JP2706776B2 - 磁気感応素子用のホルダー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気式エンコーダーに適用しうる磁気感応
素子用のホルダーに関する。

〔従来技術〕

従来、磁気ドラムと所定のギャップを介して対向配置
される磁気感応素子は、第10図のようにホルダー11に磁
気感応素子４が固定されて一体化され、ホルダー11に設
けられた長孔11aにビス10を通してギャップを調整可能
に回路基板に固定されていた。さらに、他の例では、第
11図のように固定ホルダー12に一対の凸部12aと一対の
溝12bを設け、この溝12bに、磁気感応素子４を固定した
分離ホルダー13をはめ合わせていた。

また、他の例として特開昭61−165621号公報に示され
るように、可動ホルダーをギャップ調整ネジにより位置
調整する例もあるが、複雑かつ大型となる欠点があっ
た。

上記各従来例のようにホルダーを回路基板等にビスで
固定すると、ホルダー形状が大きくなって基板上の占有
面積が広くなり、小型化出来なと共に、ネジを用いた
り、タッピング加工等が必要になって高価になる欠点が
ある。

さらに、磁気感応素子は第12図のように一般的に抵抗
パターンが複数個の抵抗体R1〜R4で構成されることが多
く、抵抗パターンは磁気ドラム８に固定された磁気記録
媒体９の接線方向に配置されることが望ましい。しか
し、ホルダーの長孔にビスを挿入して固定する構造で
は、磁気記録媒体９と磁気感応素子４とのギャップを調
整する際に、ホルダーの長孔側だけを動かすために、第
12図のように接線方向と感磁面とのなす角θが出来るよ
うに固定されてしまい、平行に固定することは難しい。
磁気感応素子４が角θ傾斜して固定されていると、抵抗
体R1は最も強い磁界を受け、R4は最も弱い磁界を受ける
ことになる。すなわち、上記抵抗体R1とR4とでは磁気記
録媒体９とのギャップが大きく異なるので、第13図に示
す、磁気記録媒体９と磁気感応素子４の間のギャップに
対する磁気感応素子４の有効磁界強度のグラフから分か
るように、抵抗体R1とR4の受ける磁界強度が著しく異な
ることになる。

また、上記抵抗体R1〜R4が第14図のように結線されて
いると、磁界強度の差からＢ相よりＡ相出力が大きくな
り、また個々に感度差があることから、出力波形の正負
の比率が異なると共に、出力信号のジッター変動が生じ
る。これらの現象は、磁気記録媒体９の着磁ピッチが小
さくなればなる程顕著になる。また、上記接線方向と感
磁面とがなす角θが大きくなればなる程特性のばらつき
が生じることになる。さらに、角θが大きくなると第15
図の実線ｄのようにθ≒０の場合の破線ｃと比較して波
形歪みが生じ、出力特性が悪くなる欠点がある。

また、上記特開昭61−165621号公報に示されたギャッ
プ調整ネジで可動ホルダーを移動する可動型では、更に
構造が複雑になり安価なものとすることが出来ない欠点
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点に鑑み、固定ホルダーを小型化、
単純化して磁気感応素子の占有面積を小さくすると共に
良好な出力特性が得られるようにした磁気感応素子用の
ホルダーを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

請求項１の発明は、可動ホルダーと、固定ホルダー
と、ガイド手段とを有し、磁気記録媒体と所定のギャッ
プを介して対向配置される磁気感応素子用のホルダーに
おいて、可動ホルダーは、屈曲可能な信号入出力部材を
接続した磁気感応素子を保持し、固定ホルダーは、金属
製の弾性材で形成され、可動ホルダーを保持して基板に
ろう付け固定されて、ガイド手段は、可動ホルダーの両
側面に傾斜部をもって形成された可動側ガイド部と、こ
の可動側ガイド部の傾斜部に弾性的に付勢する固定側ガ
イド部とで構成され、このガイド手段により、可動ホル
ダーは磁気感応素子の感磁面に直交する方向に移動可能
に保持されている。加えて、請求項２の発明では、信号
入出力部材の端子部と固定ホルダーを基板にろう付け固
定した状態で、信号入出力部材の屈曲により可動ホルダ
ーの移動を許容して磁気感応素子の感磁面と磁気記録媒
体とのギャップの調整を可能としている。

また、請求項３の発明は、感磁面を有し、磁気記録媒
体と所定のギャップを介して対向配置される磁気感応素
子用のホルダーにおいて、屈曲可能な信号入出力部材を
接続し磁気感応素子を保持する可動ホルダーと、基板に
穿設された位置決め用の透孔に嵌入する突片を有し該突
片が該基板の透孔に嵌入して磁気感応素子の感磁面が磁
気記録媒体の接線方向と平行になるようにろう付け固定
されかつ金属製の弾性材からなる固定ホルダーと、可動
及び固定ホルダーの間に配置され、磁気感応素子の感磁
面に直交する方向に可動ホルダーを移動させるガイド手
段とを備え、固定ホルダーの弾性力を利用して可動ホル
ダーを固定ホルダーの所定位置に一時的に保持されると
共に可動ホルダーを感磁面に対し直交する方向に移動さ
せることによって前記ギャップの調整を可能にしてい
る。

