JPH0416895Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は磁気式ロータリエンコーダに係り、特
に磁気信号検出用の磁気センサを回転体に設けら
れた磁化パターンの対向位置に保持するための保
持部材に関する。

〔従来の技術〕 従来より知られている磁気式ロータリエンコー
ダの一例を第６図および第７図に示す。これらの
図において、１はデイスク、２は回転軸、３は磁
化パターン、４は磁気センサ、５は保持部材、６
はケース、７はネジ、１４は軸受けである。

磁性材料からなるデイスク１は、ケース６に軸
受１４を介して支承された回転軸２を中心として
回転自在であつて、その平坦なデイスク面１ａに
は磁気記録技術によつて磁化パターン３が着磁さ
れている。第７図に示すように、この磁化パター
ン３はＮ、Ｓ、Ｓ、Ｎ、Ｎ、Ｓ、Ｓ、Ｎ……のご
とく隣合う磁極対が逆極性になるように等ピツチ
間隔で連続形成されている。磁気センサ４は、例
えば磁気抵抗効果素子からなる公知のもので、保
持部材５のセンサ取付面５ａに接着等により固着
されている。保持部材５はアルミニウム等の金属
材料や合成樹脂材料からなり、その下面が取付基
準面５ａとなつてケース６の中央に孔部６ｂを加
工する際、該孔部６ｂの平面部６ａ上にネジ７に
より取り付けられている。この平面部６ａは、ケ
ース６の中央に孔部６ｂを加工する際、該孔部６
ｂの周面と平行になるように加工されるため、両
者は比較的簡単に高精度な平行度が保たれる。従
つて、孔部６ｂに嵌挿される軸受け１４に支承さ
れる回転軸２と平面部６ａとの平行度、換言する
と平面部６ａとデイスク１のデイスク面との直角
度は高精度なものとなつている。

上記磁気センサ４を構成する磁気抵抗効果素子
は、デイスク１に着磁配列された磁化パターン３
の各磁極ピツチｐに対してnp＋1/4ｐ（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
路方向が回転軸２と直交するように磁化パターン
３に対向して配置されている。従つて、デイスク
１が回転すると、磁気センサ４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
ーダにあつては、デイスク１が所定方向に回転す
ると、磁気センサ４のそれぞれの磁気抵抗効果素
子から90度の位相差をもつ連続的な信号が出力さ
れ、これらに増幅・検波・整合などの処理を行う
ことによりインクレメンタルパルスが得られ、デ
イスク１の変位量と回転方向が検出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる磁気式ロータリエンコーダに
おいて、磁化パターン３が形成されたデイスク１
のデイスク面１ａと磁気センサ４との間隔は一定
かつ平行に保たれることが必要であり、例えばデ
イスク面１ａと磁気センサ４との平行度（あおり
角）が第８図に示すように角度θ₁傾いたり、ある
いは第９図に示すように磁化パターン３の中心線
と磁気センサ４のアジマス角が角度θ₂傾くと、磁
気センサ４の出力が低下し、正確な位置検出が不
可能となる。このような理由から、保持部材５の
センサ取付面５ａの平面部６ａに対する直角度お
よび取付基準面５ｂの平坦度は高精度に維持され
ていなければならない。

そこで従来は、アルミニウム等の金属素材に切
削加工を施して保持部材５のセンサ取付面５ａや
取付基準面５ｂを削り出したり、あるいはダイキ
ヤストや射出成形にて概略の外観形状を得たの
ち、切削加工などの二次加工を施してセンサ取付
面５ａと取付基準面５ｂを仕上げるという手法が
採用されていた。

しかしながら、これらの従来方法ではセンサ取
付面５ａや取付基準面５ｂの仕上げ状態が安定せ
ず、例えば取付基準面５ｂが凹凸をもつて仕上げ
られると、ネジ７を締め付けた際に保持部材５と
そこに固着された磁気センサ４が傾くという問題
があり、また、仕上げ加工に多大の時間を要しコ
ストが高騰するという問題があつた。

これらの問題点のうち、加工時間の短縮化とい
う点に着目すると、金属平板に押抜きや曲げ等の
プレス加工を施して保持部材５を形成するという
方法が考えられるが、単なるプレス加工では曲げ
加工の際のはねかえり（スプリングバツク）を伴
うため、上記切削加工と同程度の仕上げ精度を得
ることは困難であつた。

また、磁気センサ４の基板は通常ガラスやセラ
ミツクからなるため、保持部材５を上記の如く金
属材料で構成すると、両者の熱膨張率の違いによ
り、磁気センサ４が保持部材５から剥がれ易くな
るという問題があつた。

なお、実開昭60−72517号公報に記載されてい
るように、保持部材５を平面部６ａに取付けた
後、アジマス調整機構を用いて第９図に示す角度
θ₂を補正する方法も提案されているが、このもの
は調整作業に多大な時間と労力を要するため、量
産には不向きである。

