JPH04115120A - 磁気式ロータリエンコーダの組立方法 - 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］ 本発明は磁気式ロータリエンコーダの組立方法に係り、
特に、モータ等の回転機への組込みが簡単な磁気式ロー
タリエンコーダの組立方法に関する。

［従来の技術］ 第１０図はこの種の磁気式ロータリエンコーダの従来例
を示し、実開昭６２−３０１２号公報等に記載されたも
のである。同図において、ｌは磁気ドラム、２は回転機
、３は回転軸、４はベース材、５は保持部材、６は磁気
センサ、７はプリント基板、８はリード線、９は支持筒
、１０はカバ１１は回路部品、１２はねじである。

磁気ドラム１は磁性材料からなり、その周面には磁気パ
ターンがＮ、Ｓ、Ｓ、Ｎ、Ｎ、Ｓ、Ｓ。

Ｎ・・・・・・の如く隣り合う水平に着磁された磁極対
が逆極性になるように等ピッチ間隔で連続形成されてい
る。モータ等の回転機２からは回転軸３が突出しており
、該回転軸３は前記磁気ドラム１の中心に固着されてい
る。この回転機２の一端には取付基準面となる段落部２
ａが形成され、該段落部２ａにベース材４がねじ止めさ
れている。このベース材４は円盤状であり、その上面は
前記回転軸２の軸線に対して直交する基準平面部４ａと
なっており、保持部材５はこの基準平面部４ａ上にねじ
止めされている。この保持部材５には磁気抵抗効果素子
からなる磁気センサ６が接着されており、該磁気センサ
６は前記磁気ドラム１の周面と所定間隔を存して対向し
ている。プリント基板７には前記磁気センサ６から出力
される電気信号を処理する回路部品）１が搭載されてお
り、該プリント基板７はねじ１２を支持筒９を挿通して
ベース材４に螺入することによって磁気ドラム１の上方
に配設されている。リード線８の一端は磁気センサ６に
、他端はプリント基板７にそれぞれ接続されている。ま
た、前記回転機２の端面にはカバー１０が被着されてお
り、該カバー１０によって前述した磁気ドラムｌや磁気
センサ６等は防塵対策が施されている。

前記磁気センサ６を構成する磁気抵抗効果素子は、磁気
ドラム１に着磁配列された磁気パターンの各磁極ピッチ
ｐにたいしてｎｐ＋　１／４　ｐ（ただしｎは整数）位
相がずれるように２組配置されており、またこれら磁気
抵抗効果素子のそれぞれの磁気方向が回転軸３と直交す
るように磁気パターンに対向して配置されている。従っ
て、磁気ドラムｌが回転すると、磁気センサ６のそれぞ
れの磁気抵抗効果素子からは９０度の位相差をもつ信号
が出力される。

以上のように構成された磁気式ロータリエンコーダにあ
っては、回転機２によって磁気ドラム１が所定方向に回
転すると、磁気センサ６のそれぞれの磁気抵抗効果素子
からは９０度の位相差をもつ連続的な信号が出力され、
これらをリード線８を介してプリント基板７に導き、そ
の信号処理回路で増幅・検波・整合などの処理を行なう
ことによりインクレメンタルパルスが得られ、磁気ドラ
ムｌの変位量と回転方向が検出される。

そして、磁気ドラム１と磁気センサ６との間に必要とさ
れるギャップを調整する際、回転機２にベース材４、保
持部材５および磁気センサ６を組み込んだ状態で、保持
部材５を相対的に移動させて適正な前記ギャップを得、
該保持部材５をベース材４に固着するようになっている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した従来技術にあっては、磁気ドラムｌ
と磁気センサ６間のギャップを調整する際、ベース材４
、保持部材５および磁気センサ６を回転機２に組み込ん
だ状態で行なう必要があることから、この状態でのギャ
ップ調整ががなり難しく、特別なギャップ調整機を要す
るという問題があった。また、このギャップ調整時に回
転機２を要するので、該回転機２をあらがしめ準備する
必要があった。

