JPH07120209A - 位置検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、位置検出の精度がよく、製造、交
換作業が容易にでき、しかも安価で経済的な位置検出機
構を提供する。 【構成】 固定部材に対して回動自在に配設された回転
部材６１と、円環の一部を切り欠いた形状、もしくは円
弧状に形成されており、回転部材６１に弾性的に嵌合し
て保持されると共に、該回転部材６１の回転方向に沿っ
て着磁パターン６３が変化する磁気スケール６０と、固
定部材に磁気スケール６０の着磁パターン６３と対向す
るように設けられた磁気センサー６２とを具備すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、位置検出機構、詳し
くは超音波モータ等における回転部材の回転位置を検出
する機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波モータ等における回転部材の回転
位置あるいは回転量、速度等を精密、かつ安定に検出す
るための機構においては、磁気的検出手段によるもの
が、従来より種々提案されている。例えば、特開昭６０
−１６２９１９号公報に開示されている磁気スケール信
号検出装置は、回転型磁気スケールである磁気ドラムの
回転により信号磁場を発生させて、その磁場信号を薄膜
磁気抵抗素子によって磁気スケール信号としてを検出す
るものである。

【０００３】また、特開昭６３−８９８２３号公報で開
示されているカメラのパワーフォーカス装置に適用され
ている回転量検出手段は、回転部材であるフォーカスリ
ングの外周面に着磁パターンを形成し、静止状態に支持
された２個のパルス発生スイッチの摺動接片が上記着磁
パターン上を摺動し、上記フォーカスリングの回転量を
検出するものである。

【０００４】さらに、特開平１−１４８０７８号公報で
開示されている超音波モータの位置検出機構は、超音波
モータの回転部材であるロータ上に着磁パターンを形成
し、この着磁パターンと対向する位置に配置された磁気
感応素子により、上記着磁パターンの移動量を検出する
ようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
６０−１６２９１９号公報で開示されている手段は、こ
れをカメラに使用した場合には、そのカメラ内の回転部
材に磁気ドラムを嵌合して使用することになり、回転部
材と同一径の磁気ドラムが必要となるため、回転部材の
直径の種類に対応した数の磁気ドラムを作らなければな
らないので効率が悪い。

【０００６】また、上記特開昭６３−８９８２３号公報
で開示されている手段のような着磁パターンは、一般的
に不導体薄膜上に形成され、両面テープ等によって回転
部材の表面に固定されている。従って、この薄膜が剥離
した場合には、該着磁パターンは破壊されてしまい再使
用が不可能となってしまう欠点がある。

【０００７】一方、上記特開平１−１４８０７８号公報
で開示されている手段は、着磁パターンが回転部材であ
るロータの周面上に直接設けられているため、超音波モ
ータの直径に対応して、ロータの種類も増やす必要があ
り、そのロータ全てに着磁パターンを形成しなければな
らないため、高価なものになってしまい経済的でないと
いう問題点がある。また、着磁パターンかロータ本体の
どちらか一方の機能のみが不良になった場合には、着磁
パターンとロータ本体の双方をセットで交換する必要が
ある。そして、そのような場合には、超音波モータユニ
ットを分解し、部品交換・再組立後にモータ特性が変化
してしまうために再調整が必要となる。従って、部品の
分解・交換・組立調整費用が高価になってしまう不具合
も生じる。

【０００８】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
し、位置検出の精度がよく、製造、交換作業が容易にで
き、しかも安価で経済的な位置検出機構を提供するにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による位置検出機
構は、図１（ａ）（ｂ）にその概念図を示すように、カ
メラ等の本体に内蔵される回転部材であるロータ６１
と、磁気スケール６０、着磁パターン６３、磁気センサ
ー６２、固定部材６４とで、主に構成されていて、上記
磁気スケール６０は、円環の一部を切り欠いた形状を有
する弾性体からなり、その円環の内径は、これと嵌合す
るロータ６１の嵌合部の外径より小径となるように形成
されている。そして、該磁気スケール６０は、上記ロー
タ６１に嵌合して、これに固定される。また、この磁気
スケール６０の周面上には着磁パターン６３が配設され
ており、これに対向するカメラ本体側の位置に配設され
た固定部材６４に固着された磁気センサー６２が接触す
るようになっている。

