JP2013117429A - 薄肉の検出面を有する磁気式エンコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉の検出面を有する磁気式エンコーダを提供する。
【解決手段】本発明に従って、被検出体と、被検出体に対向して配置されるケースと、ケース内に収容された磁石及び磁気センサとを備える磁気式エンコーダが提供される。この磁気式エンコーダにおいて、ケースの、被検出体と対向する対向壁部は、厚肉部と、厚肉部よりも肉厚が小さい薄肉部から構成されており、厚肉部と薄肉部とは一体部材から形成されており、磁気センサが薄肉部に配置されている。本発明によれば、厚肉部によって対向壁部が補強されており、削り出し加工によって薄肉部を所望のセンサ検出感度が得られる程度まで十分に薄肉化できる。
【選択図】図２Ｃ

Description

本発明は、ＮＣ工作機械等における回転体の回転位置等を検出するエンコーダに関し、特に回転体の回転動作によって変化する磁束を検出して回転体の回転位置等を取得する磁気式エンコーダに関する。

磁気式エンコーダは、例えば工作機械において、回転体の回転運動に応じて変化する磁束密度に基づいて、回転体の回転速度及び回転位置等を測定するために使用されている（特許文献１参照）。

特開２０００−２９２５０７号公報

磁気センサの検出感度を向上させるべく薄肉の検出面を有する磁気式エンコーダが望まれている。

本発明の１番目の発明によれば、磁性材料からなり回転軸線回りに回転可能な被検出体と、前記回転軸線に対して直交する方向に前記被検出体から離間して配置される非磁性材料からなるケースと、該ケース内に収容されていて磁界を形成する磁石と、前記ケース内に収容されていて、前記磁石と前記被検出体との間に配置されるとともに被検出体の回転動作に対応する磁界の変化を検出する磁気センサと、を備える磁気式エンコーダであって、前記被検出体と対向する前記ケースの対向壁部が、厚肉部と、該厚肉部よりも肉厚が小さい薄肉部とを有しており、前記厚肉部と前記薄肉部とは一体部材から形成されており、前記磁気センサが前記薄肉部に配置される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記ケースの前記対向壁部の前記薄肉部が削り出し加工により形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の３番目の発明によれば、１番目又は２番目の発明において、前記ケースの前記対向壁部における前記厚肉部と前記薄肉部との間に移行部が形成されており、該移行部の肉厚の大きさは、前記厚肉部と前記薄肉部との間において連続的に変化するように形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記移行部の肉厚の大きさが、前記厚肉部と前記薄肉部との間において直線的に変化するように形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記移行部の肉厚の大きさが、前記厚肉部と前記薄肉部との間において曲線的に変化するように形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の６番目の発明によれば、１番目から５番目の発明のいずれかにおいて、前記薄肉部によって前記対向壁部内面に凹部が形成されており、該凹部に樹脂が充填される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の７番目の発明によれば、６番目の発明において、前記薄肉部の周縁から前記ケース内方に向かって突出する突起が形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の８番目の発明によれば、１番目から７番目の発明のいずれかにおいて、前記薄肉部が前記対向壁部の複数の箇所に形成されており、隣接する前記薄肉部の間が該薄肉部よりも肉厚が大きくなるように形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の９番目の発明によれば、１番目から８番目の発明のいずれかにおいて、前記磁気センサと、該磁気センサに対向する前記薄肉部内面との間に間隙が形成される、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の１０番目の発明によれば、１番目から９番目の発明のいずれかにおいて、前記薄肉部が５０μｍ〜１００μｍの肉厚を有する、磁気式エンコーダが提供される。

本発明の１番目の発明によれば、磁気センサと被検出体との間に介在するケースの対向壁部が薄肉部になっているため、磁気センサの検出感度を向上させることができる。また、ケースの対向壁部は、薄肉部とともに形成された厚肉部によって補強されているため、特に薄肉部を形成する際に対向壁部が変形するのを防止できる。このように加工時の変形を最小限に抑制することによって、薄肉部の加工精度がより一層向上し、結果的に磁気センサの検出感度向上につながる。それとともに、薄肉部を形成する際に対向壁部の変形に対するマージンが大きくなるために、従来技術と比較して加工に要する時間が短縮化される。さらに、薄肉部が厚肉部と一体に形成されるので、追加の薄板部材を後行程で別途取付ける必要がなく、生産効率が向上する。また、薄板部材を別途取付ける従来技術とは異なり、部材間の接合部に隙間が発生するおそれがないため、信頼性が向上する。

