JP2000275060A - 自動調心タイミングディスクハブ及びその組立方法 - Google Patents

自動調心タイミングディスクハブ及びその組立方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイミングディスク支持面と、軸端部がモー
タ回転軸上へ押し込み自在である管状ハブ軸とを備えた
自動調心タイミングディスクハブおよびその組立方法を
提供する。 【解決手段】 ハブ軸の外壁は、少なくとも部分的に円
錐状に形成されており、ハブ軸の外壁は、ハブ軸の軸端
からタイミングディスク支持面に向かって上昇してい
る。ハブ軸には、少なくともハブ軸の内壁とモータ回転
軸との接触領域でスリット形成されており、軸端部の外
壁には、挟着要素が摺動自在に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイミングディス
ク支持面1aと軸端部がモータ回転軸上へ押し込み自在
である管状ハブ軸1bとを備えた自動調心タイミングデ
ィスクハブ及び該自動調心タイミングディスクハブのハ
ブ軸内にモータ回転軸を挟着する自動調心タイミングデ
ィスクハブの組立方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記の種類の自動調心タイミングディス
クは、ドイツ特許出願公開第19641929号公報に
記載され公知である。当該タイミングディスクハブは、
そこで単純な回転運動によってモータと接続されるエン
コーダに組み込まれる。
【0003】タイミングディスクハブの組立時に注意す
べきことは、モータ回転軸上での調心のため十分な遊び
が存在することである。従って、タイミングディスクハ
ブは、モータ軸に対向したその端部に拘束孔を有する。
この拘束孔によって、モータ回転軸及びタイミングディ
スクの垂直軸線が一線上に配置される。タイミングディ
スクハブ内へモータ回転軸を押し込む場合に、従来はプ
レス加圧が行われる。その理由は、直径が狭くされたハ
ブがモータ回転軸上に押圧されるからである。軸方向圧
力は、ハウジング面を介してタイミングディスク支持面
に加えられ、このタイミングディスク支持面とこれに接
続されたタイミングディスクハブとを、エンコーダハウ
ジング内での中心配置に対する正しい位置にする。
【0004】この種のタイミングディスクの利用は、ま
すます増加しているので、生産個数は今日非常に多くな
っている。その際、特に量産時には、必要な許容差を保
持するために、モータ回転軸及びタイミングディスクハ
ブについて高度な表面仕上げもしくは高い製作精度が要
求される。すなわち、モータ回転軸に対してタイミング
ディスクがわずかに移動した場合でも、その機能、例え
ばサーボモータでの機能が妨げられ、また、プレス加圧
時の大きな力によって、かなり大きな許容差の誤差が生
じることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、タイミング
ディスクにおける上記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的は、予荷重を加えることな
くモータ回転軸上に載置され、調整され、固定され得る
自動調心特性を有するタイミングディスクハブ、及び量
産条件の下でエンコーダに必要な精度で実施可能とされ
る自動調心タイミングディスクの組立方法を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による自動調心タイミングディスクは、タイ
ミングディスク支持面1aと、軸端部がモータ回転軸上
へ押し込み自在である管状ハブ軸1bとを備えており、
該ハブ軸内において、ハブ軸の内壁とモータ回転軸との
間に接触面が生ずる自動調心タイミングディスクハブに
おいて、ハブ軸1bの外壁は、少なくとも部分的に円錐
状に形成されており、円錐状の外壁は、ハブ軸の軸端部
Eからタイミングディスク支持面1aに向かって上昇し
ており、ハブ軸には、少なくともモータ回転軸Wの領域
でスリットが形成されており、ハブ軸内にモータ回転軸
を挟着するための挟着要素が、軸端部Eに配置されハブ
軸の外壁上を摺動自在となっていることを特徴とする。
【0007】また、本発明による自動調心タイミングデ
ィスクハブの組立方法は、特にエンコーダのモータ回転
軸上での自動調心タイミングディスクハブの組立方法で
あって、タイミングディスクハブが、タイミングディス
ク支持面1aと管状ハブ軸1bとを備え、該ハブ軸の軸
端部がモータ回転軸へ向いているものにおいて、タイミ
ングディスクハブの管状ハブ軸1bのモータ回転軸の接
触部にスリットが形成されており、スリットが形成され
たハブ軸の軸端部上に挟着リングが押し込まれ、モータ
回転軸上へのタイミングディスクハブのハブ軸の押圧時
に、挟着リングが弛緩位置から緊張位置へと移動し、ハ
ブ軸内にモータ回転軸を挟着することを特徴とする。
【0008】本発明によって形成されたタイミングディ