【００１０】

【作用】回転部材であるロータ６１に弾性的に嵌合する
と共に、該ロータ６１の回転方向に沿って着磁パターン
６３の変化する磁気スケール６０が、上記ロータ６１と
一体的に回転し、これと対向する位置に設けられた固定
部材６４に固着された磁気センサー６２によって、上記
着磁パターン６３の磁気信号を検出し、ロータ６１の回
転位置を検出する。

【００１１】

【実施例】以下、図示の実施例によって本発明を説明す
る。図２は、本発明の第１実施例を示す位置検出機構を
有する超音波モータの上半分を断面にした側面図であ
り、図３は、上記図２中のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図
である。

【００１２】超音波モータ１は周知のように、弾性体２
に固着されていて、この駆動電圧を印加されることによ
って弾性体２に進行波を発生させる圧電素子３Ａ，３Ｂ
（３Ｂは図示せず）を有するステータ４と、このステー
タ４に圧接し、上記進行波により移動する回転部材であ
るロータ５とを有して構成されている。そして、上記ス
テータ４とロータ５とは、一端部に外向フランジ６ａを
有する固定円筒６の外周面上に、それぞれ配設されてい
て全体がカバーケース７で覆われている。

【００１３】即ち、上記ステータ４は、例えば、鉄、ス
テンレス等の金属よりなる比較的厚みのあるリング状の
弾性体２と、この弾性体２の底面に樹脂接着剤等によっ
て強固に接合された、半円弧状の圧電素子３Ａ，３Ｂと
で構成されていて、固定円筒６の上記フランジ６ａに底
面が固定されて固定円筒６の外周面上に配設されたリン
グ状の防振材８の上面に、その圧電素子３Ａ，３Ｂを当
接させて固定円筒６の外周面上に配設されている。超音
波振動を発生させる上記圧電素子３Ａ，３Ｂは、それぞ
れ帯状の半円弧形状に形成された素子群からなり、これ
らが互いに対向して円形をなすように弾性体２の底面に
配設されており、両素子３Ａ，３Ｂはそれぞれ円周方向
に沿ってｎ分割（ｎ：整数）され、それぞれの分割区域
の分極方向は板厚方向で交互に逆転している。そして、
両素子３Ａ，３Ｂはステータに励磁される進行波の波長
をλとするとλ／４位置的にずれた状態で接合されてい
る。

【００１４】このように構成されているステータ４に対
して、上記回転部材であるロータ５は、上記固定円筒６
の外周面上に回動自在に緊密に嵌合された回転円筒体で
形成されていて、同円筒の、上記弾性体２に対向する端
面側には、上記弾性体２の上面に圧接されるリング状の
圧接ロータ部５ａが一体に形成されている。そして、こ
のロータ５の上記圧接ロータ部５ａと反対側の端面は、
板バネ９によって押圧されており、その結果、ロータ５
はステータ４に向けて付勢され、上記圧接ロータ部５ａ
は前記弾性体２の上面に圧接するようになっている。ま
た、上記ロータ５の押圧端面と上記板バネ９との間に
は、ロータ５を円滑に回転させるためのボール１０と板
バネ９の押圧力をロータ５に均一に作用させるためのリ
ング板１１とが配設されている。また、このロータ５の
ステータ４への押圧力は上記板バネ９を押さえつけるた
めの短筒状のばね押え部材１２の固定円筒６へのねじ込
み量を加減することによって適正に調整されるようにな
っている。

【００１５】このように構成されている超音波モータ１
は、その系の持っている共振周波数の高周波駆動電圧
を、圧電素子３Ａ，３Ｂに印加することによって回転駆
動される。即ち、圧電素子３Ａ，３Ｂに、それぞれπ／
２位相の異なる前記共振周波数の２相交流電圧を印加す
ると、圧電素子３Ａ，３Ｂは超音波振動を生じ、弾性体
２の表面、換言すればステータ４の表面に弾性進行波に
よる楕円振動を発生する。従って、該ステータ４の表面
に押圧されている圧接ロータ部５ａはこの進行波によっ
て楕円振動の回転方向に駆動され、圧接ロータ部５ａと
一体のロータ５は固定円筒６に対して回転する。

【００１６】図４は、この第１実施例による位置検出機
構の斜視図であって、図５は、該図４の位置検出機構の
要部斜視図である。図４、図５に示すように、この第１
実施例の位置検出機構は、回転部材であるロータ５の外
周面に嵌合する磁気スケール３０と、該磁気スケール３
０の外周面上に着磁された微小ピッチの着磁パターン１
３と、該着磁パターン１３面に対向する位置に配設され
た磁気抵抗素子（磁気センサー）１４と、該磁気抵抗素
子１４と上記着磁パターン１３面との間隔を一定に保つ
間隔保持機構とで構成されている。