本発明の２番目の発明によれば、削り出し加工を採用して薄肉部を形成する。したがって、個別の薄板部材をケースに取付ける工程を要しないため、ケースをより短時間で完成させられるようになり、生産効率が向上する。また、薄板部材を別途取付ける従来技術とは異なり、部材間の接合部に隙間が発生するおそれがないため、信頼性が向上する。また、金型等の追加の手段を使用することなく、用途に応じて所望の形状の薄肉部を形成できるので、より容易に設計変更可能な優れた汎用性を有する。

本発明の３番目の発明によれば、ケースの対向壁部の厚肉部と薄肉部との間の移行部において、肉厚が連続的に変化するようになっている。したがって、外力が対向壁部に不意に作用する場合であっても、厚肉部と薄肉部との間の境界部分に発生しうる応力集中が軽減され、薄肉部の変形又は破断を防止できる。

本発明の４番目の発明によれば、ケースの対向壁部の厚肉部と薄肉部との間の移行部において、肉厚が直線的に変化するようになっている。したがって、外力が対向壁部に不意に作用する場合であっても、厚肉部と薄肉部との間の境界部分に発生しうる応力集中が軽減され、薄肉部の変形又は破断を防止できる。また、移行部を肉厚が単純に直線的に変化するように形成すればよいので、加工が比較的容易である。

本発明の５番目の発明によれば、ケースの対向壁部の厚肉部と薄肉部との間の移行部において、肉厚が曲線的に変化するようになっている。したがって、外力が対向壁部に不意に作用する場合であっても、厚肉部と薄肉部との間の境界部分に発生しうる応力集中が軽減され、薄肉部の変形又は破断を防止できる。また、局所的に発生しうる応力集中に応じて、移行部の肉厚をより緻密に変更できるので、薄肉部の変形又は破断防止の効果をより一層向上させられる。

本発明の６番目の発明によれば、ケース内方に対して凹状の形状を呈する薄肉部に樹脂が充填されているため、薄肉部を補強する作用がもたらされる。したがって、外力が対向壁部に不意に作用する場合であっても、薄肉部の変形又は破断を防止できる。

本発明の７番目の発明によれば、薄肉部の周縁に形成された突起部によって、薄肉部に対して充填される樹脂が広がる範囲を限定しながらも所期の補強効果が得られる。したがって、樹脂の使用量を必要最小限に抑えつつ、薄肉部を効果的に補強できる。

本発明の８番目の発明によれば、薄肉部が複数の箇所に形成されており、複数のセンサを配置できるようになっている。また、隣接する薄肉部の間の部分が厚肉になるように形成されているため、外力が対向壁部に不意に作用する場合であっても、薄肉部の変形又は破断を防止できる。

本発明の９番目の発明によれば、磁気センサと薄肉部の内面との間に間隙が形成される。したがって、磁気センサを所定位置に位置決めする際に、磁気センサが薄肉部に押し当てられることがない。こうすることにより、磁気センサを取付ける際に薄肉部が変形又は破断するのを確実に防止できる。

本発明の１０番目の発明によれば、薄肉部が５０μｍ〜１００μｍの範囲の肉厚を有するので、磁気センサの良好な検出感度が担保される。

本発明に係る磁気式エンコーダの使用例を示す概略図である。 本発明の１番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図２Ａの一点鎖線２Ｂ−２Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図２Ａの一点鎖線２Ｃ−２Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 本発明の１番目の態様に係る磁気式エンコーダの磁石ホルダを示す斜視図である。 本発明の１番目の態様に係る磁気式エンコーダのケースを示す斜視図である。 図４Ａのケースを示す側面図である。 図４Ｂの一点鎖線４Ｃ−４Ｃに沿って見たケースの断面図である。

本発明の２番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図５Ａの一点鎖線５Ｃ−５Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 本発明の３番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図６Ａの一点鎖線６Ｃ−６Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。

