CN204495364U - 磁检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种磁检测器。磁检测器(10)包括:旋转体(13),其在与旋转轴(11)垂直的面(14)处具备包括通过电铸法或者烧结而成形的多个凹凸部的信号生成部(20),绕旋转轴旋转;以及检测体(30),其基于信号生成部来使用磁性检测旋转体的旋转角度。优选的是,在面(14)处,突起部(16)相对于信号生成部设置于旋转体的径向内侧或者径向外侧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种包括在与旋转轴垂直的面处具有信号生成部的旋转体的磁检测器、例如磁式编码器。
背景技术
为了检测电动机的输出轴、汽车的车轮等旋转构件的旋转位置,广泛使用利用磁性的磁检测器、例如磁式编码器。磁检测器包括绕旋转轴旋转的旋转体和检测旋转体的旋转角度的检测体。检测体基于旋转体所具备的信号生成部来检测旋转体的旋转角度。
日本特开2004-257850号公报所公开的磁检测器的旋转体在其周面处具有信号生成部。也就是说,在日本特开2004-257850号公报中,信号生成部设置在旋转体的与旋转轴平行的面。
与此相对,日本特开平10-206448号公报和日本特开2013-185826号公报所公开的磁检测器的旋转体在其上表面或者下表面处具有信号生成部。也就是说,在日本特开平10-206448号公报和日本特开2013-185826号公报中,信号生成部设置在旋转体的与旋转轴垂直的面。
在像这样在与旋转轴垂直的面处设置有信号生成部的磁检测器中,即使在旋转体相对于旋转轴偏心的情况下,信号生成部与检测体之间的距离也不会发生变化。因此,这种信号生成部具有在旋转体旋转时能够稳定地输出信号这样的优点。
然而,在与旋转轴垂直的面处设置有信号生成部的磁检测器中,无法使用磨齿机(日语:歯研機)等来制作旋转体的信号生成部。因而,难以提高制作信号生成部时的精度,而且旋转体的制作成本也大幅增加。
另外,在日本特开平10-206448号公报中,为了高精度且廉价地制造旋转体而以塑料磁体(plastic magnet)来制造包括信号生成部的磁体环。然而,由于塑料磁体的耐热温度比普通的磁体低,因此难以在高温环境下使用包括具备这种磁体环的旋转体的磁检测器。并且,塑料磁体的机械强度也比普通的磁体低,从而无法使这种旋转体高速旋转。
另外,在日本特开2013-185826号公报中,为了高精度且廉价地制造旋转体而由形成有多个贯通狭缝的铁磁性材料板来制作旋转体。能够通过蚀刻或者压制来高精度且廉价地制作这种铁磁性材料板。然而,由于铁磁性材料板中形成有多个贯通狭缝,因此旋转体自身的强度不足。因此,难以使这种旋转体高速旋转。
并且,在日本特开平10-206448号公报和日本特开2013-185826号公报这两者中,信号生成部位于旋转体的上表面或者下表面。因此,存在以下缺点:在旋转体的制造时、运输时或者磁检测器的组装时,旋转体的信号生成部易于损坏。
本实用新型是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种具有足以使旋转体高速旋转的强度并且旋转体的信号生成部难以损坏的磁检测器。
实用新型内容
为了达到前述的目的,根据第一方式,提供了一种磁检测器,该磁检测器包括:旋转体,其在与旋转轴垂直的面处具备包括通过电铸法或者烧结而成形的多个凹凸部的信号生成部,绕上述旋转轴旋转;以及检测体,其基于上述信号生成部来使用磁性检测上述旋转体的旋转角度。
根据第二方式,在第一方式中,在与上述旋转轴垂直的上述旋转体的上述面处,突起部相对于上述信号生成部的上述多个凹凸部设置于上述旋转体的径向内侧或者径向外侧。
根据第三方式,在第一方式中,在与上述旋转轴垂直的上述旋转体的上述面处,形成有沿上述旋转体的周向延伸的周向槽或者周向切口,上述信号生成部的上述多个凹凸部形成于上述周向槽或者上述周向切口的内部。
基于附图所示的本实用新型的典型的实施方式的详细说明,本实用新型的这些目的、特征及优点以及其它目的、特征及优点会变得更明确。
附图说明
图1是基于本实用新型的第一实施方式的磁检测器的轴向剖视图。
图2是旋转体的信号生成部的放大图。
图3是基于本实用新型的第二实施方式的磁检测器的轴向剖视图。
