JP2003130684A

JP2003130684A - 磁気式エンコーダ

Info

Publication number: JP2003130684A
Application number: JP2002252712A
Authority: JP
Inventors: Chikashi Takatori; 史鷹取; Kenji Sano; 建志佐野; Masaomi Harada; 正臣原田; Takio Ito; 滝男伊藤; Masamori Igarashi; 正守五十嵐; Kazuhito Goto; 和仁後藤; Katsuhiko Tachibana; 克彦橘
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】微細で形状安定性の優れた着磁パターンを有
する磁性体を備えた小型で軽量の磁気式エンコーダの提
供。【解決手段】(A) 基板と、該基板上に熱可塑性樹脂又は
熱硬化性樹脂からなる樹脂バインダーとＳｍＣｏ₅ 系磁
性粉、Ｓｍ₂ Ｃｏ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系磁性粉及び
ＮｄＦｅＢ系磁性粉からなる群から選ばれる少なくとも
１種の磁性粉とを含有する組成物を硬化もしくは固化さ
せて設けられた、２個以上の線形磁区を備えてなり、そ
れらの線形磁区は、ピッチが０．１〜１０ｍｍとなる間
隔をおいて、空間又は非磁性物質若しくは弱磁性物質に
よって隔てられて設けられ、かつ一定方向に磁化されて
いるものである磁性部材；及び (B) 該磁性部材に対し
相対運動を行い、かつ該磁性部材の表面の磁気を検知す
るように設けられた磁気検出素子を備えてなる磁気式エ
ンコーダ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気式エンコーダに関
する。

【０００２】

【従来の技術】エンコーダは回転モータ、リニアモータ
等の回転或いは直線運動量を検出するセンサの一種であ
る。このエンコーダにはセンサ部の検出方法による違い
から、光学式と磁気式とがある。磁気式エンコーダは光
学式エンコーダに比べ、センサ部にごみ、汚れ等が付着
しても感度に影響を及ぼさない点、発光のための電力を
消費しない点、発光素子や受光素子を配置する必要がな
いためエンコーダがコンパクトであるという点及び機械
的衝撃に強い点で有利である。この磁気式エンコーダに
は、ロータリーエンコーダとリニアエンコーダがある。
ロータリーエンコーダは別名シャフト型エンコーダとも
呼ばれ、回転軸の回転変位をディジタル量に変換するも
のである。従って、ロータリーエンコーダは、各種回転
モータ、自動車タイヤ、アクチュエータ、フロッピー
（登録商標）ディスクドライブ、マウス等の回転機構を
有する装置の回転数や回転角を検知するのに用いられて
いる。そして、リニアエンコーダは直線上の変位位置を
デジタル量に変換するものである。従って、リニアステ
ッピングモータ等のリニア駆動装置の位置検出センサと
して用いられている。

【０００３】従来、磁気式ロータリーエンコーダとして
は、例えば、回転モータの回転軸を包囲するように取り
付けられた、表面にＮ極とＳ極とが交互に連続して現れ
る円筒状磁性材料からなる多極磁石と、該多極磁石が回
転することにより交番する磁気を検出するホール素子や
ＭＲ素子とで構成されるエンコーダが知られている。ま
た、磁気式リニアエンコーダとしては、リニア駆動部に
取り付けられたテープ状の多極磁石と、リニア駆動部が
直線運動することにより交番する磁気を検出するホール
素子やＭＲ素子とで構成されるエンコーダが知られてい
る。例えば、ロータリーエンコーダ用の多極磁石は、図
１３に示すように円筒形の磁性部材１０を一定の角速度
で回転させながら、この回転に同期させてコイル１１の
電流を交番し、該磁性部材１０の周面に多数のＮ極及び
Ｓ極を交互に着磁して製造している。しかし、このよう
な製造方法では、１回の着磁処理で１つの多極磁石しか
得られないという欠点がある。また、交番する磁気の検
出解像度が高いエンコーダにするためには、極の着磁幅
が微細な多極磁石を用いる必要があるが、このような多
極磁石を製造するためには、微細なコイルに強磁界を発
生させることができる複雑な構造の着磁装置を用いなけ
ればならないという欠点がある。そして、この多極磁石
は、重いバルク磁石であるため、モータの回転或いは直
線運動エネルギをロスするという欠点がある。また、バ
ルク磁石を用いた多極磁石は大きいため、取り付け位置
が制限されたり、これを取り付けた装置が大きくなると
いう欠点がある。また、ロータリーエンコーダに用いる
円筒形の多極磁石は、測定対象となるモータ等の回転軸
と多極磁石の回転軸とが一致するように配置する、所謂
軸合わせをしなければ、多極磁石の周面の磁気を正確に
検知できないという欠点がある。

