JP2005308559A - Pulsar ring for magnetic rotary encoder - Google Patents

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JP2005308559A JP2004126260A JP2004126260A JP2005308559A JP 2005308559 A JP2005308559 A JP 2005308559A JP 2004126260 A JP2004126260 A JP 2004126260A JP 2004126260 A JP2004126260 A JP 2004126260A JP 2005308559 A JP2005308559 A JP 2005308559A
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Shinji Nagasawa
晋治 長澤
Yoshiaki Ono
義昭 大野
Naoto Kobayashi
直人 小林
健一 ▲鎗▼水
Kenichi Yarimizu
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulsar ring for a magnetic rotary encoder manufacturable at low cost, having high accuracy of a polarization pitch, and capable of confirming easily the position of a polarized part. <P>SOLUTION: A pulsar body 142 comprising a material formed by mixing magnetic powder with a rubbery elastic material or a synthetic resin material and magnetized uniformly on the whole periphery by a unidirectional magnetic field is provided integrally with a ring holder 141 mounted on a rotator. The pulsar body 142 has many ribs 142a to be detected arranged at prescribed phase intervals. Since a magnetic pattern corresponds to the phase intervals of the ribs 142a to be detected, the magnetic pattern can be easily confirmed visually. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気式ロータリエンコーダの被検出体であるパルサーリングに関する。   The present invention relates to a pulsar ring which is a detected body of a magnetic rotary encoder.

自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）においては、前後輪の回転検出が行われる。そして、このような回転検出箇所は、密封の必要な箇所でもあるため、従来から、例えば下記の特許文献１に開示されているように、回転体の軸周を密封する密封装置の回転側密封要素に、磁気式ロータリエンコーダの被検出要素であるパルサーリングを一体的に設けることによって、ロータリエンコーダ及び密封装置の装着箇所の省スペース化を図ったものが知られている。
特開２００２−４８２４７ In an automobile anti-lock brake system (ABS), rotation detection of front and rear wheels is performed. And since such a rotation detection location is also a location that needs to be sealed, conventionally, as disclosed in, for example, Patent Document 1 below, the rotation side sealing of a sealing device that seals the shaft circumference of the rotating body is known. It is known that a pulsar ring, which is a detected element of a magnetic rotary encoder, is integrally provided on the element so that the rotary encoder and the sealing device can be installed in a small space.
JP 2002-48247 A

図１０は、このような従来のパルサーリングを有する密封装置の一例を、軸心を通る平面で切断して示す断面図、図１１は、図１０の密封装置におけるパルサーリングを示す断面斜視図である。すなわち、図１０に示される密封装置１００は、例えば自動車の車輪懸架装置における軸受の非回転の外輪１１１に金属環１０１を介して固定されるサイドリップ１０２及びラジアルリップ１０３と、回転側である内輪１１２に装着されたパルサーリング１０４とを備える。パルサーリング１０４は、サイドリップ１０２及びラジアルリップ１０３に密封的に摺接されるスリンガ１０４ａと、その外側面に一体的接着されたパルサー本体１０４ｂからなる。また、パルサーリング１０４の外側には、パルサー本体１０４ｂに近接対向させて、磁気センサ１０５が配置されている。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of such a conventional sealing device having a pulsar ring, cut along a plane passing through the axis, and FIG. 11 is a cross-sectional perspective view showing the pulsar ring in the sealing device of FIG. is there. That is, the sealing device 100 shown in FIG. 10 includes a side lip 102 and a radial lip 103 that are fixed to a non-rotating outer ring 111 of a bearing, for example, in a wheel suspension device of an automobile via a metal ring 101, and an inner ring that is a rotating side. 112 and a pulsar ring 104 attached to 112. The pulsar ring 104 includes a slinger 104a that is slidably sealingly contacted with the side lip 102 and the radial lip 103, and a pulsar main body 104b that is integrally bonded to the outer surface thereof. In addition, a magnetic sensor 105 is disposed outside the pulsar ring 104 so as to face and face the pulsar main body 104b.

パルサー本体１０４ｂは、磁性粉体を混入したゴム状弾性材料で平たい円盤状に成形されたものであって、図１１に示されるように、Ｎ極とＳ極が周方向交互に着磁されている。パルサーリング１０４と磁気センサ１０５は、磁気式ロータリエンコーダを構成するものであり、車輪の回転によって、図１０に示される内輪１１２と共にパルサーリング１０４が回転すると、磁気センサ１０５から、その検出面の正面をパルサー本体１０４ｂのＮ極とＳ極が交互に通過することによって、これに対応したパルス信号Ｐが出力される。   The pulsar body 104b is formed in a flat disk shape with a rubber-like elastic material mixed with magnetic powder. As shown in FIG. 11, the N pole and the S pole are alternately magnetized in the circumferential direction. Yes. The pulsar ring 104 and the magnetic sensor 105 constitute a magnetic rotary encoder. When the pulsar ring 104 rotates together with the inner ring 112 shown in FIG. Through the N pole and S pole of the pulsar main body 104b alternately, the corresponding pulse signal P is output.

