JP2023095108A - パルサリング及びパルサリング製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の検出孔を精度よく形成したパルサリングを提供すること。【解決手段】本発明に係るパルサリング１の一態様は、複数の金属板３０の積層体からなり、等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔１１を有し、本発明に係るパルサリング製造方法の一態様は、等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔を有するパルサリング１の製造方法であって、複数の金属板３０を１枚ずつ前記パルサリング１の平面形状にパンチング加工する工程と、パンチング加工された前記金属板３０を積層状態で接合する工程と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、パルサリング及びパルサリング製造方法に関する。

回転軸の回転速度を検出するために、各種のロータリエンコーダが用いられている。例えば二輪車等では、車軸の回転速度を検出するために、環状の金属板に等間隔に検出孔を検出したパルサリングを回転軸に取り付け、軸受側に回転不能に固定されたセンサによってパルサリングの検出孔の通過数を検出するよう構成されたロータリエンコーダが用いられている。例えば特許文献１には、外周部に複数の検出孔が形成され、内周部が車軸に固定するためのハブを構成するパルサリングが開示されている。

特開２００９－２５５８２６号公報

特許文献１に記載されるようなパルサリングは、一般的に金属板をパンチング加工することにより形成される。ロータリエンコーダの分解能を向上するためには検出孔の数を増やすことが必要となるが、パンチング加工では形成できる検出孔の数に限度がある。特に、板厚が大きくなると、パンチング加工におけるダイとパンチのクリアランスを大きくする必要があり、加工誤差も大きくなる。また、検出孔を複数回に分けてパンチング加工することにより、検出孔の数を増やすこともできるが、パンチング加工時の位置決め誤差により加工精度がさらに低下する。パルサリングに板厚が要求される例として、二輪車用ＡＢＳ（Ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ Ｂｒｅａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）に用いられるエンコーダが挙げられる。二輪車では、パルサリングが外部に露出して配設されるため、十分な強度を確保するためにパルサリングに一定の板厚が要求される。

このような実情に鑑みて、本発明は、多数の検出孔を精度よく形成したパルサリングを提供することを課題とする。

本発明に係るパルサリングの一態様は、複数の金属板の積層体からなり、等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔を有する。

上述のパルサリングにおいて、前記積層体の厚みに対する前記検出孔の最短距離の比が１．０以下であってもよい。

上述のパルサリングにおいて、前記金属板の厚みは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってもよい。

上述のパルサリングにおいて、前記複数の金属板は、前記金属板に局所的に膨出するよう形成された接続突起を隣接する前記金属板に形成された接続孔に嵌合することにより互いに接合されていてもよい。

上述のパルサリングにおいて、前記複数の金属板は、互いに接着剤により接着されていてもよい。

上述のパルサリングにおいて、前記複数の金属板は、互いに溶接されていてもよい。

本発明に係るパルサリング製造方法の一態様は、等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔を有するパルサリングの製造方法であって、複数の金属板を１枚ずつ前記パルサリングの平面形状にパンチング加工する工程と、パンチング加工された前記金属板を積層状態で接合する工程と、を備える。

本発明によれば、多数の検出孔を精度よく形成したパルサリングを提供できる。

本発明の第１実施形態に係るパルサリングの平面図である。 図１のパルサリングのＸ－Ｘ線部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係るパルサリングの部分拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係るパルサリングの部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るパルサリング１の平面図（回転軸方向視図）である。図２はパルサリング１の部分拡大断面図である。

本発明の第１実施形態に係るパルサリング１は、等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔１１を有する環状部１０と、環状部１０から突出し、それぞれ当該パルサリング１を回転軸のハブ等にボルト等を用いて取り付けるための取付穴２１を有する複数のブラケット部２０と、を備える。

パルサリング１は、回転軸の回転速度を検出するロータリエンコーダに用いることができる。具体的には、パルサリング１は、車軸と共に回転しない軸受側の構造体に固定される不図示のセンサと共に使用される。パルサリング１を用いるエンコーダは、センサがその検出部にパルサリング１の検出孔１１が対向しているか否かを２値の検出信号、つまり検出パルスとして出力するよう構成される。これにより、単位時間当たりの検出パルスの数に基づいてパルサリング１ひいては回転軸の回転速度を算出することができる。本実施形態では、環状部１０の内側においてセンサが固定されることを企図しており、ブラケット部２０が環状部１０の外側に設けられている。

パルサリング１は、図２に示すように、複数の金属板３０の積層体からなる。本実施形態において、複数の金属板３０は、プレス成形により金属板３０に局所的に膨出するよう形成されたカップ状の接続突起３１を、隣接する金属板３０に形成された接続孔３２に嵌合することにより互いに接合されている。接続孔３２は、接続突起３１の形成により反対側に形成される凹部とすることができ、接続突起３１の突出方向端部の金属板３０については接続突起３１がパルサリング１の表面に接続突起３１が突出しないよう貫通穴とされてもよい。