【００１７】上記磁気スケール３０は弾性力を有する磁
性材で形成されており、円環の一部を切り欠いた形状か
らなっており、その円環の内径は、上記ロータ５の外径
よりも小径になるように形成されている。そして、該磁
気スケール３０とロータ５とを嵌合した後、押えネジ環
３１によってロータ５の後部側に螺着して、該磁気スケ
ール３０を固定するようになっている。

【００１８】上記微小着磁パターン１３は、Ｎ極とＳ極
が、例えば、約１００〜２００μｍの微小ピッチで交互
に、高精度に着磁された磁性材で形成されていて、上記
磁気スケール３０の外周面の中央部に円周方向に帯状に
着磁されている。この着磁パターン１３に対向して上記
磁気抵抗素子（磁気センサー）１４が配置されている。
この磁気抵抗素子１４からの発生信号を最適な強度にす
るために、上記着磁パターン１３と磁気抵抗素子１４が
非常に狭いギャップをもって、例えば着磁ピッチの４０
〜６０％の一定の間隔だけ離れて保持されている。

【００１９】即ち、この磁気抵抗素子（磁気センサー）
１４は、上記着磁パターン１３面上に配設されたほぼ正
方形の固定部材である支持板１５の内面中央に固着され
ていて、その検出面を上記着磁パターン１３の着磁面に
正確に対向させている。そして、この磁気抵抗素子１４
の検出面の両側には、図６に示すように、同検出面と着
磁パターン１３面との間の狭い間隔を常に一定に保持す
るための間隔規定部材１６ａ，１６ｂが貼設されてい
る。この間隔規定部材１６ａ，１６ｂは、上記着磁パタ
ーン１３の両側の磁気スケール周面にそれぞれ当接する
ように磁気抵抗素子１４に貼設され、磁気抵抗素子１４
の検出面と着磁パターン１３面との間隔を規定する所定
の厚みをもち、耐摩耗性があり、摺動性がよく、非磁性
のアルミニウム板を細長い短冊状にしたもので形成され
ている。

【００２０】また、上記支持板１５は、図３、図４に示
すように、その四隅に形状が等しく摺動性のよい突起１
５ａが磁気スケール周面に向けて突出するように一体的
に形成されている。この突起１５ａは着磁パターン面に
対して磁気抵抗素子１４の検出面を平行に保つ役目をす
るものであって、磁気スケール周面に当接する先端部は
接触抵抗の少ない半円状に形成されている。

【００２１】この支持板１５は、その上側面を板バネ１
７ａ，１７ｂによって押圧されていて、同板は磁気スケ
ール３０の回転中心軸に向けて移動するように付勢され
ており、これによって上記間隔規定部材１６ａ，１６ｂ
を着磁パターン１３の周面に当接させている。上記板バ
ネ１７ａ，１７ｂは支持板１５の上面に貼設された弾性
板からそれぞれ反対方向に延び出して形成されていて、
その端部はそれぞれ前記カバーケース７に取り付けられ
ている。なお、この板バネ１７ａ，１７ｂを取り付ける
ために、カバーケース７に穿設された開口１８は他のカ
バーケース７ａによって覆われている。

【００２２】以上のように、この第１実施例の位置検出
機構は構成されている。従って、超音波モータが駆動さ
れ回転部材であるロータ５が回転すると、その着磁パタ
ーン１３が磁気抵抗素子（磁気センサー）１４によって
正確に読み取られ、ロータ５が停止したときには、その
回転位置を誤差なく検出することができる。

【００２３】また、上述したように磁気抵抗素子（磁気
センサー）１４からの回転角信号を精度よく発生させる
ために、着磁パターン１３は１００〜２００μｍの微小
なピッチの着磁を精度よく形成する必要があり、着磁パ
ターン１３の制作は、高精度、高価なものとなる。ま
た、磁気抵抗素子１４での発生信号磁気強度を最適にす
るために、着磁パターン１３面と磁気抵抗素子１４との
間隔は、着磁パターン１３の着磁ピッチの４０〜６０％
の一定の間隔を保持する必要があり、磁気抵抗素子１４
と着磁パターン１３間のガタつき、両者の間隔の変化は
発生信号の質を劣化させることになる。しかしながら、
上記第１実施例のように、ロータ５の外径に、その径よ
り小径で円環の一部を切り欠いた形状の弾性力を有する
磁気スケール３０を嵌合させた場合、該磁気スケール３
０の自己の有する弾性復元力によって、ロータ５が確実
に保持され、該ロータ５と磁気スケール３０間の嵌合ガ
タがなくなり、精度の高い位置検出が可能となる。

