JPH0452650Y2 - - 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
ダの概略構成を第９図に示す。同図において、１
はドラム、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はベースである。

磁性材料からなるドラム１は、図示せぬモータ
等によつて回転軸２を中心として回転自在であつ
て、その周面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。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５
ａとなつてベース６の基準平面部６ａ上にネジ７
により取り付けられている。

上記磁気センサ４を構成する磁気抵抗効果素子
は、ドラム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、ドラム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、ドラム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、ド
ラム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が形成されたドラム１の
周面と磁気センサ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、例えばドラム１の周面
と磁気センサ４との平行度（あおり角）が第１０
図に示すように角度θ₁傾いたり、あるいは第１１
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の基準平面部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。

また、センサ取付面５ａや取付基準面５ｂが板
に仮に高精度に仕上げられたとしても、ネジ７を
用いて保持部材５をベース６上に固定するため、
正しい位置に調整された磁気センサ４がネジ７を
締め付けた際の回動トルクにより変動してしまう
という別の問題もあつた。

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、センサ取付面や取付基準面の仕
上げ精度を損なうことなく、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体
と、該回転体の外方に配設されたベースの基準平
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、破断面を取
付基準面とする一対の脚片と、これら脚片間を橋
絡し、前記取付基準面を含む平面に垂直な折り曲
げ部で連続するセンサ取付面とを設け、該保持部
材は、前記ベースに設けられた板ばねの自由端に
よつてその取付基準面が前記基準平面部に圧接さ
れると共に、該板ばねに接着剤を介して固着され
てなることを特徴とするものである。

〔作用〕

保持部材を上記の如く構成すると、取付基準面
は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となるため、高い平坦
度が実現される。また、センサ取付面は、上記破
断面を結ぶ直線に対して垂直な直線に沿つて折り
曲げ加工されるため、この垂直度が維持されれば
スプリングバツクにより折り曲げ角度が変動した
としても、高い直角度が実現される。さらに、か
かる保持部材は、ベースに取付けられた板ばねの
弾性力を利用して仮止めされた後、該板ばねに接
着剤を用いて固着されるものであるから、磁気セ
ンサの位置調整作業を簡単かつ確実に行うことが
できると共に、保持部材を狭い空間に取つけるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
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
リエンコーダを示す断面図、第２図はその磁気式
ロータリエンコーダの要部を示す平面一部断面
図、第３図はその磁気式ロータリエンコーダのカ
バーを取り除いた状態の斜視図、第４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の
斜視図、第５図はその展開図である。

第１図ないし第３図に示すように、金属材料か
らなるベース８には一対の凹溝８ａが形成されて
おり、これら凹溝８ａの周辺は平坦な基準平面部
８ｂとなつている。このベース８の中心位置には
軸受９を介して回転軸１０が支承されており、該
回転軸１０の上端には周面に磁化パターン（図示
せず）が着磁されたドラム１１が固着されてい
る。また、ベース８の上面には馬蹄形状の板ばね
１２がネジ１３によつて取付けられており、該板
ばね１２の自由端１２ａは前記凹溝８ａを臨む位
置まで延出している。

磁気センサ１４は、例えば磁気抵抗効果素子か
らなる公知のもので、後述する保持部材１５に接
着されて前記ドラム１１の磁化パターンと所定間
隔を存して対向している。この保持部材１５は、
下面が前記ベース８の基準平面部８ｂと当接する
取付基準面となつており、前記板ばね１２の自由
端１２ａに接着剤１６により固着されている。な
お、１７は回路素子（図示せず）を搭載したプリ
ント基板、１８はベース８に被着されたカバーで
ある。

