磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體、其制造方法及磁式角度檢測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體、其制造方法及磁式角度檢測器。在磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法中，在不產(chǎn)生毛刺的情況下高精度地制造磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體。利用一個(gè)磨具同時(shí)加工應(yīng)形成于旋轉(zhuǎn)體的齒的齒頂面與齒面。磨具構(gòu)成為，具有用于加工應(yīng)形成于旋轉(zhuǎn)體的齒的齒頂面的齒頂面加工部(面)和用于加工該齒的齒面的齒面加工部(面)，通過繞軸線的旋轉(zhuǎn)磨削動(dòng)作，能夠同時(shí)磨削加工齒頂面和齒面。
【專利說明】磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體、其制造方法及磁式角度檢測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體、其制造方法及磁式角度檢測器。

【背景技術(shù)】
[0002]作為磁式角度檢測器的典型例子，可列舉如圖7所示的具有作為齒輪形狀的旋轉(zhuǎn)體的被檢測部100和檢測部106的磁式角度檢測器，該檢測部106具有磁體102和磁檢測部(元件)104。一般來說，旋轉(zhuǎn)體100具有與作為動(dòng)力傳遞用而使用的嚙合用齒輪相同的結(jié)構(gòu)，如其放大圖所示，其各個(gè)齒具有齒頂面108、齒根110以及在齒頂面108與齒根110之間延伸的齒面112。在這種磁式角度檢測器中，例如，如圖8所示，利用兩個(gè)被施加了電壓Vcc的磁檢測元件104分別檢測磁體102與旋轉(zhuǎn)體100之間的磁通密度，根據(jù)兩個(gè)磁通密度的變化而發(fā)生變化的輸出，從而能夠檢測出旋轉(zhuǎn)體100的旋轉(zhuǎn)角度位置。
[0003]如上所述，一般來說，磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體具有與動(dòng)力傳遞用的嚙合用齒輪相同的結(jié)構(gòu)，因此其制造方法也能夠利用與嚙合用齒輪相同的方法來進(jìn)行制造，以往，齒頂面與齒面是在不同的工序中加工的。例如在日本特開平05 — 177434號公報(bào)中記載有一種技術(shù):與被削齒輪W相關(guān)聯(lián)地配置滾刀5和外徑加工用工具7，在用滾刀5對被削齒輪W進(jìn)行切齒時(shí)，利用外徑加工用工具7同時(shí)切削或磨削被削齒輪W的外徑部，之后，以被削齒輪W的外徑為基準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)徑的精加工。
[0004]在日本特開平05 - 177434號公報(bào)所記載的加工方法中，與旋轉(zhuǎn)體W相關(guān)聯(lián)地配置齒面加工用工具5和齒頂面加工用工具7，在利用齒面加工用工具5對旋轉(zhuǎn)體W進(jìn)行加工(切齒)時(shí)，利用齒頂面加工用工具7同時(shí)切削或磨削旋轉(zhuǎn)體W的齒頂面，之后，以旋轉(zhuǎn)體W的齒頂面為基準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)徑的精加工。即，可以說齒頂面與齒面是在不同的工序中加工的。
[0005]圖9是說明旋轉(zhuǎn)體的以往的制造方法的圖。在該方法中，首先如圖9的(a)部所示，首先使用齒頂面加工用磨具114在旋轉(zhuǎn)體10a上加工出齒頂面，之后，如圖9的(b)部所示，通過使用齒面加工用磨具116加工齒面,能夠獲得具有如圖10所示的齒形狀的旋轉(zhuǎn)體100a。但是，在這種制造方法中，有時(shí)自齒頂面108a與齒面112a之間的邊界附近形成有向旋轉(zhuǎn)體10a的徑向外側(cè)突出的毛刺118a。
[0006]另外，圖11是說明旋轉(zhuǎn)體的以往的其他制造方法的圖。在該方法中，首先如圖11的(a)部所示，首先使用齒面加工用磨具116在旋轉(zhuǎn)體10b上加工出齒面，之后，如圖11的(b)部所示,通過使用齒頂面加工用磨具120加工齒頂面，能夠獲得具有如圖12所示的齒形狀的旋轉(zhuǎn)體100b。但是，在這種制造方法中，有時(shí)自齒頂面108b與齒面112b之間的邊界附近形成有向旋轉(zhuǎn)體10b的周向突出的毛刺118b。
[0007]在如使用圖9?圖12所說明的、在不同的工序中加工齒輪形狀的旋轉(zhuǎn)體的齒頂面與齒面這樣的以往的制造方法中，像圖13所示的旋轉(zhuǎn)體100那樣，存在這樣的問題:在齒頂面108上形成周向(箭頭122)的加工痕跡，在齒面112上形成軸向(齒筋方向)(箭頭124)的加工痕跡，并且，有時(shí)在齒頂面與齒面之間的邊界附近產(chǎn)生了毛刺118，因該毛刺而磁式角度檢測器的檢測精度降低。