【００２４】なお、図７は上記第１実施例の位置検出機
構の変形例を示すものであって、上記図３に対応するも
のである。この変形例は、上記第１実施例の回転部材で
あるロータの外径を変更したものであり、それに伴っ
て、各部材も若干大型に形成されているが、この場合に
も磁気スケール３０は、前記第１実施例のものと同一の
ものが使用できる例である。該磁気スケール３０以外の
機構部の構成は上記第１実施例と全く同様である。従っ
て、同じ構成部材には、数字の２００を付加した符号を
付し、その説明は省略する。

【００２５】即ち、図７において、回転部材であるロー
タ２０５の外径は、上述のとおり上記図２のロータ５よ
り大径に形成されている。そして、この図７に示す磁気
スケール３０と図２に示す磁気スケール３０は全く同一
の部品である。つまり、弾性体によって形成され、円環
の一部を切り欠いた形状からなっていて、各部の寸法も
全く同じものである。この磁気スケール３０は、上述の
とおり弾性力を有しているので、その被嵌合部材である
ロータ２０５の外径が異なり、上記第１実施例のロータ
５より大型のものになった場合にも使用することができ
る。従って、直径の異なる２種類のロータに対しても、
１種類の磁気スケールによって対応することができ、ま
た磁気抵抗素子２１４も同じ大きさのものが使用できる
ので経済的で効率がよい。

【００２６】図８は、本発明の第２実施例を示す位置検
出機構を示す図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）
は側面がわの、（ｃ）は正面側の中央縦断面図をそれぞ
れ示している。図８に示すとおり、この第２実施例は回
転部材である筒体のロータ８１の内周面側に磁気スケー
ル８０を配置した例である。その構成を以下に説明す
る。

【００２７】回転部材であるロータ８１は、その内周面
の前半部に磁気スケール８０を嵌合させて固定するため
の大径段部８３と、それより若干小径である内周面部８
４とを有する中空の円筒体から形成されている。上記磁
気スケール８０は、例えば、ポリエチレン等の弾性体で
あって、円環の一部を切り欠いた形状を有していて、そ
の外径はロータ８１の上記大径段部８３の径よりも若干
大径となっている。この磁気スケール８０に外力を加え
て、その外径を上記ロータ８１の大径段部８３より小さ
い径となるように、弾性変形させて、該ロータ８１の大
径段部８３に挿入する。そして、該段部８３と内周面部
８４とによって形成される段差部の壁面８５に接触する
まで挿入して、これを嵌合させる。すると、該磁気スケ
ール８０は、自己の有する弾性復元力とロータ８１の大
径段部８３の壁面との摩擦力によって、ロータ８１内に
確実に保持されることになる。

【００２８】そして、この磁気スケール８０の内周面に
着磁された着磁パターン８６に対向して磁気センサー８
２を配設する。この磁気センサー８２は、固定部材（図
示せず）に取り付けられる。このようにすれば、磁気セ
ンサー８２によって着磁パターン８６は正確に読み取ら
れ、該ロータ８１の回転位置や回転量を検出する。

【００２９】このように構成された上記第２実施例の位
置検出機構では、ロータ８１の内周面の径に対して、磁
気スケール８０の外径を大きくし、その弾性力に抗して
ロータ８１との嵌合径まで変形させて大径段部８３に磁
気スケール８０を嵌着すると、磁気スケール８０は自己
の有する弾性復元力とロータ８１の内壁面に生ずる摩擦
力によって、回転部材であるロータ８１の内部に確実に
保持することができる。

【００３０】図９は、本発明の第３実施例を示す位置検
出機構を示す図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）
は側面がわの上半分の、（ｃ）は正面側の中央縦断面を
それぞれ示す図である。図９に示すとおり、この第３実
施例は、磁気スケール９０を回転部材であるロータ９１
の外周面に押し付けて取り付ける形状を持つロータの例
である。その構成を以下に詳しく説明する。

