JPH0651822U - 磁気エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】温度変化の影響を受けることなく正確な出力信
号が得られるように、磁気センサ部のセンサ面と磁化パ
ターン部の磁化パターン面との空隙を常に一定なものと
させて、安定した動作を与える。 【構成】磁化パターン部である磁気ドラム５は、その基
材が金属または全体が熱膨張係数の小さい樹脂にて形成
され周面には磁化パターンが形成されていて、回転軸４
に固着される。プレート２は、温度変化による熱膨張あ
るいは熱収縮が軸受３ａを基準として行われるように軸
受３ａを基準にして固定される。磁気センサ部６はその
センサ面が磁気ドラム５の磁化パターン面と所定の空隙
を有して対向するようにプレート２に固設される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は磁気エンコーダに関し、特に、温度変化の影響を受けることなく、磁 化パターン部の磁化パターン面と磁気センサ部のセンサ面との空隙を一定に保つ ための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば特開平３−９４１１６号等により知られている磁気エンコーダの 構造を図２に示す。軸受ボデイ７に固着された軸受８により回転軸９が回転自在 に支持されている。回転軸９の一端側には磁化パターン部として周面に磁化パタ ーンが形成された磁気ドラム１０が固着されていて、該磁化パターン面と所定の 空隙を有して対向するように磁気センサ部１１が軸受ボデイ７に配設されている 。このような従来の磁気エンコーダにおいては、軸受ボディ７の材料は製造工程 や製造コスト等により金属や樹脂から適宜選択されるようになっているだけで、 材料について特に限定されていなかった。

【０００３】 ところで、エンコーダモータのようにモータと結合させたり、あるいは他の部 材と結合させたりする組立工程を考慮すると、その製造の容易性、製造コスト等 の面から、軸受ボディ７を樹脂にて形成したほうがより有利である。

【０００４】 しかしながら、図２のような構造の場合、軸受ボデイ７が樹脂で形成されてい て、磁気ドラム１０が基材が金属あるいはプラスチックマグネットで全体が熱膨 張係数の小さな樹脂で形成されていると、周囲の温度が変化した場合などに、軸 受８や回転軸９が金属であることを考慮すると、熱膨張や熱収縮の度合いが、軸 受８・回転軸９・磁気ドラム１０側と軸受ボデイ７とで大きな差が発生して、一 定であるべき相互の位置関係が変化する。従って、軸受ボデイ７に配設されてい る磁気センサ部１１のセンサ面と磁気ドラム１０の磁化パターン面との空隙も大 きく変化してしまう。この空隙が常に一定に保たれていることは磁気エンコーダ としての正確な検出を行うために大きな意味があるが、このように空隙が変化し てしまうと、検出される出力信号のリニアリテイが保てない、あるいは出力不足 で信号として検出されないなど出力信号が安定せず誤動作の原因ともなり、不都 合を生じるものであった。

【０００５】 このような軸受ボディが樹脂製である場合の不都合をなくすために、例えば、 特公平４−３４８５号のように軸受ボディに平板をネジにて取付け固定してこの 平板上に磁気センサ部を固定するようにした構造においては、温度変化が生じた 場合に、平板は、ネジにて取付け固定された位置を基準にして熱膨張・熱収縮を するとともに、この取付け部分を介して軸受ホディの熱変化の影響をも受け、結 局、磁気ドラム側との相対的な位置関係が変化する。従って、上述のような不都 合な点は解消されないままである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ は、温度が変化した場合に、磁気センサ部から磁化パターン部に至る経路で各部 材の熱膨張係数の差により磁気センサ部のセンサ面と磁化パターン部の磁化パタ ーン面との空隙が変化して磁気センサ部から得られる出力信号が安定しなくなっ てしまう、従来の不都合な点を解消し、安定な磁気エンコーダを提供することに ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の磁気エンコーダは、回転軸と、軸受ボデ ィに固着されていて前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転軸に設け られた磁化パターン部と、前記磁化パターン部の磁化パターン面に所定の空隙を 有して対向し前記回転軸の回転に伴う磁化パターン部の位置変化を検出する磁気 センサ部と、前記磁気センサ部を固設しているプレートとを備えていて、前記プ レートは前記軸受を基準に固定されるようにしたものである。

【０００８】

【作用】

プレートは温度変化による熱膨張・熱収縮が軸受を基準にして行われるように 軸受を基準に固定されているので、温度変化による熱膨張・熱収縮は、磁化パタ ーン部、回転軸、軸受、プレートに至る経路で起こる。適正な熱膨張係数を有す るプレートにより、温度が変化しても、磁化パターン部の磁化パターン面とプレ ートとの相対的な位置関係は一定に保たれ、プレートに固設されている磁気セン サ部のセンサ面と磁化パターン部の磁化パターン面との間の空隙も一定なものと なる。

【０００９】

【実施例】

以下に、図を用いて本考案の好適なる実施例を説明する。図１は、本考案によ る磁気エンコーダの断面図である。軸受３ａ、３ｂを固着している軸受ボデイ１ の上面にプレート２が軸受３ａを基準に固定されている。回転軸４は軸受３ａ、 ３ｂにより回転自在に支持されている。回転軸４は、その一端側に周面に磁化パ ターンが形成された磁気ドラム５を固着していて図示しない回転機構により回転 するようになっている。回転軸４の回転に伴う磁化パターンの位置変化を検出す る磁気センサ部６は、磁気ドラム５の磁化パターン面に所定の空隙を有して対向 するようにプレート２に固設されている。

