JP7218627B2 - 回転角度検出装置用検出ギヤ、及び回転角度検出装置、並びに回転角度検出装置用検出ギヤの製造方法 - Google Patents
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Description
(a)先に成形したマグネットをインサート品としてギヤ本体を射出成形する方法(例えば、特許文献1の[0024]参照)、
(b)ギヤ本体を射出成形により成形(例えば、特許文献2の[0022]参照)した後に、成形したマグネットをギヤ本体に接着剤等で固定する方法、
がある。
本発明は、ギヤ本体に対してマグネットを固定する精度の出しやすさ、及び生産性を考慮して、合成樹脂製のギヤ本体に対してマグネットを固定する方法として、前記(a)の方法を採用する。
その理由は、
(a)円柱状であれば、マグネットを成形型にセットする際に回転方向を決める必要がないので自動化しやすいこと、
(b)マグネットをインサート品として、円形状のギヤ本体の軸方向に突出する円形状のボス部(マグネット保持部)にマグネットを固定するので、マグネットを円柱状にした方がギヤ本体を射出成形する際に成形性が良いこと、
等のためである。
円柱状のインサート品がマグネットである場合、その中央に凹部又は貫通孔を設けると、マグネットの体積が減少するため磁力が低下する。
〔1〕検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置に用いる検出ギヤであって、
前記回転角度検出装置は、
前記検出対象に連動して回転するメインギヤと、
前記メインギヤに噛合する検出ギヤと、
を備え、
前記検出ギヤは、
磁気センサにより前記検出ギヤの回転角度を検出するためのマグネットと、
前記マグネットと一体となって回転する樹脂製ギヤ本体と、
からなり、
前記マグネットの形状は円柱状であり、
前記ギヤ本体は、
前記メインギヤに噛合するギヤを備えた基体部と、
前記マグネットを保持するマグネット保持部と、
からなり、
前記基体部は、
その軸方向端面の、前記検出ギヤの回転中心軸の周囲に、前記マグネットに向かって縮径する円錐台状の肉盗み部を有し、
前記マグネット保持部は、
前記マグネットの外周面に臨む、周方向3箇所以上の切欠き部を有することを特徴とする、
回転角度検出装置用検出ギヤ。
前記ギヤ本体のマグネット保持部は、前記マグネットの前記回り止め凸部がない軸方向端面の外周縁を被うカバー部を備えたものである、
前記〔1〕に記載の回転角度検出装置用検出ギヤ。
前記回転角度検出装置は、
前記検出対象に連動して回転するメインギヤと、
前記メインギヤに噛合する検出ギヤと、
を備え、
前記検出ギヤは、
磁気センサにより前記検出ギヤの回転角度を検出するためのマグネットと、
前記マグネットと一体となって回転する樹脂製ギヤ本体と、
からなり、
前記マグネットの形状は円柱状であり、
前記ギヤ本体は、
前記メインギヤに噛合するギヤを備えた基体部と、
前記マグネットを保持するマグネット保持部と
からなり、
前記基体部は、
その軸方向端面の、前記検出ギヤの回転中心軸の周囲に、前記マグネットに向かって縮径する円錐台状の肉盗み部を有し、
前記マグネット保持部は、
前記マグネットの外周面に臨む、周方向3箇所以上の切欠き部を有するものであり、
前記ギヤ本体を成形する成形型を開き、前記マグネットの外周面が、前記切欠き部を形成する前記成形型の位置決め部の内周面に当接するように、前記マグネットを前記成形型内に配置する工程と、
前記成形型を閉じ、前記成形型の、前記肉盗み部の中心に設けた1点ピンゲートから前記成形型のキャビティ内に、溶融した前記ギヤ本体の成形樹脂材料を注入して、前記ギヤ本体を射出成形する工程と、
前記成形型を開き、インサート成形品である、前記マグネット及び前記ギヤ本体を一体化した前記検出ギヤを取り出す工程と、
を含む、
回転角度検出装置用検出ギヤの製造方法。
前記ギヤ本体のマグネット保持部は、前記マグネットの前記回り止め凸部がない軸方向端面の外周縁を被うカバー部を備えたものである、
前記〔4〕に記載の回転角度検出装置用検出ギヤの製造方法。
