KR101117455B1 - 엔코더 - Google Patents

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KR101117455B1
KR101117455B1 KR1020040076825A KR20040076825A KR101117455B1 KR 101117455 B1 KR101117455 B1 KR 101117455B1 KR 1020040076825 A KR1020040076825 A KR 1020040076825A KR 20040076825 A KR20040076825 A KR 20040076825A KR 101117455 B1 KR101117455 B1 KR 101117455B1
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다니엘 포레스티에로
안젤로 비그노토
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액티어보래깃 에스케이에프
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Abstract

엔코더(1)가 회전축(A)을 가지고, 플라스틱으로 제조된 기저구조체(4)를 가지며, 강자성재료로 구성되고 기저구조체(4)내부에 삽입되는 다수의 입자(5)들을 가지며 강자성재료로 제조되는 입자(5)들을 자성화하는 동안 엔코더(1)를 장착하기 위해 기저구조체(4)와 일체로 구성되는 지지인서트(6)를 가진다.

Description

엔코더{ENCODER}
도 1은 본 발명을 따르는 엔코더(encorder)의 선호되는 제 1 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 엔코더의 구름접촉베어링에 대한 적용예를 도시한 축방향단면도.
도 3은 도 1에 도시된 엔코더의 선호되는 제 2 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 엔코더의 구름접촉베어링에 대한 적용예를 도시한 축방향단면도.
도 5는 도 1에 도시된 엔코더의 선호되는 제 3 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 엔코더의 구름접촉베어링에 대한 적용예를 도시한 축방향단면도.
*부호설명*
1 : 엔코더(1) 2 : 베어링
3 : 레이스 4 : 기저구조체
5 : 강자성입자
본 발명은 엔코더에 관한 것이다.
일반적으로 종래기술의 엔코더가 고무재료로 제조된 기저구조체를 가지고, 분말형태의 강자성재료의 일부분이 기저구조체내에 삽입되며, 예를 들어, 구름접촉베어링의 회전레이스위에 엔코더를 장착하기 위하여 기저구조체와 일체로 구성되는 지지인서트를 가진다.
상기 종래기술의 엔코더들에 있어서, 지지인서트위에 고무재료를 가황화하여 지지인서트와 기저구조체가 일체로 구성된다. 고무재료가 가황화되는 동시에 엔코더에 자성을 제공하기위하여 상기 엔코더가 자성화된다.
미리 정해진 유선들을 따라 강자성재료의 방향이 정해지도록 강자성재료를 정해진 자기장에 배열하여 상기 엔코더가 자성화된다. 그러나 동시에 이루어지는 기저구조체의 가황화작업 및 고무재료내부에서 이동할 때 강자성재료에 형성되는 높은 저항이 모든 강자성재료의 정확한 방향설정을 방해한다는 점을 고려할 때, 상기 형태의 엔코더가 가지는 자성은 잠재적으로 형성되는 자성보다 상당히 양호하지 못하다.
개선된 강자성특성을 가진 엔코더를 구하기 위하여, 플라스틱-철재료로 제조되고 기저구조체가 플라스틱으로 제조되며 미국특허 제 5,575,568호에 설명된 예와 같이 접착 또는 기계적 고정에 의해 지지인서트 및 기저구조체가 서로 일체로 구성되는 엔코더들이 공지되어 있다.
사실상 플라스틱-철로 제조된 엔코더에 의하면, 상기 엔코더가 강자성재료가 삽입되어 추가로 취성이 더욱 커질 뿐만아니라 상기 엔코더들이 이용되는 구름접촉베어링의 회전레이스가 가지는 열팽창계수 및 관련 지지인서트의 열팽창계수와 상이한 열팽창계수를 가지게 된다.
플라스틱-철로 구성된 엔코더들을 고정하는 지지인서트를 고려할 때, 생산비용은 매우 효과적이지 못하다.
본 발명의 목적은 높은 자성을 가지고 생산이 용이하며 비용이 적게 드는 엔코더를 생산하는 것이다.