ここで、パルサー本体１０４ｂにおけるＮ極とＳ極の着磁ピッチの精度は、回転角の検出精度に影響するため、ロータリエンコーダの信頼性を向上するためには、着磁ピッチの精度をできるだけ高いものとする必要がある。このため従来、パルサー本体１０４ｂの多極着磁は、高精度の多極着磁ヘッドを有する着磁設備や、円周方向割り付け方式の着磁ヘッドを有する着磁設備を用いて行われており、設備コストが高いものとなっていた。しかも、着磁精度の確認には、目視などの簡便な方法では不可能であり、磁気特性計測器を用いる必要があった。   Here, since the accuracy of the magnetization pitch of the N pole and S pole in the pulsar main body 104b affects the detection accuracy of the rotation angle, the accuracy of the magnetization pitch is as high as possible in order to improve the reliability of the rotary encoder. Need to be. For this reason, conventionally, the multi-pole magnetization of the pulsar body 104b has been performed by using a magnetizing equipment having a highly accurate multi-pole magnetizing head or a magnetizing equipment having a circumferentially-arranged magnetizing head. The equipment cost was high. In addition, confirmation of magnetization accuracy is impossible with a simple method such as visual observation, and it is necessary to use a magnetic property measuring instrument.

また、エンジンのクランク角検出のためにクランクシャフトに装着される磁気式ロータリエンコーダの場合、エンジンの点火時期制御等の目的で、パルサー本体１０４ｂの円周方向一箇所に、例えばピストンの上死点（ＴＤＣ）等の特定のポジションを検出するための、非着磁部又は径方向への着磁長さの異なる着磁部からなるポジション検出部を設けるが、これを高い位置精度で設けることが困難であった。しかも、このようなポジション検出部も、目視によって確認することができないため、クランクシャフトへの組み込みの際に、ピストンの上死点となるクランク角と、ポジション検出部の位相とを合わせるのに、その都度、磁気計測器等を用いて確認する必要があり、作業の煩雑さを来すなどの問題が指摘されている。   Further, in the case of a magnetic rotary encoder mounted on the crankshaft for detecting the crank angle of the engine, for example, the top dead center of the piston at one place in the circumferential direction of the pulsar body 104b for the purpose of controlling the ignition timing of the engine. (TDC) or the like for detecting a specific position is provided with a position detection unit consisting of a non-magnetized part or a magnetized part with a different magnetization length in the radial direction. It was difficult. In addition, since such a position detection unit cannot be confirmed by visual observation, when incorporating it into the crankshaft, the crank angle that is the top dead center of the piston and the phase of the position detection unit are matched. In each case, it is necessary to check using a magnetic measuring instrument or the like, and problems such as complicated work have been pointed out.

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、低コストで製造可能であると共に、着磁ピッチの精度が高く、しかも着磁部の位置確認の容易な磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is that it can be manufactured at a low cost, has a high accuracy of the magnetization pitch, and confirms the position of the magnetized portion. An object is to provide an easy pulser ring for a magnetic rotary encoder.

上述した技術的課題は、本発明によって有効に解決することができる。すなわち、請求項１の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングは、回転体に装着される環状のホルダに、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料に磁性粉末を混合した材料からなり磁化されたパルサー本体が一体的に接合され、このパルサー本体は、所定の位相間隔で配置された多数の被検出リブを有するものである。   The technical problem described above can be effectively solved by the present invention. That is, the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the first aspect of the present invention is a magnetized pulsar made of a material obtained by mixing a rubber-like elastic material or a synthetic resin material with magnetic powder in an annular holder mounted on a rotating body. The main body is integrally joined, and the pulsar main body has a large number of detection ribs arranged at a predetermined phase interval.

請求項２の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングは、請求項１に記載の構成において、各被検出リブが、一部で円周方向に互いに連続しているものである。   A pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to a second aspect of the present invention is the structure of the first aspect, wherein each of the detected ribs is partially continuous with each other in the circumferential direction.

請求項３の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングは、請求項１に記載の構成において、パルサー本体が一方向の磁界により全周均一に磁化されたものである。   A pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to a third aspect of the present invention is the pulsar ring according to the first aspect, wherein the pulsar main body is uniformly magnetized by a magnetic field in one direction.

請求項４の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、各被検出リブの間に位置して、非磁性部材が充填され、ホルダに一体的に接合されたものである。   A pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to a fourth aspect of the present invention is the structure according to any one of the first to third aspects, wherein the pulsar ring is located between the detected ribs and is filled with a nonmagnetic member, They are joined together.

請求項５の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングは、請求項４に記載の構成において、非磁性部材が、パルサー本体と色彩の異なる材料又は透明な材料からなるものである。   A pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to a fifth aspect of the present invention is the magnetic rotary encoder according to the fourth aspect, wherein the nonmagnetic member is made of a material having a color different from that of the pulsar main body or a transparent material.