(1)円柱状のマグネットの外周面を金型で位置決めし、前記マグネットをインサート品として樹脂製ギヤ本体を射出成形して検出ギヤを製造する。製造された検出ギヤのマグネット保持部には、円柱状のマグネットの外周面に臨む、周方向3箇所以上の切欠き部が形成される。それにより、検出ギヤは、円柱状のマグネットがギヤ本体に対して精度よく固定されたものとなる。
(2)円柱状のマグネットの外周面を金型で位置決めするので、円柱状のマグネットに位置決め用の凹部又は貫通孔を設ける必要がない。それにより、凹部又は貫通孔を設けたマグネットのような体積減少による磁力の低下を防止できる。
(3)円柱状のマグネットの磁気センサに対向しない軸方向端面に回り止め凸部を設けることにより、磁気センサの磁力検出に悪影響を及ぼすことなく、円柱状のマグネットとギヤ本体との周方向の位置ずれを防止できる。
(4)ギヤ本体のマグネット保持部に、円柱状のマグネットの磁気センサに対向する軸方向端面の外周縁を被うカバー部を設けることにより、ギヤ本体からのマグネットの脱落を防止できる。
(5)インサート品であるマグネットが円柱状であることから、マグネットを成形型にセットする際に回転方向を決める必要がないので自動化しやすい。
(6)マグネットが円柱状であることから、成形型のキャビティ内に成形樹脂材料を注入してギヤ本体を成形する際に、ギヤ本体の成形性が良い。
(7)本体の基体部には、その軸方向端面の、検出ギヤの回転中心軸の周囲に、マグネットに向かって縮径する円錐台状の肉盗み部がある。それにより、射出成形したギヤ本体におけるギヤの反り変形を極力抑えることができる。
(8)ギヤ本体を射出成形する金型のゲートを、前記肉盗み部の中心に設けた1点ピンゲートとしているので、ゲートカット後に成形品に形成されるゲート痕が、前記基体部の軸方向端面である裏面から突出しない。それにより、ギヤ本体のゲート痕が回転速度検出装置のケースに接触することがない。
本明細書において、検出ギヤの回転軸の方向を「軸方向」という。
本発明の検出ギヤを用いる回転角度検出装置は、例えばステアリングホイールである検出対象の回転角度を検出するものである。
前記回転角度検出装置は、検出対象に連動して回転するメインギヤ、及び前記メインギヤに噛合する検出ギヤ、並びに前記検出ギヤのマグネットに対して軸方向から対向する磁気センサ、及び磁気センサの出力信号から検出対象の回転角度を演算する演算装置等を備える。
図1の斜視図、及び図2の平面図、並びに図3Aの図2における矢視A-A断面図、及び図3Bの図2における矢視B-B断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る検出ギヤ1は、前記磁気センサにより回転角度を検出するためのマグネット2と、マグネット2と一体となって回転する樹脂製ギヤ本体3とからなる。
マグネット2として、要求仕様に応じて、例えばフェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石等を用いる。
ボス部であるので外周面5Cを有するマグネット保持部5は、図示しない支持部品に差し込まれ、マグネット保持部5の外周面5Cは前記支持部品の円筒状内面を摺動する。それにより、検出ギヤ1は、回転中心軸Cまわりに回転可能に支持される。
回り止め凸部6は、四角柱状以外の多角柱状であってもよく、マグネット2とギヤ本体3との周方向の位置ずれを防止できる形状であればよい。
図3Bに示すカバー部Bの厚みEは、0.1mm≦E≦1.5mmとする。E≧0.1mmとするのは、溶融樹脂材料の充填不足及び機械的強度の低下を防止するためである。E≦1.5mmとするのは、マグネット2に対して軸方向から対向する磁気センサとマグネット2との距離が大きくなり過ぎると検出精度に影響することから、検出精度に影響が出ないようにするためである。
肉盗み部Fの最大径Hをマグネット保持部5の外径よりも小さくし、各部位の肉厚の変化が少なくなるようにしている。それにより、射出成形したギヤ本体3におけるギヤ4Aの反り変形がより小さくなる。
また、ギヤ本体3を射出成形する金型のゲートを、肉盗み部Fの中心Gに設けた1点ピンゲートとすることにより、ゲートカット後に成形品に形成されるゲート痕が、ギヤ本体3の基体部4の裏面4Bから突出しない。それにより、ギヤ本体3のゲート痕が回転速度検出装置のケースに接触することがない。
