KR20070035110A - 자기 로터리 엔코더용 펄서 링 - Google Patents

자기 로터리 엔코더용 펄서 링 Download PDF

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KR20070035110A
KR20070035110A KR1020077004888A KR20077004888A KR20070035110A KR 20070035110 A KR20070035110 A KR 20070035110A KR 1020077004888 A KR1020077004888 A KR 1020077004888A KR 20077004888 A KR20077004888 A KR 20077004888A KR 20070035110 A KR20070035110 A KR 20070035110A
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magnetic
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타케히로 나카가와
나오토 코바야시
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엔오케이 가부시키가이샤
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Abstract

회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더(11)에, 고무형상 탄성재료 또는 합성수지 재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 원주방향 소정의 피치로 다극 착자된 착자층(12)이 일체적으로 접합되고, 홀더(11)의 착자층(12)과의 접합부(11a)에서의 원주 방향 일부에, 융기부(11c) 등에 의한, 타부와 단면 형상이 다른 부분을 형성한다. 이 부분에서는 자계의 크기가 다른 것에 따르는 신호 레벨의 특이점이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 한다.

Description

자기 로터리 엔코더용 펄서 링{PULSER RING FOR MAGNETIC ROTARY ENCODER}
본 발명은, 회전체의 회전을 검출하는 자기 로터리 엔코더에 있어서 회전체에 부착되는 펄서 링(pulser ring)에 관한 것이다.
도 9는, 종래 기술에 의한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링(100)의 일예를 나타내는 것으로서, (A)는, 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반(半)단면도, (B)는, (A)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다. 이 도 9에 나타내는 바와 같이, 펄서 링(100)은, 미도시의 회전체(예컨대, 회전축)에 부착되는 것으로서, 자성체 금속으로 제작되어 내주(內周)의 원통부(101b)에 있어서 미도시된 회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더(holder, 101)와, 이 홀더(101)의 원반부(101a)에 일체적으로 접합된 착자층(102)으로 이루어진다. 착자층(102)은, 자성분체(magnetic fine particle)를 혼입한 고무형상 탄성재료로 두께가 원주 상(上)에서 균일한 원반 형상으로 성형된 것으로서, N극과 S극이 원주 방향으로 서로 번갈아 착자(着磁)되어 있다.
펄서 링(100)은, 착자층(102)에 축방향으로 근접 대향하여 비(非)회전상태로 배치된 자기 센서(110)와 함께 자기 로터리 엔코더를 구성하는 것이다. 즉, 이 자기 로터리 엔코더는, 펄서 링(100)이 회전체와 일체로 회전하면, 자기 센서(110)가 그 검출면(111)의 정면을 펄서 링(100)의 착자층(102)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계(磁界)에 대응한 파형(波形)의 신호를 출력하므로, 이 펄스의 카운트(a count of pulse)에 의해 회전체의 회전을 계측할 수 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] : 일본 특개 2002-131082호 공보
여기서, 예컨대 엔진의 크랭크 각(crank angle) 검출을 위해 크랭크 샤프트에 장착되는 자기 로터리 엔코더에서는, 점화(點火)시기 제어 등의 목적으로, 펄서 링(100)의 착자층(102)의 원주 방향 일부분에, 예컨대 피스톤의 상사점(上死點) 등, 특정의 포지션을 검출하기 위한 회전각 계측 원점(measurement starting point)을 설치한다. 이와 같은 회전각 계측원점은 종래, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 원주 방향 1 부분에 지름방향으로의 착자 길이 또는 원주 방향의 착자 피치(magnetized pitch)가 다른 부분(102a) 또는 비(非)착자부 등을 설치함으로써 형성되어 있다.
그러나, 원주 방향 1 부분에서 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분(102a)을 가지는 펄서 링(100)을 제작하기 위해서는, 그 사이즈 등, 품목마다 전용의 착자 헤드(head)를 제작할 필요가 있으며, 게다가 이와 같은 착자 헤드는 제작 비용이 높아진다고 하는 문제가 있다. 또한, 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분(102a)에 의한 포지션 검출부는 육안에 의해 확인할 수 없기 때문에, 펄서 링(100)의 조립에 있어서 오(誤) 부착(erroneous attachment)이 발생할 염려가 있었다.