金属板３０の厚みの下限としては、０．０２ｍｍが好ましく、０．１ｍｍがより好ましく、０．２ｍｍがさらに好ましい。一方、金属板３０の厚みの上限としては、１．０ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。金属板３０の厚みを前記下限以上とすることによって、金属板３０が積層される前に変形することを防止できる。また、金属板３０の厚みを前記上限以下とすることによって、パンチング加工によって検出孔１１を小さい間隔で正確に形成することができると共に、高速プレス機を用いてパルサリング１の生産性を向上することができる。

金属板３０の積層体つまりパルサリング１の厚みの下限としては、１．２ｍｍが好ましく、１．５ｍｍがより好ましい。一方、パルサリング１の厚みの上限としては、３．０ｍｍが好ましく、２．０ｍｍがより好ましい。パルサリング１の厚みを前記下限以上とすることによって、パルサリング１の強度を確保することができる。また、パルサリング１の厚みを前記上限以下とすることによって、不必要な重量やコストの増大を避けられる。

金属板３０の材質としては、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、高張力鋼等を挙げることができる。特に金属板３０としてステンレス鋼を用いることでパルサリング１に対候性を付与できるため、二輪車等において外気に露出して用いられる場合にもロータリエンコーダを用いた制御の信頼性を向上できる。

隣接する検出孔１１の最短距離の金属板３０の積層体に対する比、つまりパルサリング１の非開口部の周方向最小幅の全体の厚みに対する比の下限としては、０．２が好ましく、０．３がより好ましく、０．５がさらに好ましい。一方、検出孔１１の最短距離の金属板３０の積層体に対する比の上限としては、２．０が好ましく、１．０がより好ましく０．８がさらに好ましい。検出孔１１の最短距離の金属板３０の積層体に対する比を前記下限以上とすることによって、検出孔１１のパンチング加工が比較的容易となるため、パルサリング１を安価に製造できる。また、検出孔１１の最短距離の金属板３０の積層体に対する比を前記上限以下とすることによって、多数の検出孔１１を形成してロータリエンコーダの検出精度を向上できる。また、検出孔１１間隔を小さくすることにより、対応するセンサも小さくできるため、ロータリエンコーダを小型化することができる。

接続突起３１の直径の下限（突出高さ中央で測定）としては、金属板３０の厚みの０．８倍が好ましく、１．０倍がより好ましい。一方、接続突起３１の直径の上限としては、金属板３０の厚みの４．０倍が好ましく、３．０倍がより好ましい。接続突起３１の直径を前記下限以上とすることによって、接続突起３１をプレス加工によって形成することができる。また、接続突起３１の直径を前記上限以下とすることによって、パルサリング１の面積の増大を抑制できると共に、金属板３０の確実な接続が可能となる。

接続突起３１の突出高さの下限としては、金属板３０の厚みの０．３倍が好ましく、０．５倍がより好ましい。一方、接続突起３１の突出高さの上限としては、金属板３０の厚みの１．０倍が好ましく、０．８倍がより好ましい。接続突起３１の突出高さを前記下限以上とすることによって、金属板３０の十分な接続強度が得られる。また、接続突起３１の突出高さを前記上限以下とすることによって、接続突起３１が隣接する金属板３０から突出せず、接続突起３１の形成が容易となる。

パルサリング１は、本発明に係るパルサリング製造方法によって製造することができる。本発明の一実施形態に係るパルサリング製造方法によるパルサリング１の製造手順は、複数の金属板３０を１枚ずつパルサリング１の平面形状にパンチング加工する工程（パンチング加工工程）と、パンチング加工された金属板３０を積層状態で接合する工程（接合工程）と、を備える。

パンチング加工工程では、複数回に分けて金属板３０を打ち抜いてもよい。また、このパンチング加工する工程において、金属板３０に接続突起３１及び接続孔３２を形成することが好ましい。金属板３０を１枚ずつパンチング加工することによって、ダイとパンチのクリアランスを小さくして検出孔１１の形状及び配置の精度を高くすることができるので、より多くの検出孔１１を有するパルサリング１を製造できる。

接合工程では、１枚の金属板３０又は複数の金属板３０の積層体に新たな金属板３０を積層して、この新たな金属板３０を隣接する金属板３０に接合する。金属板３０の接合は、接続突起３１を接続孔３２に嵌合させた状態で、接続突起３１の内側に治具を押し込むことにより行うことができる。具体的には、治具によって接続突起３１を押し広げるよう塑性変形させることにより、接続突起３１を拡径して接続孔３２から抜けない締まり嵌めの状態とすることができる。この金属板３０の積層及び接続突起３１の塑性変形を１枚ずつ繰り返し行うことにより、所望の積層枚数のパルサリング１を得ることができる。

