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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Kodierer,
der eine Rotationserfassungsvorrichtung zur Erfassung der Drehzahl
von Automobilrädern bildet, und genauer bezieht sie sich auf
einen magnetischen Kodierer, der zur Erfassung der Drehzahl der
Räder bereitgestellt ist, um diese einem Antiblockiersystem
oder einer Antriebsschlupfregelung eines Fahrzeuges zuzuführen.
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2. Stand der Technik
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Es
wird ein magnetischer Kodierer bereitgestellt, der einen metallischen
Verstärkungsring aufweist, welcher an einem Drehseitenbauteil
der Räder von Automobilen eingepasst und befestigt ist,
sowie einen kreisförmigen Mehrfachpolmagnet, der an dem metallischen
Verstärkungsring fixiert und so bereitgestellt ist, dass
er dem magnetischen Sensor an der Seite der Fahrzeugkarosserie gegenüberliegt.
Der kreisförmige Mehrfachpolmagnet ist derart in einem magnetischen
Kodierer ausgebildet, dass ein magnetisches Pulver wie z. B. Ferrit
in einem Gummi- oder Harzmaterial eingemischt und enthalten ist,
wobei das Gemisch getrennt von dem metallischen Verstärkungsring
geformt wird, das geformte Produkt mit einem Haftmittel an dem metallischen
Verstärkungsring befestigt und integriert wird und wobei
das Produkt durch die Bereitstellung einer Mehrzahl von alternierenden
Nord- und Südpolen magnetisiert wird.
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Der
derart ausgebildete magnetische Kodierer kann einer rauen Umgebung
ausgesetzt werden, bei der Fremdstoffe wie z. B. Wasser, Staub und Ähnliches
vorhanden sind, wenn der Kodierer zur Erfassung der Drehzahl der
Fahrzeugräder verwendet wird, wodurch eine lange Haltbarkeit
gewährleistet wird. Es wird ein Thermoschocktest ausgeführt,
indem abwechselnd Hoch- und Niedertemperaturbedingungen wiederholt
werden, um die Haltbarkeit des Produkts zu untersuchen. Der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet kann springen oder sich verformen, oder es kann
ein Spalt zwischen dem metallischen Verstärkungsring und
dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet aufgrund des Unterschieds
der linearen Ausdehnungsrate des metallischen Verstärkungsrings
und des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets entstehen.
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Um
solche Probleme zu lösen kann an die Bewerkstelligung einer
gewissen Dicke der Haftmittellage gedacht werden, um den metallischen
Verstärkungsring sowie den kreisförmigen Mehrfachpolmagnet
zu fixieren, um den Unterschied der Wärmeausdehnung zu
absorbieren.
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Das
folgende Patentdokument 1 offenbart einen magnetischen Kodierer,
bei dem ein Verstärkungsring (metallischer Verstärkungsring)
und ein magnetischer Ring mit einem Haftmittel befestigt und anschließend
magnetisiert werden, indem alternierend Süd- und Nordpole
entlang des Umfangs bereitgestellt werden. Das folgende Patentdokument
2 offenbart, dass eine Nut an der Haftfläche eines Kodierers (kreisförmiger
Mehrfachpolmagnet) ausgebildet ist, die zu einem an einem Drehkörper
befestigten Einpassbauteil (metallischer Verstärkungsring)
hin weist, wobei der Kodierer aus einem kreisförmigen Magnet
ausgebildet ist, der entlang der Umfangsrichtung mehrpolig magnetisiert
wird.
- Patentdokument 1: JP-2004-138597-A
- Patentdokument 2: JP-2005-233321-A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende
Probleme
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In
den oben erwähnten Patentdokumenten 1 und 2 werden der
metallische Verstärkungsring und der magnetische Ring oder
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet mit Haftmittel befestigt,
jedoch wird in diesen Dokumenten keine Dicke einer Haftmittellage vorgeschlagen,
um den Wärmeausdehnungsunterschied zu absorbieren.
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Um
eine Schichtdicke des zwischen dem metallischen Verstärkungsring
und dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet zugeführten
Haftmittels zu bewerkstelligen, kann eine Haftmittellage mit einer ausreichenden
Dicke zur Absorption des Wärmeausdehnungsunterschieds nicht
einfach dadurch ausgebildet werden, dass der metallische Verstärkungsring und
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet mit dem Haftmittel befestigt
werden, da das Haftmittel in einem flüssigen Zustand vorliegt,
auch dann nicht wenn das Haftmittel überlappt. Obwohl es
weiterhin erforderlich ist, dass das Haftmittel für eine
stabile Haftung mit einer gleichförmigen Dicke aufgetragen werden
muss, ist es schwierig, eine gleichförmige Schichtdicke
zu erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung wird hinsichtlich der Lösung der
obigen Probleme vorgeschlagen, und ihre Aufgabe besteht in der Bereitstellung
eines äußerst haltbaren und zuverlässigen
magnetischen Kodierers, bei dem sich der metallische Verstärkungsring
und der kreisförmige Mehrfachpolmagnet durch den Wärmeausdehnungsunterschied
dazwischen nicht ablösen und fest aneinander angebracht
sind.