본 발명은, 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 기술적 과제는 착자 피치에 의존하지 않는 회전각 원점부(starting point portion)를 설치한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링을 제공하는 것에 있다.
상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링은, 회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더에 고무형상 탄성재료 또는 합성 수지 재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 원주 방향 소정의 피치로 다극(多極) 착자된 착자층이 일체적으로 접합되고, 상기 홀더의 상기 착자층과의 접합부에서의 원주방향 일부에, 타부(他部)와 단면 형상이 다른 부분을 형성한 것이다.
또한, 청구항 2의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링은, 청구항 1에 기재된 구성에 있어서, 단면 형상이 다른 부분이 착자층 측으로의 홀더의 융기부(隆起部), 펀칭부 또는 착자층과 반대측으로의 함몰(陷沒)부로 이루어지는 것이다.
청구항 1 또는 2에 기재된 구성에 의하면, 홀더의 착자층과의 접합부를, 원주 방향 일부가 다른 단면 형상으로 하는 것에 의해, 이 부분에서는 착자된 자계(磁界)의 강도가 다른 부분과 다른 것이 되므로, 출력 파형에 1 회전마다 특이점을 발생시키며, 특정 포지션을 검출하기 위한 회전각 계측원점으로 된다.
청구항 3의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링은, 회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더에, 고무형상 탄성재료 또는 합성수지재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 원주방향 소정의 피치로 다극 착자된 착자층이 일체적으로 접합되고, 상기 착자층에서의 원주방향 일부에, 타부와 단면 형상이 다른 부분을 형성한 것이다.
또한, 청구항 4의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링은, 청구항 3에 기재된 구성에 있어서, 단면 형상이 다른 부분이, 착자층에 형성된 상대적으로 두께가 얇은 부분, 상대적으로 두꺼운 부분, 오목부 또는 돌출부로 이루어지는 것이다.
청구항 3 또는 4의 구성에 따르면, 착자층의 형상이 원주방향 일부에서 다른 부분에서는, 착자층의 두께나 자기 센서와의 대향 거리가 다른 부분과 다르며, 이 때문에 출력 파형에 1회전마다 특이점이 생성되어, 특정의 포지션을 검출하기 위한 회전각 계측 원점으로 된다.
청구항 1의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링에 의하면, 원주방향 1 부분에 착자 피치가 다른 부분이나 비착자부를 설치한다고 하는 수단에 의하지 않고, 회전각 계측 원점이 형성되므로, 회전각 계측 원점을 가지는 펄서 링을, 저렴한 가격으로 제공할 수 있다. 또한, 회전각 계측 원점에서는 홀더의 형상이 다르므로, 회전각 계측 원점을 육안으로 확인할 수 있다.
청구항 2의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링에 의하면, 청구항 1에 기재된 홀더의 형상이 다른 부분을, 이 홀더를 금속판의 펀칭 프레스(punching press)에 의해 제작할 때, 동시에 형성할 수 있다.
청구항 3의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링에 의하면, 원주방향 1부분에 착자 피치가 다른 부분이나 비착자부를 설치한다고 하는 수단에 의하지 않고, 회전각 계측 원점이 형성되므로, 회전각 계측 원점을 가지는 펄서 링을, 저렴한 가격으로 제공할 수 있다. 또, 회전각 계측 원점에서는 착자층의 형상이 다르므로, 회전각 계측 원점을 육안에 의해 확인할 수 있다.
청구항 4의 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링에 의하면, 청구항 3에 기재된 착자층의 형상이 다른 부분을, 이 착자층을 홀더에 일체적으로 성형할 때에, 금형(金型) 형상 또는 청구항 1 또는 2와 같은 홀더 형상에 의해 동시에 형성할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제1의 형태를 나타내는 것으로서, (a)는 축심(軸心)을 통과하는 평면으로 절단한 반(半)단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 2는, 제1의 형태의 펄서 링에 의한 출력 파형을 나타내는 설명도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제2의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 4는, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제3의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 5는, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제4의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 6은, 제4의 형태의 펄서 링에 의한 출력 파형을 나타내는 설명도이다.
