專利名稱：旋轉檢測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及旋轉檢測器。
背景技術：
利用磁性檢測旋轉部件的旋轉角度的旋轉檢測器已知有磁性編碼器。這種旋轉檢測器包括具有周期的凹凸的部件、例如齒輪。圖9是現(xiàn)有技術的旋轉檢測器的轉子的分解立體圖。如圖9所示，現(xiàn)有技術的旋轉檢測器包括用于檢測旋轉位置及旋轉速度的位置信號檢測用齒輪100、用于檢測一旋轉中的原點位置的一旋轉信號檢測用環(huán)200。這些齒輪100及環(huán)200互相同軸地重合而構成轉子。在現(xiàn)有技術中，為了同軸且高精度地安裝齒輪100及環(huán)200，這些齒輪100及環(huán)200需要高精度地加工。因此，在專利第4085074號中，在形成單一的齒輪后，在該齒輪上形成單一的圓周方向槽而劃定上方部分和下方部分。并且，例如進行只留下一個上方部分的齒部而削除全部的加工。另外，在日本特開平4-335111號公報中，提出了利用磁性材料的成形、燒結一體形成位置檢測用的齒輪100和設在一旋轉信號檢測用的環(huán)上的單一的齒部的方案。但是，在專利第4085074號中，在上方部分暫時形成全部的齒部后，只留下一個齒部而削除全部的齒部。因此，存在作業(yè)效率極其低之類的課題。另外，在日本特開平4-335111號公報中，只能應用于使用能燒結的材料形成轉子的場合。因此，在為了得到更高的強度而使用銅材料制造轉子的場合，存在無法應用日本特開平4-335111號公報所公開的方法的課題。

實用新型內容本實用新型是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供包括能夠利用機械加工有效地制造的轉子的旋轉檢測器。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一方案，一種旋轉檢測器，其包括轉子；與該轉子相對地被固定且產生磁場的磁場產生體；配置在上述轉子和上述磁場產生體之間且檢測與上述磁場基于上述轉子的旋轉的變化對應的信號的檢測部，該旋轉檢測器的特征在于，上述轉子包括具有一個或多個級的第一圓筒部分；以及第二圓筒部分，其具有一個或多個級，同軸且在軸向上有偏差地配置在上述第一圓筒部分上，上述第二圓筒部分包括圓周方向的寬度比上述第一圓筒部分窄的第一部分圓周面；以及具有比該第一部分圓周面的半徑小的半徑的第二部分圓周面，另外，上述轉子具有包括形成在上述第一圓筒部分的各個級上的多個齒部的第一被檢測部；以及第二被檢測部，其包括與上述第一被檢測部的齒部為相同相位且具有相同的齒形尺寸規(guī)格、形成在上述第二圓筒部分的上述第一部分圓周面上的至少一個齒部，上述第二圓筒部分的上述至少一個齒部和與該至少一個齒部對應的上述第一圓筒部分的齒部利用機械加工一次形成。[0010]根據(jù)第二方案，在第一方案中，上述第二圓筒部分的第一部分圓周面的半徑與上述第一圓筒部分的半徑相同。根據(jù)第三方案，在第一方案中，在上述第二圓筒部分和上述第一圓筒部分之間形成有槽。根據(jù)第四方案，在第一方案中，上述第二圓筒部分的上述第二部分圓周面位于比上述第一被檢測部的齒的齒根靠半徑方向內側。本實用新型的效果如下。在第一方案中，即使是利用機械加工形成齒部的場合，也能在AB相被檢測部及Z相被檢測部上一體地形成齒部。因此，與以往相比，能夠有效地制造轉子。在第二方案中，能夠容易地形成轉子。在第三方案中，由于導磁率低的空氣介于槽中，因此能夠不增大第一圓筒部分和第二圓筒部分間的距離地減少第二被檢測部的齒部的影響。在第四方案中，即使是機械加工時，也不會在第二部分圓周面上形成槽，因此，能夠容易地區(qū)別Z相信號的電平。

本實用新型的這些目的、特征及優(yōu)點以及其他目的、特征及優(yōu)點能夠從附圖所表示的本實用新型的優(yōu)選的實施方式的詳細的說明變得更加明確。圖1A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子坯料的立體圖。圖1B是圖1A所示的轉子坯料的側視圖。圖2A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子的立體圖。圖2B是圖2A所示的轉子的側視圖。圖3A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子的局部俯視圖。