スクハブは、組立運動と同時にモータ回転軸上に押し入
れられ、組立運動がモータ回転軸線に対するタイミング
ディスク軸線の移動を起こすことなく、タイミングディ
スクハブのハブ軸にモータ回転軸が挟着され得る。組立
に必要な力は、非常にわずかである。何故なら、プレス
嵌めが形成されるのではなくて、ハブ及びモータ回転軸
は、組立の間に相互に摺動し、引き続いて初めて互いに
固定されるからである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態を以下
に列挙する。 (1)請求項1において、円錐状に形成されたハブ軸1
bの外壁の円錐角が、10〜15°の範囲にある。 (2)請求項1または上記(1)において、ハブ軸1b
内のスリットの長さは、ハブ軸の長さ/モータ回転軸接
触部の長さの0.5〜0.8の範囲にある。 (3)請求項1、上記(1)〜(2)のいずれかにおい
て、ハブ軸1bは、スリットの開放端部の領域の外壁
に、挟着要素の休止位置のためのストッパ面1cを担持
している。
【0010】(4)請求項1、上記(1)〜(3)にい
ずれかにおいて、挟着要素が、挟着リング2からなる。 (5)請求項1、上記(1)〜(4)にいずれかにおい
て、挟着要素は、弾性プラスチック材料からなる。 (6)請求項1、上記(1)〜(5)にいずれかにおい
て、スリットの幅は、1〜2mmの範囲にある。 (7)請求項1、上記(1)〜(6)にいずれかにおい
て、モータ回転軸側から見てハブ軸1bの最初の略三分
の一のところに、ラッチ面3が、挟着要素の挟着位置の
ためにハブ軸の外側周囲に加工されている。
【0011】(8)請求項1、上記(1)〜(7)にい
ずれかにおいて、ラッチ面は、ハブ軸の外側周囲上に膨
出状隆起部3aを有する。 (9)請求項1、上記(1)〜(8)にいずれかにおい
て、ハブ軸1bの内壁は、モータ回転軸側の軸端部で円
錐状に拡張されている。 (10)請求項1、上記(1)〜(9)にいずれかにお
いて、円錐状拡張部は、ハブ軸の内壁で端面側からハブ
軸長さの20%の領域まで達している。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。こ
の実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発
明がこれに限定されるものではない。
【0013】実施例1 図1には、タイミングディスク支持面1aと管状ハブ軸
1bとを備えた本発明によるタイミングディスクハブ1
の横断面が示されている。ハブ軸1bの外壁は円錐状に
形成されており、円錐状の外壁は、ハブ軸の軸端部Eか
らタイミングディスク支持面1aに向かって上昇してい
る。また、ハブ軸1b内には、図1に示すように、ハブ
軸1bの内壁とモータ回転軸Wとの接触領域F(図2)
へと達するスリット1dが形成されている。
【0014】ハブ軸1bの軸端部Eには、ストッパ面1
cが形成されている。このストッパ面によって、タイミ
ングディスクハブの組立前、休止位置での挟着要素Sの
確実な保持が得られる。挟着要素Sは、好適には挟着リ
ング2からなっている。この挟着リング2は、その休止
位置では予荷重されておらず、軸端の外壁に緩やかに配
置されている。
【0015】図2には、ハブ軸1b内にモータ回転軸W
を挟着した組立後の本発明によるタイミングディスクハ
ブが示されている。図2からわかるように、挟着リング
2は、ハブ軸1bの円錐外壁上の挟着位置へと進行移動
している。挟着リング2は、進行移動位置(挟着位置)
においてラッチ面3で保持され、この位置でモータ回転
軸とタイミングディスクハブとの間は、滑りのない摩擦
拘束的接続で固定される。
【0016】図3は、組立過程を概略的に示している。
回転軸W上へのタイミングディスクハブのハブ軸1bの
押し込みにつれて、挟着リング2は、その前の位置(休
止位置)から円錐外壁上を挟着位置まで押されるので、
モータ回転軸Wへのハブ軸1bの挟着が生ずる。回転軸
は、プラスチック、好適にはABS種別のプラスチック
からなっており、回転軸W上でのタイミングディスクの
確実な保持を可能にするためには、わずかな挟着力で十
分である。これは、図4〜5を用いて、モータ回転軸側
からの上面図で示されている。
【0017】スリット1dの幅は、好適には管状タイミ
ングディスクハブ軸1bの壁厚よりも大きい。同等にタ
イミングディスクハブ軸の周囲にわたって分配された少
なくとも4つのスリットにおいては、これによって相対
的に弾性体が得られる。この弾性体は、わずかな外側押
圧力によって回転軸Wと緊密に接触可能となる。図4
は、休止位置Hから挟着位置Dへと挟着リングがどのよ
うに押圧されるかを表わしている。好適な実施例におけ
るように、挟着リング2がゴムリングからなっている場
合には、挟着力は矢印方向(図4)でモータ回転軸に作
用する。
【0018】同時に重要なのは、挟着リング2が両位置
(休止位置H及び挟着位置D)においてタイミングディ
