JP2006071285A - Sensor ring manufacturing method - Google Patents
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Description
自動車のアンチロックブレーキ装置や、工作機械の制御では、車輪や刃物の回転数を正確に検知して制御する必要がある。通常回転数を検知するために磁気の変化を利用したセンサーを用いる場合が多く、外周に磁性材の凹凸が並んだリング状の部品であるセンサーリングを回転させ磁気の変化を発生させている。本発明はこのセンサーリングの製造方法に関するものである。 In the control of an automobile anti-lock brake device or a machine tool, it is necessary to accurately detect and control the number of rotations of wheels and blades. Usually, a sensor using a change in magnetism is often used to detect the number of rotations, and a sensor ring, which is a ring-shaped part having magnetic material irregularities arranged on the outer periphery, is rotated to generate a change in magnetism. The present invention relates to a method for manufacturing the sensor ring.
従来、図6に示す如く、前記回転数つまり速度や方向を感知するために、リング形状の磁性体の周辺に多数の歯状の凹凸の形成された部分すなわち複数歯34がその周辺に形成された第1リング31と、絶対位置を感知するために、リング形状の磁性体の周辺に一箇所だけ凸状の歯つまり一枚歯33が形成された第2リング32を作成し、これらを第1リング31に形成したネジ穴36、36・・・に、第2リング32に形成した穴部35、35・・・に挿入したボルト37、37・・・で固着することにより第1リング31と第2リング32を一体結合してセンサーリング30を構成していた。
Conventionally, as shown in FIG. 6, in order to sense the rotational speed, that is, the speed and direction, a plurality of
そして、図7(A)に示す如く、歯41の外側にマグネット42を配置し、このマグネット42と歯41(図6の複数歯34、一枚歯33に対応するもの)の中間に、磁場の強弱に応じて電気抵抗が変化する磁気センサー43を配置する。
As shown in FIG. 7A, a
歯41は磁性材で構成されているため、図7(A)に示す如く、マグネット42と正確に対応する最短位置に歯41が位置しているとき、磁気センサー43を通る磁束は最大となり、図7(B)に示す如く、歯41が回転するにしたがって磁気センサー43を通る磁束は弱くなる。そしてマグネット42と磁気センサー43より構成される検出素子が、歯底と対向位置にあるとき磁束は最も弱くなるので、これに応じて磁気センサー43の端子44−1、44−2より交流出力が得られる。
Since the
このような原理により第1リング31の複数歯34と、第2リング32の一枚歯33に対応してそれぞれ磁気センサーを配置することにより、センサーリング30の回転数、方向、絶対位置等を検出することができる。
By arranging magnetic sensors corresponding to the plurality of
ところで、従来のセンサーリング30は2個の部品をネジなどの部品で結合させているため、2個の部品の位置決め精度がでにくく、センサーとしての精度保証が困難であり、また部品の製作コストが2個分かかる等の課題があった。
By the way, since the
なお複数歯部分と一枚歯部分を焼結により一体構成することが特許文献1に記載されている。
前記従来技術では、一枚歯を有する回転子部分と、複数歯を有する回転子部分を一体化して焼結で製造する場合、その形状バランスが悪いために、圧粉成形で用いる金型下パンチとして、図8に示すように、下第1パンチ61と下第2パンチ62というように独立したパンチ構成となる。
In the above prior art, when a rotor part having one tooth and a rotor part having a plurality of teeth are integrated and manufactured by sintering, the shape balance is poor, so the lower die punch used in compacting As shown in FIG. 8, an independent punch structure such as a lower
なお金型60は、下第1パンチ61、下第2パンチ62、コア棒63、ダイス64、上パンチ65等により構成され、原料粉末66が充填される。62−1は一枚歯を示す。
The
そして下第1パンチ61は全数歯から一歯減じた複数歯(たとえば全数歯が256歯とすると、255歯)を押圧成形するパンチであり、その本数は全数歯から一歯減じた本数(たとえば全数歯が256歯とすると、255本)が必要となる。下第2パンチ62は、上記複数歯を除いた残りの部分を押圧成形するパンチで1本である。
The lower
ここで回転子の直径が例えば154mmのとき下第1パンチ61の最大幅は例えば0.8mmときわめて小さく、しかもパンチ長さは例えば110mmと長いため、圧粉成形を行うと、パンチの坐屈が発生し、折損が非常に生じやすい。
Here, when the diameter of the rotor is 154 mm, for example, the maximum width of the lower
金型パンチの価格は高いので、この折損は生産上の大きな問題となる。また金型組において、たとえば255本もの下第1パンチ61と1本の下第2パンチ62を精度よく組み上げることは、非常に長時間を要し、しかも卓抜した熟練技能者が必要などの問題もある。
Since the price of the die punch is high, this breakage is a major production problem. In addition, in the mold assembly, for example, assembling as many as 255 lower
さらに一枚歯62−1の軸方向の高さは、複数歯の同方向の高さに比べて2倍とアスペクト比が大きいため、一枚歯62−1の圧粉密度は複数歯に比べてどうしても低下する。このため、たとえ焼結しても此の部分の強度は低くなり、一枚歯62−1はわずかな衝撃で破損することとなる。一枚歯62−1が欠けただけで製品は不良となる。したがって、製品歩留りが極端に低いという生産上の大きな問題があった。 Further, since the height of the single tooth 62-1 in the axial direction is twice as large as the height of the plurality of teeth in the same direction, the compact density of the single tooth 62-1 is higher than that of the plurality of teeth. It will definitely fall. For this reason, even if it sinters, the intensity | strength of this part will become low, and the single tooth 62-1 will be damaged by a slight impact. A product becomes defective only by missing one tooth 62-1. Therefore, there has been a large production problem that the product yield is extremely low.