【００１０】 ここで、磁気ドラム５は基材が金属にて形成されるかまたはいわゆるプラスチ ックマグネットのように全体が熱膨張係数の小さい樹脂にて形成され、プレート ２は金属にて形成され、軸受ボデイ１は樹脂にて形成されている。温度変化が生 じて軸受ボデイ１が大きな熱膨張や熱収縮をしても、磁気ドラム５、回転軸４、 軸受３、プレート２に至る経路においてはその熱膨張係数の値がほとんど同じで あるとともにプレート２はその熱膨張・熱収縮が軸受３ａを基準にして行われる ようになっているため、磁気ドラム５、回転軸４、軸受３ａ、プレート２間の相 互の位置関係は変わらず一定に保たれる。つまり、プレート２に固設されている 磁気センサ部６と磁気ドラム５との相互の位置関係も一定に保たれて、磁気セン サ部６のセンサ面と磁気ドラム５の磁化パターン面との空隙が一定となる。

【００１１】 通常は、プレート２は軸受３ａを基準に固定され且つ磁気センサ部６を固設す る程度の大きさ・面積を有していればよい。もちろん熱膨張・熱収縮の点でさら に有利となるようにさまざまな大きさ・形状として構わない。また、変形等の防 止のために適切な厚さとすることも何らの支障もない。なお、プレート２は、温 度変化によって軸受ボデイ１や他の周辺部材が大きな熱膨張や熱収縮をするよう な場合には、ずれに対する余裕を考慮して若干ながら「遊び」を有するように配 設される。

【００１２】 磁気ドラム等が上述の実施例以外の材質の場合でも、他のケーシング部材とは 関係なく、磁化パターン部・回転軸・軸受・プレート・磁気センサ部間の熱膨張 係数において最も好ましくなるように、プレートの材料を選定することができ、 適正で安定した空隙が実現される。さらに、鉄系のプレートを用いることより、 磁気遮蔽をも兼ね備えた構造とすることきができる。

【００１３】 実施例においては、磁気ドラムの周面に磁化パターンが形成されている場合で 説明したが、磁気デイスクのように盤面上に磁化パターンが形成されている場合 であっても、本考案は何ら問題なく適用され、その効果も同様である。

【００１４】

【考案の効果】

上述のように、本考案においては、磁気センサ部を固設しているプレートを、 回転軸を回転自在に支持している軸受を基準に固定するようにして、温度変化の 際の熱膨張・熱収縮が軸受を基準にして行われるようにしたので、軸受ボディを 樹脂製のものとしても、磁化パターン部・回転軸・軸受・プレート・磁気センサ 部間の、温度変化による熱膨張・熱収縮の度合いを同程度のものとすることが可 能となり、従って、これらの位置関係が一定に保たれ、磁気センサ部のセンサ面 と磁化パターン部の磁化パターン面との空隙が一定に保たれる。すなわち、磁気 エンコーダとしての動作が安定するとともに、高精度なものとすることができる 。このように、軸受ボディの材料として樹脂を選択することが可能になるので、 設計・製造上の選択範囲が広げられ、設計・製造を容易なものとする。

【００１５】 また、磁気センサ部を固設しているプレートは、回転軸を回転自在に支持して いる軸受を基準に固定されていればよく、他の部材には束縛されない構造とする ことができるので、プレートそのもの熱膨張係数による熱膨張・熱収縮をさせる ことができる。また、逆に、他の部材への影響も発生しないため、プレートの材 料選定においてその選択範囲が広がり、磁化パターン部・回転軸・軸受・プレー ト・磁気センサ部間の熱膨張係数において最も好ましくなるように熱膨張・熱収 縮を最優先して、プレートの材料を選定することができる。さらに、鉄系の材料 を用いることも可能となり、これにより磁気遮蔽を兼ね備えたプレートとするこ ともできる。

【００１６】 また、本考案により、軸受ボデイは、センサ面と磁化パターン面との空隙には 関与しないので、磁気エンコーダのケーシング部材と一体もしくは一体的に形成 することも自由に行うことができ、製造工程の簡略化となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による磁気エンコーダの一実施例を示す
断面図である。

【図２】従来の磁気エンコーダを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 軸受ボディ ２ プレート ３ａ、３ｂ 軸受 ４ 回転軸 ５ 磁気ドラム ６ 磁気センサ部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、軸受ボディに固着されていて
   前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転軸に
   設けられた磁化パターン部と、前記磁化パターン部の磁
   化パターン面に所定の空隙を有して対向し前記回転軸の
   回転に伴う磁化パターン部の位置変化を検出する磁気セ
   ンサ部と、前記磁気センサ部を固設しているプレートと
   を備えていて、前記プレートは前記軸受を基準に固定さ
   れることを特徴とした磁気エンコーダ。
2. 【請求項２】 磁化パターン部は基材が金属または全体
   が熱膨張係数の小さい樹脂にて形成され周面には磁化パ
   ターンが形成された磁気ドラムであって前記回転軸に固
   着され、軸受ボディは樹脂にて形成され、プレートは金
   属材料にて形成された請求項１記載の磁気エンコーダ。
3. 【請求項３】 プレートは鉄系の金属材料にて形成され
   た請求項２記載の磁気エンコーダ。