【０００４】本発明の課題は、微細で形状安定性の優れ
た着磁パターンを有する磁性部材を備えた小型で軽量の
磁気式エンコーダを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の磁気
式エンコーダのように多極磁石の磁気の交番を検出する
のではなく、磁性部材の所定位置に離隔的に線形磁区を
設け、磁気検出素子と磁性部材との相対運動の結果素子
が検知する磁気強度の変化を測定することにより、上記
課題を解決することができることを見出して本発明に到
達した。

【０００６】本発明は、(A) 基板と、該基板上に熱可塑
性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる樹脂バインダーとＳｍ
Ｃｏ₅ 系磁性粉、Ｓｍ₂ Ｃｏ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系
磁性粉及びＮｄＦｅＢ系磁性粉からなる群から選ばれる
少なくとも１種の磁性粉とを含有する組成物を硬化もし
くは固化させて設けられた、２個以上の線形磁区を備え
てなり、それらの線形磁区は、ピッチが０．１〜１０ｍ
ｍとなる間隔をおいて、空間又は非磁性物質若しくは弱
磁性物質によって隔てられて設けられ、かつ一定方向に
磁化されているものである磁性部材；及び (B) 該磁性
部材に対し相対運動を行い、かつ該磁性部材の表面の磁
気を検知するように設けられた磁気検出素子を備えてな
る磁気式エンコーダを提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】

【０００８】本発明のエンコーダの一実施態様において
は、前記の磁性部材(A) が、図１及び図３に示す例で示
されるように、円形基板２と、該基板２の上にその中心
から半径方向に配置された２以上の線形磁区１を有し、
前記の磁気検出素子(B) ７は該磁性部材の中心を通る垂
線ｅを軸として該磁性体に対して相対回転運動するもの
であり、該相対回転運動に伴う該磁性部材表面の磁気強
度の変化を検知するように配置されている。図１では検
出素子７が固定され、磁性部材８が回転運動をするが、
もちろんこの逆でもよい。このエンコーダはロータリー
エンコーダとして適する。線形磁区は２以上であり、図
３の例示のように放射状に複数配置してよい。

【０００９】本発明のエンコーダの別の実施態様として
は、前記の磁性部材(A) が、図２の例、図４の例に示さ
れるように長尺な基板２と、該基板２の上にその長手方
向を横切る方向に配置され、かつその長手方向に間隔を
おいて配置された複数の線形磁区１を有し、前記磁気検
出素子(B) ７は該磁性部材に対し長手方向に相対直線運
動するものであり、該相対直線運動に伴う該磁性部材表
面の磁気強度の変化を検知するように配置されている。
このエンコーダは長尺なテープないしはリボン状であ
り、リニアエンコーダとして適する。このようなテープ
状の磁性部材は、平面に沿って取り付けるだけでなく、
曲面に沿って取り付けてもよく、例えば円筒又は軸に巻
回して用いてもよい。そのためには、基板、線形磁区を
構成する磁性材料は適度の可撓性を有することが好まし
い。

【００１０】線形磁区の形態も多様に可能である。例え
ば、図２の例、図４の例のように線形磁区が複数存在
し、各線形磁区間が反磁性体のような非磁性物質又は常
磁性体等の強磁性体以外の弱磁性物質（以下、非磁性物
質と略す）により隔てられていてもよい。