第４図に示すように、前記保持部材１５は金属
平板をプレス加工したものからなり、磁気センサ
１４を接着するためのセンサ取付面１５ａと、下
端に耳片１５ｂを有する一対の脚片１５ｃとから
構成され、これらセンサ取付面１５ａと両脚片１
５ｃの下面は取付基準面１５ｄとなつている。前
記脚片１５ｃはセンサ取付面１５ａ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、
センサ取付面１５ａの下面と両脚片１５ｃの下面
（ただし耳片１５ｂの形成部分を除く）とは面一
に形成されている。また、耳片１５ｂは脚片１５
ｃの下部から下方へ延びた後、外側へほぼ90度角
度で折り曲げられている。

このように構成された保持部材１５を形成する
には、まず金属平板１９をプレス抜きして第５図
に示す如き形状を得る。ここで、プレス抜きされ
た金属平板１９の外形は、プレス機械の抜き型
（ダイおよびポンチ）によつて決定されるため、
高精度な破断面が得られ、この破断面の一部（図
中符号１９ａで示す）が前述した取付基準面１５
ｄとなる。次に、この破断面１９ａを結ぶ直線Ａ
−A′に直交する２つの直線Ｂ−B′およびＣ−
C′位置で上記金属平板１９をほぼ90度折り曲げる
と、これら直線Ｂ−B′およびＣ−C′で囲まれた部
分（図中ハツチングを施した部分）１９ｂが前記
センサ取付面１５ａとなり、その両側の部分１９
ｃが前記脚片１５ｃとなる。従つて、破断面１９
ａを含む平面（図中紙面に垂直な平面）とハツチ
ング部分１９ｂとは直角になり、センサ取付面１
５ａは取付基準面１５ｄに対して直角となる。な
お、このときの折り曲げ角は第４図のθ₃に相当す
るが、かかる折り曲げ角θ₃がスプリングバツクに
よりばらついたとしても、上記センサ取付面１５
ａの直角度は何ら影響を受けることはない。

また、上記折り曲げ加工に前後して、Ａ−
A′線に平行なＤ−D′位置で第５図に示す金属平
板１９をほぼ90度折り曲げると、この折り曲げ線
Ｄ−D′は上記破断面１９ａから離れた部分に位
置するため、取付基準面１５ｄの変形を伴うこと
なく両脚片１５ｃに耳片１５ｂとなる折り曲げ部
１９ｄが形成される。

このようにして金属平板から第４図に示す形状
の保持部材１５を得た後、該保持部材１５のセン
サ取付面１５ａに磁気センサ１４を位置決めして
接着固定する。一方、前記ベース８上にはネジ１
３を用いて板ばね１２を固着し、この板ばね１２
の自由端１２ａとベース８の凹溝８ａとで画成さ
れる空間に磁気センサ１４を接着した上記保持部
材１５の耳片１５ｂを挿入し、顕微鏡や出力計等
を用いて磁気センサ１４とドラム１１の周面（磁
化パターンの形成面）との距離を所定状態に調整
する。この場合、保持部材１５は、両耳片１５ｂ
が板ばね１２の自由端１２ａによつてベース８の
凹溝８ａ底部側へ弾性付勢されているめ、その取
付基準面１５ｄをベース８の基準平面部８ｂに沿
つて移動するという簡単な動作により、磁気セン
サ１４をドラム１１の周面に対して平行にかつア
ジマスずれがなく調整でき、調整された保持部材
１５は板ばね１２によりベース８上に保持（仮固
定）される。

このように磁気センサ１４を所定位置に調整し
た後、板ばね１２と保持部材１５との当接部分、
すなわち自由端１２ａと耳片１５ｂとに接着剤１
６を充填し、これを固化することにより保持部材
１５がベース８上に取付けられる。