請求項１の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、磁気パターンがパルサー本体のパターンと対応し、すなわち着磁ピッチが被検出リブの位相間隔と対応するため、着磁ピッチの管理が容易であり、磁気パターンを目視によって容易に確認することができ、このため、組み込み作業を容易化することができるばかりでなく、組み込みミスも防止することができる。また、被検出リブの位相間隔又は径方向長さが円周方向一箇所で異なるパターンを有することによって、例えばピストンの上死点等の特定ポジションを検出可能としたものや、内外周にマルチトラックをなすパターンなども、容易に形成することができる。また、パルサー本体は、円周方向分割形状であるため、熱膨張や熱収縮によるストレスを受けにくく、耐久性を向上することができる。   According to the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the first aspect of the present invention, the magnetic pattern corresponds to the pattern of the pulsar body, that is, the magnetization pitch corresponds to the phase interval of the detected rib. And the magnetic pattern can be easily confirmed by visual observation. Therefore, not only an assembling operation can be facilitated but also an assembling mistake can be prevented. In addition, by having a pattern in which the phase interval or radial length of the rib to be detected is different in one place in the circumferential direction, for example, it is possible to detect a specific position such as a top dead center of the piston, The pattern etc. which form can also be formed easily. Moreover, since the pulsar main body has a circumferentially divided shape, it is less susceptible to stress due to thermal expansion and contraction, and durability can be improved.

請求項２の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、各被検出リブが内周側又は外周側で円周方向に互いに連続しているため、射出成形等によって容易に成形することができる。   According to the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the second aspect of the present invention, since the detected ribs are continuous with each other in the circumferential direction on the inner peripheral side or the outer peripheral side, they are easily formed by injection molding or the like. Can do.

請求項３の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、パルサー本体を一方向の磁界により全周均一に磁化するだけで、被検出リブのパターンと対応する磁気パターンの書き込みが行われるため、多極着磁の必要がなく、安価に製作することができる。   According to the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the third aspect of the present invention, the magnetic pattern corresponding to the pattern of the rib to be detected is written only by magnetizing the pulsar main body uniformly by the magnetic field in one direction. Therefore, there is no need for multipolar magnetization, and it can be manufactured at low cost.

請求項４の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、各被検出リブが、その両側に充填され接合された非磁性部材によって支持されるため、被検出リブの変形による着磁ピッチの変化、ひいては検出精度の低下を防止することができる。   According to the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the fourth aspect of the present invention, each detected rib is supported by the nonmagnetic member filled and joined on both sides thereof, so that the magnetization pitch due to the deformation of the detected rib , And hence a decrease in detection accuracy can be prevented.

請求項５の発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、請求項４の非磁性部材が、パルサー本体と色彩の異なる材料又は透明な材料からなるため、パルサー本体の被検出リブによる磁気パターンを目視によって明瞭に識別することができ、このため請求項１と同様、組み込み作業を容易化することができるばかりでなく、組み込みミスも防止することができる。   According to the pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the invention of claim 5, the nonmagnetic member of claim 4 is made of a material having a color different from that of the pulsar body or a transparent material. The pattern can be clearly identified visually, and therefore, as in the case of claim 1, not only the assembling work can be facilitated, but also an assembling mistake can be prevented.

以下、本発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング１４を備えた密封装置１を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図２は、本発明の第一の形態によるパルサーリング１４を示す断面斜視図、図３は、図２のパルサーリング１４を被検出リブ１４２ａの延長方向と直交する方向に切断して示す断面図、図４は、図２のパルサーリング１４におけるパルサー本体１４２の磁気パターンを示す図である。   Hereinafter, preferred embodiments of a pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing a mounting state in which a sealing device 1 including a pulsar ring 14 for a magnetic rotary encoder according to the present invention is cut along a plane passing through an axis, and FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing the pulsar ring 14 according to the embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the pulsar ring 14 of FIG. 2 cut in a direction perpendicular to the extending direction of the detection rib 142a, and FIG. 4 is a pulsar of FIG. FIG. 6 is a diagram showing a magnetic pattern of a pulsar body 142 in a ring 14

まず図１において、参照符号１は密封装置、参照符号２は回転軸、参照符号３は、回転軸２の外周に存在する非回転のシールハウジングである。回転軸２は、請求項１に記載された回転体に相当するものである。   First, in FIG. 1, reference numeral 1 is a sealing device, reference numeral 2 is a rotating shaft, and reference numeral 3 is a non-rotating seal housing existing on the outer periphery of the rotating shaft 2. The rotating shaft 2 corresponds to the rotating body described in claim 1.

密封装置１は、シールハウジング３に圧入嵌着される取付環１１と、この取付環１１に一体的に設けられたサイドリップ１２及びラジアルリップ１３と、回転軸２の外周面に装着されるパルサーリング１４とを備える。また、密封装置１の大気側には、磁気抵抗素子からなる磁気センサ４が配置され、シールハウジング３側に固定されている。   The sealing device 1 includes a mounting ring 11 that is press-fitted into the seal housing 3, a side lip 12 and a radial lip 13 that are provided integrally with the mounting ring 11, and a pulser that is mounted on the outer peripheral surface of the rotary shaft 2. And a ring 14. A magnetic sensor 4 made of a magnetoresistive element is disposed on the atmosphere side of the sealing device 1 and is fixed to the seal housing 3 side.

取付環１１は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス加工することによって製作されており、サイドリップ１２及びラジアルリップ１３は、ゴム状弾性材料で成形されると共に、その基部が取付環１１に加硫接着されている。また、パルサーリング１４は、スリンガ１４１と、このスリンガ１４１に一体的に設けられたパルサー本体１４２からなる。   The mounting ring 11 is manufactured by punching and pressing a metal plate such as a steel plate. The side lip 12 and the radial lip 13 are formed of a rubber-like elastic material, and the base portion thereof is vulcanized to the mounting ring 11. It is glued. The pulsar ring 14 includes a slinger 141 and a pulsar main body 142 provided integrally with the slinger 141.