【００１１】上の例では線形磁区の形態を長尺なテープ
状磁性部材を例に説明したが、前述した図１、図３の例
のように円形磁性部材の場合も同様であることは言うま
でもない。基板上に設けられる線形磁区の磁化方向は特
に限定されず、基板面に対して０度以上３６０度未満の
範囲のいずれの方向でもよい。製造上容易である点から
は、例えば、基板面に垂直な方向、及び基板面に平行な
方向が好ましい。いずれの場合でも、複数のすべての線
形磁区の磁化方向が一定の同一方向を向いている。その
ために、一回の着磁処理で所望の磁性部材が得られる。

【００１２】磁化方向が基板面に対して垂直な方向であ
る線形磁区は、例えばＮ極又はＳ極のいずれか一方のみ
が基板の外側表面に現れる。具体的には、図１０に示す
ように基板２の線形磁区１が設けられた表面と同じ側の
面（即ち、外側表面）にＮ極が現れる。このとき線形磁
区１の基板２と接する側の表面（即ち、裏側表面）にＳ
極が現れる。別の例では、逆に外側表面にＳ極のみが現
れ、この場合裏側表面にはＮ極が現れる。

【００１３】磁化方向が基板面に対して水平な方向であ
る線形磁区としては、例えば磁化方向が線形磁区１の長
手方向ｋと一致したもの（図１１）や、磁化方向が線形
磁区１の長手方向ｋに直交する方向と一致したもの等が
挙げられる。図１１の例では線形磁区１の長手方向の一
端にＮ極が現れ、他端にＳ極が現れる。また磁化方向が
線形磁区１の長手方向ｋに直交する方向であるとき線形
磁区１の長手方向に沿った一方の側部にＮ極が現れ、他
方の側部にＳ極が現れる。

【００１４】前記の磁性部材に設けられた磁区は線形で
あり、微細な細線状のものからある程度太い棒状の形態
まで含む。例えば、図３、図４及び図５［図４及び図５
は線形磁区の幅（ｍ）及び厚さ（ｄ’）を誇張して示し
ている］に示すような棒状体で構成されるもの（但し、
棒状体の直径方向の断面の形状に制限はなく、例えば三
角形、矩形、その他の多角形、半円形等のものが挙げら
れる）が挙げられる。また、線形磁区の幅、長さ及び厚
さは用いるエンコーダの大きさにより適宜に設計でき特
に制限はないが、図３、図４及び図５に示すような棒状
体で構成されるものは、通常、幅（ｍ）５０μｍ〜５ｍ
ｍ、長さ（ｃ’）１〜１００ｍｍ、厚さ（ｄ’）５０μ
ｍ〜３ｍｍ程度でよい。また、棒状体を幅（ｍ）方向に
並列に配列する場合（図４及び図５参照）のピッチ
（ｂ’）は０．１〜１０ｍｍとし、磁性部材の長さ
（ｈ’）は特に制限はない。

【００１５】基板上に配置する線形磁区の数は、エンコ
ーダの規模及び検出解像度により一概に決定できない
が、ロータリーエンコーダの場合、通常一面当たり、２
〜１０００個程度でよく、リニアエンコーダの場合、通
常１ｃｍ当たり１〜１００個程度でよい。

【００１６】磁性部材に用いる基板の材料としては、非
磁性物質を用いることができる。具体的には、例えば、
ポリエチレンテレフタレート(PET) 、ポリエチレンナフ
タレート(PEN) 、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、これら
の混合物等の樹脂フィルム；セルロースを原料とした再
生高分子フィルムや半合成高分子フィルム；紙；アルミ
ニウム；銅；オーステナイト組織を示す非磁性鋼（例え
ば高マンガン系、高ニッケル系及びこれらの中間タイプ
のもの等）などのシート状又は薄板状のものが挙げられ
る。基板の厚さは特に制限はなく、通常、０．０５〜１
ｍｍ程度でよい。

