CN105277219B - 磁编码器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在安装于外圈的情况下也能够提高圆环状固定部件和圆环状塑料磁铁的结合可靠性的磁编码器。一种轴式磁编码器(1)，其特征在于：包括从圆环状固定部件(2)的内凸缘部(2B)的传感器对置面(A)向背面(B)迂回的迂回形状的结合部(C)，在使内凸缘部(2B)的背面的外径侧部分与旋转体(10)抵接的状态下在内凸缘部(2B)的内径侧部分形成与旋转体(10)形成间隔的间隔内周部(D)，使圆环状塑料磁铁(3)的内周部向间隔内周部(D)的背面迂回，并且迂回到间隔内周部(D)的背面的圆环状塑料磁铁(3)的迂回形状的结合部(C)为不比内凸缘部(2B)的背面(B)的外径侧部分靠近旋转体(10)的形状。

Description

磁编码器及其制造方法
技术领域
本发明涉及包括金属制的圆环状固定部件和安装于上述圆环状固定部件的内凸缘部的传感器对置面的圆环状塑料磁铁的轴式磁编码器及其制造方法。
背景技术
在检测旋转体的旋转速度(转速)时使用的磁编码器装置用于各种用途，包括：磁编码器，其包括由用于安装于旋转体的圆环状固定部件和固定于上述固定部件且将N极和S极以一定间隔沿周向磁化成多极的圆环状磁铁部件；和为了检测上述磁铁部件的旋转而以与上述磁铁部件对置的方式安装于非旋转体的传感器。
在此，在相对于安装轴式磁编码器的旋转体，传感器的磁读取直径小的情况下，使用将与上述旋转体嵌合的圆环状固定部件形成由圆筒部和从上述圆筒部的端缘向径向内方延伸的内凸缘部构成的形状，且将圆环状磁铁部件固定于上述内凸缘部而成的磁编码器(例如，参照专利文献1的图3和专利文献2的图1～图13。以下，称为“内凸缘型磁编码器”)。
在这种内凸缘型磁编码器中，具有利用机械性结合力抑制圆环状塑料磁铁从圆环状固定部件脱落，为了提高它们的结合可靠性，在圆环状塑料磁铁的内周部形成从圆环状固定部件的内凸缘部的传感器对置面向背面迂回的迂回形状的结合部的情况(参照专利文献2的图2、图11)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－156059号公报
专利文献2：日本特开2007－271506号公报
发明内容
发明想要解决的课题
在将图7(a)的纵剖面图和图7(b)的局部纵剖立体图所示的具备迂回形状的结合部C的现有的轴式磁编码器1A如图8(a)的主要部分放大纵剖面图所示安装于作为旋转体的内圈9的情况下，因迂回形状的结合部C能够以与内圈9不干涉的方式安装，所以不产生问题。
然而，如图8(b)的主要部分放大纵剖面图所示，将磁编码器1A安装于作为旋转体的外圈10的情况下，因外圈10的端面被磁编码器1A隐藏，所以需要使内凸缘部2B与组装磁编码器1A时的成为轴向的基准面的外圈10的端面贴紧(也参照专利文献1的图3)。
因此，当存在迂回形状的结合部C时，如图8(b)所示与外圈10干涉，所以需要形成去掉迂回形状的结合部C的形状(参照专利文献1的图3)，因此在旋转体为外圈10的情况下，存在不能提高圆环状固定部件和圆环状塑料磁铁的结合可靠性这类问题点。
另外，在使作为塑料制的迂回形状的结合部C与外圈10的端面抵接的状态下在轴向上定位磁编码器1A的情况下，磁编码器1A的轴向的定位置精度降低，并且迂回形状的结合部C可能会破损。
因此，本发明是鉴于上述的状况而完成的，目的在于提供一种即使在安装于外圈的情况下，也能够提高圆环状固定部件和圆环状塑料磁铁的结合可靠性的磁编码器。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明提供一种轴式磁编码器，包括：圆环状固定部件，其包括能够安装于旋转体的圆筒部和比上述圆筒部的端缘更向径向内方延伸的内凸缘部；和安装于上述内凸缘部的传感器对置面的圆环状塑料磁铁，在上述圆环状塑料磁铁的内周部具有从上述传感器对置面向背面迂回的迂回形状的结合部，上述轴式磁编码器的特征在于，在上述内凸缘部的内径侧部分形成有在使上述内凸缘部的背面的外径侧部分与上述旋转体抵接的状态下与上述旋转体形成间隔的间隔内周部，使上述圆环状塑料磁铁的内周部向上述间隔内周部的背面迂回，并且迂回到上述间隔内周部的背面的上述圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比上述内凸缘部的背面的外径侧部分靠近上述旋转体的形状。
