JPH0734632B2 - 磁気エンコ−ダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動機の回転数制御等に用いられる磁気エン
コーダに関するものである。

従来の技術 以下、従来の磁気エンコーダについて説明する。第６図
において、30は電動機に接続される回転シャフト、31は
回転シャフト30に取り付けけられた円板である。32は円
板31の周縁に設けられた帯磁部で、円板31の外周に沿っ
てＮ極及びＳ極に交互に磁化されている。33は磁気感応
素子であり、磁気抵抗体によって構成されている。34は
磁気感応素子33をハウジング35に固定するための部材で
ある。このように、磁気感応素子33は帯磁部32に対面し
て、帯磁部32にから僅かに離されて固定されている。そ
して、円板31の回転によって生ずる磁束の変化を電気信
号として取り出している。

発明が解決しようとする問題点 このような磁気エンコーダにおいて、磁束の変化を高レ
ベルの電気信号の変化として取り出すためには磁気感応
素子33と円板31上の帯磁部32との間隔を適正な値になる
ように調整する必要があり、特に磁気抵抗体を用いた場
合には、帯磁部32と磁気感応素子33との間隔は出力レベ
ルに大きく影響する。

つまり、磁気抵抗体を帯磁部に接近させれば、それだけ
大きな抵抗値の変化を得ることができるようになる。但
し、ある程度以上接近させると飽和して抵抗値の変化幅
が小さくなってしまい、しかも円板31に面振れが生じて
いる場合、たとえばそれが僅かな量であっても、磁気感
応素子33と帯磁部32とが異常に接近して場合によっては
両者が接触してしまうという可能性もあり、磁気感応素
子33と帯磁部32との間隔を高い精度で調整するのは非常
に難しい。

また、磁気感応素子33はハウジング側へ固定されてお
り、円板31に僅かに面振れ生じると、その面振れによっ
て磁気感応素子33と円板31との距離が変化して、出力信
号にその面振れによる電圧変動が重畳してしまう可能性
があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、
面振れ等による回転体の変位の影響を受けることなく、
かつ高い精度で調整する必要なく大きな出力信号を得る
ことが可能な磁気エンコーダを提供することを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の問題点を解決するため、基体の磁気感応
素子を設けた面の反対側の部分を回転体に接触させ、基
本の磁気感応素子を基体を介して回転体の帯磁部と対向
させて配設した。

作 用 以上のように構成したことにより、磁気感応素子は回転
体の変位に追随し、回転体と常に一定の間隔を保つこと
になる。

実 施 例 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図において、１は電動機に接続される回転シャフ
ト、２は回転シャフト１に取り付けられた円板、３は円
板２の周縁に設けられた環状の磁性体である。磁性体３
は円板２の外周に沿って交互にＮ極及びＳ極とが入れか
わるように磁化されている。４は本磁気エンコーダ全体
を覆うハウジング、５はハウジング４を封止する蓋であ
る。蓋５には軸受６が固定されている。ハウジング４の
中央部にはボス７が設けられており、そこにスリーブ状
の軸受８が固定されている。回転シャフト１は軸受６及
び軸受８に保持されている。ハウジング４内には円板２
の他に円板状の可撓状シート９が収容されている。シー
ト９はポリイミドを素材としており、非常に薄く構成さ
れている。10はシート９の端部に張り付けられた磁気感
応素子であり、複数の磁気抵抗体によって構成されてい
る。シート９は第９図に示されるように磁気抵抗素子10
が設けられていない方の面が接するように円板２の磁性
体３に重ね合わされている。但し、第３図では両者を離
して描いている。シート９の中央には切り起こし片11が
形成され、またその切り起こしによって第２図に示すよ
うに開口12が形成されている。磁気感応素子10から出力
信号を伝えるための金属箔は、磁気感応素子10から切り
起こし片11の端部にわたって設けられており、切り起こ
し片11の端部にリード線と接続するための端子13が設け
られている。シート９の開口12はハウジング４のボス７
の断面と同じ形状になっており、ボス７は開口12に挿入
されている。また、ハウジング４にはシート９の切り起
こし片11が挿入可能なスリット14が形成されており、切
り起こし片11の端部に設けられた端子13はスリット14か
ら外部に引き出されている。シート９とハウジング４の
内壁との間にはシート９を円板２の方向に付勢するため
の弾性体15が設けられている。磁気感応素子10からは３
本の線が引き出されており、たとえば第４図に示される
ように１本は直流電圧源、１本はアース、そして１本は
差動増幅器23を有する信号増幅回路へ接続される。

