JP2000292202A - 磁気式ロータリーエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転信号発生部に対応する第２の磁気検出素
子の出力信号に歪みが発生することを抑える。 【解決手段】 回転体４１における基準位置信号発生部
４６に対し、磁気センサ１１における第１の磁気検出素
子２６が対向し、回転信号発生部４７に対し、第２の磁
気検出素子２７が対向している。基準位置信号発生部４
６の凸部４６ａと回転信号発生部４７との間に切欠部４
８を形成する。基準位置信号発生部４６の凸部４６ａと
回転信号発生部４７とが、切欠部４８により並び方向に
分離された状態となるので、基準位置信号発生部４６の
凸部４６ａが、回転信号発生部４７に対応する第２の磁
気検出素子２７に対して及ぼす影響が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基準位置信号発生
部と回転信号発生部とを有する回転体を備えた磁気式ロ
ータリーエンコーダに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、例えばモータの
回転数などを磁気を利用して検出するものとして、磁気
式ロータリーエンコーダがある。これは、図６に示すよ
うに、歯車形状の回転体１と、磁気センサ２とを備えて
いる。

【０００３】このうち、回転体１は、磁性体製で、外周
部に凸部３ａを１個のみ有する基準位置信号発生部３
と、外周部に多数個の凸部４ａを等間隔で有する回転信
号発生部４とを上下に一体に有していて、図示しないモ
ータの回転軸にこれと一体回転するように取り付けられ
る。磁気センサ２は、ケース５内に、例えば磁気抵抗素
子からなる第１及び第２の磁気検出素子６，７と、バイ
アスマグネット８などを収納して構成されていて、検出
面２ａが回転体１に対し外周部から対向するように所定
部位に取り付けられる。この場合、上側の第１の磁気検
出素子６は基準位置信号発生部３と、下側の第２の磁気
検出素子７は回転信号発生部４と対向するように配置さ
れる。

【０００４】上記構成において、回転体１が回転する
と、第１及び第２の磁気検出素子６，７に鎖交する磁束
が変化し、これに伴いこれら第１及び第２の磁気検出素
子６，７から出力される出力信号が変化するので、この
出力信号の変化を検出することにより、回転体１、ひい
てはモータの回転数などを検出することができる。

【０００５】ここで、回転体１の回転時において、第１
の磁気検出素子６の出力信号（位置信号）と第２の磁気
検出素子７の出力信号（回転信号）の波形としては、図
８の波形図が理想である。

【０００６】しかしながら、上記した従来構成のもので
は、図７に示すように、基準位置信号発生部３の１個の
凸部３ａが磁気センサ２の付近を通過する際に、その凸
部３ａの影響で、回転信号発生部４に対応する第２の磁
気検出素子７の出力信号（回転信号）に歪みが発生する
という問題点がある。その出力信号の歪みは、回転体１
の回転が高速になるほど顕著になる。

【０００７】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、回転信号発生部に対応する第２
の磁気検出素子の出力信号に歪みが発生することを抑え
ることができる磁気式ロータリーエンコーダを提供する
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、外周部に１個の凸部を有する
磁性体製の基準位置信号発生部を有すると共に、この基
準位置信号発生部の近傍に配置され外周部に多数個の凸
部を有する磁性体製の回転信号発生部を有し、回転部材
に取り付けられて回転する回転体と、前記基準位置信号
発生部に外周部から対向するように配置される第１の磁
気検出素子及び前記回転信号発生部に外周部から対向す
るように配置される第２の磁気検出素子を有する磁気セ
ンサとを備え、前記回転体における前記基準位置信号発
生部の前記凸部と前記回転信号発生部との間に切欠部を
形成したことを特徴とする。