上記課題を解決するため、本発明のセンサーリング製造方法では、リング形状の厚板の外部周辺に、複数の凹凸部が形成されたギア形状のセンサーリング素材を作成し、このギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一個部分が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、周辺に一枚歯状の凸部が形成されたリング状部と、周辺に複数の凹凸よりなる複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを得ることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the sensor ring manufacturing method of the present invention, a gear-shaped sensor ring material in which a plurality of concave and convex portions are formed around the outside of a ring-shaped thick plate is created, and the gear-shaped sensor ring By shaving the material using a shaving blade in which one part of the convex part is cut out, a ring-shaped part in which a single-toothed convex part is formed in the periphery and a plurality of irregularities in the periphery A sensor ring in which a ring-shaped portion having a plurality of teeth is integrated is obtained.
本発明により下記の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
1.複数の凹凸を持つリング形状のセンサーリング素材部品から、必要な長さについて一つの凸部を残してシェービング法により他の凸部を削り落とすことで必要な形状のものを得るので、リング形状のセンサーリング素材部品をバランスのよい形状のものとすることができ、粉末冶金で圧粉成形する場合でも、粉末の均一充填が容易にでき、一枚歯の密度低下を解消できこれによって製品歩留まりを向上することができる。また、金型の折損の問題も解決できる。 1. From the ring-shaped sensor ring material parts with multiple irregularities, the necessary shape is obtained by scraping off the other convex parts by shaving method leaving one convex part for the required length. The sensor ring material parts can be made in a well-balanced shape, and even when compacted by powder metallurgy, it is easy to uniformly fill the powder, eliminating the reduction in single-tooth density, thereby improving product yield. Can be improved. Also, the problem of mold breakage can be solved.
しかも従来の2部品が1部品になることで、複数歯と一枚歯の位置は部品間の寸法バラツキが全くなく、量産可能にできるのみならず、従来の方法に比較して製造コストを1/2以下に押さえることが可能となった。 Moreover, since the conventional two parts become one part, the position of the plurality of teeth and the single tooth has no dimensional variation between the parts and can be mass-produced. In addition, the manufacturing cost is reduced by 1 compared with the conventional method. It became possible to hold below / 2.
2.溝加工なしでシェービングを行うと、シェービングで切り取る切り粉が歯を残す部分とつながってしまうため、その後切り粉をリングから切り取る作業が必要になるが、あらかじめ溝加工をしておくことによりシェービングの刃が溝部まで到達した時点で切り粉は本体から分離される。しかも溝の存在のため、センサーとしては上下2つの歯の部分の磁気干渉を避けることができる。 2. If shaving is performed without grooving, the swarf cut off by shaving will be connected to the part where the teeth are left. When the blade reaches the groove, the chips are separated from the main body. Moreover, due to the presence of the groove, magnetic interference between the upper and lower two tooth portions can be avoided as a sensor.
3.リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材部品を初めに作成するとき、粉末冶金の手法を用いて高品質の素材を作成することができ、このセンサーリング素材を、一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確に素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。 3. When creating a well-balanced sensor ring material part with multiple protrusions around the ring shape, you can create a high-quality material using powder metallurgy techniques. Since a single tooth is formed by shaving using a shaving blade cut out only at the position of a single tooth, it is possible to accurately form a single tooth on a material at a very low cost. As a result, it is possible to manufacture a sensor ring having a shape in which a ring-shaped portion having one tooth around the periphery and a ring-shaped portion having a plurality of teeth formed at the periphery are integrated at an accurate position at a very low cost. .
4.リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材を初めに切削加工の手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。 4). A well-balanced sensor ring material with multiple protrusions formed around the ring shape is first created by a cutting method, and this is shaved using a shaving blade that is cut out only at the position of one tooth. Therefore, it is possible to accurately form a single tooth on a sensor ring material at a very low cost. As a result, it is possible to manufacture a sensor ring having a shape in which a ring-shaped portion having one tooth around the periphery and a ring-shaped portion having a plurality of teeth formed at the periphery are integrated at an accurate position at a very low cost. .