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Maßnahme zur Lösung
der Aufgaben
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet ein magnetischer
Kodierer einen Rotationsdetektor in Kombination mit einem an einem stationären
Seitenbauteil befestigten magnetischen Sensor und weist einen in
ein Drehseitenbauteil eingefügten metallischen Verstärkungsring
sowie einen kreisförmigen Mehrfachpolmagnet auf, der an
dem metallischen Verstärkungsring mit einem Haftmittel befestigt
ist. Der kreisförmige Mehrfachpolmagnet hat an seiner zu
dem metallischen Verstärkungsring hin weisenden Oberfläche
einen vorstehenden Bereich, um einen Raum für Haftmittel
auszubilden, damit eine Haftmittellage zwischen dem metallischen Verstärkungsring
und dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet fixiert werden
kann, wobei der kreisförmige Mehrfachpolmagnet an dem Verstärkungsring durch
die Haftmittellage befestigt wird und die Dicke der Haftmittellage
von der Höhe des vorstehenden Bereichs bestimmt wird.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehende Bereich
als ein Ringwandrand entlang des Umfangs des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets ausgebildet. Gemäß dem dritten Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist der vorstehende Bereich entlang des
Umfangs des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets partiell ausgebildet.
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Weiterhin
ist gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden
Erfindung der vorstehende Bereich in einer radialen Richtung von
dem Zentrum des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets aus konfiguriert.
Zusätzlich ist gemäß dem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl der vorstehenden
Bereiche an verschiedenen Stellen ausgebildet.
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Darüber
hinaus weist gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden
Erfindung der vorstehende Bereich einen Rippenrand mit einem sich
im Querschnitt verjüngenden Ende auf. Weiterhin beträgt
gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung die
Dicke der Haftmittellage in mindestens einem Bereich zwischen 20 μm
und 300 μm.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehende Bereich
dazu ausgelegt, einen Haftmittelraum im Bereich eines einem an dem
metallischen Verstärkungsring zu fixierenden kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets auszubilden, damit auf mechanische Weise eine
gleichförmige Dicke der Haftmittellage sichergestellt wird,
wodurch die Herstellung und Bewerkstelligung einer gleichbleibenden
Qualität erleichtert wird. Namentlich wird die Konfiguration
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets durch eine Form bestimmt,
sodass eine Form mit einem von dem vorstehenden Bereich definierten vertieften
niedergedrückten Bereich auf einfache Weise hergestellt
werden kann, indem eine solche ursprüngliche Form mit einer
gewünschten Konfiguration zur Ausbildung des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets verwendet wird.
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Weiterhin
kann eine Haftmittellage mit einer gleichförmigen Dicke
auf einfache Weise zwischen ihren Grenzflächen ausgebildet
werden, wenn der derart ausgebildete magnetische Ring mit dem metallischen
Verstärkungsring befestigt wird.
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Die
Dicke der Haftmittellage zwischen dem metallischen Verstärkungsring
unter dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet wird durch den
vorstehenden Bereich konstant gehalten, so dass auf einen Thermoschocktest
verzichtet werden kann, wobei die Haftmittellage auch den Wärmeausdehnungsunterschied
aufgrund der Materialunterschiede zwischen einem metallischen Verstärkungsring
unter dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet unter einer solchen
Umgebung, bei der sich die Temperatur deutlich ändert,
absorbieren kann, wobei ein Ablösen oder Springen des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets vorab vermieden werden kann.
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Gemäß den
zweiten bis fünften Aspekten der vorliegenden Erfindung
kann eine Haftmittellage mit konstanter Dicke auf einfache Weise
erhalten werden, indem der vorstehende Bereich bereitgestellt wird
und der oben erwähnte Effekt entsteht. Die Haftfläche
für den metallischen Verstärkungsring kann sofort
ermittelt werden, da der vorstehende Bereich an der Haftfläche
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets ausgebildet ist, wodurch
eine problemlose Herstellung des magnetischen Kodierers ermöglicht wird.
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Gemäß dem
dritten und fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
der vorstehende Bereich partiell oder an mehreren Stellen vorgesehen,
so dass die Fläche des vorstehenden Bereichs, die mit dem
metallischen Verstärkungsring in Kontakt tritt, kleiner
und die Haftmitteloberfläche der Lage breiter angefertigt werden
kann. Somit können der metallische Verstärkungsring
und der kreisförmige Mehrfachpolmagnet aufgrund der obigen
sich multiplizierenden Effekte stabil und fest miteinander verbunden werden.
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Gemäß dem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Querschnittsform
des Bereichs der Spitze des vorstehenden Bereichs verjüngt,
so dass die mit dem metallischen Verstärkungsring in Kontakt
kommende Fläche des vorstehenden Bereichs kleiner und die
Haftmitteloberfläche der Lage breiter angefertigt werden
kann. Somit können zusätzlich zu den oben erwähnten
Effekten der metallische Verstärkungsring und der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet stabil und fest miteinander verbunden werden.
