JP2012173177A - ロータリエンコーダ - Google Patents
ロータリエンコーダ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012173177A JP2012173177A JP2011036354A JP2011036354A JP2012173177A JP 2012173177 A JP2012173177 A JP 2012173177A JP 2011036354 A JP2011036354 A JP 2011036354A JP 2011036354 A JP2011036354 A JP 2011036354A JP 2012173177 A JP2012173177 A JP 2012173177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- magnetic
- rotary encoder
- substrate
- sensor unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
【解決手段】ロータリエンコーダ1では、センサユニット5のホルダ8は、センサユニット5の中心O5およびホルダ8の中心O8を円中心とする円周部分(内周部分82aおよび外周部分81)を備え、磁気スケール2は、磁気トラック31と同心状の円周部分(ヨーク板20の内周部分21および外周部分22)を備えている。このため、磁気スケール2を回転体に取り付け、センサユニット5を固定体に取り付ける際、ホルダ8の円周部分と磁気スケール2の円周部分とを位置合わせすれば、ホルダ8およびセンサユニット5と磁気トラック31とを同心状に配置することができる。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明に係るロータリエンコーダ1の基本構成等を示す説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、磁気スケールと感磁素子との位置関係等を模式的に示す説明図、感磁素子からの出力信号の説明図、および感磁素子からの出力信号と回転体の角度位置θ(電気角)との関係を示す説明図である。
R=R0−k×sin2θ
R0:無磁界中での抵抗値
k:抵抗値変化量(飽和感度領域以上のときは定数)
で示す関係があることを利用するものである。このような原理に基づいて回転磁界を検出すれば、角度θが変化すると抵抗値Rが正弦波に沿って変化するので、波形品質の高いA相およびB相を得ることができる。
図2は、本発明に係るロータリエンコーダ1の具体的構成例を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)、(d)は、ロータリエンコーダ1の側面図、磁気スケール2をセンサユニット5の側から見た斜視図、磁気スケール2の磁気トラック31の説明図、およびセンサユニット5の斜視図である。なお、図2(d)には感磁素子6の表面からシールドテープを剥がした様子を示してある。図3は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5の説明図であり、図3(a)、(b)、(c)、(d)は、センサユニット5を感磁素子6のセンサ面側からみた平面図、センサユニット5の側面図、センサユニット5をセンサ面とは反対側からみた底面図、および感磁素子6の表面からシールドテープを剥がした様子を示す説明図である。図4は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5の分解斜視図であり、図4(a)、(b)、(c)、(d)は、センサユニット5においてホルダから回路基板等を外した状態の斜視図、回路基板から可撓性基板等を外した状態の斜視図、可撓性基板を展開した状態の斜視図、および回路基板を裏面側(センサ面とは反対側)からみた様子を示す斜視図である。
図5は、本発明に係るロータリエンコーダ1の感磁素子6の説明図であり、図5(a)、(b)は、感磁素子6の平面図、および感磁素子6における磁気抵抗パターンの積層状態を模式的に示す説明図である。なお、図5(a)では、各磁気抵抗パターンと重ねて各磁気抵抗パターンと対向配置されるトラック311、312を表してある。
図4に示すように、回路基板7は、概ねホルダ8の外周形状に沿った形状を有する円環状であり、中央に丸穴78が形成されている。かかる回路基板7は、ガラス−エポキシ基板等の剛性基板であり、ホルダ8の裏面側に重ねて配置され、ネジによってホルダ8に固定されている。このため、回路基板7の外周側にはネジを止める複数の穴77が形成されている。
図6は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5に用いたホルダ8の説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、ホルダ8をセンサ面6a側からみた平面図、ホルダ8の側面図、ホルダ8をセンサ面6aと反対側からみた底面図、感磁素子6が配置される開口部周辺を拡大して示す平面図、およびE−E′断面図である。
図7は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5に用いた可撓性基板9等の説明図であり、図7(a)、(b)、(c)、(d)は、可撓性基板9の平面図、可撓性基板9に感磁素子6と回路基板7を接続する際の互いの位置関係を示す平面図、ハンダ付け後の断面図、および可撓性基板9をU字状に曲げた様子を示す断面図である。
図7等を参照して説明したセンサユニット5および複合基板50において、可撓性基板9の一方側の基板端部9sでは、絶縁保護層97が可撓性基板9の辺部分から所定の寸法を隔てた位置に形成されており、絶縁保護層97の端縁970は、辺部分に平行に直線的に延在している。また、可撓性基板9は、基板端部9s、9tの間でU字状に曲げられている。このため、可撓性基板9に加わった応力が絶縁保護層97の端縁970に沿って集中し、導電パターン96が端縁970で断線するという不具合や、可撓性基板9が端縁970で断線するという不具合が発生するおそれがある。
図8は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5において感磁素子6をホルダ8に固定した様子を示す説明図であり、図8(a)、(b)は、感磁素子6を固定した状態を表面側からみた平面図、および裏面側からみた説明図である。