本発明の４番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図７Ａの一点鎖線７Ｂ−７Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図７Ａの一点鎖線７Ｃ−７Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 本発明の５番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図８Ａの一点鎖線８Ｃ−８Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 本発明の６番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図９Ａの一点鎖線９Ｂ−９Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図９Ａの一点鎖線９Ｃ−９Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 本発明の６番目の態様に係る磁気式エンコーダのケースを示す側面図である。 図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂに沿って見たケースの断面図である。 本発明の７番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリを示す側面図である。 図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。 図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃに沿って見たセンサアセンブリの断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の態様を説明する。図面の視認性を高めるため、図示された各部材間の縮尺は実際の寸法から適宜変更されている場合がある。

図１は、本発明に係る磁気式エンコーダ１０の使用例を示す概略図である。
磁気式エンコーダ１０は、磁性材料からなり回転軸線１２回りに回転可能な被検出体である歯車１４と、歯車１４に対向して配置されるセンサアセンブリ１６とから構成される。歯車１４は、例えばモータ等の回転体１８と一体に回転可能に取付けられている。歯車１４は、回転軸線１２方向において互いに離間する上方歯車２０と、下方歯車２２とから構成される。センサアセンブリ１６のケース２４は例えばアルミニウム等の非磁性材料から形成されていて、中空の概ね直方体形状を有している。ケース２４は、回転軸線１２に対して直交する方向に歯車１４から所定距離離間して配置されている。

ケース２４内には、１対の磁気センサ２６，２８が収容されている。これら磁気センサ２６，２８は、上方歯車２０及び下方歯車２２からそれぞれ回転軸線１２に対して直交する方向の延長線上に位置決めされる。また、ケース２４内には、磁気センサ２６，２８にバイアス磁界を付与する磁石３０が収容されている。

磁気センサ２６に対応する上方歯車２０は円板状の本体２０ａを有するとともに、本体２０ａから半径方向外方に突出するように形成された１つの凸状の歯部２０ｂを有している。歯部２０ｂが磁気センサ２６に正対するとき、すなわち磁石３０と、磁気センサ２６と、歯部２０ｂとが、概ね一直線上に並んだときに、磁気センサ２６はより大きい磁束密度を検出する。このようにして、磁気センサ２６は、上方歯車２０すなわち回転体１８が１回転する度にその回転動作を検出できるように形成される。

磁気センサ２８に対応する下方歯車２２は、全周にわたって凸状の歯部と凹状の谷部とが交互に均等に配列されている。前述した磁気センサ２６と同様に、磁気センサ２８と下方歯車２２の各歯部とが正対する位置にあるときに、より大きい磁束密度が磁気センサ２８によって検出される。換言すると、磁気センサ２８と下方歯車２２の各谷部とが正対する位置にあるときに、比較的小さい磁束密度が検出される。このように、磁気センサ２６，２８は磁石３０と歯車１４との間に配置されていて、歯車１４の回転動作に対応する磁界の変化を検出できるようになっている。

図２から図４を参照して、本発明の１番目の態様の磁気式エンコーダを説明する。図２Ａは、本発明の１番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ４０を示す側面図である。図２Ｂは、図２Ａの一点鎖線２Ｂ−２Ｂに沿って見たセンサアセンブリ４０の断面図である。図２Ｃは、図２Ａの一点鎖線２Ｃ−２Ｃに沿って見たセンサアセンブリ４０の断面図である。図３は、この態様に係る磁気式エンコーダの磁石ホルダ４２を示す斜視図である。図４Ａは、この態様に係る磁気式エンコーダのケース４４を示す斜視図である。図４Ｂは、図４Ａのケース４４を示す側面図である。図４Ｃは、図４Ｂの一点鎖線４Ｃ−４Ｃに沿って見たケース４４の断面図である。なお、磁気式エンコーダの被検出体としては、任意の公知の被検出体、例えば図１を参照して説明した歯車１４をそのまま利用できるので、以下の本発明の説明においては被検出体についての説明を省略し、センサアセンブリを中心として説明する。