본 발명에 의하면, 회전축을 가지고, 플라스틱재료로 제조되는 기저구조체를 가지며 상기 기저구조체내에 강자성재료의 일부분이 삽입되고 엔코더를 장착하기 위한 기저구조체와 일체로 구성되는 지지인서트를 가지는 엔코더에 있어서, 강자성재료가 자성화되는 동안 상기 기저구조체가 지지인서트위에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 엔코더가 제공된다.
본 발명의 비제한 실시예를 도시하는 도면들을 참고하여 본 발명이 하기 에 상세히 설명된다.
도 1 및 도 2를 참고할 때, 도면들에서 엔코더(1)는 베어링(2)의 레이스(3)의 각속도를 측정하기 위하여 구름접촉베어링(2)위에 장착될 수 있다. 특히 상기 레이스(3)는 내부레이스이고 엔코더(1)는 레이스(3)에 구성된 외측의 원통형 표면(3s)위에 장착될 수 있다.
상기 엔코더(1)가 레이스(3)의 회전축과 일치하는 회전축(A)를 가지고, 플라스틱으로 제조된 기저구조체(4), 상기 기저구조체(4)내부에 삽입되는 다수의 강자성입자(5) 및 플라스틱또는 금속으로 제조되고 구름접촉베어링(2)위에 상기 엔코더(1)를 장착하기 위한 기저구조체(4)와 일체로 구성되는 지지인서트(6)를 가진다.
강자성입자(5)가 자성화되는 동안 상기 구름접촉베어링(2)가 상기 지지인서트(6)위에 함께 몰딩되고, 따라서 분리될 수 없는 단일몸체가 지지인서트(6)와 함께 형성된다.
상기 설명과 같이, 몰딩작업에 의해 상기 기저구조체(4)에 연결되는 지지부(7) 및 상기 레이스(3)위에 장착되기 위한 장착부(8)를 가진다.
상기 레이스(3)의 표면(3s)위에 직접 억지 끼워맞춤되고 상기 축(A)과 동축을 이루는 원통형의 수축끼워맞춤 벽(9)이 상기 장착부(8)에 구성되고, 상기 벽(9)과 일체로 구성되고 축(A)에 대해 횡방향으로 구서된 원형의 플랜지(10) 및 상기 원형 플랜지(10)와 일체로 구성되고 상기 벽(9)에 대해 플랜지(10)와 축방향으로 마주보게 연장구성되는 원통형 치형부(11)가 상기 지지부(7)에 구성된다.
도 1에 도시된 기저구조체(4)의 구성에 의하여 레이스(3)의 회전각속도가 축방향으로 판독될 수 있고, 서로 일체로 구성되고 벽(9)의 원형단부(14)와 원통형 부분(12)이 일체로 구성되는 원통형부분(12) 및 원형부(13)가 상기 기저구조체(4)에 구성되며, 플랜지(10)에 대해 원형부(13)가 축방향으로 외측에 배열되고 완전히 접촉상태를 형성하며 상기 원형부(13)는 상기 치형부(11)와 접촉하며 반경방향으로 배열된다.
또한 전체 엔코더(1)에 대해 손상을 주지 않고 상기 지지인서트(6)가 기저구조체(4)의 열팽창을 용이하게 흡수할 수 있도록 플랜지(10)의 두께의 적어도 두배인 두께가 상기 원형부(13)에 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예는 엔코더(1')에 관련되고 도 1의 엔코더(1)와 유사하며, 엔코더(1)와 비교할 때, 기저구조체(4)의 구성에 의해 레이스(3)의 회전각속도가 반경방향으로 판독되는 것이 상이하다.
상기 구성상 차이에 의하면, 축(A)과 동축이고 벽(9)의 직경보다 작은 직경을 가진 원통형 벽(10')이 지지부(7)에 구성되고, 전체 엔코더(1')에 대해 손상을 주지 않고 상기 지지인서트(6)가 기저구조체(4)의 열팽창을 용이하게 흡수할 수 있도록 벽(10')의 두께의 적어도 두배인 두께를 가지고 상기 원통형 벽(10')내부에서 일체구조로 반경방향으로 배열되는 오직 한 개의 원통형부분(12')이 상기 기저구조체(4)에 구성된다.
