专利名称：旋转型传感器以及具备旋转型传感器的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有基座、转子以及检测机构的旋转型传感器以及具备旋转型传感器的检测装置，尤其涉及一种通过将基座设在安装母材而能够对转子的旋转中心进行定位的旋转型传感器以及检测装置。
背景技术：
在各种电子设备上设有的旋转型电气零部件使旋转体旋转自如地被支承在电路板上。在电路板上使电阻体和集电体以圆环状形成，在旋转体上设有在上述电阻体以及集电体上滑动的滑动件。在形成于旋转体上的嵌入孔内压入操作轴，并通过用操作轴旋转旋转体，获得电阻值发生变化的可变输出。专利文献I所述的旋转型电气零部件在电路板上形成使操作轴插通的穿通孔，而 且在电路板的背面形成处于与上述穿通孔同心圆状的位置上并以环状隆起的突出部。旋转型电气零部件被安装于印刷电路板上。上述突出部与形成于印刷电路板上的孔嵌合，而且以旋转体的旋转中心在印刷电路板上被定位的状态，在印刷电路板的表面上焊接从电路板突出的端子。专利文献I :(日本)特开2003-7516号公报专利文献I所述的旋转型电气零部件使旋转体的旋转中心相对于印刷电路板被定位。因此，当安装有旋转型电气零部件的印刷电路板再被安装到壳体等安装母材时，印刷电路板和安装母材之间的安装公差作为安装母材和旋转体的旋转中心之间的轴错位被加算，从而难以高度维持旋转体对安装母材的位置精度。例如，以专利文献I所述的结构作为基础构成使操作轴旋转自如地被支承在设于安装母材上的轴承上的检测装置，那么容易产生因操作轴的中心轴和旋转体的旋转中心之间的错位公差变得过大而不能将操作轴压入旋转体内或者即使能够压入也因错位公差变大使旋转体的旋转负荷变得极大等降低操作性能的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述以往课题而提出的，其目的在于提供一种能够使被基座支承的转子的旋转中心相对于壳体等安装母材高精度地定位的旋转型传感器以及具备旋转型传感器的检测装置。本发明的目的在于提供一种即使旋转轴旋转自如地被支承于设在壳体等安装母材上的轴承部上，也能够在将基座安装在安装母材上时缩小转子的旋转中心和旋转轴的轴心之间的错位误差，并能够可靠地连结旋转轴和转子，从而能够防止旋转轴的旋转负荷增大等的旋转型传感器以及具备旋转型传感器的检测装置。本发明的旋转型传感器具有基座；被上述基座支承为旋转自如的转子；检测上述转子的旋转的检测机构；以及被设置为从上述基座露出的多个端子部，其特征在于，上述基座由合成树脂形成，在上述基座上连续地形成有将上述转子支承得旋转自如的旋转支承孔以及与设置上述基座的安装母材上所设置的基准凸部嵌合的定位凹部，上述定位凹部的内周面具有直径大于上述旋转支承孔的内径的圆筒面，上述圆筒面和上述旋转支承孔的内周面形成为同心圆状。在本发明中，通过被设置在模具上的同一凸部，成型上述旋转支承孔和上述定位凹部。本发明的旋转型传感器通过使形成于基座上的定位凹部嵌合在被设于壳体等安装母材上的基准凸部，能够相对于安装母材高精度地定位转子的旋转中心。例如，即使形成于安装母材上的轴承孔旋转自如地支承旋转轴或者由安装母材所保持的轴承等轴承部件旋转自如地支承旋转轴，使旋转轴构成以安装母材侧的轴承部为基准旋转自如地被支承的结构，也可以通过将旋转型传感器设在安装母材上，使转子的旋转中心和旋转轴的轴心高精度地定位。因此，能够简单地连结由安装母材侧支承的旋转轴和旋转自如地被基座支承的转子，从而在旋转轴旋转时能够避免转子的旋转负荷异常增大 坐寸O在本发明中，优选的是，在上述基座上形成有与上述圆筒面连续地从上述定位凹部的中心向放射方向延伸的防转动凹部。不仅使被设在基座上的上述定位凹部，而且还使上述防转动凹部也与在安装母材上形成的基准凸部嵌合，从而能够在安装母材上安装基座时在旋转方向上定位基座。