JPH0573524U - リング状部材の固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 リング状部材に発生する応力の低減を図るこ
とにより、リング状部材の外径等の寸法の縮小化を図る
ことのできるリング状部材の固定構造を提供する。 【構成】 円板状部材（回転板）１２の外周面１２ａ
に、リング状部材（リング状マグネット）１３を嵌合す
ることによって、同リング状部材１３を円板状部材１２
に固定するリング状部材の固定構造であって、円板状部
材１２の外周面１２ａ及びこの外周面１２ａに嵌合する
リング状部材１３の内周面１３ａは、円板状部材１２の
軸線を中心線とする円錐面状に形成し、円板状部材１２
には、リング状部材１３が外周面１２ａに沿って径の小
さくなる方向に移動するのを阻止するように弾性的な力
を発する弾性保持部材１２ｃを設けた構成になってい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、円板状部材の外周面に、リング状部材を嵌合することによって、 同リング状部材を前記円板状部材に固定するリング状部材の固定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のリング状部材の固定構造としては、例えば回転センサのロータ に適用されたものとして、図７〜図９に示すものが知られている。すなわち、ロ ータ１は、回転軸２を回転中心とする回転板（円板状部材）３の外周にリング状 マグネット（リング状部材）４を嵌合したものである。

【０００３】 回転板３は、樹脂で円板状に形成されたものであり、インサート成形により回 転軸２及びリング状マグネット４を確実に連結するようになっている。リング状 マグネット４は、周方向に所定の間隔をおいて多極に着磁されたものであり、上 記回転センサは、回転軸２を中心として回転するリング状マグネット４の磁極の 変化を捕えることによって回転速度を検出するようになっている。そして、回転 板３及びこれに嵌合するリング状マグネット４によってリング状部材の固定構造 が構成されている。

【０００４】 また、リング状部材の固定構造としては、図１０に示すように、回転板３の外 周面にＶ字状の溝３ａを形成し、この溝３ａに嵌合するようにリング状マグネッ ト４の内周面にＶ字状の凸条４ａを形成し、これによって回転板３とリング状マ グネット４とを確実に連結するように構成したものもある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記のような従来のリング状部材の固定構造においては、回転板３ が樹脂で形成されているので、同回転板３の線熱膨脹係数がリング状マグネット ４の線熱膨脹係数より遥かに大きく、したがって温度の上昇に伴ってリング状マ グネット４に引張応力が発生するという欠点がある。このため、リング状マグネ ット４は上記引張応力に十分耐えられるものにしなければならず、この結果、リ ング状マグネット４の外径、厚さ等の寸法が大きくなってしまうという問題があ った。

【０００６】 この考案は上述した問題を解消するためになされたもので、その目的は、リン グ状部材に発生する応力の低減を図ることにより、リング状部材の外径等の寸法 の縮小化を図ることのできるリング状部材の固定構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために請求項１に記載の考案は、円板状部材の外周面に、 リング状部材を嵌合することによって、同リング状部材を前記円板状部材に固定 するリング状部材の固定構造であって、前記円板状部材の外周面及びこの外周面 に嵌合する前記リング状部材の内周面は、円板状部材の軸線を中心線とする円錐 面状に形成し、前記円板状部材には、前記リング状部材が前記外周面に沿って径 の小さくなる方向に移動するのを阻止するように弾性的な力を発する弾性保持部 材を設けたことを特徴としている。

【０００８】 また、請求項２に記載の考案は、円板状部材の外周面に、リング状の部材を嵌 合することによって、同リング状部材を前記円板状部材に固定するリング状部材 の固定構造であって、前記円板状部材には、軸方向に貫通する孔を周方向に所定 の間隔をおいて複数設け、これらの隣合う孔と孔とをつなぐ連結部は、前記円板 状部材の軸心から放射方向に延びる法線に対して斜めに形成したことを特徴とし ている。