センサアセンブリ４０は、ケース４４と、ケース４４内に収容される磁気センサ４６，４８と、ケース４４内に収容されていて磁気センサ４６，４８に近接して配置される磁石５０とを備えている。ケース４４は、被検出体（図示せず）に対向するように位置決めされる対向壁部５２と、対向壁部５２の周縁から直角に延在する周壁部５４と、ねじ穴５６を介して取付けられる蓋部（図示せず）とからなる中空の直方体形状を有している。ケース４４の開口部を閉塞するように取付けられる蓋部は、センサアセンブリ４０の内部構造の視認性を確保するため他の図面においても省略されている。ケース４４によって画定される内部空間５８には、磁気センサ４６，４８及び磁石５０が収容されている。

対向壁部５２は、図４Ｂ及び図４Ｃに示されるように薄肉部５２ａと厚肉部５２ｂとから構成されている。薄肉部５２ａは、それぞれケース４４の内方に向かって凹部を形成するように、互いに離間して２箇所形成されている。薄肉部５２ａは、例えば削り出し加工によって、肉厚が約５０μｍ〜約１００μｍ、好ましくは約５０μｍ〜約８０μｍとなるように対向壁部５２の内面に形成される。対向壁部５２の、薄肉部５２ａ以外の部位は、例えば約３００μｍの肉厚を有する厚肉部５２ｂを形成している。対向壁部５２は、一体の部材から形成されている。すなわち、薄肉部５２ａと厚肉部５２ｂとは、接着剤、嵌合、ねじ留め等の化学的ないし機械的取付手段を講じることなく、単一の部材から形成されている。図４Ｂにおいて、薄肉部５２ａの領域に描かれた破線は、磁気センサ４６，４８の設置箇所を仮想的に表している。薄肉部５２ａの範囲は、磁気センサ４６，４８の外形の寸法よりも僅かに大きく形成されている。これは、薄肉部５２ａの形成範囲が大きすぎると加工時間が余計に必要となるためである。また、薄肉部５２ａの形成範囲を磁気センサ４６，４８の外形寸法と同一にすると、磁気センサ４６，４８を薄肉部５２ａに対して位置決めする際に、薄肉部５２ａを変形又は破断させるおそれがあるためである。

ケース４４の対向壁部５２の内面には、磁気センサ４６，４８の基板６０を案内する案内部６２と、磁石ホルダ４２を受容する受容部６４とが形成されている。磁気センサ４６，４８は、基板６０にはんだ付けされた状態で基板６０とともにケース４４内に挿入される。その際に、基板６０の周縁が案内部６２によって案内されながら、磁気センサ４６，４８が薄肉部５２ａの内面と接触するまで挿入される。このような案内部６２を設けることによって、磁気センサ４６，４８を挿入する際に、基板６０の姿勢が傾いたり、磁気センサ４６，４８の位置ずれが生じたりすることを防止できる。なお、図２Ｂ又は図２Ｃに示されるように、磁気センサ４６，４８が薄肉部５２ａの内面に当接した状態で、基板６０の表面は、基板停止部６６から離間するように形成される。

基板６０の、磁気センサ４６，４８がはんだ付けされた面とは反対側には、磁石５０が配置される。磁石５０は、磁石５０に対応する寸法の貫通孔６８が形成された磁石ホルダ４２によって保持された状態でケース４４内に配置される。磁石ホルダ４２は、ケース４４の対向壁部５２から内方に向かって、かつ周壁部５４から内方に向かって突出して形成された受容部６４と当接するようになっている。磁石ホルダ４２は、図３に示されるように、中央に貫通孔６８が形成された矩形の枠縁状の形状を有している。貫通孔６８の四隅及び四辺の少なくとも一部は、磁石５０の外周面との間に間隙が形成されるように複数の切欠部７０が形成されている。これら切欠部７０には、磁石５０及び磁石ホルダ４２を位置決めした後に接着剤が充填される。図２Ａ及び図２Ｃにおける黒塗り部分は樹脂が充填される範囲を表している。樹脂が間隙に充填されることによって、磁石５０及び磁石ホルダ４２が所定位置に確実に固定される。

磁石５０が装着された磁石ホルダ４２をケース４４内に挿入する際に、図示されない磁性を有する金属板を利用してもよい。すなわち、ケース４４の対向壁部５２をこの金属板に接触させた状態で磁石５０を挿入すると、磁石５０と金属板との間には磁力の作用により吸引力が働くので、磁石５０と、基板６０と、磁気センサ４６，４８と、薄肉部５２ａと、金属板とをそれぞれ互いに密着させて組立行程が行われる。