従つて本考案の目的は、上記した従来技術の問
題点を解消し、プレス加工による保持部材の形成
を可能とし、安価で検出精度の高い磁気式ロータ
リエンコーダを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、周方向
に着磁配列された磁化パターンを有する回転可能
な回転体と、該回転体の外方の所定の基準平面部
上に取付けられた保持部材と、該保持部材に固着
されて前記磁化パターンに対向する磁気センサと
を備え、前記回転体の回転運動による磁化パター
ンの位置変化を、前記磁気センサからの電気信号
の出力変化に基づいて検出する磁気式ロータリエ
ンコーダにおいて、金属板からなる前記保持部材
に、所定の間隔を存して対向し、互いに直交する
破断面を有する一対の脚片と、これら脚片間を橋
絡し、一方の破断面を含む平面に対して段落ち状
に折り曲げられた固着片と、両脚片の他方の破断
面近傍にそれぞれ形成され、当該破断面から離反
した位置で折り曲げられた取付脚部とを設け、前
記磁気センサは一方側の破断面に当接した状態で
前記固着片に接着され、前記保持部材は、他方側
の破断面を前記基準平面部に当接した状態で前記
取付脚部がネジ止めされてなることを、その特徴
とする。

〔作用〕

保持部材を上記の如く構成すると、当該保持部
材を所定の基準平面部に支持する際の取付基準面
と磁気センサを位置決めするためのセンサ基準面
とは、いずれも金属平板に所定の間隔を存してプ
レス抜きされた複数の破断面を結ぶ平面によつて
画成されるため、両者の直角度および互いの平坦
度は高精度なものとなる。また、保持部材を上記
基準平面部にネジ止めするための取付脚部が、取
付基準面から離反した位置で脚片に折り曲げ形成
されているため、ネジの締め付け量が変動したと
しても、上記取付基準面とセンサ基準面のそれぞ
れの平坦度や両者の直角度が損なわれることな
い。さらに磁気センサは、上記センサ基準面に直
接固定されるものでなく、センサ基準面に当接し
た状態で該センサ基準面に対して段落ち状に形成
された固着片上に接着されるため、温度変化に起
因して保持部材と磁気センサとの間に相対的な移
動が発生した場合でも、磁気センサが保持部材か
ら剥がれ落ちるおそれは少なくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係る磁気式ロータ
リエンコーダの概略構成を示す断面図、第２図は
その磁気式ロータリエンコーダに備えられる保持
部材および磁気センサの斜視図、第３図はその保
持部材の取付状態を示す一部を破断した側面図、
第４図はその保持部材の展開図であつて、符号８
は保持部材を包括的に示し、第６図ないし第９図
に対応する部材には同一符号を付けてある。

第１図ないし第３図に示すように、保持部材８
は金属平板をプレス加工したものからなり、長方
形状で中央に透孔９を有する固着片８ａと、一側
端にセンサ基準面１０を下端に取付基準面１１を
それぞれ有する一対の脚片８ｂと、取付孔１２を
有する一対の取付脚部８ｃとから構成されてい
る。

前記脚片８ｂは固着片８ａの両側からほぼ90度
後方へ折れ曲がるように形成されており、取付脚
部８ｃは、両脚片８ｂの下部から外側へほぼ90度
の角度で折り曲げられており、その下面は取付基
準面１１より上方に位置している。また、固着片
８ａは各センサ基準面１０を含む平面に対して幾
分後方に位置している。

このように構成された保持部材８を形成するに
は、まず金属平板をプレス抜きして第４図に示す
如き形状を得る。ここで、プレス抜きされる図中
３つの破断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃは、Ｂ−Ｂ
およびＣ−ＣがＡ−Ａに対して直角になるよう設
定されているが、これらはプレス機械の抜き型
（ダイスおよびポンチ）によつて決定されるため、
高精度な破断面が得られ、Ａ−Ａ線に沿う破断面
が前述した取付基準面１１に、Ｂ−Ｂ線およびＣ
−Ｃ線に沿う破断面が前述したセンサ基準面１０
となる。次に、これら破断面Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃ
に平行な２つの直線Ｄ−Ｄ，Ｅ−Ｅ位置で上記金
属平板をほぼ90度折り曲げると、これら直線で囲
まれた中央の長方形状部分が固着片８ａとなり、
両側の長方形部分が脚片８ｂとなる。

また、上記の折り曲げ加工に前後して、Ａ−Ａ
に平行な直線Ｆ−Ｆ位置で第４図に示す金属平板
をほぼ90度折り曲げると、両脚片８ｂにそれぞれ
取付け脚部８ｄが形成される。なお、上記した各
折り曲げ角は、スプリングバツクにより多少ばら
つくが、これらのばらつきによりセンサ基準面１
０と取付基準面１１の直角度等が影響を受けるこ
とはない。

