JPS6217614A - ロ−タリエンコ−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】 り五二二ａによ 本発明はロータリエンコーダの構成に係る。

従来の技術 普通磁気エンコーダは円盤状又ｉｔ帯状の磁気媒体の周
辺部に角度コード又はリニアコードとなる着磁磁気目盛
を設け、この出気媒体Ｚ回動又は摺動自在に支持すると
ともに、上記回動又は摺動する磁気コード盤のコード記
録面ＩＣＩ＠気ヘッドＺ接触又は微小圧離隔てて対向せ
しめ、該対向方向とほぼ直角方向のコード記録面に沿う
両者間の相対移動により、上記コードを読みとる方式の
ものである。

よ　　　よ　とする間１ しかしながら、従来斯種の磁気エンコーダは、磁気検出
ヘッドと磁気コード盤との配置構成に高精度？要し、特
にギャップ調整が難かしかった。

そしてそのギャップ特に磁気検出ヘッドの磁気コード読
取り面に、はこり、ごみ、水等の異物が侵入し磁気抵抗
効果合金の蒸着等による薄膜ノくターンが破壊される等
の問題もあった・　又ロータリエンコーダとしての構成
及び組立操作が複雑である等の問題もあった。

決　るための手段 このような点？考慮して本発明では、ガラス等基板上に
例えばニッケルを主成分とした高透磁率合金で、商品名
がパーマロイなる磁気抵抗効果材料を蒸着等により形成
した薄膜パターン（例えば特開昭５６−２２９６１号公
報等参照）？備えてなる磁気検出ヘッドを用い、側面に
半径方向の縦着磁せる磁気円盤（例えば特開昭５９−７
２１５　　号公報参照］が両側九貫通した状態の一体の
軸χ有し。

該両側の軸に回転軸受？設け、該回転軸受等乞保持する
筐体は、内部が中空円柱状にくり貫かれ、該中空部の両
端は少なくとも一方が前記回転軸受が嵌挿し得る開口を
有するとともに他方が少なくとも出気円盤忙一体の軸と
外部から保合可能な開口を有する非強磁性体の筐体の外
壁に対して上記磁気検出ヘッドを所定間隔を保って密着
せしめて中にＰｅ−０ｒ−Ｃ！ｏ　　等の磁石材料で作
った、側部の磁気円盤を検出する磁気ヘッドを筐体の外
壁に密着取付けて検出するエンコーダを作成したもので
、簡単な構成にもかかわらず検出用の磁気検出ヘッドの
基板はパーマロイ等の薄膜に所定のノくターン形状馨刻
設して非強磁性体のケースに外側面に薄膜パターン面乞
密着固定するので、ゴミ、はこり、水等により破壊され
ることもなく、又筐体内に回転自在に挿設された磁気円
盤の外周半径方↓ 向の端縁との間隔調整もいらないものである。

実施例 次忙本発明ｔ１実施例について説明すると、第１図は記
録媒体に磁気目盛χ半径方向縦着磁により設けようとす
る磁気円盤２の斜面図で、例えば！’ｅ−Ｏｒ−Ｃｏ　
　合金磁石よりなり、目盛り着磁用の電磁石１をおき、
コイル１ａに図示していないパルス発生電源からパルス
を通して磁気円盤２の外周側面釦半径方向の縦着磁を行
う。（前記特開昭５９−７２１５　号公報外参照） 又中央は磁気円盤２が両側忙貫通した状態の一体の軸５
が通っていて磁気円盤２０回転ベアリングへの装着を可
能としているものである。

この軸５は第１図及び第２図に示すように磁気円盤２と
材質とも全く同−一体のもので、磁石合金塊Ｊ：９円盤
２と共に削り出されたものであっても良く、又別個の軸
合金材又は磁性材のロンドを円盤２の中心孔に挿入固定
しｔものであっても食込。

軸５を磁性材とすると円盤２０着磁時に都合が良いＯ又
図示実施例では軸３が中空状として示されているが、之
はこの中空孔の断面形状が１例えば四角等の異状形か、
キー溝又はキー付の丸孔であって、該中空孔に例えばモ
ータその他の回転を検出すべき軸が廻り止め状態で挿入
固定できるように設けられているものである。