엔코더(1)와 관련하여 설명한 것과 같이 수축끼원맞춤 벽(9)으로 구성되는 것이외에 상기 엔코더(1')의 장착부(8)가 또한 축방향의 타격 벽(20)을 가지고, 축(A)에 대해 횡방향으로 원형구조를 가지고 축방향 및 반경방향에 대해 상기 벽(9) 및 벽(10')사이에 상기 타격벽이 위치한다. 상기 벽(9) 및 벽(10')사이에서 중간의 연결벽을 형성하는 상기 타격 벽(20)이 상기 벽(10')으로 외측을 향해 반경방향으로 연장구성되고 상기 레이스(3)와 접촉하도록 축방향으로 배열된다.
축(A)에 대해 횡방향으로 배열된 원형 벽을 형성하고 상기 타격벽(20)에 대해 상기 벽(9)과 마주보게 연장구성되는 단부벽(21)이 상기 엔코더(1')의 장착부 (8)에 구성된다.
기저구조체(4)의 부분(12')을 반경방향으로 한정하기 위하여 벽(20)에 대해 벽(10')과 마주보게 연장구성되고 상기 엔코더(1')의 지지인서트(6)내부를 향해 반경방향으로 배열되는 위치를 형성하는 원형의 치형부(11')가 상기 지지부(7)에 구성된다. 상기 벽(9)이 상기 레이스(3)위에 위치할 때 상기 기저구조체(4)가 베어링(2)의 외측에 배열되고 반경방향으로 표면(3s)내에 배열되도록 치형부(11'), 벽(10'), 벽(20) 및 벽(21)이 축방향 및 반경방향에 대해 서로 앞뒤에 배열된다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 엔코더(1")에 관련되고 도 1의 엔코더(1)와 유사하며, 엔코더(1)와 비교할 때, 엔코더(1')의 경우와 같이, 기저구조체(4)의 구성에 의해 레이스(3)의 회전각속도가 반경방향으로 판독되고 레이스(3)가 베어링(2)이 외측레이스인 것이 상이하다.
엔코더(1")에 있어서, 지지부(7)의 벽(10') 및 상기 수축끼워맞춤 벽(9)이 서로에 대해 동축을 이루며 배열되고, 상기 벽(10')이 반경방향으로 벽(9)의 외측으로 배열되며, 반경방향으로 상기 수축끼워맞춤 벽(9)의 외측을 향해 연장구성되고 상기 벽(20)에 대해 벽(9)과 마주보게 축방향 및 반경방향으로 배열된 중간의 원형벽(20")에 의해 벽(10') 및 벽(9)이 서로 연결된다.
엔코더(1")에 있어서, 기저구조체(4)는 반경방향에 대해 지지인서트(6)의 외측에 배열되고 따라서 레이스(3)에 형성된 표면(3s)의 직경보다 큰 직경을 가진다. 또한 상기 실시예에서 전체 엔코더(1")에 대해 손상을 주지 않고 상기 지지인서트(6)가 기저구조체(4)의 열팽창을 용이하게 흡수할 수 있도록 벽(10')의 두께의 적 어도 두배인 두께를 상기 원형부(12')가 가진다.
상기 설명에 의하면, 플라스틱 또는 금속재료로 제조되는 지지인서트(6)위에 플라스틱재료로 구성되는 기저구조체(4)를 함께 몰딩하고 동시에 입자(5)들을 자성화하여 서로 다른 실시예들로 형성되는 엔코더가 서로 다른 적용예들에 용이하게 이용되고, 또한 지지인서트(6)의 치수 및 기저구조체(4)의 치수사이의 관련 비례관계와 지지인서트(6)의 형상에 기인하여 상기 엔코더는 사용하는 동안 모든 파손을 회피하기 위하여 베어링(2)의 레이스(3) 및 기저구조체(4)가 가지는 열팽창계수를 용이하게 보상할 수 있다.
도면에 도시되는 상기 실시예들은 본 발명을 제한하지 못하며 엔코터의 실시예들로서 간주되어야 하고 구성부품들의 조성 및 형상과 구성 및 조립체에 관한 또다른 수정예들이 제공될 수 있다.