圖3B是形成在第一部分圓周面上的齒部的放大圖。圖4是根據(jù)本實用新型的第二實施方式的轉子的立體圖。圖5A是形成在第一部分圓周面上的齒部的另一放大圖。圖5B是形成在第一部分圓周面上的齒部的又一放大圖。圖6A是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子坯料的立體圖。圖6B是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的立體圖。圖7A是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的側視圖。圖7B是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的局部俯視圖。圖8是形成在第一部分圓周面上的齒部的另一放大圖。圖9是現(xiàn)有技術的旋轉檢測器的轉子的分解立體圖。
具體實施方式
下面，參照附圖說明本實用新型的實施方式。在以下的附圖中，對相同的部件標注相同的參照符號。為了容易理解，這些附圖適當改變比例尺。圖1A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子坯料的立體圖，圖1B是圖1A所示的轉子坯料的側視圖。另外，所謂轉子坯料是指形成有齒部之前的狀態(tài)的部件。[0036]在這些附圖中，轉子坯料Ia包括第一圓筒部分10和與第一圓筒部分10同軸且在軸向上有偏差的第二圓筒部分20。如圖所示，第二圓筒部分20的圓周面包括與第一圓筒部分10的圓周面11為相同平面的第一部分圓周面21、具有比第一圓筒部分10的半徑小的半徑的第二部分圓周面22。另外，第一部分圓周面21的半徑與第一圓筒部分10的半徑相等，第一部分圓周面21與第一圓筒部分10的圓周面11連續(xù)。另外，在第一實施方式中，第一部分圓周面21的寬度(圓周方向長度)與在之后工序中形成的齒部的一齒距長度大致相同。另外，第二部分圓周面22設定為位于比形成在第一圓筒部分10的圓周面11上的齒部的齒根更靠轉子還料Ia的中心方向。圖示的轉子坯料Ia優(yōu)選利用車削、銑削等機械加工由金屬材料、例如鋼材制造。但是，也能夠利用燒結等成形加工制造轉子坯料la。接著，對在轉子坯料Ia上形成齒部的工序進行說明。齒部的形成能利用創(chuàng)立加工或成形加工等任意方法進行，未特別地限定加工方法。在該例子中，作為進行利用使用了螺紋狀磨石的齒輪研磨機(未圖示)的研磨加工進行說明。在將轉子坯料Ia固定在齒輪研磨機的工件軸上后，利用齒輪研磨機所搭載的嚙合裝置決定轉子坯料Ia的分度原點。具體地說，通過利用嚙合裝置檢測連接在預先決定的第一部分圓周面21上的面，決定分度原點。另外，嚙合裝置一般搭載在齒輪研磨機上。例如嚙合裝置使工件軸旋轉而使任意的齒輪齒面與觸摸探頭接觸，以此時的工件軸的旋轉相位為原點。另外，也可以使用非接觸式傳感器決定原點。在原點決定了后，以在第一部分圓周面21上形成規(guī)定形狀的齒部的方式從規(guī)定的研磨開始位置開始研磨。在第一實施方式中，以在第一部分圓周面21上形成單一的齒部的方式決定研磨開始位置。圖2A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子的立體圖，圖2B是圖2A所示的轉子的側視圖。另外，圖3A是根據(jù)本實用新型的第一實施方式的轉子的局部俯視圖，圖3B是形成在第一部分圓周面上的齒部的放大圖。在本實用新型的第一實施方式中，研磨裝置的研磨磨石(未圖示)在與第一圓筒部分10對應的AB相被檢測部和與第二圓筒部分20對應的Z相被檢測部的兩方互相一體地進行研磨。參照圖1及圖2可以看出，利用研磨在第一圓筒部分10的圓周面11整體上形成AB相被檢測部的多個齒部15。在此，如圖3A及圖3B所示，第二部分圓周面22設定為位于比齒部15的齒根靠半徑方向內側。因此，研磨裝置的研磨磨石(未圖示)在研磨第二部分圓周面22時為空轉狀態(tài)，未研磨第二部分圓周面22。相對于此，第二圓筒部分20的第一部分圓周面21與第一圓筒部分10的圓周面11為相同平面。因此，在研磨第一圓筒部分10的圓周面11時，一起研磨第二圓筒部分20的第一部分圓周面21，形成齒部25。從圖2A及圖2B可以看出，第二圓筒部分20的齒部25與第一圓筒部分10對應的齒部15a連續(xù)。