図9は、本発明に係るロータリエンコーダ1の磁気スケールの説明図であり、図9(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、磁気スケールの平面図、断面図、センサマグネットの平面図、ヨーク板の平面図、および成形直後(研磨前)のセンサマグネットの説明図である。図2(b)を参照して説明したように、本形態のロータリエンコーダ1において、磁気スケール2は、円環状のヨーク板20と、このヨーク板20の表面(センサユニット5が位置する側)に固定した円環状のセンサマグネット30とを備えている。図9に示すように、ヨーク板20は、センサマグネット30より幅寸法が大であり、ヨーク板20の内周部分21は、センサマグネット30の内周縁35より内側に位置し、ヨーク板20の外周部分22は、センサマグネット30の外周縁32より外側に位置している。従って、磁気スケール2の円形の外周縁および円形の内周縁は、ヨーク板20の内周部分21および外周部分22に相当する。
以上説明したように、本形態のロータリエンコーダ1において、センサユニット5のホルダ8は、センサユニット5の中心O5およびホルダ8の中心O8を円中心とする円周部分(内周部分82aおよび外周部分81)を備え、磁気スケール2は、磁気トラック31と同心状の円周部分(ヨーク板20の内周部分21および外周部分22)を備えている。このため、磁気スケール2を回転体に取り付け、センサユニット5を固定体に取り付ける際、ホルダ8の円周部分と磁気スケール2の円周部分とを治具を用いて位置合わせすれば、ホルダ8およびセンサユニット5と磁気トラック31とを同心状に配置することができる。また、ロータリエンコーダ1を各種機器に搭載した状態で、回転体の回転中心軸線L上に、ホルダ8の中心O8および磁気トラック31の中心が位置する状態とするのも容易である。ここで、感磁素子6は、ホルダ8に保持されているので、ホルダ8の中心O8に対する感磁素子6の位置精度は高い。従って、ホルダ8の円周部分と磁気スケール2の円周部分とを位置合わせすれば、磁気スケール2と感磁素子6との径方向の位置を確実かつ容易に合わせることができる。
上記実施の形態では、感磁素子として磁気抵抗素子が実装されている例を説明したが、感磁素子として、ホール素子、あるいは磁気抵抗素子とホール素子の双方が実装されている場合に適用してもよい。
2 磁気スケール
5 センサユニット
6 磁気抵抗素子
7 回路基板
8 ホルダ
9 可撓性基板
20 ヨーク板
30 センサマグネット
31 磁気トラック
50 複合基板
76 印刷層
85 基板支持用段部
86 開口部
89 度当たり部
96 導電パターン
97 絶縁保護層
970 絶縁保護層の端縁
971 絶縁保護層の切り欠き部分(応力緩和部)
982 ダミーの端子(応力緩和部)
Claims (6)
- 固定体に対する回転体の回転を検出するロータリエンコーダであって、
周方向にN極およびS極が配置された磁気トラックを備えた磁気スケールと、該磁気スケールに対して前記回転体の回転中心軸線方向で対向する位置に配置され、感磁素子がホルダに保持されたセンサユニットと、を有し、
前記ホルダは、前記ホルダの中心を円中心とする円周部分を備え、
前記磁気スケールは、前記磁気トラックと同心状の円周部分を備えていることを特徴とするロータリエンコーダ。 - 前記回転体の回転中心軸線上に、前記ホルダの中心および前記磁気トラックの中心が位置していることを特徴とする請求項1に記載のロータリエンコーダ。
- 前記センサユニットは、前記感磁素子が取り付けられた可撓性基板を備え、
前記ホルダは、前記感磁素子の径方向の位置を規定する度当たり部を備え、
前記可撓性基板は、前記感磁素子を前記度当たり部に当接させる付勢力を発生する形状に湾曲していることを特徴とする請求項1または2に記載のロータリエンコーダ。 - 前記センサユニットは、第1基板面および第2基板面のうち、電子部品が実装された第1基板面を前記ホルダに向けた状態で当該ホルダにおいて前記磁気スケールが位置する表面側とは反対側の裏面側に重ねて配置された剛性の回路基板を備え、
前記ホルダは、前記回路基板に対向する板状部と、該板状部の前記裏面側で前記第1基板面を部分的に受けて当該板状部と前記第1基板面との間に隙間を確保する基板支持用段部と、前記板状部に形成されて前記感磁素子が内側に配置される開口部と、を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のロータリエンコーダ。 - 前記回路基板は両面基板であり、
前記第2基板面において少なくとも配線パターンが形成されている領域には、レジスト層の表面にさらに絶縁性の印刷層が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のロータリエンコーダ。 - 前記感磁素子は、前記ホルダの中心から径方向に延在する複数本の仮想線上の各々に磁気抵抗パターンを備えた磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のロータリエンコーダ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011036354A JP5651038B2 (ja) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ロータリエンコーダ |
CN201210044521.8A CN102650531B (zh) | 2011-02-22 | 2012-02-16 | 旋转编码器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011036354A JP5651038B2 (ja) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ロータリエンコーダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012173177A true JP2012173177A (ja) | 2012-09-10 |
JP5651038B2 JP5651038B2 (ja) | 2015-01-07 |
Family
ID=46976212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011036354A Active JP5651038B2 (ja) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ロータリエンコーダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5651038B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020085892A (ja) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | センサ装置及びこのセンサ装置を有するエンコーダ |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61711A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-06 | Inoue Japax Res Inc | 磁気ヘツド |