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Gemäß dem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt die Dicke
mindestens eines Teils der Haftmittellage zwischen 20 μm
und 300 μm, so dass die oben erwähnten Effekte
bewerkstelligt werden können. Wenn die Dicke weniger als
20 μm beträgt, wird die notwendige Dicke nicht
angemessen sichergestellt und der zwischen dem metallischen Verstärkungsring
und dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet verursachte Wärmeausdehnungsunterschied
wird nicht von der Haftmittellage absorbiert, wodurch nicht vorab
verhindert werden kann, dass sich der kreisförmige Mehrfachpolmagnet ablöst
oder springt. Wenn die Dicke mehr als 300 μm beträgt,
wird die Magnetflussdichte des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets,
der mehrpolig magnetisiert wird, verringert, und dessen Eigenschaften
verschlechtern sich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht und zeigt ein Beispiel einer Lagerstruktur,
die mit dem magnetischen Kodierer der vorliegenden Erfindung aufgebaut
ist.
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht der Fläche "X"
in 1.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht und stellt einen kreisförmigen
Mehrfachpolmagnet dar, der den magnetischen Kodierer bildet.
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4a und 4b sind
perspektivische Schnittansichten eines modifizierten Beispiels des magnetischen
Kodierers.
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5a und 5b sind
perspektivische Schnittansichten eines modifizierten Beispiels des magnetischen
Kodierers.
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6 ist
eine perspektivische Schnittansicht eines modifizierten Beispiels
des magnetischen Kodierers.
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7a und 7b sind
perspektivische Schnittansichten eines modifizierten Beispiels des magnetischen
Kodierers.
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8 ist
eine perspektivische Schnittansicht eines modifizierten Beispiels
des magnetischen Kodierers.
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9 ist
eine perspektivische Schnittansicht eines modifizierten Beispiels
des magnetischen Kodierers
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10a ist eine Draufsicht auf einen magnetischen
Kodierer gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform, 10b ist eine fragmentarische Schnittansicht entlang
der Linie A-A in 10a, und 10c ist
eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linie B-B in 10a.
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11a ist eine perspektivische Ansicht und zeigt
einen kreisförmigen Mehrfachpolmagnet, der einen magnetischen
Kodierer gemäß einer weiteren Ausführungsform
bildet, und 11b stellt eine Draufsicht auf
den magnetischen Kodierer dar.
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12 ist
eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linie C-C in 11b.
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13a ist eine perspektivische Ansicht und zeigt
einen kreisförmigen Mehrfachpolmagnet, der einen magnetischen
Kodierer gemäß einer weiteren Ausführungsform
bildet, und 13b stellt eine Draufsicht auf
den magnetischen Kodierer dar.
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14 ist
eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linie D-D in 13b.
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15 ist
eine Schnittansicht eines magnetischen Kodierers gemäß einer
weiteren Ausführungsform.
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Ausführliche Beschreibung
der Erfindung
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Nun
wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert
werden. In der folgenden Beschreibung ist ein kreisförmiger Mehrfachpolmagnet 14 ein
magnetisiertes Produkt und der magnetische Ring stellt ein Produkt
vor seiner Magnetisierung dar.
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Die
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die 1–3 erläutert
werden.
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1 zeigt
ein Beispiel der ein Fahrzeugrad stützenden Struktur, bei
der eine Wälzlagerbaugruppe 1, in welcher ein
(nicht dargestelltes) Reifenrad an einem Nabenflansch 2 einer
Nabe 2 mit einem Bolzen 3 befestigt ist, das innere
Rad (Drehseitenbauteil) ausbildet. Eine (nicht dargestellte) Antriebswelle ist
per Keilpassung in einem an der Nabe 2 ausgebildeten axialen
Keilloch 2b befestigt und die Drehantriebskraft der Antriebswelle
wird zu dem Reifenrad übertragen. Die Nabe 2 bildet
zusammen mit einem inneren Radbauteil 4 das innere Rad.
Das äußere Rad (stationäres Seitenbauteil) 5 ist
ein an (der nicht dargestellten) Fahrzeugaufhängung der
Fahrzeugkarosserie angebracht und fixiert. Zwei Reihen von Rollelementen
(Kugeln) 6 werden zwischen dem äußeren
Rad 5 und dem inneren Rad (Nabe 2 und inneres Radbauteil 4)
angeordnet und mit einem Halter 6a zusammengehalten. Außerhalb
der Umlaufbahn der beiden Reihen von Rollelementen (Kugeln) 6 in
axialer Richtung sind Dichtungsringe 7, 8 intern
per Presspassung zwischen dem äußeren Rad 5 und
dem inneren Rad (Nabe 2 und inneres Radbauteil 4)
befestigt, um eine Leckage von Schmiermittel (wie z. B. Fett) zu
verhindern, das in einem Rollbereich der Rollelemente 6 vorhanden
ist oder um ein Eindringen von Schlammwasser von außerhalb
zu vermeiden. Ein magnetischer Sensor 9 wird für
das äußere Rad 5 oder für eine
Fahrzeugkarosserie (stationäres Seitenbauteil) bereitgestellt.