【０００９】上記した手段によれば、基準位置信号発生
部の凸部と回転信号発生部とが、切欠部により並び方向
に分離された状態となるので、その基準位置信号発生部
の凸部が、回転信号発生部に対応する第２の磁気検出素
子に対して及ぼす影響が小さくなり、よって、第２の磁
気検出素子の出力信号に歪みが発生することを抑えるこ
とができるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１ないし図５を参照して説明する。まず、図１ないし
図４において、磁気センサ１１のケース１２には、内部
に収納部１３が形成され、前部の検出面となる部位に矩
形状の開口部１４が形成され、後部にも開口部１４より
も大きな挿入用開口部１５が形成されている。収納部１
３と、開口部１４及び挿入用開口部１５とは連通してい
る。開口部１４の周縁部には矩形状の枠部１６が突出形
成され、この枠部１６の周囲の４か所に取付孔１７が形
成されている。

【００１１】ケース１２の前面には、浅底容器状をなす
プレート１８が、上記開口部１４及び枠部１６を前方か
ら覆う状態で配置されている。プレート１８において、
開口部１４に対応する部分が検出面１８ａとなってい
る。このプレート１８は、厚さが約０．１ｍｍの薄板に
より形成されている。プレート１８の周縁部のフランジ
部１８ｂには、上記取付孔１７に対応して４個のねじ挿
通孔１９が形成されている。枠部１６の前面にはペース
ト状のシール材２０（図４参照）が塗布されていて、こ
のシール材２０が、枠部１６の前面とプレート１８の内
面との間に介在されている。

【００１２】プレート１８の前面側には、当該プレート
１８の周縁部であるフランジ部１８ｂを前面から押え付
けるように矩形枠状のフレーム２１が配置されていて、
このフレーム２１にも、上記ねじ挿通孔１９に対応して
４個のねじ挿通孔２２が形成されている。この場合、上
記ケース１２、プレート１８及びフレーム２１は、それ
ぞれ非磁性材であるアルミニウムにより形成されてい
る。

【００１３】しかして、フレーム２１のねじ挿通孔２２
及びプレート１８のねじ挿通孔１９を順に挿通した各ね
じ２３を、ケース１２の対応する取付孔１７にそれぞれ
ねじ込むことにより、プレート１８をケース１２の前面
に機械的に固着している。

【００１４】ケース１２の上記収納部１３には、図１及
び図２に示すように、センサユニット２４が収納されて
いる。このセンサユニット２４のホルダ２５には、前部
にそれぞれ磁気抵抗素子（ＭＲＥ）からなる第１及び第
２の磁気検出素子２６，２７を有するセンサＩＣ２８が
設けられていると共に、このセンサＩＣ２８の後部側に
位置させて、磁気発生手段であるバイアスマグネット２
９、及び２個の回路基板３０ａ，３０ｂが設けられてい
る。第１及び第２の磁気検出素子２６，２７は前方から
見て上下に配置されていて、このうち、第１の磁気検出
素子２６は基準位置信号検出用、第２の磁気検出素子２
７は回転信号検出用となっている。２個の回路基板３０
ａ，３０ｂのうち、上部に位置する回路基板３０ｂに
は、出力調整用のボリューム３１が複数個設けられてい
る。

【００１５】このセンサユニット２４は、後部の挿入用
開口部１５から収納部１３内に挿入され、ホルダ２５を
挿入用開口部１５側からねじ３２を締め付けることによ
り、収納部１３内に固定状態に配設されている。この配
設状態で、第１及び第２の磁気検出素子２６，２７は上
記プレート１８の内面に密着されている。なお、ケース
１２には、上記ボリューム３１に対応する部位に開口が
形成されていると共に、この開口を閉鎖するカバー３３
がねじ３４により取り付けられている。また、ケース１
２の後部にも、挿入用開口部１５を閉鎖するように後部
カバー３５がねじ３６により取り付けられている。

【００１６】このように構成された磁気センサ１１は、
ねじ３７によりステー３８に取り付けられ、このステー
３８をねじ３９（図２の二点鎖線参照）により取付部４
０（図１の二点鎖線参照）に固定することにより、被検
出体である回転体４１の近傍に配置される。この場合、
磁気センサ１１のケース１２とステー３８との間には、
図１に示すように、磁気センサ１１を回転体４１から遠
ざける方向に付勢する圧縮コイルばね４２と、位置調整
ねじ４３とが設けられていて、この位置調整ねじ４３を
回転させて螺進退させることにより、回転体４１に対す
る磁気センサ１１の位置、ひいては回転体４１の外周部
と磁気センサ１１の検出面１８ａとの間のギャップ４４
を調整できる構成となっている。ここで、ステー３８
と、圧縮コイルばね４２と、位置調整ねじ４３とによ
り、磁気センサ１１の位置調整機構４５を構成してい
る。

