JPH0616374Y2

JPH0616374Y2 - 磁気シールドケース

Info

Publication number: JPH0616374Y2
Application number: JP3507489U
Authority: JP
Inventors: 扶佐夫幸坂; 俊雄飯野; 良昭工藤; 康弘坂巻
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2004-03-28
Also published as: JPH02128596U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、磁気シールドケースに関し、更に詳しくは、
磁気バブルを用いた回転数検出器における外部磁気シー
ルドケースの改良に関する。

〈従来の技術〉多回転アブソリュートエンコーダの一種に、１回転以内
の回転角を測定するアブソリュートエンコーダとこのア
ブソリュートエンコーダの回転数を検出する回転数検出
器とを組み合わせて１回転以上の回転角を測定するよう
に構成されたものがある。

本考案の出願人は、このような多回転アブソリュートエ
ンコーダとして、アブソリュートエンコーダのコード板
などと共に永久磁石を回転させ、この永久磁石の回転磁
界により磁気バブルの転送を制御するように構成された
ものを先に出願している。

第６図は、この磁気バブルを用いた多回転アブソリュー
トエンコーダの構成図である。図において、１００は回
転角が測定される回転軸、２００は回転軸１００の１回
転以内の回転角を高精度に測定するアブソリュートエン
コーダである。アブソリュートエンコーダ２００は、回
転軸１００に取り付けられたコード板２０１、光源２３
０、コード板２０１に設けられたスリット列を通過した
光を検出するフォトセンサ２４０などで構成されてい
る。コード板２０１には例えばピッチの異なる２つのス
リット列が設けられており、これらのスリット列の変位
をそれぞれ位相信号に変換すると共に、この位相信号間
の位相差からコード板２０１のアブソリュートな回転角
を測定する。３００は回転軸１００（アブソリュートエ
ンコーダ２００）の回転数を測定する回転数検出器であ
る。該回転数検出器３００は、その外周が円周方向に沿
って交互に着磁されて回転軸１００に環装された円筒形
の永久磁石３１０、磁気バブル素子３２０、永久磁石３
１０により磁気バブル素子３２０に加えられる磁界の強
さを検出する磁界センサ３３０、これら磁気バブル素子
３２０および磁界センサ３３０を支持し永久磁石３１０
の外周に配置される支持基板などで構成されている。

磁気バブル素子３２０は駆動磁界の回転に応じて磁気バ
ブルを順次転送するものであり、永久磁石３１０により
発生される磁界をその駆動磁界とするように永久磁石３
１０の外周に配置されている。このため、回転軸１００
と共に永久磁石３１０が回転すると磁気バブル素子３２
０に回転磁界が印加され、磁気バブル素子３２０におい
て磁気バブルの転送が行われる。従って、図のように永
久磁石３１０の極数を４とした場合、回転軸１００が１
回転すると駆動磁界は２回転することになり、磁気バブ
ル素子３２０における磁気バブルはその転送パターン上
をステップだけ移動することになる。これらから、転送
パターン上の磁気バブルの位置を検出することによって
それまでの回転軸１００の回転数を知ることができる。

第７図は回転軸１００（永久磁石３１０）の回転に応じ
て磁気バブル素子３２０に印加される磁界の様子を示し
たものである。図中、φ１は永久磁石３１０の法線方向
の磁界成分、φ２はその外周に沿った接線方向の磁界成
分である。磁気バブル素子３２０に印加される磁界はこ
れらの合成されたものであるが、回転軸１００の回転に
応じた真円に近い回転磁界となる。

このように構成することにより、磁気バブル素子３２０
において磁気バブル発生パターンにより転送パターン中
に発生された磁気バブルは、保持用の永久磁石でバイア
ス磁界を与えておけば消滅せず、しかも駆動磁界が回転
すれば転送が行われるので電源が遮断された状態におい
ても動作することができ、回転数に応じた信号を得るこ
とができる。

従って、回転軸１００の１回転以内の回転角をアブソリ
ュートエンコーダ２００により測定すると共に回転軸１
００（アブソリュートエンコーダ２００）の回転数をこ
の回転数検出器３００で検出することにより、測定の途
中で電源が遮断されたような場合においても回転軸１０
０の回転数を検出しておくことができ、１回転以上の回
転角に対しても常にアブソリュートな測定出力を得るこ
とができる。

また、回転軸１００に環装された永久磁石３１０により
磁気バブル素子３２０の駆動磁界を発生させ、その回転
に応じて磁気バブルを転送させているので、簡単な構成
で高い信頼性を得ることができる。

ところで、このような多回転アブソリュートエンコーダ
で用いる回転数検出器は、外部磁界に対して磁気シール
ドする必要がある。

そこで、従来は、第８図に示すような断面形状の磁気シ
ールドケースが用いられていた。図において、１は円形
のベース、２はカップ形のカバーであり、いずれも高透
磁率材で形成されている。そして、これらは所定の形状
に成形加工された後、磁気特性を回復させるために焼き
なまし処理が施されている。カバー２の内部には前述の
回転数検出器が配置され、開口部にはベース１が嵌め合
わされている。なお、図では、回転数検出器３００を構
成する永久磁石３１０と磁気バブル素子による検出位置
Ｐ示している。

〈考案が解決しようとする課題〉しかし、このような従来の構成において、カバー２を鉄
の１層とすると、鉄は透磁率があまり高くない（μ≦５
０００）ことから、十分な磁気シールド効果を得るため
にはかなり厚い部材を用いなければならず、相当重いも
のになってしまう。