【０００９】

【作用】

上記のように構成された請求項１に記載のリング状部材の固定構造においては 、円板状部材の熱膨脹係数の方がリング状部材の熱膨脹係数より大きい場合には 、常温からの温度の上昇に伴って、リング状部材が円板状部材の外周面に沿って 径の小さくなる方向に弾性的な力に逆らいながら移動する。すなわち、円板状部 材の外径の増加量の方がリング状部材の内径の増加量よりも大きいので、リング 状部材が円板状部材の外周面に沿って径の小さくなる方向に相対的に移動する。 このため、リング状部材には、引張応力がほとんど発生することがなく、しかも 弾性保持部材からの弾性力によって、リング状部材と円板状部材との連結状態が 確実に維持される。

【００１０】 また、常温から温度が降下するような場合、例えば寒冷地で使用するような場 合には、円板状部材の外径の減少量の方がリング状部材の内径の減少量よりも大 きいので、リング状部材が弾性保持部材からの弾性力によって円板状部材の外周 面に沿って径の大きくなる方向に移動する。したがって、この場合には、リング 状部材と円板状部材との間に隙間があくことがなく、リング状部材と円板状部材 との連結状態が確実に維持される。もちろん、リング状部材に圧縮応力が発生す ることもない。

【００１１】 さらに、円板状部材の熱膨脹係数の方がリング状部材の熱膨脹係数より小さい 場合には、上述した作用と逆に、温度の上昇に伴って、リング状部材が円板状部 材の外周面に沿って径の大きくなる方向に移動し、温度の下降に伴って、リング 状部材が円板状部材の外周面に沿って径の小さくなる方向に移動する。

【００１２】 次に、請求項２に記載のリング状部材の固定構造においては、連結部が法線に 対して斜めに形成されているので、この連結部が外周面に加わる力に対してバネ の働きをする。このため、円板状部材の熱膨脹係数の方がリング状部材の熱膨脹 係数より大きい場合には、常温からの温度の上昇に伴って、円板状部材の外径の 増加量の方がリング状部材の内径の増加量よりも例えば寸法ｄｘだけ大きくなる が、上記連結部がたわむ（すなわち法線に対する連結部の傾きが大きくなる）こ とによって上記寸法ｄｘを吸収する。したがって、リング状部材には、引張応力 がほとんど発生しない。

【００１３】 また、常温から温度が降下するような場合、例えば寒冷地で使用するような場 合には、円板状部材の外径の減少量の方がリング状部材の内径の減少量よりも例 えば寸法ｄｘ´だけ大きくなって、円板状部材とリング状部材との間に隙間が発 生しようとするが、上記連結部が伸びる（すなわち法線に対する連結部の傾きが 小さくなる）ことによって上記寸法ｄｘ´を吸収する。したがって、円板状部材 とリング状部材との間に隙間が生じることがなく、円板状部材とリング状部材と の連結状態が維持される。

【００１４】 さらに、円板状部材の熱膨脹係数の方がリング状部材の熱膨脹係数より小さい 場合には、上述した作用と逆に、温度の上昇に伴って、円板状部材の外径の増加 量の方がリング状部材の内径の増加量よりも小さくなって連結部が伸び、温度の 下降に伴って、円板状部材の外径の減少量の方がリング状部材の内径の減少量よ りも小さくなって連結部がたわむ。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の第１実施例及び第２実施例を図１〜図６を参照して説明する 。まず、図１〜図４を参照して第１実施例を説明する。ただし、図７〜図９に示 す従来例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

【００１６】 図１及び図２に示すように、ロータ１１は、回転軸２を回転中心とする回転板 （円板状部材）１２の外周にリング状マグネット（リング状部材）１３を嵌合し たものである。回転板１２は、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂 で円板状に形成されたものであり、インサート成形により金属製の回転軸２と一 体に密着するように形成されている。回転板１２の外周面１２ａは、回転軸２の 軸心を中心線とする円錐面状に形成されており、外周面１２ａの小径側の板面１ ２ｂには、周方向に一定の間隔をおいて４つの弾性保持部材１２ｃが一体に形成 されている。

【００１７】 弾性保持部材１２ｃは、図３に示すように、板面１２ｂ上から円弧を描くよう にして突出し、その先端面１２ｄが外周面１２ｂの側方位置に達しており、特に 先端面１２ｄに略垂直に作用する外力によって弾性的にたわみ、これによって反 力として弾性的な力を発するようになっている。先端面１２ｄは、回転軸２の軸 線に対して略垂直に形成されている。