【００１７】上記回転体４１は、磁性体製であり、外周
部に山形の凸部４６ａを１個のみ有する基準位置信号発
生部４６と、外周部に山形の多数個の凸部４７ａを等間
隔で有する回転信号発生部４７とを上下に有していて、
例えば図示しないモータの回転軸にこれと一体に回転す
るように取り付けられる。この場合、基準位置信号発生
部４６の凸部４６ａの下部には、回転信号発生部４７と
の間に隙間を形成するための切欠部４８が形成されてい
る。そして、上記磁気センサ１１は、第１の磁気検出素
子２６が基準位置信号発生部４６と、第２の磁気検出素
子２７が回転信号発生部４７とそれぞれ検出面１８ａを
介して外周部から対向するように配置される。

【００１８】上記構成において、回転体４１が回転する
と、第１及び第２の磁気検出素子２６，２７に鎖交する
磁束が変化し、これに伴いこれら第１及び第２の磁気検
出素子２６，２７から出力される出力信号が変化するの
で、この出力信号の変化を検出することにより、回転体
４１、ひいてはモータの回転数などを検出することがで
きる。

【００１９】ここで、上記した実施例においては、回転
体４１における基準位置信号発生部４６の凸部４６ａと
回転信号発生部４７との間に切欠部４８を形成している
ので、基準位置信号発生部４６の凸部４６ａと回転信号
発生部４７とが、切欠部４８により並び方向（上下方
向）に分離された状態となる。このため、その基準位置
信号発生部４６の凸部４６ａが、回転信号発生部４７に
対応する第２の磁気検出素子２７に対して及ぼす影響が
小さくなり、よって、図５に示すように、第２の磁気検
出素子２７の出力信号（回転信号）に歪みが発生するこ
とを抑えることができるようになる。

【００２０】本発明は、上記した実施例にのみ限定され
るものではなく、次のように変形または拡張することが
できる。磁気検出素子２６，２７としては、磁気抵抗素
子に代えて、ホール素子を用いることもできる。回転体
４１における基準位置信号発生部４６と回転信号発生部
４７とを別部品で構成することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁気式ロータリーエンコーダによれば、基準位置信号
発生部の凸部と回転信号発生部とが、切欠部により並び
方向に分離された状態となるので、その基準位置信号発
生部の凸部が、回転信号発生部に対応する第２の磁気検
出素子に対して及ぼす影響が小さくなり、よって、第２
の磁気検出素子の出力信号に歪みが発生することを抑え
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断側面図

【図２】横断平面図

【図３】磁気センサの正面図

【図４】磁気センサのケース部分の分解斜視図

【図５】第１及び第２の磁気検出素子の出力信号の波形
図

【図６】従来例の図１相当図

【図７】従来例の図５相当図

【図８】第１及び第２の磁気検出素子の理想的な出力信
号の波形図

【符号の説明】

１１は磁気センサ、２６は第１の磁気検出素子、２７は
第２の磁気検出素子、２９はバイアスマグネット、４１
は回転体、４６は基準位置信号発生部、４６ａは凸部、
４７は回転信号発生部、４７ａは凸部、４８は切欠部を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に１個の凸部を有する磁性体製の
   基準位置信号発生部を有すると共に、この基準位置信号
   発生部の近傍に配置され外周部に多数個の凸部を有する
   磁性体製の回転信号発生部を有し、回転部材に取り付け
   られて回転する回転体と、 前記基準位置信号発生部に外周部から対向するように配
   置される第１の磁気検出素子及び前記回転信号発生部に
   外周部から対向するように配置される第２の磁気検出素
   子を有する磁気センサとを備え、 前記回転体における前記基準位置信号発生部の前記凸部
   と前記回転信号発生部との間に切欠部を形成したことを
   特徴とする磁気式ロータリーエンコーダ。