5.リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材を初めに鍛造の手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。 5. A well-balanced sensor ring material with multiple protrusions formed around the ring shape is first created by a forging method, and this is shaved using a shaving blade cut out only at the position of one tooth. Since single teeth are formed, single teeth can be accurately formed on the sensor ring material at a very low cost. As a result, it is possible to manufacture a sensor ring having a shape in which a ring-shaped portion having one tooth around the periphery and a ring-shaped portion having a plurality of teeth formed at the periphery are integrated at an accurate position at a very low cost. .
6.リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材部品を初めに打抜きの手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。 6). A well-balanced sensor ring material part with multiple protrusions formed around the ring shape is first created by a stamping technique, and then shaved using a shaving blade that is cut out only at the position of one tooth. Therefore, it is possible to accurately form a single tooth on a sensor ring material at a very low cost. As a result, it is possible to manufacture a sensor ring having a shape in which a ring-shaped portion having one tooth around the periphery and a ring-shaped portion having a plurality of teeth formed at the periphery are integrated at an accurate position at a very low cost. .
リング形状の厚板の外部周辺に、板厚方向に複数の凹凸部が形成されたギア形状のセンサーリング素材を粉末冶金の手法により作製する。次にリングの周囲中央部に旋盤加工によって溝を形成する。次いでこのギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一枚歯が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、前記凹凸部の約半分の長さの一枚歯を形成する。このようにして周辺に一枚歯が形成されたリング状部と、周辺に複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを製造する。 A gear-shaped sensor ring material in which a plurality of uneven portions are formed in the thickness direction around the outside of the ring-shaped thick plate is produced by a powder metallurgy technique. Next, a groove is formed by lathe processing at the center of the periphery of the ring. Next, the gear-shaped sensor ring material is subjected to shaving using a shaving blade in which a single tooth of the convex portion is cut, thereby forming a single tooth having a length approximately half that of the concave and convex portion. In this way, a sensor ring is manufactured in which a ring-shaped part having a single tooth formed in the periphery and a ring-shaped part formed with a plurality of teeth in the periphery are integrated.
本発明の実施の形態を図1〜図5にもとづき説明する。図1は本発明により製造されたセンサーリング、図2は本発明におけるセンサーリング製造手順説明図(その1)、図3はセンサーリング製造手順説明図(その2)、図4はセンサーリング製造手順説明図(その3)、図5はセンサーリング製造手順説明図(その4)である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a sensor ring manufactured according to the present invention, FIG. 2 is a sensor ring manufacturing procedure explanatory diagram according to the present invention (part 1), FIG. 3 is a sensor ring manufacturing procedure explanatory diagram (part 2), and FIG. 4 is a sensor ring manufacturing procedure. Explanatory drawing (No. 3) and FIG. 5 are explanatory diagrams of sensor ring manufacturing procedures (No. 4).
図中、1は本発明により製造されたセンサーリング、2は第1リング状部、3は第2リング状部、4は一枚歯体部、5は複数枚歯体部、10はセンサーリング素体、11は凹凸部、12はセンサーリング原体、13は溝、14は第1歯体部、15は第2歯体部、20はシェービング刃部、21は台部、22は切欠部を示す。 In the figure, 1 is a sensor ring manufactured according to the present invention, 2 is a first ring-shaped portion, 3 is a second ring-shaped portion, 4 is a single-tooth portion, 5 is a multiple-tooth portion, and 10 is a sensor ring. Element body, 11 is an uneven part, 12 is a sensor ring base, 13 is a groove, 14 is a first tooth part, 15 is a second tooth part, 20 is a shaving blade part, 21 is a base part, and 22 is a notch part. Indicates.
