JP2005351680A - 磁気式ロータリエンコーダのパルサーリング - Google Patents

Abstract

【課題】積み重ねた時にパルサー本体２がホルダ１により損傷を受けることのないパルサーリング１０を提供する。
【解決手段】回転体３０に装着される筒部１１及びその一端から展開した円盤部１２を有する環状のホルダ１と、円盤部１２に一体的に設けられて多極着磁されたパルサー本体２とを備え、筒部１１における円盤部１２と反対側を向いた端部に、鍔１４が屈曲形成される。この鍔１４は、パルサーリング１０をその軸心が略鉛直となるように積み重ねた時の支持面又は被支持面となるものであり、その面積を任意に大きくすることができる。また、回転体３０への装着の際には、筒部１１と鍔１４との間の屈曲部１３によって、回転体３０の挿入が案内される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や産業機械等において、回転体の回転角や回転数を検出する磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングに関するものである。

例えば自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）における前後輪の回転検出手段として、例えば下記の特許文献１に開示されたような磁気式ロータリエンコーダ、あるいは特許文献２に開示されたような、密封装置と一体の磁気式ロータリエンコーダが用いられる。
特開２００２−１３１０８２ 特開２００４−２８８５５

図１１は、特許文献１のような従来の磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図１２は、図１１のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。すなわちこのパルサーリング１００は、図１１に示されるように、回転計測対象の回転体３００の外周面に圧入嵌着される筒部１１１及びその軸方向一端から円盤状に展開した円盤部１１２からなる金属製のホルダ１１０と、このホルダ１１０の円盤部１１２における筒部１１１と反対側の面に一体的に接合されたパルサー本体１２０からなる。パルサー本体１２０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、Ｎ極とＳ極が円周方向交互に着磁されている。

パルサーリング１００のパルサー本体１２０に近接対向して、磁気センサ２００が非回転状態に配置されている。パルサーリング１００と磁気センサ２００は磁気式ロータリエンコーダを構成するものであり、回転体３００の回転によってパルサーリング１００が回転すると、磁気センサ２００は、その検出面の正面をパルサー本体１２０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を出力するので、このパルスのカウントによって、回転角や回転速度を計測することができる。

この種のパルサーリング１００は、例えば回転体３００に装着する前、あるいは特許文献２のように密封装置と組み合わせる前のストック状態では、図１２に示されるように積み重ねられるが、図１１のような従来のパルサーリング１００は、ホルダ１１０における筒部１１１の端面１１１ａが切断面となっており、しかも、通常、回転体３００への圧入装着時の組付け性を考慮して、筒部１１１の端部内周に面取り１１１ｂを形成しているため、図１２の積み重ね状態においてパルサー本体１２０の内周部に当接する端面１１１ａの面積が小さく、したがって、ゴム状弾性材料からなるパルサー本体１２０を損傷するおそれがあった。

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、積み重ねた時にパルサー本体がホルダにより損傷を受けることのないパルサーリングを提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングは、回転体に装着される筒部及びその一端から展開した円盤部を有する環状のホルダと、前記円盤部に一体的に設けられて多極着磁されたパルサー本体とを備え、前記筒部における前記円盤部と反対側を向いた端部に、鍔が外周側への屈曲部を介して形成されたものである。

上記構成において、ホルダの筒部の端部に屈曲形成された鍔は、パルサーリングをその軸心が略鉛直となるように積み重ねた時の支持面又は被支持面となるものであり、その面積を任意に大きくすることができる。また、回転体への装着の際には、筒部と鍔との間の屈曲部によって、回転体の挿入が案内される。

請求項２の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングは、請求項１に記載の構成において、ホルダが金属板の打ち抜きプレス成形品からなり、このホルダの鍔が、円盤部と反対側となる面から円盤部側となる面へ向けて打ち抜かれたものである。

上記構成において、ホルダの鍔は、打ち抜きによるバリ又はカエリが円盤部側の縁に形成され、パルサーリングを積み重ねた時にパルサー本体と対向する側の縁には前記バリ又はカエリが形成されない。