パルサーリング１４におけるスリンガ１４１は、請求項１に記載された環状のホルダに相当するものであって、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス加工することにより製作され、円盤状に展開するシールフランジ１４１ａと、その内周から機内側へ延びて回転軸２の外周面に密嵌されるスリーブ部１４１ｂとを有する。そして、サイドリップ１２の先端部は、前記シールフランジ１４１ａの内側面に摺動可能に密接され、ラジアルリップ１３の先端部は、前記スリーブ部１４１ｂの外周面に摺動可能に密接されている。   The slinger 141 in the pulsar ring 14 corresponds to the annular holder described in claim 1, and is manufactured by punching and pressing a metal plate such as a steel plate, and a seal flange 141 a that expands into a disk shape. The sleeve portion 141b extends from the inner periphery to the machine inner side and is tightly fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft 2. The tip of the side lip 12 is slidably in contact with the inner surface of the seal flange 141a, and the tip of the radial lip 13 is slidably in contact with the outer peripheral surface of the sleeve 141b.

パルサーリング１４におけるパルサー本体１４２は、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料にフェライト等の磁性粉末を混合した材料からなり、射出成形など、密閉型の成形方法によって、スリンガ１４１におけるシールフランジ１４１ａの外側面に、成形と同時に一体的に加硫接着したものである。このパルサー本体１４２は、図２及び図４に示されるように、シールフランジ１４１ａの半径方向に延びると共に等位相間隔で形成された多数の被検出リブ１４２ａと、その内周端部同士を互いに連続するように円周方向に延びる環状部１４２ｂからなり、円周方向に隣接する被検出リブ１４２ａ，１４２ａ間は、シールフランジ１４１ａが露出した切欠部１４２ｃとなっている。   The pulsar body 142 in the pulsar ring 14 is made of a material in which a magnetic powder such as ferrite is mixed with a rubber-like elastic material or a synthetic resin material. The outer surface of the seal flange 141a in the slinger 141 is formed by a closed molding method such as injection molding. In addition, they are integrally vulcanized and bonded simultaneously with molding. As shown in FIGS. 2 and 4, the pulsar main body 142 has a large number of detection ribs 142 a extending in the radial direction of the seal flange 141 a and formed at equal phase intervals, and inner peripheral ends thereof are continuous with each other. Thus, the annular portion 142b extending in the circumferential direction is formed, and between the detected ribs 142a and 142a adjacent in the circumferential direction is a notch portion 142c in which the seal flange 141a is exposed.

パルサー本体１４２は、一方向の磁界によって全周均一に磁化されている。このため図３に示されるように、各被検出リブ１４２ａは、互いに同じ極性をもって着磁され、すなわち互いに同方向の磁界を有する。そして、図１に示される磁気センサ４の検出面は、パルサーリング１４におけるパルサー本体１４２に、軸方向に近接対向しており、このパルサーリング１４と磁気センサ４によって、磁気式ロータリエンコーダが構成されている。   The pulsar body 142 is uniformly magnetized all around by a unidirectional magnetic field. Therefore, as shown in FIG. 3, the detected ribs 142a are magnetized with the same polarity, that is, have magnetic fields in the same direction. The detection surface of the magnetic sensor 4 shown in FIG. 1 is close to the pulsar main body 142 in the pulsar ring 14 in the axial direction, and the pulsar ring 14 and the magnetic sensor 4 constitute a magnetic rotary encoder. ing.

以上の構成において、図１に示される密封装置１は、非回転のシールハウジング３の内周に取付環１１を介して取り付けられたサイドリップ１２及びラジアルリップ１３の全周が、回転軸２と共に回転するパルサーリング１４のスリンガ１４１のシールフランジ１４１ａ及びスリーブ部１４１ｂと密接摺動されることによって、密封機能を奏するものである。   In the above configuration, the sealing device 1 shown in FIG. 1 has the entire circumference of the side lip 12 and the radial lip 13 attached to the inner circumference of the non-rotating seal housing 3 via the attachment ring 11 together with the rotary shaft 2. When the pulsar ring 14 of the rotating pulsar ring 14 is closely slid with the seal flange 141a and the sleeve portion 141b of the slinger 141, the sealing function is achieved.

また、パルサーリング１４は、回転軸２と一体的に回転するので、磁気センサ４の検出面の前方を、パルサー本体１４２の被検出リブ１４２ａが、円周方向へ順次通過する。そして、各被検出リブ１４２ａの磁界の強度は、図３に破線で示されるように分布しているため、磁気センサ４は、これを横切る磁束の変化に対応した波形のパルス信号Ｐを発生する。したがって、磁気センサ４から出力されるパルス信号Ｐの周波数は、回転軸２の回転数に比例しており、このパルス列から、回転軸２の回転速度や回転角を検出し、各種の制御に供することができる。   Further, since the pulsar ring 14 rotates integrally with the rotating shaft 2, the detected rib 142 a of the pulsar main body 142 sequentially passes in the circumferential direction in front of the detection surface of the magnetic sensor 4. Since the strength of the magnetic field of each detected rib 142a is distributed as shown by the broken line in FIG. 3, the magnetic sensor 4 generates a pulse signal P having a waveform corresponding to the change of the magnetic flux crossing this. . Therefore, the frequency of the pulse signal P output from the magnetic sensor 4 is proportional to the number of rotations of the rotary shaft 2, and the rotational speed and the rotation angle of the rotary shaft 2 are detected from this pulse train and used for various controls. be able to.

