JPH08166253A - 磁気式エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着磁の際に位置ずれがあっても着磁寸法のず
れが生じない磁気式エンコーダを提供する。 【構成】 磁気パターンを有する磁気符号板１と、磁気
符号板の磁極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを検出する磁気検
出手段と、磁気検出手段からの信号に基づいて磁気符号
板に対する相対移動を検出する相対移動検出手段とを備
えた磁気式エンコーダにおいて、磁気符号板１の磁極の
境界に沿って所定の幅で溝３が設けられている。着磁作
業時に磁気符号板１と着磁装置との間で位置ずれが生じ
たとしても、その位置ずれを溝３で吸収することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の磁気式エンコーダの磁気符
号板を示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【０００３】従来の磁気式エンコーダとしては、図５
（ａ）及び（ｂ）に示すように、所定の磁気パターンを
有するリング状の磁気符号板５０を図示しない電動機等
の回転軸に装着し、磁気符号板５０の磁極５１ａ、５１
ｂ、５２ａ、５２ｂを図示しない磁気センサによって検
出し、この磁気センサからの信号に基づいて回転軸の回
転数及び回転方向を検出するものが知られている。

【０００４】磁気符号板５０は、外側の円形トラックに
それぞれ形成されたＳ極である磁極５１ａ及びＮ極であ
る磁極５１ｂと、内側の円形トラックにそれぞれ形成さ
れたＮ極である磁極５２ａ及びＳ極である磁極５２ｂと
を有している。各磁極は周方向にほぼ１８０°の角度に
わたって形成されている。図５（ａ）及び（ｂ）におい
て、符号５３で示す破線は各磁極の境界を示している。

【０００５】前記磁気符号板５０を作る際には、ゴム磁
石に使用される軟質の磁性材料でできたリング状の磁性
体を図３に示すような所定の磁気パターンを有する着磁
装置３０の上面に密着させ、着磁装置３０のコイル３１
に電流を流してこの着磁装置３０を電磁石にする。これ
によって、リング状の磁性体の表面の、着磁装置３０の
磁極３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂと接触する部分
が、対応する磁極と逆極性にそれぞれ着磁される。この
後にリング状の磁性体を着磁装置３０から取り外すと、
その磁性体に磁気が保持され、所定の磁気パターンの磁
極５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂを有するリング状の
磁気符号板５０ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した着磁を行う
際、ゴム磁石に使用されるのような軟質の磁性体を押し
付けて着磁装置３０の上面に密着させると、その軟質の
磁性体が変形し、位置合わせされた磁性体の表面と着磁
装置３０の上面との位置がずれてしまうことがある。

【０００７】上述の従来技術では、このような位置ずれ
が生じると、リング状の磁性体の表面は連続する平坦な
面であるため、その位置ずれの量がそのまま着磁寸法の
ずれになってしまう。

【０００８】図６（ａ）はリング状の磁性体の表面と着
磁装置３０の上面との位置ずれがない状態で着磁を行っ
た場合の説明図、同図（ｂ）はリング状の磁性体の表面
と着磁装置３０の上面との位置ずれがある状態で着磁を
行った場合の説明図である。

【０００９】前記位置ずれがない場合には、Ｓ極（磁極
５１ａ、５２ｂ）とＮ極（磁極５２ａ、５１ｂ）とが同
じ寸法（同じ径方向の幅）で着磁される（図６（ａ）参
照）。これに対して、前記位置ずれがある場合には、Ｓ
極とＮ極とが同じ寸法で着磁されない（図６（ｂ）参
照）。このような着磁寸法のずれがあると、磁気センサ
の信号に悪影響を与え、精度の高い検出を行うことがで
きないという問題があった。

【００１０】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は着磁の際に位置ずれがあっても着
磁寸法のずれが生じない磁気式エンコーダを提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明の磁気式エンコーダは、磁気パタ
ーンを有する磁気符号板と、前記磁気符号板の磁極を検
出する磁気検出手段と、前記磁気検出手段からの信号に
基づいて前記磁気符号板に対する相対移動を検出する相
対移動検出手段とを備えた磁気式エンコーダにおいて、
前記磁気符号板の磁極の境界に沿って所定の幅で非磁性
領域が設けられている。