[0008]另外，除毛刺的產(chǎn)生以外，也有時(shí)因兩加工中的工具的位置的偏移而使磁式角度檢測器的檢測精度降低。例如，如圖14放大所示，由于齒頂與齒根不同心，因此有時(shí)形成有旋轉(zhuǎn)體100的齒的大小(齒根與齒頂面之間的距離)比較小的部分126和旋轉(zhuǎn)體100的齒的大小(齒根與齒頂面之間的距離)比較大的部分128。這樣，旋轉(zhuǎn)體的齒的大小不均勻成為磁式角度檢測器的檢測精度變差的主要原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提供在不產(chǎn)生毛刺的情況下高精度地加工.制造磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法、利用該制造方法制造的旋轉(zhuǎn)體以及具有該旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器。
[0010]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法，其特征在于，利用一個(gè)具有齒頂面磨削部和齒面磨削部的磨具來同時(shí)加工上述旋轉(zhuǎn)體的齒的齒頂面與齒面，該齒頂面磨削部用于加工上述齒頂面，該齒面磨削部用于加工上述齒面。
[0011]另外，本發(fā)明提供一種利用上述制造方法制造的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體。
[0012]而且，本發(fā)明提供一種具有上述旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示說明本發(fā)明的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法的一實(shí)施方式的概略圖和旋轉(zhuǎn)體的局部放大圖的圖。
[0014]圖2是表示利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的齒形狀的詳細(xì)情況的圖。
[0015]圖3是表示使用了利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器的第I結(jié)構(gòu)例的圖。
[0016]圖4是表示使用了利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器的第2結(jié)構(gòu)例的圖。
[0017]圖5是表示使用了利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器的第3結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018]圖6是表示使用了利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的磁式角度檢測器的第4結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019]圖7是表示以往技術(shù)的、具有齒輪形狀的旋轉(zhuǎn)體和檢測部的磁式角度檢測器的圖。
[0020]圖8是表示使用了以往技術(shù)的磁式角度檢測器的角度檢測方法的一例的圖。
[0021]圖9是說明以往技術(shù)的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法的圖。
[0022]圖10是表示利用圖9的方法加工的旋轉(zhuǎn)體的齒的詳細(xì)情況的圖。
[0023]圖11是說明以往技術(shù)的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的其他制造方法的圖。
[0024]圖12是表示利用圖11的方法加工的旋轉(zhuǎn)體的齒的詳細(xì)情況的圖。
[0025]圖13是表示利用以往技術(shù)的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的齒的詳細(xì)情況的圖。
[0026]圖14是表示利用以往技術(shù)的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體的齒的大小不均勻的例子的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]通過一邊參照添加附圖一邊說明以下優(yōu)選實(shí)施方式，從而本發(fā)明的上述或其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)能夠進(jìn)一步變明確。
