CN105091916A - 手动脉冲发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在使旋转体旋转时得到明确的卡合感且具有耐久性优良的卡合机构的手动脉冲发生装置。在手动脉冲发生装置的传感器单元(10)中，若通过手动操作使旋转体(6)旋转，则通过传感器部(8)检测所述旋转，根据检测结果发生脉冲。并且，在旋转体(6)与支承体(200)之间设置有卡合机构(7a)。卡合机构(7a)中与卡合齿轮(63)的齿(633)卡合的抵接部件(70)是轴(71)，轴(71)通过由螺旋弹簧(76)形成的弹簧部件(75)被按压至卡合齿轮(63)的外周面(630)。轴(71)具有齿(633)的宽度以上的长度，且与齿(633)的整个宽度抵接。

Description

手动脉冲发生装置

技术领域

本发明涉及一种通过手动操作来发生脉冲的手动脉冲发生装置。

背景技术

用于对加工中心等数控机床设定加工条件或电子设备的动作确认等的手动脉冲发生装置在通过手动操作使刻度盘等旋转体旋转时，相应于旋转体的旋转角度发生脉冲。在这样的手动脉冲发生装置中，对旋转体设置有卡合机构，以改善旋转体的操作感并控制旋转体的停止位置等。曾有人提出将利用了磁铁间的磁力的结构作为所述卡合机构(参照专利文献1、2)。并且，曾有人提出使球与设置在旋转体的卡合齿轮抵接的结构(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开平10-113837号公报

专利文献2：日本实开平4-55727号公报

专利文献3：日本实开平2-110817号公报

但是，在如专利文献1、2所记载的结构那样利用了磁铁间的磁力的情况下，由于磁力连续变化，因此较难得到明确的卡合感。并且，在如专利文献3所记载的结构那样使球与卡合齿轮抵接的结构中，由于齿部与球是点接触，因此容易发生齿部较早磨损以及在使用中卡合感下降等问题。特别是在手动脉冲发生装置中，由于频繁地使卡合动作发生，因此卡合机构要求具有充分的耐久性，但是在专利文献3所记载的结构中，较难得到充分的耐久性。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的课题是提供一种能够在使旋转体旋转时得到明确的卡合感且具有耐久性优良的卡合机构的手动脉冲发生装置。

为了解决上述课题，本发明的手动脉冲发生装置包括：支承体；旋转体，所述旋转体能够旋转地支承于所述支承体，且通过手动操作来旋转；以及传感器部，所述传感器部检测所述旋转体的旋转，所述手动脉冲发生装置根据所述传感器部的检测结果发生脉冲，所述手动脉冲发生装置的特征在于，在所述旋转体与所述支承体之间设置有卡合机构，所述卡合机构具有：卡合齿轮，所述卡合齿轮位于所述旋转体侧，且在外周面沿周向排列有多个齿；抵接部件，所述抵接部件具有沿所述卡合齿轮的旋转轴线方向延伸并与所述齿抵接的抵接部；以及弹簧部件，所述弹簧部件将所述抵接部件按压至所述卡合齿轮的外周面，在所述支承体设置有用于调整所述弹簧部件的弹簧压力的弹簧压力调整机构。

在本发明中，若通过手动操作使旋转体旋转，则通过传感器部检测所述旋转，根据检测结果发生脉冲。并且，由于在旋转体与支承体之间设置有卡合机构，因此能够使旋转体在指定的角度位置停止。并且，由于与卡合齿轮的齿卡合的是具有沿卡合齿轮的旋转轴线方向延伸且与齿抵接的抵接部的抵接部件，因此抵接部件与齿的接触面积较大。因此，能够可靠地得到卡合感，且能够抑制齿的磨损等。并且，在使沿卡合齿轮的旋转轴线方向延伸的抵接部与卡合齿轮抵接的结构的情况下特别有必要适当地设定抵接压力，但只要设定弹簧压力调整机构，就能够适当地设定抵接压力。

在本发明中，优选所述抵接部件是沿所述卡合齿轮的旋转轴线方向延伸的圆棒状的轴。根据所述结构，无论轴朝向哪一个方向，外周面(抵接部)都与齿抵接。

在本发明中，优选所述抵接部具有所述齿的所述轴线方向的宽度以上的长度，且与所述齿的所述轴线方向的整体抵接。根据所述结构，比起抵接部与齿的轴线方向的一部分抵接的情况，抵接部与齿的接触面积较大。因此，能够抑制齿的磨损等。

在本发明中，优选所述弹簧压力调整机构具有能够向所述弹簧部件的弯曲方向移动地支承在所述支承体侧的螺钉部件。根据所述结构，能够容易地调整卡合机构的负载，且容易组装卡合机构。

在本发明中，优选所述弹簧部件是螺旋弹簧，所述螺旋弹簧中与所述抵接部件抵接的部分成为构成所述螺旋弹簧的线材的端部不向所述抵接部件突出的端面。根据所述结构，由于能够抑制螺旋弹簧与抵接部件卡住，因此能够采用使螺旋弹簧与抵接部件直接接触的结构。

在本发明中，优选所述传感器部具有与所述旋转体联动而旋转的永磁铁和保持在所述支承体侧的磁传感器元件。根据所述结构，与光学式传感器不同，即使在传感器部附着有油等异物的情况下，也能够适当地检测永磁铁的旋转(旋转体的旋转)。