도 7은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제5의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 8은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제6의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 9는, 종래 기술에 의한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 일예를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
- 부호의 설명 -
1 펄서 링(pulser ring)
11 홀더(holder)
11a 원반부(disc portion)
11b 원통부(cylinder portion)
11c 융기부(raised portion)
11d 펀칭부(punched portion)
11e 함몰부(depressed portion)
12 착자층(magnetized layer)
12a 두께가 얇은 부분(thin portion)
12b 펀칭부와 대응하는 부분
12c 오목부(concave portion)
12d 두께가 두꺼운 부분(thick portion)
12e 돌출부(convex portion)
12f 오목부
2 자기 센서(magnetic sensor)
2a 검출면(detection surface)
이하, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 바람직한 실시의 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 우선 도 1은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제1의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이며, 도 2는, 제1의 형태의 펄서 링에 의한 출력 파형을 나타내는 설명도이다.
도 1에 나타내는 펄서 링(1)은, 도시하지 않은 크랭크 샤프트 등, 회전체의 외주(外周)에 장착되는 고리 형상의 홀더(11)에, 고무형상 탄성재료 또는 합성수지재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 N극과 S극이 원주방향 소정의 피치로 서로 번갈아 착자(다극 착자)된 착자층(12)이 일체적으로 접합된 것이다.
상세하게는, 홀더(11)는, 강판(鋼板) 등의 자성체 금속판의 펀칭 프레스 성형에 의해 제작된 것으로서, 원통부(11b)와, 그 축방향 일단(一端)으로부터 축심에 대하여 대략 수직으로 전개(展開)한 원반부(11a)로 이루어진다. 착자층(12)은 원반 형상으로 성형되는 동시에, 홀더(11)의 원반부(11a)의 축방향 일측에 일체적으로 접합되어 있다. 즉, 이 펄서 링(1)은, 미리 가류(加硫) 접착제를 도포한 홀더(11)를 소정의 금형(미도시) 내에 세팅하고, 몰드 클램핑된 상태에서 금형 내면과 홀더(11)의 원반부(11a)와의 사이에 구획된 고리 형상의 캐비티 내에, 자성분말을 혼합한 미가류 고무재료 등을 충전하여 가열, 가압함으로써, 착자층(12)을 성형과 동시에 원반부(11a)에 일체적으로 가류 접착하고, 이 착자층(12)에 미도시된 착자 헤드를 이용하여 원주방향 동일 피치로 다극 착자한 것이다.
홀더(11)의 원반부(11a)는, 청구항 1에 기재된 접합부에 상당하는 것으로서, 그 원주방향 일부에는, 청구항 1에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 착자층(12)측으로 돌출된 융기부(11c)가 형성되어 있으며, 원반부(11a)에서의 그 다른 부분은, 평판 형상으로 형성되어 있다. 상기 돌출부(11c)는, 강판 등의 자성체 금속판의 펀칭 프레스 성형에 의해 홀더(11)를 제작할 때, 동시에 형성된 것이다. 그리고, 착자층(12)은 단면(端面)이 축심에 대하여 대략 수직인 평면 형상으로 형성되어 있으므로, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 융기부(11c)와 대응하는 부분은, 다른 부분보다 두께가 얇게 형성된 두께가 얇은 부분(12a)으로 되어 있다.