磁石ホルダ４２には、リード線引出部７２がさらに形成されている。リード線引出部７２は、磁石ホルダ４２の一縁を概ね矩形状に切欠いた形状を有している。磁気センサ４６，４８の検出信号を伝達するためのリード線（図示せず）は、基板６０からこのリード線引出部７２を通って引出される。すなわち、リード線引出部７２は、磁気センサ４６，４８からのリード線の引出経路として利用される。

ケース４４の周壁部５４の一側面には、ねじ７４によってケーブル導入部７６が取付けられている。ケーブル導入部７６には貫通孔７８が形成されており、貫通孔７８はケース４４の周壁部５４の側面に形成された貫通孔８０と連通している。これら貫通孔７８，８０を通じて、例えば制御回路（図示せず）との間において信号を送受信するためのケーブル（図示せず）が引込まれるようになっている。ケーブルはケース４４の内部空間５８において、基板６０から引伸ばされるリード線又は制御回路の基板等と接続される。貫通孔７８と貫通孔８０との間には、ブッシュ８２が配置されており、ケーブルを封止した状態で取付けられるようになっている。

この態様の構成によれば、磁気センサ４６，４８は、例えば図２Ｃに示されるように、対向壁部５２の他の部位に比べて薄肉である薄肉部５２ａに配置される。より具体的には、対向壁部５２の薄肉部５２ａに当接するように各磁気センサ４６，４８が位置決めされる。この構成によれば、磁気センサ４６，４８と被検出体（図示せず）との間に介在する対向壁部５２による検出感度に対する影響を最小限に抑制することができる。

対向壁部５２を形成する薄肉部５２ａと厚肉部５２ｂとは一体部材から形成されている。したがって、薄肉部５２ａを形成するために別途薄板を貼り付けたり、機械的手段を用いて薄板を固定したりする追加の工程を要しない。薄肉部５２ａは、例えば削り出し加工によって対向壁部５２の内面に形成された凹部からなる。薄肉部５２ａは、磁気センサ４６，４８が配置される箇所に対応して局所的に形成されており、対向壁部５２の、薄肉部５２ａ以外の部分は、薄肉部５２ａよりも肉厚が大きくなっている。このことは、対向壁部５２は、薄板単体と比較して構造的強度が高く、削り出し加工の際等に力が作用しても対向壁部５２の変形が生じにくくなることを意味している。

対向壁部５２が変形しにくい程度に十分な構造的強度を有することは少なくとも次の２つの観点から有利である。第１に、工作機械を使用して薄肉部５２ａを加工しようとするとき、対向壁部５２が変形しにくいということは、加工対象物の位置ずれが生じにくいことを意味する。そのため、加工ヘッドを制御指令のとおりに制御できるようになり、結果的に薄肉部５２ａを精度よく形成できるようになる。例えば、従来の方法では肉厚１００μｍ以下の薄板を形成することは非常に困難であった。しかしながら、本発明に従って厚肉部５２ｂにより補強された構成を採用すれば、５０μｍ〜１００μｍの肉厚を有する薄肉部５２ａを形成できる。

第２に、薄肉部を形成する際に対向壁部の変形に対するマージンが大きくなる利点がある。したがって、例えば全体的に薄板からなる部材を加工するのに比べて、加工速度を増大させられる。このことによって、薄肉部５２ａを形成するのに要する時間が短縮化され、生産効率が向上し、生産コストも削減できる。

また、薄板を別途貼り付ける方法では、接合部に隙間が形成されたり、経時的に接着力が低下して構造的強度を維持できない場合があったが、対向壁部５２を一体部材から形成する本態様の構成によればそのような問題も解消される。

以下、本発明の他の態様を説明する。複数の図面又は複数の態様にわたって共通して用いられていて同一の構成又は作用効果を有する部材には、同一の参照符号が付与されている。特別に言及されない限り、前述した態様に向けられた説明は、後述する態様にもそのまま当てはまるものであり、重複する説明は適宜省略するものとする。