在本发明中，优选由所述传感器部检测的A相的信号与B相的信号的电平一致的时间点同所述抵接部件最大限度侵入所述多个齿中在周向相邻的两个齿之间的槽的时间点一致。根据所述结构，在通过卡合机构使旋转体停止的状态下，能够使A相的信号与B相的信号的电平一致。

在本发明中，优选设置有用于调整所述旋转体侧的所述永磁铁的角度位置、所述旋转体侧的所述卡合齿轮的角度位置以及所述抵接部件的角度位置中的至少一者的角度位置调整机构。根据所述结构，能够使得到卡合感的时间点与输出脉冲的时间点重合。

在本发明中，优选设置有用于调整所述旋转体侧的所述永磁铁的角度位置以及所述支承体侧的所述磁传感器元件的角度位置中的至少一者的角度位置调整机构。根据所述结构，能够使旋转体的角度位置与输出脉冲的时间点重合。

发明效果

在本发明所涉及的手动脉冲发生装置中，若通过手动操作使旋转体旋转，则由传感器部检测所述旋转，根据检测结果发生脉冲。并且，由于在旋转体与支承体之间设置有卡合机构，因此能够使旋转体停止在指定的角度位置。并且，由于与卡合齿轮的齿卡合的是轴，因此与齿的接触面积较大。因此，能够可靠地得到卡合感，且能够抑制齿的磨损等。并且，在使轴与卡合齿轮抵接的结构的情况下特别有必要适当地设定抵接压力，但只要设置弹簧压力调整机构，就能够适当地设定抵接压力。

附图说明

图1是示出应用了本发明的手动脉冲发生装置的外观的说明图。

图2是应用了本发明的手动脉冲发生装置的分解立体图。

图3是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的传感器单元的分解立体图。

图4是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的传感器单元的剖视图。

图5(a)、图5(b)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的磁阻元件的说明图。

图6(a)、图6(b)、图6(c)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的磁阻元件的检测信号等的说明图。

图7(a)、图7(b)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的传感器单元的卡合机构等的说明图。

图8是用于图7(a)、图7(b)所示的卡合机构的轴保持架的立体图。

图9是从背面侧观察用于应用了本发明的手动脉冲发生装置的传感器单元的永磁铁等的立体图。

(符号说明)

1手动脉冲发生装置；

2连接部件；

6旋转体；

7a卡合机构；

7b弹簧压力调整机构；

7c角度位置调整机构；

8传感器部；

10传感器单元；

11外壳；

110操作面；

12第一外壳部件；

13第二外壳部件；

14刻度盘；

15电路板；

17电缆；

173连接器；

18设备；

51传感器外罩；

52传感器壳体；

521传感器壳体的底板部；

522传感器壳体的筒状主体部；

53轴保持架；

537轴支承孔；

538孔；

539紧定螺丝

54传感器基板；

56磁传感器元件；

57磁阻元件；

570A、570B感磁图案；

61旋转轴；

62磁铁保持架；

63卡合齿轮；

630外周面；

633齿；

634槽；

64固定板；

643长孔；

65永磁铁；

70抵接部件；

701抵接部；

71轴；

75弹簧部件；

76螺旋弹簧；

81a、81b信号；

82a、82b矩形脉冲；

100装置主体；

200支承体；

L旋转中心轴线；

L1操作面侧；

L2背面侧；

S1第一片段；

S2第二片段；

S3第三片段；

S4第四片段。

具体实施方式

参照附图说明应用了本发明的手动脉冲发生装置。

(手动脉冲发生装置的整体结构)

图1是示出应用了本发明的手动脉冲发生装置1的外观的说明图。图2是应用了本发明的手动脉冲发生装置1的分解立体图。另外，在图2等中，在旋转体6的旋转中心轴线L延长的方向(旋转中心轴线L方向)上将操作面侧标注为L1，将背面侧标注为L2。

在图1以及图2所示的手动脉冲发生装置1中，在装置主体100的前表面设置有通过手动操作进行旋转操作的刻度盘14，在刻度盘14周围标注有示出基准位置和极性的记号129。刻度盘14和后述的旋转轴61等一同构成旋转体6，旋转体6被外壳11和传感器壳体52等支承体200支承为能够旋转。如此构成的装置主体100的前表面是操作面110。

在装置主体100的前表面(操作面110)设置有切换所输出脉冲的属性等的切换钮16a、16b和标注有切换钮16a、16b的刻度等的平板121。并且，从装置主体100的下侧端部引出电缆17。电缆17与装置主体100通过衬套174连接。在电缆17的末端安装有连接器173，连接器173与从手动脉冲发生装置1获取脉冲的设备18的连接器181结合。手动脉冲发生装置1以将电缆17连接到设备18的状态从设备18获得电源。

手动脉冲发生装置1若通过手动操作使刻度盘14旋转则发生脉冲。借助电缆17对加工中心等数控机床或电子设备等设备18输出所述脉冲，所述脉冲用于设备18的条件设定和动作确认等。在本实施方式中，设备18是数控机床。切换钮16a、16b例如用于选择数控机床的X轴、Y轴、Z轴和灵敏度。

如图2所示，外壳11具有构成装置主体100的前表面侧(操作面侧L1)的第一外壳部件12和构成装置主体100的背面侧L2的第二外壳部件13。第一外壳部件12具有位于操作面侧L1的矩形的前板部123和从前板部123的四个边缘向背面侧L2突出的侧板部124。在前板部123形成有位于与刻度盘14重叠的位置的开口部123a，且在开口部123a的周围形成有圆形的凹部123b。第二外壳部件13以覆盖第一外壳部件12的背面侧L2的开口的状态借助螺钉131与第一外壳部件12结合。在本实施方式中，第一外壳部件12以及第二外壳部件13都是由树脂制成的，但也可以由金属制成。

