JP7388687B2 - 磁気エンコーダ - Google Patents
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Description
下記特許文献1及び下記特許文献2には、N極及びS極に着磁された磁化領域に加え、所定の位置に無磁化領域を備える磁性体を含む磁気エンコーダが開示されている。
本実施形態に係る磁気エンコーダ1,1A,1Bは、直線的に移動自在に配置されるとともに、その移動量を磁気検出部Sにより磁気的に検出するために使用される磁気エンコーダである。磁気エンコーダ1は、磁性材料としてフェライト磁性粉4(図2(b)参照)が用いられ、磁気検出部Sに対向して配置される被検出面2aを有した磁性体2を含む。磁性体2は、移動方向の一方の側に形成されるとともに被検出面2aに対して垂直方向にN極及びS極からなる一対の磁極が並ぶように配置された第1磁極部20と、移動方向の他方の側に形成され被検出面2aに対して垂直方向に並ぶように配置されるとともに、第1磁極部20とは反対の一対の磁極が形成された第2磁極部21と、第1磁極部20と第2磁極部21との間に磁化されていない非磁化領域22とを備えている。以下、詳述する。
また本実施形態の磁性体2は、移動方向が長手方向で移動方向とは直交する方向が短手方向となる棒形状であるので、磁性体2の移動方向とは直交する方向の寸法が拡大されることを抑えつつ、磁気検出部Sにより検出可能な移動量を広げることができる。
このように非磁化領域22は第1磁極部20及び第2磁極部21よりも広く確保されているので、図2(a)に示すように磁気検出部Sによって検出される磁束密度の波形の直線性をより一層向上させることができ、磁気検出部Sにより検出する磁性体の移動量の精度もより一層高めることができる。
また非磁化領域22の面積の大きさを調整することで、磁気検出部Sが検出する磁性体2の移動量に応じた磁束密度の波形をコントロールできる。よって磁気検出部Sの検出範囲(可動範囲)に対応するように非磁化領域22を設定すればよいともいえる。
この場合、磁性体2の被検出面2aのN極から垂直方向に発生する磁束密度(図1矢印参照)を増大させることができる。したがって、磁気検出部Sは磁性体2の移動量を検出するために必要な磁束密度を得ることができ、磁気検出部Sにより検出する磁性体2の移動量の検出精度を一層高めることができる。
図示されている磁気エンコーダ1は説明のため、第1磁極部20、第2磁極部21、非磁化領域22等、それぞれを区画して示しているが、現物の磁気エンコーダ1に外観上、そのような区画が示されているわけではない。
そこで、図3(a)や図3(b)に示すように磁性体2には、移動方向における第1磁極部20側又は第2磁極部21側のいずれか一方に、第1磁極部20又は第2磁極部21の位置を示唆する第1指標部5が設けられてもよい。
この場合、第1指標部5が設けられている箇所が第1磁極部20を示す、といったルールに基づき、それを目安にすることによって、移動方向における第1磁極部20と第2磁極部21の位置関係を認識した上で磁性体2を所定箇所(例えば上述の可動部品のホルダー(不図示)等)に取り付けることができる。したがって、磁気検出部Sに対する磁性体2の第1磁極部20及び第2磁極部21の位置関係を取り違えたままで磁性体2が所定箇所に取り付けられることを回避できる。
第2実施形態に係る磁気エンコーダ1Aは、第1指標部5の構成、また第1磁極部20及び第2磁極部21が非磁化領域22よりも広い点が第1実施形態とは異なる例である。その他は第1実施形態と同様である。よって、共通する部位には共通の符号を付し、共通する構成、効果の説明は省略する。
そして、磁気エンコーダ1Aにおける第1磁極部20及び第2磁極部21は、非磁化領域22よりも広いので、第1磁極部20及び第2磁極部21が非磁化領域22よりも狭い場合に比べて、被検出面2aから垂直方向に発生する磁束密度のピーク値が、高くなるように設定することができる。
第3実施形態に係る磁気エンコーダ1Bは、第1指標部5の構成が異なり、第1指標部5に加えて被検出面2aの位置を示唆する第2指標部6が設けられている点でも異なる。第1磁極部20及び第2磁極部21が非磁化領域22よりも広い点は第2実施形態とは同様である。その他は第1実施形態と同様である。よって、共通する部位には共通の符号を付し、共通する構成、効果の説明は省略する。
S 磁気検出部
2 磁性体
2a 被検出面
2b 反対面
20 第1磁極部
21 第2磁極部
22 非磁化領域
3 磁化容易化軸
4 磁性粉
5 第1指標部
6 第2指標部
Claims (7)
- 直線的に移動自在に配置されるとともに、その移動量を磁気検出部により磁気的に検出するために使用される磁気エンコーダであって、
磁性材料としてフェライト磁性粉が用いられ、前記磁気検出部に対向して配置される被検出面を有した磁性体を含み、
前記磁性体は、移動方向の一方の側に形成されるとともに前記被検出面に対して垂直方向にN極及びS極からなる一対の磁極が並ぶように配置された第1磁極部と、
前記移動方向の他方の側に形成され前記被検出面に対して垂直方向に並ぶように配置されるとともに、前記第1磁極部とは反対の一対の磁極が形成された第2磁極部と、
前記第1磁極部と前記第2磁極部との間に磁化されていない非磁化領域とを備え、
前記磁性体は、異方性磁石であり、前記フェライト磁性粉の磁化容易軸が前記磁気検出部側に向うように配向され、
前記磁性体を構成する前記フェライト磁性粉のバインダーがゴム材であることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1において、
前記磁性体は、前記移動方向が長手方向となる棒形状であることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1または請求項2において、
前記磁性体には、移動方向における前記第1磁極部側又は前記第2磁極部側の少なくともいずれか一方に、前記第1磁極部又は前記第2磁極部の位置を示唆する第1指標部が設けられていることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1~請求項3のいずれか1項において、
前記磁性体には、前記被検出面又は前記被検出面とは反対側の面の少なくともいずれか一方に、前記被検出面の位置を示唆する第2指標部が設けられていることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項4において、
前記第2指標部は、前記被検出面とは反対側の面に設けられ且つ前記反対側の面から突出して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~請求項5のいずれか1項において、
前記非磁化領域は、前記第1磁極部及び前記第2磁極部よりも広い領域に設けられていることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 請求項1~請求項5のいずれか1項において、
前記第1磁極部及び前記第2磁極部は、前記非磁化領域よりも広い領域に設けられていることを特徴とする磁気エンコーダ。
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