Claims (17)

  1. 회전축(A)을 가지고, 플라스틱재료로 제조되는 기저구조체(4)를 가지며 상기 기저구조체(4)내에 강자성재료(5)의 일부분이 삽입되고 엔코더(1,1',1")를 장착하기 위한 기저구조체(4)와 일체로 구성되는 지지인서트(6)를 가지는 엔코더에 있어서,
    강자성재료(5)가 자성화되는 동안 상기 기저구조체(4)가 지지인서트(6)위에 몰딩되고, 지지인서트(6)가 몰딩에 의해 기저구조체(4)에 연결되는 지지부(7) 및 감시되어야 하는 회전요소(3)위에 장착되는 장착부(8)를 가지는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 장착부(8)가 상기 회전축(A)에 대해 동축으로 원통형으로 구성되고 상기 회전요소(3)위에 수축끼워맞춤되는 수축끼워맞춤 벽(9)을 가지는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  4. 제 3항에 있어서, 회전축(A)에 대해 횡방향으로 배열되고 상기 벽(9)과 일체로 구성되는 원형플랜지(10)가 상기 지지부(7)에 구성되고, 상기 기저구조체(4)가 원형플랜지(10)와 접촉하고 부분적으로 상기 벽(9)과 접촉하며 연장구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  5. 제 4항에 있어서, 서로 일체로 구성되는 원통형부분(12) 및 원형부(13)가 상기 기저구조체(4)에 구성되고, 상기 벽(9)의 원형 단부(14)와 상기 원통형부분(12)이 일체로 구성되며, 원형부(13)가 원형플랜지(10)와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  6. 제 5항에 있어서, 기저구조체(4)의 원형부와 접촉하며 반경방향으로 배열되고 원형플랜지(10)와 일체로 구성되는 원통형 치형부(11)가 상기 지지부(7)에 구서되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 장착부(8)가 축방향 타격벽(20)을 가지고, 상기 회전축(A)에 대해 횡방향으로 배열되고 상기 회전요소(3)를 축방향으로 지지하며 배열되며 원형으로 상기 타격벽이 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 회전축(A)에 대해 동축을 형성하고 상기 벽(9)과 일체로 구성되는 원통형 벽(10')에 의해 지지부(7)가 형성되고, 상기 원통형 벽(10')과 접촉하며 상기 기저구조체(4)가 연장구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 지지부(7)의 원통형 벽(10')과 일체로 구성되는 원통 형 부분(12')가 상기 기저구조체(4)에 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 회전축(A)에 대해 횡방향으로 배열되고 상기 지지부(7)의 상기 회전축(A)을 상기 벽(9)에 연결시키는 중간의 원형벽(20)이 상기 장착부(8)에 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  11. 제 10항에 있어서, 중간의 상기 원형벽(20)이 상기 벽(20)과 일치하고 지지부(7)의 원통형 벽(10')으로 외측을 향해 반경방향으로 연장구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  12. 제 11항에 있어서, 기저구조체(4)를 축방향으로 제한하기 위하여 상기 벽(20)에 대해 동축을 형성하는 원통형 벽(10')과 마주보며 연장구성되는 원형의 치형부(11')가 상기 지지부(7)에 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 벽(20)에 대해 상기 벽(9)와 마주보면 연장구성되는 원형의 단부벽(21)이 상기 장착부(8)에 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  14. 제 10항에 있어서, 중간의 원형 벽(20)이 지지부(7)로부터 내측을 향해 반경방향으로 연장구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  15. 제 1항 또는 제 3 항 또는 제 4 항 또는 제 5항 또는 제 6항 또는 제 7 항 또는 제 8항 또는 제 9항 또는 제 10항 또는 제 11 항 또는 제 12 항 또는 제 13 항 또는 제 14항에 있어서, 기저구조체(4)의 두께가 지지인서트(6)의 두께의 두 배 이상인 것을 특징으로 하는 엔코더.
  16. 제 15항에 있어서, 지지인서트(6)가 플라스틱재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
  17. 제 15항에 있어서, 지지인서트(6)가 금속재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
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