在第一外壳部件12与第二外壳部件13之间配置有传感器单元10和电路板15，传感器单元10夹持圆环状的垫片3并借助螺钉(省略图示)等固定于第一壳体部件12的前板部123。电路板15构成用于输出根据传感器单元10的检测结果生成的脉冲的电路(省略图示)，电路板15借助螺钉(省略图示)等被固定到第一外壳部件12的前板部123。在电路板15装设有连接于切换钮16a、16b的旋转开关152a、152b。另外，电缆17例如通过连接器153、172与电路板15连接。

旋转体6具有从传感器单元10突出的旋转轴61、固定于旋转轴61的连接部件2以及借助螺钉143、144固定于连接部件2的刻度盘14。旋转轴61从形成于第一外壳部件12的前板部123的开口部123a向操作面侧L1突出，刻度盘14通过连接部件2与所述突出部分连接。因此，若在操作面侧L1通过手动操作使刻度盘14旋转，则旋转轴61旋转。传感器单元10检测旋转轴61的旋转角度，使检测结果输出至电路板15。其结果是，电路板15生成与刻度盘14的旋转相当的数量的脉冲，经由电缆17输出。在本实施方式中，在刻度盘14的周围标注100等分的刻度，将记号129作为指标，刻度盘14每前进一个刻度就输出一个脉冲。

(传感器单元10的整体结构)

图3是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的传感器单元10的分解立体图。图4是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的传感器单元10的剖视图。

如图3以及图4所示，传感器单元10具有向操作面侧L1开口的杯状的传感器壳体52、以封闭传感器壳体52的开口的方式与传感器壳体52结合的传感器外罩51以及固定于传感器壳体52的轴保持架53，传感器壳体52、传感器外罩51以及轴保持架53与参照图1等说明的外壳11一同构成支承体200。

传感器壳体52具有背面侧L2的底板部521、从底板部521的外缘向操作面侧L1突出的圆筒状的筒状主体部522。传感器外罩51由树脂制成，具有圆筒部511和在圆筒部511的背面侧L2的端部附近扩径的圆板部512。在圆板部512的周向分离的两处形成有呈圆弧状沿周向延伸的两个凸部513、514。在圆筒部511的内侧，圆环状的轴承55a、55b保持于在旋转轴线L方向上分离的位置，旋转轴61借助所述轴承55a、55b能够旋转地支承于支承体200(传感器外罩51)。

在传感器壳体52的内侧，用于构成卡合机构7a的圆环状的卡合齿轮63呈同心状连接于旋转轴61，且相对于卡合齿轮63在背面侧L2，磁铁保持架62呈同心状连接于旋转轴61。卡合齿轮63以及磁铁保持架62与参照图1等说明的刻度盘14等一同构成旋转体6。另外，连接部件2具有嵌合有旋转轴61的前侧的端部的圆筒部22和在圆筒部22的前端扩径的凸缘部21。如图4所示，在形成于圆筒部22的孔23中以末端碰到旋转轴61的方式固定有紧定螺钉26，从而使连接部件2与旋转轴61连接。在旋转轴61的外周面中，紧定螺钉26的末端所碰到的部位成为平坦面618。

(传感器部8的结构)

图5(a)、图5(b)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的磁阻元件57的说明图，图5(a)、图5(b)是示出磁阻元件57的一例的说明图以及示意地示出磁阻元件57的感磁图案的一例的说明图。图6(a)、图6(b)、图6(c)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的磁阻元件57的检测信号等的说明图，图6(a)、图6(b)、图6(c)是从磁阻元件57输出的信号的说明图、A相的矩形脉冲的说明图以及B相的矩形脉冲的说明图。另外，在以下的说明中，将图6(a)所示的信号的1周期设为λ，所述1周期相当于图5(a)所示的N极与N极的距离(S极与S极的距离)。

在传感器壳体52的内侧构成有用于检测旋转轴61(旋转体6)的旋转的传感器部8，在本实施方式中，传感器部8由保持于旋转体6(磁铁保持架62)的圆环状的永磁铁65和保持在支承体侧200侧的磁传感器元件56构成。永磁铁65借助固定板64固定于磁铁保持架62。永磁铁65的外周面650以等角度间隔在周向交替形成有S极和N极。并且，在支承体200中，传感器基板54以横跨凸部513、514的方式固定于传感器外罩51，磁传感器元件56借助元件保持架58装配于传感器基板54。在该状态下，磁传感器元件56与永磁铁65的外周面对置。

在本实施方式中，磁传感器元件56是磁阻元件57，如图5(a)所示，在元件基板59形成有由磁阻膜形成的感磁图案。在本实施方式中，感磁图案具有用于生成A相的信号的A相用感磁图案570A和用于生成相位相对于A相用信号偏移1/4周期的B相的信号的B相用感磁图案570B。并且，A相用感磁图案570A具有+A相用感磁图案570A+和相对于+A相用感磁图案570A生成逆相的信号的-A相用感磁图案570A-。并且，B相用感磁图案570B具有+B相用感磁图案570B+和相对于+B相用感磁图案570B+生成逆相的信号的-B相用感磁图案570B-。因此，在元件基板59形成有四个端子572A+、572A-、572B+、572B-。并且，在元件基板59形成有供电线573e、573f以及地线574，在供电线573e、573f以及地线574的端部以与端子572A+、572A-、572B+、572B-并列的方式形成有端子572Vcce、572Vccf、572GND。

