JPH0363525A

JPH0363525A - 磁気式エンコーダ

Info

Publication number: JPH0363525A
Application number: JP19990089A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Katori; 香取　克典; Motoi Fujiki; 藤木　基
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、磁気式エンコーダに関する。

（０）従来の技術磁気式エンコーダは、磁気ドラムと磁気センサとから威
る。磁気ドラムの外周には、磁性塗料或いは磁石材から
成る磁気記録媒体があり、多数の磁極が記録ピッチ入り
で磁化されている。また、磁気センサはガラス基板上に
蒸着された複数の磁気抵抗効果素子をもち、所定のスペ
ーシングを介して磁気ドラムと対向している（図示せず
）。

磁気ドラムが回転することで、磁気センサに人力磁界が
加わると、抵抗は磁界の正・負に対し対称的に変化し、
磁気記録信号のＮ極−８極の１極対に対し、２個の信号
を得ることができる。この磁気センサの信号出力で回転
角、回転数を検出する。

（ハ）発明が解決しようとする課題磁気式エンコーダは、磁気ドラムの外周適所に磁気セン
サを対向配備し、磁気ドラムが回転することで、磁気セ
ンサに入力磁界を加え、抵抗の変化で回転数を検出する
ものである。従って、回転数の検出精度を確保するには
、磁気ドラムの磁気記録媒体と磁気センサとの対向距離
は、一定であることが望ましい。しかし、磁気ドラムは
回転により軸が偏心し、平振れを起こすことがあり、磁
気記録媒体と磁気センサとの対向距離が変化することが
ある。

このため、従来は以下の２つのギャップ管理方式が採用
されている。１つは、磁気センサをギャップ調整用台に
固定し、磁気記録媒体（磁気ドラム）及びギャップ調整
用台を組立てた後に、磁気センサの出力を確認しながら
、ギャップ調整用台を調整することで、ギャップ管理を
行う方式である。また、他の１つは、磁気センサの表面
に耐摩耗性被膜を形成し、この磁気センサを磁性記録媒
体に接触させ、耐摩耗性被膜の厚さを管理することで、
磁性記録媒体と磁気センサとのギャップを管理する方式
である。

ところが、前者の場合（ギャップ調整用台の場合）は、
磁気センサ及び磁気ドラムを組立てた後に対向距離を調
整するものであるため、この調整作業が困難である。ま
た、後者の場合（耐摩耗性被膜を形成する場合）は、磁
気センサと磁気ドラムとが直接接触するものであるため
、エンコーダとしての寿命が短い等の不利があった。

この発明は、以上のような課題を解消させ、ギャップ調
整が不要で、且つ寿命の長い磁気式エンコーダを提供す
ることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この目的を達
成させるために、この発明の磁気式エンコーダでは、次
のような構成としている。

磁気式エンコーダは、外周面に磁気記録媒体を備えた磁
気ドラムと、この磁気ドラムに回転ボールを介して接続
配備されたホルダと、このホルダの内面適所に上記磁気
記録媒体と対向状に固定配備された磁気センサとからな
り、前記ホルダは押圧弾性部材により上記磁気記録媒体
側に常時附勢されていることを特徴としている。

このような構成を有する磁気式エンコーダでは、ホルダ
は例えば偏平な上下開口の円筒体で、内面適所に設けた
凹陥部に磁気センサを嵌着固定している。磁気ドラムは
、このホルダに嵌合され、磁気ドラムとホルダとの嵌合
間に回転ボールが配備されている。回転ボールは、ホル
ダに設けた収容穴に一部が嵌まり、磁気ドラムに一周形
成した溝条に他の一部が嵌まることで、磁気ドラムとホ
ルダとは回転ボールを介して接続され、磁気ドラムのみ
がボールによって回転するようになっている。

また、磁気センサはボール分の距離を介して磁気記録媒
体と対向している。更に、このホルダは外周面適所（例
えば４個所）に備えた押圧弾性部材（バネ材）を介して
外ケースに固定されている。

ホルダは、このバネ材により常時、磁気記録媒体（磁気
ドラム）側に附勢されている。

従って、仮に磁気ドラムが軸偏心し平振れを起こした場
合、この軸偏心はボールを介してホルダに伝えられ、ホ
ルダに作用する偏心力はバネ材により吸収される。つま
り、磁気記録媒体の偏心（平振れ）に対して、磁気セン
サが追従して動く。

従って、ギャップ（磁気記録媒体と磁気センサとの対向
距＃）の一定性が常に確保され、ギャップ調整が全く不
要となる許かりでなく、安定した磁気センサの出力を得
ることが出来る。また、磁気センサと磁気ドラム（磁気
記録媒体）とは、回転ボールを介してコロガリ接触させ
であるから、はぼ非接触状態に等しく、摩耗がないため
エンコーダの長寿命化を実現できる。

（ホ）実施例第１図は、この発明に係る磁気式エンコーダの具体的な
一実施例を示す断面図である。

磁気式エンコーダは、外ケースｌ内に配備された磁気ド
ラム２と、磁気センサ３を備えたホルダ４とから成る。

磁気ドラム２は、回転軸２１に軸止された状態で、軸受
け２２を介して外ケース１内に回転可能に配備しである
。この磁気ドラム２の外周面には、磁性塗料あるいは磁
石材からなる磁気記録媒体２ａが備えてあり、多数の磁
極が記録ピッチ入りで磁化されている。

