KR20150130912A

KR20150130912A - 수동 펄스 발생 장치

Info

Publication number: KR20150130912A
Application number: KR1020150058772A
Authority: KR
Inventors: 도시오 미조구치; 가즈오 고바야시
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2015-11-24
Also published as: CN105091916B; CN105091916A; TW201546599A; JP6382573B2; CN204649213U; TWI534586B; JP2015219997A

Abstract

본 발명의 과제는, 회전체를 회전시켰을 때 명확한 클릭감을 얻을 수 있음과 함께, 내구성이 우수한 클릭 기구를 구비한 수동 펄스 발생 장치를 제공하는 것이다.
그의 해결 수단으로서, 수동 펄스 발생 장치의 센서 유닛(10)에 있어서, 수동 조작에 의하여 회전체(6)를 회전시키면, 이러한 회전을 센서부(8)에 의하여 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시킨다. 또한 회전체(6)와 지지체(200) 사이에는 클릭 기구(7a)가 설치되어 있다. 클릭 기구(7a)에 있어서, 클릭 기어(63)의 톱니(633)와 걸림 결합되는 접촉 부재(70)는 샤프트(71)이고, 샤프트(71)는 코일 스프링(76)을 포함하는 스프링 부재(75)에 의하여 클릭 기어(63)의 외주면(630)에 가압되어 있다. 샤프트(71)는 톱니(633)의 폭 이상의 길이를 갖고, 톱니(633)의 폭 전체에 접촉하고 있다.

Description

수동 펄스 발생 장치 {MANUAL PULSE GENERATION APPARATUS}

본 발명은 수동 조작에 의하여 펄스를 발생시키는 수동 펄스 발생 장치에 관한 것이다.

머시닝 센터 등의 수치 제어 공작 기계에 대한 가공 조건의 설정이나, 전자 기기에서의 동작 확인 등에 사용되는 수동 펄스 발생 장치는, 수동 조작으로 다이얼 등의 회전체를 회전시켰을 때, 그 회전 각도에 대응하여 펄스를 발생시킨다. 이러한 수동 펄스 발생 장치에 있어서, 회전체에 대해서는 클릭 기구가 설치되어 있어, 회전체에 조작감의 향상이나, 회전체의 정지 위치의 제어 등이 행해진다. 이러한 클릭 기구로서, 자석 사이의 자기력을 이용한 구성이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 참조). 또한 회전체에 설치한 클릭 기어에 볼을 접촉시킨 구성이 제안되어 있다(특허문헌 3 참조).

일본 특허 공개 평10-113837호 공보 일본 실용신안 출원 공개 평4-55727호 공보 일본 실용신안 출원 공개 평2-110817호 공보

그러나 특허문헌 1, 2에 기재된 구성과 같이 자석 사이의 자기력을 이용했을 경우에는, 자기력이 연속하여 변화하기 때문에 명확한 클릭감을 얻는 것이 곤란하다. 또한 특허문헌 3에 기재된 구성과 같이 클릭 기어에 볼을 접촉시킨 구성에서는, 톱니부와 볼이 점 접촉이기 때문에 톱니부의 마모가 빨라, 사용하는 동안에 클릭감이 저하되거나 하는 등의 문제가 발생하기 쉽다. 특히 수동 펄스 발생 장치에 있어서는, 클릭 동작을 빈번히 발생시키기 때문에 클릭 기구에는 충분한 내구성이 요구되지만, 특허문헌 3에 기재된 구성에서는, 충분한 내구성을 얻는 것이 곤란하다.

이상의 문제점을 감안하여 본 발명의 과제는, 회전체를 회전시켰을 때 명확한 클릭감을 얻을 수 있음과 함께, 내구성이 우수한 클릭 기구를 구비한 수동 펄스 발생 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 지지체와, 상기 지지체에 회전 가능하게 지지되고 수동 조작에 의하여 회전되는 회전체와, 상기 회전체의 회전을 검출하는 센서부를 갖고, 상기 센서부에서의 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시키는 수동 펄스 발생 장치에 있어서, 상기 회전체와 상기 지지체 사이에는, 상기 회전체측에서 외주면에 복수의 톱니가 둘레 방향으로 배열되는 클릭 기어, 상기 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되어 상기 톱니에 접촉하는 접촉부를 구비한 접촉 부재, 및 상기 접촉 부재를 상기 클릭 기어의 외주면에 가압하는 스프링 부재를 구비한 클릭 기구가 설치되고, 상기 지지체에는 상기 스프링 부재의 스프링압을 조정하는 스프링압 조정 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 수동 조작에 의하여 회전체를 회전시키면, 이러한 회전을 센서부에 의하여 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시킨다. 또한 회전체와 지지체 사이에는 클릭 기구가 설치되어 있기 때문에 회전체를 소정의 각도 위치에서 정지시킬 수 있다. 또한 클릭 기어의 톱니와 걸림 결합되는 것이, 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되어 톱니에 접촉하는 접촉부를 구비한 접촉 부재이기 때문에 톱니에 대한 접촉 면적이 넓다. 따라서 클릭감을 확실하게 얻을 수 있음과 함께, 톱니의 마모 등을 억제할 수 있다. 또한 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장된 접촉부를 클릭 기어에 접촉시키는 구성의 경우에는 특히 접촉압을 적정하게 설정할 필요가 있는데, 스프링압 조정 기구를 설치하면 접촉압을 적정하게 설정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 접촉 부재는 상기 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되는 둥근 막대형 샤프트인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 샤프트가 어떠한 방향을 향하고 있는 경우에도 외주면(접촉부)가 톱니에 접촉하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 접촉부는 상기 톱니의 상기 축선 방향의 폭 이상의 길이를 갖고, 상기 톱니의 상기 축선 방향 전체에 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 접촉부가 톱니의 축선 방향의 일부에 접촉하는 경우보다 톱니에 대한 접촉 면적이 넓다. 따라서 톱니의 마모 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스프링압 조정 기구는, 상기 스프링 부재의 휨 방향으로 이동 가능하게 상기 지지체측에 보유 지지된 나사 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 클릭 기구에 있어서의 부하를 용이하게 조정할 수 있음과 함께, 클릭 기구의 조립도 용이하다.

본 발명에 있어서, 상기 스프링 부재는 코일 스프링이고, 당해 코일 스프링에 있어서의 상기 접촉 부재와 접촉하는 부분은, 당해 코일 스프링을 구성하는 선재의 단부가 상기 접촉 부재를 향하여 돌출되지 않은 단부면으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 코일 스프링과 접촉 부재의 걸림을 억제할 수 있으므로, 코일 스프링을 직접 접촉 부재에 접촉시킨 구조를 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 센서부는, 상기 회전체에 연동하여 회전하는 영구 자석과, 상기 지지체측에 보유 지지된 자기 센서 소자를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 광학식 센서와 달리, 센서부에 오일 등의 이물이 부착되었을 경우에도 영구 자석의 회전(회전체의 회전)을 적정하게 검출할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 센서부에서 검출되는 A상의 신호와 B상의 신호 레벨이 일치한 타이밍과, 상기 접촉 부재가 상기 복수의 톱니 중, 둘레 방향으로 인접하는 2개의 톱니 사이의 홈에 최대한 침입한 타이밍이 일치한 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 클릭 기구에 의하여 회전체가 정지한 상태에서 A상의 신호와 B상의 신호 레벨을 일치시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 회전체측에 있어서의 상기 영구 자석의 각도 위치, 상기 회전체측에 있어서의 상기 클릭 기어의 각도 위치 및 상기 접촉 부재의 각도 위치 중 적어도 한쪽을 조정하는 각도 위치 조정 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 클릭감이 얻어지는 타이밍과 펄스가 출력되는 타이밍을 맞출 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 회전체측에 있어서의 상기 영구 자석의 각도 위치 및 상기 지지체측에 있어서의 상기 자기 센서 소자의 각도 위치 중 적어도 한쪽을 조정하는 각도 위치 조정 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 회전체의 각도 위치와 펄스가 출력되는 타이밍을 맞출 수 있다.