図1に示す如く、本発明により製造されるセンサーリング1は、周辺に複数の凹凸部分よりなる複数枚歯体部5が形成された第1リング状部2と、周辺に1枚の凸部よりなる一枚歯体部4が形成された第2リング状部3が一体構成されている。一枚歯体部4と複数枚歯体部5は、図1に示す如く、上下状態に位置している。そしてこれら第1リング状部2と第2リング状部3は別体ではなく、後述するように、図2に示す如き一個のセンサーリング素材10より加工された一体のものである。したがてセンサーリング1はセンサーリング素材10より加工された一体のものである。
As shown in FIG. 1, a
センサーリング素材10は、リング形状の厚板の板状体の周辺の円形外周部分に、複数の凹凸部11が形成されたギア形状の磁性体であり、例えば粉末冶金の手法を用いて作成される。
The
例えば−100メッシュ(粒径147〜48ミクロン、平均粒径100ミクロン)の純鉄粉末を金型に入れて4〜8tでプレスして、図2に示す形状の素材を得、これを1100℃〜1200℃で高温焼結してセンサーリング素材10を得る。粉末は−100メッシュ以外でも素材を形成することは可能であるが、−100メッシュ(最大粒径147ミクロン以下)より粒径が大きくなると素材の荒さが大きくなり、磁気の測定精度が悪くなる。また細かすぎる例えば−325メッシュ(48ミクロン以下)と、細かい粉末は、粉末の流れ性が悪くなり、金型に均一に充填することが難しくなるのでこの−100メッシュが好適である。
For example, -100 mesh (particle size: 147 to 48 microns, average particle size: 100 microns) pure iron powder is placed in a mold and pressed at 4 to 8 to obtain a material having the shape shown in FIG. The
図2に示すセンサーリング素材10は、図3に示す如く、その円形周辺に、例えば旋盤により加工されて溝13が設けられ、前記凹凸部11が上段、下段に分離され、第1歯体部14と第2歯体部15が形成されたセンサーリング原体12が得られる。
As shown in FIG. 3, the
シェービング加工を行うために必要な、シェービング刃部20は台部21に固定される。シェービング刃部20先端の径の大きさ、つまり歯底径は、シェービングにより削ぎ落とすべき、第2歯体15に形成された凹凸部分の存在する部分の径と一致させる。そしてシェービング刃部20には、第2歯体15の凸部分の大きさに相当する切欠部22が形成されている。この切欠部22の深さは第2歯体部15部分のみが削り落ちるように形成されている。これによりシェービングのとき1歯のみ残すことができる。
The
本発明の製造方法を説明する。 The production method of the present invention will be described.
(1)まず、図2に示す如く、その円形外周部分に、上下方向に、複数の凹凸部11が形成されたギア形状のセンサーリング素材10を、粉末冶金の手法により作成する。この場合、磁性体の粉末として−100メッシュの純鉄粉を使用し、これを金型に入れて6tでプレスして成形する。そしてこの成形体を金型から取出して、1150℃で焼結し、センサーリング素材10を得る。なおこの凹凸部11により、例えば256個の歯を形成することができるが、図では、構成を明確にするため歯の枚数は前記説明と一致していない。
(1) First, as shown in FIG. 2, a gear-shaped
(2)このようにして得られた図2に示すセンサーリング素材10を、旋盤で溝加工を行って、その周辺部分に溝13を形成し、図2に示す凹凸部11を、図3に示す如く、第1歯体部14と第2歯体部15に分割し、センサーリング原体12を得る。
(2) The
(3)次に、このセンサーリング原体12を、図4に示す如く、シェービング刃部20の上に置き、矢印方向に押す。これによりセンサーリング原体12は、図5に示す如く、1歯の凸部分のみ残して、他の凹凸は削り落される。そしてこれを取り出すことにより、図1に示す如きセンサーリング1が得られる。
(3) Next, the
なお、センサーリング原体12をシェービング刃部20に置くとき、第2歯体部15の切欠部22と合致した凸部が削られずに自動的に残るので、切欠部22とセンサーリング原体12の位置関係を考慮する必要はない。
When the
このように、本発明では、図6に示す第1リング31と第2リング32の2部品を1部品とすることができ、複数歯と一枚歯の位置は部品間の寸法バラツキがまったくなくなり、精度よく量産可能となり、しかも従来の方法と比較すると製造コストを半分以下に押さえることができる。
In this way, in the present invention, the two parts of the
なお本発明は、センサーリング素材の製造に粉末冶金の手法を用いて作成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、切削加工、鍛造、打抜き等の手法によっても得ることができる。 In addition, although this invention demonstrated the case where it created using the technique of powder metallurgy for manufacture of a sensor ring raw material, this invention is not restricted to this, It can obtain also by techniques, such as cutting, forging, and punching.
1 センサーリング
2 第1リング状部
3 第2リング状部
4 一枚歯体部
5 複数枚歯体部
10 センサーリング素材
11 凹凸部
12 センサーリング原体
13 溝
14 第1歯体部
15 第2歯体部
20 シェービング刃部
21 台部
22 切欠部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
このギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一個部分が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、周辺に一枚歯状の凸部が形成されたリング状部と、周辺に複数の凹凸部よりなる複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを得ることを特徴とするセンサーリング製造方法。 Create a gear-shaped sensor ring material with multiple irregularities formed around the outside of the ring-shaped plank,
This gear-shaped sensor ring material is shaved using a shaving blade in which one part of the convex part is cut out, so that a ring-shaped part having a single-toothed convex part formed on the periphery, and a peripheral part A sensor ring manufacturing method comprising: obtaining a sensor ring integrated with a ring-shaped portion having a plurality of teeth formed of a plurality of concave and convex portions.
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