【００３１】磁気スケール９０は弾性体で形成されてお
り、円環の一部を切り欠いた形状をしており、ロータ９
１の中央部に形成された嵌合取付け部９１ａより小径に
形成されている。このロータ９１は、円筒体の中央にお
いて段差が設けられ後部の大径部と中央部の嵌合取付部
９１ａと前部の小径部で形成されている。そして、その
前部の小径部の外周面には、押えネジ環９３が螺合され
るネジ部が刻設されている。さらに、上記ロータ９１の
大径部と中央部の段差部分には、回転角が角度３６０°
未満で、磁気スケール９０の後端面の上部が接触する傾
斜面９４を有している。また、磁気スケール９０の切欠
部を磁気センサー（図示せず）が通過しないようにする
ため、ロータ９１の中央部の外周面上に、該ロータ９１
と磁気スケール９０の嵌合時に、磁気スケール９０の位
置決めをおこなうための回転方向位置決め用のピン９５
を配設している。

【００３２】そして、ロータ９１に上記磁気スケール９
０を取り付けるには、同スケール９０に外力を加えて、
その径を大きくし、ロータ９１の中央部の嵌合取付部９
１ａに嵌合させ、押えネジ環９３を螺合させて軸方向の
位置決めをする。すると、磁気スケール９０は自身の弾
性復元力によってロータ９１の嵌合取付部９１ａの外周
面上に固定される。さらに、この磁気スケール９０の弾
性収縮力とあわせてロータ９１に設けられた段差部の傾
斜面９４が、磁気スケール９０自身をその内径方向に押
し付ける力が働くので、上記磁気スケール９０とロータ
９１の間に嵌合ガタがなくなることとなる。

【００３３】このように構成された上記第３実施例の位
置検出機構では、磁気スケール９０自身が有する弾性力
に加えて、ロータ９１の外周面上に斜面部を設けること
により、磁気スケール９０とロータ９１間の嵌合ガタ
を、より小さくすることができる。

【００３４】図１０は、本発明の第４実施例を示す位置
検出機構を示す図であって、（ａ）は要部斜視図、
（ｂ）（ｃ）は磁気スケール１００の斜視図、（ｅ）は
側面がわの中央縦断面、（ｄ）は組み立てた状態の要部
斜視図をそれぞれ示す。図１０（ｅ）（ｄ）に示すとお
り、この第４実施例は、ロータ１０６の内部に配設され
る本体の中央部に磁気スケール１００を組み込んだ例で
ある。その構成を以下に、詳しく説明する。

【００３５】本体１０１は、その中央部の外周面上にス
ケール組み込み用の溝状の凹部１０７を有する中空の円
筒体で形成されている。この溝状の凹部１０７には、そ
の周面上の一部に、磁気スケール１００の回転方向位置
決め用の凸部１０５が配置されている。なお、この溝状
の凹部１０７の幅は、磁気スケール１００と同一の幅で
形成されている。

【００３６】上記磁気スケール１００は、弾性体からな
り、円環の一部を切り欠いた形状で形成されている。そ
して、本体１０１側の嵌合部である上記溝状の凹部１０
７の直径より小径になるようになっており、また、その
幅も上記凹部１０７の溝幅と同一になるように形成され
ている。

【００３７】取り付けに際しては、図１０（ｃ）に示す
ように凹部１０７より小径に形成されている磁気スケー
ル１００を、図１０（ｂ）に示すように、磁気スケール
１００の内径が、上記本体１０１の最大径より大径とな
るように外力を加えて弾性変形させ、本体１０１の嵌合
部である溝状の凹部１０７に嵌合させる。そして、磁気
スケール１００の円環の切欠部を、上記凸部１０５に合
わせて外力を取り除くと、該磁気スケール１００は自己
の収縮方向への弾性復元力によって、本体１０１の中央
部に設けられた溝状の凹部１０７に嵌合されて確実に保
持される。

【００３８】しかるのち、本体１０１の外周に、回転部
材であるロータ１０６を上記磁気スケール１００を覆う
ように配設させる。このロータ１０６の外周部の一部に
は、開口が設けられており、この開口部分に磁気センサ
ー１０２を、ネジ１０４によって取り付けられた板バネ
１０３によって設置する。従って、磁気センサー１０２
は、上記ロータ１０６の外周部に設けられた開口部から
ロータ１０６内に配設された磁気スケール１００の周面
上の着磁パターンに接触押圧される。