因此，能够以安装母材作为基准确定转子的旋转角度和旋转相位。在本发明中，优选的是，上述检测机构具有电阻体层和集电体层，被设置在上述基座上；以及导电性的滑动件，被设置在上述转子上，在上述电阻体层以及上述集电体层的表面滑动，而且，上述电阻体层被设置在上述基座的与设置有上述定位凹部的面相反侧的表面上，上述电阻体层具有沿着以上述转子的旋转中心线为中心的圆弧轨迹的圆弧部，上述圆弧部形成在不与上述定位凹部重叠的位置上。而且，在本发明中，上述检测机构具有电阻体层和集电体层，被设置在上述基座上；以及导电性的滑动件，被设置在上述转子上，在上述电阻体层以及上述集电体层的表面滑动，上述电阻体层被设置在上述基座的与设置有上述定位凹部的面相反侧的表面上，上述电阻体层具有沿着以上述转子的旋转中心线为中心的圆弧轨迹的圆弧部以及中断上述圆弧部的一部分的不连续部，而且上述圆弧部形成在不与上述定位凹部重叠的位置上，上述不连续部形成在与上述防转动凹部重叠的位置。如上所述，因为在基座上电阻体层形成在不与定位凹部等重叠的位置上，所以能够将电阻体层配置在基座的壁厚厚的部分上。在基座上壁厚厚的部分强度高，并且很难发生因温度变化所引起的变形，因此能够保持制造时的表面平整度。因此，如果在该部分设置电阻体层，就能够长时间可靠地保持电阻体层，从而能够容易抑制旋转的检测精度随着环境变化而降低。在本发明中，上述多个端子部分别与上述电阻体层或者上述集电体层导通。而且，本发明的检测装置具有上述任意一个旋转型传感器；以及安装母材，在该安装母材上安装上述旋转型传感器，其特征在于，上述安装母材由合成树脂形成，在上述安装母材上设置有基准凸部以及支承穿过上述基准凸部的中心的旋转轴的轴承部，上述基准凸部的外周面和上述轴承部的内周面形成为同心圆状，在上述定位凹部与上述基准凸部嵌合的状态下，上述旋转轴与上述转子连结。在本发明中，优选的是，通过一个模具的凸部形成上述轴承部的内周面，通过另一个模具的凹部成型上述基准凸部的外周面。本发明的结构为，在上述安装母材和上述基座之间设置有印刷电路板，在上述印刷电路板上形成有用于上述基准凸部有间隙地穿通的通孔，而且上述基座上所设置的上述端子部焊接在上述印刷电路板的焊盘部上，上述印刷电路板被固定在上述安装母材上。在这种情况下能够采用如下结构，即在上述印刷电路板上开口有安装孔，安装螺钉有间隙地插入上述安装孔，上述安装螺钉螺进形成在上述安装母材上的孔(例如内螺纹孔)内，从而上述印刷电路板被固定在上述安装母材上。本发明的检测装置能够在将旋转型传感器的端子部焊接在印刷电路板的焊盘部之后在安装母材上设置印刷电路板时能够直接定位旋转型传感器的基座和安装母材，从而 防止印刷电路板和安装母材之间的安装公差影响到旋转体的旋转中心错位。在本发明中，当在壳体等安装母材上安装旋转型传感器的基座时，能够使基座的定位凹部与安装母材的基准凸部嵌合，其结果能够以安装母材作为基准高精度地定位转子的旋转中心。因此，即使采用使旋转轴旋转自如地被支承在被设于安装母材侧的轴承部的结构，也能通过在安装母材上设置基座，高精度地定位并连结转子的旋转中心和旋转轴的轴心。
图I为表示本发明的实施方式的旋转型传感器以及安装有该旋转型传感器的检测装置的分解立体图。图2为表示旋转型传感器和旋转轴的立体图。图3为表示旋转型传感器的基座、转子以及滑动件的分解立体图。图4为从转子侧看到基座时的正视图。图5为表示在安装母材上安装了旋转型传感器的状态的纵向剖视图。图6为以VI-VI线切断图4所示基座的横向剖视图。图中标记I旋转型传感器，2 基座，3 旋转支承孔，3a内周面，4定位凹部，4a圆筒面，5防转动凹部，7转子，7a旋转轴部，8轴连结孔，10检测机构，11电阻体层，12不连续部，13a、13b 电极层，14共用电极层，15a、15b引伸端子，16共用引伸端子，17 滑动件，17c 检测滑动部，17d 共用滑动部，19 罩体部件，20 检测装置，21安装母材，22基准凸部，22a基准圆筒面，23防转动基准凸部，24轴孔，25保持凹部，25a内周面，26轴承部件，28旋转轴，28a支承轴部，28c连结轴部，31印刷电路板，35通孔，37安装孔，38安装螺钉