この形態によるパルサーリング１４は、パルサー本体１４２が一方向の磁界により全周均一に磁化されたものであるため、磁気パターンがパルサー本体１４２の形状パターンと対応する。すなわち、図３に示されるように、着磁ピッチが被検出リブ１４２ａの位相間隔αと対応し、ひいては、パルサー本体１４２を成形する金型の加工精度に依存される。このため、異なる磁極を交互に着磁するための高精度の多極着磁装置などを用いることなく、単純な一方向磁界による着磁装置で磁気パターンを書き込むことができ、しかも着磁ピッチの精度を向上することができる。また、磁気パターンがパルサー本体１４２（被検出リブ１４２ａ）の形状パターンと対応するため、これを目視によって容易に確認することができ、回転軸２へ組み込む際の円周方向の位置合わせなどを、容易に行うことができ、装着ミスなども防止することができる。   In the pulsar ring 14 according to this embodiment, since the pulsar body 142 is magnetized uniformly by a magnetic field in one direction, the magnetic pattern corresponds to the shape pattern of the pulsar body 142. That is, as shown in FIG. 3, the magnetization pitch corresponds to the phase interval α of the detected rib 142 a, and as a result, depends on the machining accuracy of the mold for molding the pulsar body 142. For this reason, a magnetic pattern can be written with a simple unidirectional magnetic field magnetizer without using a high-precision multi-pole magnetic device or the like for alternately magnetizing different magnetic poles. Accuracy can be improved. In addition, since the magnetic pattern corresponds to the shape pattern of the pulsar main body 142 (detected rib 142a), this can be easily confirmed by visual observation, such as the alignment in the circumferential direction when incorporated into the rotating shaft 2, etc. This can be done easily, and mounting errors can be prevented.

また、パルサー本体１４２は、図４に示されるように、被検出リブ１４２ａが半径方向へ細長く延びる形状とするので、成形において、未硬化のゴム材料又は合成樹脂材料が充填される際に細長い流れとなり、材料中の磁性粉末の配向性が得られやすい。このため全周均一な着磁を行いやすく、結果的に、着磁精度の高い高性能のパルサーリング１４を得ることができる。また、被検出リブ１４２ａが円周方向分割形状であるため、被検出リブ１４２ａは、使用中の熱膨張や熱収縮によるストレスを受けにくく、硬化割れなどに対するタフネスを向上することができる。   Further, as shown in FIG. 4, the pulsar main body 142 has a shape in which the detected rib 142a is elongated in the radial direction. Therefore, when the pulsar main body 142 is filled with uncured rubber material or synthetic resin material, Thus, the orientation of the magnetic powder in the material is easily obtained. For this reason, it is easy to perform uniform magnetization on the entire circumference, and as a result, a high-performance pulsar ring 14 with high magnetization accuracy can be obtained. Further, since the detected rib 142a has a circumferentially divided shape, the detected rib 142a is less susceptible to stress due to thermal expansion and contraction during use, and can improve toughness against hardening cracks and the like.

また、サイドリップ１２及びラジアルリップ１３は、スリンガ１４１と密接摺動されることによって、発熱するが、この形態のように、パルサー本体１４２の切欠部１４２ｃにおいて、スリンガ１４１のシールフランジ１４１ａが露出しているので、シールフランジ１４１ａを介して効率良く放熱が行われる。   Further, the side lip 12 and the radial lip 13 generate heat by being slid closely with the slinger 141. However, as in this embodiment, the seal flange 141a of the slinger 141 is exposed at the notch 142c of the pulsar main body 142. Therefore, heat is efficiently radiated through the seal flange 141a.

次に図５は、本発明の第二の形態によるパルサーリング１４を示す断面斜視図、図６は、図５のパルサーリング１４を被検出リブ１４２ａの延長方向と直交する方向に切断して示す断面図である。この第二の形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、各被検出リブ１４２ａ，１４２ａの間に、非磁性部材１４３が充填されている点にある。非磁性部材１４３は、例えば硬質のゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるものであって、パルサー本体１４２と連続した平面をなすように形成されており、スリンガ１４１のシールフランジ１４１ａ及びパルサー本体１４２の双方と密着状態に一体接合されている。   Next, FIG. 5 is a cross-sectional perspective view showing the pulsar ring 14 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows the pulsar ring 14 of FIG. 5 cut in a direction perpendicular to the extending direction of the detection rib 142a. It is sectional drawing. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that a nonmagnetic member 143 is filled between the detected ribs 142a and 142a. The nonmagnetic member 143 is made of, for example, a hard rubber-like elastic material or a synthetic resin material, and is formed so as to form a flat surface continuous with the pulsar main body 142. It is integrally joined to both sides in close contact.