図５Ａは、本発明の２番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１００を示す側面図である。図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１００の断面図である。図５Ｃは、図５Ａの一点鎖線５Ｃ−５Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１００の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１００は、ケース１０２の対向壁部１０４の構成が前述したセンサアセンブリ４０のものとは異なる。すなわち、前述したセンサアセンブリ４０の薄肉部５２ａの周縁部は対向壁部５２に対して直角に形成されていて、厚肉部５２ｂに直接移行している。これに対し、この態様のセンサアセンブリ１００では、図示されるように薄肉部１０４ａと厚肉部１０４ｂとの間に移行部１０４ｃが形成されている。そして、この移行部１０４ｃは、その肉厚が直線的に変化するように一定の勾配の斜面を形成している。移行部１０４ｃが介在しているので、薄肉部１０４ａと厚肉部１０４ｂとの間の肉厚が急激に変化することなく円滑に接続される。したがって、外力が対向壁部１０４に不意に作用した場合であっても境界部分に発生する応力集中を軽減できる。こうして、薄肉部１０４ａが変形又は破断するのを防止できる。なお、直線的に変化する肉厚を有する移行部１０４ｃは、加工が比較的容易であるという利点も有する。

図６Ａは、本発明の３番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１２０を示す側面図である。図６Ｂは、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１２０の断面図である。図６Ｃは、図６Ａの一点鎖線６Ｃ−６Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１２０の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１２０は、ケース１２２の対向壁部１２４の構成が前述したセンサアセンブリ４０，１００とは異なる。すなわち、図示されるように薄肉部１２４ａと厚肉部１２４ｂとの間に移行部１２４ｃが形成されている。そして、この移行部１２４ｃは、その肉厚が曲線的に変化するように予め定められた割合で変化する勾配を有する斜面を形成している。このような移行部１２４ｃを介在させることによって、薄肉部１２４ａと厚肉部１２４ｂとの間の肉厚は急激に変化することなく円滑に接続される。そして、外力が対向壁部１２４に不意に作用した場合であっても境界部分に発生する応力集中を軽減できる。こうすることにより、薄肉部１２４ａが変形又は破断するのを防止できる。

以上、２番目及び３番目の態様として、移行部１０４ｃ，１２４ｃの肉厚が、薄肉部１０４ａ，１２４ａと薄肉部１０４ｂ，１２４ｂとの間において連続的に変化する例、すなわち肉厚が直線的に変化する態様と、曲線的に変化する態様とを示した。しかしながら、応力集中を回避ないし軽減できる形状は図示された具体的形状に限定されないことはいうまでもない。例えば、肉厚が直線的に変化する部分と、曲線的に変化する部分とを組合せて両者を円滑に接続した形状を採用してもよい。

図７Ａは、本発明の４番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１４０を示す側面図である。図７Ｂは、図７Ａの一点鎖線７Ｂ−７Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１４０の断面図である。図７Ｃは、図７Ａの一点鎖線７Ｃ−７Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１４０の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１４０は、薄肉部１２４ａによって形成される凹部であって磁気センサ４６，４８の周縁に樹脂、例えばエポキシ系樹脂が充填されている。図中において黒く塗りつぶされた部分は樹脂が充填される範囲を示している。図示されるように、樹脂は、薄肉部１２４ａの内面から、少なくとも厚肉部１２４ｂの内面の高さと同程度の高さまで延在するように充填されるのが好ましい。こうすることによって、あたかも薄肉部１２４ａの肉厚が大きくなったかのように作用し、薄肉部１２４ａの構造的強度が増大する。したがって、外力が対向壁部１２４に不意に作用する場合であっても薄肉部１２４ａの変形又は破断を防止できる。

図８Ａは、本発明の５番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１５０を示す側面図である。図８Ｂは、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１５０の断面図である。図８Ｃは、図８Ａの一点鎖線８Ｃ−８Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１５０の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１５０は、前述した４番目の態様に係るセンサアセンブリ１４０と同様に磁気センサ４６，４８の周囲に樹脂が充填されている。図中において黒く塗りつぶされた部分は樹脂が充填される範囲を示している。図示されるように、このセンサアセンブリ１５０においては、樹脂が、磁気センサ４６，４８と、対向壁部５２内面と、基板６０とによって包囲される領域の概ね全体にわたって充填されている。このようにすることによって、薄肉部５２ａと、薄肉部５２ａに対向する基板６０との間の間隙が完全に充填されるので、あたかも薄肉部５２ａが稠密で強固な壁部であるかのように振る舞う。したがって、外力が対向壁部５２に不意に作用する場合であっても薄肉部５２ａの変形及び破断を防止できる。なお、図示された４番目及び５番目の態様においては、便宜上図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示される３番目の態様に係るケース１２２を一例として用いて説明したが、本明細書に記載の他の態様に係る形状からなるケースを有するセンサアセンブリにも同様に適用されうることに留意されたい。