另外，為了有效地進行研磨作用，在第一部分圓周面21與研磨磨石(未圖示)不相對的場合，即在第二部分圓周面22和研磨磨石相對的場合，以只在第一圓筒部分10的圓周面11上形成AB相被檢測部的齒部15的方式相對于第一圓筒部分10驅動研磨磨石。并且，只在第一部分圓周面21與研磨磨石(未圖示)相對的場合，即使相對于第二圓筒部分20也驅動研磨磨石而形成Z相被檢測部的齒部25。另外，從圖3B可以看出，在第一實施方式中，第一部分圓周面21的寬度(圓周方向長度)與齒部15的一齒距長度(L)大致相同。另外,在第一實施方式中，以在第一部分圓周面21上只形成單一的齒部25的方式決定研磨開始位置。通過這種研磨作用，能夠形成圖2A及圖2B所示的形狀的轉子lb。S卩，在本實用新型中，即使是利用機械加工形成齒部15、25的場合，也能在AB相被檢測部及Z相被檢測部上分別一體地形成齒部15a、齒部25。因此，能夠比以往更有效地制造轉子lb。另外，第一圓筒部分10及第二圓筒部分20也可以分別由多個級構成。參照圖2A，磁鐵30與轉子Ib的圓周面的一部分相對地被固定。該磁鐵30發(fā)揮作為產生磁場的磁場產生體的作用。另外，兩個磁阻元件31、32被固定在磁鐵30與轉子Ib之間。從圖2A可以看出，第一磁阻元件31配置在與轉子Ib的第一圓筒部分10對應的位置，第二磁阻元件32配置在與轉子Ib的第二圓筒部分20對應的位置。來自磁鐵30的磁通量通過第一磁阻元件31及第二磁阻元件32并通過轉子Ib的第一圓筒部分10及第二圓筒部分20返回磁鐵30。若利用未圖示的驅動部使轉子Ib繞其中心旋轉，則由于齒部15、25，磁阻元件31、32的磁阻變化。根據(jù)這種變化，能夠把握轉子Ib的旋轉位置及旋轉速度。第一磁阻元件31是檢測由分別使相位偏離的A相信號及B相信號構成的AB相信號的AB相信號用傳感器。通過利用檢測部計算第一磁阻元件31輸出的AB相信號，得到轉子Ib的旋轉量，能夠從A相信號和B相信號之間的相位得到轉子Ib的旋轉方向。
·[0052]另外，第二磁阻元件32是檢測在轉子Ib旋轉一圈期間只產生一次的Z相信號的Z相信號用傳感器。Z相信號作為用于旋轉檢測的基準點而使用。若利用規(guī)定的電平比較來自第二磁阻元件32的輸出電壓，則得到脈沖狀的Z相信號。圖4是根據(jù)本實用新型的第二實施方式的轉子的立體圖。在圖4中，第二圓筒部分20的齒部25和第一圓筒部分10的齒部15a不連續(xù)，在它們之間形成有槽29。該槽29優(yōu)選在制造轉子坯料Ia時形成。但是，也可以在形成齒部15a、25后形成槽29。在此，考慮在圖4所示的轉子Ib上未形成槽29的場合。在第一磁阻元件31與不與Z相被檢測部25鄰接的AB相被檢測部的齒部、例如齒部15b相對的場合和第一磁阻元件31與鄰接于Z相被檢測部的齒部25的AB相被檢測部的齒部15a相對的場合,利用第一磁阻元件31檢測的磁通量互相不同。其理由在于，在AB相被檢測部的齒部15a與Z相被檢測部的齒部25鄰接的場合，AB相信號用傳感器的周圍的磁通量分布受到Z相被檢測部的齒部25的影響。并且，該影響成為檢測誤差的原因。在以往，為了減少Z相被檢測部的齒部25的影響，增大AB相被檢測部的齒部15a和Z相被檢測部的齒部25之間的距離。其結果，存在轉子Ib大型化之類的問題。相對于此,在第二實施方式中，在第一圓筒部分10的齒部15a和第二圓筒部分20的齒部25之間形成槽29。因此，導磁率低的空氣介于AB相被檢測部的齒部15a和Z相被檢測部的齒部25之間的槽29中。其結果，能夠不必增大兩個齒部15a、25間的距離地減少Z相被檢測部的齒部25的影響。但是,根據(jù)轉子還料Ia的第一部分圓周面21的圓周方向的寬度和研磨開始位置，Z相被檢測部的齒部25的數(shù)量變化。換言之，Z相被檢測部的齒部25不需要是單一的。圖5A及圖5B是形成在第一部分圓周面上的齒部的放大圖。在圖5A中，在第一部分圓周面21上形成與形成在AB相被檢測部上的齒部15相同形狀的齒部25a、和與齒部15局部形狀相同的兩個齒部25b、25c。另外，在圖5B中，在第一部分圓周面21上形成有與形成在AB相被檢測部上的齒部15局部形狀相同的兩個齒部25d、25e。即使是如圖5A及圖5B局部地表不的轉子Ib也同樣能應用于旋轉檢測器。圖6A是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子坯料的立體圖，圖6B是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的立體圖。