본 발명에 따른 수동 펄스 발생 장치에 있어서는, 수동 조작에 의하여 회전체를 회전시키면, 이러한 회전을 센서부에 의하여 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시킨다. 또한 회전체와 지지체 사이에는 클릭 기구가 설치되어 있기 때문에 회전체를 소정의 각도 위치에서 정지시킬 수 있다. 또한 클릭 기어의 톱니와 걸림 결합되는 것이 샤프트이기 때문에 톱니에 대한 접촉 면적이 넓다. 따라서 클릭감을 확실하게 얻을 수 있음과 함께, 톱니의 마모 등을 억제할 수 있다. 또한 클릭 기어에 샤프트를 접촉시키는 구성의 경우에는 특히 접촉압을 적정하게 설정할 필요가 있는데, 스프링압 조정 기구를 설치하면 접촉압을 적정하게 설정할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치의 외관을 도시하는 설명도이다.
도 2는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 센서 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 센서 유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 자기 저항 소자의 설명도이다.
도 6은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 자기 저항 소자에서의 검출 신호 등의 설명도이다.
도 7은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 센서 유닛의 클릭 기구 등의 설명도이다.
도 8은 도 7에 도시하는 클릭 기구에 사용한 샤프트 홀더의 사시도이다.
도 9는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치에 사용한 센서 유닛의 영구 자석 등을 배면측으에서 본 사시도이다.

도면을 참조하여 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치를 설명한다.

(수동 펄스 발생 장치의 전체 구성)

도 1은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)의 외관을 도시하는 설명도이다. 도 2는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)의 분해 사시도이다. 또한 도 2 등에서는, 회전체(6)의 회전 중심 축선 L이 연장되어 있는 방향(회전 중심 축선 L 방향) 중 조작면측에 L1을 표시하고, 배면측에 L2를 표시하였다.

도 1 및 도 2에 도시하는 수동 펄스 발생 장치(1)에 있어서, 장치 본체(100)의 전방면에는, 수동 조작에 의하여 회전 조작이 행해지는 다이얼(14)이 설치되어 있고, 다이얼(14)의 둘레에는, 기준 위치나 극성을 나타내는 각인(129)이 새겨져 있다. 다이얼(14)은, 후술하는 회전축(61) 등과 함께 회전체(6)를 구성하고 있고, 회전체(6)는 하우징(11)이나 센서 케이스(52) 등의 지지체(200)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이 구성한 장치 본체(100)의 전방면이 조작면(110)이다.

장치 본체(100)의 전방면(조작면(110))에는, 출력되는 펄스의 속성 등을 전환하는 전환 손잡이(16a, 16b)와, 전환 손잡이(16a, 16b)에 대한 눈금 등이 새겨진 플레이트(121)가 설치되어 있다. 또한 장치 본체(100)의 하측 단부로부터는 케이블(17)이 인출되어 있다. 케이블(17)과 장치 본체(100)는 부시(174)를 통하여 접속되어 있다. 케이블(17)의 선단부에는 커넥터(173)가 설치되어 있고, 커넥터(173)는, 수동 펄스 발생 장치(1)로부터 펄스가 출력되는 기기(18)의 커넥터(181)와 결합된다. 수동 펄스 발생 장치(1)는 케이블(17)을 기기(18)에 접속한 상태에서 기기(18)로부터 전원이 공급된다.

수동 펄스 발생 장치(1)는 수동 조작으로 다이얼(14)을 회전시키면 펄스를 발생시킨다. 이러한 펄스는 케이블(17)을 통하여 머시닝 센터 등의 수치 제어 공작 기계나 전자 기기 등의 기기(18)에 대하여 출력되어, 기기(18)에서의 조건 설정이나 동작 확인 등에 사용된다. 본 실시 형태에 있어서, 기기(18)는 수치 제어 공작 기계이다. 전환 손잡이(16a, 16b)는, 예를 들어 수치 제어 공작 기계에 있어서의 X축, Y축, Z축의 선택용이나 감도의 선택용이다.

도 2에 도시한 바와 같이 하우징(11)은, 장치 본체(100)의 전방면측(조작면측 L1)을 구성하는 제1 하우징 부재(12)와, 장치 본체(100)의 배면측 L2를 구성하는 제2 하우징 부재(13)를 갖고 있다. 제1 하우징 부재(12)는 조작면측 L1에 위치하는 직사각형 전방판부(123)와, 전방판부(123)의 4개의 테두리로부터 배면측 L2로 돌출된 측판부(124)를 갖고 있다. 전방판부(123)에는, 다이얼(14)과 중첩되는 위치에 개구부(123a)가 형성되어 있음과 함께, 개구부(123a)의 둘레에는 원형 오목부(123b)가 형성되어 있다. 제2 하우징 부재(13)는 제1 하우징 부재(12)의 배면측 L2의 개구를 덮은 상태에서 나사(131)에 의하여 제1 하우징 부재(12)에 결합되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 하우징 부재(12) 및 제2 하우징 부재(13)는 어느 쪽도 수지제이지만, 금속제여도 된다.

제1 하우징 부재(12)와 제2 하우징 부재(13) 사이에는 센서 유닛(10)이나 회로 기판(15)이 배치되어 있고, 센서 유닛(10)은 원환형 패킹(3)을 사이에 두고 제1 하우징 부재(12)의 전방판부(123)에 나사(도시하지 않음) 등에 의하여 고정되어 있다. 회로 기판(15)은, 센서 유닛(10)에서의 검출 결과에 기초하여 생성한 펄스를 출력하기 위한 회로(도시하지 않음)가 구성되어 있고, 제1 하우징 부재(12)의 전방판부(123)에 나사(도시하지 않음) 등에 의하여 고정되어 있다. 회로 기판(15)에는, 전환 손잡이(16a, 16b)가 접속된 로터리 스위치(152a, 152b)가 탑재되어 있다. 또한 케이블(17)은 회로 기판(15)에, 예를 들어 커넥터(153, 172)를 통하여 접속되어 있다.

회전체(6)는 센서 유닛(10)으로부터 돌출된 회전축(61)과, 회전축(61)에 고정된 연결 부재(2)와, 연결 부재(2)에 대하여 나사(143, 144)에 의하여 고정된 다이얼(14)을 구비하고 있다. 회전축(61)은, 제1 하우징 부재(12)의 전방판부(123)에 형성된 개구부(123a)로부터 조작면측 L1로 돌출되고, 이러한 돌출 부분에 연결 부재(2)를 개재하여 다이얼(14)이 연결되어 있다. 따라서 조작면측 L1에서 다이얼(14)을 수동 조작에 의하여 회전시키면 회전축(61)이 회전한다. 센서 유닛(10)은 회전축(61)의 회전 각도를 검출하고, 검출 결과를 회로 기판(15)에 출력한다. 그 결과, 회로 기판(15)은 다이얼(14)의 회전에 상당하는 수의 펄스를 생성하여, 케이블(17)을 통하여 출력한다. 본 실시 형태에서는, 다이얼(14)의 둘레에는 100등분한 눈금이 새겨져 있고, 각인(129)을 지표로 하여 다이얼(14)의 눈금이 한 칸 나아갈 때마다 1펄스를 출력한다.