〔実施例〕

以下、図示の実施例で本発明を説明する。この磁気感
応素子用のホルダーは、第１図から第５図に示すよう
に、回路基板１の透孔1a,1aに固定ホルダー２の切り起
こし突片2a,2aが挿入されて位置決めされている。回路
基板１と固定ホルダー２のＡ箇所は、ロウ付け又は半田
付け等のいわゆるろう付け固定で固定されている。固定
ホルダー２は、鉄板に錫メッキを施した磁性金属板で形
成されて内側に傾斜した固定側ガイド部となるガイド部
2b,2bが設けられている。

このガイド部2b,2b間には、合成樹脂からなる絶縁体
の可動ホルダー３が移動可能にはめられている。可動ホ
ルダー３の移動方向前面には、凹部3aが形成されて磁気
感応素子４がはめられて固定されている。なお磁気感応
素子４としては、磁気抵抗素子やホール素子、薄膜磁気
ヘッド等が用いられる。

可動ホルダー３には、信号入出力部材として複数本の
屈曲可能なリードフレーム５がインサート成形時等で固
定されている。リードフレーム５の前側5aは、第４図の
ように上方に屈曲されて磁気感応素子４の前面下側で固
定され、封止材６で封止保護されている。リードフレー
ム５の後側には屈曲部5bが形成され、後端の端子部5cは
回路基板１に固定されている。

可動ホルダー３の磁気感応素子４より後方には、バイ
アスマグネット７が埋め込まれている。可動ホルダー３
の両側には可動側ガイド部となるガイド部3b,3bが突出
形成されている。ガイド部3bの上側には接着剤溜め3cが
形成されている。

また、固定ホルダー２に組み込まれた可動ホルダー３
の磁気感応素子４の前方には第３図、第５図のように磁
気ドラム８が回転自在に配置されている。なおこの磁気
ドラム８の外周には磁気記録媒体９が固定されて磁極N,
Sが交互に着磁されている。

上記回路基板１の透孔1a,1aは、磁気感応素子４の感
磁面4aが磁気記録媒体９の接線方向と平行になるように
形成されている。

上記磁気感応素子用のホルダーが組み立てられるとき
は、固定ホルダー２のガイド部2b,2b間に、磁気感応素
子４を保持した可動ホルダー３のガイド部3b,3bをはめ
てガイド部2b,2bの弾性圧接力を利用して可動ホルダー
３を仮に保持する。

次に固定ホルダー２の突片2a,2aを回路基板１の透孔1
a,1aに嵌入して位置決めし、Ａ箇所及びリードフレーム
５の端子部5cをリフロー炉等を用いて自動半田付けやデ
ィップ半田付け等のいわゆるろう付け固定により回路基
板１に固定する。なお、ここで、「ろう付け固定」と
は、半田等のように溶融し易く金属材と接合するための
合金であって、少なくともリフロー炉が使用できる材料
を用いて固定することを指すものとする。

次に磁気感応素子４の磁気記録媒体９に対するギャッ
プ調整をおこなう。ギャップ調整は、磁気ドラム８を回
転させながら磁気感応素子４の出力を観測し、適正出力
が得られるところまで可動ホルダー３を磁気記録媒体９
側に移動してギャップ調整する。なお固定ホルダー２
は、回路基板１の所定位置に予め設けてある透孔1a,1a
で位置決めされるが、この位置決めによって、固定ホル
ダー２は磁気記録媒体９の接線方向と平行に固定される
ため、可動ホルダー３を固定ホルダー２に対し一方向に
移動するだけで簡単に磁気感応素子４の感磁面4aを磁気
記録媒体９に平行にギャップ調整が出来ることとなる。

上記実施例では、可動ホルダー３は磁気感応素子４に
接続されたリードフレーム５の端子部5cが回路基板１に
半田付けされているが、リードフレーム５の屈曲部5bが
フレキシブルになっているため、可動ホルダー３を磁気
記録媒体９側に移動してギャップ調整することが出来
る。

上記ギャップ調整できた段階で可動ホルダー３と固定
ホルダー２のガイド部分に接着剤を塗布したり、かしめ
等の機械的固定により確実に固定することにより位置ず
れ等を防止する。また、接着剤溜め3cに接着剤を注入す
ることで接着強度を上げることが出来る。