図９Ａは、本発明の６番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１６０を示す側面図である。図９Ｂは、図９Ａの一点鎖線９Ｂ−９Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１６０の断面図である。図９Ｃは、図９Ａの一点鎖線９Ｃ−９Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１６０の断面図である。図１０Ａは、この態様に係る磁気式エンコーダのケース１６２を示す側面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂに沿って見たケース１６２の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１６０においては、ケース１６２の対向壁部１６４の内面から内方に向かって突出する突起１６６が形成されている。突起１６６は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、薄肉部１６４ａの周囲を包囲するように連続して延在している。図示された態様においては、突起１６６は、２つの薄肉部をそれぞれ包囲するように側面視にて「８」の字状に延在する（図１０Ａ参照）。突起１６６は、磁気センサ４６，４８を所定位置に位置決めした状態（ここで図示される態様のように磁気センサが薄肉部内面に接触している場合のみならず、後述する態様のように磁気センサと薄肉部との間に間隙が介在する場合を含む）において、基板６０表面との間に僅かに間隙が形成されるように突起１６６の突出高さが決定される。図示された態様では厚肉部１６４ｂの内面よりもケース１６２の内方に突出している。

図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃにおいて、黒色で塗りつぶされた部分は、樹脂が充填される範囲を表している。図示されるように、樹脂は、磁気センサ４６，４８と突起１６６との間の空間に広がっている。突起１６６は薄肉部１６４ａの周壁でもあるため、換言すると、薄肉部１６４ａによって形成される凹部に樹脂が充填されることになる。このように、突起１６６を薄肉部１６４ａの周囲に形成することによって、薄肉部１６４ａを比較的小量の樹脂でも十分に満たすことができる。薄肉部１６４ａは、前述したように樹脂で満たされることによって補強されている。したがって、外力が対向壁部１６４に不意に作用する場合でも、薄肉部１６４ａの変形又は破断を防止できる。

この態様のセンサアセンブリ１６０において、磁気センサ４６，４８は、次のような工程を経て組付けられる。先ず、磁気センサ４６，４８を挿入する前に所定量の樹脂を薄肉部１６４ａに塗布する。そして、磁気センサ４６，４８を薄肉部１６４ａに向けてケース１６４内へ挿入する。薄肉部１６４ａに予め塗布されていた樹脂は、磁気センサ４６，４８が薄肉部１６４ａの内面に向かって挿入されるのに従って、磁気センサ４６，４８によって押圧されて移動する。この過程において、薄肉部１６４ａに収容しきれない余剰分の樹脂は、突起１６６と基板６０の表面との間の間隙を通って薄肉部１６４ａの外部に押出されるようになる。このように、この態様にかかるセンサアセンブリ１６０においては、特別の手段を講じることなく、樹脂を薄肉部１６４ａに容易に充填できる。

図１１Ａは、本発明の７番目の態様に係る磁気式エンコーダのセンサアセンブリ１８０を示す側面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂに沿って見たセンサアセンブリ１８０の断面図である。図１１Ｃは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃに沿って見たセンサアセンブリ１８０の断面図である。

この態様に係るセンサアセンブリ１８０においては、磁気センサ４６，４８が、ケース１８２の対向壁部１８４に形成された薄肉部１８４ａに配置されることは他の態様と共通しているが、薄肉部１８４ａの内面と磁気センサ４６，４８との間に間隙が形成されている点において相違する。図示された態様では、磁気センサ４６，４８の、薄肉部１８４ａに対する対向面は、薄肉部１８４ａと厚肉部１８４ｂの内面との間に位置している。この態様における磁気センサ４６，４８の位置決めは、磁気センサ４６，４８を薄肉部１８４ａに当接させるのではなく、代わりに基板６０の表面を基板停止部６６に当接させることによって行われる。磁気センサ４６，４８は、検出感度を良好に維持するために、薄肉部１８４ａ内面から非常に短い距離、例えば約５０μｍ〜約１００μｍだけ離間するのが好ましい。なお、他の態様においても同様であるが、必要に応じて磁石５０をより磁力が大きな磁石に置換えることができる。