如图5(a)所示，在本实施方式的磁阻元件57中，例如+A相用感磁图案570A+包括第一片段S1(A+)、相对于第一片段S1(A+)在周向R(与永磁铁的相对移动方向)的一侧R1分离1/2周期的第二片段S2(A+)以及相对于第一片段S1(A+)在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第三片段S3(A+)。在本实施方式中，第一片段S1(A+)包括第四片段S4(A+)、相对于第四片段S4(A+)在周向R的一侧R1分离1/4周期的第五片段S5(A+)。因此，第二片段S2(A+)相对于第五片段S5(A+)在周向R的一侧R1分离1/2周期，第三片段S3(A+)相对于第四片段(A+)在周向R的另一侧R2分离1/2周期。在如此构成的+A相用感磁图案570A+中，第一片段S1(A+)、第二片段S2(A+)、第三片段S3(A+)以及第四片段S4(A+)在端子572Vcce与端子572GND之间串联。并且，端子572A+电连接在第四片段S4(A+)与第五片段S5(A+)之间，端子572Vcce与第二片段S2(A+)侧连接，端子572GND与第三片段S3(A+)侧连接。如此构成+A相用半桥式电路。

如图5(b)所示，第四片段S4(A+)具有第一翻折图案R4-1和相对于第一翻折图案R4-1在周向R的另一侧R2相邻的第二翻折图案R4-2。并且，第五片段S5(A+)具有第一翻折图案R5-1和相对于第一翻折图案R5-1在周向R的一侧R1相邻的第二翻折图案R5-2。相应于所述结构，第二片段S2(A+)具有相对于第一翻折图案R5-1在周向R的一侧R1分离1/2周期的第一翻折图案R2-1和相对于第二翻折图案R5-2在周向R的一侧R1分离1/2周期的第二翻折图案R2-2。并且，第三片段S3(A+)具有相对于第一翻折图案R4-1在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第一翻折图案R3-1和相对于第二翻折图案R4-2在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第二翻折图案R3-2。

如图5(a)所示，其他感磁图案(-A相用感磁图案570A-、+B相用感磁图案570B+以及-B相用感磁图案570B-)也与+A相用感磁图案570A+的基本结构相同。

更具体地说，-B相用感磁图案570B-包括第一片段S1(B-)、相对于第一片段S1(B-)在周向R的一侧R1分离1/2周期的第二片段S2(B-)以及相对于第一片段S1(B-)在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第三片段S3(B-)。在本实施方式中，第一片段S1(B-)包括第四片段S4(B-)以及相对于第四片段S4(B-)在周向R的一侧R1分离1/4周期的第五片段S5(B-)。因此，第二片段S2(B-)相对于第五片段S5(B-)在周向R的一侧R1分离1/2周期，第三片段S3(B-)相对于第四片段S4(B-)在周向R的另一侧R2分离1/2周期。在如此构成的-B相用感磁图案570B-中，第一片段S1(B-)、第二片段S2(B-)、第三片段S3(B-)以及第四片段S4(B-)在端子572Vcce与端子572GND之间串联。并且，端子572B-电连接在第四片段S4(B-)与第五片段S5(B-)之间，端子572Vcce与第二片段S2(B-)侧连接，端子572GND与第三片段S3(B-)侧连接。如此构成-B相用半桥式电路。

在此，+A相用感磁图案570A+和-B相用感磁图案570B-的各片段在周向交替配置，例如第四片段S4(A+)相对于第四片段S4(B-)在周向R的一侧R1分离1/8周期。

此外，相对于配置有+A相用感磁图案570A+以及-B相用感磁图案570B-的区域在旋转中心轴线L延伸的方向上相邻的位置上，-A相用感磁图案570A-包括第一片段S1(A-)、相对于第一片段S1(A-)在周向R的一侧R1分离1/2周期的第二片段S2(A-)以及相对于第一片段S1(A-)在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第三片段S3(A-)。第一片段S1(A-)包括第四片段S4(A-)和相对于第四片段S4(A-)在周向R的一侧R1分离1/4周期的第五片段S5(A-)。因此，第二片段S2(A-)相对于第五片段S5(A-)在周向R的一侧R1分离1/2周期，第三片段S3(A-)相对于第四片段S4(A-)在周向R的另一侧R2分离1/2周期。在如此构成的-A相用感磁图案570A-中，第一片段S1(A-)、第二片段S2(A-)、第三片段S3(A-)以及第四片段S4(A-)在端子572Vccf与端子572GND之间串联。并且，端子572A-电连接在第四片段S4(A-)与第五片段S5(A-)之间，端子572Vccf与第二片段S2(A-)侧连接，端子572GND与第三片段S3(A-)侧连接。如此构成-A相用半桥式电路。在如此构成的-A相用感磁图案570A-中，第四片段S4(A-)和+A相用感磁图案570A+的第五片段S5(A+)在周向R位于同一位置，但从连接有端子572A+、572A-的一侧观察时，第四片段S4(A-)和+A相用感磁图案570A+的第五片段S5(A+)位于周向R的相反侧。因此，从端子572A+、572A-输出的波形是逆相的。