第２図は本発明によるエンコーダの側断面図であり、ア
ルミ、真鍮、プラスチック等の非強磁性体で作った筺体
４は内部が中空円柱状に貫通して、又は庭付状（図示の
場合貫通）にくり貫かれ、該中空部４ａの両端は少なく
とも一方が軸５を支持している回転軸受５．５が嵌挿し
得る開口４ｂ　’ａ’有すると共に他方が少なくとも磁
気円盤２に一体の軸５と外部から保合可能な開口４Ｃン
有して成り、前記開口４ｂ　＆ｃは蓋４ｄ″Ｉｔ螺着し
てしめるのである。　更に該筐体４の外周側壁の少なく
とも一部に中空部の軸と平行な平面４ｅを有し、ここ、
　　に磁気円盤２の外周縁に設けた凪気目盛！検出する
磁気検出ヘッド６（例えば、前記特開昭５６−２２９６
１号公報、特願昭５９−４６５９８号、同５９−４６５
９９号、及び同５９−１２０６７５号等に記載の磁気抵
抗効果合金の薄膜パターンから成る検出面）を密着させ
て接着又は固定すること罠より取付ける。　この磁気検
出ヘッド６は例えばガラスの基板６ａに薄膜パターンを
形成し之もので、特願昭５９−４０４５８号等の１例に
より説明すると、この基板６ａは通常の清浄方法等によ
り清浄和し、脱脂処理馨する。　この基板６ａ上に例え
ばニッケルケ主成分とした高速ｌａ率合金で、商品名が
パーマロイなる磁気抵抗効果薄膜６ｂｔ設ける。

この薄１１６ｂは蒸着スパッタリング又はメッキ等の薄
膜形成手段により厚み約５００ム程度に、製作したもの
であって、この磁気検出ヘッド６Ｙバターニング装置に
取付ける。

第５図はパターニング装置の１例の説明図である。

第５図で７はパターニング装置で、レーザ発振器８、光
学系９．クロススライドテーブル１０．及びＮＯ装置？
含む制御装置１１からなっている。

而して、レーザ発振器８のレーザ材料としては連続見損
のできる例えばＮｄ、ＹＡＧレーザを用い、レーザの波
長としては１０６μ波長のものを用いる。　このレーザ
光は光学系９を介して磁気抵抗効果合金薄膜６ｂに照射
することによって磁気抵抗効果合金の薄Ｍ’ｌスクライ
ビング加工することにより所望のパターンの磁気検知部
を形成することができる。

光学系９は反射鏡９ａ及び対物レンズ９ｂ等から成り、
レーザ発振器８からのレーザ光馨受け。

磁気抵抗効果合金薄膜６ｂの加工面に照射するものであ
り、対物レンズ９ｂは焦点距離が１５〜５０ｍｍ程度の
もの馨用いると、照射するスポット径が８〜３０μ程度
となり１通常の磁気コード盤の磁気マークの記碌波長又
はピッチ（例えばＮ極と８極間の間隔約５０μ　前後）
の略１／２　程度とすることができる。　　このように
すると、加工面を何度も往復照射することなく母気抵抗
効果合金薄ｊ［６ｂの不要部分？−筆書き的に除去加工
（スクライビング加工）して、所望パターンの磁気検知
部χ形成することができるので刀Ω工効率が良く、然も
磁気検知部を極めて微細で高密度に形成し得るので都合
がよい。　ついで磁気抵抗効果素子面上にＳ　ｉ　Ｏｘ
等の材料を蒸着（スパッタリングを含む〕やＯＶＤ法に
より保護膜として形成して完成するのである。　第４図
はこの磁気検出ヘッド６の前記パターンの１例？示す部
分拡大平面図である。

クロススライドテーブル１０は光学系９と対向して設け
られ几加工台１２上に設けられ、加工台１２上に摺動自
在に設けられ几ｘ軸方向移動テーブル、１５と、Ｘ軸方
向送りモータ１４と、Ｘ軸方向送りねじ１５と、Ｘ軸方
向の送り量？検知するエンコーダ１６と、χ軸方向移動
テーブル１５上に摺動自在に設けられｐｘ軸方向移動テ
ーブル１７と、Ｙ軸方同送ジモータ１８と、Ｙ軸方同送
りねじ１９と、Ｘ軸方向の送り量を検知するエンコーダ
２０　とから成る。

制御装置１１は予め定められたプログラムに従い、レー
ザ発振器８及びクロススライドテーブル１０の作動や移
動を制御し、基板６ａ上の磁気抵抗効果合金薄膜６ｂ　
Ｋレーザ光を照射し、不要部分の磁気抵抗効果合金薄膜
を除去して所望のパターニング装置すものである。

かくて、前記構成のパターニング装置７を用いて、基板
６ａ上の磁気抵抗効果合金薄膜６ｂにバターニングを施
すことにエフ磁気検出ヘッド６を製作することができる
。　又１！４図では６は前記基板６ａ上の磁気抵抗効果
合金薄膜６ｂにパターニングを施して完成した磁気検出
ヘッドの部分図である。　而して磁気ヘッド６は前記基
板６ａ及び前記磁気抵抗効果合金薄膜６ｂにパターニン
グ装置して形成した磁気抵抗素子６Ｃの並列集合からな
り、磁気抵抗効果合金薄膜６ｂにバターニングを施して
除去した部分に基板６ａが露出するものである。