上記実施例では回路基板１の回路パターン側に固定ホ
ルダー２とリードフレーム５の端子部5cを載せて固定し
たが、第６図のように回路パターン側を裏側にして固定
ホルダー２の突片2aと端子部5cを裏側に突出させ、ディ
ップ半田付け等で固定してもよい。

上記のように磁気感応素子用のホルダーが構成される
と、可動ホルダー３の移動方向が磁気感応素子４の感磁
面4aに対し直交方向となるのでギャップの調整が容易で
あると共に、Ａ・Ｂ両相の出力を均一にできて出力特性
を向上することが出来る。また、この磁気感応素子用の
ホルダーは、固定ホルダー２及び可動ホルダー３から構
成されているため、半田付け可能な部品となってチップ
化が可能となり、チップ化により回路基板１への搭載で
チップマウンター機等で自動搭載が可能となり、ろう付
け、クリーム半田付け、ディップ半田付け等により簡単
に結合することが出来て生産性の拡大と組立費の大幅な
削減が出来る。さらに、固定ホルダー２が磁性金属板で
形成されていると、モーター等で利用する際、駆動マグ
ネットや外乱磁気ノイズを抑圧する作用を持たすことが
出来る。また、ホルダーの高さを低くコンパクトに設計
できると共に、かしめ等による機械的な固定や半田付け
ができる。また、ホルダーが小型化されて占有面積を小
さくすることが出来ると共に単純化により高価な固定構
造を排除でき、安価なものとすることが出来る。さら
に、固定ホルダーを変更するだけでホルダー全体の高さ
を変更できホルダーの高さ方向への対応が容易となる。
また、固定ホルダー２をネジを使用しないで回路基板１
に固定出来るので、部品とタッピング加工の削減が出来
る。

第７図以下は固定ホルダー２の変形例である。第７図
は、固定ホルダー２の底辺部に台状の突出部2cを形成し
たものである。第８図は、リードフレーム５を可動ホル
ダー３の裏面の上側から突出させた例である。第９図
は、リードフレーム５を側面から突出させた例である。

なお上記第１図から第９図に示す各実施例のリードフ
レーム５をリード線で置き換えてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、可動ホルダーの移動方向を磁気感応素子の
感磁面と直交する方向としたので、ギャップの調整が容
易であると共に、磁気感応素子の出力を均一に出来て特
性のばらつきが少なくなり、かつ出力特性を向上させる
ことが出来る。また、磁気感応素子のチップ化が可能と
なり、チップ化により回路基板への搭載でチップマウン
ター機等で自動搭載が可能となり、ろう付け、クリーム
半田付け、ディップ半田付け等のろう付け固定により簡
単に結合することが出来て生産性の拡大と組立費の大幅
は削減が出来る。また、金属製の固定ホルダーをろう付
け固定するようにしたため、固定ホルダーにストレスが
加わらず、経時変化や温度変化による固定位置のずれが
極めて少なくなり、センサーの感知精度を劣化させるこ
とがない。また、固定ホルダーの弾性力を利用して可動
ホルダーを固定ホルダーの所定位置に保持させると共に
可動ホルダーを感磁面に対し直交する方向に移動させる
ことによってギャップの調整を可能にした構成により、
固定ホルダーに可動ホルダーを長期間しっかり固定でき
ると共にギャップの調整や再調整も容易に行えるものと
なる。すなわち、固定ホルダーと可動ホルダーとをただ
単に嵌合させて位置保持させた場合、高熱下や低温下に
固定ホルダー等が置かれると、両者の嵌合状態は変化し
てしまい、安定した位置保持ができなくなり、時間経過
後のギャップ再調整も簡単にはできなくなるのに対し、
本発明では、金属の弾性力を活用して位置保持している
ので、高熱下や低温下に長期間放置されてもその位置保
持能力はそれ程落ちない。しかも、ギャップの再調整も
最初のときと同様に簡単に行えるものとなる。さらに、
ホルダーが小型化されて占有面積を小さくすることが出
来ると共に単純化でき、安価なものとすることが出来る
等優れた効果を奏する磁気感応素子用のホルダーを提供
することが出来る。

加えて、請求項１記載の発明によれば、磁気感応素子
を保持する可動ホルダーを載置している固定ホルダーの
機械的固定と、磁気感応素子の信号入出力部材の電気的
結合とを同時に完了できるようになるので、確実に生産
性の拡大を図ることができる。さらに、当該磁気感応素
子用のホルダーは、可動ホルダーの両側面に傾斜部をも
って形成された可動側ガイド部と、この可動側ガイド部
の傾斜部に弾性的に付勢する固定側ガイド部とで構成さ
れたガイド手段を有している。このため、固定側ガイド
部が可動ホルダーの傾斜部に対して基板垂直方向および
基板水平方向の付勢力を与え、固定ホルダーと可動ホル
ダーとの密着性を高め、スライド動作時の両者のズレを
防止できると共に、可動ホルダーを所定位置に精度良く
保持することができる。この結果、磁気感応素子と磁気
記録媒体とのギャップ調整を極めて精度良く行えるもの
となる。