具体实施例方式参照图I至图6的各图说明本发明实施方式的旋转型传感器I的结构。作为旋转型电气零部件，旋转型传感器I具有基座2。基座2为合成树脂制，以使用了模具的注射成型法来成型。基座2如图3所示，与转子7相对置的一侧为动作侧表面2a ;如图2所示,被设在安装母材21上的一侧为设置侧表面2b。如图6所示,动作侧表面2a和设置侧表面2b为互相平行的平面。而且，从动作侧表面2a看到的正面的形状和从设置侧表面2b看到的背面的形状为大致四边形形状。如图3、图4以及图6所示，圆形形状的旋转支承孔3贯穿基座2而形成。旋转支承孔3向动作侧表面2a开口。旋转支承孔3的内周面3a为在表示转子7旋转中心的旋转中心线01上具有曲率中心的圆筒面。如图2和图6所示，在基座2的设置侧表面2b设有定位凹部4，该定位凹部4向设置侧表面2b开口。定位凹部4的内周面的大部分为圆筒面4a。圆筒面4a在旋转中心线01上具有曲率中心且以一定半径形成。在设置侧表面2b形成与定位凹部4连续的防转动凹部5。如图2所示，防转动凹部5从圆筒面4a进一步向以旋转中心线01为中心的半径方向(放射方向)的外侧延伸。防转动凹部5的内壁面5a形成为向左右方向空出一定的宽度尺寸，与圆筒面4a连续。 如图6所示，旋转支承孔3和定位凹部4连续形成，旋转支承孔3的内周面3a和圆筒面4a通过台阶面4c连续。台阶面4c为与动作侧表面2a和设置侧表面2b都平行的平面。当注射成型基座2时，以同一模具同时形成旋转支承孔3和定位凹部4。即，在形成设置侧表面2b的模具上设有凸部，并通过该凸部使旋转支承孔3和定位凹部4同时成型。因此，如图6所示，旋转支承孔3的内周面3a(内径尺寸Dl)和定位凹部4的圆筒面4a(内径尺寸D2)处在以旋转中心线01作为中心的同心圆状的位置上，各内径尺寸Dl、D2中心的错位公差极小。如图6所示，定位凹部4以从设置侧表面2b挖指定深度而形成，动作侧表面2a和台阶面4c之间的厚度尺寸T2小于基座2厚度尺寸最大值Tl的一半。如图2所示，在基座2的设置侧表面2b设有从定位凹部4的上侧和防转动凹部5的下侧的两个地方向后方一体突出的定位销6a、6b。如图3和图4所示，在基座2的动作侧表面2a形成电阻体层11。电阻体层11以相对来说电阻率大的碳为主体来形成。电阻体层11在一侧端部Ila和另一侧端部Ilb之间以环状图案形成，该环状图案具有以旋转中心线01为中心的一定半径的圆弧部。端部Ila和端部Ilb之间的宽度尺寸Wl部分为电阻体层11的不连续部12，该不连续部12没有形成检测转子7旋转的检测区域。在动作侧表面2a的下部形成与电阻体层11的一侧端部Ila连续的电极层13a和与另一侧端部Ilb连续的电极层13b。虽然电极层13a和电极层13b由以银为主体的低电阻体材料来形成，但是在动作侧表面2a所呈现的表面被与电阻体层11连续的以碳为主体
的层覆盖。如图3和图4所示，在与电阻体层11相比更靠中心的一侧设有集电体层即共用电极层14。共用电极层14以环状导电图案形成，该环状导电图案以旋转中心线01为中心的一定半径连续。共用电极层14由以银为主体的低电阻体材料来形成，在动作侧表面2a所呈现的表面被以与电阻体层11相同的碳为主体的高电阻材料层覆盖。如图6所示，电阻体层11、电极层13a、13b以及共用电极层14被埋设在基座2的内部，各表面构成与基座2的动作侧表面2a几乎相同的面。电阻体层11、电极层13a、13b以及共用电极层14通过所谓的压印(imprint)法能