【００１２】また、請求項２記載の発明の磁気式エンコ
ーダは、前記非磁性領域は前記磁気符号板の表面に形成
された溝である。

【００１３】更に、請求項３記載の発明の磁気式エンコ
ーダは、前記溝に非磁性材料が充填されている。

【００１４】

【作用】請求項１記載の磁気式エンコーダでは、磁気符
号板の磁極の境界に沿って所定の幅で非磁性領域が設け
られているので、着磁作業時に磁気符号板と着磁装置と
の間で位置ずれが生じたとしても、その位置ずれを非磁
性領域で吸収することができ、磁気パターンの各磁極が
着磁寸法のずれなく、正しい寸法で形成される。

【００１５】また、磁極の境界に沿って所定の幅で非磁
性領域が設けられているので、磁気符号板の内部で発生
する磁界が弱くなり、その分だけ外部に発生する磁界が
強くなる。

【００１６】請求項２記載の磁気式エンコーダでは、着
磁作業時に磁気符号板と着磁装置との間で位置ずれが生
じたとしても、その位置ずれを溝で吸収することがで
き、磁気パターンの各磁極が着磁寸法のずれなく、正し
い寸法で形成される。

【００１７】請求項３記載の磁気式エンコーダでは、溝
に充填された非磁性材料によって磁気符号板の剛性が高
められる。

【００１８】

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１はこの発明の一実施例に係る磁気式エ
ンコーダの磁気符号板を示し、同図（ａ）は平面図、同
図（ｂ）は同図（ａ）のＡーＡ線に沿う断面図である。

【００２０】磁気式エンコーダのリング状の磁気符号板
（磁気符号板）１は、外側の円形トラックにそれぞれ形
成されたＳ極である磁極１ａ及びＮ極である磁極１ｂ
と、内側の円形トラックにそれぞれ形成されたＮ極であ
る磁極２ａ及びＳ極である磁極２ｂとを有している。各
磁極は周方向にほぼ１８０°の角度にわたって形成され
ている。各磁極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの境界に沿って
所定の幅で溝（非磁性領域）３が形成されている。

【００２１】リング状の磁気符号板１を作る際には、ゴ
ム磁石に使用されるような軟質の磁性材料でできたリン
グ状の磁性体を図３に示すような所定の磁気パターンを
有する着磁装置３０の上面に密着させ、着磁装置３０の
コイル３１に電流を流してこの着磁装置３０を電磁石に
する。これによって、リング状の磁性体の表面の、着磁
装置３０の磁極３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂと接触
する部分が、対応する各磁極とは逆極性にそれぞれ着磁
される。この後にリング状の磁性体を着磁装置３０から
取り外すと、磁性体に磁気が保持され、所定の磁気パタ
ーンの磁極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを有するリング状の
磁気符号板１ができる。

【００２２】図２（ａ）はリング状の磁性体の表面と着
磁装置３０の上面との位置ずれがない状態で着磁を行っ
た場合の説明図、同図（ｂ）はリング状の磁性体の表面
と着磁装置３０の上面との位置ずれがある状態で着磁を
行った場合の説明図である。

【００２３】上述の着磁を行う際、位置合わせされたリ
ング状の磁性体の表面と着磁装置３０の上面との位置が
ずれていない場合には、リング状の磁性体の表面の、着
磁装置３０の磁極３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂと接
触する部分がそれぞれ同じ寸法で着磁される（図２
（ａ）参照）。

【００２４】一方、上述した着磁を行う際に、位置合わ
せされたリング状の磁性体の表面と着磁装置３０の上面
との位置がリング状の磁性体の変形等によりずれてしま
ったとしても、リング状の磁性体の各磁極１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂの境界に沿って所定の幅で溝３が設けられて
いるので、その位置ずれを溝３で吸収することができ、
それぞれ同じ寸法幅の磁極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂが形
成される。

【００２５】上述のようにこの実施例の磁気式エンコー
ダによれば、着磁を行う際に、位置合わせされたリング
状の磁性体の表面と着磁装置３０の上面との位置がずれ
てしまったとしても、磁気符号板１の各磁極１ａ、１
ｂ、２ａ、２ｂを着磁寸法のずれなく、正しい寸法で形
成することができる（図２（ｂ）参照）。