この構成によれば、細長い形状に形成された被検出リブ１４２ａ，１４２ａ，…が、円周方向両側から硬質のゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなる非磁性部材１４３によって支持され、強度が補償される。このため、被検出リブ１４２ａ，１４２ａ，…の変形による着磁ピッチの変化を防止し、ひいては検出精度の低下を防止することができる。   According to this configuration, the detection ribs 142a, 142a,... Formed in an elongated shape are supported by the nonmagnetic member 143 made of a hard rubber-like elastic material or synthetic resin material from both sides in the circumferential direction, and the strength is compensated. Is done. For this reason, the change of the magnetization pitch by deformation | transformation of to-be-detected rib 142a, 142a, ... can be prevented, and also the fall of a detection accuracy can be prevented.

この場合、パルサー本体１４２は、磁性粉末を混合した有色材料であるため、好ましくは非磁性部材１４３を透明、あるいはパルサー本体１４２と色彩の異なるなゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるものとする。このようにすれば、目視によって、着磁部であるパルサー本体１４２の形状パターンを明瞭に識別することができる。このため、回転軸２へ組み込む際の円周方向の位置合わせなどを、容易に行うことができる。   In this case, since the pulsar body 142 is a colored material mixed with magnetic powder, the nonmagnetic member 143 is preferably made of a rubber-like elastic material or a synthetic resin material that is transparent or has a different color from the pulsar body 142. . In this way, the shape pattern of the pulsar body 142 that is the magnetized portion can be clearly identified by visual observation. For this reason, the alignment of the circumferential direction at the time of incorporating in the rotating shaft 2 can be performed easily.

次に、図７、図８及び図９は、それぞれパルサー本体１４２のパターンの異なるパルサーリング１４を示す説明図である。このうち、図７及び図８のパルサーリング１４は、例えばエンジンのクランク角検出のためにクランクシャフトに装着される磁気式ロータリエンコーダにおいて、エンジンの点火時期制御等の目的で、パルサー本体１０４ｂの円周方向一箇所に、例えばピストンの上死点（ＴＤＣ）等の特定のポジションを検出するためのポジション検出部１４２ｄを設けたものである。   Next, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 are explanatory views showing pulsar rings 14 having different patterns of the pulsar main body 142, respectively. Of these, the pulsar ring 14 shown in FIGS. 7 and 8 is a circular rotary encoder mounted on a crankshaft for detecting the crank angle of the engine, for example, for controlling the ignition timing of the engine. For example, a position detection unit 142d for detecting a specific position such as a top dead center (TDC) of the piston is provided at one place in the circumferential direction.

詳しくは、図７におけるポジション検出部１４２ｄは、パルサー本体１４２における被検出リブ１４２ａの等配部分の位相間隔αに対し、位相間隔が２αの部分を円周方向一箇所に設けたものであり、図８におけるポジション検出部１４２ｃは、径方向長さを外径側へ長くした特定ポジション検出用の被検出リブ１４２ａ’を円周方向一箇所に設け、その他の被検出リブ１４２ａは短い均等な長さとしたものである。また、図８に示されるものでは、被検出リブ１４２ａの回転軌跡に対向する回転数及び回転角検出用の磁気センサ４Ａと、被検出リブ１４２ａの回転軌跡よりも外周側で被検出リブ１４２ａ’の外径部の回転軌跡に対向するＴＤＣ等の特定ポジション検出用の磁気センサ４Ｂとを有する。   Specifically, the position detection unit 142d in FIG. 7 is provided with a portion having a phase interval of 2α at one place in the circumferential direction with respect to the phase interval α of the equally spaced portion of the detected rib 142a in the pulsar body 142. The position detection unit 142c in FIG. 8 is provided with a detected rib 142a ′ for detecting a specific position whose radial direction length is increased toward the outer diameter side at one place in the circumferential direction, and the other detected ribs 142a are short and equally long. That's what it is. Further, in the example shown in FIG. 8, the rotational speed and rotation angle detection magnetic sensor 4A opposite to the rotation locus of the detected rib 142a and the detected rib 142a ′ on the outer peripheral side of the rotation locus of the detected rib 142a. And a magnetic sensor 4B for detecting a specific position such as TDC facing the rotation trajectory of the outer diameter portion.

本発明によれば、このようなポジション検出部１４２ｄも、パルサー本体１４２を成形する金型の加工精度によって、高い位置精度で設けることができる。また、ポジション検出部１４２ｄの位置も、他の部分とのパターンの相違によって、目視で容易に確認することができ、このため、パルサーリング１４を回転軸２へ組み込む際に、ピストンの上死点となるクランク角と、ポジション検出部１４２ｄとを、目視により容易に位置合わせすることができ、組み込み作業を容易化することができるばかりでなく、組み込みミスも防止することができる。   According to the present invention, such a position detector 142d can also be provided with high positional accuracy due to the processing accuracy of the mold for molding the pulsar body 142. Further, the position of the position detector 142d can be easily confirmed visually by the difference in pattern from other parts. For this reason, when the pulsar ring 14 is incorporated into the rotary shaft 2, the top dead center of the piston is obtained. As a result, the crank angle and the position detection unit 142d can be easily aligned with each other by visual observation, so that not only an assembling operation can be facilitated but also an assembling mistake can be prevented.