够与基座2形成一体。本实施方式的压印法使用以黄铜板等薄金属板形成的转印板。使用碳黑和碳纤维被混入粘合剂树脂里的碳糊，通过印刷法将该碳糊涂到转印板的表面并使其固化，从而形成电阻体层11以及与该电阻体层11连续的电极层13a、13b的图案形状的碳层。还同时形成共用电极层14的图案形状的碳层。其次，使用在粘接剂树脂里混入银粉的银浆，在电极层13a、13b的部分以印刷法将银浆层重叠涂到碳层之上。与此同时，在整个共用电极层14通过印刷法将银浆重叠涂在碳层上。银浆固化之后，在模具内设置上述转印板，并往模具内注射合成树脂使基座2成型。此时，转印板表面的电阻体层11、电极层13a、13b以及共用电极层14被埋设在基座2的内部并且通过转印板的表面使动作侧表面2a成型。合成树脂以基座2的形状固化之后 通过剥下转印板，如图6所示地电阻体层11、电极层13a、13b以及共用电极层14与基座2形成为一体。如图6所示，电阻体层11的内周边缘从旋转中心线01的半径大于定位凹部4圆筒面4a的半径(D2/2)，电阻体层11在与定位凹部4不重叠的区域上形成。而且，如图4所示，电阻体层11的不连续部12 (宽度尺寸Wl的部分)在与防转动凹部5重叠的区域上形成。电阻体层11的端部IlaUlb从防转动凹部5向左右分开，电阻体层11在也与防转动凹部5不重叠的区域上形成。即，电阻体层11形成在基座2的厚度尺寸为Tl的区域，在薄的厚度尺寸T2区域没有形成电阻体层11。如图6所示，形成了定位凹部4和防转动凹部5的部分的壁厚尺寸�。�2的厚度尺寸为相当于最大值Tl的一半以下的T2。而且，壁厚薄的部分接近旋转支承孔3的内周面3a。电阻体层11与厚度尺寸T2的区域不重叠，而在厚度尺寸为Tl的区域上形成。壁厚厚的区域的强度大，即使在高温环境下也不容易变形，所以能够以电阻体层11维持了制造时转印时的平整度的状态，在基座2上长期保持电阻体层11。从而，能够抑制滑动件17在电阻体层11的表面滑动时其触点负荷和接触电阻等受到外界温度等影响而发生变动，能够高精度地检测与旋转角度对应的电压变化。如图3和图4所示，当注射成型基座2时，在基座2的内部埋设引伸端子15a、15b和共用引伸端子16。引伸端子15a、15b和共用引伸端子16用金属板形成。上述电极层13a与引伸端子15a的表面接触而形成，电极层13b与引伸端子15b的表面接触而形成。如图4所示，引伸端子15a、15b分别从基座2的下部向下方突出。共用电极层14与在共用引伸端子16的中央部形成的接触部16a的表面接触而形成,端子部16b、16c从基座2的上部向上方突出。另外，从基座2露出设有的引伸端子15a、15b以及端子部16b、16c构成与后述印刷电路板31的焊盘部焊接的端子部。而且，引伸端子15a、15b与电阻体层11的端部导通，共用引伸端子16的端子部16b、16c与共用电极层14导通。如图3和图5所示，旋转型传感器I使转子7旋转自如地被安装于基座上。转子7由合成树脂材料形成。如图3和图5所示，转子7将外周面为圆筒面的旋转轴部7a在朝向基座2的背面侧形成，旋转轴部7a没有间隙地穿通旋转支承孔3，转子7相对于基座2旋转自如地被支承。在转子7上位于旋转轴部7a的前方一体形成支承凸缘部7b，在支承凸缘部7b上固定以具有导电性和弹性的金属板来形成的滑动件17。滑动件17与转子7 —起旋转，并在电阻体层11以及共用电极层14的表面滑动。如图3所示，滑动件17在中心部具有使转子7的旋转轴部7a插入的中心孔17a。在中心孔17a的外周形成固定部17b，并且在用合成树脂材料注射成型转子7时，上述固定部17b被埋设在转子7而固定成一体。或者，通过铆接结构在转子7上固定滑动件17也可以。如图5所示，在基座2的前方安装罩体部件19。罩体部件19为合成树脂制。固定了滑动件17的转子7的旋转轴部7a旋转自如地插入基座2的旋转支承孔3之后，罩体部件19与基座2镶嵌后被固定。此时，在转子7中比支承凸缘部7b更向前方突出的轴状突出部7c穿通在罩体部件19上形成的孔19a的内部。