(센서 유닛(10)의 전체 구성)

도 3은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 센서 유닛(10)의 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 센서 유닛(10)의 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 센서 유닛(10)은, 조작면측 L1로 개구되는 컵형 센서 케이스(52)와, 센서 케이스(52)의 개구를 막도록 센서 케이스(52)에 결합된 센서 커버(51)와, 센서 케이스(52)에 고정된 샤프트 홀더(53)를 갖고 있고, 센서 케이스(52), 센서 커버(51) 및 샤프트 홀더(53)는, 도 1 등을 참조하여 설명한 하우징(11)과 함께 지지체(200)를 구성하고 있다.

센서 케이스(52)는 배면측 L2의 저판부(521)와, 저판부(521)의 외측 테두리로부터 조작면측 L1로 돌출된 원통형의 통형 동체부(522)를 갖고 있다. 센서 커버(51)는 수지제이고, 원통부(511)와, 원통부(511)의 배면측 L2의 단부 부근에서 직경 확장되는 원판부(512)를 갖고 있다. 원판부(512)에는, 둘레 방향으로 이격되는 2군데에 둘레 방향으로 원호형으로 연장되는 2개의 볼록부(513, 514)가 형성되어 있다. 원통부(511)의 내측에는, 원환형 베어링(55a, 55b)이 회전 축선 L 방향으로 이격되는 위치에 보유 지지되고, 이러한 베어링(55a, 55b)을 개재하여 회전축(61)이 지지체(200)(센서 커버(51))에 회전 가능하게 지지되어 있다.

센서 케이스(52)의 내측에 있어서, 회전축(61)에는, 클릭 기구(7a)를 구성하기 위한 원환상 클릭 기어(63)가 동심형으로 연결되어 있음과 함께, 클릭 기어(63)에 대하여 배면측 L2에서는, 자석 홀더(62)가 회전축(61)에 동심형으로 연결되어 있다. 클릭 기어(63) 및 자석 홀더(62)는, 도 1 등을 참조하여 설명한 다이얼(14) 등과 함께 회전체(6)를 구성하고 있다. 또한 연결 부재(2)는 회전축(61)의 전방측 단부가 들어맞는 원통부(22)와, 원통부(22)의 전단부에서 직경 확장되는 플랜지부(21)를 갖고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이 원통부(22)에 형성된 구멍(23)에는, 회전축(61)에 선단부가 맞닿도록 세트 나사(26)를 고정하고, 연결 부재(2)와 회전축(61)이 연결되어 있다. 회전축(61)의 외주면 중, 세트 나사(26)의 선단부가 접촉하는 개소는 평탄면(618)으로 되어 있다.

(센서부(8)의 구성)

도 5는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 자기 저항 소자(57)의 설명도이고, 도 5의 (a), (b)는 자기 저항 소자(57)의 일례를 도시하는 설명도 및 자기 저항 소자(57)의 감자기 패턴 일례를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 6은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 자기 저항 소자(57)에서의 검출 신호 등의 설명도이고, 도 6의 (a), (b), (c)는 자기 저항 소자(57)로부터 출력되는 신호의 설명도, A상의 직사각형 펄스의 설명도 및 B상의 직사각형 펄스의 설명도이다. 또한 이하의 설명에서는, 도 6의 (a)에 나타내는 신호의 1주기를 λ라고 하고, 이러한 1주기는 도 5의 (a)에 나타내는 N극과 N극의 거리(S극과 S극의 거리)에 상당한다.

센서 케이스(52)의 내측에는, 회전축(61)(회전체(6))의 회전을 검출하는 센서부(8)가 구성되어 있고, 본 실시 형태에 있어서, 센서부(8)는, 회전체(6)(자석 홀더(62))에 보유 지지된 원환형 영구 자석(65)과, 지지체(200)측에 보유 지지된 자기 센서 소자(56)에 의하여 구성되어 있다. 영구 자석(65)은 자석 홀더(62)에 대하여 고정 플레이트(64)를 개재하여 고정되어 있다. 영구 자석(65)의 외주면(650)은 둘레 방향으로 S극과 N극이 등각도 간격으로 교대로 형성되어 있다. 또한 지지체(200) 중, 센서 커버(51)에는 볼록부(513, 514)에 걸쳐지도록 센서 기판(54)이 고정되어 있고, 센서 기판(54)에는 소자 홀더(58)를 개재하여 자기 센서 소자(56)가 실장되어 있다. 이 상태에서 자기 센서 소자(56)는 영구 자석(65)의 외주면에 대향하고 있다.

본 실시 형태에 있어서, 자기 센서 소자(56)는 자기 저항 소자(57)이고, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 소자 기판(59)에는, 자기 저항막을 포함하는 감자기 패턴이 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 감자기 패턴은, A상의 신호를 생성하는 A상용 감자기 패턴(570A)과, A상용 신호에 대하여 위상이 1/4 주기 어긋난 B상의 신호를 생성하는 B상용 감자기 패턴(570B)을 구비하고 있다. 또한 A상용 감자기 패턴(570A)은 +A상용 감자기 패턴(570A+)과, +A상용 감자기 패턴(570A+)에 대하여 역상의 신호를 생성하는 -A상용 감자기 패턴(570A-)을 구비하고 있다. 또한 B상용 감자기 패턴(570B)은 +B상용 감자기 패턴(570B+)과, +B상용 감자기 패턴(570B+)에 대하여 역상의 신호를 생성하는 -B상용 감자기 패턴(570B-)을 구비하고 있다. 이로 인하여 소자 기판(59)에는 4개의 단자(572A+, 572A-, 572B+, 572B-)가 형성되어 있다. 또한 소자 기판(59)에는 급전선(573e, 573f) 및 접지선(574)이 형성되어 있고, 급전선(573e, 573f) 및 접지선(574)의 단부에는, 단자(572A+, 572A-, 572B+, 572B-)와 나란히 단자(572Vcce, 572Vccf, 572GND)가 형성되어 있다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 본 실시 형태의 자기 저항 소자(57)에 있어서, 예를 들어 +A상용 감자기 패턴(570A+)은 제1 세그먼트 S1(A+)과, 제1 세그먼트 S1(A+)에 대하여 둘레 방향 R(영구 자석과의 상대 이동 방향)의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 세그먼트 S2(A+)와, 제1 세그먼트 S1(A+)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제3 세그먼트 S3(A+)을 포함하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 세그먼트 S1(A+)은 제4 세그먼트 S4(A+)와, 제4 세그먼트 S4(A+)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/4 주기 이격되는 제5 세그먼트 S5(A+)를 포함하고 있다. 이로 인하여, 제2 세그먼트 S2(A+)는 제5 세그먼트 S5(A+)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되고, 제3 세그먼트 S3(A+)은 제4 세그먼트 S4(A+)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되어 있다. 이와 같이 구성한 +A상용 감자기 패턴(570A+)에 있어서, 제1 세그먼트 S1(A+), 제2 세그먼트 S2(A+), 제3 세그먼트 S3(A+) 및 제4 세그먼트 S4(A+)는 단자(572Vcce)와 단자(572GND) 사이에서 직렬로 접속되어 있다. 또한 제4 세그먼트 S4(A+)와 제5 세그먼트 S5(A+) 사이에 단자(572A+)가 전기적으로 접속되고, 제2 세그먼트 S2(A+)측에 단자(572Vcce)가 접속되며, 제3 세그먼트 S3(A+)측에 단자(572GND)가 접속되어 있다. 이와 같이 하여 +A상용 하프 브리지 회로가 구성되어 있다.

