(57)【要約】【課題】一枚歯部分と複数歯部分を一体化して焼結可能にしたセンサーリングの製造方法を提供すること。【解決手段】前記課題を解決するため本発明のセンサーリング製造方法では、リング形状の厚板の外部周辺に、複数の凹凸部１４、１５が形成されたギア形状の素材を作成し、このギア形状の素材を、前記凸部１５の一個部分２２が切欠したシェービング用刃２０を使用してシェービング加工することにより、周辺に一枚歯状の凸部が形成されたリング状部と、周辺に複数の凹凸部よりなる複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを得ることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング形状の厚板の外部周辺に、複数の凹凸部が形成されたギア形状のセンサーリング素材を作成し、
このギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一個部分が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、周辺に一枚歯状の凸部が形成されたリング状部と、周辺に複数の凹凸部よりなる複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを得ることを特徴とするセンサーリング製造方法。
【請求項２】
前記シェービング加工に先立ち、前記外部周辺の複数の凹凸部の中央に円周状の溝を形成したことを特徴とする請求項１記載のセンサーリング製造方法。
【請求項３】
前記ギア形状のセンサーリング素材は、粉末冶金の手法を用いて作成したことを特徴とする請求項１記載のセンサーリング製造方法。
【請求項４】
前記ギア形状のセンサーリング素材は、切削加工の手法により作成したことを特徴とする請求項１記載のセンサーリング製造方法。
【請求項５】
前記ギア形状のセンサーリング素材は、鍛造の手法により作成したことを特徴とする請求項１記載のセンサーリング製造方法。
【請求項６】
前記ギア形状のセンサーリング素材は、打抜きの手法により作成したことを特徴とする請求項１記載のセンサーリング製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自動車のアンチロックブレーキ装置や、工作機械の制御では、車輪や刃物の回転数を正確に検知して制御する必要がある。通常回転数を検知するために磁気の変化を利用したセンサーを用いる場合が多く、外周に磁性材の凹凸が並んだリング状の部品であるセンサーリングを回転させ磁気の変化を発生させている。本発明はこのセンサーリングの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示す如く、前記回転数つまり速度や方向を感知するために、リング形状の磁性体の周辺に多数の歯状の凹凸の形成された部分すなわち複数歯３４がその周辺に形成された第１リング３１と、絶対位置を感知するために、リング形状の磁性体の周辺に一箇所だけ凸状の歯つまり一枚歯３３が形成された第２リング３２を作成し、これらを第１リング３１に形成したネジ穴３６、３６・・・に、第２リング３２に形成した穴部３５、３５・・・に挿入したボルト３７、３７・・・で固着することにより第１リング３１と第２リング３２を一体結合してセンサーリング３０を構成していた。
【０００３】
そして、図７（Ａ）に示す如く、歯４１の外側にマグネット４２を配置し、このマグネット４２と歯４１（図６の複数歯３４、一枚歯３３に対応するもの）の中間に、磁場の強弱に応じて電気抵抗が変化する磁気センサー４３を配置する。
【０００４】
歯４１は磁性材で構成されているため、図７（Ａ）に示す如く、マグネット４２と正確に対応する最短位置に歯４１が位置しているとき、磁気センサー４３を通る磁束は最大となり、図７（Ｂ）に示す如く、歯４１が回転するにしたがって磁気センサー４３を通る磁束は弱くなる。そしてマグネット４２と磁気センサー４３より構成される検出素子が、歯底と対向位置にあるとき磁束は最も弱くなるので、これに応じて磁気センサー４３の端子４４−１、４４−２より交流出力が得られる。
【０００５】
このような原理により第１リング３１の複数歯３４と、第２リング３２の一枚歯３３に対応してそれぞれ磁気センサーを配置することにより、センサーリング３０の回転数、方向、絶対位置等を検出することができる。
【０００６】
ところで、従来のセンサーリング３０は２個の部品をネジなどの部品で結合させているため、２個の部品の位置決め精度がでにくく、センサーとしての精度保証が困難であり、また部品の製作コストが２個分かかる等の課題があった。
【０００７】
なお複数歯部分と一枚歯部分を焼結により一体構成することが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平４−３３５１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来技術では、一枚歯を有する回転子部分と、複数歯を有する回転子部分を一体化して焼結で製造する場合、その形状バランスが悪いために、圧粉成形で用いる金型下パンチとして、図８に示すように、下第１パンチ６１と下第２パンチ６２というように独立したパンチ構成となる。
【０００９】
なお金型６０は、下第１パンチ６１、下第２パンチ６２、コア棒６３、ダイス６４、上パンチ６５等により構成され、原料粉末６６が充填される。６２−１は一枚歯を示す。
【００１０】
そして下第１パンチ６１は全数歯から一歯減じた複数歯（たとえば全数歯が２５６歯とすると、２５５歯）を押圧成形するパンチであり、その本数は全数歯から一歯減じた本数（たとえば全数歯が２５６歯とすると、２５５本）が必要となる。下第２パンチ６２は、上記複数歯を除いた残りの部分を押圧成形するパンチで１本である。