Er liegt der Außenfläche des Dichtungsrings 7 an
der Seite der Fahrzeugkarosserie gegenüber und ist dazu
ausgelegt, die Anzahl an Umdrehungen des Reifenrads zusammen mit einem
später erläuterten magnetischen Kodierer 10 zu
erfassen.
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2 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht (vergrößerte
Ansicht von "X" in 1) des Montage abschnitts des
Dichtungsrings 7 an der Seite der Fahrzeugkarosserie. Der
Dichtungsring 7 umfasst den magnetischen Kodierer 10,
der integral in den Außenumfang der äußeren
Umfangsfläche (äußere Umfangsseite) des
inneren Radbauteils 4 eingepasst ist, ein per Presspassung
in den Innenumfang (innere Umfangsseite) des äußeren
Rads 5 eingefügtes Kernbauteil 11 sowie
ein elastisches Dichtlippenbauteil 12, wodurch ein Dichtungsring
vom Typ einer Kassettendichtung (im folgenden als Kassettendichtung
bezeichnet) ausgebildet wird. Das elastische Dichtlippenbauteil 12 hat
eine Mehrzahl von Lippen 12a, die aus einem elastischen
Material wie z. B. Gummi angefertigt sind und deren Spitzen in elastischem
und gleitendem Kontakt mit der inneren Stirnfläche (an
der Seite der Rollelemente 6) des metallischen Verstärkungsrings
(Schleuderring) 13 stehen, wodurch der magnetische Kodierer 10 ausgebildet und
an dem Kernbauteil 11 befestigt wird.
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Das
Kernbauteil 11 und der metallische Verstärkungsring 13 werden
durch Verarbeiten eines kaltgewalzten Stahlblechs wie z. B. SOCC
in der in der Figur dargestellten Form ausgebildet und das elastische
Dichtlippenbauteil 12 wird aus Gummi hergestellt, das aus
der Gruppe von NBR, H-NBR, ACM, AEM, FKM und Ähnlichem
ausgewählt ist.
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Der
magnetische Kodierer 10 weist den metallischen Verstärkungsring
(Schleuderring) 13 auf, der einen zylindrischen Bereich 13a hat,
welcher in der äußeren Umfangsseite des inneren
Radbauteils 4 eingepasst und befestigt ist, sowie einen äußeren Flanschabschnitt 13b,
der an einem seiner Ränder integriert ist. Der magnetische
Kodierer 10 verfügt weiterhin über einen
kreisförmigen Mehrfachpolmagnet 14, der an der
Außenseite (an der Seite der Fahrzeugkarosserie) des äußeren
Flanschabschnitts 13b durch eine weiter unten erörterte
Haftmittellage 15 befestigt und integriert ist. Der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet 14 weist eine Haftfläche 14b und
eine Magnetisierungsfläche 14c wie in der Figur
dargestellt auf. Ein Bindemittel, das ein magnetisches Pulver enthält,
wird in einer Kreisform geformt, das geformte Produkt wird an dem
metallischen Verstärkungsring 13 befestigt und
integriert und anschließend magnetisiert, indem eine Mehrzahl
von Nord- und Südpolen entlang der Umfangsrichtung der
Magnetisierungsfläche 14c bereitgestellt wird.
Der magnetische Sensor 9 erfasst die magnetische Veränderung
des durch die Rotation des magnetischen Kodierers 10 in
Begleitung mit der Rotation der Nabe 2 und dem inneren
Radbauteil 4 magnetisierten Bereichs, wodurch die Dreherfassung
(Drehzahl, Drehrichtung und Ähnliches) ausgeführt
wird.
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Der
kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 kann aus einem
harten Gummimagnet angefertigt sein, der im Vergleich zu einem Gummimagnet
vom Stand der Technik befüllt ist, aus einem Kunststoffmagnet,
einem gesinterten Magnet oder aus Ähnlichem. Das Material
des Gummimagnets umfasst NBR, H-HBR, Acrylgummi, Fluorgummi und Ähnliches;
das Harzmaterial des Kunststoffmagnets kann ein thermoplastisches
Harz wie z. B. Nylon 6, Nylon 12, Nylon 66, Polyphenylensulfid (PPS)
und Ähnliches sein, und das magnetische Pulver umfasst
ein Ferritpulver, Seltenerdpulver (NdFeB, SmFeN) und Ähnliches.
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Ein
vorstehender Bereich 14a zur Festlegung der Dicke "r" des
Haftmittels ist an der Kontaktfläche 14b des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet (siehe 3),
und eine Haftmittellage 15, die eine gleichförmige
und konstante Dicke beibehält, wird zwischen dem metallischen
Verstärkungsring 13 und dem kreisförmigen
Mehrfachpolmagnet 14 durch den vorstehenden Bereich 14a ausgebildet.