도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 제4 세그먼트 S4(A+)는 제1 절첩 패턴 R4-1과, 제1 절첩 패턴 R4-1에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 인접하는 제2 절첩 패턴 R4-2를 구비하고 있다. 또한 제5 세그먼트 S5(A+)는 제1 절첩 패턴 R5-1과, 제1 절첩 패턴 R5-1에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 인접하는 제2 절첩 패턴 R5-2를 구비하고 있다. 이러한 구성에 대응하여 제2 세그먼트 S2(A+)는, 제1 절첩 패턴 R5-1에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 절첩 패턴 R2-1과, 제2 절첩 패턴 R5-2에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 절첩 패턴 R2-2를 구비하고 있다. 또한 제3 세그먼트 S3(A+)은, 제1 절첩 패턴 R4-1에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제1 절첩 패턴 R3-1과, 제2 절첩 패턴 R4-2에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제2 절첩 패턴 R3-2를 구비하고 있다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 다른 감자기 패턴(-A상용 감자기 패턴(570A-), +B상용 감자기 패턴(570B+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-))도 +A상용 감자기 패턴(570A+)과 기본적인 구성이 동일하다.

보다 구체적으로는, -B상용 감자기 패턴(570B-)은 제1 세그먼트 S1(B-)과, 제1 세그먼트 S1(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 세그먼트 S2(B-)와, 제1 세그먼트 S1(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제3 세그먼트 S3(B-)을 포함하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 세그먼트 S1(B-)은 제4 세그먼트 S4(B-)와, 제4 세그먼트 S4(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/4 주기 이격되는 제5 세그먼트 S5(B-)를 포함하고 있다. 이로 인하여, 제2 세그먼트 S2(B-)는 제5 세그먼트 S5(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되고, 제3 세그먼트 S3(B-)은 제4 세그먼트 S4(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되어 있다. 이와 같이 구성한 -B상용 감자기 패턴(570B-)에 있어서, 제1 세그먼트 S1(B-), 제2 세그먼트 S2(B-), 제3 세그먼트 S3(B-) 및 제4 세그먼트 S4(B-)는 단자(572Vcce)와 단자(572GND) 사이에서 직렬로 접속되어 있다. 또한 제4 세그먼트 S4(B-)와 제5 세그먼트 S5(B-) 사이에 단자(572B-)가 전기적으로 접속되고, 제2 세그먼트 S2(B-)측에 단자(572Vcce)가 접속되며, 제3 세그먼트 S3(B-)측에 단자(572GND)가 접속되어 있다. 이와 같이 하여 -B상용 하프 브리지 회로가 구성되어 있다.

여기서, +A상용 감자기 패턴(570A+)과 -B상용 감자기 패턴(570B-)은, 각 세그먼트가 둘레 방향으로 교대로 배치되고, 예를 들어 제4 세그먼트 S4(A+)는 제4 세그먼트 S4(B-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/8 주기 이격되어 있다.

다음으로, +A상용 감자기 패턴(570A+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-)이 배치되어 있는 영역에 대하여 회전 중심 축선 L이 연장되어 있는 방향으로 인접하는 위치에 있어서, -A상용 감자기 패턴(570A-)은 제1 세그먼트 S1(A-)과, 제1 세그먼트 S1(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 세그먼트 S2(A-)와, 제1 세그먼트 S1(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제3 세그먼트 S3(A-)을 포함하고 있다. 제1 세그먼트 S1(A-)은 제4 세그먼트 S4(A-)와, 제4 세그먼트 S4(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/4 주기 이격되는 제5 세그먼트 S5(A-)를 포함하고 있다. 이로 인하여, 제2 세그먼트 S2(A-)는 제5 세그먼트 S5(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되고, 제3 세그먼트 S3(A-)은 제4 세그먼트 S4(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되어 있다. 이와 같이 구성한 -A상용 감자기 패턴(570A-)에 있어서, 제1 세그먼트 S1(A-), 제2 세그먼트 S2(A-), 제3 세그먼트 S3(A-) 및 제4 세그먼트 S4(A-)는 단자(572Vccf)와 단자(572GND) 사이에서 직렬로 접속되어 있다. 또한 제4 세그먼트 S4(A-)와 제5 세그먼트 S5(A-) 사이에 단자(572A-)가 전기적으로 접속되고, 제2 세그먼트 S2(A-)측에 단자(572Vccf)가 접속되며, 제3 세그먼트 S3(A-)측에 단자(572GND)가 접속되어 있다. 이와 같이 하여 -A상용 하프 브리지 회로가 구성되어 있다. 이와 같이 구성한 -A상용 감자기 패턴(570A-)에 있어서, 제4 세그먼트 S4(A-)와 +A상용 감자기 패턴(570A+)의 제5 세그먼트 S5(A+)는 둘레 방향 R로 같은 위치에 있지만, 단자(572A+, 572A-)가 접속되어 있는 측에서 보았을 때, 둘레 방향 R의 반대측에 위치한다. 이로 인하여, 단자(572A+, 572A-)로부터 출력되는 파형은 역상으로 된다.

다음으로, +A상용 감자기 패턴(570A+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-)이 배치되어 있는 영역에 대하여 회전 중심 축선 L이 연장되어 있는 방향으로 인접하는 위치에 있어서, +B상용 감자기 패턴(570B+)은 제1 세그먼트 S1(B+)과, 제1 세그먼트 S1(B+)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되는 제2 세그먼트 S2(B+)와, 제1 세그먼트 S1(B+)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되는 제3 세그먼트 S3(B+)을 포함하고 있다. 제1 세그먼트 S1(B+)은 제4 세그먼트 S4(B+)와, 제4 세그먼트 S4(B+)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/4 주기 이격되는 제5 세그먼트 S5(B+)를 포함하고 있다. 이로 인하여, 제2 세그먼트 S2(B+)는 제5 세그먼트 S5(B+)에 대하여 둘레 방향 R의 일방측 R1로 1/2 주기 이격되고, 제3 세그먼트 S3(B+)은 제4 세그먼트 S4(B+)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/2 주기 이격되어 있다. 여기서, +B상용 감자기 패턴(570B+)과 -A상용 감자기 패턴(570A-)은, 각 세그먼트가 둘레 방향으로 교대로 배치되고, 예를 들어 제4 세그먼트 S4(B+)는 제4 세그먼트 S4(A-)에 대하여 둘레 방향 R의 타방측 R2로 1/8 주기 이격되어 있다. 이와 같이 구성한 +B상용 감자기 패턴(570B+)에 있어서, 제1 세그먼트 S1(B+), 제2 세그먼트 S2(B+), 제3 세그먼트 S3(B+) 및 제4 세그먼트 S4(B+)는 단자(572Vccf)와 단자(572GND) 사이에서 직렬로 접속되어 있다. 또한 제4 세그먼트 S4(B+)와 제5 세그먼트 S5(B+) 사이에 단자(572B+)가 전기적으로 접속되고, 제2 세그먼트 S2(B+)측에 단자(572Vccf)가 접속되며, 제3 세그먼트 S3(B+)측에 단자(572GND)가 접속되어 있다. 이와 같이 하여 +B상용 하프 브리지 회로가 구성되어 있다. 이와 같이 구성한 +B상용 감자기 패턴(570B+)에 있어서, 제4 세그먼트 S4(B+)와 -B상용 감자기 패턴(570B+)의 제5 세그먼트 S5(B-)는 둘레 방향 R로 같은 위치에 있지만, 단자(572B+, 572B-)가 접속되어 있는 측에서 보았을 때, 둘레 방향 R의 반대측에 위치한다. 이로 인하여, 단자(572B+, 572B-)로부터 출력되는 파형은 역상으로 된다.