而して、磁気抵抗効果合金薄膜の磁気検知部６Ｃと６゛
Ｃとは、例えば間隔が０．０１５ｍｍで１幅が約α０１
５ｍｍの如く極めて微細で高密度に形成することができ
るものである。

而して、この場合の磁気円盤２の磁気コードの記録波長
又はピッチとしては、約０．０５ｍｍＣ中５０μ）が対
応する。　第５図は本発明により形成し之ロータリエン
コーダの斜面図であり、筐体４　Ｋ蓋４ａ　Ｙ螺着し、
その側部に磁気検出ヘッド６を堰付けである。　なお７
は、基板６ａの一側端部の筺体４側千面４ｅに密着しな
い部分に設は念磁気検出パターンからの僅号取り出し端
子である。

発明の効果 本発明は以上のような磁気式ロータリエンコーダであっ
て、アルミ又はアルミ合金や黄銅等の鋼合金、又は各種
合成樹脂やセラミックス等の非強磁性体から成る筐体４
ＶｃＢ１気円盤２を回転自在に支承する軸受け５．５が
丁度嵌合する円柱状中空部４ａｙ（り抜き、該中空部ａ
ａ　　（必要に応じ軸方向に僅かにテーバχ付ける）釦
、磁気円盤２を軸受け５゜５とともに嵌設し、他方筐体
４の外周の一部に中空部４ａの軸と平行な平面４ｅビ形
成し、該平面４ｅＫＭｉ気抵抗効果合金薄膜の所望パタ
ーンから成る磁気検出部を有するミス検出ヘッド６Ｙ接
着剤や機械的手段により密着固定し、該ヘッド６により
磁気円板２の外周に半径方向の縦着磁を円周方向にし几
出気目盛？、前記の平面部４ａの筐体壁ン介して検出す
るようにしたもので磁気検出ヘッド６と磁気円盤２間の
ギャップ調整等が不要で、ｌ気検出ヘッド６の薄膜パタ
ーン６ｂはＳ７０．保護膜等ン介して平面４ｅに接着等
されているので、汚れや損傷の問題がなく、組立て構成
が簡単で、かつ小型に構成できるものである。

なお、軸受５，５の一部、例えば第２図実施例で蓋４ｄ
に押される側の軸受はスラスト軸受であっても良く、従
ってその際この側の軸５は必ずしも必要ではなく、又下
側の孔は開口４ｃ′Ｐ！：有する底付状のくり抜き状の
ものであっても良く、父方Ｓの下側は開口４ｃから突出
又は引き込んでいても良く、筐体４暑治具忙工り、又は
接着剤等忙よって下面ン回転軸があるものの固定部（例
えばモータのケース］に固定するとき１回転軸と軸５と
を嵌合その他により保合連結させる如くにして使用する
。　蓋４ｄには軸５を挿通させる開口は必要でない。　
又平面４ｅＭＹ形成する壁の円盤２゛　　の半径方向外
周と対応する部分をくり抜いてヘッド６の読取部と円盤
２とをエア、ギャップを介して対向させるようにしても
良い、

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は磁気円盤の斜面図、第２図は本発明によるロー
タリエンコーダの側断面図、＠５図は外形斜視図、第４
図はバターニング装置により裏作された磁気ヘッドの１
例を示す正面図、第５図はバターニング装置の１例Ｚ示
す説明図である。 図で２は磁気円盤、４は筐体、５は回転軸受、６は磁気
ヘッド、６＆は基板、６ｂは磁気抵抗効果薄膜、６ｃは
磁気抵抗素子、７はバターニング装置、８はレーザ発振
器、９は光学系、１０はクロススライドテーブル、＋１
は制御装置。 第１図 第２図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸の廻りに回転自在に支承される円盤の外周に半
   径方向の着磁による磁気目盛を円周方向にそつて格子状
   に形成してなる磁気円盤と、前記磁気円盤の外周に半径
   方向に微小間隔をおいて対向配置した磁気抵抗効果合金
   の薄膜パターンを有する磁気検出ヘッドからなる磁気エ
   ンコーダに於て、前記磁気円盤が両側に貫通した状態の
   一体の軸を有し、該両側の軸に回転軸受を設け、該回転
   軸受等を保持する筐体は内部が中空円柱状にくり貫かれ
   、該中空部の両端は少なくとも一方が前記回転軸受が嵌
   挿し得る開口を有すると共に他方が少なくとも磁気円盤
   に一体の軸と外部から係合可能な開口を有する非強磁性
   体から成る柱状体の筐体であつて、該筐体の外周側壁の
   少なくとも一部に円柱状中空部の軸と平行な平面を有し
   、該平面に前記磁気ヘッドを密着せしめてなるロータリ
   エンコーダ。
2. （２）回転軸受が嵌挿し得る開口は、周囲に螺子部を有
   する蓋を螺着し、回転軸受を押圧しながら密閉する特許
   請求の範囲第１項記載のロータリエンコーダ。