JP2008224633A - 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】パルサーリングにおける環状のホルダ１とパルサー本体２との接合強度を向上させる。
【解決手段】回転側部材の外周に取り付けられる環状のホルダ１と、磁性粉末を混合した合成樹脂又はゴム状弾性材料で成形されて多極着磁されホルダ１に一体的に接合されたパルサー本体２とからなり、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面に溝等による凹凸を形成することによって、接合面積が増大し、この凹凸によるアンカー作用も得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転検出のための磁気式ロータリエンコーダのパルサーリングに関する。

図１０は、自動車用車輪懸架装置の軸受部を密封する密封装置に一体に設けられた従来の磁気式ロータリエンコーダを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。この図１０において、参照符号１００は密封装置で、軸受２００の外輪２０１と内輪２０２の端部間に組み込まれて、軸受外部から軸受内部への泥水等の侵入を防止するものである。

詳しくはこの密封装置１００は、軸受２００の外輪２０１の内周面に圧入嵌着される金属製の取付環１０１と、この取付環１０１に一体的に設けられたサイドリップ１０２及びラジアルリップ１０３とを備え、サイドリップ１０２及びラジアルリップ１０３が、内輪２０２の外周面に密嵌されたスリンガ１０４に摺動可能に密接されている。サイドリップ１０２及びラジアルリップ１０３はゴム状弾性材料からなるものであって、取付環１０１に一体的に設けられている。サイドリップ１０２は、先端がスリンガ１０４のシールフランジ部１０４ａの内側面に摺動可能に密接されており、その内周側のラジアルリップ１０３は、外側を向いた先端の内周縁が、スリンガ１０４のスリーブ部１０４ｂの外周面に摺動可能に密接されている。

スリンガ１０４のシールフランジ部１０４ａの外側面には、ゴム状弾性材料に磁性体を混合した磁性ゴムで成形され円周方向所定ピッチで多極着磁されたパルサー本体１０５が一体的に設けられ、このパルサー本体１０５とスリンガ１０４とによってパルサーリング１１０が構成されている。また、パルサーリング１１０の外側には、磁気センサ１２０が非回転状態で対向配置されており、この磁気センサ１２０は、パルサーリング１１０と共に磁気式ロータリエンコーダを構成するものであって、パルサーリング１１０が軸受２００の内輪２０２と一体的に回転することによる磁界の変化に対応した波形のパルスを発生し、回転を検出するものである。

ここで、パルサー本体１０５は、磁気センサ１２０との対向面１０５ａの平滑性を確保する目的で、スリンガ１０４のシールフランジ部１０４ａの背面側（サイドリップ１０２との摺動面側）から、このシールフランジ部１０４ａに円周方向所定間隔で開設された穴１０４ｃを通じて、成形用磁性ゴムを充填することにより成形することが知られている（例えば下記の特許文献１参照）。
特許第３４８４４７４号

ところが、上述の構成では、パルサー本体１０５の軸方向寸法が、スリンガ１０４のシールフランジ部１０４ａの穴１０４ｃに充填された部分と、それ以外の部分とでは大きく異なるため、成形後の磁性ゴムの「ひけ」によって、実際には図１１に示されるように、パルサー本体１０５は、磁気センサ１２０との対向面１０５ａが、前記穴１０４ｃと対応する位置に凹み１０５ｂを生じ、したがって磁気センサ１２０と着磁面との距離が不均一になって、回転検出精度に悪影響を及ぼすおそれがある。

しかも、図１０のようにパルサーリング１１０が密封装置１００と一体化されたものである場合、スリンガ１０４のシールフランジ部１０４ａの背面側における成形用磁性ゴムの注入位置で、この磁性ゴムが硬化することにより形成されたゴム突部１０５ｃや、あるいはこのゴム突部１０５ｃに形成されたバリなどが、サイドリップ１０２と干渉するおそれがあり、その場合、密封装置１００によるシール性が損なわれてしまうことになる。

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、その技術的課題とするところは、パルサーリングにおける環状のホルダ（図１０におけるスリンガ１０４）と、磁性粉末を混合した合成樹脂又はゴム状弾性材料からなるパルサー本体２との接合強度を向上することにある。

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の発明に係るロータリエンコーダ用パルサーリングは、回転側部材の外周に取り付けられる環状のホルダと、磁性粉末を混合した合成樹脂又はゴム状弾性材料で成形されて多極着磁され前記ホルダに一体的に接合されたパルサー本体とからなり、前記ホルダにおける前記パルサー本体との接合面に凹凸を形成したものである。

また、請求項２の発明に係る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、ホルダが、パルサー本体との接合面と反対側の面で密封装置のシールリップと密接摺動される密封要素であって、前記パルサー本体との接合面の凹凸が、前記シールリップとの非摺動位置から浮き出し形成されたものである。