图4是图3所示的旋转体的仰视图。
图5是表示将图3所示的旋转体堆叠后的状态的图。
图6是第二实施方式中的旋转体的其它仰视图。
图7是基于本实用新型的第三实施方式的磁检测器的轴向剖视图。
图8是表示将图7所示的旋转体堆叠后的状态的图。
图9是基于本实用新型的另一实施方式的磁检测器的轴向剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本实用新型的实施方式。在下面的附图中,对同样的构件标注了同样的参照标记。为了易于理解,这些附图中适当变更了比例尺。
图1是基于本实用新型的第一实施方式的磁检测器、例如磁式编码器的轴向剖视图。如图1所示,磁检测器10主要包括与旋转轴11一起旋转的盘型的旋转体13和检测旋转体13的旋转角度的检测体30。旋转体13的底面14被与旋转轴11一体结合的凸缘型的支承部12所支承。
在本实用新型中,信号生成部20形成于旋转体13的底面14处比支承部12靠径向外侧的位置。换言之,本实用新型中的信号生成部20形成于与旋转轴11垂直的底面14。如公知的那样,信号生成部20由在旋转体13的周向上等间隔地形成的多个凹凸部构成。此外,在旋转体13的顶面15未形成有信号生成部20。
如图1所示,检测体30被配置成面对形成于旋转体13的底面14的信号生成部20。检测体30具备单极磁化磁体31,使用该单极磁化磁体31来检测旋转体13的旋转角度。与包括多极磁化磁体、塑料磁体的磁检测器相比,单极磁化磁体31耐热性高。因而,能够在高温环境下使用本实用新型的磁检测器10。
另外,在本实用新型的第一实施方式中,旋转体13的信号生成部20是通过电铸法而制作的。因此,优选由镍或者镍合金制作旋转体13。
具体地说,预先制作信号生成部20的高精度的母模(master model),并通过电铸法对该母模进行成形。因而,在本实用新型中,能够高精度且廉价地制作包括以纳米单位正确地再现了母模型的凹凸部的形状的、具有与母模型同等的精度的信号生成部20的旋转体13。在本实用新型中,对于通过电铸法以外的方法预先制作的旋转体13,通过电铸法来制作信号生成部20。因此,还能够减少材料费和作业时间。
并且,根据图1可知,在磁检测器10的旋转体13处没有形成贯通狭缝等。因此,即使在使本实用新型的旋转体13高速旋转的情况下,旋转体13也不会损坏,能够确保足够的强度。
在本实用新型的其它实施方式中,也可以通过烧结来制作旋转体13的信号生成部20。如前所述,本实用新型中的信号生成部20形成于旋转体13的与旋转轴11垂直的底面14。因此,在本实用新型中,烧结时的加压方向相对于底面14垂直,因此加压力直接作用于底面14。因而,即使信号生成部20微小,也能够充分地填充粉状体,从而能够通过烧结来制造高分辨率且高精度的旋转体13。
以往,信号生成部20形成于与旋转轴11平行的面、例如旋转体13的周面。因此,烧结时的加压方向相对于周面平行,因此加压力不直接作用于周面。因而,在信号生成部20微小的情况下,粉状体的填充率变得不充分,从而无法制作微小的信号生成部20。其结果,难以通过烧结来制造高分辨率且高精度的旋转体13。
另外,图2是旋转体的信号生成部的放大图。在图2中以实线表示本实用新型的信号生成部20的多个凹凸部。如图2所示,多个凹凸部中的凸部的截面是顶端变细的锥形。在以往技术中,如图2中虚线所示的那样,多个凹凸部的截面是矩形。在本实用新型中是以图2的实线表示的形状,因此可知能够更容易地通过电铸法或者烧结来制作信号生成部20。
图3是基于本实用新型的第二实施方式的磁检测器的轴向剖视图,图4是图3所示的旋转体的仰视图。为了简单,在图4中省略了旋转轴11和支承部12的图示。如图3和图4所示,在旋转体13的底面14,环状的突起部16被配置成与支承部12同心。突起部16优选与旋转体13一体地制作。该突起部16被配置于支承部12与信号生成部20之间。设从底面14突出的突起部16的突出高度相比于信号生成部20的凹凸部的深度足够长。
有时在将旋转体13组装到旋转轴11的支承部12之前使多个旋转体13相互堆叠来一起移动。图5是表示将图3所示的旋转体堆叠后的状态的图。如图5所示,上方的旋转体13的突起部16与下方的旋转体13的顶面15接触。因而,上方的旋转体13的信号生成部20不会与下方的旋转体13和其它构件接触。