【００２６】また、着磁の際におけるリング状の磁性体
の表面と着磁装置３０の上面との位置合わせでの公差を
大きくすることができ、これによって位置合わせ作業が
簡単になり、作業効率が向上する。

【００２７】更に、磁気符号板１の各磁極１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂの境界に沿って所定の幅で非磁性領域である
溝３が設けられているので、磁気符号板１の内部で発生
する磁界が図５に示す上記従来の磁気符号板５０と比べ
弱くなり、その分だけ外部に発生する磁界を強くするこ
とができる。これによって磁気符号板１を小型化するこ
とができる。

【００２８】図４はこの発明の別の実施例に係る磁気式
エンコーダの磁気符号板を示し、同図（ａ）は平面図、
同図（ｂ）は同図（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図であ
る。この実施例の説明において上述の実施例と同様の部
位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【００２９】この実施例に係る磁気符号板１は、図４
（ａ）及び（ｂ）に示すように、非磁性領域である溝３
に非磁性材料４が充填されている点で上述の実施例と異
なる。

【００３０】この実施例によれば、溝３に充填された非
磁性材料４によってリング状の磁気符号板１の剛性が高
められる。

【００３１】また、この実施例の磁気式エンコーダによ
れば、溝３に非磁性材料４が充填されているので、磁気
符号板１の内部で発生する磁界が上記一実施例よりも弱
くなり、外部に発生する磁界をより一層強くすることが
でき、磁気符号板１をより小型化することができる。

【００３２】なお、この発明は、ロータリエンコーダに
限定されるものではなく、ドラム式の磁気式エンコーダ
にも適用することができるとともに、直進可動部の移動
量及び移動方向を検出する磁気式エンコーダに用いられ
る直線状の磁気符号板にも適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の磁気
式エンコーダによれば、着磁作業時に磁気符号板と着磁
装置との間で位置ずれが生じたとしても、その位置ずれ
を非磁性領域で吸収することができるので、磁気パター
ンの各磁極が着磁寸法のずれなく、正しい寸法で形成さ
れる。

【００３４】また、磁極の境界に沿って所定の幅で非磁
性領域が設けられているので、磁気符号板の内部で発生
する磁界が弱くなり、その分だけ外部に発生する磁界が
強くなり、磁気符号板を小型化することができる。

【００３５】請求項２記載の磁気式エンコーダによれ
ば、着磁作業時に磁気符号板と着磁装置との間で位置ず
れが生じたとしても、その位置ずれを溝で吸収すること
ができ、磁気パターンの各磁極が着磁寸法のずれなく、
正しい寸法で形成される。

【００３６】請求項３記載の磁気式エンコーダによれ
ば、溝に充填された非磁性材料によって磁気符号板の剛
性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例に係る磁気式エンコ
ーダの磁気符号板を説明するための図である。

【図２】図２はリング状の磁性体の表面と着磁装置の上
面との位置ずれがない状態で着磁を行った場合と位置ず
れがある状態で着磁を行った場合とを説明するための図
である。

【図３】図３は着磁装置を示す斜視図である。

【図４】図４はこの発明の別の実施例に係る磁気式エン
コーダの磁気符号板を説明するための図である。

【図５】図５は従来の磁気式エンコーダの磁気符号板を
説明するための図である。

【図６】図６はリング状の磁性体の表面と着磁装置の上
面との位置ずれがない状態で着磁を行った場合と位置ず
れがある状態で着磁を行った場合とを説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 磁気符号板 １ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ 磁極 ３ 溝 ４ 非磁性材料

フロントページの続き (72)発明者 大野 康 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気パターンを有する磁気符号板と、 前記磁気符号板の磁極を検出する磁気検出手段と、 前記磁気検出手段からの信号に基づいて前記磁気符号板
   に対する相対移動を検出する相対移動検出手段とを備え
   た磁気式エンコーダにおいて、 前記磁気符号板の磁極の境界に沿って所定の幅で非磁性
   領域が設けられていることを特徴とする磁気式エンコー
   ダ。
2. 【請求項２】 前記非磁性領域は前記磁気符号板の表面
   に形成された溝であることを特徴とする請求項１記載の
   磁気式エンコーダ。
3. 【請求項３】 前記溝に非磁性材料が充填されているこ
   とを特徴とする請求項２記載の磁気式エンコーダ。