【００１７】基板の形態は多様に可能であり、図４の例
では、テープ状の基板２の長手方向を横切るように、し
かも該長手方向に間隔をおいて相互に平行に並んだ複数
の溝を設けた所謂くし形である。くし形の溝に線形磁区
１が配されている。非磁性材料で各線形磁区の間を区切
った例としては、図４の例及び図５、図６の例がある。
非磁性材料の介在により線形磁区の形状安定性がさらに
優れたものとなる。非磁性材料としては、前記の基板と
同様の材質のものが挙げられる外、後述する粘着層を構
成する粘着剤組成物、及びカバー層を構成する熱可塑性
樹脂を使用することもできる。

【００１８】また、上述の図４に示すくし形基板を用い
た磁性部材では、溝を構成する基板自体が線形磁区１を
隔てる非磁性物質でできている。図５及び図６（図６は
図５のＡ−Ａ線における断面図）の例では、テープ状の
非磁性材料１２の長手方向を横切るように、しかも該長
手方向に間隔をおいて平行に多数の線形磁区１を配置す
るための複数の穴が穿たれ、各穴内に線形磁区１が配さ
れている。

【００１９】基板と線形磁区のほかに、必要に応じて他
の層を設けてもよい。線形磁区を保護するために、例え
ば図５、図７及び図８に示すように、棒状体等からなる
線形磁区１を被覆するカバー層３を設けることができ
る。カバー層の材料としては、前記の基板と同様のもの
が挙げられる。カバー層の厚さは、通常１００μm 以下
である。

【００２０】磁性部材のいずれか一方の面には、図７、
図８、図９のそれぞれの例のように、粘着層を設けるこ
とができる。粘着層は基板裏面（線形磁区を有しない
面）に形成しても（図７及び図８参照）、線形磁区を有
する面に形成してもよい（図９参照）。なお、図９に示
すものの粘着層６は各線形磁区１を隔てる役割もある。
粘着層は、磁性部材の表面に粘着剤組成物を塗布するこ
とにより形成することができる。前記の粘着剤組成物と
しては公知のものでよく、例えば感圧接着剤として用い
られる天然ゴム系の粘着組成物、合成ゴム系の粘着組成
物、アクリル系の粘着組成物等が挙げられる。粘着層の
厚さは、特に制限はなく、通常、１０〜５０μｍ程度で
よい。粘着層の表面は剥離紙で被覆してもよい。このよ
うな粘着層を有する磁性部材は、回転モータの回転部位
又はリニアモータの直線駆動部位に該粘着層を介して容
易に取り付けることができる。

【００２１】図５及び図６の例では、貫通孔を設けた非
磁性材料シート１２の片面に基板２を粘着剤１３で接着
することにより形成された穴に線形磁区１が配置されて
いる。この場合、非磁性材料シート自体１２が各線形磁
区１を隔てることとなる。接着剤層１３も、それ自体非
磁性物質であり、各線形磁区１間を部分的に隔てる役割
を果たしている。