この態様によれば、磁気センサ４６，４８を挿入して薄肉部１８４ａに対して位置決めする際に、薄肉部１８４ａが磁気センサ４６，４８によって押圧されるのを確実に防止できる。したがって、誤って過度に大きな力が薄肉部１８４ａに作用して薄肉部１８４ａを変形させ、又は破断させるおそれがなくなる。

１０ 磁気式エンコーダ
１４ 歯車（被検出体）
１６ センサアセンブリ
２４ ケース
２６ 磁気センサ
２８ 磁気センサ
３０ 磁石
４０ センサアセンブリ
４４ ケース
４６ 磁気センサ
４８ 磁気センサ
５２ 対向壁部
５２ａ 薄肉部
５２ｂ 厚肉部
１００ センサアセンブリ
１０２ ケース
１０４ 対向壁部
１０４ａ 薄肉部
１０４ｂ 厚肉部
１０４ｃ 移行部
１２０ センサアセンブリ
１２２ ケース
１２４ 対向壁部
１２４ａ 薄肉部
１２４ｂ 厚肉部
１２４ｃ 移行部
１４０ センサアセンブリ
１５０ センサアセンブリ
１６０ センサアセンブリ
１６２ ケース
１６４ 対向壁部
１６４ａ 薄肉部
１６４ｂ 厚肉部
１６６ 突起
１８０ センサアセンブリ
１８２ ケース
１８４ 対向壁部
１８４ａ 薄肉部
１８４ｂ 厚肉部

Claims (10)

1. 磁性材料からなり回転軸線回りに回転可能な被検出体と、
   前記回転軸線に対して直交する方向に前記被検出体から離間して配置される非磁性材料からなるケースと、
   該ケース内に収容されていて磁界を形成する磁石と、
   前記ケース内に収容されていて、前記磁石と前記被検出体との間に配置されるとともに被検出体の回転動作に対応する磁界の変化を検出する磁気センサと、を備える磁気式エンコーダであって、
   前記被検出体と対向する前記ケースの対向壁部が、厚肉部と、該厚肉部よりも肉厚が小さい薄肉部とを有しており、前記厚肉部と前記薄肉部とは一体部材から形成されており、前記磁気センサが前記薄肉部に配置される、磁気式エンコーダ。
2. 前記ケースの前記対向壁部の前記薄肉部が削り出し加工により形成される、請求項１に記載の磁気式エンコーダ。
3. 前記ケースの前記対向壁部における前記厚肉部と前記薄肉部との間に移行部が形成されており、該移行部の肉厚の大きさは、前記厚肉部と前記薄肉部との間において連続的に変化するように形成される、請求項１又は２に記載の磁気式エンコーダ。
4. 前記移行部の肉厚の大きさが、前記厚肉部と前記薄肉部との間において直線的に変化するように形成される、請求項３に記載の磁気式エンコーダ。
5. 前記移行部の肉厚の大きさが、前記厚肉部と前記薄肉部との間において曲線的に変化するように形成される、請求項３に記載の磁気式エンコーダ。
6. 前記薄肉部によって前記対向壁部内面に凹部が形成されており、該凹部に樹脂が充填される、請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気式エンコーダ。
7. 前記薄肉部の周縁から前記ケース内方に向かって突出する突起が形成される、請求項６に記載の磁気式エンコーダ。
8. 前記薄肉部が前記対向壁部の複数の箇所に形成されており、隣接する前記薄肉部の間が該薄肉部よりも肉厚が大きくなるように形成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気式エンコーダ。
9. 前記磁気センサと、該磁気センサに対向する前記薄肉部内面との間に間隙が形成される、請求項１から８のいずれか１項に記載の磁気式エンコーダ。
10. 前記薄肉部が５０μｍ〜１００μｍの肉厚を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の磁気式エンコーダ。

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