用于磁旋转编码器的脉冲器转让专利

申请号 : CN200580027940.9

文献号 : CN100582675C

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中川岳洋小林直人

申请人 : NOK株式会社

摘要 :

在安装于旋转体上的环状的支持器(11)上一体接合磁化层(12),磁化层(12)由在橡胶状弹性材料或合成树脂材料中混合磁性粉末的材料而形成,并在圆周方向以规定的间距进行多极磁化,在与支持器(11)的磁化层(12)接合的接合部(11a)中的圆周方向一部分上,形成基于隆起部(11c)等的、剖面形状与其他部分不同的部分。由于在该部分形成基于不同大小的信号电平的奇点,因而将其设为旋转角计测原点。

权利要求 :

1.一种磁旋转编码器用脉冲器,在安装于旋转体上的环状的支持 器(11)上一体接合磁化层(12),磁化层(12)由在橡胶状弹性材料或合成 树脂材料中混合磁性粉末的材料而形成,并在圆周方向以规定的间距 进行多极磁化,在所述支持器(11)与所述磁化层(12)之间的接合部(11a) 中的圆周方向的一部分上形成剖面形状与其他部分不同的部分,剖面 形状不同的部分由支持器(11)向磁化层(12)侧隆起的隆起部(11c)、冲压 部(11d)或向与磁化层(12)相反的一侧下沉的下沉部(11e)构成;其特征在 于,成形的同时,磁化层(12)一体硫化粘接在支持器(11)的圆盘部(11a) 上,且磁化层(12)为其端面相对于轴心形成大致垂直的平面状。

说明书 :