또한, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 융기부(11c)는, 도 1(b)에 나타내는 예에서는, 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 구성의 펄서 링(1)은, 착자층(12)에 축방향으로 근접 대향하여 비회전상태로 배치된 자기 센서(2)와 함께 자기 로터리 엔코더를 구성하는 것이다. 즉 이 자기 로터리 엔코더는, 펄서 링(1)이 회전체와 일체로 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12)은, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 융기부(11c)와 대응하는 두께가 얇은 부분(12a)에서는 자계 강도가 작다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는, 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 두께가 얇은 부분(12a)이 통과할 때마다, 도 2에 나타내는 바와 같은, 신호 레벨이 작은 특이점(p)이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링(1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 융기부(11c)에 상당하는 부분이므로, 그 위치를 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립시 원주방향의 위치 맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
다음으로, 도 3은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제2의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 3에 나타내는 제2의 형태에 의한 펄서 링(1)에 있어서, 도 1에 나타내는 제1의 형태와 다른 점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 원주방향 일부에, 청구항 1에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 펀칭부(11d)가 형성된 점에 있다.
홀더(11)의 원반부(11a)의 펀칭부(11d)는, 강판 등의 자성체 금속판의 펀칭 프레스 성형에 의해 홀더(11)를 제작할 때, 동시에 펀칭 형성된 것이며, 착자층(12)은, 축방향 두께가 원주 상에서 균일한 원반 형상으로 성형되어 있다.
또한, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 펀칭부(11d)는, 도 3(b)에 나타내는 예에서는, 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 3의 구성의 펄서 링(1)도, 제1의 형태와 동일하게 자기 로터리 엔코더를 구성하는 것으로서, 회전체와 일체로 펄서 링(1)이 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12) 중, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 펀칭부(11d) 이외의 부분에서는, N극과 S극 사이에서 홀더(11)의 원반부(11a)를 통과하는 자기 회로가 형성되지만, 착자층(12) 중 홀더(11)의 원반부(11a)의 펀칭부(11d)와 대응하는 부분(12b)에서는, 원반부(11a)를 통과하는 자기 회로가 형성되지 않으므로, 이 부분(12b)에서는 자계 강도가 작다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는 펀칭부(11d)와 대응하는 부분(12b)이 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 통과할 때마다, 도 2와 마찬가지로 신호 레벨이 작은 특이점(p)이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링 (1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 펀칭부(11d)에 상당하는 부분이기 때문에, 그 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립 시에, 원주방향의 위치맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
다음으로, 도 4는, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제3의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 4에 나타내는 제3의 형태에 의한 펄서 링(1)에 있어서, 앞에서 설명한 제1 및 제2의 형태와 다른 점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 원주방향 일부에, 청구항 1에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 착자층(12)과 반대측으로 펀칭된 함몰부(11e)가 형성되는 동시에, 착자층(12)에 상기 함몰부(11e)와 대응하여 오목부(12c)가 형성된 점에 있다.
홀더(11)의 원반부(11a)의 함몰부(11e)는, 강판 등의 자성체 금속판의 펀칭 프레스 성형에 의해 홀더(11)를 제작할 때, 동시에 형성된 것이다. 착자층(12)은, 오목부(12c)를 포함하는 전체 둘레에 있어서 두께가 원주 상에서 균일하게 형성되어 있다.
또한, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 함몰부(11e)는, 도 4(b)에 나타내는 예에서는 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 4의 구성의 펄서 링(1)도, 먼저 설명한 제1 및 제2의 형태와 마찬가지로, 회전체와 일체로 펄서 링(1)이 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12)과, 자기 센서(2)의 검출면(2a)과의 축방향의 갭은, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 함몰부(11e)와 대응하는 오목부(12c)에서 커져 있기 때문에, 이 오목부(12c)에서는 자기 센서(2)의 검출면(2a)에 작용하는 자계 강도가 작아진다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는, 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 오목부(12c)가 통과할 때마다, 도 2와 마찬가지로, 신호 레벨이 작은 특이점(p)가 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링(1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 함몰부(11e) 및 이것에 대응하는 착자층(12)의 오목부(12c)에 상당하는 부분이기 때문에, 그 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립시 원주방향의 위치 맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
다음으로, 도 5는 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제4의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이며, 도 6은, 제4의 형태의 펄서 링에 의한 출력 파형을 나타내는 설명도이다.