이와 같이 구성된 센서부(8)에 있어서, 회전체(6)(영구 자석(65))가 회전하면, 단자(572A+, 572A-)로부터 출력되는 신호의 차는, 도 6의 (a)에 실선으로 나타내는 A상의 신호(81a)이고, 단자(572B+, 572B-)로부터 출력되는 신호의 차는, 도 6의 (a)에 점선으로 나타내는 B상의 신호(81b)이다. 이러한 신호는, 센서 기판(54)에 실장된 반도체 장치, 또는 회로 기판(15)에 실장된 반도체 장치에 설치된 비교기 등에 의하여, 도 6의 (b)에 나타내는 A상의 직사각형 펄스(82a) 및 도 6의 (c)에 나타내는 B상의 직사각형 펄스(82b)로 변환되고, 직사각형 펄스(82a, 82b)는 케이블(17)을 통하여 출력된다.

이와 같이 하여 직사각형 펄스(82a, 82b)를 생성하는 데 있어서, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 자기 저항 소자(57)에 있어서, +A상용 감자기 패턴(570A+), -A상용 감자기 패턴(570A-), +B상용 감자기 패턴(570B+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-)은 각각, 둘레 방향 R로 1/2 주기 이격되는 제1 세그먼트 S1(제4 세그먼트 S4 및 제5 세그먼트 S5), 제2 세그먼트 S2 및 제3 세그먼트 S3을 갖고 있다. 이로 인하여, 자기 저항 소자(57)의 감자기 패턴의 보자력에 기인하여 검출 신호에 왜곡 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어 +A상용 감자기 패턴(570A+)에 있어서, 제1 세그먼트 S1(A+)을 구성하는 제4 세그먼트 S4(A+) 및 제5 세그먼트 S5(A+)가 N극과 대향할 때, 제2 세그먼트 S2(A+) 및 제3 세그먼트 S3(A+)이 S극과 대향하기 때문에, 자기 저항 소자(57)의 감자기 패턴의 보자력이 극성에 대하여 대칭이지 않거나 하는 등의 특성이 있더라도, 검출 신호에 왜곡 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한 제1 세그먼트 S1(제4 세그먼트 S4 및 제5 세그먼트 S5)의 양측에 제2 세그먼트 S2 및 제3 세그먼트 S3이 배치되어 있기 때문에, 자기 저항 소자(57)에 있어서, A상용 감자기 패턴(570A) 및 B상용 감자기 패턴(570B)을 배치한 영역의 둘레 방향 R의 치수를 짧게 할 수 있다.

(자기 실드 구조)

다시 도 2 및 도 3에 있어서, 본 실시 형태에서는, 센서부(8)에는 영구 자석(65)과 자기 센서 소자(56)를 사용했기 때문에, 센서부(8)에 대하여 적어도 배면측 L2에는 자기 실드체가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 센서 케이스(52)의 저판부(521)를 SPPC 등의 강재 등과 같은 자성 재료에 의하여 형성함으로써, 저판부(521)에 의하여, 센서부(8)을 배면측 L2에서 덮는 자기 실드체가 구성되어 있다. 여기서, 센서 케이스(52)에서는, 저판부(521)와 통형 동체부(522)가 일체이기 때문에, 센서 케이스(52) 전체가 자성 재료에 의하여 구성되어 있다. 따라서 센서부(8)는, 센서 케이스(52)의 통형 동체부(522)인 자기 실드체에 의하여 측방이 둘러싸여 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서, 센서 커버(51)는 수지제이다. 이로 인하여, 센서부(8)는 조작면측 L1에 대해서는 자기 실드체로 덮여 있지 않다.

(클릭 기구(7a) 및 스프링압 조정 기구(7b)의 구성)

도 7은 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 센서 유닛(10)의 클릭 기구(7a) 등의 설명도이고, 도 7의 (a), (b)는 클릭 기어(63) 등을 배면측 L2에서 본 사시도 및 클릭 기어(63) 등을 배면측 L2에서 본 배면도이다. 도 8은 도 7에 도시하는 클릭 기구(7a)에 사용한 샤프트 홀더(53)의 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 자석 홀더(62)는 원통부(621)와, 원통부(621)의 배면측 L2 단부에서 직경 확장된 제1 원판부(622)와, 제1 원판부(622)에 대하여 배면측 L2에서 직경 확장된 제2 원판부(623)를 갖고 있다. 제1 원판부(622)에 있어서, 직경 방향으로 관통되는 구멍(625)에는, 회전축(61)에 선단부가 맞닿도록 세트 나사(627)가 고정되고, 자석 홀더(62)와 회전축(61)이 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 회전축(61)의 외주면 중, 세트 나사(627)의 선단부가 접촉하는 부위는 평탄면(619)으로 되어 있다. 또한 자석 홀더(62)에 있어서, 제1 원판부(622)에는 클릭 기어(63)를 고정하기 위한 나사 구멍(622a)이 형성되고, 제2 원판부(623)에는 영구 자석(65)을 고정하기 위한 나사 구멍(623a)이 형성되어 있다.

제1 원판부(622)에 대하여 조작면측 L1에는 원환형 클릭 기어(63)가 중첩되어 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 클릭 기어(63)는 원환부(632)와, 원환부(632)의 외측 테두리로부터 조작면측 L1로 돌출된 측판부(631)를 갖고 있고, 측판부(631)의 외주면(630)에는 복수의 톱니(633) 및 홈(634)이 등각도 간격으로 형성되어 있다. 또한 원환부(632)에는 구멍(632a)이 형성되어 있고, 구멍(632a)을 통하여 자석 홀더(62)의 제1 원판부(622)의 나사 구멍(622a)에 나사(639)를 박음으로써, 클릭 기어(63)가 제1 원판부(622)에 고정되어 있다.

도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이 센서 커버(51)에 있어서 원판부(512)의 배면측 L2에는 수지제의 샤프트 홀더(53)가 설치되어 있고, 샤프트 홀더(53)와 클릭 기어(63) 사이에는, 클릭 기어(63)의 외주면(630)에 접촉하는 접촉 부재(70)와, 접촉 부재(70)를 클릭 기어(63)의 외주면(630)을 향하여 가압하는 스프링 부재(75)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 접촉 부재(70)는, 클릭 기어(63)의 회전 축선 L 방향으로 연장되어 톱니(633)에 접촉하는 접촉부(701)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 접촉 부재(70)는 회전 중심 축선 L 방향으로 연장되는 둥근 막대형 샤프트(71)이고, 외주면 중, 클릭 기어(63)측을 향하고 있는 부분에 의하여 접촉부(701)가 구성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 샤프트(71)는 금속제이다. 여기서, 샤프트(71)(접촉부(701))는 톱니(633)의 회전 중심 축선 L 방향의 폭 이상의 길이를 갖고 있고, 톱니(633)의 회전 중심 축선 L 방향 전체에 접촉하고 있다.