技术领域

本发明涉及在检测旋转体的旋转的磁旋转编码器上安装旋转体的 脉冲器。

背景技术

图9用于表示现有技术的磁旋转编码器用脉冲器100的一个例子, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图。如该图9所示,脉冲器100安装在未图示的旋转体(例如旋转轴) 上,由环状的支持器101和磁化层102构成,支持器101由磁性体金 属制成,并在内周的圆筒部101b安装于未图示的旋转体上,磁化层102 一体接合在该支持器101的圆盘部101a上。磁化层102是通过混入磁 性粉体的橡胶状弹性材料以在圆周上具有均匀壁厚的圆盘状形成的部 件,并在沿圆周方向交替地磁化有N极和S极。
脉冲器100与磁化层102沿轴方向靠近相对,并且与以非旋转状 态配置的磁传感器110一起构成磁旋转编码器。即,当脉冲器100与 旋转体一体旋转时,磁传感器110的检测面111的正面交替地通过脉 冲器100的磁化层102的N极和S极,磁传感器110输出具有与其磁 场对应的波形的信号,因而通过该脉冲的计算能够计测旋转体的旋转 (例如参照专利文献1)。
专利文献1:特开2002-131082
在此,例如在为了检测引擎的曲轴转角而安装在曲轴上的磁旋转 编码器中,出于控制点火时期等的目的,在脉冲器100的磁化层102 的圆周方向的一处,例如设置活塞的上死点等,用于检测特定的位置 的旋转角计测原点。这种旋转角计测原点,在以往例如图9(B)所示, 通过在圆周方向一处,设置对径向的磁化长度或圆周方向的磁化间距 不同的部分102a或非磁化部等而形成。
但是,当制作在圆周方向一处具有磁化长度、磁化间距不同的部 分102a的脉冲器100时,需要对应每个尺寸等、物品种类制作专用的 磁化头,另外这些磁化头存在制作成本变高的问题。并且,由于不能 通过目测确认磁长度、磁化间距不同的部分102a引起的位置检测部, 因而在脉冲器100的组装中存在发生错误组装的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上问题提出的,其技术课题在于提供设置不依据 磁化间距的旋转角原点部的磁旋转编码器用脉冲器。
作为有效地解决上述技术课题的方案,技术方案1的发明的磁旋 转编码器用脉冲器,在安装于旋转体上的环状的支持器上一体接合磁 化层,磁化层由在橡胶状弹性材料或合成树脂材料中混合磁性粉末的 材料而形成,并在圆周方向以规定的间距进行多极磁化,在上述支持 器与上述磁化层之间的接合部中的圆周方向的一部分上,形成剖面形 状与其他部分不同的部分。
并且,技术方案2的发明的磁旋转编码器用脉冲器,在技术方案1 所述的结构中,剖面形状不同的部分由支持器向磁化层侧隆起的隆起 部、冲压部或向与磁化层相反的一侧下沉的下沉部构成。
根据技术方案1或2的结构,由于通过将支持器与磁化层之间的 接合部形成圆周方向一部分的剖面形状不同,在该部分中被磁化的磁 场的强度与其他部分不同,因而在输出波形中,每1次旋转生成奇点, 形成用于检测特定的位置的旋转角计测原点。
技术方案3的发明的磁旋转编码器用脉冲器,在安装于旋转体上 的环状的支持器上一体接合磁化层,磁化层由在橡胶状弹性材料或合 成树脂材料中混合磁性粉末的材料而形成,并在圆周方向以规定的间 距进行多极磁化,在上述磁化层中的圆周方向的一部分上,形成剖面 形状与其他部分不同的部分。
并且,技术方案4的发明的磁旋转编码器用脉冲器,在技术方案3 所述的结构中,剖面形状不同的部分由形成于磁化层上的相对薄的薄 壁部、相对厚的厚壁部、凹陷部或突起部构成。
根据技术方案3或4的结构,在磁化层的在圆周方向的一部分上 具有不同形状的部分中,磁化层的壁厚、与磁传感器的相对距离与其 他部分不同,因而在输出波形中,每1次旋转生成奇点,形成用于检 测特定的位置的旋转角计测原点。
根据技术方案1的发明的磁旋转编码器用脉冲器,由于不依据在 圆周方向一处设置磁化间距不同的部分、非磁化部的装置,形成旋转 角计测原点,因而能够廉价地提供具有旋转角计测原点的脉冲器。并 且,由于在旋转角计测原点中支持器的形状不同,因而可通过目测确 认旋转角计测原点。
根据技术方案2的发明的磁旋转编码器用脉冲器,可在通过金属 板的冲压裁剪方式制作技术方案1所述的支持器时,同时形成该支持 器的不同形状的部分。
根据技术方案3的发明的磁旋转编码器用脉冲器,由于不依据在 圆周方向一处设置磁化间距不同的部分、非磁化部的装置,形成旋转 角计测原点,因而能够廉价地提供具有旋转角计测原点的脉冲器。并 且,由于在旋转角计测原点中磁化层的形状不同,因而可通过目测确 认旋转角计测原点。
根据技术方案4的发明的磁旋转编码器用脉冲器,可在将技术方 案3所述的磁化层一体形成于支持器时,按照模具形状或如技术方案1 或2一样的支持器形状同时形成该磁化层的具有不同形状的部分。

附图说明

图1用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第一方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图2是表示基于第一方式的脉冲器的输出波形的说明图。
图3用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第二方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图4用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第三方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图5用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第四方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图6是表示基于第四方式的脉冲器的输出波形的说明图。
图7用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第五方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图8用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第六方式,(A)是 用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
图9用于表示现有技术的磁旋转编码器用脉冲器的一个例子,(A) 是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视图。
标号说明
1      脉冲器
11     支持器
11a    圆盘部
11b    圆筒部
11c    隆起部
11d    冲压部
11e    下沉部
12     磁化层
12a    薄壁部
12b    与冲压部对应的部分
12c    凹陷部
12d    厚壁部
12e    突起部
12f    凹陷部
2      磁传感器
2a     检测面