【００２２】線形磁区１となる前記の棒状体（図３、図
４及び図５参照）は、例えば磁性粉及びバインダを含む
組成物で構成する。

【００２３】磁気式エンコーダ本発明のエンコーダは、前記の磁性部材と、該磁性部材
と相対運動をし、その運動に伴う該磁性部材表面の磁気
強度の変化を検知する磁気検出素子とを備えたものであ
る。具体的には、磁性部材が円形の場合には、例えば図
１に示すように、磁気検出素子７を、該円形の磁性部材
８の中心を通る垂線ｅを軸として回転する該磁性部材表
面の磁気の有無を検出するように配置したエンコーダを
挙げることができる。前記の磁気検出素子７としては、
例えば、ホール素子、ＭＲ素子、コイル等が挙げられ
る。円形の磁性部材を備えたエンコーダは、例えば、図
１のエンコーダを例にとると、該磁性部材８を回転数等
を測定すべきモータ等の回転軸に、該磁性部材の垂線ｅ
が一致するように配置し、該回転軸の回転と磁性部材の
回転とを同期させる。このとき本発明の磁性部材は、該
回転軸と該垂線ｅとが平行であることを条件に、該回転
軸と垂線ｅとが完全に一致していなくても該磁性部材表
面の磁気を正確に検出することができる。磁気検出素子
７は、磁性部材８の線形磁区１の磁気を検知可能な位置
に配置すればよい。具体的には、磁気検出素子７は、磁
性部材８と平行な仮想面上の位置であり、かつ線形磁区
１の磁気の影響を受け得る距離を磁性部材８と隔て該磁
性部材８の回転を阻害しない位置に配置する。このよう
なエンコーダは、磁性部材８がモータ等の回転軸と同期
して回転する際に、磁気検出素子７は、磁気検出素子７
を横切る複数の線形磁区１の磁気のそれぞれを検知す
る。即ち、磁気検出素子への至近距離を線形磁区が通過
する時、磁気検出素子は強い磁気を検知し、該至近距離
を２つ隣り合う線形磁区の中央ラインが通過する時に
は、検出素子が検知する磁気は最も弱くなるか、あるい
はその磁気強度が検出限界未満であれば、磁気を検知し
ないことになる。磁気検出素子７は、図１に示すように
検知信号ｆをＣＰＵ等の演算装置９に発信する。検知信
号ｆを受信した演算装置９は演算データｇを出力する。
このとき線形磁区１の外側表面が例えばＮ極で構成され
ている場合には、演算データｇは、例えば、図１２に示
されるような波形データとして出力することができ、信
号のデジタル化が容易である。

【００２４】また磁性部材がテープ状である場合には、
例えば図２に示すように、磁気検出素子７を、テープ状
の磁性部材８の長手方向ｄに直線運動する該磁性部材表
面の磁気強度の変化を検知するように配置したエンコー
ダを挙げることができる。磁気検出素子７としては、前
記と同様のものが挙げられる。テープ状の磁性部材を備
えたエンコーダは、例えば、図２のエンコーダを例にと
ると、該磁性部材８を直線変位等を測定すべきリニアモ
ータ等の駆動部に、該磁性部材８の長手方向ｄが駆動部
の直線運動方向と一致するように配置する。磁気検出素
子７は、磁性部材８の線形磁区１の磁気を検知可能な位
置に配置すればよい。具体的には、磁気検出素子７は、
磁性部材８の直線運動方向（駆動部の直線運動方向）と
平行な仮想線上の位置であり、かつ線形磁区１の磁気の
影響を受け得る距離を磁性部材８と隔て該磁性部材８の
直線運動（駆動部の直線運動）を阻害しない位置に配置
する。このようなエンコーダは、磁性部材８がリニアモ
ータ等の駆動部と同期して直線運動する際に、磁気検出
素子７は、磁気検出素子７を横切る複数の線形磁区１の
磁気のそれぞれを検知する。そして、図２に示すよう
に、前記の円形の磁性部材を備えたエンコーダと同様に
して、磁気検出素子７の検知信号ｆに基づいて演算デー
タｇを得ることができる。

【００２５】本発明のエンコーダを用いると、例えば、
図１２のような波形から、例えば、各種回転モータ、自
動車タイヤ、アクチュエータ、フロッピーディスクドラ
イブ、マウス等の回転機構を有する装置の回転数や回転
角；リニアステッピングモータ等のリニア駆動装置の変
位等を測定することができる。

【００２６】磁性部材及びエンコーダの製造線形磁区が図３、図４及び図５に示すような棒状体であ
る磁性部材の製造方法としては、基板上の所定位置に熱
可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂とＳｍＣｏ₅ 系磁性粉、Ｓ
ｍ₂ Ｃｏ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系磁性粉及びＮｄＦｅ
Ｂ系磁性粉からなる群から選ばれる少なくとも１種の磁
性粉を含有する組成物を、線状に２本以上に塗布し、そ
の際にそれらの２本以上の線状体のピッチが０．１〜１
０ｍｍとなる間隔をおいて配列するようにする工程；塗
布した線状組成物を硬化又は固化する工程；磁場中で前
記の硬化した線状組成物に一方向に着磁処理して線形磁
区とし磁性部材を得る工程；及び該磁性部材に対し、該
磁性部材表面の磁気を検知可能に磁気検出素子を配置す
る工程を含む製造方法が挙げられる。