此外，相对于配置有+A相用感磁图案570A+以及-B相用感磁图案570B-的区域在旋转中心轴线L延伸的方向相邻的位置上，+B相用感磁图案570B+包括第一片段S1(B+)、相对于第一片段S1(B+)在周向R的一侧R1分离1/2周期的第二片段S2(B+)以及相对于第一片段S1(B+)在周向R的另一侧R2分离1/2周期的第三片段S3(B+)。第一片段S1(B+)包括第四片段S4(B+)以及相对于第四片段S4(B+)在周向R的一侧R1分离1/4周期的第五片段S5(B+)。因此，第二片段S2(B+)相对于第五片段S5(B+)在周向R的一侧R1分离1/2周期，第三片段S3(B+)相对于第四片段S4(B+)在周向R的另一侧R2分离1/2周期。在此，+B相用感磁图案570B+与-A相用感磁图案570A-的各片段在周向交替配置，例如第四片段S4(B+)相对于第四片段S4(A-)在周向R的另一侧R2分离1/8周期。在如此构成的+B相用感磁图案570B+中，第一片段S1(B+)、第二片段S2(B+)、第三片段S3(B+)以及第四片段S4(B+)在端子572Vccf与端子572GND之间串联。并且，端子572B+电连接在第四片段S4(B+)与第五片段S5(B+)之间，端子572Vccf与第二片段S2(B+)侧连接，端子572GND与第三片段S3(B+)侧连接。如此构成+B相用半桥式电路。在如此构成的+B相用感磁图案570B+中，第四片段S4(B+)和-B相用感磁图案570B+的第五片段S5(B-)在周向R位于同一位置，但从连接有端子572B+、572B-的一侧观察时，第四片段S4(B+)和-B相用感磁图案570B+的第五片段S5(B-)位于周向R的相反侧。因此，从端子572B+、572B-输出的波形是逆相的。

在如此构成的传感器部8中，若旋转体6(永磁铁65)旋转，则从端子572A+、572A-输出的信号的差是图6(a)中实线表示的A相的信号81a，从端子572B+、572B-输出的信号的差是图6(a)中虚线所示的B相的信号81b。所述信号通过装配于传感器基板54的半导体装置或装配于电路板15的半导体装置所设有的比较器等变换为图6(b)所示的A相的矩形脉冲82a以及图6(c)所示的B相的矩形脉冲82b，矩形脉冲82a、82b经由电缆17输出。

如此，在生成矩形脉冲82a、82b时，如参照图5(a)、图5(b)所作的说明，在磁阻元件57中，+A相用感磁图案570A+、-A相用感磁图案570A-、+B相用感磁图案570B+以及-B相用感磁图案570B-分别具有在周向R分离1/2周期的第一片段S1(第四片段S4以及第五片段S5)、第二片段S2以及第三片段S3。因此，能够抑制因磁阻元件57的感磁图案的矫顽力而使检测信号产生变形等。例如，在+A相用感磁图案570A+中，由于构成第一片段S1(A+)的第四片段S4(A+)以及第五片段S5(A+)与N极对置时，第二片段S2(A+)以及第三片段S3(A+)与S极对置，因此即使磁阻元件57的感磁图案的矫顽力具有极性不对称等特性，也能够抑制使检测信号产生变形等。并且，由于第一片段S1(第四片段S4以及第五片段S5)的两侧配置有第二片段S2以及第三片段S3，因此在磁阻元件57中能够缩短配置了A相用感磁图案570A以及B相用感磁图案570B的区域的周向R的尺寸。

(磁屏蔽结构)

在图2以及图3中，在本实施方式中，由于在传感器部8使用了永磁铁65和磁传感器元件56，因此相对于传感器部8至少在背面侧L2设置有磁屏蔽体。在本实施方式中，通过传感器壳体52的底板部521由SPPC等钢材等磁性材料形成，由底板部521构成在背面侧L2覆盖传感器部8的磁屏蔽体。在此，在传感器壳体52中，由于底板部521与筒状主体部522是一体的，因此整个传感器壳体52由磁性材料构成。因此，传感器部8由传感器壳体52的筒状主体部522即磁屏蔽体包围侧方。另外，在本实施方式中，传感器外罩51由树脂制成。因此，传感器部8在操作面侧L1没有被磁屏蔽体覆盖。

(卡合机构7a以及弹簧压力调整机构7b的结构)

图7(a)、图7(b)是用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的传感器单元10的卡合机构7a等的说明图，图7(a)、图7(b)是从背面侧L2观察卡合齿轮63等的立体图以及从背面侧L2观察卡合齿轮63等的后视图。图8是用于图7(a)、图7(b)所示的卡合机构7a的轴保持架53的立体图。

如图3以及图4所示，磁铁保持架62具有圆筒部621、在圆筒部621的背面侧L2端部扩径的第一圆板部622以及相对于第一圆板部622在背面侧L2扩径的第二圆板部623。在第一圆板部622中，在沿径向贯通的孔625中以末端碰到旋转轴61的方式固定有紧定螺钉627，从而使磁铁保持架62与旋转轴61连接。在本实施方式中，在旋转轴61的外周面中，紧定螺钉627的末端碰到的部位是平坦面619。并且，在磁铁保持架62中，在第一圆板部622形成有用于固定卡合齿轮63的螺钉孔622a，在第二圆板部623形成有用于固定永磁铁65的螺钉孔623a。

相对于第一圆板部622在操作面侧L1重叠配置有圆环状的卡合齿轮63。在本实施方式中，卡合齿轮63具有圆环部632和从圆环部632的外缘向操作面侧L1突出的侧板部631，在侧板部631的外周面630以等角度间隔形成有多个齿633以及槽634。并且，在圆环部632形成有孔632a，通过穿过孔632a将螺钉639固定到磁铁保持架62的第一圆板部622的螺钉孔622a，卡合齿轮63固定到第一圆板部622。