以上のように、パンチング加工した複数の金属板３０を積層してパルサリング１を形成することによって、検出孔１１の形状及び配置の精度を向上できるため、多数の検出孔を精度よく形成することができ、ロータリエンコーダの分解能を向上できる。

図３は、本発明の第２実施形態に係るパルサリング１Ａの部分拡大断面図である。図３のパルサリング１Ａの平面形状は、図１のパルサリング１と同様である。このため、図３のパルサリング１Ａについて、図１のパルサリング１と同様の構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態のパルサリング１Ａは、複数の金属板３０Ａの積層体からなる。本実施形態において、複数の金属板３０Ａは、接続突起及び接続孔が設けられておらず、互いに接着剤４０により接着されている。接着剤４０としては、例えばアクリル系接着剤、エポキシ系接着剤等を用いることができる。

接着剤４０により金属板３０Ａの隙間を埋めることにより、金属板３０Ａの間に水が浸入することを防止できるので、パルサリング１Ａの対候性を向上することができる。また、接着剤４０により金属板３０Ａを全面で接着することで、金属板３０Ａの剥離強度を向上できる。

図３のパルサリング１Ａは、本発明に係るパルサリング製造方法の別の実施形態により製造することができる。具体的には、パルサリング１Ａは、複数の金属板３０Ａを１枚ずつパルサリング１の平面形状にパンチング加工する工程と、パンチング加工された金属板３０Ａを接着剤によって積層状態で接合する工程と、を備えるパルサリング製造方法によって製造することができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係るパルサリング１Ｂの部分拡大断面図である。図４のパルサリング１Ｂの平面形状は、図１のパルサリング１と同様である。このため、図４のパルサリング１Ｂについて、図１のパルサリング１と同様の構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態のパルサリング１Ｂは、複数の金属板３０Ｂの積層体からなる。本実施形態において、複数の金属板３０Ｂは、互いに溶接により接着され、溶接痕５０を有する。金属板３０Ｂの溶接は、作業の容易性に鑑みて外周部において行うことが好ましいが、内周部や面内で行われてもよい。また、金属板３０の面内で溶接する場合、溶接のために隣接する金属板３０Ｂを露出させる開口を形成してもよい。溶接による歪みを抑制するために、点状に溶接痕５０が分散して形成されてもよい。

図４のパルサリング１Ｂは、本発明に係るパルサリング製造方法のさらに別の実施形態により製造することができる。具体的には、パルサリング１Ｂは、複数の金属板３０Ｂを１枚ずつパルサリング１の平面形状にパンチング加工する工程と、パンチング加工された金属板３０Ｂを積層状態で溶接により接合する工程と、を備えるパルサリング製造方法によって製造することができる。溶接方法としては、特に限定されないが、特にレーザ溶接が好適に用いられる。

以上、本発明の実施形態のパルサリング及びパルサリング製造方法について説明したが、本発明に係るパルサリング及びパルサリング製造方法の構成及びその効果は、上述したものに限定されず、適宜変更が可能である。

例として、本発明に係るパルサリングは、検出孔を有する環状部の内側に取付穴を有する複数のブラケット部が設けられていてもよく、ブラケット部を有さず、環状部の内側の検出孔と径方向に異なる位置に固定孔が形成されていてもよい。また、複数の金属板を積層時に位置決めするピン孔等の構成を設けてもよく、複数の金属板をリベット等により一体化してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ パルサリング
１１ 検出孔
１０ 環状部
２１ 取付穴
２０ ブラケット部
３０，３０Ａ，３０Ｂ 金属板
３１ 接続突起
３２ 接続孔
４０ 接着剤
５０ 溶接痕

Claims (7)

1. 複数の金属板の積層体からなり、
   等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔を有する、
   パルサリング。
2. 前記積層体の厚みに対する前記検出孔の最短距離の比が１．０以下である、請求項１に記載のパルサリング。
3. 前記金属板の厚みは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のパルサリング。
4. 前記複数の金属板は、前記金属板に局所的に膨出するよう形成された接続突起を隣接する前記金属板に形成された接続孔に嵌合することにより互いに接合されている、請求項１から３のいずれかに記載のパルサリング。
5. 前記複数の金属板は、互いに接着剤により接着されている、請求項１から３のいずれかに記載のパルサリング。
6. 前記複数の金属板は、互いに溶接されている、請求項１から３のいずれかに記載のパルサリング。
7. 等間隔円環状に並んで形成される複数の検出孔を有するパルサリングの製造方法であって、
   複数の金属板を１枚ずつ前記パルサリングの平面形状にパンチング加工する工程と、
   パンチング加工された前記金属板を積層状態で接合する工程と、
   を備える、パルサリング製造方法。

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