検出ギヤ1におけるギヤ本体3の基体部4に肉盗み部Fを設けた実施例と、肉盗み部Fを設けない比較例とを比較する射出成形後の反り変形解析を、プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して行う。
肉盗み部Fを設けた実施例の解析モデルの要部拡大斜視図を図4に、肉盗みFを設けない比較例の解析モデルの要部拡大斜視図を図5に示す。ゲートは基体部4の裏面4Bの中心に設けた1点ピンゲートG1,G2とする。
図4に示す実施例の解析モデルにおいて、円錐台状の肉盗み部Fは、各部位の肉厚を1mmに近づける形状とする。
成形条件を、樹脂温度を260℃、金型温度を60℃、保圧を100MPaとし、ギヤ4Aの反り量を評価項目とする。
図6Aの実施例の解析モデルの基準点Iは、変形後のギヤ本体3の基体部4の裏面4Bと回転中心軸Cとの仮想交点である。
図6Bの比較例の解析モデルの基準点Iは、変形後のギヤ本体3の基体部4の裏面4Bと回転中心軸Cとの交点である。
図6Aの実施例(肉盗み部Fあり)と図6Bの比較例(肉盗み部Fなし)とは、射出成形後の反り変形を拡大して示す二点鎖線のとおり、ギヤ4Aが反る方向が異なる。
ギヤ4Aの反り量(軸方向変位量J)は、比較例に対して実施例の方が大幅に小さく、比較例を1としたとき、実施例は0.017であった。すなわち、実施例(肉盗み部Fあり)におけるギヤ4Aの反り量は、比較例(肉盗み部Fなし)のギヤ4Aの反り量の約59分の1であった。
したがって、検出ギヤ1のギヤ本体3の基体部4の裏面4Bに肉盗み部Fを設けることにより、射出成形したギヤ本体3におけるギヤ4Aの反り変形を抑える効果が顕著になることが分かる。
それに対して図6Aの実施例(肉盗み部Fあり)では、ギヤ4Aの反り量が非常に小さくなり、ギヤ4Aが回転中心軸に対して傾斜しないので、ギヤ4Aの精度が悪化することがない。よって、肉盗み部Fを設けることにより、高精度が求められる回転角度検出装置用検出ギヤ1において、その要求仕様を満足しやすくなる。
次に、図7A及び図7Bの縦断面概略図、並びに図8の要部拡大縦断面概略図を参照して、マグネット2及びギヤ本体3からなる検出ギヤ1をインサート成形する製造方法について説明する。
図7A、図7B、及び図8に示す成形型7は、インサート品であるマグネット2をセットする一方の金型のみを示している。
先ず、図7Aのように、ギヤ本体3を成形する成形型7を開き、成形型7の位置決め部8,8,…の内周面8A,8A,…(図8)に、マグネット2の外周面2Cが当接するように、インサート品であるマグネット2を成形型7内に配置する工程を行う。
インサート品であるマグネット2が円柱状であることから、マグネット2を成形型7にセットする際に回転方向を決める必要がないので自動化しやすい。
次に、成形型7を閉じ、成形型7の図示しないゲートから成形型7のキャビティ9内に、溶融したギヤ本体3の成形樹脂材料を注入して、ギヤ本体3を射出成形する工程を行う。
次に、前記成形樹脂材料を冷却・固化させた後、成形型7を開き、図示しないエジェクタピンにより突き出すことにより、インサート成形品であるマグネット2及びギヤ本体3を一体化した検出ギヤ1を取り出す工程を行う。
(1)前記のとおり、成形型7の位置決め部8,8,…により、円柱状のマグネット2は、成形型7に対して精度良く位置決めされている。それにより、円柱状のマグネット2は、成形型7で成形された樹脂製ギヤ本体3に対しても、精度よく位置決めされた状態で固定されている。よって、検出ギヤ1は、円柱状のマグネット2がギヤ本体3に対して精度よく固定されたものとなる。
(2)円柱状のマグネット2の外周面2Cを成形型7の位置決め部8,8,…の内周面8A,8A,…で位置決めするので、円柱状のマグネット2に位置決め用の凹部又は貫通孔を設ける必要がない。それにより、凹部又は貫通孔を設けたマグネットのような体積減少による磁力の低下を防止できる。
2 マグネット
2A,2B 軸方向端面
2C 外周面
2D 外周縁
3 ギヤ本体
4 基体部
4A ギヤ
4B 裏面
5 マグネット保持部
5A 切欠き部