Das Haftmittel kann ein elastisches Haftmittel wie z. B. ein Epoxidhaftmittel,
eine Dichtungsmasse oder ein Elastomerhaftmittel einschließen.
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Der
vorstehende Bereich 14 ist wie eine Wand entlang der Umfangsrichtung
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet
und das Bezugszeichen "r" in der Figur bezeichnet die Dicke der
Lage. Die vorstehende Höhe des vorstehenden Bereichs 14a ist
so ausgebildet, dass sie der Dicke "r" der Haftmittellage 15 derart
entspricht, dass mindestens ein Teil der Dicke "r" der Haftmittellage 15 zwischen
20 μm und 300 μm beträgt.
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Wenn
die Dicke "r" der Haftmittellage 15 weniger als 20 μm
beträgt, kann die Dicke nicht ausreichend sichergestellt
werden und der zwischen dem metallischen Verstärkungsring 13 und
dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet 14 verursachte
Wärmeausdehnungsunterschied wird nicht von der Haftmittellage 15 absorbiert,
und der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 kann
nicht vorab vor einem Ablösen oder Springen geschützt
werden. Wenn die Dicke "r" mehr als 300 μm beträgt,
wird die Dichte des Magnetflusses des mehrpolig magnetisierten kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 verringert
und seine Eigenschaften verschlechtern sich.
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Somit
liegt eine ideale Dicke "r" vorzugsweise zwischen 50 μm
und 200 μm.
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Hier
wird die Konfiguration des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 durch
die zur Formgebung des Magnets verwendete Form bestimmt, so dass
die ursprüngliche Form (magnetischer Ring) für
den kreisförmigen Mehrfachpolmagnet mit einer erwünschten
Konfiguration, die den vorstehenden Bereich 14a aufweist,
auf einfache Weise hergestellt werden kann, indem die Form mit einem
konkaven Bereich als dem vorstehenden Bereich ausgebildet wird.
Wenn dementsprechend der magnetische Ring und der metallische Verstärkungsring 13 mit
Haftmittel aneinander befestigt werden, wird die Haftmittellage 15 mit
einer konstanten Dicke "r" und namentlich der Dicke "r" auf Basis
der Höhe des vorstehenden Bereichs 14a ausgebildet.
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Der
vorstehende Bereich 14a wird an der Kontaktfläche 14b des
kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 (magnetischer
Ring) ausgebildet, so dass eine vorbestimmte Dicke "r" mechanisch
sichergestellt werden kann, wodurch die Produktion erleichtert und
eine stabile Qualität bewerkstelligt werden kann.
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Der
metallische Verstärkungsring 13 und/oder der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet 14 kann im Voraus mit dem Haftmittel
angebracht und mit dem magnetischen Ring verbunden werden, oder das
Haftmittel kann in dem Raum (Spalt) angeordnet werden, der durch
den vorstehenden Bereich 14a zwischen dem magnetischen
Ring und dem metallischen Verstärkungsring 13 ausgebildet
wird.
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Der
in den 2 und 3 dargestellte vorstehende Bereich 14a ist
an der gesamten äußeren Umfangsrichtung des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet, jedoch kann er auch
(was nicht dargestellt ist) partiell ausgebildet werden. In einem solchen
Fall wird die Fläche des vorstehenden Bereichs 14a,
die mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in
Kontakt kommt, kleiner als in dem Fall angefertigt, bei dem der
vorstehende Bereich 14a an dem gesamten Umfang ausgebildet
ist, so dass die Kontaktoberfläche der Schichtdicke "r"
breiter ausfallen kann, wodurch der metallische Verstärkungsring 13 und
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 stabil und
fest miteinander verbunden werden.
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Wie
oben erwähnt wird die Haftmittellage 15, die eine
feste Dicke beibehält, durch den vorstehenden Bereich 14a zwischen
dem metallischen Verstärkungsring 13 und dem kreisförmigen
Mehrfachpolmagnet 14 ausgebildet, so dass auf den Thermoschocktest
verzichtet und der zwischen dem metallischen Verstärkungsring 13 und
dem kreisförmigen Mehrfachpolmagnet 14 verursachte
Wärmeausdehnungsunterschied durch die Haftmittellage 15 absorbiert
werden kann, wodurch verhindert wird, dass sich der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet ablöst und springt.
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Wenn
der metallische Verstärkungsring 13 und der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet 14 durch Anwenden des Haftmittels an
dem metallischen Verstärkungsring 13 befestigt
und integriert werden, kann das Haftmittel derart verwendet werden,
dass es an dem Rand des befestigten und integrierten Bereichs vorsteht
(nicht dargestellt). Indem ein derartiges Vorstehen des Haftmittels
bereitgestellt wird, wird noch effektiver verhindert, dass Wasser
in die Haftfläche eindringt, wodurch ein Brechen des Kunststoffmagnets 14 verhindert
wird, würde das eingedrungene Wasser gefrieren. Wenn die
Haftflächen des metallischen Verstärkungsrings 13 und
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14, an die
das Haftmittel 15 angebracht wird, rau angefertigt wird, kann
die Haft- und Fixierungskraft durch das Haftmittel gesteigerten
werden.