以上のように構成された磁気エンコーダにおいて、シー
ト９は弾性体15によって常に円板２に密着するように付
勢されており、円板２が面振れによって多少変位しても
磁気感応素子10と磁性体３との間隔は常にシート９の厚
さに保たれると共に、ごみや擦り屑等が入る空隙がなく
磁気感応素子を傷つけることがなく安定した信号レベル
を得ることができる。そして、シート９を薄くすること
によって両者の間隔を更に狭くすることができる。

使用状態では円板２の回転によって、円板２上の磁性体
３とシート９が擦り合うことになるが、シート９の開口
12はハウジング４のボス７と係合しており、シート９が
円板２につられて回転することはない。しかも、シート
９はポリイミドを素材としており、その表面は非常に滑
らかに仕上げられているため、シート９と磁性体３との
摩擦抵抗は非常に小さい。

次に、第２の実施例について説明する。

第５図において、16はシャフト17に取り付けられた円板
であり、その外周側面に磁性体18が設けられている。磁
性体18は第１の実施例と同様に円周沿ってＮ極及びＳ極
に交互に磁化されている。19は根元部がハウジング20に
固定されたシートで第１の実施例と同様にポリイミドを
素材としている。シート19は弾性体21によって円板16の
方へ付勢され、側部の磁性体18に密着している。シート
19の磁性体18と接触する側に対して反対側の面には磁気
感応素子22が設けられており、磁気感応素子22は磁性体
18に対向するように配置されている。本実施例において
は、円板16とシャフト17との間に生じる偏心によって帯
磁面が揺れても磁気感応素子22と磁性体18との間隔は常
にシート19の厚さに保たれることとなる。

発明の効果 以上のように本発明は、滑らかな面を有するシート状の
基体を、その滑らかな面と回転体とが接触するように固
定部側に取り付け、その基体に磁気感応素子を回転体に
設けられた帯磁部と対向し合うように取り付けたことに
より、従来最大信号レベルを得るために行われていた磁
気感応素子と帯磁部との間隔の調整を不要とし、たとえ
面振れ等によって回転体上の帯磁面が変位したとして
も、上記磁気感応素子は一定の間隔を保って上記帯磁面
に追随することになり、磁気感応素子と帯磁面との距離
を一層短くして、更に大きな信号レベルを安定して得る
ことができ、かつ構造を簡単にすることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における磁気エンコーダ
の断面図、第２図は同磁気エンコーダの分解斜視図、第
３図は同磁気エンコーダの要部拡大断面図、第４図は同
磁気エンコーダを使用する場合の配線図、第５図は本発
明の第２の実施例における磁気エンコーダの断面図、第
６図は従来の磁気エンコーダの断面図である。 １……シャフト、２……円板 ３……磁性体、４……ハウジング ５……蓋、６……軸受 ７……ボス、８……軸受 ９……可撓性シート、10……磁気感応素子 11……切り起こし片、12……開口 13……端子、14……スリット 15……弾性体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部と、前記固定部に回転自在に保持さ
   れ帯磁部を設けた回転体と、前記帯磁部の磁気を検出す
   る磁気感応素子を設けた基体とを有する磁気エンコーダ
   であって、前記基体の磁気感応素子を設けた面の反対側
   の部分を前記回転体に接触させ、前記磁気感応素子を前
   記基体を介して前記回転体の帯磁部と対向させて配設し
   たことを特徴とする磁気エンコーダ。