5B カバー部
5C 外周面
6 回り止め凸部
7 成形型
8 位置決め部
8A 内周面
9 キャビティ
C 回転中心軸
D カバー部のオーバーラップ量
E カバー部の厚み
F 肉盗み部
G 肉盗み部の中心
G1,G2 ゲート
H 肉盗み部の最大径
I 基準点
J 軸方向変位量
R マグネットの半径
Claims (5)
- 検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置に用いる検出ギヤであって、
前記回転角度検出装置は、
前記検出対象に連動して回転するメインギヤと、
前記メインギヤに噛合する検出ギヤと、
を備え、
前記検出ギヤは、
磁気センサにより前記検出ギヤの回転角度を検出するためのマグネットと、
前記マグネットと一体となって回転する樹脂製ギヤ本体と、
からなり、
前記マグネットの形状は円柱状であり、
前記ギヤ本体は、
前記メインギヤに噛合するギヤを備えた基体部と、
前記マグネットを保持するマグネット保持部と、
からなり、
前記基体部は、
その軸方向端面の、前記検出ギヤの回転中心軸の周囲に、前記マグネットに向かって縮径する円錐台状の肉盗み部を有し、
前記マグネット保持部は、
前記マグネットの外周面に臨む、周方向3箇所以上の切欠き部を有することを特徴とする、
回転角度検出装置用検出ギヤ。 - 円柱状の前記マグネットは、その2つの軸方向端面のうち、前記ギヤ本体の基体部側の軸方向端面に回り止め凸部を備えたものであり、
前記ギヤ本体のマグネット保持部は、前記マグネットの前記回り止め凸部がない軸方向端面の外周縁を被うカバー部を備えたものである、
請求項1に記載の回転角度検出装置用検出ギヤ。 - 請求項1又は2に記載の回転角度検出装置用検出ギヤを備えた回転角度検出装置。
- 検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置に用いる検出ギヤの製造方法であって、
前記回転角度検出装置は、
前記検出対象に連動して回転するメインギヤと、
前記メインギヤに噛合する検出ギヤと、
を備え、
前記検出ギヤは、
磁気センサにより前記検出ギヤの回転角度を検出するためのマグネットと、
前記マグネットと一体となって回転する樹脂製ギヤ本体と、
からなり、
前記マグネットの形状は円柱状であり、
前記ギヤ本体は、
前記メインギヤに噛合するギヤを備えた基体部と、
前記マグネットを保持するマグネット保持部と
からなり、
前記基体部は、
その軸方向端面の、前記検出ギヤの回転中心軸の周囲に、前記マグネットに向かって縮径する円錐台状の肉盗み部を有し、
前記マグネット保持部は、
前記マグネットの外周面に臨む、周方向3箇所以上の切欠き部を有するものであり、
前記ギヤ本体を成形する成形型を開き、前記マグネットの外周面が、前記切欠き部を形成する前記成形型の位置決め部の内周面に当接するように、前記マグネットを前記成形型内に配置する工程と、
前記成形型を閉じ、前記成形型の、前記肉盗み部の中心に設けた1点ピンゲートから前記成形型のキャビティ内に、溶融した前記ギヤ本体の成形樹脂材料を注入して、前記ギヤ本体を射出成形する工程と、
前記成形型を開き、インサート成形品である、前記マグネット及び前記ギヤ本体を一体化した前記検出ギヤを取り出す工程と、
を含む、
回転角度検出装置用検出ギヤの製造方法。 - 円柱状の前記マグネットは、その2つの軸方向端面のうち、前記ギヤ本体の基体部側の軸方向端面に回り止め凸部を備えたものであり、
前記ギヤ本体のマグネット保持部は、前記マグネットの前記回り止め凸部がない軸方向端面の外周縁を被うカバー部を備えたものである、
請求項4に記載の回転角度検出装置用検出ギヤの製造方法。
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JP2014091220A (ja) | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Apic Yamada Corp | 樹脂モールド装置及びモータコアの樹脂モールド方法 |
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