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In
dieser Ausführungsform wird der magnetische Kodierer 10 als
ein Bauteil der Kassettendichtung 7 ausgebildet, jedoch
kann der magnetische Kodierer 10 auch als ein einzelnes
Element in dem Drehseitenbauteil eingefügt und der magnetische Sensor 9 kann
derart bereitgestellt werden, dass er dem magnetischen Kodierer 10 gegenüberliegt.
Die 1 und 2 illustrieren die Lagerbaugruppe 1 für
ein Antriebsrad als ein Beispiel, bei dem das innere Rad rotiert,
jedoch versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch für
die Lagerbaugruppe eines Antriebsrads verwendet werden kann, bei
dem sich das äußere Rad dreht. In diesem Fall
wird der magnetische Kodierer 10 an dem äußeren
Rad als ein Drehseitenbauteil eingefügt und befestigt.
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Als
nächstes wird das modifizierte Beispiel der ersten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 4a–9 erläutert
werden. Die mit der ersten Ausführungsform gemeinsamen
Bauteile tragen die gleichen Bezugszeichen und werden hier nicht weiter
erörtert.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 4a ist
der vorstehende Bereich 14a wie eine Wand an dem gesamten
Umfang entlang der inneren Umfangsrichtung des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet. Somit kann der vorstehende Bereich 14a nicht
darauf begrenzt werden, entlang der äußeren Umfangsrichtung
zu verlaufen, sondern er wird entlang der inneren Umfangsrichtung
bereitgestellt.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 4b ist
der vorstehende Bereich 14a wie eine Wand entlang der inneren
Umfangsrichtung des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet und
er wird partiell vorgesehen. Wenn der vorstehende Bereich 14a partiell
vorgesehen wird, wird die Fläche, bei der der vorstehende
Bereich 14a mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in
Kontakt kommt, kleiner als in dem Fall, wo er an dem gesamten Umfang
bereitgestellt wird, so dass die Haftoberfläche der Schichtdicke
"r" breit gemacht werden kann, wodurch der metallische Verstärkungsring 13 und
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 stabil und
fest verbunden werden.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 5a ist
der vorstehende Bereich 14a wie eine Wand entlang der äußeren
Umfangsrichtung des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet, und
die Querschnittsform der Spitze des vorstehenden Bereichs 14a verjüngt
sich. Wenn sich die Spitze des vorstehenden Bereichs 14a verjüngt,
wird die Fläche des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14, die
mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in Kontakt
tritt, kleiner, wodurch die Kontaktoberfläche der Schichtdicke
"r" erhöht wird. Dementsprechend werden zusätzlich
zu dem oben erwähnten Effekt der metallische Verstärkungsring 13 und
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 stabiler
und fester miteinander verbun den.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 5b ist
der vorstehende Bereich 14a wie eine Wand entlang der inneren
Umfangsrichtung des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet, und
die Querschnittsform der Spitze des vorstehenden Bereichs 14a verjüngt
sich. Somit kann der vorstehende Bereich 14a nicht darauf
begrenzt werden, entlang der äußeren Umfangsrichtung
zu verlaufen, sondern er kann entlang der inneren Umfangsrichtung
bereitgestellt werden.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 6 wird der
vorstehende Bereich 14a an dem Zentrum entlang der Umfangsrichtung
zusätzlich zu der inneren bzw. der äußeren
Umfangsrichtung ausgebildet, und die Abschnitte seiner Spitze verjüngen
sich.
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Es
versteht sich, dass der vorstehende Bereich 14a in den 5a, 5b und 6 wie
bei 4b partiell vorgesehen werden kann (nicht dargestellt).
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 7a ist
der vorstehende Bereich 14a an dem gesamten Umfang entlang
der inneren Umfangsrichtung ausgebildet, und die Haftfläche 14b ist
so ausgebildet, dass sie zu dem vorstehenden Bereich 14a hin
abgeschrägt ist (sich verjüngt).
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 7b ist
der vorstehende Bereich 14a an dem gesamten Umfang entlang
der äußeren Umfangsrichtung ausgebildet, und die
Haftfläche 14b ist so ausgebildet, dass sie zu
dem vorstehenden Bereich 14a hin abgeschrägt ist
(sich verjüngt).
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In
beiden Beispielen in 7a und 7b kann
die Haftoberfläche der Haftfläche 14b breit
gemacht werden, wodurch eine stabile und feste Verbindung des metallischen
Verstärkungsrings 13 und des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets 14 bewerkstelligt wird.
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Es
versteht sich, dass der vorstehende Bereich 14a in den 7a und 7b wie
bei 4b partiell vorgesehen werden kann (nicht dargestellt).