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明的磁旋转编码器用脉冲器的优选实施 方式。首先图1用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第一方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图;图2是表示基于第一方式的脉冲器的输出波形的说明图。
图1所示的脉冲器1是在安装于旋转体(例如未图示的曲轴等) 的外周上的环状的支持器11上一体接合磁化层12的部件,所述磁化 层12,由在橡胶状弹性材料或合成树脂材料中混合磁性粉末的材料而 形成,并在圆周方向上以规定的间距交替地磁化(多极磁化)有N极和S 极。
具体而言,支持器11由钢板等磁性体金属板的冲压裁剪成形制成, 并由圆筒部11b和从其轴方向一端向轴心大致垂直地展开的圆盘部11a 构成。磁化层12形成为圆盘状,并且一体接合在支持器11的圆盘部 11a的轴方向一侧上。即,该脉冲器1是通过如下过程制成的:将预先 涂敷了硫化粘接剂的支持器11置于规定的模具内(未图示),在合模状 态下在由模具内表面和支持器11的圆盘部11a之间画成的环状的模槽 内,通过填充混合了磁性粉末的未硫化橡胶材料等而进行加热、加压, 形成磁化层12的同时将磁化层12一体硫化粘接在圆盘部11a上,在 该磁化层12上使用未图示的磁化头在圆周方向以等间距进行多极磁 化。
支持器11的圆盘部11a相当于技术方案1所述的接合部,在其圆 周方向一部分,作为形状与技术方案1中的其他部分不同的部分,形 成有压入磁化层12侧的隆起部11c,圆盘部11a中的其他部分形成平 板状。上述隆起部11c,在通过钢板等磁性体金属板的冲压裁剪成形制 作支持器11时被同时形成。磁化层12,由于端面相对于轴心形成大致 垂直的平面状,因而与支持器11的圆盘部11a中的隆起部11c对应的 部分形成比其他部分薄的薄壁部12a。
另外,支持器11的圆盘部11a中的隆起部11c在图1(B)所示的例 子中,形成在横跨一对磁极的区域上,但并不限定于此。
上述结构的脉冲器1与磁化层12沿轴方向靠近相对而以非旋转状 态配置的磁传感器2一起构成磁旋转编码器。即,该磁旋转编码器, 在脉冲器1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因其检测面2a的正面交 替地通过脉冲器1的磁化层12的N极和S极,所以输出具有与其磁场 对应的波形的信号。
在此,脉冲器1的磁化层12,在与支持器11的圆盘部11a中的隆 起部11c对应的薄壁部12a中的磁场强度小。因此,在来自磁传感器2 的输出信号的波形中,由于对应薄壁部12a每次通过磁传感器2的检 测面2a的正面,形成如图2所示的信号电平小的奇点p,因而能够将 其作为旋转角计测原点。因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长 度、磁化间距不同的部分形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要 对应每个物品种类制作专用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器 1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于支持器11的圆盘部11a的隆 起部11c的部分,因而可通过目测确认其位置。因此,组装脉冲器1 时,圆周方向的定位容易,还能够防止错误组装的发生。
接着,图3用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第二方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图。
如图3所示的第二方式的脉冲器1中,与图1所示的第一方式不 同的方面在于:在支持器11的圆盘部11a的圆周方向一部分上,作为 形状与技术方案1中的其他部分不同的部分,形成有冲压部11d。
支持器11的圆盘部11a的冲压部11d,在通过钢板等磁性体金属 板的冲压裁剪成形制作支持器11时被同时进行冲压而形成,磁化层12, 轴向壁厚在圆周上形成均匀的圆盘状。
另外,支持器11的圆盘部11a中的冲压部11d在图3(B)所示的例 子中,形成在横跨一对磁极的区域上,但并不限定于此。
如图3所示结构的脉冲器1,与第一方式相同地,是构成磁旋转编 码器的部件,脉冲器1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因脉冲器1 的磁化层12的N极和S极交替地通过其检测面2a的正面,所以输出 具有与其磁场对应的波形的信号。