【００１１】
ここで回転子の直径が例えば１５４ｍｍのとき下第１パンチ６１の最大幅は例えば０．８ｍｍときわめて小さく、しかもパンチ長さは例えば１１０ｍｍと長いため、圧粉成形を行うと、パンチの坐屈が発生し、折損が非常に生じやすい。
【００１２】
金型パンチの価格は高いので、この折損は生産上の大きな問題となる。また金型組において、たとえば２５５本もの下第１パンチ６１と１本の下第２パンチ６２を精度よく組み上げることは、非常に長時間を要し、しかも卓抜した熟練技能者が必要などの問題もある。
【００１３】
さらに一枚歯６２−１の軸方向の高さは、複数歯の同方向の高さに比べて２倍とアスペクト比が大きいため、一枚歯６２−１の圧粉密度は複数歯に比べてどうしても低下する。このため、たとえ焼結しても此の部分の強度は低くなり、一枚歯６２−１はわずかな衝撃で破損することとなる。一枚歯６２−１が欠けただけで製品は不良となる。したがって、製品歩留りが極端に低いという生産上の大きな問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明のセンサーリング製造方法では、リング形状の厚板の外部周辺に、複数の凹凸部が形成されたギア形状のセンサーリング素材を作成し、このギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一個部分が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、周辺に一枚歯状の凸部が形成されたリング状部と、周辺に複数の凹凸よりなる複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により下記の効果を奏する。
【００１６】
１．複数の凹凸を持つリング形状のセンサーリング素材部品から、必要な長さについて一つの凸部を残してシェービング法により他の凸部を削り落とすことで必要な形状のものを得るので、リング形状のセンサーリング素材部品をバランスのよい形状のものとすることができ、粉末冶金で圧粉成形する場合でも、粉末の均一充填が容易にでき、一枚歯の密度低下を解消できこれによって製品歩留まりを向上することができる。また、金型の折損の問題も解決できる。
【００１７】
しかも従来の２部品が１部品になることで、複数歯と一枚歯の位置は部品間の寸法バラツキが全くなく、量産可能にできるのみならず、従来の方法に比較して製造コストを１／２以下に押さえることが可能となった。
【００１８】
２．溝加工なしでシェービングを行うと、シェービングで切り取る切り粉が歯を残す部分とつながってしまうため、その後切り粉をリングから切り取る作業が必要になるが、あらかじめ溝加工をしておくことによりシェービングの刃が溝部まで到達した時点で切り粉は本体から分離される。しかも溝の存在のため、センサーとしては上下２つの歯の部分の磁気干渉を避けることができる。
【００１９】
３．リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材部品を初めに作成するとき、粉末冶金の手法を用いて高品質の素材を作成することができ、このセンサーリング素材を、一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確に素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。
【００２０】
４．リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材を初めに切削加工の手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。
【００２１】
５．リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材を初めに鍛造の手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。
【００２２】
６．リング形状の周辺に複数の凸部が形成されたバランスのよいセンサーリング素材部品を初めに打抜きの手法により作成し、これを一枚歯の位置だけ切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工して一枚歯を形成するので、非常に安いコストで、正確にセンサーリング素材に一枚歯を形成することができる。その結果周辺に一枚歯が形成されたリング状部と周辺に複数歯が形成されたリング状部とが正確な位置に一体化された形状のセンサーリングを非常に安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
リング形状の厚板の外部周辺に、板厚方向に複数の凹凸部が形成されたギア形状のセンサーリング素材を粉末冶金の手法により作製する。次にリングの周囲中央部に旋盤加工によって溝を形成する。次いでこのギア形状のセンサーリング素材を、前記凸部の一枚歯が切欠したシェービング用刃を使用してシェービング加工することにより、前記凹凸部の約半分の長さの一枚歯を形成する。このようにして周辺に一枚歯が形成されたリング状部と、周辺に複数歯が形成されたリング状部とが一体化されたセンサーリングを製造する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施の形態を図１〜図５にもとづき説明する。図１は本発明により製造されたセンサーリング、図２は本発明におけるセンサーリング製造手順説明図（その１）、図３はセンサーリング製造手順説明図（その２）、図４はセンサーリング製造手順説明図（その３）、図５はセンサーリング製造手順説明図（その４）である。
【００２５】
