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专利名称：角度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测旋转轴的旋转角度的角度传感器。
背景技术：
在化学工厂等中，一直来对其流量处理中所用的调节阀设置定位器，由该定位器控制调节阀的开度。该定位器包括:求出从上位装置送来的设定开度与由调节阀反馈的实际开度之间的偏差，并生成按照该偏差的电气信号作为控制信号的控制运算部，将该控制运算部生成的控制信号变换为气压信号的电空变换部，及将来自该电空变换部的气压信号放大，作为输出气压供给调节阀的操作器的气压信号放大部(控制继电器)(例如参照专利文献I)。该定位器中用角度传感器作为检测调节阀的实际开度作为阀轴的位移量的位移检测部，该角度传感器具有通过反馈杆按照阀轴的位移量旋转的旋转轴。将按照该角度传感器的旋转轴的旋转角度的电气信号作为表示实际开度的信号，反馈到控制运算部。图2示出专利文献2中所示的角度传感器的构成。图2 (a)是从正面看到的断面图，图2 (b)是从侧面看到的断面图。角度传感器I其构成为，在收纳固定圆筒形轴承用圆筒2的壳体3内，从其下侧收纳固定有轭体4的旋转轴5，并使旋转轴5的上端从壳体3上面的贯穿孔6突出，再用装有磁性传感器7的盖8塞住壳体3下面的开口 9。在固定于旋转轴5的轭体4内，收纳磁铁保持构件10和2块永久磁铁11、12，磁性传感器7固定于支持台13的上面。另外，14是安装在突出于壳体3的上面的旋转轴5的环形沟中的固定环，15是插入轭体4与轴承用圆筒2之间的环。在角度传感器I中，旋转轴5以轴承用圆筒2的内周面2a作为轴承面，与轭体4成一体地旋转。这样，在磁性传感器7的表面上的磁铁11、12产生的磁力线的方向起变化，磁性传感器7的阻抗值改变，生成按照旋转轴5的旋转角度的电气信号。有时候具有这种角度传感器的定位器使用于存在爆炸危险的环境中。这时，定位器必须具有防爆构造。例如，在以图2所示的角度传感器I作为单体防爆构造时，以轴承用圆筒2的内周面2a与旋转轴5的外周面5a之间的间隙hi作为TIIS (产业安全技术协会)规定的d (间隙)XI (深度)的防爆间隙。例如，在d=0.15mm及以下，1=12.5mm及以上时,设位于旋转轴5的两测的间隙hi的合计(轴承用圆筒2的内径与旋转轴5的外径之差)为0.15mm及以下。[专利文献][专利文献I]日本实开昭62-28118号公报[专利文献2]日本实开平11-83422号公报[专利文献3]日本实开平02-55303号公报

发明内容
发明要解决的课题
然而，图2所示的轴承构造中，为了将轴承用圆筒2的内周面2a与旋转轴5的外周面5a之间的间隙hi作为防爆间隙，有必要将旋转轴5无油地支承于轴承用圆筒2的内周面2a上的同时，使用耐磨损性高的材料(刚性高的材料)作为轴承用圆筒2和旋转轴5。另夕卜，由于规定防爆间隙必须用金属构成，因此用含油烧结金属等作为轴承用圆筒2的材料，认定为不需加油(不要从外面注油)，但存在的缺点是当灰尘等被吸附于该轴承用的圆筒2所含有的油中，使旋转轴5与轴承用圆筒2紧贴，易造成旋转轴5不能转动。因此，考虑采用专利文献3的第2图所示那样的轴承构造，为图3示出那样的轴承构造。该轴承构造中，隔开间隔地设置第I轴承16和第2轴承17于壳体3的贯穿孔6的一端和另一端上，由第I轴承16和第2轴承17的内周面16a和17a支承旋转轴5。另外，第I轴承16和第2轴承17做成环形，并压入固定于贯穿孔6的一端和另一端的开口部。又，第I轴承16的内周面16a和旋转轴5的外周面5a之间的间隙ha,第2轴承17的内周面17a和旋转轴5的外周面5a之间的间隙hb，不作为防爆间隙，代之以旋转轴5的外周面5a与壳体3的内周面3a之间的间隙he为防爆间隙。