【００１８】 リング状マグネット１３は、周方向に所定の間隔をおいて多極に着磁されたも のであり、その内周面１３ａは、上記回転板１２の外周面１２ａに嵌合するよう に円錐面状に形成されている。そして、リング状マグネット１３は、図３に示す ように、その一方の端面１３ｂが上記弾性保持部材１２ｃの先端面１２ｄに当接 するようになっており、同先端面１２ｄから発せられる弾性的な力によって、内 周面１３ａが回転板１２の外周面１２ａに密着して、同外周面１２ａに確実に連 結するようになっている。

【００１９】 上記のように回転板１２とリング状マグネット１３で構成されたリング状部材 の固定構造においては、回転板１２が樹脂で形成されているため、同回転板１２ の熱膨脹係数の方がリング状マグネット１３の熱膨脹係数より大きい。このため 温度が常温から上昇するような場合、例えば回転板１２及びリング状マグネット １３を有する回転計をエンジン等に設けた場合には、図４に示すように、リング 状マグネット１３が、弾性保持部材１２ｃからの弾性力に抗しながら回転板１２ の外周面１２ａに沿って径の小さくなる方向に移動する。

【００２０】 すなわち、温度の上昇に伴い、回転板１２の外周面１２ａの径の増加量の方が リング状マグネット１３の内周面１３ａの径の増加量よりも大きいので、リング 状マグネット１３が回転板１２の外周面１２ａに沿って径の小さくなる方向に相 対的に移動する。このため、リング状マグネット１３には、引張応力がほとんど 発生することがなく、弾性保持部材１２ｃからの弾性力によって、リング状マグ ネット１３と回転板１２との連結状態が確実に維持される。

【００２１】 また、温度が常温から降下するような場合、例えば常温で組み立てたものを寒 冷地で使用するような場合には、回転板１２の外周面１２ａの径の減少量の方が リング状マグネット１３の内周面１３ａの径の減少量よりも大きいので、リング 状マグネット１３が弾性保持部材１２ｃから弾性力を受けて回転板１２の外周面 １２ａに沿って径の大きくなる方向に移動する。したがって、この場合には、リ ング状マグネット１３と回転板１２との間に隙間があくことがなく、リング状マ グネット１３と回転板１２との連結状態が確実に維持される。もちろん、リング 状マグネット１３に圧縮応力が発生することもない。

【００２２】 さらに、回転板１２を樹脂で形成していない場合には、回転板１２の熱膨脹係 数の方がリング状マグネット１３の熱膨脹係数より小さい場合があり、この場合 には、上述した作用と逆に、温度の上昇に伴って、リング状マグネット１３が回 転板１２の外周面１２ａに沿って径の大きくなる方向に移動し、温度の下降に伴 って、リング状マグネット１３が回転板１２の外周面１２ａに沿って径の小さく なる方向に移動する。

【００２３】 上記のように構成されたリング状マグネットの固定構造によれば、回転板１２ とリング状マグネット１３との熱膨脹係数が異なる場合に、温度差によって回転 板１２の外周面１２ａの径とリング状マグネット１３の内周面１３ａの径とに違 いが生じるが、この径の違いを、リング状マグネット１３が円錐面状の回転板１ ２の外周面１２上を移動することによって吸収することができる。したがって、 リング状マグネット１３に生じる引張応力又は圧縮応力の低減を図ることができ るので、これらの応力の低減分に相当する分だけ、リング状マグネット１３の肉 厚を薄くして、同リング状マグネット１３の強度の低減を図ることができる。す なわち、リング状マグネット１３の外径等の寸法の縮小化を図ることができる。

【００２４】 なお、上記実施例においては、弾性保持部材１２ｃを回転板１２と一体のもの で構成したが、この弾性保持部材１２ｃを回転板１２と別体のもので構成しても よいことはいうまでもない。その場合、弾性保持部材１２ｃをねじ等によって回 転板１２に着脱自在に設けるようにしてもよく、また、溶接等により回転板１２ に固定するようにしてもよい。さらに、回転板１２は樹脂で成形することに限ら ず、金属やその他の材料で形成してもよいことはいうまでもない。また、リング 状部材としてリング状マグネット１３を示したが、リング状のものであればマグ ネットに限るものではないことはいうまでもない。