另外，为了解决上述课题，本发明提供一种轴式磁编码器的制造方法，包括：加压成形工序，其通过加压成形制作包括安装于旋转体的圆筒部和比上述圆筒部的端缘更向径向内方延伸的内凸缘部的圆环状固定部件；和注塑成形工序，其在将上述圆环状固定部件配置在模具内的状态下，向上述模具内注射熔融的圆环状塑料磁铁材料，上述轴式磁编码器的制造方法的特征在于，包括通过加压加工或机械加工对经上述冲压成形工序而成的上述圆环状固定部件，在上述内凸缘部的内径侧部分形成在使上述内凸缘部的背面的外径侧部分与上述旋转体抵接的状态下与上述旋转体形成间隔的间隔内周部的工序，并且，通过上述注塑成形工序对安装于上述圆环状固定部件的上述圆环状塑料磁铁的形状进行限定的上述模具形成为使上述圆环状塑料磁铁的内周部向上述间隔内周部的背面迂回，并且迂回到上述间隔内周部的背面的上述圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比上述内凸缘部的背面的外径侧部分靠近上述旋转体的形状。
发明效果
根据以上那样的本发明的磁编码器和通过本发明的磁编码器的制造方法制造的磁编码器，在使内凸缘部的背面的外径侧部分与旋转体抵接的状态下在圆环状固定部件的内凸缘部的内径侧部分形成与旋转体形成间隔的间隔内周部，使圆环状塑料磁铁的内周部向间隔内周部的背面迂回，并且迂回到间隔内周部的背面的圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比与内凸缘部的背面的外径侧部分靠近旋转体的形状，因此，通过使圆环状固定部件的内凸缘部的背面的外径侧部分与旋转体抵接，能够将磁编码器在轴向上相对于旋转体的基准面定位。
而且，即使使圆环状固定部件的内凸缘部的背面的外径侧部分与旋转体抵接，由于圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比与内凸缘部的背面的外径侧部分靠近旋转体的形状，所以上述迂回形状的结合部不会破损。
进而，圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部向形成于圆环状塑料磁铁的内周部的间隔内周部的背面迂回，所以能够利用迂回形状的结合部的机械性结合力提高圆环状固定部件和圆环状塑料磁铁的结合可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的磁编码器，(a)是纵剖面图，(b)是局部纵剖立体图。
图2是表示将该磁编码器安装于作为旋转体的外圈的状态的主要部分放大纵剖面图。
图3是表示该磁编码器的主要部分放大纵剖面图，(a)是圆环状固定部件，(b)是磁编码器。
图4是表示实施方式2的磁编码器的主要部分放大纵剖面图，(a)是圆环状固定部件，(b)是磁编码器。
图5是表示实施方式3的磁编码器的主要部分放大纵剖面图，(a)是圆环状固定部件，(b)是磁编码器。
图6是表示实施方式4的磁编码器的主要部分放大纵剖面图，(a)是圆环状固定部件，(b)是磁编码器；
图7表示现有的内凸缘型磁编码器，(a)是纵剖面图，(b)是局部纵剖立体图。
图8(a)是表示将现有的内凸缘型磁编码器安装于作为旋转体的内圈的状态的主要部分放大纵剖面图，(b)是用于说明将现有的内凸缘型磁编码器安装于作为旋转体的外圈时的问题点的主要部分放大纵剖面图。
附图标记说明
1、1A 磁编码器
2 圆环状固定部件
2A 圆筒部
2B 内凸缘部
3 圆环状塑料磁铁
4 阶梯冲压加工部
5 折弯加工部
6 背面倾斜加工部
7 减薄加工部
8 传感器
9 作为旋转侧的内圈(旋转体)
10 作为旋转侧的外圈(旋转体)
A 传感器对置面
B 背面
C 迂回形状的结合部
D 间隔内周部
d1 内径
d2 台阶部的外径
e 台阶
具体实施方式
下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式，但本发明不限定于附图所示的方式，包括满足权利要求范围记载的条件的全部实施方式。
实施方式1.