如果是这样的轴承构造，由于轴承16、17中，其间隙ha、hb不作为防爆间隙，因此能使用耐磨损性低的材料作为轴承16、17，而且间隙ha、hb也可取得宽些，能使轴承16、17与旋转轴5之间的紧贴难以发生。然而，由于以旋转轴5的外周面5a与壳体3的内周面3a之间的间隙he作为防爆间隙，因此存在的问题是，不能将壳体3的贯穿孔6从一端的开口部到另一端开口部成为同径连接的直的贯通孔，贯穿孔6的形状变得复杂，加工性差。另外，当间隙he过小时，即当回应想将防爆间隙d的尺寸(间隙)比0.15mm更小的要求时，发生壳体3的内周面3a与旋转轴5的外周面5a之间卡住的问题。另外，壳体3的贯穿孔6的加工精度也变得严格。反之，将间隙he定为不发生卡住的尺寸时，应增大间隙的深度尺寸满足防爆性能，总长度就变长了。本发明是为解决这样的课题而作，其目的在于提供轴承与旋转轴之间的紧贴难以发生，壳体的贯穿孔加工容易，且不发生卡住的问题，能缩小防爆间隙的角度传感器。解决课题的手段为达到此目的的本发明，检测旋转轴的旋转角度的角度传感器其特征在于具备:具有贯穿旋转轴的贯穿孔的壳体；隔开间隔地设置于壳体的贯穿孔的一端和另一端上，并对旋转轴进行轴向支撑的第I轴承和第2轴承；及松弛地插在形成于贯穿孔内的第I轴承与第2轴承的轴承间的空间上，其内周面通过第I防爆间隙与旋转轴的外周面相对，其外周面通过第2防爆间隙与壳体的内周面相对的套筒。根据本发明，在壳体的贯穿孔的一端和另一端上设置第I轴承和第2轴承，由该第I轴承和第2轴承支承旋转轴。另外，在形成于贯穿孔内的第I轴承和第2轴承的轴承间的空间上松弛地插套筒，套筒的内周面与旋转轴的外周面之间形成第I防爆间隙，套筒的外周面与壳体的内周面之间形成第2防爆间隙。这时，由于第I和第2的轴承中与其旋转轴之间的间隙也可不作为防爆间隙，因此能使用耐磨损性低的材料作为第I和第2轴承，且其间隙也可取得宽些，能使第I和第2轴承与旋转轴之间的紧贴难以生成。另外，通过将套筒松弛地插在形成于贯穿孔内的第I轴承和第2轴承的轴承间的空间上的构成，使壳体的贯穿孔从其一端的开口部到另一端开口部为同径连接的直的贯通孔成为可能，贯穿孔的形状简单，加工容易。另外，旋转轴的外周面与壳体的内周面之间的防爆间隙夹着套筒被分为第I防爆间隙与第2防爆间隙，第I防爆间隙与第2防爆间隙中，例如0.15mm的防爆间隙被分为2，能不发生卡住问题，使加工精度要求不严，并可能缩小防爆间隙的间隙。发明的效果根据本发明，由于在壳体的贯穿孔的一端和另一端上设置第I轴承和第2轴承，在该第I轴承与第2轴承的轴承间的空间上松弛地插套筒，该套筒的内周面与旋转轴的外周面之间形成第I防爆间隙，套筒的外周面与壳体的内周面之间形成第2防爆间隙，因此，使轴承与旋转轴之间的紧贴难以发生，使形成于壳体上的贯穿孔的加工变得容易，且不发生卡住问题，能缩小防爆间隙的间隙。


图1示出本发明的角度传感器的一实施形态的构成图。图2示出专利文献I中所示的角度传感器的构成图。图3示出在专利文献I中所示的角度传感器中采用专利文献2中所示的轴承构造时的构成图。
具体实施例方式下面，根据附图详细说明本发明的实施形态。图1示出本发明的角度传感器的一实施形态的构成图。图1的(a)是从正面看到的断面图，图1的(b)是从侧面看到的断面图。图中，与图3相同的符号表示与参照图3说明过的构成要素相同的或同等的构成要素，省略其说明。该角度传感器100中，旋转轴5被贯穿的壳体3的贯穿孔6’，从其一端的开口部到另一端的开口部为同径连接的直的贯通孔，第I轴承16和第2轴承17被固定压入该贯穿孔6’的一端的开口部和另一端的开口部。另外，在形成于贯穿孔6’内的第I轴承16和第2轴承17的轴承间的空间18中，松弛地插圆筒形的不锈钢制成的构件，作为套筒19。