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 8 ist der
vorstehende Bereich 14a entlang der inneren Umfangsrichtung
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet
und dort ist ein Eingriffsabschnitt 14d vorgesehen, der
mit einer äußeren Umfangsseite 13c des äußeren
Flanschabschnitts 13b in Kontakt tritt. Somit werden der
metallische Verstärkungsring 13 und der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 durch
den Eingriffsabschnitt 14d stabil und fest miteinander
verbunden. Der Eingriffsabschnitt 14d ist so ausgebildet,
das er um die äußere Umfangsseite 13c des äußeren
Flanschabschnitts 13b herum läuft, damit die Magnetisierungsfläche 14c des
kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 vergrößert
werden kann, wodurch die Genauigkeit der Rotationserfassung verbessert
wird.
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Es
versteht sich, dass der vorstehende Bereich 14a in 8 auch
wie bei 4b partiell vorgesehen werden
kann (nicht dargestellt).
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 9 ist wie
bei dem Beispiel in 8 der vorstehende Bereich 14a entlang
der inneren Umfangsrichtung des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet
und dort ist ein Eingriffsabschnitt 14d vorgesehen, der
mit der äußeren Umfangsseite 13c des äußeren
Flanschabschnitts 13b in Kontakt tritt. Dieses Beispiel
unterscheidet sich von demjenigen in 8, als dass
die Haftmittellage 15 in der äußeren Umfangsseite 13c des äußeren
Flanschabschnitts 13b ausgebildet ist. Gemäß diesem
Beispiel wird die Haftmittellage 15 so ausgebildet, dass
sie um die äußere Um fangsseite 13c herum
läuft, damit die Haftoberfläche der Schichtdicke
"r" verbreitert werden kann, wodurch der metallische Verstärkungsring 13 und
der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 stabiler und
fester miteinander verbunden werden.
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Es
versteht sich, dass der vorstehende Bereich 14a in 9 wie
bei 4b partiell vorgesehen werden kann (nicht dargestellt).
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Als
nächstes wird die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 10a, 10b und 10c erläutert
werden. Die mit der ersten Ausführungsform gemeinsamen
Bauteile tragen die gleichen Bezugszeichen und werden hier nicht
weiter erörtert.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in den 10a–10c ist der vorstehende Bereich 14a in
der radialen Richtung von dem Zentrum des kreisförmigen
Mehrfachpolmagnets 14 aus ausgebildet.
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Der
vorstehende Bereich 14a wird so ausgebildet, dass die Schichtdicke
"r" wie in 10c erzielt wird, so dass die
Schichtdicke "r" wie in 10b beibehalten
werden kann, wodurch die gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform
erzielt werden.
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Die
Querschnittsform der Spitze des vorstehenden Bereichs 14a kann
auch in der bevorzugten Ausführungsform 2 verjüngt
sein, wodurch die Fläche des vorstehenden Bereichs 14a,
die mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in
Kontakt kommt, kleiner ausfallen kann, wodurch eine breitere Haftoberfläche der
Schichtdicke "r" bewerkstelligt wird.
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Als
nächstes wird die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 11a–14 erläutert
werden. Die mit der ersten Ausführungsform gemeinsamen
Bauteile tragen die gleichen Bezugszeichen und werden hier nicht
weiter erörtert. Das Bezugszeichen "L" in den 12 und 14 bezeichnet
eine Mittellinie.
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Die
magnetischen Kodierer 10 in 11a, 11b und 12 gleichen
sich insofern, als dass drei halbkreisförmige vorstehende
Bereiche 14a getrennt voneinander an dem Außenumfang
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 bereitgestellt
werden. Allerdings ist die Form und die Anzahl der vorstehenden
Bereiche 14a nicht begrenzt, und sie können an
dem Innenumfang des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 angeordnet
werden (nicht dargestellt).
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Wie
in der vergrößerten Ansicht Y in gestrichelten
Linien in 11a dargestellt, kann die Querschnittsform
der Spitze des vorstehenden Bereichs 14a verjüngt
sein. In einem solchen Fall ist die Fläche des vorstehenden
Bereichs 14a, der mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in
Kontakt kommt, kleiner, wodurch eine breitere Haftoberfläche
der Schichtdicke "r" erhalten wird.
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Der
vorstehende Bereich 14a ist so ausgebildet, dass er die
Schichtdicke "r" wie in 12 dargestellt
aufweist, wodurch eine feste Schichtdicke "r" aufrechterhalten wird.
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Die
gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform können
auch in dieser dritten Ausführungsform erreicht werden,
und der metallische Verstärkungsring 13 und der
kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 werden durch
die in 4 dargestellten Verfahren miteinander
verbunden.
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Als
nächstes wird das modifizierte Beispiel der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 13a, 13b und 14 erläutert.
Die mit der ersten Ausführungsform gemeinsamen Bauteile
tragen die gleichen Bezugszeichen und werden hier nicht weiter erörtert.
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Die
magnetischen Kodierer 10 in den 13a, 13b und 14 gleichen
sich insofern, als dass vier vorstehende Bereiche 14a getrennt
voneinander an der äußeren und inneren Umfangseite des
kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 bereitgestellt
sind. Allerdings sind Form und Anzahl der vorstehenden Bereiche
nicht begrenzt.