如图1(a)的纵剖面图、图1(b)的局部纵剖立体图、图2的主要部分放大纵剖面图和图3(b)的主要部分放大纵剖面图所示，本发明的实施方式1的轴式磁编码器1是内凸缘型，包括圆环状固定部件2和安装于圆环状固定部件2的圆环状塑料磁铁3。
图3(a)的主要部分放大纵剖面图所示的圆环状固定部件2包括安装于作为旋转体的外圈10(参照图2)的圆筒部2A和从圆筒部2A的端缘向径向内方延伸的内凸缘部2B，通过冲压成形工序，利用不锈钢制的板材制作。
即，通过拉伸加工将圆环状固定部件2冲压成形为图7和图8的一般的形状后，通过阶梯冲压加工形成内凸缘部2B的内径侧部分，在使内凸缘部2B的背面B的外径侧部分如图2那样与外圈10抵接的状态下形成作为与外圈10形成间隔的间隔内周部D的阶梯冲压加工部4。
圆环状塑料磁铁3通过将图3(a)的圆环状固定部件2作为嵌入件的注塑成形工序，安装于圆环状固定部件2的图2所示的传感器8所对置的面(以下，称为“传感器对置面”)A。即，在在圆环状固定部件2和圆环状塑料磁铁3的接合面(传感器对置面A)涂敷热固化性树脂粘接剂配置于模具内的状态下，通过向上述模具内注射溶融的圆环状塑料磁铁材料，将圆环状固定部件2和圆环状塑料磁铁3一体化。
在此，作为上述热固化性树脂粘接剂，只要是用于一般的磁编码器的即可，例如能够列举苯酚树脂类粘接剂和环氧树脂类粘接剂等。另外，上述粘接剂不是必须的，根据要求方法等，也可以去掉上述粘接剂。
圆环状塑料磁铁3由含有磁性体粉、粘合剂、和添加剂的磁铁材料形成。
在此，作为磁性体粉，除锶铁素体和钡铁类体等铁素体类磁性粉末外，还能够适合使用钕类和钐类等稀土类磁性粉末。
另外，作为粘合剂，能够适合使用聚酰胺(PA6、PA12、PA612等)和聚苯硫醚(PPS)等热塑性脂材料。
另外，作为添加剂，能够适合使用碳纤维等有机类添加剂和玻璃珠、玻璃纤维、滑石、云母、氮化硅(陶瓷)和结晶性(非结晶性)二氧化硅等无机类添加剂。
在圆环状塑料磁铁3的内周部形成有从传感器对置面A向作为间隔内周部D的阶梯冲压加工部4的背面迂回的迂回形状的结合部C。另外，迂回形状的结合部C为不比内凸缘部2B的背面B的外径侧部分靠近外圈10的形状。
例如，迂回到迂回形状的结合部C的阶梯挤压加工部4的背面的部分如图2和图3(b)所示，形成为与内凸缘部2B的背面B的外径侧部分成同一面。
即，通过上述注塑成形工序，规定安装于圆环状固定部件2的圆环状塑料磁铁3的形状的上述模具使圆环状塑料磁铁3的内周部向作为圆环状固定部件2的间隔内周部D的阶梯挤压加工部4的背面迂回，并且迂回到阶梯冲压加工部4的背面的圆环状塑料磁铁3的迂回形状的结合部C成为与内凸缘部2B的背面B的外径侧部分成同一面的形状。
在此，作为形成于图3(a)所示的圆环状固定部件2的间隔内周部D的阶梯冲压加工部4的台阶e优选为0.15～0.5mm的范围，当e＜0.15mm时，树脂不流动，当e＞0.5mm时，传感器对置面A侧的圆环状塑料磁铁3的内径侧部分的厚度变薄，强度降低。