该套筒19，其内周面19a与旋转轴5的外周面5a之间形成第I防爆间隙hl，其外周面19b与壳体3的内周面3a之间形成第2防爆间隙h2，作为灭火器发挥其功能。该轴承构造中，由于套筒19作为灭火器起作用，因此第I轴承16和第2轴承17中其与旋转轴5之间的间隙ha、hb也可不作为防爆间隙。这样，作为第I轴承16和第2轴承17可使用低磨损性材料，间隙ha、hb也可加宽，第I轴承16和第2轴承17与旋转轴5之间的紧贴便难以生成。另外，该轴承构造中，通过在第I轴承16和第2轴承17的轴承间的空间18中松弛地插套筒19那样的构成，能将壳体3的贯穿孔6’从其一端的开口部至另一端的开口部成为同径连接的直的贯通孔。这样，把贯通孔6’的形状变得简单，壳体3的加工变得容易。另外，该轴承构造中，旋转轴5的外周面5a与壳体3的内周面3a之间的防爆间隙被分为夹着套筒19的第I防爆间隙hi与第2防爆间隙h2，以第I防爆间隙hi与第2防爆间隙h2使防爆间隙的间隙分为2个。S卩，在旋转轴5的外周面5a与壳体3的内周面3a之间的防爆间隙的间隙为0.15_时，位于旋转轴5的两侧的第I防爆间隙hi的合计为
0.075mm (单侧为0.075臟/2)。位于套筒19的两侧的第2防爆间隙h2的合计为0.075mm(单侧为0.075mm/2 )。这样，防爆间隙的间隙变小。另外，该轴承构造中，由于套筒19在第I轴承16和第2轴承17的轴承间的空间18中保持松弛地插，因此也不发生在旋转轴5的外周面5a或壳体3的内周面之间卡住的问题。另外，由于通过套筒19的插入，形成防爆间隙hl、h2，因此也无必要严格要求壳体3的贯穿孔6’的加工精度。另外，图1所示的轴承构造中，若除去套筒19，则可将角度传感器100用作非防爆品。另外，把套筒19设为多重，也可能进一步缩小防爆间隙。[实施形态的扩展]以上，参照实施形态说明了本发明，但本发明不限于上述的实施形态。本发明的构成和细节中，能在本发明的技术范围内作技术人员能理解的种种变更。符号的说明3壳体，3a内周面，4轭体，5旋转轴，5a外周面，6 ’贯穿孔，7磁性传感器，8盖，9开口，10磁铁保持构件，11、12永久磁铁，13支持台，14固定环，15环，16第I轴承，17第2轴承，18轴承间的空间，19套筒，19a内周面，19b外周面，hi第I防爆间隙，h2第2防爆间隙，ha、hb间隙，100角度传感器。
权利要求
1.一种角度传感器，其检测旋转轴的旋转角度，其特征在于，具备: 具有贯穿有所述旋转轴的贯穿孔的壳体； 隔开间隔地设置于所述壳体的贯穿孔的一端和另一端上，并对所述转轴进行轴向支撑的第I轴承和第2轴承；及 套筒，所述套筒松弛地插在形成于所述贯穿孔内的所述第I轴承与所述第2轴承的轴承间的空间内，其内周面通过第I防爆间隙与所述旋转轴的外周面相对，其外周面通过第2防爆间隙与所述壳体的内周面相对。
全文摘要
本发明揭示的角度传感器，使轴承与转轴之间的紧贴难以生成，使壳体的贯穿孔的加工容易，不产生卡住的问题并缩小防爆间隙。将贯穿孔(6’)从其一端的开口部至另一端的开口部设为同径连接的直的贯通孔。将第1轴承(16)和第2轴承(17)压入固定于贯穿孔(6’)的一端的开口部和另一端的开口部。将套筒(19)松弛地插在形成于贯穿孔(6’)内的第1轴承(16)与第2轴承(17)的轴承间的空间(18)中，在套筒(19)的内周面(19a)与转轴(5)的外周面(5a)之间形成第1防爆间隙(h1)，在套筒(19)的外周面(19b)与壳体(3)的内周面(3a)之间形成第2防爆间隙(h2)，作为灭火器起作用。
文档编号G01B21/22GK103105154SQ20121044543
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月8日 优先权日2011年11月11日
发明者土岐善邦 申请人:阿自倍尔株式会社