本発明はこのような従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、回転機へ組み込む以前に、磁
気ドラムと磁気センサ間のギャップを調整することので
きる磁気式ロータリエンコーダの組立方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、周方向に磁気パタ
ーンを有する磁気ドラムと、磁気センサを保持するセン
サ保持体と、このセンサ保持体が取付けられ、回転機の
一端に装着されるハウジングと、前記磁気ドラムを押圧
保持する保持部材が内蔵されたカバーと、このカバーの
外部から前記保持部材を操作して押圧状態を解除する解
除手段とを備え、まず予備工程として、前記磁気ドラム
を基準軸に挿入固定するとともに、前記ハウジングに前
記センサ保持体を取付け、次いで、これらのハウジング
および基準軸を相対的に移動させ、前記磁気ドラムと前
記磁気センサとの間に必要とされるギャップを調整した
後、前記ハウジングに前記カバーを被着させて前記磁気
ドラムを前記保持部材により押圧保持し、次いで、この
押圧保持される前記磁気ドラムから前記基準軸を取外し
、しかる後、本工程として、前記回転機の回転軸に前記
ドラムを挿入固定し、これと前後して前記回転機の取付
基準面に前記ハウジングを固着するとともに、前記カバ
ーの外部から前記保持部材を操作して前記ドラムの押圧
状態を解除する構成にしである。

［作用］ 本発明は上記のように構成したので、予備工程で、磁気
ドラムと磁気センサとの間に必要とされるギャップを適
正状態に調整する際、磁気ドラムを基準軸に挿入固定す
るとともに、ハウジングにセンサ保持体を取付けて、こ
れらのハウジングおよび基準軸を相対的に移動させる。

このようにギャップを調整した後、前記ハウジングにカ
バーを被着させて保持部材により磁気ドラムを押圧保持
し、この状態で磁気ドラムから前記基、車軸を取外す。

このとき、磁気ドラムが保持部材により押圧保持されて
いることから、磁気ドラムとセンサ保持体は一定の相対
的位置関係に保たれており、従って、磁気ドラムと磁気
センサの相対的位置関係が一定に設定されている。次い
で、その後の本工程において、前記磁気ドラムと磁気セ
ンサのギャップ調整時に設定された相対的位置関係を保
持する状態で、回転機にハウジングを固着させ、磁気ド
ラム、位置決め部材、センサ保持体を組み込むようにな
っており、これにより、回転機へ組み込む以前に、磁気
ドラムと磁気センサ間のギャップを調整することができ
る。その後、前記カバーの外部から保持部材を操作して
前記磁気ドラムの押圧状態を解除するので、回転機の回
転動作に何ら支障を与えることがない。

［実施例］ 以下、本発明の磁気式ロータリエンコーダの組立方法の
実施例を図に基づいて説明する。

第１図ないし第９図は本発明の磁気式ロータリエンコー
ダの組立方法の一実施例を説明する図で、第１図は磁気
式ロータリエンコーダの全体構成を示す斜視図、第２図
はカバーの底面図、第３図は第２図のカバーのＡ−Ａ線
に沿う断面図、第４図および第５図はそれぞれ第２図の
カバーのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う要部断面図、第６図
および第７図はそれぞれ組立方法の予備工程を説明する
工程図、第８図および第９図はそれぞれ組立方法の本工
程を説明する工程図である。

この実施例に用いられる磁気式ロータリエンコーダは、
第１図に示すように、周方向に磁気パターンを有する磁
気ドラム２１と、磁気センサ２２を保持するセンサ保持
体２３と、このセンサ保持体２３が取付けられ、回転機
２４の取付基準面に固着されるハウジング２５と、この
ハウジング２５に被着されるカバー２６と、このカバー
２６に内蔵され、磁気ドラム２１をハウジング２５に対
して押圧保持する保持部材２７などとから構成されてい
る。

上述した磁気ドラム２１は、前述した第１０図に示す従
来のものと同様に磁性材料からなり、その大径部２１ａ
の周面には磁気パターンがＮ、Ｓ。

Ｓ、Ｎ、Ｎ、Ｓ、Ｓ％Ｎ・・・・・・の如く隣り合う磁
極対が逆極性になるように等ピッチ間隔で連続形成され
るとともに、この大径部２１ａの上部には、円錐状の突
部２１ｂが形成されている。そして、磁気ドラム２１の
中心に、モータ等の回転機２４から突出する回転軸２４
ａが固着されている。

上述したセンサ保持体２３は、ハウジング２５にねじ３
１により締着されるプリント基板３２と、このプリント
基板３２に装着され、外部へ配線するコネクタ３３と、
ハウジング２５上の一対の突部３４に保持され、プリン
ト基板３２に接続されて磁気センサ２２と共に信号処理
回路が実装されたセンサ回路基板３５とを有している。

また、このセンサ保持体２３には、前述した第１０図に
示す従来のものと同様に、磁気抵抗効果素子からなる上
記の磁気センサ２２が接着されており、該磁気センサ２
２は前記磁気ドラム２１の外径部２１ａの周面と所定間
隔を存して対向している。