このようにして金属平板から第２図に示す形状
の保持部材８が得られると、磁気センサ４の下面
を各センサ基準面１０に押し付けた状態で、固着
片８ａの透孔９から接着剤１３を充填し、磁気セ
ンサ４を固着片８ａに接着する（第３図参照）。
しかる後、第１図に示すように、両取付脚部８ｃ
の取付孔１２にネジ７を挿入し、該ネジ７を締め
付けることにより、保持部材８をケース６の基準
平面部６ａ上に取り付ける。なお、この基準平面
部６ａは孔部６ｂとの関係でデイスク１のデイス
ク面１ａに対して高い直角度が保たれるように加
工されているものとする。この場合、第３図に示
すように取付脚部８ｃは取付基準面１１より微小
量Δl（これは第４図に示すＡ−ＡとＦ−Ｆ間距離
に相当する）だけ離れた位置にあるため、ネジ７
の締め付け量に多少の変動があつたとしても、基
準平面部６ａへの取り付け時に保持部材８が傾く
ことはない。従つて、プレス加工時に高精度に仕
上げられたセンサ基準面１０と取付基準面１１の
直角度、あるいはそれぞれの平坦度は、保持部材
８のケース６への取り付け時にも維持され、磁気
センサ４はデイスク１のデイスク面１ａに対して
平行にかつアジマスずれがなく配設される。ま
た、周囲の温度変化に起因して熱膨張率の異なる
磁気センサ４と保持部材８とが相対移動したとし
ても、磁気センサ４は下面中央が部分的に固着片
８ａに接着されているため、この移動は各センサ
基準面１０が磁気センサ４の下面を摺動すること
によつて吸収され、磁気センサ４が保持部材８か
ら剥離するおそれは少なくなる。

なお、固着片８ａや取付脚部８ｃの形状あるい
は位置等は適宜変更可能であり、例えば第５図ａ
に示すように、取り付けスペースの向上を目的と
して、取付脚部８ｃを脚片８ｂの内側に折り曲げ
たり、第５図ｂに示すように、長尺なセンサ基準
面１０を各脚片８ｂに１つずつ形成するとともに
固着片８ａを凸状に形成してその透孔９を両セン
サ基準面１０の中央に穿設しても良い。これらの
場合も、センサ基準面１０と取付基準面１１をプ
レス抜きの際の破断面によつて形成し、かつ、固
着片８ａと取付脚部８ｃの折り曲げ位置を上記破
断面から離れた部位に設定すれば、第１実施例と
同様な効果を奏することができる。

また、上記一実施例では、磁化パターン３を有
する磁気記録媒体としてデイスク１を用いた場合
について説明したが、本考案はドラム状の回転体
の周囲に磁化パターンを形成した磁気記録媒体に
も適用可能であつて、この場合は、磁気記録媒体
の回転軸に直交する基準平面部に上記保持部材８
を取り付ければ良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、プレス
抜きの際の破断面によつて保持部材に要求される
所望の直角度や平坦度を得ることができるばかり
でなく、温度変化に拘らず磁気センサを保持部材
に強固に固定でき、安価で検出精度の高い磁気式
ロータリエンコーダを提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る磁気式ロータ
リエンコーダの断面図、第２図はその磁気式ロー
タリエンコーダに備えられる保持部材と磁気セン
サの斜視図、第３図はその保持部材を一部破断し
て示す側面図、第４図はその保持部材の展開図、
第５図ａ，第５図ｂは本考案の他の実施例に係る
保持部材の斜視図、第６図は本考案が適用される
磁気式ロータリエンコーダの従来例を示す断面
図、第７図はその磁気式ロータリエンコーダに備
えられるデイスクと保持部材の関係を示す底面
図、第８図および第９図は従来例の問題点を説明
するための側面図および正面図である。 １……デイスク（回転体）、１ａ……デイスク
面、２……回転軸、３……磁化パターン、４……
磁気センサ、６……ケース、６ａ……基準平面
部、７……ネジ、８……保持部材、８ａ……固着
片、８ｂ……脚片、８ｃ……取付脚部、９……透
孔、１０……センサ基準面（破断面）、１１……
取付基準面（破断面）、１２……取付孔、１３…
…接着剤、１４……軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 周方向に着磁配列された磁化パターンを有する
   回転可能な回転体と、該回転体の外方の所定の基
   準平面部上に取付けられた保持部材と、該保持部
   材に固着されて前記磁化パターンに対向する磁気
   センサとを備え、前記回転体の回転運動による磁
   化パターンの位置変化を、前記磁気センサからの
   電気信号の出力変化に基づいて検出する磁気式ロ
   ータリエンコーダにおいて、金属板からなる前記
   保持部材に、所定の間隔を存して対向し、互いに
   直交する破断面を有する一対の脚片と、これら脚
   片間を橋絡し、一方の破断面を含む平面に対して
   段落ち状に折り曲げられた固着片と、両脚片の他
   方の破断面近傍にそれぞれ形成され、当該破断面
   から離反した位置で折り曲げられた取付脚部とを
   設け、前記磁気センサは、一方側の破断面に当接
   した状態で前記固着片に接着され、前記保持部材
   は、他方側の破断面を前記基準平面部に当接した
   状態で前記取付脚部がネジ止めされてなることを
   特徴とする磁気式ロータリエンコーダ。