【００２５】 次に、図５及び図６を参照してこの考案の第２実施例を説明する。ただし、図 １及び図２に示す構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を省略 する。図５及び図６に示すリング状部材の固定構造が図１及び図２に示すリング 状部材の固定構造と異なる点は、回転板及びリング状マグネットの構成が異なる 点である。

【００２６】 すなわち、ロータ２１は、図５及び図６に示すように、回転軸２を回転中心と する回転板（円板状部材）２２の外周にリング状マグネット（リング状部材）２ ３を嵌合したものである。回転板２２は、ナイロン、ポリフェニレンサルファイ ド等の樹脂で円板状に形成されたものであり、インサート成形により金属製の回 転軸２及びリング状マグネット２３と一体に密着するように形成されている。回 転板２２には、外周面２２ａに沿って、周方向に一定の間隔をおいて４つの円弧 状の長孔２２ｂが形成されている。

【００２７】 長孔２２ｂは、回転板２２を軸方向に貫通するものであり、これらの長孔２２ ｂと長孔２２ｂとの間には、長孔２２ｂ同士を連結する連結部２２ｃが形成され ている。連結部２２ｃは、回転軸２の軸心から放射する法線に対して斜めに傾斜 されており、回転板２２の外周面２２ａに作用する力に対して、傾斜角度を変え ることによってバネの働きをするようになっている。リング状マグネット２３は 、周方向に所定の間隔をおいて多極に着磁されたものであり、その内周面２３ａ がインサート成形により回転板２２の外周面２２ａに確実に連結されている。

【００２８】 上記のように回転板２２とリング状マグネット２３で構成されたリング状部材 の固定構造においては、連結部２２ｃが法線に対して斜めに形成されていてバネ の働きをするので、回転板２２の熱膨脹係数の方がリング状マグネット２３の熱 膨脹係数より大きい場合には、常温からの温度の上昇に伴って、回転板２２の外 周面２２ａの径の増加量の方がリング状マグネット２３の内周面２３ａの径の増 加量よりも例えば寸法ｄｘだけ大きくなるが、上記連結部２２ｃがたわむ（すな わち法線に対する連結部２２ｃの傾きが大きくなる）ことによって上記寸法ｄｘ を吸収する。したがって、リング状マグネット２３には、引張応力がほとんど発 生しない。

【００２９】 また、常温から温度が降下するような場合、例えば寒冷地で使用するような場 合には、回転板２２の外周面２２ａの径の減少量の方がリング状マグネット２の 内周面の径の減少量よりも例えば寸法ｄｘ´だけ大きくなって、回転板２２とリ ング状マグネット２３との間に隙間が発生しようとするが、上記連結部２２ｃが 伸びる（すなわち法線に対する連結部２２ｃの傾きが小さくなる）ことによって 上記寸法ｄｘ´だけ、外周面２２ａの径が増加する。したがって、回転板２２と リング状マグネット２３との間に隙間が生じることがなく、回転板２２とリング 状マグネット２３との連結状態が維持される。

【００３０】 さらに、回転板２２の熱膨脹係数の方がリング状マグネット２３の熱膨脹係数 より小さい場合には、上述した作用と逆に、温度の上昇に伴って、回転板２２の 外周面２２ａの径の増加量の方がリング状マグネット２３の内周面２３ａの径の 増加量よりも小さくなるので、連結部２２ｃが伸びる。また、温度の下降に伴っ て、回転板２２の外周面２２ａの径の減少量の方がリング状マグネット２３の内 周面２３ａの径の減少量よりも小さくなるので、連結部２２ｃがたわむ。