【００２７】i)磁性粉及びバインダを含む硬化性組成物
（以下、組成物という）の調製本発明の製造方法に用いる磁性粉としては、ＳｍＣｏ₅
系磁性粉、Ｓｍ₂ Ｃｏ ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系磁性
粉、及びＮｄＦｅＢ系磁性粉が挙げられる。本発明の製
造方法に用いる樹脂バインダとしては、熱可塑性樹脂や
熱硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂とし
ては、例えば、天然ゴム；ポリイソブチレン、ポリイソ
プレン、イソプレン−イソブチレンゴム（ブチルゴ
ム）、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
ン−スチレンゴム(SBS) 、スチレン−イソプレン−スチ
レンゴム(SIS) 、スチレン−エチレン−ブチレン−スチ
レンゴム(SEBS)、エチレン−プロピレンターポリマー(E
PT又はEPDM) 等の合成ゴム；ポリ（メタ）アクリル酸の
アルキルエステル等のアクリル系樹脂のようなガラス転
移温度の低いポリマー；ポリ塩化ビニル(PVC) 、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体(EVA) 、その他の熱可塑性樹脂
などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フ
ェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは硬化剤
と共に使用することができる。組成物には、硬化後の耐
候性及び耐熱性を向上させるために、さらに公知の酸化
防止剤、老化防止剤を添加することもできる。

【００２８】磁性粉とバインダの配合比は、バインダ１
重量部に対して磁性粉が４重量部以上が好ましく、より
好ましくは６重量部以上である。また、４〜８重量部が
好ましい。本発明の方法に用いる組成物は、前記の磁性
粉、バインダ等の成分を、場合によっては有機溶媒とと
もに混合して調製する。混合方法としては、特に制限は
ないが、例えば有機溶媒を用いる場合にはボールミル
を、また有機溶媒を用いない場合はミキシングロールや
バンバリーミキサーを用いる方法が挙げられる。

【００２９】ii)組成物の塗布方法及び着磁組成物の塗布方法としては、基板上に前記の配置パター
ン、具体的には、例えば棒状体を放射状に或いは平行に
並べて形成できる方法であれば特に制限はなく、例え
ば、公知のスクリーン印刷による方法、スクレイプ法が
あげられる。好ましい塗布方法は、線形磁区のパターン
が予め穿たれた非磁性又は弱磁性の物質からなる層を基
板上に接着し、ついで該層の上から基板上に磁性粉を含
有する樹脂バインダ組成物を前記パターンを介して塗布
する方法である。具体的に説明すると、例えば図４に示
すように溝を有する基板を使用したものは、該溝内に組
成物をナイフコータ等を用いて充填する方法を採用する
ことができる。また図５及び図６に示すように、線形磁
区１の配置パターン（線形磁区形成用の穴）が打ち抜か
れたテープ状の非磁性材料１２を接合した基板２を使用
したものは、該穴に組成物をナイフコータ等を用いて充
填する方法を採用することができる。なお非磁性材料１
２と基板２を接合する際に、接着剤１３を基板２側に塗
布しても、非磁性材料１２側に塗布してもよいが、非磁
性材料１２側に接着剤１３を塗布したものは、該接着剤
１３が非磁性材料１２としても作用する（図６参照）。
非磁性材料１２は、単一のフィルム（或いは薄板）を用
いても、厚さを稼ぐためにラミネートフィルムや積層板
を用いてもよい。このようにして基板上に複数の棒状体
を所定のパターンで配置した後、これを加熱し固化す
る。加熱は８０〜１６０℃程度、加熱時間は１０秒間〜
１０分間程度でよい。そして、必要に応じ棒状体をカバ
ー層で被覆する（図７及び図８参照）。着磁する際の磁
場は通常一定方向の磁場でよく、コイル電流を交番する
必要もない。着磁は、線形磁区に付与しようとする磁化
の方向と磁場の磁力線の方向が一致するように基板を磁
場中に配置して行う。また着磁を行うにあたり、複数の
基板を各基板面が平行となるように重ね、１回の着磁処
理で複数の磁性部材を得ることができる。本発明のエン
コーダは、このようにして得られた磁性部材８と前記の
磁気検出素子７を前述のように配置して製造することが
できる。