而且，在罩体部件19形成从孔19a 的周围向基座2突出的按压圈环部19b，并且通过该按压圈环部19b将转子7的支承凸缘部7b向基座2推压。其结果，在滑动件17上形成的可弹性变形的检测滑动部17c与电阻体层11的表面弹性接触(被弹性施力后接触)，与此相同地形成在滑动件17上的可弹性变形的共用滑动部17d与共用电极层14的表面弹性接触(被弹性施力后接触)。用电阻体层11、共用电极层14以及滑动件17构成检测机构10。该检测机构10在引伸端子15a和引伸端子15b之间被施加一定电压的状态下，当转子7和滑动件17 —起旋转时，根据检测滑动部17c在电阻体层11上的接触位置变化，从共用电极层14以及共用引伸端子16(端子部16b、16c)读取的电压发生变化。根据该电压变化，检测转子7的旋转角度。如图6所示，电阻体层11被形成在基座2的厚度尺寸Tl的壁厚厚的部分上，并且维持其表面的平整度，所以检测滑动部17c和电阻体层11之间的接触状态在转子7的整个旋转范围内稳定。因此，检测滑动部17c和电阻体层11的接触负荷(触点压力)的变动变小并且接触电阻的变动变小等，能够长时间高精度地检测转子7的旋转角度。如上所述，在基座2上安装转子7和滑动件17，安装了覆盖动作侧表面2a的罩体部件19，从而组装完毕旋转型传感器I。如图I和图2所示，在组装完毕旋转型传感器I时，在旋转轴上还没有安装转子7。转子7的旋转轴部7a从基座2的旋转支承孔3向设置侧表面2b露出，转子7的轴状突出部7c从被形成在罩体部件19上的孔19a向前方露出。在转子7形成前后贯穿的轴连结孔8，该轴连结孔8也从旋转型传感器I的背部(后方)和前方同时露出。轴连结孔8为具有圆孔部8a和平面部8b的大致为D字形状的非圆形贯穿孔。如图I以及图5所示，旋转型传感器I被安装在安装母材21上，并连结轴连结孔8和旋转轴28来构成检测装置20。设有旋转型传感器I的安装母材21为电子设备壳体的一部分，或者被固定在壳体的内部。安装母材21用合成树脂材料一体形成，具有安装有旋转型传感器I的支承侧表面21a以及位于其相反侧的操作侧表面21b。支承侧表面21a和操作侧表面21b是互相平行的平面。如图I和图5所示，在安装母材21的支承侧表面21a上一体地突出形成圆筒状的基准凸部22。在基准凸部22的外周形成基准圆筒面22a。基准圆筒面22a以被设定在安装母材21上的支承中心线02为中心的一定半径形成。图I所示的基准圆筒面22a的外径尺寸Da与在图6所示的旋转型传感器I的基座2上形成的定位凹部4内周面的一部分即圆筒面4a的内径尺寸D2大致相同，而且基准凸部22的基准圆筒面22a能够与定位凹部4的圆筒面4a以最小的间隙嵌合。如图I所示，在安装母材21的支承侧表面21a上一体形成防转动基准凸部23与基准凸部22。当基准凸部22的基准圆筒面22a嵌 合到定位凹部4的圆筒面4a时，防转动基准凸部23能够与在基座2上形成的防转动凹部5以最小间隔嵌合。另外，基准凸部22除了设有防转动基准凸部23的部分以外形成圆筒形状。在基准凸部22的中心形成将安装母材21以表背贯穿的轴孔24。轴孔24的内周面24a为具有以支承中心线02为中心的一定半径的圆筒面。如图5所示，轴孔24的内周面24a的内径尺寸为Db。如图5所示,在安装母材21上形成从操作侧表面21b凹陷的保持凹部25。保持凹部25的内周面25a为具有以支承中心线02为中心的一定半径的圆筒面。如图5所示，内周面25a的内径尺寸为Dc。在保持凹部25上保持轴承部件26。轴承部件26为球轴承或者由涂上或者浸溃润滑油的多孔性金属来形成的金属轴承等。轴承部件26的外周面26a被压入保持凹部25的内周面25a而不留间隙。因此，轴承部件26的中心孔即旋转支承部26b处于与保持凹部25的内周面25a大致同心圆状的位置。如图5所示，金属制旋转轴28旋转自如地被轴承部件26支承。