なお、ポジション検出部１４２ｄとしては、図７及び図８の形態以外にも、例えば円周方向一箇所で被検出リブ１４２ａの幅や本数を変えるなど、他の手段を採用することができる。   In addition to the forms shown in FIGS. 7 and 8, other means such as changing the width and number of the ribs 142a to be detected at one place in the circumferential direction can be adopted as the position detection unit 142d.

また、図９に示されるパルサーリング１４は、パルサー本体１４２が、互いに同心の複数の円周に沿って形成されたマルチトラックをなすものである。詳しくは、パルサー本体１４２は、スリンガ１４１のシールフランジ１４１ａにおける内周側に偏在して設けられた内周トラックＴ１と、前記シールフランジ１４１ａにおける外周側に偏在して設けられた外周トラックＴ２を有し、パルサーリング１４の外側には、内周トラックＴ１と対向する磁気センサ４Ｃと、外周トラックＴ２と対向する磁気センサ４Ｄが配置される。   Further, the pulsar ring 14 shown in FIG. 9 has a pulsar body 142 that forms a multitrack formed along a plurality of concentric circumferences. Specifically, the pulsar main body 142 has an inner peripheral track T1 that is unevenly provided on the inner peripheral side of the seal flange 141a of the slinger 141, and an outer peripheral track T2 that is provided unevenly on the outer peripheral side of the seal flange 141a. On the outside of the pulsar ring 14, a magnetic sensor 4C facing the inner track T1 and a magnetic sensor 4D facing the outer track T2 are arranged.

内周トラックＴ１は、半径方向に延びると共に内周端部同士が環状部１４２ｂを介して互いに連続した多数の被検出リブ１４２ｅからなり、外周トラックＴ２は、半径方向に延びる多数の被検出リブ１４２ｆからなる。内周トラックＴ１の被検出リブ１４２ｅと、外周トラックＴ２の被検出リブ１４２ｆは、互いに同じ位相間隔αで、かつαよりも小さい角度βだけ互いに異なる位相をもって形成され、内周トラックＴ１の被検出リブ１４２ｅの外周端部と外周トラックＴ２の被検出リブ１４２ｆの内周端部は、一部で互いに繋がっている。   The inner peripheral track T1 is composed of a large number of detected ribs 142e extending in the radial direction and the inner peripheral ends are continuous with each other via an annular portion 142b. The outer peripheral track T2 is a large number of detected ribs 142f extending in the radial direction. Consists of. The detected rib 142e of the inner track T1 and the detected rib 142f of the outer track T2 are formed with the same phase interval α and different phases by an angle β smaller than α, and the detected rib 142e of the inner track T1 is detected. The outer peripheral end portion of the rib 142e and the inner peripheral end portion of the detected rib 142f of the outer peripheral track T2 are partially connected to each other.

すなわち図９に示されるパルサーリング１４によれば、被検出リブ１４２ｅ，１４２ｆの位相差βによって、磁気センサ４Ｃと磁気センサ４Ｄからの出力波形に位相差を生じるので、回転数や回転角のほか、回転方向も検出可能である。   That is, according to the pulsar ring 14 shown in FIG. 9, the phase difference β is generated in the output waveforms from the magnetic sensor 4C and the magnetic sensor 4D due to the phase difference β between the detected ribs 142e and 142f. The rotation direction can also be detected.

被検出リブ１４２ｅの外周端部と被検出リブ１４２ｆの内周端部が繋がったパターンであるため、このパルサーリング１４の製造においては、成形の際に、環状部１４２ｂ側からの成形材料の充填によって、成形材料が内周側から全ての被検出リブ１４２ｅ，１４２ｆへ賦形されるので、このような磁気パターンも容易に、かつ高精度で形成することができる。   Since the outer peripheral end of the detected rib 142e and the inner peripheral end of the detected rib 142f are connected to each other, in the manufacture of the pulsar ring 14, the molding material is filled from the annular portion 142b side during molding. Thus, since the molding material is shaped from the inner peripheral side to all the detection ribs 142e and 142f, such a magnetic pattern can be formed easily and with high accuracy.

図９に示されるパルサーリング１４では、内周トラックＴ１の被検出リブ１４２ｅと、外周トラックＴ２の被検出リブ１４２ｆを、互いに同数（同じ位相間隔α）としたが、互いに異なる位相間隔（異なる数）とすることによって、異なる分解能を設定することもできる。そして、図７、図８及び図９に示されるパターンにおいても、図５及び図６と同様、各被検出リブ間に、透明又は色彩の異なる硬質のゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなる非磁性部材１４３を充填して一体接合した構造とすることができる。   In the pulsar ring 14 shown in FIG. 9, the detected ribs 142e of the inner track T1 and the detected ribs 142f of the outer track T2 are the same number (the same phase interval α), but different phase intervals (different numbers). ), It is possible to set different resolutions. 7, 8, and 9, as in FIGS. 5 and 6, a transparent rubber or a hard rubber-like elastic material or synthetic resin material having a different color is used between the detected ribs. A structure in which the magnetic member 143 is filled and integrally joined can be obtained.