[0028]圖1是說明本發(fā)明的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體的制造方法的一實(shí)施方式的概略圖。構(gòu)成被檢測部的旋轉(zhuǎn)體10的除齒以外的部分可以與利用上述以往技術(shù)的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體100的除齒以外的部分相同，但是在本發(fā)明中，其特征在于，利用一個(gè)磨具12同時(shí)加工應(yīng)形成于旋轉(zhuǎn)體10的齒的齒頂面與齒面。具體地說,如圖1的放大圖所示，磨具12基本上具有能夠繞軸線14旋轉(zhuǎn)的滾刀狀的形狀，而磨具12構(gòu)成為:具有用于加工應(yīng)形成于旋轉(zhuǎn)體10的齒的齒頂面16的齒頂面加工部(面)18和用于加工該齒的齒面20的齒面加工部(面)22，通過繞軸線14的旋轉(zhuǎn)磨削動(dòng)作，能夠同時(shí)磨削加工齒頂面16和齒面20。
[0029]另一方面，旋轉(zhuǎn)體10構(gòu)成為能夠繞與旋轉(zhuǎn)磨具12的旋轉(zhuǎn)軸線14大致垂直且不相交的軸線24旋轉(zhuǎn)，由此磨具12能夠在旋轉(zhuǎn)體10的整周上通過磨削加工形成齒輪形狀。另夕卜，在圖示例中，旋轉(zhuǎn)體10具有與作為動(dòng)力傳遞用而使用的嚙合用齒輪相同的齒輪形狀，但是只要是能夠應(yīng)用于如后所述的磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體，就可以具有任意齒形狀。
[0030]圖2是表示利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體10的齒形狀的詳細(xì)情況的圖。通過與表示利用以往的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體100的圖13之間的比較進(jìn)一步明確可知，在旋轉(zhuǎn)體10中，在齒頂面16和齒面20中的任一者上均沿齒筋方向(沿著軸線24的方向)形成有加工痕跡，并且在齒頂面16與齒面20之間的邊界上未形成有毛刺。另外，通過利用一個(gè)磨具12同時(shí)加工齒頂面16和齒面20，能夠以較高的精度使齒頂與齒根同心，也不會(huì)產(chǎn)生由如圖14所示的齒的大小的不均勻性引起的不良情況，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的磁式角度檢測器。
[0031]圖3?圖6是表示使用了利用本發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體10的磁式角度檢測器的結(jié)構(gòu)例的圖。首先，圖3所示的磁式角度檢測器30是與圖7所示的以往的磁式角度檢測器相同的結(jié)構(gòu)，但是使用利用本申請的發(fā)明的制造方法加工的旋轉(zhuǎn)體10作為旋轉(zhuǎn)體。具體地說，磁式角度檢測器30具有旋轉(zhuǎn)體10和檢測部36，該旋轉(zhuǎn)體10是利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的，該檢測部36具有磁體32和磁檢測部(元件)34，磁檢測元件34配置在旋轉(zhuǎn)體10與磁體32之間。
[0032]檢測部36中的旋轉(zhuǎn)體10的角度位置的檢測方法可以與圖8的情況相同，因此省略詳細(xì)說明。在圖3的例子中，具有利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10，從而排除了毛刺、齒的大小的不均勻等由旋轉(zhuǎn)體自身引起的誤差因素，能夠高精度地檢測旋轉(zhuǎn)體的角度位置。
[0033]圖4所示的磁式角度檢測器40在具有兩個(gè)檢測部這一點(diǎn)上與圖3所示的磁式角度檢測器30不同。具體地說，磁式角度檢測器40包括利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10、與利用圖3說明的檢測部相同的檢測部36以及具有磁體42和磁檢測部(元件)44的第2檢測部46，檢測部36與第2檢測部46分開配置在預(yù)定的位置(例如隔著旋轉(zhuǎn)體10位于彼此相反的一側(cè))。第2檢測部46的結(jié)構(gòu)可以與檢測部36的結(jié)構(gòu)相同，磁檢測元件44配置在旋轉(zhuǎn)體10與磁體42之間。
[0034]檢測部36、46中的旋轉(zhuǎn)體10的角度位置的檢測方法可以與圖8的情況相同，因此說明詳細(xì)說明。在圖4的例子中，使用利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10以及兩個(gè)檢測部36、46，從而能夠排除旋轉(zhuǎn)體固有的誤差，并且能夠利用兩檢測部抵消由旋轉(zhuǎn)體的偏心引起的誤差，能夠更高精度地檢測旋轉(zhuǎn)體的角度位置。
