JPS63204116A - 磁気エンコ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気エンコーダに関するものである。

［従来の技術及びその問題点］ 近年、ロボット、自動機械の発達とともに、その制御の
ために回転、又は直線上の位置検出装置であるエンコー
ダ（位置符号発生装置）が広く利用され、その種類も多
種多様にわたっている。そして、近年では科学技術の発
達に伴ない、自動制御が利用される装置もますます高精
度となっており、これに利用されるエンコーダも高精度
のものが要求されてきている。

現在、市場では主なものとして光学式と磁気式の両方式
かあるが、従来より最も多く用いられている光学式のエ
ンコーダにおいては、光学円板にスリットを設け、この
光学円板を挟んで発光素子と受光素子とを対向して配設
した構成であった。

このため、どうしても外部環境に弱く、汚れに対しては
特に弱い。また、光学円板の製作が大変であり、仕様の
変更等があると製造設備の変更か必要であった。更に、
発光素子は多大の電力を消費する。

これに比し、磁気エンコーダにおいては、はとんど外部
環境に影響されない。消費電力も少ない。仕様の変更の
場合においても容易に対処できる等の利点がある。

しかし、一般に磁気エンコーダの読取り出力レベルは、
磁気記録媒体と読取り磁気ヘット間の間隙に反比例する
。このため、高精度の磁気エンコータを使用しようとす
ると、どうしても磁気記録媒体とヘットとのギャップを
狭くする必要かある。

このギャップを狭くするためには、各部品の製作精度を
上げ、かつ組立精度を上げなければならず、もし磁気記
録媒体とヘッドとが接触すると、磁気記録媒体が剥がれ
てしまい、使用できなくなる事態も発生する。

従って、ある程度の振動が避けられない装置のモータ等
への高精度のエンコーダの取付けにはおのずとその限界
があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を除去することを目的として成さ
れたもので、係る問題点を解決する一手段として本実施
例は以下の構成を備える。

即ち、外周部の中央部近傍に一定の謀さの凹部が全周に
渡り形成され、該凹部底面に所定間隔で位置情報の書き
込まれた磁性体を有する駆動源の駆動軸に固定され、該
駆動軸の回転と共に回転する回転円板と、該回転円板外
周面凸部と当接又は所定間隙を保つように配設され、位
置情報を読出す磁気ヘッド部とを備える。

［作用］ 以上の構成において、磁気ヘッドと磁性体表面の間隙は
部品の精度及び組立精度に関係なく一定距離以上に保た
れ、信頼性の高い、磁気エンコーダが提供できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

［第１実施例］ 第１図は本発明に係る一実施例の断面図であり、図中、
１０は本実施例の読出し可能な、例えばＭ／Ｒ素子等に
より構成された磁気ヘッド、２０は回転円板である。回
転円板２０の外周面２０ａの中央部近傍には、一定深さ
の溝２０ｂか全周に渡って形成されており、該溝部（凹
部）２０ｂ底面には、全周に渡って高保磁力を備えた磁
性材料を塗布してあり、該磁性材料面には所定間隔で位
置情報が書込まれている。そして、磁気ヘット１０は、
回転円板２０の外周面２０ａの対向位置に所定の間隙と
なるよう、又は、外周面２０ａの外縁凸部（第２図２１
ａ、２１ｂ）に当接するよう配設されている。

３０は回転円板２０を回転中心で支持し、回転させる駆
動軸であり、駆動軸３０は中空構造で該中空部にモータ
６５の駆動軸６６が嵌入され、該駆動軸６６の回転に従
って回転する。４０は磁気ヘッド１０の読出し制御を行
なう制御基板、４１はインタフェースケーブル、５１は
制御基板を保護する保護カバーてあり、制御基板４０は
この保護カバー５１に取り付けられている。また、駆動
軸３０はこの保護カバー５１を貫通しており、保護カバ
ー５１に嵌入されているブツシュ５３により組立て完了
まで支持される。組立終了後はこのブツシュ５３は取り
外され、何ら駆動軸３０の回転の障害とはならない。一
方、５２は駆動軸３０を回転可能に軸支する本体支持ベ
ースであり、本体支持ベース５２には磁気ヘッド部１０
が固着されているとともに、駆動軸３０を回転自在に固
定・支持する支持ベアリング５４が配設されている。

本体支持ベース５２をモータ６５に固定し、モータ６５
の駆動軸６６を本実施例の中空駆動軸３０に嵌入させる
と、駆動軸はベアリング５４とモータ６５に内蔵されて
いる支持ベアリング６７と支持ベアリング６８により所
定位置に保持される。そして、エンコーダの組込みが終
了するまではベアリング５４、ブツシュ５３により所定
精度で駆動軸３０を支持する。このようにエンコーダの
片軸のみを支持する構成としたことで、両軸支持と比し
、小型化が可能となり、かつ、微小ではあるが、ベアリ
ング５４の軸線の取付許容範囲まで組立ての自由度が得
られ、取付容易さは非常に大きい。また、ベアリングが
１個でよくコストダウンが図れる。更にカップリングが
不要になり、カップリングのガタ等の影響もなくなり、
信頼性もアップする。