【００３０】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。実施例１分子量１００万のポリイソブチレン（２０℃の動的剪断
弾性率：３×１０⁶dyne/cm² ）１００重量部、磁性粉
（ＳｍＣｏ₅ 系磁性粉）８００重量部及びトルエン１０
００重量部をホモミキサーを用いて均一に攪拌混合して
組成物を得た。２枚の厚さ３５０μｍポリエステルフィ
ルムを両面接着テープ［日東電工社製No.500（厚さ：１
６０μｍ）］を用いて貼付し、厚さが８６０μｍの複合
フィルムを作製した。この複合フィルムにトムソン打ち
抜き機を用いて、図３に示す棒状体の形成パターンを打
ち抜いた。次に、この複合フィルムの片面にポリエステ
ル製接着テープ（日東電工社製No.31B）を貼付し、該フ
ィルムの反対面に前記組成物を塗布し、ナイフコーター
で形成パターンを打ち抜いた穴に組成物を充填しながら
形成パターン以外に付着した組成物を除去した。次に、
組成物を充填した複合フィルムを１２０℃で３分間乾燥
し、トルエンを揮散させた後、さらに同様に組成物を塗
布・乾燥した。そして、複合フィルムの組成物を充填し
た面を前記と同様のポリエステル製接着テープで被覆し
た後、図３のように複合フィルムをドーナツ状に打ち抜
いて積層体を得た。次に、該積層体を空芯コイルに入れ
１５ｋＯｅの磁界で該積層体にパルス着磁し、線形磁区
の外側表面にＮ極のみが現れた磁性部材を得た。なお、
磁性部材の片面にはアクリル系の感圧性接着剤組成物を
塗布し、接着層を形成した。このようにして得られた磁
性部材を、回転数モータの回転軸と図１にしめす磁性部
材の垂線ｅが一致するように回転モータの駆動部に接着
層を介して貼着した。そして、図１に示すように磁気検
出素子７（ＭＲ素子）を、該磁性部材８が回転運動する
ときに、該磁性部材８と、磁気検出素子７（ＭＲ素子）
の先端部との最小距離が１ｍｍとなる位置に配置し、エ
ンコーダを作製した。

【００３１】実施例２実施例１において使用した組成物に代えて、粘度平均分
子量１００万のポリイソブチレン（２０℃の動的剪断弾
性率：３×１０⁶dyne/cm² ）１００重量部、磁性粉（Ｎ
ｄＦｅＢ系磁性粉）８００重量部及びトルエン１０００
重量部をホモミキサーを用いて均一に攪拌混合したもの
を使用した以外は実施例１と同様にして積層体を得た。
そして、実施例１において、１５ｋＯｅから３０ｋＯｅ
の磁界に変更して該積層体の線形磁区に着磁した以外は
実施例１と同様にしてエンコーダを作製した。

【００３２】実施例３厚さ３００μｍの銅板に、開口部の形状が棒状（略長方
形）の貫通孔を該長方形の短辺方向に平行して複数配列
するようにトムソン打ち抜き機を用いて打ち抜いた。次
に、この銅板の片面にポリエステル製接着テープ（日東
電工社製No.31B）を貼付し、貫通孔の一端を封止した。
該銅板の反対面に実施例２と同様の組成物を塗布し、銅
板の打ち抜き部分（貫通孔の一端を封止した穴）にナイ
フコーターで組成物を充填しながら穴以外に付着した組
成物を除去した。次に、組成物を充填した銅板を１２０
℃で３分間乾燥し、トルエンを揮散させた後、さらに同
様に組成物を塗布・乾燥した。そして、銅板の組成物を
充填した面を前記と同様のポリエステル製接着テープで
被覆した後、図５に示すようなテープ状に裁断して積層
体を得た。実施例２において使用した積層体に代えて、
本例で作製した積層体を使用した以外は実施例２と同様
にしてエンコーダを作製した。