[0035]圖5所示的磁式角度檢測器50在旋轉(zhuǎn)體具有兩種被檢測部這一點(diǎn)上與圖3所示的磁式角度檢測器30不同。具體地說，磁式角度檢測器50包括利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10和與旋轉(zhuǎn)體10同軸而相鄰配置的第2旋轉(zhuǎn)體(被檢測部)51，旋轉(zhuǎn)體10與第2旋轉(zhuǎn)體51 —體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第2旋轉(zhuǎn)體51在其圓筒狀外表面上具有用于檢測角度位置的至少一個(gè)凹部或凸部53，凹部或凸部53的個(gè)數(shù)少于旋轉(zhuǎn)體10的齒數(shù)，大多情況下為一個(gè)。另外，與被檢測部為兩個(gè)相應(yīng)地，磁式角度檢測器50具有第3檢測部56,該第3檢測部56具有兩個(gè)磁體52a、52b和兩個(gè)磁檢測部(兀件)54a、54b,磁檢測兀件54a、54b分別配置在旋轉(zhuǎn)體10與磁體52a之間以及第2旋轉(zhuǎn)體51與磁體52b之間。
[0036]第3檢測部56中的旋轉(zhuǎn)體10和第2旋轉(zhuǎn)體51的角度位置的檢測方法可以與圖8的情況相同，因此省略詳細(xì)說明。在圖5的例子中，使用利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面與齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10和與旋轉(zhuǎn)體10不同且與旋轉(zhuǎn)體10實(shí)質(zhì)上一體的第2旋轉(zhuǎn)體51，從而能夠排除旋轉(zhuǎn)體固有的誤差，并且能夠高精度地檢測旋轉(zhuǎn)體的絕對角度位置。
[0037]圖6所示的磁式角度檢測器60在具有兩個(gè)檢測部這一點(diǎn)上與圖5所示的磁式角度檢測器不同。具體地說，磁式角度檢測器60包括利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10、與旋轉(zhuǎn)體10同軸而相鄰配置并且與旋轉(zhuǎn)體10 —體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第2旋轉(zhuǎn)體(被檢測部)51、與利用圖5說明的檢測部相同的第3檢測部56以及具有兩個(gè)磁體62a、62b和兩個(gè)磁檢測部(元件)64a、64b的第4檢測部66，第3檢測部56與第4檢測部66分開配置在預(yù)定的位置(例如隔著旋轉(zhuǎn)體10和第2旋轉(zhuǎn)體51位于彼此相反的一側(cè))。第4檢測部66的結(jié)構(gòu)可以與第3檢測部56的結(jié)構(gòu)相同，磁檢測元件64a、64b分別配置在旋轉(zhuǎn)體10與磁體62a之間以及第2旋轉(zhuǎn)體51與磁體62b之間。
[0038]檢測部56、66中的旋轉(zhuǎn)體10和第2旋轉(zhuǎn)體51的角度位置的檢測方法可以與圖8的情況相同，因此省略詳細(xì)說明。在圖6的例子中，使用利用一個(gè)磨具同時(shí)加工了齒頂面和齒面而成的旋轉(zhuǎn)體10、與旋轉(zhuǎn)體10不同且與旋轉(zhuǎn)體10實(shí)質(zhì)上一體的第2旋轉(zhuǎn)體51以及兩個(gè)檢測部56、66，從而能夠排除旋轉(zhuǎn)體固有的誤差，并且能夠利用兩檢測部抵消由旋轉(zhuǎn)體的偏心引起的誤差，能夠更高精度地檢測旋轉(zhuǎn)體的絕對角度位置。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體的制造方法，由于能夠利用一個(gè)磨具同時(shí)加工旋轉(zhuǎn)體的齒頂面與齒面，因此能夠削減制造工作量，并且能夠獲得沒有毛刺且多個(gè)齒的形狀、大小均勻的旋轉(zhuǎn)體。另外，在將該旋轉(zhuǎn)體使用于編碼器等的磁式角度檢測器的情況下，能夠較大地提高角度位置的檢測精度。
【權(quán)利要求】
1.一種磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體(10)的制造方法，其特征在于， 利用一個(gè)具有齒頂面磨削部(18)和齒面磨削部(22)的磨具(12)來同時(shí)加工上述旋轉(zhuǎn)體的齒的齒頂面(16)與齒面(20),該齒頂面磨削部(18)用于加工上述齒頂面,該齒面磨削部(22)用于加工上述齒面。
2.一種磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體(10)，其特征在于， 該磁式角度檢測器的旋轉(zhuǎn)體(10)是利用權(quán)利要求1所述的制造方法制造的。
3.一種磁式角度檢測器(30、40、50、60)，其特征在于， 該磁式角度檢測器(30、40、50、60)具有權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)體。
【文檔編號】B24B1/00GK104139324SQ201410191937
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】西岡輝 申請人:發(fā)那科株式會(huì)社