如图4以及图7(a)、图7(b)所示，在传感器外罩51中在圆板部512的背面侧L2安装有由树脂制成的轴保持架53，在轴保持架53与卡合齿轮63之间配置有与卡合齿轮63的外周面630抵接的抵接部件70和将抵接部件70向卡合齿轮63的外周面630按压的弹簧部件75。在本实施方式中，抵接部件70具有沿卡合齿轮63的旋转轴线L方向延伸并与齿633抵接的抵接部701。在本实施方式中，抵接部件70是沿旋转中心轴线L方向延伸的圆棒状的轴71，在外周面中，朝向卡合齿轮63侧的部分构成抵接部701。在本实施方式中，轴71由金属制成。在此，轴71(抵接部701)具有齿633的旋转中心轴线L方向的宽度以上的长度，与齿633的旋转中心轴线L方向的整体抵接。

弹簧部件75是螺旋弹簧76，在螺旋弹簧76中与轴71抵接的部分成为构成螺旋弹簧76的线材的端部不向轴71突出的端面。

在本实施方式中，在将轴71以及螺旋弹簧76保持于传感器外罩51时，使用图8所示的轴保持架53。轴保持架53具有在背面侧L2与传感器外罩51的圆板部512重叠的连接板部531和从连接板部531的周向的中央向背面侧L2突出的方筒部535，在方筒部535形成有沿径向贯通的圆形的孔538。并且，在方筒部535中，在径向内侧形成有沿旋转中心轴线L方向延伸的轴支承孔537，孔538与轴支承孔537的中央部分相连。在连接板部531形成有与在传感器外罩51的圆板部512的背面侧L2突出的两个筒状突起516a、516b分别嵌合的缺口536a、536b。因此，在以筒状突起516a、516b嵌合于缺口536a、536b的方式使轴保持架53的连接板部531重叠于传感器外罩51的圆板部512的状态下，只要对筒状突起516a、516b进行螺纹固定或铆接等，就能够将轴保持架53固定于传感器外罩51。

如图4所示，将轴71容纳到轴支承孔537中，将螺旋弹簧76容纳到孔538中。并且，孔538在轴71所在侧的前侧部分538a的内径与轴71所在侧的相反侧的后侧部分538b的内径不同，后侧部分538b成为比前侧部分538a的内径大的螺钉孔。在此，螺旋弹簧76位于前侧部分538a，紧定螺丝539固定于后侧部分538b。其结果是，螺旋弹簧76将轴71向卡合齿轮63的外周面630按压。如此构成卡合机构7a。

并且，只要进行以下的工序，就能够调整螺旋弹簧76的弹簧压力。例如，在通过磁铁保持架62将卡合齿轮63安装到旋转轴61之后，在将轴71容纳于轴支承孔537中的状态下，将轴保持架53固定到传感器外罩51。之后，在将螺旋弹簧76插入到轴保持架53的孔538中之后，从径向外侧将螺钉部件即紧定螺丝539固定到孔538中。在此，紧定螺丝539是螺钉部件，所述螺钉部件能够向螺旋弹簧76(弹簧部件75)的弯曲方向移动地保持在支承体200侧(轴保持架53)。因此，只要调整紧定螺丝539的紧固量，就能够调整螺旋弹簧76的弹簧压力。如此构成弹簧压力调整机构7b。

(针对永磁铁65的角度位置调整机构7c的结构)

图9是从背面侧L2观察用于应用了本发明的手动脉冲发生装置1的传感器单元10的永磁铁65等的立体图。

如图3、图4以及图9所示，固定板64具有圆环部641，且在圆环部641的内缘与外缘之间形成有向操作面侧L1突出的圆环状的凸部642。永磁铁65通过粘接等方法固定到圆环状的凸部642的外周侧。在永磁铁65的背面侧L2形成有朝向径向内侧以及背面侧L2的台阶部651，固定板64的圆环部641的外周侧端部与台阶部651抵接。在圆环部641的比凸部642靠径向内侧的位置，在周向的四处形成有长孔643。在此，长孔643沿周向延伸。

在本实施方式中，在将永磁铁65固定到固定板64之后，在将固定板64固定到磁铁保持架62的第二圆板部623时，从背面侧L2穿过长孔643将螺钉694固定到第二圆板部623的螺钉孔623a中。在此，在磁铁保持架62的第二圆板部623的背面侧L2形成有圆形的凸部624，将凸部624嵌合于固定板64的圆环部641的孔641a。由此，能够对固定板64以及永磁铁65进行径向定位。

如此，在将固定板64固定到磁铁保持架62的第二圆板部623时，先较松地固定螺钉694，将螺钉694的轴部与长孔643作为引导，调整固定板64的角度位置，之后紧固螺钉694，将固定板64固定于磁铁保持架62的第二圆板部623。其结果是，调整了永磁铁65的角度位置。如此构成针对永磁铁65的角度位置调整机构7c。

根据所述角度位置调整机构7c，能够调整旋转体6侧的永磁铁65的角度位置。因此，在图6(a)、图6(b)、图6(c)中，能够使传感器部8检测的A相的信号81a与B相的信号81b的信号的电平一致的时间点86同在参照图7(a)、图7(b)等说明的卡合机构7a中轴71最大限度侵入到多个齿633中周向相邻的两个齿633之间的槽634的时间点一致。

(本实施方式的主要效果)