在此,由于在脉冲器1的磁化层12中,支持器11的圆盘部11a 中的冲压部11d以外的部分,在N极和S极之间形成通过支持器11的 圆盘部11a的磁电路,所以在磁化层12中,与支持器11的圆盘部11a 的冲压部11d对应的部分12b,不形成通过圆盘部11a的磁电路,因而 在该部分磁场强度小。因此,在来自磁传感器2的输出信号的波形中, 由于与冲压部11d对应的部分12b每次通过磁传感器2的检测面2a的 正面,与图2相同地,形成信号电平小的奇点p,因而能够将其作为旋 转角计测原点。因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长度、磁化 间距不同的部分形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要对应每个 物品种类制作专用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于支持器11的圆盘部11a的冲 压部11d的部分,因而可通过目测确认其位置。因此,组装脉冲器1 时,圆周方向的定位容易,还能够防止错误组装的发生。
接着,图4用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第三方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图。
如图4所示的第三方式的脉冲器1中,与以上说明的第一及第二 方式不同的方面在于:在支持器11的圆盘部11a的圆周方向一部分上, 作为与技术方案1中的其他部分不同形状的部分,形成有向与磁化层 12相反的一侧冲压的下沉部11e,并且在磁化层12,与所述下沉部11e 对应而形成凹陷部12c。
支持器11的圆盘部11a的下沉部11e,在通过钢板等磁性体金属 板的冲压裁剪成形制作支持器11时被同时形成。按照在包括凹陷部12c 的整个圆周上,壁厚在圆周上为均匀的方式形成磁化层12。
另外,支持器11的圆盘部11a中的下沉部11e在图4(B)所示的例 子中,形成在横跨一对磁极的区域上,但并不限定于此。
如图4所示结构的脉冲器1,与以上说明的第一及第二方式相同 地,脉冲器1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因脉冲器1的磁化层 12的N极和S极交替地通过其检测面2a的正面,所以输出具有与其 磁场对应的波形的信号。
在此,由于脉冲器1的磁化层12和磁传感器2的检测面2a之间 的轴向的间隙,在与支持器11的圆盘部11a中的下沉部11e对应的凹 陷部12c变大,因而在凹陷部12c中,作用在磁传感器2的检测面2a 上的磁场强度变小。因此,在来自磁传感器2的输出信号的波形中, 由于对应凹陷部12c每次通过磁传感器2的检测面2a的正面,与图2 相同地,形成信号电平小的奇点p,因而能够将其作为旋转角计测原点。 因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长度、磁化间距不同的部分 形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要对应每个物品种类制作专 用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于支持器11的圆盘部11a的下 沉部11e以及与其对应的磁化层12的凹陷部12c的部分,因而可通过 目测确认其位置。因此,组装脉冲器1时,圆周方向的定位容易,还 能够防止错误组装的发生。
接着,图5用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第四方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图;图6是表示基于第四方式的脉冲器的输出波形的说明图。
在图5所示的第四方式的脉冲器1中,与以上说明的各方式不同 的方面在于:在支持器11的圆盘部11a的圆周方向一部分上,作为形 状与技术方案1中的其他部分不同的部分,形成向与磁化层12相反的 一侧冲压的有下沉部11e,磁化层12,因端面相对于轴心形成大致垂 直的平面状,与上述下沉部11e对应的部分形成比其他部分厚的厚壁 部12d。
支持器11的圆盘部11a的下沉部11e,在通过钢板等磁性体金属 板的冲压裁剪成形制作支持器11时被同时形成。另外,该下沉部11e 在图5(B)所示的例子中,形成在横跨一对磁极的区域上,但并不限定 于此。
如图5所示结构的脉冲器1,与以上说明的各方式相同地,脉冲器 1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因脉冲器1的磁化层12的N极和 S极交替地通过其检测面2a的正面,所以输出具有与其磁场对应的波 形的信号。