스프링 부재(75)는 코일 스프링(76)이고, 코일 스프링(76)에 있어서 샤프트(71)와 접촉하는 부분은, 코일 스프링(76)을 구성하는 선재의 단부가 샤프트(71)를 향하여 돌출되지 않은 단부면으로 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 샤프트(71) 및 코일 스프링(76)을 센서 커버(51)에 보유 지지시키는 데 있어서, 도 8에 도시하는 샤프트 홀더(53)가 사용되고 있다. 샤프트 홀더(53)는, 센서 커버(51)의 원판부(512)에 배면측 L2에서 중첩되는 연결판부(531)와, 연결판부(531)의 둘레 방향의 중앙으로부터 배면측 L2로 돌출된 각통부(535)를 갖고 있고, 각통부(535)에는 직경 방향으로 관통되는 원형 구멍(538)이 형성되어 있다. 또한 각통부(535)에 있어서, 직경 방향 내측에는 회전 중심 축선 L 방향으로 연장되는 샤프트 지지 구멍(537)이 형성되어 있고, 구멍(538)은 샤프트 지지 구멍(537)의 중앙 부분에 연결되어 있다. 연결판부(531)에는, 센서 커버(51)의 원판부(512)의 배면측 L2에서 돌출된 2개의 통형 돌기(516a, 516b)가 각각 들어맞는 절결(536a, 536b)이 형성되어 있다. 따라서 통형 돌기(516a, 516b)가 절결(536a, 536b)에 들어맞도록 센서 커버(51)의 원판부(512)에 샤프트 홀더(53)의 연결판부(531)을 중첩시킨 상태에서 통형 돌기(516a, 516b)에의 나사 고정이나 코오킹 등을 행하면, 센서 커버(51)에 샤프트 홀더(53)를 고정할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이 샤프트 지지 구멍(537)에는 샤프트(71)가 수용되고, 구멍(538)에는 코일 스프링(76)이 수용되어 있다. 또한 구멍(538)은, 샤프트(71)가 위치하는 측의 전방측 부분(538a)과, 샤프트(71)가 위치하는 측과는 반대측의 후방측 부분(538b)은 내경이 상이하고, 후방측 부분(538b)은 전방측 부분(538a)보다 내경이 큰 나사 구멍으로 되어 있다. 여기서, 코일 스프링(76)은 전방측 부분(538a)에 위치하고, 후방측 부분(538b)에는 세트 비스(539)가 고정되어 있다. 그 결과, 코일 스프링(76)은 샤프트(71)를 클릭 기어(63)의 외주면(630)을 향하여 가압한다. 이와 같이 하여 클릭 기구(7a)가 구성되어 있다.

또한 이하의 공정을 행하면, 코일 스프링(76)의 스프링압을 조정할 수 있다. 예를 들어 자석 홀더(62)를 개재하여 회전축(61)에 클릭 기어(63)를 설치한 후, 샤프트 지지 구멍(537)에 샤프트(71)를 수용한 상태에서 센서 커버(51)에 샤프트 홀더(53)를 고정한다. 다음으로, 샤프트 홀더(53)의 구멍(538)에 코일 스프링(76)을 삽입한 후, 직경 방향 외측으로부터 구멍(538)에 나사 부재인 세트 비스(539)를 고정한다. 여기서, 세트 비스(539)는 코일 스프링(76)(스프링 부재(75))의 휨 방향으로 이동 가능하게 지지체(200)측(샤프트 홀더(53))에 보유 지지된 나사 부재이다. 이로 인하여, 세트 비스(539)의 조임량을 조정하면 코일 스프링(76)의 스프링압을 조정할 수 있다. 이와 같이 하여 스프링압 조정 기구(7b)가 구성된다.

(영구 자석(65)에 대한 각도 위치 조정 기구(7c)의 구성)

도 9는 본 발명을 적용한 수동 펄스 발생 장치(1)에 사용한 센서 유닛(10)의 영구 자석(65) 등을 배면측 L2에서 본 사시도이다.

도 3, 도 4 및 도 9에 도시한 바와 같이 고정 플레이트(64)는 원환부(641)를 갖고 있음과 함께, 원환부(641)의 내측 테두리와 외측 테두리 사이에는 조작면측 L1을 향하여 돌출된 원환형 볼록부(642)가 형성되어 있다. 원환형 볼록부(642)의 외주측에 영구 자석(65)이 접착 등의 방법으로 고정되어 있다. 영구 자석(65)의 배면측 L2에는, 직경 방향 내측 및 배면측 L2를 향한 단차부(651)가 형성되어 있고, 단차부(651)에는, 고정 플레이트(64)의 원환부(641)의 외주측 단부가 접촉하고 있다. 원환부(641)에는, 볼록부(642)보다 직경 방향의 내측에 긴 구멍(643)이 둘레 방향으로 4군데에 형성되어 있다. 여기서, 긴 구멍(643)은 둘레 방향으로 연장되어 있다.

본 실시 형태에서는, 영구 자석(65)을 고정 플레이트(64)에 고정한 후, 고정 플레이트(64)를 자석 홀더(62)의 제2 원판부(623)에 고정할 때, 나사(694)를 배면측 L2로부터 긴 구멍(643)을 통하여 제2 원판부(623)의 나사 구멍(623a)에 고정한다. 여기서, 자석 홀더(62)의 제2 원판부(623)에는, 배면측 L2에 원형 볼록부(624)가 형성되어 있고, 볼록부(624)를 고정 플레이트(64)의 원환부(641)의 구멍(641a)에 들어맞게 한다. 그것에 의하여 고정 플레이트(64) 및 영구 자석(65)의 직경 방향의 위치 결정이 행해진다.

이와 같이 하여 고정 플레이트(64)를 자석 홀더(62)의 제2 원판부(623)에 고정할 때, 나사(694)를 헐겁게 고정하여 두고, 나사(694)의 축부와 긴 구멍(643)을 가이드로 하여 고정 플레이트(64)의 각도 위치를 조정하고, 그 후, 나사(694)를 완전히 헐겁게 하고, 고정 플레이트(64)를 자석 홀더(62)의 제2 원판부(623)에 고정한다. 그 결과, 영구 자석(65)의 각도 위치가 조정된다. 이와 같이 하여, 영구 자석(65)에 대한 각도 위치 조정 기구(7c)가 구성되어 있다.

이러한 각도 위치 조정 기구(7c)에 의하면, 회전체(6)측에 있어서의 영구 자석(65)의 각도 위치를 조정할 수 있다. 따라서 도 6에 있어서, 센서부(8)에서 검출되는 A상의 신호(81a)와 B상의 신호(81b)의 신호의 레벨이 일치한 타이밍(86)과, 도 7 등을 참조하여 설명한 클릭 기구(7a)에 있어서, 샤프트(71)가 복수의 톱니(633) 중, 둘레 방향으로 인접하는 2개의 톱니(633) 사이의 홈(634)에 최대한 침입한 타이밍을 일치시킬 수 있다.

(본 실시 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 수동 펄스 발생 장치(1)에서는, 수동 조작에 의하여 회전체(6)를 회전시키면, 이러한 회전을 센서부(8)에 의하여 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시킨다. 여기서, 센서부(8)는 회전체(6)에 연동하여 회전하는 영구 자석(65)을 갖고 있음과 함께, 이러한 영구 자석(65)의 회전을 지지체(200)측에 보유 지지된 자기 센서 소자(56)에서 검출한다. 이로 인하여 광학식 센서와 달리, 센서부(8)에 오일 등의 이물이 부착되었을 경우에도 영구 자석(65)의 회전(회전체(6)의 회전)을 적정하게 검출할 수 있다.

또한 자기 센서 소자(56)로서 자기 저항 소자(57)가 사용되고 있고, 자기 저항 소자(57)를 사용했을 경우, 영구 자석(65)의 S극과 S극의 1피치분(N극과 N극의 1피치분)의 이동에 따라 2상분의 출력이 얻어진다. 이로 인하여, 홀 소자를 사용한 것에 비하여 착자 수가 1/2이면 되기 때문에 영구 자석(65)이 작아도 되며, 그로 인하여 센서 유닛(10) 및 수동 펄스 발생 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다.

