JP2007017353A - 磁気エンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁気エンコーダ1において、磁気スケールとしての永久磁石20では、移動方向に沿ってN極とS極が交互に並ぶトラック21が3列、形成されている。永久磁石20では、トラック21A、21B、21Cの幅方向の縁部分211では、面内方向の向きが変化する回転磁界が形成されており、トラック21A、21B、21Cの境界部分212に対して磁気センサ15のセンサ面16を面対向させている。
【選択図】 図4
Description
R=R0−k×sin2θ
R0:無磁界中での抵抗値
k:飽和感度領域以上のときは定数
で示す関係がある。従って、角度θが変化すると抵抗値、Rは図12(c)に示すように変化するので、磁気センサによって、回転体の回転数を検出することができる。また、特許文献3に開示の構成では、S/N比を改善することを目的に隙間寸法を狭くすると波形歪が大きくなるが、回転磁界検出型のエンコーダによれば、隙間寸法を狭くしても正弦波成分を安定して得ることができる。
図1(a)、(b)、(c)は各々、本発明を適用した磁気エンコーダ(リニアエンコーダ)の構成を模式的に示す斜視図、断面図、およびその原理を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る磁気エンコーダにおける永久磁石と磁気センサとの平面的な位置関係を示す説明図である。図3(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態1に係る磁気エンコーダにおいて、永久磁石に形成されている磁界の向きを平面的にみたときの説明図、斜めにみたときの説明図、および側方からみたときの説明図である。
図4は、本発明の実施の形態2に係る磁気エンコーダにおける永久磁石と磁気センサとの平面的な位置関係を示す説明図である。図5(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態2に係る磁気エンコーダにおいて、永久磁石に形成されている磁界の向きを平面的にみたときの説明図、斜めにみたときの説明図、および側方からみたときの説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と共通するので、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図6は、本発明の実施の形態2の変形例に係る磁気エンコーダにおける永久磁石と磁気センサとの平面的な位置関係を示す説明図である。
図7は、本発明の実施の形態1、2の変形例に係る磁気エンコーダにおける永久磁石と磁気センサとの平面的な位置関係を示す説明図である。
図8は、本発明の実施の形態3に係る磁気エンコーダにおける永久磁石と磁気センサとの平面的な位置関係を示す説明図である。図9(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態3に係る磁気エンコーダにおいて、永久磁石に形成されている磁界の向きを平面的にみたときの説明図、斜めにみたときの説明図、および側方からみたときの説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と共通するので、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
上記形態はいずれも、磁気エンコーダをリニアエンコーダとして構成した例であったが、図10(a)、(b)に示すように、磁気エンコーダ1によってロータリエンコーダを構成してもよい。この場合、図10(a)に示すように、回転体5の端面51において、周方向にトラック21が延びるように永久磁石20を構成し、このように構成したトラック21に対して、磁気センサ15のセンサ面16を対向させればよい。また、図10(b)に示すように、回転体5の外周面52において、周方向にトラック21が延びるように永久磁石20を構成し、このように構成したトラック21に対して、磁気センサ15のセンサ面16を対向させてもよい。
10 センサヘッド
12 磁気抵抗素子
15 磁気センサ
16 センサ面
20 永久磁石(磁気スケール)
21 トラック
Claims (8)
- 磁気抵抗素子をセンサ面に備えた磁気センサと、該磁気センサに対して相対移動する永久磁石とを有し、当該永久磁石には、移動方向に沿ってN極とS極が交互に並ぶトラックが形成されている磁気エンコーダにおいて、
前記磁気センサは、前記センサ面が前記トラックの幅方向の縁部分に面対向し、当該縁部分で面内方向の向きが変化する回転磁界を検出することを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1において、前記永久磁石は、前記トラックが幅方向で複数、並列し、
前記複数のトラックでは、隣接するトラック間でN極およびS極の位置が前記移動方向でずれていることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項2において、前記複数のトラックでは、隣接するトラック間でN極およびS極の位置が前記移動方向で1磁極分、ずれていることを特徴とする磁気エンコーダ。
- 請求項2または3において、前記永久磁石は、前記トラックが幅方向で2列、並列していることを特徴とする磁気エンコーダ。
- 請求項2または3において、前記永久磁石は、前記トラックが幅方向で3列以上、並列し、
前記磁気センサは、前記センサ面が幅方向において3列以上のトラックと対向し、かつ、前記センサ面の両端部分が対向するトラック間では前記移動方向におけるN極およびS極の位置が一致していることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1において、前記永久磁石は、前記トラックが1列、形成されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
- 請求項1ないし6のいずれかにおいて、リニアエンコーダまたはロータリエンコーダとして構成されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
- 請求項1ないし6のいずれかにおいて、前記永久磁石が回転体の端面または周面に形成されたロータリエンコーダとして構成されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
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