旋转轴28具有外径尺寸大的支承轴部28a和比支承轴部28a的外径尺寸小的小径部28b。小径部28b的前端部为断面为D字形状的非圆形形状连结轴部28c，并在连结轴部28c形成平面部28d。支承轴部28a几乎没有间隙地插入轴承部件26的旋转支承部26b内，从而旋转轴28被旋转自如地支承。当轴承部件26为球轴承时，支承轴部28a被压入内层部，旋转轴28与内层部一起旋转自如地被支承。如图5所示，旋转轴28的小径部28b仅留下一点点间隙地插入安装母材21的轴孔24内部，连结轴部28c从基准凸部22进一步向前方突出。在成型安装母材21时，以同一对模具形成基准凸部22、轴孔24以及保持凹部25。用一个模具的凸部使保持凹部25和轴孔24同时成型，用另一个模具的凹部使基准凸部22成型。因此，基准凸部22的外径尺寸Da的基准圆筒面22a、轴孔24的内径尺寸Db的内周面24a以及保持凹部25的内径尺寸Dc的内周面25a使相对于支承中心线02的错位公差变得极小。因为以保持凹部25的内周面25a为基准决定了轴承部件26的位置，所以被轴承部件26支承的旋转轴28的轴心和支承中心线02之间的错位公差也变得极小。如图I所示，在安装母材21上形成向支承侧表面21a开口的一对内螺纹孔27、27。而且，当安装螺钉38为自攻螺钉时，代替内螺纹孔27、27形成没有刻上螺纹槽的贯穿孔。如图I和图5所示，在安装母材21和旋转型传感器I之间设有印刷电路板31。如图I所示，印刷电路板31在绝缘性电路板的表面31a形成焊盘部32a、32b以及焊盘部33a、33b。在印刷电路板31表面31a的下部形成3个读取焊盘部34、34、34。3个读取焊盘部34、34、34当中的2个通过省略了图示的布线图案，分别与焊盘32a和焊盘32b导通，另一个读取焊盘部34同时与焊盘部33a、33b导通。虽然省略了图示，但是在印刷电路板31的表面31a安装了连接器，并且连接器的各端子分别焊接在3个读取焊盘部34、34、34上。如图I所示，在印刷电路板31形成通孔35。通孔35的内径尺寸明显地比在安装母材21上形成的基准凸部22的基准圆筒面22a的外径尺寸Da大。在印刷电路板31上形成从通孔35向上方连续的穿通凹部36a和从通孔35向下方连续的穿通凹部36b。如图2所示，穿通凹部36a的大小被形成为能够有充分间隙地插入从旋转型传感器I的基座2的设置侧表面2b突出的定位销6a。穿通凹部36b的大小被形成为能够有充分间隙地同时插入在安装母材21上形成的防转动基准凸部23和在基座2上形成的定位销6b。而且，在印刷电路板31上形成凹状安装孔37、37。在安装孔37、37上能够有充分间隙地插入安装螺钉38的外螺纹部38a。 下面将说明在安装母材21上安装如图I和图2所示地被组装完毕的旋转型传感器I而构成检测装置20的组装方法。通过在焊盘部32a、32b上分别焊接从旋转型传感器I的基座2延伸的引伸端子15a、15b，并在焊盘部33a、33b上焊接共用引伸端子16的端子部16b、16c，使旋转型传感器I被固定在印刷电路板31上。此时，旋转型传感器I和印刷电路板31只要使转子7的轴连结孔8中心和通孔35的中心大致一致就可以，没有必要使旋转型传感器I和印刷电路板31相互高精度地对准位置。旋转轴28旋转自如地被支承在由安装母材21保持的轴承部件26上。印刷电路板31被设在安装母材21的支承侧表面21a上，使基准凸部22和旋转轴28位于印刷电路板31的通孔35的内部。而且，使在旋转型传感器I的基座2上形成的定位凹部4与基准凸部22的外周面即基准圆筒面22a镶嵌，而且使基座2的防转动凹部5与防转动基准凸部23嵌合。如图6所示，在旋转型传感器I的基座2上使定位凹部4、防转动凹部5以及旋转支承孔3通过被设在一个模具上的凸部一体成型，并且使转子7几乎没有间隙且旋转自如地插入旋转支承孔3内，因此定位凹部4的圆筒面4a的中心和在转子7上形成的旋转轴部7a的中心(轴连结孔8的旋转中心)之间的轴错位公差极小。