또한 회전체(6)와 지지체(200) 사이에는 클릭 기구(7a)가 설치되어 있기 때문에 조작감이 우수함과 함께, 회전체(6)를 소정의 각도 위치에서 정지시킬 수 있다. 또한 클릭 기구(7a)에 있어서, 클릭 기어(63)의 톱니(633)와 걸림 결합되는 접촉 부재(70)는, 클릭 기어(63)의 회전 축선 L 방향으로 연장되어 톱니(633)에 접촉하는 접촉부(701)를 구비하고 있다. 이로 인하여 접촉 부재(70)와 톱니(633)와의 접촉 면적이 넓다. 따라서 클릭감을 확실하게 얻을 수 있음과 함께, 톱니(633)의 마모 등을 억제할 수 있다. 또한 접촉 부재(70)는 회전 중심 축선 L 방향으로 연장되는 둥근 막대형 샤프트(71)이고, 외주면 중, 클릭 기어(63)측을 향하고 있는 부분에 의하여 접촉부(701)가 구성되어 있다. 이로 인하여, 샤프트(71)가 어떠한 방향을 향하고 있는 경우에도 외주면(접촉부(701))이 톱니(633)에 접촉하게 된다. 또한 클릭 기구(7a)에 사용한 스프링 부재(75)는 코일 스프링(76)이고, 코일 스프링(76)에 있어서 샤프트(71)(접촉 부재(70))와 접촉하는 부분은, 코일 스프링(76)을 구성하는 선재의 단부가 샤프트(71)를 향하여 돌출되지 않은 단부면으로 되어 있다. 이로 인하여 코일 스프링(76)과 샤프트(71)의 걸림을 억제할 수 있으므로, 코일 스프링(76)을 직접 샤프트에 접촉시킨 구조를 채용할 수 있다.

또한 클릭 기어(63)에 샤프트(71)를 접촉시키는 구성의 경우에는, 접촉 부재(70)(샤프트(71))와 톱니(633)의 접촉 면적이 넓기 때문에 접촉압을 적정하게 설정할 필요가 있는데, 본 실시 형태에서는, 스프링압 조정 기구(7b)가 설치되어 있기 때문에 접촉압을 적정하게 설정할 수 있다. 또한 샤프트(71)는 톱니(633)의 폭 이상의 길이를 갖고, 톱니(633)의 폭 전체에 접촉하고 있다. 이로 인하여, 샤프트(71)가 톱니(633)의 폭 방향의 일부에 접촉하는 경우보다 톱니(633)에 대한 접촉 면적이 넓다. 따라서 톱니(633)의 마모 등을 억제할 수 있다. 또한 스프링압 조정 기구(7b)에서는, 스프링 부재(75)(코일 스프링(76))의 휨 방향으로 이동 가능하게 지지체(200)측에 보유 지지된 세트 나사(739)(나사 부재)가 사용되어 있다. 이로 인하여, 클릭 기구(7a)에 있어서의 부하를 용이하게 조정할 수 있음과 함께, 클릭 기구(7a)의 조립도 용이하다.

또한 본 실시 형태에서는, 센서부(8)에서 검출되는 A상의 신호(81a)와 B상의 신호(81b)의 레벨이 일치한 타이밍과, 샤프트(71)가 복수의 톱니(633) 중, 둘레 방향으로 인접하는 2개의 톱니(633) 사이의 홈(634)에 최대한 침입한 타이밍이 일치하고 있다. 이로 인하여, 클릭 기구(7a)에 의하여 회전체(6)가 정지한 상태에서 A상의 신호(81a)와 B상의 신호(81b)의 레벨을 일치시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 회전체(6)측에 있어서의 영구 자석(65)의 각도 위치, 회전체(6)측에 있어서의 클릭 기어(63)의 각도 위치 및 샤프트(71)의 각도 위치 중, 회전체(6)측에 있어서의 영구 자석(65)의 각도 위치를 조정하는 각도 위치 조정 기구(7c)가 설치되어 있다. 이로 인하여, 센서부(8)에서 검출되는 A상의 신호(81a)와 B상의 신호(81b)의 레벨이 일치한 타이밍과, 샤프트(71)가 복수의 톱니(633) 중, 둘레 방향으로 인접하는 2개의 톱니(633) 사이의 홈(634)에 최대한 침입한 타이밍을 일치시킬 수 있음과 함께, 클릭감이 얻어지는 타이밍과 펄스(85)가 출력되는 타이밍을 맞출 수 있다. 또한 각도 위치 조정 기구(7c)에 의하면, 회전체(6)의 각도 위치와 펄스(85)가 출력되는 타이밍을 맞출 수 있다. 특히, 센서부(8)에 영구 자석(65)과 자기 센서 소자(56)를 사용했을 경우, 자기 스케일(영구 자석(65))에서는 착자 위치가 보이지 않기 때문에 조립 시에 상기 타이밍을 맞추는 것이 어렵지만, 각도 위치 조정 기구(7c)에 의하면 영구 자석(65)의 각도 위치를 조정할 수 있으므로, 영구 자석(65)을 최적의 각도 위치에 설치하는 것이 용이하다.

또한 본 실시 형태에서는, 센서부(8)에 대하여 배면측 L2에, 자성 재료를 포함하는 센서 케이스(52)의 저판부(521)를 포함하는 자기 실드체가 설치되어 있다. 이로 인하여, 수동 펄스 발생 장치(1)의 배면측 L2를 자석에 의하여 머시닝 센터 등에 설치하여 조작하는 경우에도, 센서부(8)에의 자석에 의한 영향을 자기 실드체에 의하여 완화할 수 있다. 또한 센서 케이스(52)의 통형 동체부(522)는 자기 실드체로서 센서부(8)의 측방을 덮고 있다. 이로 인하여, 센서부(8)에 대한 자기 실드를 효과적으로 행할 수 있다. 이에 비하여 지지체(200)에서는, 통형 동체부(522)의 개구를 막는 센서 커버(51)가 수지제(비자성 재료)이기 때문에, 센서 커버(51)를, 경량이고 또한 저렴한 재료에 의하여 형성할 수 있다. 또한 센서 커버(51)가 수지제(비자성 재료)이기 때문에, 센서 커버(51)를 자기 센서 소자(56)의 보유 지지나, 클릭 기구(7a)에 사용한 샤프트 홀더(53)의 보유 지지 등에 적합한 구성으로 하는 것은 용이하다.

또한 도 5을 참조하여 설명한 바와 같이 자기 저항 소자(57)에 있어서, +A상용 감자기 패턴(570A+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-)은, -A상용 감자기 패턴(570A-) 및 +B상용 감자기 패턴(570B+)에 회전 중심 축선 L 방향으로 인접하는 영역에 배치되어 있다. 또한 +A상용 감자기 패턴(570A+) 및 -B상용 감자기 패턴(570B-)은 제1 세그먼트 S1의 둘레 방향 R의 양측에, 출력 신호에 있어서의 1/2 주기의 왜곡 성분을 저감시키는 캔슬 패턴(제2 세그먼트 S2 및 제3 세그먼트 S3)을 구비하고 있다. 또한 -A상용 감자기 패턴(570A-) 및 +B상용 감자기 패턴(570B+)은 제1 세그먼트 S1의 둘레 방향 R의 양측에, 출력 신호에 있어서의 1/2 주기의 왜곡 성분을 저감시키는 캔슬 패턴(제2 세그먼트 S2 및 제3 세그먼트 S3)을 구비하고 있다. 이로 인하여, 자기 저항 소자(57)의 감자기 패턴의 보자력에 기인하여 검출 신호에 왜곡 등이 발생하는 것을 억제할 수 있음과 함께, 자기 저항 소자(57)에 있어서, A상용 감자기 패턴(570A) 및 B상용 감자기 패턴(570B)을 배치한 영역의 둘레 방향 R의 치수를 짧게 할 수 있다.

