JPH0217411A - 磁気式ロータリーエンコーダの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は強磁性薄膜磁気抵抗素子を用いた磁気式ロータ
リーエンコーダの製造方法に関するものである。

従来の技術 従来より、パーマロイ等の強磁性体に、磁界中で電流を
流した場合、磁化方向と電流方向のなす角度によって強
磁性体の抵抗が異方的に変化し、磁化方向と電流が直交
する時抵抗は最小となり、平行になった時に抵抗変化し
ない事は、磁気抵抗効果として良く知られている。最近
、上記磁気抵抗効果を利用した磁気式ロータリーエンコ
ーダが使用され始めており、その概略は第４図に示す様
な構成となっている。図において、１は回転体（図示路
）の回転軸に結合された磁気ドラムであり、磁石材で構
成され、外周面には、磁気ドラム１の回転方向に平行か
つ磁極が交互に反転する様に磁化された磁気信号が、ピ
ッチλで記録されて磁気信号トラック１１を形成してい
る。さらに、回転の原点を示す磁極１２が磁気ドラム１
の外周面に磁化されている。２は磁気センサであり、非
磁性基板２１の表面に複数個のストライプ状の磁気抵抗
素子２−２（以下ＭＲ素子２２という）が所定の間隔で
平行に配置されている。磁気センサ２は、その表面に配
置されているＭＲ素子２２と磁気ドラム１の磁気信号面
が対向し、各々の表面の間隔ｄを保持し、かつストライ
プ状のＭＲ素子２２の長手方向が磁気信号トラックの隣
り合う磁気信号の境界線に平行になる様に保持固定され
ている。

上記配置にて磁気ドラムが回転すると、回転に応じてＭ
Ｒ素子に交番磁界が作用してＭＲ素子の抵抗が交番的に
変化する。このＭＲ素子を複数個配列してブリッジ結合
する事により、ＭＲ素子の抵抗変化と同期した出力電圧
が得られる。

発明が解決しようとする課題 鍛造磁石（例えばマンガン−アルミニウム−炭素合金磁
石）では、結晶の配向によって自然にわずかではあるが
磁化されるものがあり、第６図に示すように不規則に磁
化が発生する。図の点線１３は磁化の境界を示すもので
ある。このような磁石を使用して、磁気ドラムの表面に
磁気信号トラック１１を記録しても、内部には先の結晶
配向による磁化が残ったま＼となる。例えば、マンガン
−アルミニウム−炭素合金磁石（以下Ｍ人磁石という）
では、結晶配向による磁化が約６０ガウスあり、一方磁
気信号トラック１１の磁化ピッチλを２００μｍとし、
間隔ｄを５０　ｐ　ｍ　とすると、ＭＲ素子にかかる信
号磁果は約６０ガウスとなり、先の結晶配向による磁化
による影響を犬きく受けることになり、ＭＲ素子からの
出力電圧（回路図は図示せず）は第３図ａの点線のよう
に大きく歪んだ波形となり、これを波形整形した第３図
Ｃのデジタル波形もデユーティ−比の違った誤差の大き
い波形となっていた。

本発明はこのような磁石を用いた場合でも、波形歪をな
くすようにすることを目的とする。

課題を解決するだめの手段 そこで、本発明は、Ｍ人磁石等の完全に消磁でできない
性質の磁石全体を交流消磁して磁化を弱くすると共に、
その残留磁化方向をＭＲ素子の電流と平行することによ
り、ＭＲ素子が抵抗変化しないようにする、すなわちＭ
Ｒ素子の不感方向となる長手方向と残留磁化方向を一致
させ、次に磁気ドラムの表面に磁気記録を施し磁気信号
トラックを形成するものである。

作用 交流消磁した磁石からの磁界はわずかじか出ないと共に
、前記消磁方向としたことにより、磁気信号以外の残留
磁化からでる磁界の方向はＭＲ素子の電流方向と平行と
なるので、その影響をＭＲ素子が受けない。一方磁気信
号トラック１１からの磁界に対してはＭＲ素子の電流方
向が直交するので最大感度方向となる。したがって磁気
信号トラック１１のみに感度があり、ＭＲ素子の出力に
波形歪が生じない。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。

Ｍ人磁石の磁気ドラム１に、初期値１ｏＯｏＯガウスの
交番磁界が順次減少して０磁界となる交流消磁を施すと
、第２図に示すように軸方向に残留磁化が約３０ガウス
程残る。点線は残留磁化による磁界の境界である残留磁
化境界１４を示す。次に従来と同じ方法で磁気ドラム１
の外周面に磁気信号トラック１１と回転の原点を示す原
点磁極１２を施す。さらに従来と同じ方法でＭＲ素子を
配置し保持固定される。このような構成にすることによ
り、磁気ドラム１の内部の残留磁化が軸方向のみとなり
、ＭＲ素子２２の磁気抵抗変化がない不感方向（長手方
向）と一致する。

しだがってＭＲ素子の出力電圧は第３図ａの実線に示す
ように、磁気ドラム１の内部残留磁化に影響されない磁
気信号トラック１１の磁界のみによる波形歪のない高精
度なものとなる。これを波形整形したデジタル信号は第
３図すのようにデユーティ比の同じ高精度な信号となる
。

なお磁気ドラム１を軸方向に着磁して完全に磁化した場
合は内部磁化の影響が１０００ガウスと極端に高くなり
、ＭＲ素子の出力電圧は低下して使用できない状態とな
るので交流消磁の方法が効果的である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、磁気ド
ラムの内部残留磁化をＭＲ素子の不感方向と一致させる
ことにより、磁気信号トラックの磁界に対してはＭＲ素
子は最高感度となる配置で波形歪のない信号が得られ、
従来方法に比べて検出精度を大幅に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による磁気式ロータリーエン
コーダ装置を説明する磁気ドラムと磁気センサの構成を
示す斜視図、第２図は本発明の磁気ドラムを軸方向で消
磁した状態を説明する斜視図、第３図は本発明及び従来
例の出力電圧波形と出力波形を波形整形したデジタル波
形の説明図、第４図は従来例による磁気式ロータリーエ
ンコーダ装置を説明する磁気ドラムと磁気センサの構成
を示す斜視図、第５図は磁気ドラムを消磁する前の磁化
状態を説明する説明図である。 １・・・・磁気ドラム、２・・・・・磁気センサ、１１
・・・・磁気信号トラック、１４・・・・・残留磁化境
界。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に多数の着磁を施した磁石に対向して強磁性薄膜磁
   気抵抗素子を配置した、磁気式ロータリーエンコーダに
   おいて、前記磁石にマンガン−アルミニウム−炭素合金
   磁石等の消磁が完全にできない性質の磁石を用いたとき
   、その残留磁気の方向が、前記強磁性薄膜磁気抵抗素子
   の不感方向と一致する方向で消磁を行い、その上から所
   定の信号を着磁したことを特徴とする磁気式ロータリー
   エンコーダの製造方法。