【００３９】また、上記磁気センサー１０２からは、信
号出力用のリード線１０８が引き出されており、その長
さは磁気センサー１０２が回転部材であるロータ１０６
と共に回転可能な長さになっている。

【００４０】このように構成された第４実施例の位置検
出機構は、本体１０１の外周面側に設けられたロータ１
０６が磁気センサー１０２と共に回転し、該磁気センサ
ー１０２が、このロータ１０６内に配設されている磁気
スケール１００の周面上の着磁パターンを正確に読み取
り、ロータ１０６の位置検出を行なう。

【００４１】以上説明したとおり、この第４実施例の磁
気スケール１００は、本体側１０１の嵌合凹部１０７の
挿入側の大径部に対しても嵌合させることができ、また
容易に固着させることができる。さらに、本体の溝状の
凹部１０７の幅と磁気スケール１００の幅を同一とし、
加えて位置決め用の凸部１０５を設けているために、該
磁気スケール１００の回転軸方向の位置決めが容易に、
しかも確実にできる。

【００４２】図１１は、本発明の第５実施例を示す位置
検出機構を示す図であって、（ａ）は要部斜視図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は磁気スケール１１０の拡大図
をそれぞれ示している。図１１に示すとおり、この第５
実施例は、円弧状の磁気スケールの端面に着磁パターン
を設けた例である。その構成を以下に詳しく説明する。

【００４３】磁気スケール１１０は、角度１８０°以下
の部分円弧形状の弾性体片で形成され、その外径は回転
部材であるロータ１１１に形成された嵌合取付部１１１
ａより大径であって、その円周長さは等しいか、もしく
はやや短くなるように形成されている。この磁気スケー
ル１１０を、中空の円筒体からなるロータ１１１の内周
面の一部に形成された凹部からなる嵌合取付部１１１ａ
に、この取付部１１１ａより小径となるように外力を加
えて弾性変形させて嵌合させた後に外力を取り除く。す
ると、該磁気スケール１１０の切欠凹部の両端面１１３
がロータの角部１１４を押し付けるような状態となっ
て、該磁気スケール１１０はロータ１１１の内周面の嵌
合取付部１１１ａに確実に保持されることになる。

【００４４】そして、ロータ１１１と一体的に回転する
磁気スケール１１０とその端面に配設された着磁パター
ン１１５が、固定部材（図示せず）に固着された磁気セ
ンサー１１２によって正確に読み取られ、該ロータ１１
１の位置を検出する。

【００４５】このように構成された第５実施例の位置検
出機構では、着磁パターン１１５を磁気スケール１１０
の端面に配置したため、回転軸に対して平行に磁気スケ
ール１１０と着磁パターン１１５を配置することがで
き、磁気センサー１１２などにより構成される回転角検
出装置等を、回転体（ロータ１１１）の外径より内側に
配置することができる。従って、小径で小型の位置検出
装置を提供することができる。さらにまた、組立後でも
軸方向の部品の移動、組み付け作業等を行なうことがで
きるので、組立、取り外し作業が容易となる。

【００４６】図１２は、本発明の第６実施例を示す位置
検出機構を示す図であって、（ａ）は要部斜視図、
（ｂ）は正面図をそれぞれ示している。図１２に示すと
おり、この第６実施例は、磁気スケール１２０の最終固
定のための接着剤として、両面テープを使用した例であ
る。その構成を以下に詳しく説明する。

【００４７】回転部材であるロータ１２１は、小径部と
大径部を有する中空の円筒体であって、その中央部に段
差が形成されている。そして、磁気スケール１２０側の
嵌合取付部である小径部側の外周面には、嵌合接着剤と
して両面テープ１２５が巻回されている。磁気スケール
１２０は、上記ロータ１２１の小径部より若干小さい内
径を有する円環の一部を切り欠いた形状をなし、その材
質は弾性体、例えばナイロン等で形成されている。そし
て、この磁気スケール１２０を、外力によってロータ１
２１の嵌合径より大径になるように弾性変形させて、ロ
ータ１２１の小径部側から挿入し、段差部の壁面に当接
する位置まで挿入する。このとき、磁気スケール１２０
の切欠部は、組み付け後に磁気センサー１２２が摺動し
ない回転角位置になるように位置決めする必要がある。
そして、外力を解除すると、この磁気スケール１２０は
内側の方向に自己の有する弾性復元力によって弾性収縮
し、上記ロータ１２１の小径部に巻回された両面テープ
１２５の周面上に確実に保持されて固定される。