另外，圖7A是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的側視圖，圖7B是根據(jù)本實用新型的第三實施方式的轉子的局部俯視圖。圖6A所示的轉子坯料Ia的第二部分圓周面22的半徑比從圖6B所示的轉子Ib的中心到齒部15的齒根的距離稍大。如上所述研磨這種轉子坯料Ia而在第一圓筒部分10的圓周面11上形成多個齒部15。在該場合，如圖6B及圖7A所示，在第二圓筒部分20的第一部分圓周面21上形成單一的齒部25，在第二部分圓周面22上形成多個齒部26。尤其從圖6B及圖7B可以看出，形成在第二部分圓周面22上的多個齒部26的高度比齒部25的高度低得多。因此，利用Z相檢測用傳感器部檢測小型的齒部26時的Z相信號的電平小，相對于檢測大型的齒部25時的Z相信號的電平能夠無視。即，檢測大型的齒部25時的Z相信號的電平能夠電性地區(qū)別。因此，明顯能夠將圖6及圖7所示的轉子Ib應用于本實用新型的旋轉檢測器。圖8是形成在第一部分圓周面上的齒部的另一放大圖。在圖8中，形成齒部25的第一部分圓周面21的半徑比第一圓筒部分10的圓周面的半徑稍小。即使是這種場合，利用第二磁阻元件32檢測齒部25時的Z相信號的電平也能夠從檢測第二部分圓周面22時的Z相信號的電平充分地區(qū)別。因此，明顯能夠將圖8局部地表示的轉子應用于本實用新型的旋轉檢測器。使用優(yōu)選的實施方式說明了本實用新型，但從業(yè)人員當然能夠不脫離本實用新型的范圍地進行上述改變及種種其他改變、省略、追加。
權利要求1.一種旋轉檢測器，其包括轉子(Ib);與該轉子(Ib)相對地被固定且產生磁場的磁場產生體(30);配置在上述轉子(Ib)和上述磁場產生體(30)之間且檢測與上述磁場基于上述轉子(Ib)的旋轉的變化對應的信號的檢測部，該旋轉檢測器的特征在于， 上述轉子(Ib)包括具有一個或多個級的第一圓筒部分(10);以及第二圓筒部分(20)，其具有一個或多個級，同軸且在軸向上有偏差地配置在上述第一圓筒部分(10)上， 上述第二圓筒部分(20)包括圓周方向的寬度比上述第一圓筒部分(10)窄的第一部分圓周面(21);以及具有比該第一部分圓周面(21)的半徑小的半徑的第二部分圓周面(22)，另外， 上述轉子(Ib)具有包括形成在上述第一圓筒部分的各個級上的多個齒部(15)的第一被檢測部(10);以及 第二被檢測部(20)，其包括與上述第一被檢測部(10)的齒部為相同相位且具有相同的齒形尺寸規(guī)格、并利用機械加工與上述第一被檢測部(10)的齒部(15)—次形成的、形成在上述第二圓筒部分(20)的上述第一部分圓周面上的至少一個齒部(25)。
2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉檢測器，其特征在于， 上述第二圓筒部分(20)的第一部分圓周面(21)的半徑與上述第一圓筒部分(10)的半徑相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的旋轉檢測器，其特征在于， 在上述第二圓筒部分(20)和上述第一圓筒部分(10)之間形成有槽(29)。
4.根據(jù)權利要求1所述的旋轉檢測器，其特征在于， 上述第二圓筒部分(20)的上述第二部分圓周面(22)位于比上述第一被檢測部(10)的齒的齒根靠半徑方向內側。
專利摘要本實用新型提供一種旋轉檢測器。旋轉檢測器的轉子包括具有一個或多個級的第一圓筒部分；以及第二圓筒部分，其具有一個或多個級，同軸且在軸向上有偏差地配置在第一圓筒部分上，第二圓筒部分包括圓周方向的寬度比第一圓筒部分窄的第一部分圓周面、具有比該第一部分圓周面的半徑小的半徑的第二部分圓周面，轉子具有包括形成在第一圓筒部分的各個級上的多個齒部的第一被檢測部；以及第二被檢測部，其包括與第一被檢測部的齒部為相同相位且具有相同的齒形尺寸規(guī)格、形成在第二圓筒部分的第一部分圓周面上的至少一個齒部，第二圓筒部分的至少一個齒部和與該至少一個齒部對應的第一圓筒部分的齒部利用機械加工一次形成。
文檔編號G01D5/244GK202885843SQ201220450210
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月6日
發(fā)明者尾高俊一 申請人:發(fā)那科株式會社