因此,在第二实施方式中,能够避免在旋转体13的运输时或者保管时等信号生成部20损坏。并且,不需要使包装材料介于上方的旋转体13与下方的旋转体13之间,而且还能够自动地组装磁检测器10。因而,在本实用新型中,可知能够更廉价地制作磁检测器10。
图6是第二实施方式中的旋转体的其它仰视图,是与图4同样的图。在图6中,突起部16形成于信号生成部20与旋转体13的外周面之间的区域。或者,突起部16也可以沿着旋转体13的缘部形成。显然,在这种情况下,也将多个旋转体13如前所述那样堆叠,能够避免信号生成部20损坏。
此外,在图5和图6中示出了环状的突起部16。然而,突起部16未必是环状。只要旋转体13的信号生成部20通过突起部16而不与其它的旋转体13的顶面15接触,则突起部16的形状和数量不限定于图示的形状和数量。
图7是基于本实用新型的第三实施方式的磁检测器的轴向剖视图。如图7所示,在旋转体13的底面14处形成有沿旋转体13的整个周向延伸的周向槽17。而且,信号生成部20形成于周向槽17的底部。周向槽17的深度大于信号生成部20的凹凸部的深度。
图8是表示将图7所示的旋转体堆叠后的状态的图。如图8所示,上方的旋转体13的底面14与下方的旋转体13的顶面15接触。如前所述,信号生成部20形成于周向槽17内部。因而,即使在将多个旋转体13堆叠的情况下,上方的旋转体13的信号生成部20也不会与下方的旋转体13的顶面15和其它构件接触。
并且,图9是基于本实用新型的另一实施方式的磁检测器的轴向剖视图。如图9所示,在旋转体13的底面14的缘部处形成有沿旋转体13的整个周向延伸的周向切口18。周向切口18还是包括与旋转体13的底面14平行的面以及与底面14垂直的面的台阶部。而且,信号生成部20形成于周向切口18的与底面14平行的面。周向切口18的深度大于信号生成部20的凹凸部的深度。
因而,与参照图8说明的同样地,即使在将多个旋转体13堆叠的情况下,上方的旋转体13的信号生成部20也不会与下方的旋转体13的顶面15和其它构件接触。因此,可知在第三实施方式中也能够获得与第二实施方式同样的效果。并且,在第三实施方式中,不需要设置突起部16,因此与第二实施方式相比抑制了材料费,从而能够更廉价地制作磁检测器10。
实用新型的效果
在第一方式中,通过电铸法或者烧结来制作信号生成部,因此能够高精度且廉价地制作信号生成部。并且,不需要在旋转体处形成贯通狭缝,因此能够确保足以使旋转体高速旋转的强度。
在第二方式中,使某个旋转体的突起部与另外的旋转体接触,因此能够将多个旋转体相互堆叠。某个旋转体的信号生成部不与另外的旋转体等接触,因此能够避免信号生成部损坏。不需要使包装材料介于某个旋转体与另外的旋转体之间,而且还能够自动地组装磁检测器。因而,能够更廉价地制作磁检测器。
在第三方式中,使某个旋转体的一面与另外的旋转体的另一面接触,因此能够将多个旋转体相互堆叠。某个旋转体的信号生成部不与另外的旋转体等接触,因此能够避免信号生成部损坏。不需要使包装材料介于某个旋转体与另外的旋转体之间,而且还能够自动地组装磁检测器。因而,能够更廉价地制作磁检测器。另外,与第二实用新型相比,能够减少材料费。
使用典型的实施方式对本实用新型进行了说明,但是如果是本领域技术人员,则应该能够理解能够不脱离本实用新型的范围地进行前述的变更和各种其它变更、省略、追加。
Claims (3)
1.一种磁检测器,其特征在于,包括:旋转体,其在与旋转轴垂直的面处具备包括通过电铸法或者烧结而成形的多个凹凸部的信号生成部,绕上述旋转轴旋转;以及检测体,其基于上述信号生成部来使用磁性检测上述旋转体的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的磁检测器,其特征在于,
在与上述旋转轴垂直的上述旋转体的上述面处,突起部相对于上述信号生成部的上述多个凹凸部设置于上述旋转体的径向内侧或者径向外侧。
3.根据权利要求1所述的磁检测器,其特征在于,
在与上述旋转轴垂直的上述旋转体的上述面处,形成有沿上述旋转体的周向延伸的周向槽或者周向切口,上述信号生成部的上述多个凹凸部形成于上述周向槽或者上述周向切口的内部。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |