JPS62157522A - 磁気式エンコ−ダ - Google Patents

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、主に、自動工作機械や製図機などのＮｏ機
器の位置検出およびロボットのアームの回転角度検出に
使用される磁気式エンコーダに関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の磁気式エンコーダには、Ｎ極および８極
の磁極が着磁された磁気スケールとその磁極による磁界
の変化を検出する磁気ヘッドとを備えたもの（例えば、
特開昭５５−１４６００７号公報参照）や、その磁気ヘ
ッドの代りにホール素子や磁気抵抗素子を使用したもの
（例えば、特開昭５８−１４０１１号公報参照）などが
見られる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の磁気式エンコーダにお
いては、磁気スケールと前述した各種の磁気センサとは
互に接触しないよう一定の間１！を有して配置され、そ
の間隙の大きさは主に磁気式エンコーダの機械的加工精
度および組立精度から決定される。

従って、磁気式エンコーダの分解能はその加工および組
立精度によって制限され、それ以上の分解能を望むこと
は難かしいという問題点があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、磁気スケールに磁気検出素子を具備した薄膜体よりな
る磁気センサの薄膜体面を接触させることにより、さら
に分解能を向上させることが可能な磁気式エンコーダを
提供するものである。

に）問題点を解決するための手段 磁気スケールと、磁気スケールの着磁面の磁界を検出す
る磁気検出素子を非磁性薄膜体に具備した磁気セン４と
よりなり、かつ、薄膜体は磁気スケールの着磁面に当接
して配置され、しかも磁気スケールがＶｊ膜体に対して
相対的に移動可能に設置されてなる磁気式エンコーダで
ある。

磁気スケールは、アルミニウム、ステンレス鋼などのン
ト磁性体からなるコアーに樹脂磁石体が一体成形され、
その樹脂磁石体の外面が多重着磁されて構成される。樹
脂磁石体は、バリウムフェライト、ストロンチウムフェ
ライトなどの強磁、性粉末とポリアミド樹脂、ポリエチ
レン樹脂などの合成樹脂粉末とからなり、公知の配合割
合で公知の製造法により成形される。

磁気スケールは全体を樹脂磁石体で成形し、成形後に必
要箇所を着磁して構成してもよい。

さらに、磁気スケールは回転式の円盤状であってもよい
し、直線状であってもよい。

Ｆ−膜体には、可撓性、耐′摩耗性や潤滑性が要求され
るが、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂あるいは超高
分子量ポリエチレン樹脂などの合成樹脂のフィルムが用
いられる。

薄膜体の厚さは１〜３００μｍ１好ましくは６〜１００
　ｔｓｍであることが実験的ｉｃ！認されている。

薄膜体の磁気スケールに接する面は静電気を除去するた
め導電性材料、たとえば、カーボングラファイトをコー
ティングしてもよい。

磁気検出素子としては、磁気抵抗素子を用いることが好
ましい。その場合、磁気抵抗素子は薄膜体の裏面に磁気
抵抗素子材料のＩｎ−８ｂ　、０ｒ０２゜Ｎｉ−Ｆｅ又
はＮｉ−Ｃｏなどが蒸着又はスパッタリング法によって
付着されて構成される。

また、薄膜体の表面が導電性材料でコーティングされる
場合にはコーティング部をエンコーダの他の接地回路に
電気的に接続することが好ましい。

（ホ）作用 裏面に磁気検出素子を固着した薄膜体の表面が磁気スケ
ールの着磁面に弾性的に当接するよう薄膜体が配置され
ているので、磁気スケールと薄膜体との対向する位置関
係が変動しても、可撓性を有する薄膜体は磁気スケール
に追従して常に接触を維持する。従って磁気スケールと
磁気検出素子の間隔は常に薄膜体の厚さに保持される。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第１図はこの発明をロータリーエンコーダに適用した場
合の一実施例を示す説明図であり、（１）は磁気スケー
ルを構成するロータ、（２）はシャフト（３）を有する
アルミ製のファー、（４）は外周面に多極磁極が着磁さ
れた樹脂磁石リング、（５）は厚さ５０μｍのポリイミ
ドフィルム、（６）は支持台、（７）は支持台に設けら
れた凹部、（８）はフィルム（５）の両端を巻付けて凹
部に装着されるピンである。フィルム（５）の表面はカ
ーボングラファイトがコーティングされ、フィルム（５
）の裏面にはリング（５）の着磁面に対向して磁気抵抗
素子（９）が蒸着され、フィルム（５）の表面のコーテ
ィング部と図示しないアース部とはリード線ＱＱによっ
て接続されている。

このような構成において、フィルム（５）は第１図のよ
うに半円弧状に固定されてリング（４）の外周面に弾性
的に配置されている。ロータ（１）が回転するとき、リ
ング（４）の外周面の仕上げ精度やシャフト（３）の組
立て精度などに起因して、リング（４）の外周面の位置
がフィルム（５）の表面位置に対して変動しても、フィ
ルム（５）の表面はその変動に追従して常にリング（４
）の外周面に接触する。

従って、ロータリーエンコーダを構成する部品の加工精
度や組立精度に大きく左右されることなく、リング（４
）の着磁面と磁気抵抗素子（９）の間隙は常にフィルム
（５）の厚さに保持されると共に、フィルム（５）の厚
さは従来の間隙に比べて十分小さくすることができるの
で、ロータリーエンコーダの分解能が大きく向上する。

なお、フィルム（５）は本実施例の円弧状に限定されず
、例えば、水平状に固定してもよい。

（ト）発明の効果 この発明によれば、磁気検出素子を非磁性薄膜体に具備
した磁気センサの″＃、膜体面を、磁気スケールの着磁
面に常に接触させているので、その着磁面と磁気↓ンサ
との間隔がきわめて小さくなり、。

磁気センサの分解能が大きく向上する。さらに、磁気ス
ケールの着磁面の加工精度や組立て精度が薄膜体の弾性
により吸収される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をロータリーエンコーダに適用した一
実施例を示す説ｉ図である。 （１）・・・ロータ、（２）・・・コアー、（３）・・
・シャフト、（４）・・・樹脂磁石リング、（５）・・
・フィルム、（６）・・・支詩台、（７）・・・凹部、
（８）・・・ピン、（９）・・・磁気抵抗素子、αＯ・
・・リード線。 第１図 手続補正書 昭和６１年２月１４日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第２９９５４９号 ２、発明の名称 磁気式エンコーダ ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　枚方市招捉田近二丁目七番地名　称　　　山
内ゴム工業株式会社 代表者　折　目　誠一部 ４、代理人　〒５３０ 住　所　　大阪市北区西天満５丁目１−３クォーター・
ワンビル５、補正命令の日付　　　自　発 補正の内容 １．明ｌＢ書第５頁第３〜９行の［カーボングラファイ
ト」を「カーボンブラック、グラフフィト等Ｊに補正す
る。 ２、同書第６頁第１８行の「カーボングラフフィト」を
「グラフフィトＪに補正する。 ３、第１図を別紙のとおり補正する（文字ｒ９１ａ石抵
抗素子」を「９磁気抵抗素子Ｊに補正する）。 第１１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気スケールと、磁気スケールの着磁面の磁界を検
   出する磁気検出素子を非磁性薄膜体に具備した磁気セン
   サとよりなり、かつ、薄膜体は磁気スケールの着磁面に
   当接して配置され、しかも磁気スケールが薄膜体に対し
   て相対的に移動可能に設置されてなる磁気式エンコーダ
   。 ２、薄膜体が可撓性を有する薄膜体である特許請求の範
   囲第１項の磁気式エンコーダ。 ３、薄膜体が合成樹脂フィルムである特許請求の範囲第
   １項又は第２項の磁気式エンコーダ。 ４、合成樹脂フィルムがポリイミド樹脂、ポリエステル
   樹脂又は超高分子量ポリエチレン樹脂からなる特許請求
   の範囲第３項の磁気式エンコーダ。 ５、薄膜体が１〜３００μｍの厚さを有する特許請求の
   範囲第１項、第２項、第３項又は第４項の磁気式エンコ
   ーダ。 ６、磁気センサが薄膜体に接着された磁気抵抗素子より
   なる特許請求の範囲第１項の磁気式エンコーダ。 ７、薄膜体が導電材料でコーティングされてなる特許請
   求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項又は
   第６項の磁気式エンコーダ。 ８、磁気スケールが、非磁性体よりなるコアに、外面を
   着磁した樹脂磁石体を固着してなる特許請求の範囲第１
   項の磁気式エンコーダ。