請求項３の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングは、回転体に装着される筒部及びその一端から展開した円盤部を有する環状のホルダと、前記円盤部に一体的に設けられて多極着磁されたパルサー本体とを備え、前記筒部は、この筒部と円盤部との間の屈曲部が前記パルサー本体と反対側へ凸の形状となる方向へ突出されたものである。

上記構成において、パルサーリングをその軸心が略鉛直となるように積み重ねた時には、ホルダ同士で支持され、ホルダとパルサー本体が接触しない。また、回転体への装着の際には、ホルダの筒部を押圧することができ、このとき、円盤部と筒部との間の屈曲部によって、回転体の挿入が案内される。

請求項１の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングによれば、製品積み重ね時の、パルサー本体の損傷を防止することができ、安定した磁束密度の確保と外観上での品質向上を図ることができる。また、回転体への装着の際には、筒部と鍔との間の屈曲部が、回転体の挿入を案内する作用を有するので、従来のような装着容易化のための面取りが不要となって、製造コストの低減化も図ることができる。

請求項２の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングによれば、請求項１の構成に加え、ホルダの鍔の打ち抜きによるバリ又はカエリが、円盤部側の縁に形成されているので、パルサー本体の損傷を、一層確実に防止することができる。

請求項３の発明に係る磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングによれば、製品積み重ね時の製品同士の吸着が防げることから、作業性の改善を図ることができる。また、回転体への装着の際に、位置決め精度を向上することができ、しかも、円盤部と筒部との間の屈曲部が、回転体の挿入を案内する作用を有するため、従来のような装着容易化のための面取りが不要となって、製造コストの低減化も図ることができる。

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。

まず図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の第一の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。この図１において、参照符号１０はパルサーリング、２０はパルサーリング１０と共に磁気式ロータリエンコーダを構成する磁気センサ、３０は回転計測対象の回転体である。パルサーリング１０は、ホルダ１と、このホルダ１に一体的に接合されたパルサー本体２からなる。

パルサーリング１０におけるホルダ１は、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たものであって、回転体３の外周面に所要の締め代をもって圧入嵌着される筒部１１と、その軸方向一端から外周側へ軸心Ｏと略垂直に展開する円盤部１２とを有する。

ホルダ１の筒部１１の軸方向他端（円盤部１２と反対側の端部）からは、円盤部１２から遠ざかる方向へ漸次大径になる円錐筒部１３が形成され、更にその大径側の端部からは、内周側へ延びる鍔１４が屈曲形成されている。円錐筒部１３は、請求項１に記載された屈曲部に相当するものである。鍔１４は、軸心Ｏと略垂直な方向に屈曲されており、すなわち円盤部１２と反対側を向いた面１４ａが、軸心Ｏと略垂直な面をなす。また、この鍔１４における軸心Ｏと略垂直な部分の径方向幅ｗは、鍔１４の肉厚ｔよりも大きなものとなっている。

ホルダ１の鍔１４の内径は、筒部１１の内径よりも適宜大径であり、すなわち図１の装着状態において、回転体３０の外周面と非接触となっている。また、この鍔１４の内周端は、当該ホルダ１を打ち抜きプレス成形した時の切断面１４ｂとなっているが、この切断面１４ｂは、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれることにより形成されたものである。

パルサーリング１０におけるパルサー本体２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によって、平たい円盤状に成形されており、ホルダ１の円盤部１２における筒部１１の突出方向と反対側を向いた面１２ａ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２には、Ｎ極とＳ極が円周方向交互に着磁されている。

磁気センサ２０の検出面は、パルサーリング１０におけるパルサー本体２に、軸方向に近接対向しており、このパルサーリング１０と磁気センサ２０によって、磁気式ロータリエンコーダが構成される。

以上の構成において、回転体３０へのパルサーリング１０の組付けに際しては、ホルダ１における鍔１４を先頭にして回転体３０の外周へ圧入する。そしてその過程では、回転体３０の先端が、円錐筒部１３の内周面１３ａによって筒部１１の内周へ案内されるので、組付け作業を容易に行うことができる。またこのため、先に説明した図１１に示される従来のパルサーリング１００において設けていた面取り１１１ｂの切削加工が不要となるので、製品自体のコスト低減も図ることができる。