【００３３】

【発明の効果】本発明の磁気式エンコーダは、微細な着
磁パターンを有する磁性部材を備えた小型で軽量の磁気
式エンコーダである。また磁性部材の線形磁区は、温度
変化に伴う変形が極めて少ないためモータ等の回転数や
回転角を広範な温度域で正確に測定することができる。
また測定対象となるモータ等の回転軸に対する、所謂軸
合わせを正確に行わなくても磁性部材表面の磁気を正確
に検知することができる。そして本発明の製造方法は、
簡単な構造の装置を用いて効率よく前記の磁気式エンコ
ーダを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンコーダを例示する概念図である。

【図２】本発明のエンコーダを例示する概念図である。

【図３】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る平面図である。

【図４】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る斜視図である。

【図５】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る斜視図である。

【図６】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る断面図である。

【図７】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る断面図である。

【図８】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る断面図である。

【図９】本発明のエンコーダに用いる磁性部材を例示す
る斜視図である。

【図１０】本発明のエンコーダに用いる磁性部材の線形
磁区の極の配置を示す概念図である。

【図１１】本発明のエンコーダに用いる磁性部材の線形
磁区の極の配置を示す概念図である。

【図１２】本発明のエンコーダを用いて得た磁気の波形
図である。

【図１３】多極磁石の着磁方法を示す概念図である。

【符号の説明】

１・・・磁区２・・・基板３・・・カバー層６・・・粘着層７・・・磁気検出素子８・・・磁性部材９・・・演算装置 10・・・磁性部材 11・・・コイル 12・・・非磁性材料 13・・・粘着剤層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田正臣大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者伊藤滝男大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者五十嵐正守大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者後藤和仁大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者橘克彦大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 2F077 AA43 AA46 CC02 NN24 PP06 PP12 PP14 VV11 VV33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A) 基板と、該基板上に熱可塑性樹脂又
は熱硬化性樹脂からなる樹脂バインダーとＳｍＣｏ₅ 系
磁性粉、Ｓｍ₂ Ｃｏ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系磁性粉及
びＮｄＦｅＢ系磁性粉からなる群から選ばれる少なくと
も１種の磁性粉とを含有する組成物を硬化もしくは固化
させて設けられた、２個以上の線形磁区を備えてなり、
それらの線形磁区は、ピッチが０．１〜１０ｍｍとなる
間隔をおいて、空間又は非磁性物質若しくは弱磁性物質
によって隔てられて設けられ、かつ一定方向に磁化され
ているものである磁性部材；及び (B) 該磁性部材に対
し相対運動を行い、かつ該磁性部材の表面の磁気を検知
するように設けられた磁気検出素子を備えてなる磁気式
エンコーダ。
【請求項２】前記組成物において、樹脂バインダーと
磁性粉との割合が、樹脂バインダー１重量部当り磁性粉
４〜８重量部である、請求項１記載の磁気式エンコー
ダ。
【請求項３】前記の磁性部材(A) が、円形基板と、該
基板の上にその中心から半径方向に配置された２個以上
の線形磁区を有し、前記の磁気検出素子(B) は該磁性部材の中心を通る垂線
を軸として該磁性体に対して相対回転運動するものであ
り、該相対回転運動に伴う該磁性部材表面の磁気を検知
するように配置されている、請求項１に記載の磁気式エ
ンコーダ。
【請求項４】前記の磁性部材(A) が、長尺な基板と、
該基板の上にその長手方向を横切る方向に配置され、か
つその長手方向に間隔をおいて配置された複数の線形磁
区を有し、前記磁気検出素子(B) は該磁性部材の長手方向に相対直
線運動するものであり、該相対直線運動に伴う該磁性部
材表面の磁気を検知するように配置されている、請求項
１に記載の磁気式エンコーダ。
【請求項５】前記磁性部材において、線形磁区の磁化
方向が基板面に対して垂直な方向である請求項１〜４に
記載の磁気式エンコーダ。
【請求項６】前記磁性部材において、線形磁区の磁化
方向が基板面に対して水平な方向である請求項１〜４に
記載の磁気式エンコーダ。