도 5에 나타내는 제4의 형태에 의한 펄서 링(1)에 있어서, 먼저 설명한 각 형태와 다른 점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 원주방향 일부에 청구항 1에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 착자층(12)과 반대측으로 설치된 함몰부(11e)가 형성되며, 착자층(12)은, 단면(端面)이 축심에 대하여 대략 수직인 평면형상으로 형성됨으로써 상기 함몰부(11e)와 대응하는 부분이, 다른 부분보다 두껍게 형성된 두께가 두꺼운 부분(12d)으로 되어 있는 점에 있다.
홀더(11)의 원반부(11a)의 함몰부(11e)는, 강판 등의 자성체 금속판의 펀칭 프레스 성형에 의해 홀더(11)를 제작할 때에, 동시에 형성된 것이다. 또한, 이 함몰부(11e)는, 도 5(b)에 나타내는 예에서는 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 5의 구성의 펄서 링(1)도, 먼저 설명한 각 형태와 마찬가지로, 회전체와 일체로 펄서 링(1)이 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12)은, 홀더(11)의 원반부(11a)에서의 함몰부(11e)와 대응하는 두께가 두꺼운 부분(12d)에서는 자계 강도가 크다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는, 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 두께가 두꺼운 부분(12d)이 통과할 때마다, 도 6에 나타내는 바와 같은 신호 레벨이 큰 특이점(p)이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링(1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 홀더(11)의 원반부(11a)의 함몰부(11e)에 상당하는 부분이므로, 그 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립시에, 원주방향의 위치 맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
다음으로, 도 7은, 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제5의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 7에 나타내는 제5의 형태에 의한 펄서 링(1)에 있어서, 먼저 설명한 각 형태와 다른 점은, 홀더(11)의 원반부(11a)가 전체 둘레를 축심과 대략 수직인 원반 형상으로 형성되는 한편, 이 원반부(11a)에 일체적으로 접합된 착자층(12)의 원주방향 일부에, 청구항 3에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 축방향의 돌출부(두께가 두꺼운 부분이라고 해도 좋음)(12e)가 형성된 점에 있다.
또한, 착자층(12)의 돌출부(12e)는, 도 7(b)에 나타내는 예에서는 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 7의 구성의 펄서 링(1)도, 먼저 설명한 각 형태와 마찬가지로, 회전체와 일체로 펄서 링(1)이 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12)은, 그 돌출부(12e)에서는 착자 방향에 대 하여 두께가 두껍기 때문에 자계 강도가 상대적으로 클 뿐만 아니라, 자기 센서(2)의 검출면(2a)과의 축방향의 갭도 돌출부(12e)에 있어서 작아지기 때문에, 자기 센서(2)의 검출면(2a)에 작용하는 자계 강도가 커진다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는, 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 돌출부(12e)가 통과할 때마다, 도 6과 마찬가지로, 신호 레벨이 큰 특이점(p)이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링(1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 착자층(12)의 돌출부(12e)에 상당하는 부분이기 때문에, 그 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립 시에, 원주방향의 위치 맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
다음으로, 도 8은 본 발명에 관한 자기 로터리 엔코더용 펄서 링의 제6의 형태를 나타내는 것으로, (a)는 축심을 통과하는 평면으로 절단한 반단면도, (b)는 (a)에서의 B 방향의 화살표로부터 본 도면이다.
도 8에 나타내는 제6의 형태에 의한 펄서 링(1)에 있어서, 먼저 설명한 각 형태와 다른 점은, 홀더(11)의 원반부(11a)가 전체 둘레를 축심과 대략 수직인 원반형상으로 형성되는 한편, 이 원반부(11a)에 일체적으로 접합된 착자층(12)의 원주방향 일부에, 청구항 3에서의 타부와 형상이 다른 부분으로서, 축방향의 오목부(두께가 얇은 부분이라고 할 수 있음)(12f)가 형성된 점에 있다.