第６図は本考案の他の実施例に係る磁気式ロー
タリエンコーダの斜視図であり、前述した第１実
施例に対応する部分には同一符号を付けてある。

この実施例の場合、保持部材１５の脚片１５ｃ
からセンサ取付面１５ａにかけて窓孔１５ｅが形
成され、該窓孔１５ｅに板ばね１２の自由端１２
ａを弾接すると共に、この弾接部分に接着剤１６
を充填することにより保持部材１５をベース８上
に取付けてある。従つて、前述した第１実施例で
必要としていた耳片１５ｂを省略でき、取付けス
ペースがより少なくてすむ。なお、保持部材１５
のその余の部分は第１実施例と基本的に同様であ
り、詳細な説明は省略するが、本実施例における
各取付基準面１５ｄも金属平板をプレス抜きした
際の破断面を利用し、センサ取付面１５ａと両脚
片１５ｃとはその破断面を含む平面に直交する直
線で折り曲げられたものであるから、各取付基準
面１５ｄを含む平面の平坦度やセンサ取付面１５
ａの直角度は高精度に維持される。

なお、上記各実施例では、ドラム１１の外周面
に磁化パターンを着磁した磁気式ロータリエンコ
ーダについて説明したが、第７図に示すように、
断面形状が逆凹状のドラム１１の内周面に磁化パ
ターンを設け、これと対向するように磁気センサ
１４を配置した磁気式ロータリエンコーダにも本
考案を適用できるのはいうまでもない。

また、磁化パターンを有する磁気記録媒体とし
ては上記ドラムに限らず、第８図a.bに示すよう
に、デイスク２０の平坦なデイスク面２０ａに磁
化パターンを形成した磁気記録媒体にも本考案は
適用可能であり、この場合は、ベース８の回転軸
１０に平行な基準平面部８ｂに保持部材１５の取
付基準面１５ｄを板ばね１２の弾性力を利用して
圧接すれば良い。

さらに、上記各実施例では、保持部材１５のセ
ンサ取付面１５ａと両脚片１５ｃの各下面を取付
基準面１５ｄとした場合について説明したが、こ
の取付基準面１５ｄは少なくとも両脚片１５ｃの
下面に形成されていれば充分で、例えばセンサ取
付面１５ａの下面を両脚片１５ｃの下面に対して
ベース８の基準平面部８ｄから離れる位置で破断
しても良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、金属平
板をプレス抜きする際の破断面によつて保持部材
に要求される所望の平行度や平坦度を得ることが
できるばかりでなく、板ばねを利用して保持部材
の仮固定と本固定とを行うものであるから、磁気
センサの磁化パターンに対する調整作業が簡単か
つ確実になると共に、狭いスペースに保持部材を
取付けることができ、よつて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で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５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を説明するためのもの
で、第１図は磁気式ロータリエンコーダの縦断面
図、第２図はその要部を示す平面一部断面図、第
３図はその斜視図、第４図は保持部材の斜視図、
第５図はその展開図、第６図は本考案の他の実施
例に係る磁気式ロータリエンコーダの斜視図、第
７図は本考案のさらに他の実施例に係る磁気式ロ
ータリエンコーダの縦断面図、第８図ａは本考案
のさらに他の実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの側面図、第８図ｂはその斜視図、第９図は
従来例に係る磁気式ロータリエンコーダの斜視
図、第１０図、第１１図は従来例の問題点を示す
説明図である。 １１……ドラム、１２……板ばね、１２ａ……
自由端、１４……磁気センサ、１５……保持部
材、１５ａ……センサ取付面、１５ｂ……耳片、
１５ｃ……脚片、１５ｄ……取付基準面、１５ｅ
……窓孔、１６……接着剤、１９……金属平板、
２０……デイスク、２０ａ……デイスク面。

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
   回転体と、該回転体の外方に配設されたベースの
   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、破断
   面を取付基準面とする一対の脚片と、これら脚片
   間を橋絡し、前記取付基準面を含む平面に垂直な
   折り曲げ部で連続するセンサ取付面とを設け、該
   保持部材は、前記ベースに設けられた板ばねの自
   由端によつてその取付基準面が前記基準平面部に
   圧接されると共に、該板ばねに接着剤を介して固
   着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。