図中、１は本発明により製造されたセンサーリング、２は第１リング状部、３は第２リング状部、４は一枚歯体部、５は複数枚歯体部、１０はセンサーリング素体、１１は凹凸部、１２はセンサーリング原体、１３は溝、１４は第１歯体部、１５は第２歯体部、２０はシェービング刃部、２１は台部、２２は切欠部を示す。
【００２６】
図１に示す如く、本発明により製造されるセンサーリング１は、周辺に複数の凹凸部分よりなる複数枚歯体部５が形成された第１リング状部２と、周辺に１枚の凸部よりなる一枚歯体部４が形成された第２リング状部３が一体構成されている。一枚歯体部４と複数枚歯体部５は、図１に示す如く、上下状態に位置している。そしてこれら第１リング状部２と第２リング状部３は別体ではなく、後述するように、図２に示す如き一個のセンサーリング素材１０より加工された一体のものである。したがてセンサーリング１はセンサーリング素材１０より加工された一体のものである。
【００２７】
センサーリング素材１０は、リング形状の厚板の板状体の周辺の円形外周部分に、複数の凹凸部１１が形成されたギア形状の磁性体であり、例えば粉末冶金の手法を用いて作成される。
【００２８】
例えば−１００メッシュ（粒径１４７〜４８ミクロン、平均粒径１００ミクロン）の純鉄粉末を金型に入れて４〜８ｔでプレスして、図２に示す形状の素材を得、これを１１００℃〜１２００℃で高温焼結してセンサーリング素材１０を得る。粉末は−１００メッシュ以外でも素材を形成することは可能であるが、−１００メッシュ（最大粒径１４７ミクロン以下）より粒径が大きくなると素材の荒さが大きくなり、磁気の測定精度が悪くなる。また細かすぎる例えば−３２５メッシュ（４８ミクロン以下）と、細かい粉末は、粉末の流れ性が悪くなり、金型に均一に充填することが難しくなるのでこの−１００メッシュが好適である。
【００２９】
図２に示すセンサーリング素材１０は、図３に示す如く、その円形周辺に、例えば旋盤により加工されて溝１３が設けられ、前記凹凸部１１が上段、下段に分離され、第１歯体部１４と第２歯体部１５が形成されたセンサーリング原体１２が得られる。
【００３０】
シェービング加工を行うために必要な、シェービング刃部２０は台部２１に固定される。シェービング刃部２０先端の径の大きさ、つまり歯底径は、シェービングにより削ぎ落とすべき、第２歯体１５に形成された凹凸部分の存在する部分の径と一致させる。そしてシェービング刃部２０には、第２歯体１５の凸部分の大きさに相当する切欠部２２が形成されている。この切欠部２２の深さは第２歯体部１５部分のみが削り落ちるように形成されている。これによりシェービングのとき１歯のみ残すことができる。
【００３１】
本発明の製造方法を説明する。
【００３２】
（１）まず、図２に示す如く、その円形外周部分に、上下方向に、複数の凹凸部１１が形成されたギア形状のセンサーリング素材１０を、粉末冶金の手法により作成する。この場合、磁性体の粉末として−１００メッシュの純鉄粉を使用し、これを金型に入れて６ｔでプレスして成形する。そしてこの成形体を金型から取出して、１１５０℃で焼結し、センサーリング素材１０を得る。なおこの凹凸部１１により、例えば２５６個の歯を形成することができるが、図では、構成を明確にするため歯の枚数は前記説明と一致していない。
【００３３】
（２）このようにして得られた図２に示すセンサーリング素材１０を、旋盤で溝加工を行って、その周辺部分に溝１３を形成し、図２に示す凹凸部１１を、図３に示す如く、第１歯体部１４と第２歯体部１５に分割し、センサーリング原体１２を得る。
【００３４】
（３）次に、このセンサーリング原体１２を、図４に示す如く、シェービング刃部２０の上に置き、矢印方向に押す。これによりセンサーリング原体１２は、図５に示す如く、１歯の凸部分のみ残して、他の凹凸は削り落される。そしてこれを取り出すことにより、図１に示す如きセンサーリング１が得られる。
【００３５】
なお、センサーリング原体１２をシェービング刃部２０に置くとき、第２歯体部１５の切欠部２２と合致した凸部が削られずに自動的に残るので、切欠部２２とセンサーリング原体１２の位置関係を考慮する必要はない。
【００３６】
このように、本発明では、図６に示す第１リング３１と第２リング３２の２部品を１部品とすることができ、複数歯と一枚歯の位置は部品間の寸法バラツキがまったくなくなり、精度よく量産可能となり、しかも従来の方法と比較すると製造コストを半分以下に押さえることができる。
【００３７】
なお本発明は、センサーリング素材の製造に粉末冶金の手法を用いて作成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、切削加工、鍛造、打抜き等の手法によっても得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明により製造されたセンサーリングの一例である。
【図２】本発明のセンサーリング製造手順説明図（その１）である。
【図３】本発明のセンサーリング製造手順説明図（その２）である。
【図４】本発明のセンサーリング製造手順説明図（その３）である。
【図５】本発明のセンサーリング製造手順説明図（その４）である。
【図６】従来例説明図である。
【図７】センサーリングの動作説明図である。
【図８】従来の一体化焼結法で製造する場合の圧粉成形金型の構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  センサーリング
２  第１リング状部
３  第２リング状部
４  一枚歯体部
５  複数枚歯体部
１０  センサーリング素材
１１  凹凸部
１２  センサーリング原体
１３  溝
１４  第１歯体部
１５  第２歯体部
２０  シェービング刃部
２１  台部
２２  切欠部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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