而且，安装母材21使基准凸部22的外周面即基准圆筒面22a和保持凹部25的内周面25a通过同一模具(一对模具)一体成型，并且通过没有间隙地被保持在该保持凹部25上的轴承部件26支承旋转轴28。于是，基准圆筒面22a的中心和旋转轴28的轴心之间的错位公差极小。因此，在使形成在旋转型传感器I的基座2上的定位凹部4与基准凸部22的外周面即基准圆筒面22a镶嵌之时，能够使转子7的轴连结孔8的旋转中心和旋转轴28的轴心几乎一致，从而能够使旋转轴28的连结轴部28c和转子7的轴连结孔8互相几乎没有轴错位地嵌合。而且，通过使基座2的防转动凹部5与防转动基准凸部23嵌合，能够使旋转型传感器I和安装母材21高精度地对准旋转相位之后定位。使基准凸部22和防转动基准凸部23、以及定位凹部4和防转动凹部5嵌合，将旋转型传感器I定位在安装母材21上之后，将安装螺钉38、38插入印刷电路板31的安装孔37、37，并在内螺纹孔27、27螺紧，以此完成旋转型传感器I和印刷电路板31对安装母材21安装，从而能够构成检测装置20。在检测装置20，旋转型传感器I的基座2直接被定位在安装母材21上，并且转子7的轴连结孔8的中心(旋转中心)和被安装母材21侧支承的旋转轴28的轴心之间的错位极�。虼四芄缓艽蟮丶跚嵩谕ü剐�28旋转来旋转操作转子7时的旋转负荷。而且，能够高精度地对准被固定在转子7上的滑动件17的检测滑动部17c的旋转轨迹的中心和电阻体层11的圆弧形状的中心，从而对旋转轴28旋转的旋转角度能够以高精度地维持检测值的线性度。而且，通过防转动凹部5和防转动基准凸部23之间的嵌合，能够使旋转型传感器I的旋转方向定位，因此能够使在旋转轴28旋转时的其旋转相位、电阻体层11和检测滑动部17c的接触位置的相对相位高精度地对准。上述实施方式的检测装置20如图2所示地从基座2突出一对定位销6a、6b。在采 用具有图I和图5所示结构的安装母材21并且使基准凸部22和形成在基座2上的定位凹部4嵌合而将旋转型传感器I定位的结构中，实际上不使用上述定位销6a、6b。在不使用上述安装母材21而在印刷电路板上定位旋转传感器I并进行安装时，上述定位销6a、6b嵌合在印刷电路板上形成的定位孔内，使定位销6a、6b被用于定位。而且，即使在安装了旋转型传感器I的印刷电路板被设在安装母材21上的情况下，为了旋转型传感器相对于印刷电路板的定位使用定位销6a、6b也可以。另外，在上述实施方式中，在安装母材21上形成保持凹部25，并且被保持在保持凹部25上的轴承部件26支承旋转轴28，但是将安装母材21的轴孔24作为轴承部并以该轴孔24直接旋转自如地支承旋转轴也可以，或者在轴孔24保持轴承并通过该轴承旋转自如地支承旋转轴也可以。在轴孔24成为轴承部的情况下，在一个模具上设置形成基准凸部22外周面即基准圆筒面22a的凹部，在另一个模具上设置用于形成轴孔24的凸部，并且通过该模具使安装母材21成型，从而能够高精度地形成基准圆筒面22a的中心和轴孔24的中心。而且，在本发明中，不隔着印刷电路板31，而直接在安装母材21的支承侧表面21a上设置旋转型传感器I也可以。另外，在旋转型传感器I上使用的检测机构10并不受限于具有电阻体层，也可以是采用向旋转方向间歇性地设有电极部并且被转子7支承的滑动件依次与电极部接触的脉冲输入式编码器等。
权利要求
1.一种旋转型传感器，具有基座；转子，被上述基座支承为旋转自如；检测机构，检测上述转子的旋转；以及多个端子部，被设置为从上述基座露出，其特征在于， 上述基座由合成树脂形成，在上述基座上连续地形成有将上述转子支承为旋转自如的旋转支承孔以及与设置上述基座的安装母材上所设置的基准凸部嵌合的定位凹部，上述定位凹部的内周面具有直径比上述旋转支承孔的内径大的圆筒面，上述圆筒面和上述旋转支承孔的内周面形成为同心圆状。