スクハブ上で確実に保持されることである。図5による
拡大切り取り部Aからわかるのは、膨出状隆起部3bに
形成されたストッパ面1cが挟着リング2を休止位置で
確実にハブ上に保持することである。本発明によるタイ
ミングディスクハブの入口軸端部Eの円錐状拡張部は、
符号1eで示しており、この拡張部はモータ回転軸用捕
捉孔として用いられる。
【0019】従来技術に従ったタイミングディスクとの
比較のために且つ組立状況の説明のために、図6におい
ては、エンコーダの横断面が予組立状態で示されてい
る。符号4は、エンコーダハウジング11の台板を表わ
している。この台板は、モータ側に対してフランジ形成
される。
【0020】ハブ9上には、予組立状態で抜け落ちない
ように止めリング14によって固定されたタイミングデ
ィスク10が配置されている。ハブ9の上端部には、ハ
ウジング16の案内面と結びついて自動調心を可能にす
る調心面17が形成されている。
【0021】その側方には、端子片13を備えたセンサ
ユニット8が配置されている。公知のエンコーダユニッ
トは、タイミングディスクハブ9が、本発明に従って形
成されたタイミングディスクハブと交換される限りにお
いて、本発明の目的のためにも利用可能である。
【0022】
【発明の効果】実験によって確認されたことは、本発明
による組立方法を用いることにより、モータ回転軸線に
対するタイミングディスク軸線の正確な心合わせが可能
なことである。これと関連しているのは、わずかな組立
力を要するのみであり、従って、曲げ応力がタイミング
ディスクへ伝達されることはない。
【0023】挟着リングに対するラッチ位置の構造形態
によって、タイミングディスクハブ上でのタイミングデ
ィスクの持続的な固定が保証される。さらに、各種材料
による実験において確認されたことは、本発明に従って
製作されたタイミングディスクハブは、モータ回転軸の
表面仕上げ程度が低い場合にも、ハブ軸との間に優れた
挟着性を有することである。従って、製作品質を悪化さ
せることなく製作コストはさらに低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるタイミングディスクハブの組立前
の横断面図である。
【図2】本発明によるタイミングディスクハブの、モー
タ回転軸上での組立後の横断面図である。
【図3】本発明によるタイミングディスクハブの組立過
程を説明する原理図である。
【図4】モータ回転軸接続側からみた図3のB−B断面
をA部として示す断面図である。
【図5】図4のA部の拡大図である。
【図6】ドイツ特許出願公開第19641929号によ
る予組立ハウジングである。
【符号の説明】
1 タイミングディスクハブ 1a 支持面 1b 管状ハブ軸 1c ストッパ面 1d スリット 1e 円錐状拡張部 2 挟着リング 3 ラッチ面 3a 膨出状隆起部 3b 膨出状隆起部 4 台板 8 センサユニット 9 ハブ 10 タイミングディスク 11 エンコーダハウジング 13 端子片 14 止めリング 16 ハウジング 17 調心面 E ハブ軸端部 S 挟着要素 F 接触領域 W モータ回転軸 D 挟着位置 H 休止位置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイミングディスク支持面1aと、軸端
    部がモータ回転軸上へ押し込み自在である管状ハブ軸1
    bとを備えており、該ハブ軸内において、ハブ軸の内壁
    とモータ回転軸との間に接触面が生ずる自動調心タイミ
    ングディスクハブにおいて、ハブ軸1bの外壁は、少な
    くとも部分的に円錐状に形成されており、円錐状の外壁
    は、ハブ軸の軸端部Eからタイミングディスク支持面1
    aに向かって上昇しており、ハブ軸には、少なくともモ
    ータ回転軸Wの領域でスリットが形成されており、ハブ
    軸内にモータ回転軸を挟着するための挟着要素が、軸端
    部Eに配置されハブ軸の外壁上を摺動自在となっている
    ことを特徴とする自動調心タイミングディスクハブ。
  2. 【請求項2】 回転軸上での、特にエンコーダのモータ
    回転軸上での自動調心タイミングディスクハブの組立方
    法であって、タイミングディスクハブが、タイミングデ
    ィスク支持面1aと管状ハブ軸1bとを備え、該ハブ軸
    の軸端部がモータ回転軸へ向いているものにおいて、タ
    イミングディスクハブの管状ハブ軸1bのモータ回転軸
    の接触部にスリットが形成されており、スリットが形成
    されたハブ軸の軸端部上に挟着リングが押し込まれ、モ
    ータ回転軸上へのタイミングディスクハブのハブ軸の押
    圧時に、挟着リングが弛緩位置から緊張位置へと移動
    し、ハブ軸内にモータ回転軸を挟着することを特徴とす
    る自動調心タイミングディスクハブの組立方法。
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