そして、図１の装着状態において、回転体３０がその軸心Ｏの周りに回転すると、これに圧入嵌着されたパルサーリング１０が一体に回転するので、磁気センサ２０の検出面の前方を、パルサー本体２に円周方向交互に着磁されたＮ極とＳ極が円周方向へ順次通過する。このため、磁気センサ２０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を出力し、その周波数は、回転体３０の回転数に比例するため、これによって回転体３０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。

このパルサーリング１０は、回転体３０に装着したり、不図示の密封装置と組み合わせたりする前は、積み重ねた状態でストックされる。図２は、図１のパルサーリング１０を積み重ねた状態の一例を示す説明図で、すなわち図２に示されるように、パルサーリング１０をその軸心Ｏが略鉛直となるように積み重ねた状態では、相対的に上側に位置するパルサーリング１０は、そのホルダ１における鍔１４が、相対的に下側に位置するパルサーリング１０のパルサー本体２に載置される。

ここで、鍔１４の径方向幅ｗは、その肉厚ｔよりも大きいため、パルサー本体２に対するホルダ１（鍔１４）の接触面積が大きなものとなっており、しかも、この鍔１４は、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれたことによって、これによるバリやカエリ１４ｄは、内径の切断面１４ｂにおける円盤部１２側の縁に形成され、パルサーリング１０を積み重ねた時にパルサー本体２との接触面となる側の縁には形成されない。したがって、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるパルサー本体２が、ホルダ１によって損傷を受けることがない。

また、鍔１４は、ホルダ１の筒部１１から円錐状に開いた円錐筒部１３を介して形成されているので、筒部１１よりも大径であり、したがって安定的に積み重ねることができる。

次に、図３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の第二の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。この形態において、図１と異なる点は、鍔１４が、円錐筒部１３の大径側の端部から外周側へ屈曲形成されていることにある。その他の部分は、基本的に図１と同様に構成されている。

したがって、この形態においても、鍔１４は、円盤部１２と反対側を向いた面１４ａが軸心Ｏと略垂直な面をなし、軸心Ｏと略垂直な部分の径方向幅ｗは、鍔１４の肉厚ｔよりも大きなものとなっている。また、鍔１４の外周端は、当該ホルダ１を打ち抜きプレス成形した時の切断面１４ｂとなっており、この切断面１４ｂは、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれることにより形成されたものである。

以上の構成を備えるパルサーリング１０も、回転体３０に装着したり、不図示の密封装置と組み合わせたりする前は、積み重ねた状態でストックされる。図４は、図３のパルサーリング１０を積み重ねた状態の一例を示す説明図で、すなわち図４に示されるように、パルサーリング１０をその軸心Ｏが略鉛直となるように積み重ねた状態では、相対的に上側に位置するパルサーリング１０は、そのホルダ１における鍔１４が、相対的に下側に位置するパルサーリング１０のパルサー本体２に載置される。

そして、鍔１４の径方向幅ｗは、その肉厚ｔよりも大きいため、パルサー本体２に対するホルダ１（鍔１４）の接触面積が大きなものとなっており、しかも、この鍔１４は、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれたことによって、これによるバリやカエリ１４ｄは、内径の切断面１４ｂにおける円盤部１２側の縁に形成されるため、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるパルサー本体２が、ホルダ１によって損傷を受けることがない。しかも、鍔１４は、ホルダ１の筒部１１から円錐状に開いた円錐筒部１３の大径端部から更に外周側へ展開して形成されているので、一層安定的に積み重ねることができる。

また、パルサーリング１０の組付けの過程でも、図１の形態と同様、円錐筒部１３の内周面１３ａによって回転体３０の先端が筒部１１の内周へ案内されるので、組付け作業を容易に行うことができ、従来のような面取りの形成が不要となって、製造コストを削減することもできる。

次に、図５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の第三の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。この形態において、図１と異なる点は、鍔１４が、ホルダ１の筒部１１における円盤部１２と反対側の端部から、外周側へ屈曲形成されていることにある。その他の部分は、基本的に図１と同様に構成されている。