如以上所作的说明，在本实施方式的手动脉冲发生装置1中，若通过手动操作使旋转体6旋转，则通过传感器部8检测所述旋转，根据检测结果发生脉冲。在此，传感器部8具有与旋转体6联动而旋转的永磁铁65，且借助保持于支承体200侧的磁传感器元件56检测所述永磁铁65的旋转。因此，与光学式传感器不同，即使在传感器部8附着有油等异物的情况下，也能够适当地检测永磁铁65的旋转(旋转体6的旋转)。

并且，将磁阻元件57作为磁传感器元件56使用，在使用磁阻元件57的情况下，伴随永磁铁65的S极与S极的一间距量(N极与N极的一间距量)的移动得到两相的输出。因此，与使用霍尔元件相比，由于只要1/2的磁化数即可，因此可以缩小永磁铁65，因此能够实现传感器单元10以及手动脉冲发生装置1的小型化。

并且，由于在旋转体6与支承体200之间设置有卡合机构7a，因此能够使操作感优良，且能够使旋转体6在指定的角度位置停止。并且，在卡合机构7a中，与卡合齿轮63的齿633卡合的抵接部件70具有沿卡合齿轮63的旋转轴线L方向延伸并与齿633抵接的抵接部701。因此，抵接部件70与齿633的接触面积较大。因此，能够可靠地得到卡合感，且能够抑制齿633磨损等。并且，抵接部件70是沿旋转中心轴线L方向延伸的圆棒状的轴71，在外周面中朝向卡合齿轮63侧的部分构成抵接部701。因此，无论在轴71朝向哪一方向的情况下，外周面(抵接部701)都与齿633抵接。并且，用于卡合机构7a的弹簧部件75是螺旋弹簧76，螺旋弹簧76中与轴71(抵接部件70)抵接的部分成为构成螺旋弹簧76的线材的端部不向轴71突出的端面。因此，由于能够抑制螺旋弹簧76与轴71卡住，因此能够采用使螺旋弹簧76直接与轴接触的结构。

并且，在使轴71与卡合齿轮63抵接的结构的情况下，由于抵接部件70(轴71)与齿633的接触面积较大，因此有必要适当地设定抵接压力，在本实施方式中，由于设定有弹簧压力调整机构7b，因此能够适当地设定抵接压力。并且，轴71具有齿633的宽度以上的长度，与齿633的整个宽度抵接。因此，比起轴71与齿633的宽度方向的一部分抵接的情况，轴71与齿633的接触面积较大。因此，能够抑制齿633的磨损等。并且，在弹簧压力调整机构7b中，使用能够向弹簧部件75(螺旋弹簧76)的弯曲方向移动地保持在支承体200侧的紧定螺丝539(螺钉部件)。因此，能够容易地调整卡合机构7a的负载，且容易组装卡合机构7a。

并且，在本实施方式中，传感器部8检测的A相的信号81a与B相的信号81b的电平一致的时间点同轴71最大限度侵入多个齿633中周向相邻的两个齿633之间的槽634的时间点一致。因此，在通过卡合机构7a使旋转体6停止的状态下，能够使A相的信号81a与B相的信号81b的电平一致。并且，在本实施方式中，在旋转体6侧的永磁铁65的角度位置、旋转体6侧的卡合齿轮63的角度位置以及轴71的角度位置中，设置有用于调整旋转体6侧的永磁铁65的角度位置的角度位置调整机构7c。因此，能够使传感器部8检测的A相的信号81a与B相的信号81b的电平一致的时间点同轴71最大限度侵入多个齿633中周向相邻的两个齿633之间的槽634的时间点一致，且能够使得到卡合感的时间点与输出脉冲85的时间点重合。并且，根据角度位置调整机构7c，能够使旋转体6的角度位置与输出脉冲85的时间点重合。特别是在传感器部8使用了永磁铁65和磁传感器元件56的情况下，由于在磁尺(永磁铁65)看不到磁化位置，因此组装时使上述的时间点重合较困难，但由于根据角度位置调整机构7c能够调整永磁铁65的角度位置，因此容易将永磁铁65设置在最佳的角度位置。

并且，在本实施方式中，相对于传感器部8在背面侧L2设置有由磁性材料形成的传感器壳体52的底板部521形成的磁屏蔽体。因此，即使在将手动脉冲发生装置1的背面侧L2借助磁铁安装于加工中心等来进行操作的情况下，也能够通过磁屏蔽体缓和磁铁对传感器部8的影响。并且，传感器壳体52的筒状主体部522作为磁屏蔽体覆盖传感器部8的侧方。因此，能够有效对传感器部8进行磁屏蔽。与此相对，在支承体200中，由于封闭筒状主体部522的开口的传感器外罩51是由树脂制成的(非磁性材料)，因此能够使传感器外罩51由轻且廉价的材料形成。并且，由于传感器外罩51由树脂制成(非磁性材料)，因此容易使传感器外罩51成为适合保持磁传感器元件56或保持用于卡合机构7a的轴保持架53等的结构。

并且，如参照图5(a)、图5(b)所作的说明，在磁阻元件57中，+A相用感磁图案570A+以及-B相用感磁图案570B-配置于在旋转中心轴线L方向上与-A相用感磁图案570A-以及+B相用感磁图案570B+相邻的区域。并且，+A相用感磁图案570A+以及-B相用感磁图案570B-在第一片段S1的周向R的两侧具有降低输出信号的1/2周期的变形分量的消除图案(第二片段S2以及第三片段S3)。并且，-A相用感磁图案570A-以及+B相用感磁图案570B+在第一片段S1的周向R的两侧具有降低输出信号的1/2周期的变形分量的消除图案(第二片段S2以及第三片段S3)。因此，能够抑制由于磁阻元件57的感磁图案的矫顽力而使检测信号产生变形等，且在磁阻元件57中能够缩短配置了A相用感磁图案570A以及B相用感磁图案570B的区域的周向R的尺寸。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，在调整卡合机构7a产生负载的时间点与输出脉冲85的时间点时，在角度位置调整机构7c中，调整了旋转体6侧的永磁铁65的角度位置，但也可以设置用于调整旋转体6侧的卡合齿轮63的角度位置、轴71的角度位置或磁传感器元件56的角度位置的角度位置调整机构。