另外，作为间隔内周部D的阶梯冲压加工部4的外径(直径)d2优选为比圆环状固定部件2的内凸缘部2B的内径(直径)d1大0.3～2.0mm的范围((d1+0.3mm)≤d2≤(d1+2.0mm))，当d2＜(d1+0.3mm)时，因成形收缩等而无法得到所要的结合强度，当d2＞(d1+2.0mm)时，因树脂充填不足等而机械结合强度降低。
根据如上那样的构成的磁编码器1，如图2所示，通过使圆环状固定部件2的内凸缘部2B的背面B的外径侧部分与作为旋转体的外圈10抵接，能够在轴向上将磁编码器1相对于外圈10的基准面定位。
另外，即使使圆环状固定部件2的内凸缘部2A的背面B的外径侧部分与外圈10抵接，由于圆环状塑料磁铁3的迂回形状的结合部C为不比内凸缘部2B的背面B的外径侧部分靠近外圈10的形状，所以迂回形状的结合部C也不会破损。
并且，圆环状塑料磁铁3的迂回形状的结合部C向形成于圆环状塑料磁铁3的内周部的间隔内周部D的背面迂回，因此，能够利用迂回形状的结合部C的机械性结合力提高圆环状固定部件2和圆环状塑料磁铁3的结合可靠性。
以下的实施方式2～4表示在圆环状固定部件2的内凸缘部2B的内径侧部分，通过冲压加工或机械加工而形成的间隔内周部D的变形例。
实施方式2.
通过拉伸加工将圆环状固定部件2冲压成形为图7和图8那样的一般的形状后，如图4(a)的主要部分放大纵剖面图所示，通过将内凸缘部2B的内径侧部分进行折弯加工，在使内凸缘部2B的背面B的外径侧部分与外圈10(参照图2)抵接的状态下形成作为与外圈10形成间隔的间隔内周部D的、随着向径向内方行进而与外圈10形成间隔的距离增大的折弯加工部5。
通过以将图4(a)的圆环状固定部件2作为嵌入件配置于模具内的状态进行注塑成形，如图4(b)的主要部分放大纵剖面图所示，在圆环状塑料磁铁3的内周部形成从传感器对置面A向作为间隔内周部D的折弯加工部5的背面迂回的迂回形状的结合部C。另外，迂回形状的结合部C成为不比内凸缘部2B的背面B的外径侧部分靠近外圈10的形状，例如，迂回到作为间隔内周部D的折弯加工部5的背面的部分，如图4(b)所示形成为与内凸缘部2B的背面B的外径侧部分成同一面。
以上的实施方式2的磁编码器1起到与实施方式1同样的作用效果。
实施方式3.
通过拉伸加工将圆环状固定部件2冲压成形为图7和图8那样的一般的形状后，如图5(a)的主要部分放大纵剖面图所示，通过对内凸缘部2B的内径侧部分进行端面冲压或车削，在将内凸缘部2B的背面B的外径侧部分与外圈10(参照图2)抵接的状态下形成作为与外圈10形成间隔的间隔内周部D、以随着向径向内方行进而距外圈10的离开距离增大的方式倾斜的背面倾斜加工部6。
通过以将图5(a)的圆环状固定部件2作为嵌入件配置于模具内的状态进行注塑成形，如图5(b)的主要部分放大纵剖面图所示，在圆环状塑料磁铁3的内周部形成从传感器对置面A向作为间隔内周部D的背面倾斜加工部6的背面迂回的迂回形状的结合部C。另外，迂回形状的结合部C成为不比内凸缘部2B的背面B的外径侧部分靠近外圈10的形状，例如，迂回到作为间隔内周部D的背面倾斜加工部6的背面的部分，如图5(b)所示形成为与内凸缘部2B的背面B的外径侧部分成同一面。
以上的实施方式3的磁编码器1起到与实施方式1同样的作用效果。
实施方式4.
