿った拡大断面図により示す。図１９，図２０に示すように、この実施形態では、金属部材２６につき、第４実施形態における複数の突起２６ｃの代わりに、金属部材の２６の内周に沿って連続的に突条２６ｅが形成される。これらの点で、本実施形態は第４実施形態と構成が異なる。なお、この実施形態では、フランジ部２６ａの各凸部２６ｄが省略される。従って、この実施形態では、突条２６ｅのほぼ全周にて金属部材２３が回転軸１４の外周に圧入されるので、金属部材２６と回転軸１４との結合力を増大させることができる。

この実施形態におけるその他の作用効果は、第４実施形態のそれと基本的に同じである。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することができる。

例えば、前記第１実施形態では、図５に示すように、検出ロータ７の金属部材２３の各凸部２３ｃに対応して設けられる貫通孔２３ｄを円形状に形成したが、これに限定されるものではない。図２１，図２２に、金属部材２３の別例をそれぞれ底面図により示す。すなわち、金属部材２３の各凸部２３ｃに対応して設けられる貫通孔２３ｄを、図２１に示すように略台形状としたり、図２２に示すように、括れを有する略四角形状としたりしてもよい。

また、前記実施形態では、回転検出器１をモータ２のモータハウジング１１内に配置したが、これに限定されず、本発明の回転検出器は、モータとは別に設けてもよく、更には、本発明の回転検出器は、モータ以外の回転検出に用いてもよい。

この発明は、モータ等の回転軸の回転検出に利用することができる。

１ 回転検出器
２ モータ
６ 検出ステータ
７ 検出ロータ
１１ モータハウジング
１４ 回転軸
２１ 樹脂基板
２１ａ 表面
２２ 平面コイル
２３ 金属部材
２３ｂ 突起
２３ｃ 凸部
２３ｄ 貫通孔
２６ 金属部材
２６ｃ 突起
２６ｄ 凸部
３２ 平面コイル

Claims (6)

1. 検出ステータ及び検出ロータを備えた回転検出器のモータに対する取付構造であって、
   前記モータは、回転軸と、前記回転軸を内包するモータハウジングとを含むことと、
   前記検出ステータは、表面に平面コイルが配置され、前記モータハウジングに固定されることと、
   前記検出ロータは、平板状の樹脂基板と、前記樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、前記樹脂基板の中央にて一体に設けられ、前記検出ロータを前記回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、前記金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、前記金属部材の前記各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることとを含むことと
   を備え、前記検出ロータは、前記表面側が前記検出ステータの表面側と対向するように前記回転軸に配置され、前記金属部材が前記複数の突起にて前記回転軸の外周に圧入されることにより前記回転軸に固定されることを特徴とする回転検出器の取付構造。
2. 前記金属部材の前記各突起に対応する部位に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転検出器の取付構造。
3. 前記金属部材は、前記樹脂基板と接合する部位と、前記各突起が設けられる部位とが軸方向にオフセットして配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転検出器の取付構造。
4. 前記金属部材が弾性を有しており、前記金属部材が弾性変形することにより前記回転軸に固定されることを特徴とする請求項３に記載の回転検出器の取付構造。
5. 検出ステータ及び検出ロータを備えた回転検出器であって、
   前記検出ステータは、表面に平面コイルが配置され、ハウジングに固定されるように構成されることと、
   前記検出ロータは、平板状の樹脂基板と、前記樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、前記樹脂基板の中央にて一体に設けられ、前記検出ロータを回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、前記金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、前記金属部材の前記各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることとを含むことと
   を備え、前記検出ロータは、前記表面側が前記検出ステータの表面側と対向するように前記回転軸に配置され、前記金属部材が前記複数の突起にて前記回転軸の外周に圧入されることにより前記回転軸に固定されるように構成されることを特徴とする回転検出器。
6. 検出ステータと共に回転検出器を構成する検出ロータであって、
   平板状の樹脂基板と、
   前記樹脂基板の表面に配置された平面コイルと、
   前記樹脂基板の中央にて一体に設けられ、前記検出ロータを回転軸に固定するために環状に形成された金属部材と、
   前記金属部材の内周側にて径方向へ突出する複数の突起と、
   前記金属部材の前記各突起に対応する部位が径方向に幅広に形成されることと
   を備え、前記樹脂基板が前記検出ステータと対向するように前記回転軸に配置され、前記金属部材が前記複数の突起にて前記回転軸の外周に圧入されることにより前記回転軸に固定されるように構成されることを特徴とする検出ロータ。

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