【００４８】上記磁気センサー１２２は、磁気スケール
１２０がロータ１２１に嵌合したときに、該磁気スケー
ル１２０の外周面に接触する位置に固定部材（図示せ
ず）によって固定されており、ロータ１２１と一体的に
回転する磁気スケール１２０の外周面に設けられた着磁
パターン（図示せず）を正確に読み取って、ロータ１２
１の位置検出が行われる。

【００４９】このように構成された第６実施例の位置検
出機構では、磁気スケール１２０はロータ１２１に設け
られた段差によって、軸方向の位置決めが容易にでき
る。そして、その固定手段として磁気スケール１２０自
身の弾性復元力に加えて、両面テープ１２５の接着力に
より確実にロータ１２１に固定されるので、ロータ１２
１と磁気スケール１２０間の嵌合は確実なものとなり、
より高い精度を得ることができる。

【００５０】以上説明したように、上記第１〜第６実施
例によれば、磁気スケールを弾性体によって形成し、ま
た、その形状を円環の一部を切り欠いた形状もしくは円
弧状に形成し、この磁気スケールは自己の有する弾性復
元力をロータへの固定保持に利用しているため、その固
定手段には必ずしも接着剤等を必要としないにもかかわ
らず、回転部材であるロータとの嵌合はガタがなく、確
実に固着される。従って、精度の高い位置検出が容易に
実現でき、取り付け、取り外し作業も容易に行なうこと
ができる。さらに、１種類の磁気スケールで異なる直径
の回転体に組込むことができるので、少ない種類の磁気
スケールで多くの回転体への対応が可能となる。従っ
て、安価で経済的な位置検出機構を提供することができ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
部材と磁気スケールとの嵌合を確実に行なったことによ
り、位置検出精度の向上が得られ、さらに、着磁パター
ンを他の機能部材上ではなく、容易に交換可能な磁気ス
ケール上に単独で形成するようにしたので、製造、交換
作業が容易にでき、しかも安価で経済的な位置検出機構
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念を示す位置検出機構の分解斜視図
と正面図。

【図２】本発明の第１実施例を示す位置検出機構を有す
る超音波モータの上半分を断面にした側面図。

【図３】上記図２のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図。

【図４】上記図２の位置検出機構の斜視図。

【図５】上記図２の位置検出機構の要部斜視図。

【図６】上記図２の磁気センサーと着磁パターン面との
間隔を一定に保持する間隔保持機構の要部拡大図。

【図７】上記第１実施例の位置検出機構の変形例を示す
縦断面図。

【図８】本発明の第２実施例を示す位置検出機構の要部
詳細図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は側面が
わの、（ｃ）は正面側の中央縦断面図。

【図９】本発明の第３実施例を示す位置検出機構の要部
詳細図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は側面が
わの上半分の、（ｃ）は正面側の中央断面縦側面図。

【図１０】本発明の第４実施例を示す位置検出機構の要
部詳細図であって、（ａ）は要部拡大斜視図、（ｂ）
（ｃ）は磁気スケール１００の斜視図、（ｅ）は中央縦
断面、（ｄ）は全体の斜視図。

【図１１】本発明の第５実施例を示す位置検出機構の要
部詳細図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は正面
図、（ｃ）は磁気スケールの正面図。

【図１２】本発明の第６実施例を示す位置検出機構の要
部詳細図であって、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は正面
図。

【符号の説明】

６１，５，８１，９１，１０６，１１１，１２１………
ロータ（回転部材） ６３，１３，８６，１１５……着磁パターン ６２，１４，８２，１０２，１１２，１２２……磁気抵
抗素子（磁気センサー） ６４，１５……固定部材（支持板） ６０，３０，８０，９０，１００，１１０，１２０……
磁気スケール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に対して回動自在に配設され
   た回転部材と、 円環の一部を切り欠いた形状、もしくは円弧状に形成さ
   れており、上記回転部材に弾性的に嵌合して保持される
   と共に、該回転部材の回転方向に沿って着磁パターンが
   変化する磁気スケールと、 上記固定部材に、上記磁気スケールの着磁パターンと対
   向するように設けられた磁気センサーと、 を具備することを特徴とする位置検出機構。