したがって、この形態においても、鍔１４は、円盤部１２と反対側を向いた面１４ａが軸心Ｏと略垂直な面をなし、軸心Ｏと略垂直な部分の径方向幅ｗは、鍔１４の肉厚ｔよりも大きなものとなっている。また、鍔１４の外周端は、当該ホルダ１を打ち抜きプレス成形した時の切断面１４ｂとなっており、この切断面１４ｂは、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれることにより形成されたものである。また、筒部１１と鍔１４との間は、Ｒ状の屈曲部１５となっている。

以上の構成を備えるパルサーリング１０も、回転体３０に装着したり、不図示の密封装置と組み合わせたりする前は、積み重ねた状態でストックされる。図６は、図５のパルサーリング１０を積み重ねた状態の一例を示す説明図で、すなわち図６に示されるように、パルサーリング１０をその軸心Ｏが略鉛直となるように積み重ねた状態では、相対的に上側に位置するパルサーリング１０は、そのホルダ１における鍔１４が、相対的に下側に位置するパルサーリング１０のパルサー本体２に載置される。

鍔１４の径方向幅ｗは、その肉厚ｔよりも大きいため、パルサー本体２に対するホルダ１（鍔１４）の接触面積が大きなものとなっており、しかも、この鍔１４は、円盤部１２と反対側となる面１４ａから、円盤部１２側となる面１４ｃへ向けて打ち抜かれたことによって、これによるバリやカエリ１４ｄは、内径の切断面１４ｂにおける円盤部１２側の縁に形成されるため、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるパルサー本体２が、ホルダ１によって損傷を受けることがない。そして、鍔１４は、ホルダ１の筒部１１から外周側へ展開して形成されているので、安定的に積み重ねることができる。

また、回転体３０へのパルサーリング１０の組付けに際しては、ホルダ１における鍔１４を先頭にして回転体３０の外周へ圧入する。そしてその過程では、回転体３０の先端が、筒部１１と鍔１４との間の屈曲部１５によるＲ面１５ａによって、筒部１１の内周へ案内されるので、組付け作業を容易に行うことができる。またこのため、先に説明した図１１に示される従来のパルサーリング１００において設けていた面取り１１１ｂの切削加工が不要となるので、製品自体のコスト低減も図ることができる。

次に、図７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の第四の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。この形態において、図１と異なる点は、ホルダ１の筒部１１が、円盤部１２に対して、パルサー本体２が接着された面１２ａ側から突出するように延び、すなわち、筒部１１と円盤部１２との間の屈曲部１６が、パルサー本体２が接着された面１２ａと反対側が凸面１６ａとなる方向へ屈曲している点にある。その他の部分は、基本的に図１と同様に構成されている。

以上の構成を備えるパルサーリング１０も、回転体３０に装着したり、不図示の密封装置と組み合わせたりする前は、積み重ねた状態でストックされる。図８は、図７のパルサーリング１０を積み重ねた状態の一例を示す説明図で、すなわち図８に示されるように、パルサーリング１０は、その軸心Ｏが略鉛直となるように積み重ねた状態では、ホルダ１の筒部１１が上を向いており、相対的に上側に位置するパルサーリング１０は、そのホルダ１における円盤部１２が、相対的に下側に位置するパルサーリング１０のホルダ１の筒部１１上に載置される。このため、ゴム状弾性材料又は合成樹脂材料からなるパルサー本体２は、ホルダ１には接触せず、損傷を受けない。

また、図８の積み重ね状態においては、着磁されたパルサー本体２が、その上側に位置するパルサーリング１０のホルダ１と接触しないので、磁力により吸着して取り扱い性が悪化するのを防止することができる。

回転体３０へのパルサーリング１０の組付けに際しては、ホルダ１における筒部１１を回転体３０の相対的な進入方向を向くようにして、回転体３０の外周へ圧入する。そしてその過程では、回転体３０の先端が円錐筒部１３の内周面によって筒部１１の内周へ案内されるので、組付け作業を容易に行うことができる。またこのため、先に説明した図１１に示される従来のパルサーリング１００において設けていた面取り１１１ｂの切削加工が不要となるので、製品自体のコスト低減も図ることができる。