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Wie
in der vergrößerten Ansicht Z mit der gestrichelten
Linie in 13a dargestellt kann die Querschnittsform
der Spitze des vorstehenden Bereichs 14a verjüngt
sein. In einem solchen Fall ist die Fläche des vorstehenden
Bereichs 14a, der mit dem metallischen Verstärkungsring 13 in
Kontakt kommt, kleiner, wodurch eine breitere Haftoberfläche
der Schichtdicke "r" erhalten wird.
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Der
vorstehende Bereich 14a ist so ausgebildet, dass er eine
Schichtdicke "r" wie in 14 dargestellt
erhält, wodurch eine Lage mit einer festen Dicke "r" aufrechterhalten
wird.
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Der
gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform kann in
diesem modifizierten Beispiel erreicht werden.
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Als
nächstes wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 15 erläutert
werden.
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Der
magnetische Kodierer 10 in den ersten bis dritten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bildet einen axialen Kodierer, jedoch
kann sich der magnetische Kodierer in dieser Ausführungsform
von den obigen Kodierern unterscheiden und einen radialen Kodierer
bilden.
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Der
metallische Verstärkungsring 13 weist einen zylindrischen
Bereich 13d auf, der in der äußeren Umfangsseite
eines Drehseitenbauteils 4' eingepasst und befestigt ist,
sowie einen inneren Flanschabschnitt 13e, der integral
mit einem Ende des zylindrischen Bereichs 13d verbunden
ist. Der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 ist
zylindrisch ausgebildet und kann von außen in den zylindrischen
Bereich 13d des metallischen Verstärkungsrings 13 eingepasst
werden, und der magnetische Kodierer 10 ist derart ausgebildet,
dass der metallische Verstärkungsring 13 und der
kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14 dadurch aneinander
befestigt und integriert werden, dass der kreisförmige
Mehrfachpolmagnet 14 von außen in den zylindrischen
Bereich 13 durch die Haftmittellage 15 eingefügt
wird. Der magnetische Kodierer 10 erfasst die Rotation
zusammen mit dem magnetischen Sensor 9, der in der radialen Richtung
eng gegenüber liegt.
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Gemäß dem
magnetischen Kodierer 10 in 15 ist
der vorstehende Bereich 14a wie eine Wand auf der Innenseite
entlang der Umfangsrichtung des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 ausgebildet,
um die Schichtdicke "r" der Haftmittellage aufzuweisen.
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Diese
Ausführungsform weist die gleichen Effekte wie die erste
Ausführungsform auf.
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Der
vorstehende Bereich 14a ist in dieser Ausführungsform
nicht darauf begrenzt, auf der Innenseite entlang der Umfangsrichtung
des kreisförmigen Mehrfachpolmagnets 14 bereitgestellt
zu werden. Es versteht sich, dass der axiale Kodierer, der in der
ersten Ausführungsform und ihren modifizierten Beispielen
(2–9), in der
zweiten Ausführungsform und ihren modifizierten Beispielen (10–12) und
in der dritten Ausführungsform und ihren modifizierten
Beispielen (13a, 13b, 14)
beschrieben worden ist, auch für einen radialen Kodierer
verwendet werden kann.
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Beispielsweise
kann der vorstehende Bereich 14a partiell vorgesehen werden
(4b), oder die Quer schnittsform der Spitze des
vorstehenden Bereichs 14a kann verjüngt sein (5a, 5b, 6,
vergrößerte Ansicht Y in 11a,
vergrößerte Ansicht Z in 13a).
Oder eine Mehrzahl von vorstehenden Bereichen 14a entlang
der axialen Umfangsrichtung kann mit Abstand dazwischen entlang der
Umfangsrichtung vorgesehen werden (11a, 13a), die Haftfläche 14b kann
verjüngt sein (7a, 7b),
oder der Eingriffsabschnitt kann so ausgebildet werden, dass er
um den Rand des zylindrischen Bereichs 13d des metallischen
Verstärkungsrings 13 (8, 9)
herum läuft.
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Es
versteht sich, dass die Form des vorstehenden Bereichs 14a nicht
auf die in den Figuren dargestellte Form begrenzt ist, dass sich
das Anwendungsbeispiel des magnetischen Kodierers nicht auf die
oben angeführten Ausführungsformen beschränkt,
dass der magnetische Kodierer für ein Lager, eine Lagerbaugruppe
oder eine Drehwelle (Antriebswelle) an einem rotierenden Bauteil
angewendet werden kann, dessen Rotation erfasst werden soll, so
lange das Polrad an einem Drehseitenbauteil angebracht ist und zusammen
mit einem für ein stationäres Seitenbauteil bereitgestellten
magnetischen Sensor einen magnetischen Kodierer bildet. Darüber hinaus
kann der kreisförmige Mehrfachpolmagnet 14, obgleich
er praktischerweise nach seiner Integration in den metallischen
Verstärkungsring 13 magnetisiert wird, auch vor
seiner Integration magnetisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-138597
A [0005]
- - JP 2005-233321 A [0005]