請求項１の発明に係るロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、ホルダとパルサー本体との接合面積が凹凸によって増大し、この凹凸によるアンカー作用も生じるので、ホルダとパルサー本体の接合強度を向上することができ、しかも成形後の磁性ゴムの「ひけ」によるパルサー本体の表面の歪も小さく抑制されるので、回転検出精度の低下を防止することができる。

請求項２の発明に係るロータリエンコーダ用パルサーリングによれば、ホルダが、パルサー本体との接合面と反対側の面で密封装置のシールリップと密接摺動される密封要素であっても、パルサー本体との接合面の凹凸が、前記シールリップとの非摺動位置から浮き出し形成したものであるため、密封装置によるシール性に悪影響を与えない。

以下、本発明に係るロータリエンコーダ用パルサーリングについて、図面を参照しながら説明する。図１〜図９は、それぞれ本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。

まず図１に示される形態において、参照符号１は金属製の環状のホルダ、参照符号２はホルダ１に一体的に設けられたパルサー本体である。

詳しくは、ホルダ１は、金属板の打ち抜きプレス成形などにより製作したものであって、軸心を通る平面で切断した形状が略Ｌ字形をなしており、すなわち取付筒部１１と、その軸方向一端から外周側へ円盤状に延びるフランジ部１２とからなる。

図中に破線で示されるパルサー本体２は、ホルダ１のフランジ部１２の外側面（取付筒部１１の突出方向と反対側の面）１２ａに一体的に成形されたものであって、磁性粉末を混合した合成樹脂又はゴム状弾性材料からなり、円周方向所定ピッチでＳ極とＮ極が交互に着磁された円盤状の多極磁石である。

ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面、すなわちフランジ部１２の外側面１２ａには、このホルダ１の軸心を中心とする同心円状に延びる多数の円周溝１２１による凹凸が形成されている。この円周溝１２１は、例えば断面形状が略Ｖ字形をなすものであって、ホルダ１のプレス成形の際に同時に塑性加工することにより形成することができる。

以上のように構成された図１のロータリエンコーダ用パルサーリングは、ホルダ１が、その取付筒部１１において、不図示の回転体（例えば回転軸あるいは軸受の内輪など）の外周に圧入嵌着等の手段により取り付けられ、この回転体と一体に回転するものである。一方、パルサー本体２と軸方向に対向して、不図示の磁気センサが非回転状態に配置されており、この磁気センサの検出面の正面を、前記回転体と一体に回転するパルサーリングのパルサー本体２に着磁されたＮ極とＳ極が回転方向へ交互に通過することによって、磁界の変化に対応した波形のパルス状の信号が出力され、これによって、回転角や回転速度を計測することができる。

そして、図１に示されるパルサーリングによれば、ホルダ１とパルサー本体２との接合面積が、多数の円周溝（凹凸）１２１によって増大し、パルサー本体２の一部がこの円周溝１２１へ充填された状態で接合されていることによるアンカー作用も生じるので、ホルダ１とパルサー本体２の接合強度が大きくなる。そして、円周溝１２１の深さは、当然、ホルダ１のフランジ部１２の肉厚に比較して十分に小さいものであるから、成形後の材料の「ひけ」によるパルサー本体２の表面の凹凸は、磁界の変化に影響しない程度に小さく抑制され、回転検出精度の低下が有効に防止される。しかも図１の形態では、前記「ひけ」によってパルサー本体２の表面に微小な凹凸が形成されたとしても、この凹凸は円周方向に同一断面で連続しているものであるため、回転検出の際の磁場の変化には影響しない。

次に図２に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、このホルダ１の軸心を中心とする同心円状に延びる多数の円周溝１２１と、フランジ部１２の半径方向へ放射状に延びる多数の径方向溝１２２による凹凸が形成されたものである。この円周溝１２１及び径方向溝１２２は、例えば断面形状が同じ深さの略Ｖ字形をなすものであって、ホルダ１のプレス成形の際に同時に塑性加工することにより形成することができる。その他の構成は、図１に示される形態と同様である。

この形態によるパルサーリングも、基本的に、図１の形態と同様の効果を奏するものである。そして、径方向溝１２２を有する分、ホルダ１とパルサー本体２の接合面積（接合強度）を一層大きくすることができる。

次に図３に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、このホルダ１の軸心を中心とする同心円状に延びる多数の円周突条１２３による凹凸が形成されたものである。この円周突条１２３は、例えば断面形状が山形をなすものであって、ホルダ１のプレス成形の際に同時に塑性加工することにより形成することができる。その他の構成は、図１に示される形態と同様である。

この形態によるパルサーリングも、基本的に、図１の形態と同様の効果を奏するものである。そして、円周突条１２３の突出高さは、ホルダ１のフランジ部１２の肉厚に比較して十分に小さく、したがってパルサー本体２の成形後の「ひけ」によるパルサー本体２の表面の凹凸は、磁界の変化に影響しない程度に小さく抑制され、回転検出精度の低下が有効に防止される。しかもこの形態では、前記「ひけ」によってパルサー本体２の表面に微小な凹凸が形成されたとしても、この凹凸は円周方向に同一断面で連続しているものであるため、回転検出の際の磁場の変化には影響しない。