또한, 착자층(12)의 오목부(12f)는, 도 8(b)에 나타내는 예에서는, 한 쌍의 자극에 걸친 영역에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
도 8의 구성의 펄서 링(1)도, 먼저 설명한 각 형태와 마찬가지로, 회전체와 일체로 펄서 링(1)이 회전하면, 자기 센서(2)가 그 검출면(2a)의 정면을 펄서 링(1)의 착자층(12)의 N극과 S극이 서로 번갈아 통과함으로써, 그 자계에 대응한 파형의 신호를 출력한다.
여기서, 펄서 링(1)의 착자층(12)은, 그 오목부(12f)에서는 착자 방향에 대하여 두께가 얇기 때문에 자계 강도가 상대적으로 작을 뿐만 아니라, 자기 센서(2)의 검출면(2a)과의 축방향 갭이 오목부(12f)에 있어서 커져 있으므로, 자기 센서(2)의 검출면(2a)에 작용하는 자계 강도가 작아진다. 이 때문에, 자기 센서(2)로부터의 출력 신호의 파형에는, 자기 센서(2)의 검출면(2a)의 정면을 오목부(12f)가 통과할 때마다, 도 2와 마찬가지로 신호 레벨이 작은 특이점(p)이 형성되게 되므로, 이것을 회전각 계측 원점으로 할 수 있다. 따라서, 원주방향 1부분에서 지름 방향의 착자 길이나 착자 피치가 다른 부분에 의해 회전각 계측 원점으로 하는 경우와 같이, 품목마다 전용의 착자 헤드를 제작할 필요가 없으므로, 펄서 링(1)을 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 회전각 계측 원점은, 착자층(12)의 오목부(12f)에 상당하는 부분이므로, 그 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 펄서 링(1)의 조립시에 원주방향의 위치 맞춤이 용이하며, 부착 오류의 발생도 방지할 수 있다.
또, 상술한 실시의 형태는, 모두 착자층(12)이 홀더(11)의 원반부(11a)에 원 반형상으로 일체 성형된 것에 대하여 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 예컨대 내주(內周)의 원반부(플랜지부)에 있어서 회전체에 부착되며, 그 외주에 형성된 원통부의 외주면에 원통 형상의 착자층을 일체적으로 접합한 것에 대해서도, 상기 원통부, 또는 원통 형상의 착자층의 원주 방향 일부에, 타부와 단면(斷面)형상이 다른 부분을 형성하여 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은, 회전체의 회전을 검출하는 자기 로터리 엔코더용 펄서 링을 착자 피치에 따르지 않는 회전각 원점부를 설치한 구조로 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더(11)에, 고무형상 탄성재료 또는 합성 수지 재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 원주 방향 소정의 피치로 다극(多極) 착자된 착자층(12)이 일체적으로 접합되고, 상기 홀더(11)의 상기 착자층(12)과의 접합부(11a)에서의 원주방향 일부에, 타부(他部)와 단면(斷面) 형상이 다른 부분을 형성한 것을 특징으로 하는 자기 로터리 엔코더용 펄서 링.
  2. 제1항에 있어서, 단면 형상이 다른 부분이, 착자층(12) 측으로의 홀더(11)의 융기부(隆起部, 11c), 펀칭부(11d) 또는 착자층(12)과 반대측으로의 함몰부(陷沒部, 11e)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 로터리 엔코더용 펄서 링.
  3. 회전체에 장착되는 고리 형상의 홀더(11)에, 고무형상 탄성재료 또는 합성수지재료에 자성분말을 혼합한 재료로 이루어지며 원주방향 소정의 피치로 다극 착자된 착자층(12)이 일체적으로 접합되고, 상기 착자층(12)에서의 원주방향 일부에, 타부와 단면 형상이 다른 부분을 형성한 것을 특징으로 하는 자기 로터리 엔코더용 펄서 링.
  4. 제3항에 있어서, 단면 형상이 다른 부분이, 착자층(12)에 형성된 상대적으로 두께가 얇은 부분(12a), 상대적으로 두꺼운 부분(12d), 오목부(12c, 12f) 또는 돌 출부(12e)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 로터리 엔코더용 펄서 링.
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