在此,脉冲器1的磁化层12,在与支持器11的圆盘部11a中的下 沉部11e对应的厚壁部12d中磁场强度大。因此,在来自磁传感器2 的输出信号的波形中,由于对应厚壁部12d每次通过磁传感器2的检 测面2a的正面,形成如图6所示的信号电平大的奇点p,因而能够将 其作为旋转角计测原点。因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长 度、磁化间距不同的部分形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要 对应每个物品种类制作专用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器 1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于支持器11的圆盘部11a的下 沉部11e的部分,因而可通过目测确认其位置。因此,组装脉冲器1 时,圆周方向的定位容易,还能够防止错误组装的发生。
接着,图7用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第五方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图。
在图7所示的第五方式的脉冲器1中,与以上说明的各方式不同 的方面在于:支持器11的圆盘部11a,整个圆周形成与轴心大致垂直 的圆盘状,另一方面在一体接合在该圆盘部11a上的磁化层12的圆周 方向的一部分上,作为形状与技术方案3中的其他部分不同的部分, 形成有轴向的突起部(也可以是厚壁部)12e。
另外,磁化层12的突起部12e在图7(B)所示的例子中,形成在横 跨一对磁极的区域上,但并不限定于此。
如图7所示结构的脉冲器1,与以上说明的各方式相同地,脉冲器 1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因脉冲器1的磁化层12的N极和 S极交替地通过其检测面2a的正面,所以输出具有与其磁场对应的波 形的信号。
在此,脉冲器1的磁化层12,因在其突起部12e中相对于磁化方 向为厚壁,因而磁场强度相对大,而且与磁传感器2的检测面2a之间 的轴向的间距由于突起部12e而变小,因而作用在磁传感器2的检测 面2a上的磁场强度变大。因此,在来自磁传感器2的输出信号的波形 中,由于对应突起部12e每次通过磁传感器2的检测面2a的正面,与 图6相同地,形成信号电平大的奇点p,因而能够将其作为旋转角计测 原点。因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长度、磁化间距不同 的部分形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要对应每个物品种类 制作专用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于磁化层12的突起部12e的部 分,因而可通过目测确认其位置。因此,组装脉冲器1时,圆周方向 的定位容易,还能够防止错误组装的发生。
接着,图8用于表示本发明的磁旋转编码器用脉冲器的第六方式, (A)是用通过轴心的平面切断的半剖视图;(B)是(A)中的B方向的向视 图。
在图8所示的第六方式的脉冲器1中,与以上说明的各方式不同 的方面在于:支持器11的圆盘部11a,整个圆周形成为与轴心大致垂 直的圆盘状,另一方面在一体接合在该圆盘部11a上的磁化层12的圆 周方向一部分上,作为形状与技术方案3中的其他部分不同的部分, 形成有轴向的凹陷部(也可以是薄壁部)12f。
另外,磁化层12的凹陷部12f在图8(B)所示的例子中,形成在横 跨一对磁极的区域上,但并不限定于此。
如图8所示结构的脉冲器1,与以上说明的各方式相同地,脉冲器 1与旋转体一体旋转时,磁传感器2因脉冲器1的磁化层12的N极和 S极交替地通过其检测面2a的正面,所以输出具有与其磁场对应的波 形的信号。
在此,脉冲器1的磁化层12,因在其凹陷部12f中相对于磁化方 向为薄壁,因而磁场强度相对小,而且与磁传感器2的检测面2a之间 的轴向的间距由于凹陷部12f而变大,因而作用在磁传感器2的检测面 2a上的磁场强度变小。因此,在来自磁传感器2的输出信号的波形中, 由于对应凹陷部12f每次通过磁传感器2的检测面2a的正面,与图2 相同地,形成信号电平小的奇点p,因而能够将其作为旋转角计测原点。 因此,如在圆周方向一处通过径向的磁化长度、磁化间距不同的部分 形成旋转角计测原点的情况下,由于不需要对应每个物品种类制作专 用的磁化头,因而能够以低成本制作脉冲器1。
并且,由于旋转角计测原点是相当于磁化层12的凹陷部12f的部 分,因而可通过目测确认其位置。因此,组装脉冲器1时,圆周方向 的定位容易,还能够防止错误组装的发生。
另外,在上述实施方式都说明了在磁化层12以圆盘状一体形成于 支持器11的圆盘部11a上的结构应用本发明的例子,例如也可以对在 内周的圆盘部(凸缘部)安装旋转体,在形成于其外周的圆筒部的外周面 一体接合圆筒状的磁化层的结构,在上述圆筒部或圆筒状的磁化层的 圆周方向一部分上形成剖面形状与其他部分不同的部分而应用本发 明。
产业上的利用可能性
本发明能够提供检测旋转体的旋转的磁旋转编码器的脉冲器形成 有不依据磁化间距的旋转角原点部的结构。