本実施例の回転円板２０と磁気ヘッド部１０との位置関
係の詳細を第２図に示す。

図示の如く、回転円板２０の外周面には溝部３１が設け
られており、溝部３１の底面には磁性体２０ｂが塗布さ
れている。そして、この磁性体２０ｂ対向面には磁気ヘ
ッド１０が配設されており、表面の中央部近傍にはＭＲ
素子より成るヘッド部１０ａが配設されている。このヘ
ッド部１０ａと磁性体２０ｂとの間隙は、回転円板２０
外周の外縁部の凸部２１ａ、２１ｂにより規制され、溝
部３１の深さ以内となることはない。

このため、磁気ヘッド１０の取り付けは、例えば回転円
板２０の外周部に当接された状態で行っても、誤って磁
気ヘッド１０と、回転円板２０外周部の磁性体２０ｂが
接触することがなく、位置情報の読出しが不可能となる
ことがない。

［第２実施例］ また、以上の説明においては、回転円板２０の外周面に
溝部を設ける例について説明したが、磁気ヘット１０の
回転円板１０の対向位置中央部近傍に溝部を設けてもよ
い。

この様に構成することにより、上記実施例と同様の効果
を得ることかできる。この場合の例を第３図に示す。

第３図図示の如く、第２図と異なり回転円板２０の外周
面２０ａは略平面となっており、その表面には磁性体２
０ｃが塗布されている。該塗布面の対向面には、中央近
傍に溝部３２の形成された磁気ヘッド１０が配設されて
いる。磁気ヘッド１０の溝部３２の底面には、例えばＭ
Ｒ素子より成るヘッド部１０ｂが設けられている。この
ヘッド部１０ｂと磁性体２０ｃとの間隙は、磁気ヘッド
１０の回転円板２０対向面外縁部に配設されている凸部
１１ａ、ｊｌｂにより形成される溝３２により規制され
、互いに接触することがない。

なお、図においては、磁性体２０ｃは回転円板２０の外
周面２Ｏａ上にわずかに突出して塗布されているが、磁
性体２０ｃを外周面２０ａに埋込んでもよい。

［実施例の効果］ 以上説明した様に実施例によれば、回転円板外周部２０
ａの磁性体２０ｃと磁気ヘッド１０とが接触することが
なくなる。

このため、例えば、磁気ヘッド１０の取付けの際の位置
決めにあたって、磁気ヘッド１０を回転円板２０の外周
面２０ａに当接させ、この状態で取り付けることが可能
となり、容易にかつ極めて高精度で取り付けを行うこと
かできる。そして、この場合には、溝部３１又は溝部３
２の深さを略この磁気ヘット１０と磁性体２０ｂ、２０
ｃ表面との間隙とすることかできる。これにより間隙が
狭い場合でも安定した出力特性の得られる信頼性の高い
磁気エンコーダが提供できる。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、位置情報の書込まれ
た磁性体表面と磁気ヘッドとの間隙を容易に狭くでき、
高分解能の出力の得られ、かつ製作が容易で信頼性の高
い磁気エンコーダを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の断面略図、第２図は本
実施例の磁気ヘッド部と回転円板との位置関係を示す概
略図、 第３図は本発明に係る他の実施例の磁気ヘッド部と回転
円板との位置関係を示す概略図である。 図中、１０・・・磁気ヘッド、１０ａ、１０ｂ・・・ヘ
ット部、Ｉｌａ、ｊｉｂ、２１ａ、２１ｂ−・・外縁凸
部、２０・・・回転円板、２０ｂ、２０ｃ・・・磁性体
、３０・・・駆動軸、３１．３２・・・溝部、４０・・
・制御基板、５２・・・本体支持プレート、５３・・・
ブツシュ、５４，６７．６８・・・ベアリング、６５・
・・モータ、６６・・・モータ駆動軸である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周部の中央部近傍に一定の深さの凹部が全周に
   渡り形成され、該凹部底面に所定間隔で位置情報の書き
   込まれた磁性体を有する駆動源の駆動軸に固定され、該
   駆動軸の回転と共に回転する回転円板と、該回転円板外
   周面凸部と当接又は所定間隙を保つように配設され前記
   位置情報を読出す磁気ヘッド部とを備えることを特徴と
   する磁気エンコーダ。
2. （２）凹部深さは磁気ヘッド読取可能ギャップ以下とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気エ
   ンコーダ。