【００３１】 上記のように構成されたリング状マグネットの固定構造によれば、回転板２２ とリング状マグネット２３との熱膨脹係数が異なる場合に、温度差によって回転 板２２の外周面２２ａの径とリング状マグネット２３の内周面２３ａの径とに違 いが生じるが、この径の違いを、連結部２２ｃがたわんだり伸びたりすることに より吸収することができる。したがって、リング状マグネット２３に生じる引張 応力又は圧縮応力の低減を図ることができ、これらの応力の低減分に相当する分 だけ、リング状マグネット２３の肉厚を薄くして、同リング状マグネット２３の 強度の低減を図ることができる。すなわち、リング状マグネット２３の外径等の 寸法の縮小化を図ることができる。

【００３２】 なお、上記実施例においては、回転板２２をインサート成形によりリング状マ グネット２３と一体に密着するように構成したが、圧入等により回転板２２にリ ング状マグネット２３を固定するように構成してもよい。また、回転板２２は樹 脂で成形することに限らず、金属やその他の材料で形成してもよいことはいうま でもない。さらに、リング状部材としてリング状マグネット２３を示したが、リ ング状のものであればマグネットに限るものではないことはいうまでもない。

【００３３】

【考案の効果】

請求項１に記載の考案によれば、円板状部材とリング状部材との熱膨脹係数が 異なる場合に、温度差によって円板状部材の外径とリング状部材の内径とに違い が生じるが、この径の違いを、リング状部材が円板状部材の円錐面状の外周面上 を移動することによって吸収することができる。したがって、リング状部材に生 じる引張応力又は圧縮応力の低減を図ることができるので、これらの応力の低減 分に相当する分だけ、リング状部材の肉厚を薄くして、同リング状部材の強度の 低減を図ることができる。すなわち、リング状部材の外径等の寸法の縮小化を図 ることができる。

【００３４】 また、請求項２に記載の考案によれば、円板状部材とリング状部材との熱膨脹 係数が異なる場合に、温度差によって円板状部材の外径とリング状部材の内径と に違いが生じるが、この径の違いを、連結部がたわんだり伸びたりすることによ り吸収することができる。したがって、リング状部材に生じる引張応力又は圧縮 応力の低減を図ることができ、これらの応力の低減分に相当する分だけ、リング 状部材の肉厚を薄くして、同リング状部材の強度の低減を図ることができる。す なわち、リング状部材の外径等の寸法の縮小化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例として示したリング状部
材の固定構造の平面図。

【図２】同リング状部材の固定構造を示す断面図。

【図３】同リング状部材の固定構造を示す要部断面図。

【図４】同リング状部材の固定構造の作用を示す要部断
面図。

【図５】この考案の第２実施例として示したリング状部
材の固定構造の平面図。

【図６】同リング状部材の固定構造を示す断面図。

【図７】従来例として示したリング状部材の固定構造の
平面図。

【図８】同リング状部材の固定構造を示す断面図。

【図９】同リング状部材の固定構造を示す要部断面図。

【図１０】同リング状部材の固定構造の他の例を示す要
部断面図。

【符号の説明】

１２、２２ 円板状部材（回転板） １２ａ、２２ａ 外周面 １２ｃ 弾性保持部材 １３、２３ リング状部材（リング状マグネット） １３ａ、２３ａ 内周面 ２２ｂ 孔（長孔） ２２ｃ 連結部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状部材の外周面にリング状部材を嵌
   合することによって、同リング状部材を前記円板状部材
   に固定するリング状部材の固定構造であって、前記円板
   状部材の外周面及びこの外周面に嵌合する前記リング状
   部材の内周面は、円板状部材の軸線を中心線とする円錐
   面状に形成し、前記円板状部材には、前記リング状部材
   が前記外周面に沿って径の小さくなる方向に移動するの
   を阻止するように弾性的な力を発する弾性保持部材を設
   けたことを特徴とするリング状部材の固定構造。
2. 【請求項２】 円板状部材の外周面にリング状の部材を
   嵌合することによって、同リング状部材を前記円板状部
   材に固定するリング状部材の固定構造であって、前記円
   板状部材には、軸方向に貫通する孔を周方向に所定の間
   隔をおいて複数設け、これらの隣合う孔と孔とをつなぐ
   連結部は、前記円板状部材の軸心から放射方向に延びる
   法線に対して斜めに形成したことを特徴とするリング状
   部材の固定構造。