また、カバー２を透磁率の高いパーマロイで作ると、飽
和磁束密度が低いことから結果的には鉄と同程度の厚さ
が必要になってしまう。

さらに、焼きなましをすることから寸法公差が出なくな
ってベース１とカバー２の間隙が制御できず、磁気抵抗
が大きくなって磁気シールド効果が低下するという問題
もある。

本考案はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的は、軽量で効率の高い磁気シールド効果が得ら
れる磁気シールドケースを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉上記課題を解決する本考案は、ベースとカバーとで磁気
バブルを用いた回転数検出器を収納するように構成され
た外部磁気シールドケースにおいて、少なくとも前記カ
バーは多層に形成され、外層の磁気シールド材が飽和磁
束密度の高い磁気材料で、内層の磁気シールド材が高透
磁率材料により空隙を含んで形成されたことを特徴とす
るものである。

〈作用〉本考案の磁気シールドケースを構成するカバーの磁気抵
抗は小さくなり、外部からケース内部に侵入する磁束は
少なくなる。

〈実施例〉以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す一部断面構成図であ
り、第２図は第１図の要部拡大断面図である。図におい
て、カップ形に形成された外側カバー３の内部には空隙
４を形成するようにして段付きのカップ形に形成された
内側カバー５が圧入され、これらカバー３，５の開口部
にはベース６が圧入されている。外側カバー３は飽和磁
束密度の高いＳＵＹなどで形成され、内側カバー５はパ
ーマロイなどの高透磁率の部材で形成される。なお、カ
バー３，５の開口端部には複数のスリット７，８が設け
られ、ベース６の圧力面にはテーパ９が形成されてい
る。また、これらカバー３，５およびベース６には、第
３図に示すように、回転軸を回転自在な状態で通すため
の直径がケースの外周の直径（外径）の１／３以下の穴
１０，１１が設けられている。そして、磁気バブル素子
による測定点Ｐは、中心からケースの外径の１／４およ
びケースの高さｈの１／２の点に位置するように設定さ
れている。

このような構成において、カバー部分は空隙を挾んだ２
層構造になっているので、従来の単層構造に比べて軽量
でありながら同等の磁気シールド効果が得られる。各カ
バーの開口端部には複数のスリット７，８を設け、ベー
ス６の圧入面にはテーパ９を形成しているので、寸法精
度が低くても密着度の高い接触状態が実現でき、高い磁
気シールド効果が得られる。なお、回転軸を通すための
穴１０，１１の直径の最大の大きさは、実験的に確認し
た値である。

第４図は、第１図の等化磁気回路図である。図中、Ｒは
それぞれ磁気抵抗を表している。すなわち、Ｒ_１は外側
カバー３と内側カバー５の空隙４の磁気抵抗を表し、Ｒ
_２は外側カバー３の磁気抵抗を表し、Ｒ_３は内側カバー
５の磁気抵抗を表し、Ｒ_４はベース６の磁気抵抗を表
し、Ｒ_ｉｎは内側カバー５とベース６との間に形成され
る空間部分の磁気抵抗を表し、Ｒ_０ｒは外側カバー３と
内側カバー５の圧入部の磁気抵抗を表し、Ｒ_１ｒは外側
カバー３とベース６の圧入部の磁気抵抗を表している。
このような等化磁気回路において、外部磁気に対するシ
ールド効果を高めるためにはＲ_ｉｎに流れる磁束を少な
くすればよい。ここで、外側カバー３と内側カバー５の
空隙４の磁気抵抗Ｒ_１は比較的大きな値になることか
ら、外側カバー３を流れる磁束が多くなり、Ｒ_ｉｎに流
れる磁束は少なくなる。また。各圧入部の磁気抵抗Ｒ
_０ｒ，Ｒ_１ｒが高くなると周囲へ逃げる磁束が減って磁
気シールド効果が低下することになるが、本考案では外
側カバー３に内側カバー５およびベース６を圧入してい
るので磁気抵抗Ｒ_０ｒ，Ｒ_１ｒは十分小さな値になって
いると考えられる。

第５図は本考案の他の実施例を示す構成図であり、カッ
プ形のカバー１２とベース１３を交互に重ね合わせて多
層構造にしている。このように構成することによって
も、同じ厚さの従来の単層構造と比べた場合、より高い
磁気シールド効果が得られる。なお、このようなカップ
形の部材を３個以上の交互に重ね合わせてもよい。

〈考案の効果〉以上詳細に説明したように、本考案によれば、磁気バブ
ル素子を用いた回転数検出器の磁気シールドに好適な、
軽量で効率の高い磁気シールド効果が得られる磁気シー
ルドケースを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す一部断面構成図、第２
図は第１図の要部拡大断面図、第３図は第１図の寸法関
係説明図、第４図は第１図の等価磁気回路図、第５図は
本考案の他の実施例を示す構成図、第６図は多回転アブ
ソリュートエンコーダの構成図、第７図は第６図の動作
説明図、第８図は従来の磁気シールドケースの一例を示
す構成図である。３……外側カバー、４……空隙５……内側カバー、６……ベース７，８……スリット、９……テーパ１０，１１……穴、１２……カバー１３……ベース

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベースとカバーとで磁気バブルを用いた回
転数検出器を収納するように構成された外部磁気シール
ドケースにおいて、少なくとも前記カバーは多層に形成
され、外層の磁気シールド材が飽和磁束密度の高い磁気
材料で、内層の磁気シールド材が高透磁率材料により空
隙を含んで形成されたことを特徴とする磁気シールドケ
ース。