[다른 실시 형태]

상기 실시 형태에서는, 클릭 기구(7a)에서 부하가 발생하는 타이밍과 펄스(85)가 출력되는 타이밍을 조정하는 데 있어서, 각도 위치 조정 기구(7c)에서는, 회전체(6)측에 있어서의 영구 자석(65)의 각도 위치를 조정했지만, 회전체(6)측에 있어서의 클릭 기어(63)의 각도 위치, 샤프트(71)의 각도 위치, 또는 자기 센서 소자(56)의 각도 위치를 조정하는 각도 위치 조정 기구를 설치해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 클릭 기구(7a)에 사용하는 스프링 부재(75)를 코일 스프링(76)으로 했지만, 판 스프링이나 접시 스프링 등을 사용해도 된다. 또한 상기 실시 형태에 있어서, 클릭 기어(63)의 회전 축선 L 방향으로 연장되어 톱니(633)에 접촉하는 접촉부(701)를 구비한 접촉 부재(70)로서 둥근 막대형 샤프트(71)를 사용했지만, 클릭 기어(63)와의 사이에 클릭 기구(7a)를 구성 가능하면, 접촉부(701)만이 단면 원호형인 막대형 또는 판형 접촉 부재(70)를 사용해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 센서부(8)의 배면측 L2에 자기 실드체를 설치하는 데 있어서, 센서 케이스(52)를 자성 재료에 의하여 형성했지만, 센서 케이스(52)를 비자성 재료에 의하여 형성하는 한편, 센서부(8)의 배면측 L2에 시트형 자성 재료를 포함하는 자기 실드체를 설치해도 된다. 또한 제2 하우징 부재(13)를 자성 재료에 의하여 형성하고, 제2 하우징 부재(13)를 센서부(8)의 배면측 L2의 자기 실드체로 해도 된다.

또한 본 실시 형태에서는, 수동 펄스 발생 장치(1)가 케이블(17)을 통하여 기기(18)에 접속되어 있었지만, 수동 펄스 발생 장치(1)가 기기(18)에 직접 설치되어 있는 구성이어도 된다.

1: 수동 펄스 발생 장치
2: 연결 부재
6: 회전체
7a: 클릭 기구
7b: 스프링압 조정 기구
7c: 각도 위치 조정 기구
8: 센서부
10: 센서 유닛
11: 하우징
110: 조작면
12: 제1 하우징 부재
13: 제2 하우징 부재
14: 다이얼
15: 회로 기판
17: 케이블
173: 커넥터
18: 기기
51: 센서 커버
52: 센서 케이스
521: 센서 케이스의 저판부
522: 센서 케이스의 통형 동체부
53: 샤프트 홀더
537: 샤프트 지지 구멍
538: 구멍
539: 세트 비스(나사 부재)
54: 센서 기판
56: 자기 센서 소자
57: 자기 저항 소자
571a, 571b: 감자기 패턴
575a, 575b, 576a, 576b: 캔슬 패턴
61: 회전축
62: 자석 홀더
63: 클릭 기어
630: 외주면
633: 톱니
634: 홈
64: 고정 플레이트
643: 긴 구멍
65: 영구 자석
70: 접촉 부재
701: 접촉부
71: 샤프트
75: 스프링 부재
76: 코일 스프링
81a, 81b: 신호
82a, 82b: 직사각형 펄스
100: 장치 본체
200: 지지체
L: 회전 중심 축선
L1: 조작면측
L2: 배면측
S1: 제1 세그먼트
S2: 제2 세그먼트
S3: 제3 세그먼트
S4: 제4 세그먼트

Claims

지지체와, 상기 지지체에 회전 가능하게 지지되고 수동 조작에 의하여 회전되는 회전체와, 상기 회전체의 회전을 검출하는 센서부를 갖고, 상기 센서부에서의 검출 결과에 기초하여 펄스를 발생시키는 수동 펄스 발생 장치에 있어서,
상기 회전체와 상기 지지체 사이에는, 상기 회전체측에서 외주면에 복수의 톱니가 둘레 방향으로 배열되는 클릭 기어, 상기 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되어 상기 톱니에 접촉하는 접촉부를 구비한 접촉 부재, 및 상기 접촉 부재를 상기 클릭 기어의 외주면에 가압하는 스프링 부재를 구비한 클릭 기구가 설치되고,
상기 지지체에는 상기 스프링 부재의 스프링압을 조정하는 스프링압 조정 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉 부재는 상기 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되는 둥근 막대형 샤프트인 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉부는 상기 톱니의 상기 축선 방향의 폭 이상의 길이를 갖고, 상기 톱니의 상기 축선 방향 전체에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 스프링압 조정 기구는, 상기 스프링 부재의 휨 방향으로 이동 가능하게 상기 지지체측에 보유 지지된 나사 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 스프링 부재는 코일 스프링이고,
당해 코일 스프링에 있어서의 상기 접촉 부재와 접촉하는 부분은, 당해 코일 스프링을 구성하는 선재의 단부가 상기 접촉 부재를 향하여 돌출되지 않은 단부면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉 부재는 상기 클릭 기어의 회전 축선 방향으로 연장되는 둥근 막대형 샤프트이고,
상기 스프링압 조정 기구는, 상기 스프링 부재의 휨 방향으로 이동 가능하게 상기 지지체측에 보유 지지된 나사 부재이며,
상기 스프링 부재는 코일 스프링이고,
상기 지지체는, 상기 샤프트가 수용되는 샤프트 지지 구멍과, 상기 코일 스프링이 수용되는 구멍이 형성된 샤프트 홀더이며,
샤프트 지지 구멍은 회전 중심 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있음과 함께, 상기 구멍은 상기 샤프트 지지 구멍의 중앙 부분에 연결되어 있고,
구멍은, 상기 샤프트가 위치하는 측의 전방측 부분과, 상기 샤프트가 위치하는 측과는 반대측에 위치하는 후방측 부분을 포함하며,
상기 전방측 부분과 상기 후방측 부분은 구멍의 내경이 상이하고,
상기 후방측 부분은, 상기 전방측 부분보다 내경이 큰 나사 구멍으로 되어 있으며,
상기 코일 스프링은 상기 전방측 부분에 위치하고, 상기 나사 부재는 상기 후방측 부분에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제6항에 있어서, 상기 나사 구멍 내에 있어서의 상기 나사 부재의 조임량을 조정하여, 상기 코일 스프링의 스프링압을 조정하는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서부는, 상기 회전체에 연동하여 회전하는 영구 자석과, 상기 지지체측에 보유 지지된 자기 센서 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제8항에 있어서, 상기 센서부에서 검출되는 A상의 신호와 B상의 신호 레벨이 일치한 타이밍과, 상기 접촉부가 상기 복수의 톱니 중, 둘레 방향으로 인접하는 2개의 톱니 사이의 홈에 최대한 침입한 타이밍이 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제8항에 있어서, 상기 회전체측에 있어서의 상기 영구 자석의 각도 위치, 상기 회전체측에 있어서의 상기 클릭 기어의 각도 위치 및 상기 접촉 부재의 각도 위치 중 적어도 한쪽을 조정하는 각도 위치 조정 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제8항에 있어서, 상기 회전체측에 있어서의 상기 영구 자석의 각도 위치 및 상기 지지체측에 있어서의 상기 자기 센서 소자의 각도 위치 중 적어도 한쪽을 조정하는 각도 위치 조정 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.
제10항에 있어서, 상기 회전체측에 있어서의 상기 영구 자석의 각도 위치를 조정하는 각도 위치 조정 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 펄스 발생 장치.