次に図４に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、このホルダ１の軸心を中心とする同心円状に延びる多数の円周突条１２３と、フランジ部１２の半径方向へ放射状に延びる多数の径方向突条１２４による凹凸が形成されたものである。この円周突条１２３と径方向突条１２４は、例えば断面形状が同じ高さの山形をなすものであって、ホルダ１のプレス成形の際に同時に塑性加工することにより形成することができる。その他の構成は、図１に示される形態と同様である。

この形態によるパルサーリングも、基本的に、図３の形態と同様の効果を奏するものである。そして、径方向突条１２４を有する分、ホルダ１とパルサー本体２の接合面積（接合強度）を一層大きくすることができる。

次に図５に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、このホルダ１の軸心を中心とする同心円状に延びる一対の円周突条１２５による凹凸が形成されたものである。この円周突条１２５は、ホルダ１のプレス成形の際に、同時にエンボス加工によりパルサー本体２との接合面と反対側から浮き出させて塑性加工することにより形成されたもので、その突出高さは、ホルダ１のフランジ部１２の肉厚に比較して十分に小さいものとなっている。その他の構成は、図１に示される形態と同様である。

この形態によるパルサーリングも、基本的に、図１の形態と同様の効果を奏するものである。そして、ホルダ１が密封装置のスリンガを兼ねるものである場合は、円周突条１２５は、図中に一点鎖線で示されるシールリップ（サイドリップ）３との非摺動位置から浮き出し形成することによって、シール性に悪影響を与えないようにすることができる。また、「ひけ」によってパルサー本体２の表面に微小な凹凸が形成されたとしても、この凹凸は円周方向に同一断面で連続しているものであるため、回転検出の際の磁場の変化には影響しない。

図６及び図７に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、このホルダ１の軸心を中心とする同心円の円周に沿って円周方向所定間隔で並んだ多数の突部１２６による凹凸が形成されたものである。このうち、図６では、突部１２６が台形状に形成され、図７では、突部１２６が球面状に形成されている。

この突部１２６も、図５の形態と同様、ホルダ１のプレス成形の際に、同時にエンボス加工によりパルサー本体２との接合面と反対側から浮き出させて塑性加工することにより形成されたもので、その突出高さは、ホルダ１のフランジ部１２の肉厚に比較して十分に小さいものとなっており、したがってパルサー本体２の成形後の「ひけ」によるパルサー本体２の表面の凹凸は、磁界の変化に影響しない程度に小さく抑制される。そしてこの形態においても、ホルダ１が密封装置のスリンガを兼ねるものである場合は、円周突条１２５は、図中に一点鎖線で示されるシールリップ（サイドリップ）３との非摺動位置から浮き出し形成することによって、シール性に悪影響を与えないようにすることができる。

図８及び図９に示される形態は、ホルダ１におけるパルサー本体２との接合面（フランジ部１２の外側面１２ａ）に、ローレット１２７による凹凸が形成されたものである。このうち、図８では、ローレット１２７が、多数の円周溝と径方向溝からなり、図９では、ローレット１２７が、多数の円周溝とスパイラル溝からなる。また、ローレット１２７の山部と谷部の標高差は、ホルダ１のフランジ部１２の肉厚に比較して十分に小さいものとなっている。

この形態によるパルサーリングも、ローレット１２７によってホルダ１のフランジ部１２とパルサー本体２との接合強度が大きくなり、基本的に、図１の形態と同様の効果を奏するものである。

本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る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を示す部分的な断面斜視図である。 密封装置に一体に設けられた従来の磁気式ロータリエンコーダを、軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。 従来の磁気式ロータリエンコーダ用パルサーリングのパルサー本体に、成形後の「ひけ」を生じた状態を示す部分断面図である。

符号の説明

１ ホルダ
１１ 取付筒部
１２ フランジ部
１２ａ 外側面
１２１ 円周溝（凹凸）
１２２ 径方向溝
１２３，１２５ 円周突条
１２４ 径方向突条
１２６ 突部
２ パルサー本体
３ シールリップ

Claims (2)

1. 回転側部材の外周に取り付けられる環状のホルダと、磁性粉末を混合した合成樹脂又はゴム状弾性材料で成形されて多極着磁され前記ホルダに一体的に接合されたパルサー本体とからなり、前記ホルダにおける前記パルサー本体との接合面に凹凸を形成したことを特徴とするロータリエンコーダ用パルサーリング。
2. ホルダが、パルサー本体との接合面と反対側の面で密封装置のシールリップと密接摺動される密封要素であって、前記パルサー本体との接合面の凹凸が、前記シールリップとの非摺動位置から浮き出し形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のロータリエンコーダ用パルサーリング。

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