在上述实施方式中，将用于卡合机构7a的弹簧部件75设为螺旋弹簧76，但是也可以使用板簧或碟形弹簧等。并且，在上述实施方式中，将圆棒状的轴71作为具有沿卡合齿轮63的旋转轴线L方向延伸并与齿633抵接的抵接部710的抵接部件70来使用，但只要能够在与卡合齿轮63之间构成卡合机构7a，则也可以使用只有抵接部701的截面呈圆弧状的棒状或板状的抵接部件70。

在上述实施方式中，在传感器部8的背面侧L2设置磁屏蔽体时，由磁性材料形成传感器壳体52，但也可以由非磁性材料形成传感器壳体52，并在传感器部8的背面侧L2设置由片材状的磁性材料形成的磁屏蔽体。并且，也可以由磁性材料形成第二外壳部件13，将第二外壳部件13作为传感器部8的背面侧L2的磁屏蔽体。

并且，在上述实施方式中，手动脉冲发生装置1通过电缆17连接到设备18，但手动脉冲发生装置1也可以是直接安装到设备18的结构。

Claims (12)

1.一种手动脉冲发生装置，其包括：

支承体；

旋转体，所述旋转体能够旋转地支承于所述支承体，且通过手动操作来旋转；以及

传感器部，所述传感器部检测所述旋转体的旋转，

所述手动脉冲发生装置根据所述传感器部的检测结果发生脉冲，

所述手动脉冲发生装置的特征在于，

在所述旋转体与所述支承体之间设置有卡合机构，

所述卡合机构具有：

卡合齿轮，所述卡合齿轮位于所述旋转体侧，且在外周面沿周向排列有多个齿；

抵接部件，所述抵接部件具有沿所述卡合齿轮的旋转轴线方向延伸并与所述齿抵接的抵接部；以及

弹簧部件，所述弹簧部件将所述抵接部件按压至所述卡合齿轮的外周面，

在所述支承体设置有用于调整所述弹簧部件的弹簧压力的弹簧压力调整机构。

2.根据权利要求1所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述抵接部件是沿所述卡合齿轮的旋转轴线方向延伸的圆棒状的轴。

3.根据权利要求1所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述抵接部具有所述齿的所述轴线方向的宽度以上的长度，且与所述齿的所述轴线方向的整体抵接。

4.根据权利要求1所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述弹簧压力调整机构具有能够向所述弹簧部件的弯曲方向移动地支承在所述支承体侧的螺钉部件。

5.根据权利要求1所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述弹簧部件是螺旋弹簧，

在所述线圈弹簧中与所述抵接部件抵接的部分成为构成所述螺旋弹簧的线材的端部不向所述抵接部件突出的端面。

6.根据权利要求1所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述抵接部件是沿所述卡合齿轮的旋转轴线方向延伸的圆棒状的轴，

所述弹簧压力调整机构是能够向所述弹簧部件的弯曲方向移动地保持在所述支承体侧的螺钉部件，

所述弹簧部件是螺旋弹簧，

所述支承体是轴保持架，所述轴保持架形成有容纳所述轴的轴支承孔和容纳所述螺旋弹簧的孔，

所述轴支承孔以沿旋转中心轴线方向延伸的方式形成，且所述孔与所述轴支承孔的中央部分相连，

所述孔由所述轴所在侧的前侧部分和位于所述轴所在侧的相反侧的后侧部分形成，

所述前侧部分的孔的内径与所述后侧部分的孔的内径不同，

所述后侧部分成为内径比所述前侧部分大的螺钉孔，

所述螺旋弹簧位于所述前侧部分，所述螺钉部件位于所述后侧部分。

7.根据权利要求6所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述手动脉冲发生装置调整所述螺钉孔内的所述螺钉部件的紧固量，调整所述螺旋弹簧的弹簧压力。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述传感器部具有：

永磁铁，所述永磁铁与所述旋转体联动而旋转；以及

磁传感器元件，所述磁传感器元件保持在所述支承体侧。

9.根据权利要求8所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

由所述传感器部检测的A相的信号与B相的信号的电平一致的时间点同所述抵接部件最大限度侵入所述多个齿中在周向相邻的两个齿之间的槽的时间点一致。

10.根据权利要求8所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述手动脉冲发生装置设置有角度位置调整机构，所述角度位置调整机构用于调整所述旋转体侧的所述永磁铁的角度位置、所述旋转体侧的所述卡合齿轮的角度位置以及所述抵接部件的角度位置中的至少一者。

11.根据权利要求8所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述手动脉冲发生装置设置有角度位置调整机构，所述角度位置调整机构用于调整所述旋转体侧的所述永磁铁的角度位置以及所述支承体侧的所述磁传感器元件的角度位置中的至少一者。

12.根据权利要求10或11所述的手动脉冲发生装置，其特征在于，

所述手动脉冲发生装置设置有用于调整所述旋转体侧的所述永磁铁的角度位置的角度位置调整机构。