前記ホルダ４は、上記磁気ドラム２径より大きい内径を
有する偏平な上下開口の円筒体で、内周面適所に凹陥部
４１を形威し、この凹陥部４１に磁気センサ３を嵌着固
定している。この磁気センサ３の端子３１は、ホルダ４
より外方へ引き出され（第２図参照）、リードＮｌＡ３
２を介して外ケース１内の出力回路基板１１に電気的に
接続しである。このホルダ４は、磁気ドラム２の外側に
嵌合してあり、この嵌合間に複数の回転ボール５が円降
伏に配備しである（第３図参照）。

回転ボール５は、ホルダ４の内周面に所定間隔を開いて
設けた複数のボール収容穴４２と、磁気ドラム２の外周
面に一周状に設けた溝条２３との間に配備しである。つ
まり、各回転ボール５はボール収容穴４２に一部が嵌ま
り、外方へ突出する一部が溝条２３に嵌まることで、磁
気ドラム２とホルダ４とが接続され、磁気ドラム２のみ
が回転するように設定しである。また、磁気センサ３は
回転ボール５径分程度の間隔を開いて、磁気記録媒体２
ａと対向している。

ホルダ４は、外周面適所、例えば９０度等角開いた４個
所に押圧弾性部材（スプリング）６を突設し、このスプ
リング６を介して外ケース１に取付けられている。ホル
ダ４は、スプリング６により常時磁気記録媒体（磁気ド
ラム２）２ａ側に附勢されている。

第４図は、磁気式エンコーダの他の実施例を示す断面図
である。

先の実施例では、ホルダ４を偏平な円筒体に形威し、磁
気ドラム２の全周面を囲む例を示したが、この実施例で
はホルダ４を、平面形状が磁気ドラム２の約４分の１円
弧状に形成し、磁気ドラム２の一部を囲うようにした例
を示している（第６図参照）。ホルダ４は、垂直壁４３
の上下端に、それぞれ連続する上・下壁４４．４５を備
えた断面「コ」字状に形威しである。そして、垂直壁４
３の内面に凹陥部４１を形成して磁気センサ３を嵌着固
定し、上・下壁４４．４５の内面にボール収容穴４２を
設けている。一方、磁気ドラム２の上下面には、それぞ
れボール収容穴４２に対応する溝条２３を一周形成しで
ある。回転ボール５は、この収容穴４２と溝条２３との
間に介在配備され、回転ボール５を介してホルダ４と磁
気ドラム２が接続しである。実施例では、上下一対の３
組の回転ボール５を所定間隔を開いて配備している（第
６図参照）。これにより、磁気ドラム２が回転ボール５
により上下方向から支承されている（第５図参照）。ま
た、ホルダ４の垂直壁４３の外面には押圧弾性部材（ス
プリング）６が配備してあり、常時ホルダ４は磁気記録
媒体２ａ側に附勢しである。

このような構成を有する磁気式エンコーダでは、磁気ド
ラム２とホルダ４とは回転ボール５を介して接続し、磁
気ドラム２のみがボール５によって回転するようになっ
ている。常態において、磁気センサ３と磁気記録媒体２
ａとは、回転ボール５径に対応する程度の距離を開いて
対向している。

この対向距離が、磁気センサの適正な出力が得られるよ
うに設定されている。

仮に、回転する磁気ドラム２が軸偏心し、平振れを起こ
した場合、この軸偏心は回転ボール５を介してホルダ４
に伝えられる。そして、ホルダ４に作用する偏心力はス
プリング６により吸収される。つまり、磁気記録媒体２
ａの偏心（平振れ）に対して、磁気センサ（ホルダ４）
３が追従して動く。従って、ギャップ（磁気センサ３と
磁気記録媒体２ａとの対向距離）の一定性が常に確保さ
れ、ギャップ調整が全く不要となる許かりでなく、安定
した磁気センサ３の出力を得ることが出来る。

また、磁気センサ３と磁気ドラム（磁気記録媒体２ａ）
２とは、回転ボール５を介してコロガリ接触させである
から、はぼ非接触状態に等しく摩耗がないため、エンコ
ーダの長寿命化を実現できる。

（へ）発明の効果この発明では、以上のように、磁気センサを固定したホ
ルダと磁気ドラムとの間に回転ボールを介装して接続し
、ホルダを押圧弾性部材により常時、磁気ドラムの磁気
記録媒体側に附勢させることとしたから、磁気記録媒体
の偏心（平振れ）に対して、磁気センサが追従して動く
から、ギャップが一定となり、ギャップ調整が全く不要
で、安定した磁気センサの出力を得ることが出来る。ま
た、磁気センサと磁気ドラム（磁気記録媒体）とは、ボ
ールを介してコロガリ接触させであるから、はぼ非接触
状態に等しく、摩耗がないためエンコーダの長寿命化を
実現できる等、発明目的を遠戚した優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例磁気式エンコーダを示す断面図、第２
図は、磁気ドラムとホルダの関係を示す断面図、第３図
は、磁気ドラムとホルダの関係を示す平面図、第４園は
、磁気式エンコーダの他の実施例を示す断面図、第５図
は、磁気ドラムとホルダの関係を示す断面図、第６図は
、磁気ドラムとホルダの関係を示す平面図である。２：磁気ドラム、　　　３：磁気センサ、４：ホルダ、
　　　　　５：ボール、６：押圧弾性部材、　２ａ：磁気記録媒体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周面に磁気記録媒体を備えた磁気ドラムと、こ
の磁気ドラムに回転ボールを介して接続配備されたホル
ダと、このホルダの内面適所に上記磁気記録媒体と対向
状に固定された磁気センサとからなり、前記ホルダは押
圧弾性部材により上記磁気記録媒体側に常時附勢されて
成る磁気式エンコーダ。