また、本発明は、図１のような密封装置１と一体型のものではないパルサーリング、すなわちホルダが密封装置の回転側密封要素を構成しないパルサーリングについても同様に実施することができ、また、円筒状のホルダの外周面にパルサーリング（被検出リブ）を形成したものについても適用することができる。   Further, the present invention can be similarly applied to a pulsar ring that is not integrated with the sealing device 1 as shown in FIG. 1, that is, a pulsar ring in which the holder does not constitute the rotary side sealing element of the sealing device. The present invention can also be applied to a case where a pulsar ring (detected rib) is formed on the outer peripheral surface of a cylindrical holder.

本発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングを備えた密封装置を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。1 is a half sectional view of a mounting state in which a sealing device including a pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to the present invention is cut along a plane passing through an axis. 本発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングの第一の形態を示す断面斜視図である。It is a section perspective view showing the 1st form of the pulsar ring for magnetic rotary encoders concerning the present invention. 図２のパルサーリングを被検出リブの延長方向と直交する方向に切断して示す断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnects and shows the pulsar ring of FIG. 2 in the direction orthogonal to the extension direction of a to-be-detected rib. 図２のパルサーリングにおけるパルサー本体の磁気パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the magnetic pattern of the pulsar main body in the pulsar ring of FIG. 本発明に係る磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングの第二の形態を示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the 2nd form of the pulsar ring for magnetic rotary encoders which concerns on this invention. 図５のパルサーリングを被検出リブの延長方向と直交する方向に切断して示す断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnects and shows the pulsar ring of FIG. 5 in the direction orthogonal to the extension direction of a to-be-detected rib. パルサーリングにおけるパルサー本体のパターンの異なる例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example from which the pattern of the pulsar main body in a pulsar ring differs. パルサーリングにおけるパルサー本体のパターンの異なる他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example from which the pattern of the pulsar main body in a pulsar ring differs. パルサーリングにおけるパルサー本体のパターンの異なる他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example from which the pattern of the pulsar main body in a pulsar ring differs. 従来構造のパルサーリングを有する密封装置の一例を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。It is sectional drawing which cuts and shows an example of the sealing device which has a pulsar ring of a conventional structure by the plane which passes along an axial center. 図１０の密封装置におけるパルサーリングを示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the pulsar ring in the sealing device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 密封装置
１４ パルサーリング
１４１ スリンガ（環状のホルダ）
１４１ａ シールフランジ
１４１ｂ スリーブ部
１４２ パルサー本体
１４２ａ，１４２ａ’，１４２ｅ，１４２ｆ 被検出リブ
１４２ｂ 内周部
１４２ｃ 切欠部
１４２ｄ ポジション検出部
１４３ 非磁性部材
２ 回転軸（回転体）
３ シールハウジング
４，４Ａ〜４Ｄ 磁気センサ
1 Sealing device 14 Pulsar ring 141 Slinger (annular holder)
141a Seal flange 141b Sleeve part 142 Pulsar body 142a, 142a ', 142e, 142f Detected rib 142b Inner peripheral part 142c Notch part 142d Position detection part 143 Nonmagnetic member 2 Rotating shaft (rotating body)
3 Seal housing 4, 4A-4D Magnetic sensor

Claims (5)

回転体（２）に装着される環状のホルダ（１４１）に、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料に磁性粉末を混合した材料からなり磁化されたパルサー本体（１４２）が一体的に接合され、このパルサー本体（１４２）は、所定の位相間隔（α）で配置された多数の被検出リブ（１４２ａ，１４２ａ’，１４２ｅ，１４２ｆ）を有することを特徴とする磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング。   A magnetized pulsar body (142) made of a material obtained by mixing a magnetic powder with a rubber-like elastic material or a synthetic resin material is integrally joined to an annular holder (141) attached to the rotating body (2). A pulsar ring for a magnetic rotary encoder, wherein the pulsar body (142) has a large number of detected ribs (142a, 142a ′, 142e, 142f) arranged at a predetermined phase interval (α). 被検出リブ（１４２ａ，１４２ａ’，１４２ｅ，１４２ｆ）が、一部で円周方向に互いに連続していることを特徴とする請求項１に記載の磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング。   2. The pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to claim 1, wherein the detected ribs (142a, 142a ', 142e, 142f) are partially continuous with each other in the circumferential direction. パルサー本体（１４２）が一方向の磁界により全周均一に磁化されたことを特徴とする請求項１に記載の磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング。   The pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to claim 1, wherein the pulsar body (142) is uniformly magnetized all around by a magnetic field in one direction. 各被検出リブ（１４２ａ，１４２ａ’，１４２ｅ，１４２ｆ）の間に位置して、非磁性部材（１４３）が充填され、ホルダ（１４１）に一体的に接合されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング。   The non-magnetic member (143) is filled between the detected ribs (142a, 142a ', 142e, 142f) and integrally joined to the holder (141). The pulser ring for magnetic rotary encoders in any one of -3. 非磁性部材（１４３）が、パルサー本体（１４２）と色彩の異なる材料又は透明な材料からなることを特徴とする請求項４に記載の磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリング。   The pulsar ring for a magnetic rotary encoder according to claim 4, wherein the nonmagnetic member (143) is made of a material having a color different from that of the pulsar body (142) or a transparent material.
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