上述した保持部材２７は、回転軸２４ａの軸方向に形成
される円筒体４１および一対の突部４２を有する基部４
３と、円筒体４１の下部に一体に形成される一対のブロ
ック体４４と、それぞれの突部４２に設けられるばね４
５を介して上方向のばね力が付与される鋼球４６と、円
筒体４１の上部に螺合する回動用ねじ４７と、この回動
用ねじ４７により円筒体４】の上部に固着される板体４
８と、円筒体４１に設けられ、板体４８を介して保持部
材２７に上方向のばね力を付与する戻しばね４９とから
なっている。また、基部４３の下部は、第６図に示すよ
うに、円錐状の突部２　］、　ｂを受ける凹部５０が形
成され、この基部４３の下部にゴムなどからなる弾性部
材５１が設けられている。

上述したカバー２６は、第３図に示すように、回転軸２
４ａの軸方向に沿って貫通し、保持部材２７０円筒体４
］が挿入される貫通穴６１が設けられている。この貫通
穴６１には、第２図に示すように、円筒体４１の外周面
に当接するＶブロワ９体６２が形成されるとともに、円
筒体４１を■ブロワ９体６２に向かって押圧する板ばね
６３が設けられ、これによって、円筒体４１の軸芯に応
じて円筒体４１の軸芯を自動的に調整するようになって
いる。また、■ブロワ９体６２の近傍に、上記の保持部
材２７のブロック体４４をそれぞれ収納する一対の収納
部６４が形成されている。貫通穴６１の上部には、保持
部材２７の板体４８、戻しばね４９などが配置されるよ
うになっている。

また、カバー２６の内部には、第２図および第５図に示
すように、該カバー２６の円周方向に形成され、保持部
材２７の鋼球４６がそれぞれ摺動する一対の溝６５と、
第４図に示すように、谷溝６５の終端より上方向に向か
って形成され、鋼球４６、ばね４５を収納する縦穴６６
とが設けられている。このカバー２６の外周部には、第
１図に示すように、カバー２６をモータ２４に締着する
３本のねじ６７が挿入される貫通穴６８をそれぞれ１ケ
ずつ有する取付は部６９と、カバー２６をハウジング２
５に締着する２本の長ねじ７０が挿入される貫通穴７１
をそれぞれ１ケずつ有する取付は部７２と、プリント基
板３２に係合する切欠き部７３とが設けられている。な
お、上記のねじ４７、溝６５、縦穴６６によって、カバ
ー２６の外部から保持部材２７を操作して押圧状態を解
除する解除手段が構成されている。

上述したハウジング２５は、同第１図に示すように、上
述した突部３４と、回転軸２４ａが挿入される中心部の
穴８１と、この穴８１に装着され、ゴムなどからなる円
筒状の弾性部材８２と、長ねじ７０が螺合する一対のね
じ六８３と、回転機２４の取付基準面のねじ穴２４ｂに
それぞれ対向して形成され、ねじ６７が挿入される穴８
４とを有している。

この実施例にあっては、まず予備工程として、第６図に
示すように、挿板作業が容易で位置決め精度が確保でき
るように先端軸径が若干細くなった基準軸９１と、この
基準軸９１が挿入される穴９２を有し、該基準軸９１に
対して相対的に移動可能な基板９３とを設けるとともに
、この基板９３上に、センサ保持体２３が取付けられた
ハウジング２５を固着させ、一方、基準軸９１に、磁気
ドラム２１の回転中心を軸芯とするように設けられた円
筒状の貫通穴を挿入して仮止め固定する。

次いで、基板９３を基準軸９１に対して第６図の左右方
向へ相対的に移動させることにより、磁気ドラム２１と
磁気センサ２２との間に必要とされるギャップを調整す
る。

その後、第７図に示すように、ハウジング２５にカバー
２６を被着させ、すなわち、このカバー２６によって磁
気ドラム２１などを覆い、長ねじ７ｏでカバー２６をハ
ウジング２５に固着させる。

このとき、保持部材２７の鋼球４６が溝６５に当接する
ことから、ばね４５の圧縮によって基部４３に下方向の
ばね力が付与されており、その結果、この保持部材２７
によって磁気ドラム２１がハウジング２５に対して押圧
保持されている。この状態で、磁気ドラム２１から基準
軸９１を取外すとともに、基板９３からハウジング２５
を取外して一体化されたブロックを得る。

このようにして得たブロックをアッセンブリメーカに搬
送した後、アッセンブリメーカでは、本工程として、第
８図に示すように、回転機２４から突出した先端と根元
の軸径がほぼ等しくなった回転軸２４ａに磁気ドラム２
１の貫通穴を挿入すると共に、例えば固定手段の１つと
して圧入作業を行う。その際、保持部材２７のブロック
体４４がカバー２６の内面に当接するまで磁気ドラム２
１が上昇し、二の高さ位置に該磁気ドラム２１が設定さ
れるようになっている。これと前後して回転機２４の一
端にハウジング２５を装着し、第１図のねじ６７をカバ
ー２６の穴６８、ハウシング２５の穴８４に挿入して回
転機２４の取付基準面のねじ穴２４ｂに螺合させる。