また、圧入のための治具をパルサー本体２に押し当てる場合は、圧入の荷重によってゴム状弾性材料からなるパルサー本体２が圧縮変形を受けるが、図７の形態によれば、前記治具を、ホルダ１の筒部１１の端面１１ａに押し当てて圧入することができるので、軸方向の位置決めが容易であり、しかもパルサー本体２に圧縮負荷がかかるのを防止することができる。

次に、図９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の第五の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図１０は、図９のパルサーリング１０を積み重ねた状態の一例を示す説明図である。

図９に示されるパルサーリング１０は、上述した図７の形態におけるホルダ１の筒部１１の先端に、内周側へ屈曲した位置決め鍔１７を形成したものである。その他の部分は、基本的に図７と同様に構成されている。

したがって、この形態においても、図７の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち図１０に示されるように、パルサーリング１０は、その軸心Ｏが略鉛直となるように積み重ねた状態では、相対的に上側に位置するパルサーリング１０は、そのホルダ１における円盤部１２が、相対的に下側に位置するパルサーリング１０のホルダ１の筒部１１上に載置されるので、パルサー本体２はホルダ１による損傷を受けない。

また、回転体３０へのパルサーリング１０の組付けに際しても、先の第四の形態と同様、ホルダ１における筒部１１を回転体３０の相対的な進入方向を向くようにして、回転体３０の外周へ圧入する過程で、回転体３０の先端が円錐筒部１３の内周面によって筒部１１の内周へ案内されるので、組付け作業を容易に行うことができる。しかも、圧入のための治具をホルダ１の位置決め鍔１７に押し当てて圧入することができるので、パルサー本体２に圧縮負荷がかかるのを防止することができ、位置決め鍔１７を回転体３０の端面に当接させることによって、軸方向の位置決めを容易に行うことができる。

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、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。 図１のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。 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、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。 図３のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。 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三の形態を、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。 図５のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。 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四の形態を、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。 図７のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。 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五の形態を、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。 図９のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。 従来の磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 図１１のパルサーリングを積み重ねた状態を示す説明図である。

符号の説明

１ ホルダ
２ パルサー本体
１０ パルサーリング
１１ 筒部
１１ａ 端面
１２ 円盤部
１３ 円錐筒部（屈曲部）
１４ 鍔
１４ａ 円盤部と反対側となる面
１４ｂ 切断面
１４ｃ 円盤部側となる面
１４ｄ バリ又はカエリ
１５，１６ 屈曲部
１６ａ 凸面
１７ 位置決め鍔
２０ 磁気センサ
３０ 回転体
Ｏ 軸心

Claims (3)

1. 回転体（３０）に装着される筒部（１１）及びその一端から展開した円盤部（１２）を有する環状のホルダ（１）と、前記円盤部（１２）に一体的に設けられて多極着磁されたパルサー本体（２）とを備え、前記筒部（１１）における前記円盤部（１２）と反対側を向いた端部に、鍔（１４）が外周側への屈曲部（１３，１５）を介して形成されたことを特徴とする磁気式ロータリエンコーダのパルサーリング。
2. ホルダ（１）が金属板の打ち抜きプレス成形品からなり、このホルダ（１）の鍔（１４）が、円盤部（１２）と反対側となる面（１４ａ）から円盤部（１２）側となる面（１４ｃ）へ向けて打ち抜か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のパルサーリング。
3. 回転体（３０）に装着される筒部（１１）及びその一端から展開した円盤部（１２）を有する環状のホルダ（１）と、前記円盤部（１２）に一体的に設けられて多極着磁されたパルサー本体（２）とを備え、前記筒部（１１）は、この筒部（１１）と円盤部（１２）との間の屈曲部（１６）が前記パルサー本体（２）と反対側へ凸の形状となる方向へ突出されたことを特徴とする磁気式ロータリエンコーダのパルサーリング。

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