さらに、請求項２記載の発明によれば、信号入出力部
材の端子部と固定ホルダーを基板にろう付け固定した後
に、信号入出力部材が屈曲することによって可動ホルダ
ーがその屈曲の範囲内で移動することができ、ギャップ
調整を可能としている。このような構成にすることによ
り、ギャップ調整後に信号入出力部材の端子部または固
定ホルダーのいずれか一方を基板に固定するという作業
が必要なくなり、両部材の同時実装が可能となり、請求
項１記載の発明の効果に加えて、一層生産性の拡大と組
立費の大幅な削減が可能となる。

また、請求項３記載の発明によれば、固定ホルダー
は、基板に穿設された位置決め用の透孔に嵌入する突片
を有し、該突片が基板の透孔に嵌入して磁気感応素子の
感磁面が磁気記録媒体の接線方向と平行になるようにろ
う付け固定されているので、突片を基板の透孔に嵌入す
るだけで磁気感応素子の感磁面と磁気記録媒体とが平行
になるように容易に位置決めできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は本発明の実施例が示され、第１図は
磁気感応素子と磁気感応素子用のホルダーの斜視図、第
２図は同分解斜視図、第３図は磁気感応素子用のホルダ
ーと磁気記録媒体の一部を示す平面図、第４図は可動ホ
ルダーの要部断面側面図、第５図は磁気感応素子用のホ
ルダーと磁気記録媒体の斜視図、第６図は回路基板の裏
側を回路パターンとした例の側面図、第７図以下は変形
例で、第７図は固定ホルダーが変形された斜視図、第８
図はリードフレームが変形された斜視図、第９図は固定
ホルダーとリードフレームが変形された斜視図、第10
図、第11図はそれぞれ従来例を示し、第10図は従来例の
ホルダーの斜視図、第11図は他の従来例のホルダーの分
解斜視図、第12図は従来例のホルダーを使用してギャッ
プ調整した時の磁気記録媒体に対する感磁面の説明図、
第13図はギャップと有効磁界強度と着磁ピッチの関係グ
ラフ、第14図は抵抗体の結線図、第15図は磁気感応素子
の出力波形図である。 １……基板、２……固定ホルダー、３……可動ホルダ
ー、４……磁気感応素子、4a……感磁面、５……リード
フレーム。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可動ホルダーと、固定ホルダーと、ガイド
   手段とを有し、磁気記録媒体と所定のギャップを介して
   対向配置される磁気感応素子用のホルダーにおいて、前
   記可動ホルダーは、屈曲可能な信号入出力部材を接続し
   た磁気感応素子を保持し、前記固定ホルダーは、金属製
   の弾性材で形成され、前記可動ホルダーを保持して基板
   にろう付け固定されて、前記ガイド手段は、前記可動ホ
   ルダーの両側面に傾斜部をもって形成された可動側ガイ
   ド部と、この可動側ガイド部の傾斜部に弾性的に付勢す
   る固定側ガイド部とで構成され、このガイド手段によ
   り、前記可動ホルダーは前記磁気感応素子の感磁面に直
   交する方向に移動可能に保持されていることを特徴とす
   る磁気感応素子用のホルダー。
2. 【請求項２】前記信号入出力部材の端子部と前記固定ホ
   ルダーを前記基板にろう付け固定した状態で、前記信号
   入出力部材の屈曲により前記可動ホルダーの移動を許容
   して前記磁気感応素子の感磁面と前記磁気記録媒体との
   ギャップの調整を可能としたことを特徴とする請求項１
   記載の磁気感応素子用のホルダー。
3. 【請求項３】感磁面を有し、磁気記録媒体と所定のギャ
   ップを介して対向配置される磁気感応素子用のホルダー
   において、屈曲可能な信号入出力部材を接続し前記磁気
   感応素子を保持する可動ホルダーと、基板に穿設された
   位置決め用の透孔に嵌入する突片を有し該突片が該基板
   の前記透孔に嵌入して前記磁気感応素子の前記感磁面が
   前記磁気記録媒体の接線方向と平行になるようにろう付
   け固定されかつ金属製の弾性材からなる固定ホルダー
   と、前記可動及び固定ホルダーの間に配置され、前記磁
   気感応素子の感磁面に直交する方向に前記可動ホルダー
   を移動させるガイド手段とを備え、前記固定ホルダーの
   弾性力を利用して前記可動ホルダーを前記固定ホルダー
   の所定位置に一時的に保持させると共に前記可動ホルダ
   ーを前記感磁面に対し直交する方向に移動させることに
   よって前記ギャップの調整を可能にしたことを特徴とす
   る磁気感応素子用のホルダー。