2.根据权利要求I所述的旋转型传感器，其特征在于，通过被设置在模具上的同一凸部，成型上述旋转支承孔和上述定位凹部。
3.根据权利要求I或2所述的旋转型传感器，其特征在于，在上述基座上形成有与上述圆筒面连续地从上述定位凹部的中心向放射方向延伸的防转动凹部。
4.根据权利要求I或2所述的旋转型传感器，其特征在于， 上述检测机构具有电阻体层和集电体层，被设置在上述基座上；以及导电性的滑动件，被设置在上述转子上，在上述电阻体层以及上述集电体层的表面滑动， 上述电阻体层被设置在上述基座的与设置有上述定位凹部的面相反侧的表面上，上述电阻体层具有沿着以上述转子的旋转中心线为中心的圆弧轨迹的圆弧部，上述圆弧部形成在不与上述定位凹部重叠的位置上。
5.根据权利要求3所述的旋转型传感器，其特征在于， 上述检测机构具有电阻体层和集电体层，被设置在上述基座上；以及导电性的滑动件，被设置在上述转子上，在上述电阻体层以及上述集电体层的表面滑动， 上述电阻体层被设置在上述基座的与设置有上述定位凹部的面相反侧的表面上，上述电阻体层具有沿着以上述转子的旋转中心线为中心的圆弧轨迹的圆弧部以及中断上述圆弧部的一部分的不连续部， 上述圆弧部形成在不与上述定位凹部重叠的位置上，上述不连续部形成在与上述防转动凹部重叠的位置上。
6.根据权利要求4所述的旋转型传感器，其特征在于，上述多个端子部分别与上述电阻体层或者上述集电体层导通。
7.—种检测装置，具有权利要求I至6中任一项所述的旋转型传感器；以及安装母材，在该安装母材上安装上述旋转型传感器，其特征在于， 上述安装母材由合成树脂形成，在上述安装母材上设置有基准凸部以及支承旋转轴的轴承部，该旋转轴穿过上述基准凸部的中心，上述基准凸部的外周面和上述轴承部的内周面形成为同心圆状， 在上述定位凹部与上述基准凸部嵌合的状态下，上述旋转轴与上述转子连结。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，通过一个模具的凸部形成上述轴承部的内周面，通过另一个模具的凹部成型上述基准凸部的外周面。
9.根据权利要求7或8所述的检测装置，其特征在于，在上述安装母材和上述基座之间设置有印刷电路板，在上述印刷电路板上形成有用于上述基准凸部有间隙地穿通的通孔，上述基座上所设置的上述端子部焊接在上述印刷电路板的焊盘部，上述印刷电路板被固定在上述安装母材上。
10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，在上述印刷电路板上开口有安装孔，安装螺钉有间隙地插入上述安装孔内，上述安装螺钉螺进在上述安装母材上所形成的孔内，从而上述印刷电路板被固 定在上述安装母材上。
全文摘要
本发明提供一种在支承旋转轴的安装母材部件上安装旋转型传感器时能够使旋转型传感器的转子的中心和旋转轴的轴心高精度地对准而进行组装的旋转型传感器以及具备旋转型传感器的检测装置。旋转型传感器(1)在基座(2)上使定位凹部(4)和旋转支承孔(3)通过同一模具一体成型，并且使转子(7)旋转自如地被旋转支承孔支承。在安装有旋转型传感器的安装母材(21)中，使基准凸部(22)和保持凹部(25)通过同一模具一体成型，使旋转轴(28)通过被保持在保持凹部上的轴承部件(26)旋转自如地被支承。从而，通过使定位凹部和基准凸部嵌合，能够使旋转轴的轴心和转子的轴连结孔(8)的中心一致。
文档编号G01B7/30GK102735161SQ20121008202
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月26日 优先权日2011年3月30日
发明者小原启志 申请人:阿尔卑斯电气株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