通过拉伸加工将圆环状固定部件2冲压成形为图7和图8的一般的形状后，如图6(a)的主要部分放大纵剖面图所示，通过对内凸缘部2B的内径侧部分进行压印加工或车削，在使内凸缘部2B的背面B的外径侧部分与外圈10(参照图2)抵接的状态下形成作为与外圈10形成间隔的间隔内周部D的减薄加工部7。
通过以将图6(a)的圆环状固定部件2作为嵌入件配置于模具内的状态进行注塑成形，如图6(b)的主要部分放大纵剖面图所示，在圆环状塑料磁铁3的内周部形成从传感器对置面A迂回到作为间隔内周部D的背面倾斜加工部6的背面的迂回形状的结合部C。另外，迂回形状的结合部C成为不比内凸缘部2B的背面B的外径侧部分靠近外圈10的形状，例如，迂回到作为间隔内周部D的减薄加工部7的背面的部分，如图6(b)所示形成为与内凸缘部2B的背面B的外径侧部分成同一面。
以上的实施方式4的磁编码器1起到与实施方式1同样的作用效果。
在以上的说明中，表示了将磁编码器安装于作为旋转体的外圈的情况，但磁编码器也可以安装于作为旋转体的内圈。
另外，在以上的说明中，表示了磁编码器的圆环状固定部件包括圆筒部和从圆筒部的端缘向径向内方延伸的内凸缘部的情况，但圆环状固定部件只要含有圆筒部和比圆筒部的端缘向径向内方延伸的内凸缘部即可。

Claims (2)

1.一种轴式磁编码器，包括：
圆环状固定部件，其包括能够安装于旋转体的圆筒部和比所述圆筒部的端缘更向径向内方延伸的内凸缘部；和
安装于所述内凸缘部的传感器对置面的圆环状塑料磁铁，
在所述圆环状塑料磁铁的内周部具有从所述传感器对置面向背面迂回的迂回形状的结合部，
所述轴式磁编码器的特征在于，
在所述内凸缘部的内径侧部分形成有在使所述内凸缘部的背面的外径侧部分与所述旋转体抵接的状态下与所述旋转体形成间隔的间隔内周部，使所述圆环状塑料磁铁的内周部向所述间隔内周部的背面迂回，并且迂回到所述间隔内周部的背面的所述圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比所述内凸缘部的背面的外径侧部分靠近所述旋转体的形状，
所述间隔内周部为对所述内凸缘部的内径侧部分进行阶梯冲压加工而形成的阶梯冲压加工部，
所述阶梯冲压加工部的靠所述旋转体侧的面与所述内凸缘部的外径侧部分的靠所述旋转体侧的面相比靠近所述旋转体，
所述阶梯冲压加工部的位于所述旋转体的相反侧的面与所述内凸缘部的外径侧部分的位于所述旋转体的相反侧的面相比远离所述旋转体。
2.一种轴式磁编码器的制造方法，包括：
冲压成形工序，其通过冲压成形制作包括安装于旋转体的圆筒部和比所述圆筒部的端缘更向径向内方延伸的内凸缘部的圆环状固定部件；和
注塑成形工序，其在将所述圆环状固定部件配置在模具内的状态下，向所述模具内注射熔融的圆环状塑料磁铁材料，
所述轴式磁编码器的制造方法特征在于，
包括通过冲压加工或机械加工对经所述冲压成形工序而成的所述圆环状固定部件，在所述内凸缘部的内径侧部分形成在使所述内凸缘部的背面的外径侧部分与所述旋转体抵接的状态下与所述旋转体形成间隔的间隔内周部的工序，并且，通过所述注塑成形工序对安装于所述圆环状固定部件的所述圆环状塑料磁铁的形状进行限定的所述模具形成为使所述圆环状塑料磁铁的内周部向所述间隔内周部的背面迂回，并且迂回到所述间隔内周部的背面的所述圆环状塑料磁铁的迂回形状的结合部为不比所述内凸缘部的背面的外径侧部分靠近所述旋转体的形状，
所述间隔内周部为对所述内凸缘部的内径侧部分进行阶梯冲压加工而形成的阶梯冲压加工部，
所述阶梯冲压加工部的靠所述旋转体侧的面与所述内凸缘部的外径侧部分的靠所述旋转体侧的面相比靠近所述旋转体，
所述阶梯冲压加工部的位于所述旋转体的相反侧的面与所述内凸缘部的外径侧部分的位于所述旋转体的相反侧的面相比远离所述旋转体。
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