次いで、カバー２６の上部で図示しないドライバなどを
用いて保持部材２７のねじ４７を回動させることによっ
て、該保持部材２７自体が回動して、鋼球４６が溝６５
を摺動する。そして、鋼球４６およびばね４５は、第９
図に示すように、溝６５の終端で縦穴６６に収納され、
上記のばね４５の付勢状態が解除され、その結果、保持
部材２７が磁気ドラム２１を押圧保持する状態が解除さ
れる。このとき、ブロック体４４は収納部６４に収納さ
れるので、保持部材２７は戻しばね４９によって上述し
た設定位置よりも上方向へ引き上げられ、磁気ドラム２
１より離隔されるようになっている。

このように構成した実施例では、予備工程で磁気ドラム
２］と磁気センサ２２間のキャップの調整を行なった後
、一体止したブロックの状態で搬送し、本工程でこのブ
ロックを回転機２４に組み込むようになっており、回転
機２４に組み込む以前に、磁気ドラム２１と磁気センサ
２２間のギャップを調整することができる。

また、上記のように磁気ドラム２１と磁気センサ２２間
のギャップをあらかじめ調整しておくことから、本工程
でギャップ調整を要することなく、回転軸２４ａに取付
けて一体化した後、保持部材２７を操作することによっ
て、簡単に回転機２４に組込むことができる。

［発明の効果１ 本発明は以上のように構成したので、回転機へ組み込む
以前に、磁気ドラムと磁気センサ間のギャップを調整す
ることができ、従って、回転機へ組み込んだ後にギャッ
プ調整を行なう従来の場合と比べて、磁気ドラムと磁気
センサ間のギャップ調整が容易であり、ギャップ調整機
を特別に要することがない。また、ギャップ調整時に回
転機を必要としないので、該回転機をあらかじめ準備す
る手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の磁気式ロータリエンコー
ダの組立方法の一実施例を説明する図で、第１図は磁気
式ロータリエンコーダの全体構成を示す斜視図、第２図
はカバーの底面図、第３図は第２図のカバーのＡ−Ａ線
に沿う断面図、第４図および第５図はそれぞれ第２図の
カバーのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う要部断面図、第６図
および第７図はそれぞれ組立方法の予備工程を説明する
工程図、第８図および第９図はそれぞれ組立方法の本工
程を説明する工程図、第１０図は磁気式ロータリエンコ
ーダの従来例を示す断面図である。 ２１・・・・・・磁気ドラム、２２・・・・・・磁気セ
ンサ、２３・・・・・・センサ保持体、２４・・・・・
・回転機、２４ａ・・・・・回転軸、２５・・・・・・
ハウジング、２６・旧・カバー２７・・・・・・保持部
材、４５・・・・・・ばね、４６・・・・・・鋼球、４
７・・・・・・回動用ねじ、４９・・・・・・戻しばね
、６１・・・・・貫通穴、６５・・・・・・溝、６６・
・・・・・縦穴。 第 第 図 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ！！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周方向に磁気パターンを有する磁気ドラムと、磁気セン
   サを保持するセンサ保持体と、このセンサ保持体が取付
   けられ、回転機の一端に装着されるハウジングと、前記
   磁気ドラムを押圧保持する保持部材が内蔵されたカバー
   と、このカバーの外部から前記保持部材を操作して押圧
   状態を解除する解除手段とを備え、まず予備工程として
   、前記磁気ドラムを基準軸に挿入固定するとともに、前
   記ハウジングに前記センサ保持体を取付け、次いで、こ
   れらのハウジングおよび基準軸を相対的に移動させ、前
   記磁気ドラムと前記磁気センサとの間に必要とされるギ
   ャップを適正状態に調整した後、前記ハウジングに前記
   カバーを被着させて前記磁気ドラムを前記保持部材によ
   り押圧保持し、次いで、この押圧保持される前記磁気ド
   ラムから前記基準軸を取外し、しかる後、本工程として
   、前記回転機の回転軸に前記ドラムを挿入固定し、これ
   と前後して前記回転機の取付基準面に前記ハウジングを
   固着するとともに、前記カバーの外部から前記保持部材
   を操作して前記ドラムの押圧状態を解除することを特徴
   とする磁気式ロータリエンコーダの組立方法。