JPH0380323U (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-16 | ||
JP2003124623A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板へのスクリーン印刷方法および部品実装方法並びに部品実装回路基板 |
JP2009075053A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Ntn Corp | 回転検出センサ |
JP2009144812A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Jtekt Corp | センサ付き軸受装置 |
-
2011
- 2011-02-22 JP JP2011036354A patent/JP5651038B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61711A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-06 | Inoue Japax Res Inc | 磁気ヘツド |
JPH0380323U (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-16 | ||
JP2003124623A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板へのスクリーン印刷方法および部品実装方法並びに部品実装回路基板 |
JP2009075053A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Ntn Corp | 回転検出センサ |
JP2009144812A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Jtekt Corp | センサ付き軸受装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020085892A (ja) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | センサ装置及びこのセンサ装置を有するエンコーダ |
JP7359636B2 (ja) | 2018-11-20 | 2023-10-11 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | センサ装置及びこのセンサ装置を有するエンコーダ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5651038B2 (ja) | 2015-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102650531B (zh) | 旋转编码器 | |
US7969148B2 (en) | Magnetic sensor device, magnetic encoder device and magnetic scale manufacturing method | |
JP5666886B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP5718081B2 (ja) | 磁気センサユニットおよびエンコーダ付きモータ | |
JP2010085394A (ja) | 磁気式回転検出装置およびその製造方法 | |
JP5705705B2 (ja) | 磁界角計測装置およびそれを用いた回転機 | |
US10274524B2 (en) | Current sensor including a first flow path portion and a second flow path folder and power conversion apparatus including the same | |
JP2015202049A (ja) | 電動駆動装置 | |
JP5651040B2 (ja) | センサユニットおよび複合基板 | |
WO1999039157A1 (fr) | Detecteur magnetoresistant | |
JP5651039B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP2007271608A (ja) | 磁気センサ装置、および磁気式エンコーダ装置 | |
JP5651038B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP5006671B2 (ja) | 磁気エンコーダ | |
JP7171380B2 (ja) | モータ | |
JP2013108838A (ja) | エンコーダ搭載機器およびエンコーダ装置 | |
CN109075688B (zh) | 旋转电机 | |
JP6455314B2 (ja) | 回転検出装置 | |
JP5240429B2 (ja) | 磁気式エンコーダ | |
JP6132620B2 (ja) | 磁気センサ装置 | |
JP4967852B2 (ja) | 磁気式エンコーダ及びモータ | |
JP5904811B2 (ja) | 位置センサ | |
JP2004037236A (ja) | 回転角度検出装置 | |
JP7394570B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
JP4154524B2 (ja) | 回転磁気センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140812 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140919 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141028 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5651038 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |