KR20220031092A - 자기식 인코더 - Google Patents

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KR20220031092A
KR20220031092A KR1020227004250A KR20227004250A KR20220031092A KR 20220031092 A KR20220031092 A KR 20220031092A KR 1020227004250 A KR1020227004250 A KR 1020227004250A KR 20227004250 A KR20227004250 A KR 20227004250A KR 20220031092 A KR20220031092 A KR 20220031092A
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permanent magnet
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encoder
magnetic sensor
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KR1020227004250A
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류이치 마스이
나오히로 이시자와
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에스엠시 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

자기식 인코더(10)는, 회전체를 통과시키는 삽입구멍(54)이 형성된 제1 벽부를 포함하는 제1 부재(48)와, 제2 벽부(56)를 포함하는 제2 부재(52)를 포함한다. 이들 제1 벽부(48)와 제2 벽부(56)와의 사이에, 영구자석(42)과, 이 영구자석(42)에 의한 자계변화를 검출하는 자기센서(44)가 끼워진다. 이 구성에 있어서, 제1 부재(48) 및 제2 부재(52)는 최대 3.0 중량%의 탄소를 함유하는 연강으로 이루어진다.

Description

자기식 인코더
본 발명은 회전체의 회전각을 검출하기 위한 자기식 인코더에 관한 것이다.
주지되어 있는 바와 같이, 자기식 인코더는, 영구자석과 자기센서를 가지며, 회전체의 위치나 회전각을 검출하는 장치로서 광범위하게 이용되고 있다. 일본 공개특허 특개2019-15536호 공보에 기재된 바와 같이, 영구자석은 모터의 회전축에 고정된 회전체가 회전하는 것에 수반하여 회전한다. 이 회전에 의해, 해당 영구자석으로부터의 자계가 변화한다. 자기센서는 이 자계변화를 검출한다. 그 결과, 회전축의 회전각(내지 회전량)이 구해진다.
이와 같은 구성에 있어서, 영구자석이나 자기센서가 외부자계의 영향을 받으면, 검출값이 실제의 회전각과 다른 값이 된다. 즉, 회전각의 검출 결과의 정밀도가 저하한다. 일본 공개특허 특개2015-1511호 공보에는, 이것을 회피할 수 있도록, 자기식 인코더를 덮는 인코더 커버의 내부에 자기 실드 부재를 설치하고, 해당 부재에 의해 외부자계를 차단하는 것이 제안되어 있다. 또한, 일본 공개특허 특개2015-1511호 공보에서는, 자기 실드 부재의 소재로서 냉간압연 강판이나 퍼멀로이가 예시되어 있다.
최근, 자기식 인코더에 의한 회전체의 회전각의 검출 정밀도를, 외부로부터의 자계가 영향을 주는 환경 하에 있어서, 한층 향상시킬 것이 요구되고 있다.
본 발명의 주된 목적은 외부로부터의 자계의 영향을 저감시킬 수 있는 자기식 인코더를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 검출 정밀도가 한층 향상된 자기식 인코더를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 회전 구동부를 구성하는 회전체가 회전하는 것에 수반하여 회전하는 영구자석과, 상기 영구자석의 자계변화를 검출하는 자기센서를 가지는 자기식 인코더에 있어서,
상기 회전체를 통과시키는 삽입구멍이 형성된 제1 벽부를 포함하는 제1 부재와,
상기 제1 벽부와의 사이에 상기 영구자석 및 상기 자기센서를 개재시키는 제2 벽부를 포함하는 제2 부재
를 구비하며,
상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 최대 3.0 중량%의 탄소를 함유하는 연강으로 이루어지는 자기식 인코더가 제공된다.
본 발명에 의하면, 영구자석 및 자기센서를 사이에 개재시키는 제1 벽부, 제2 벽부를 각각 포함하는 제1 부재, 제2 부재가, 최대 3.0 중량%의 탄소를 함유하는 연강으로 이루어진다. 이들 제1 부재 및 제2 부재가 자기 차단부로서 기능하므로, 예를 들어, 자기식 인코더가 설치되는 모터에서 발생한 자계나, 그 밖의 기기에서 발생한 외부자계가 제1 부재 및 제2 부재에 의해 차단된다.
즉, 이 경우, 영구자석 및 자기센서에 외부자계의 영향이 미치는 것이 억제된다. 따라서, 자기센서에 의해 검출되는 자계의 대부분이 영구자석에 의한 자계가 된다.
이와 같이, 상기의 구성에 의하면, 외부자계 등을 차단한 상황 하에서, 영구자석에 의한 자계변화를 자기센서에서 검출할 수 있다. 따라서, 영구자석의 자계변화에 근거하는 회전체의 회전각을 양호한 정밀도로 구할 수 있다. 즉, 회전체의 회전각에 관한 검출 정밀도가 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 자기식 인코더가 설치된 모터(회전 구동부)의 개략 전체 정면도이다.
도 2는 도 1 중의 II-II선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 자기식 인코더를 구성하는 통형상 부재의 개략 전개도이다.
도 4는 도 3으로부터 측판부를 굴곡시켜 얻어진 통형상 부재의 개략 사시도이다.
도 5는 내부 케이싱을 생략한 자기식 인코더가 설치된 모터의 개략 종단면도이다.
도 6은 다른 실시형태에 따른 자기식 인코더가 설치된 모터의 개략 종단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 자기식 인코더에 대해 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 있어서의 "아래" 및 "위"는, 도 1 및 도 2에 있어서의 아래쪽, 위쪽에 대응하지만, 이것은 설명을 간략화해 이해를 용이하게 하기 위한 편의적인 것이며, 자기식 인코더를 사용할 때의 자세를 특정하는 것은 아니다. 또, 이하에서는, 자기식 인코더를 단지 "인코더"라고 표기하기도 한다.
도 1 및 도 2는, 각각, 본 실시형태에 따른 인코더(10)가 설치된 모터(12)(회전 구동부)의 개략 전체 정면도, 도 1 중의 II-II선을 따른 단면도이다. 인코더(10)는 모터(12)의 회전축(14)(회전체)의 회전각을 검출하는 기능을 수행한다.
먼저, 모터(12)에 대해 개략적으로 설명한다. 모터(12)는, 바텀 커버(16)와 탑 커버(18)에 끼워지는 스테이터(20)와, 이 스테이터(20)의 중공 내부에 수용된 로터(22)(도 2 참조)를 갖는다. 주지된 바와 같이, 스테이터(20)에는 통전에 수반하여 자기를 띠는 도시하지 않은 전자 코일이 설치된다. 한편, 로터(22)에는 도시하지 않은 영구자석이 설치된다. 또한, 스테이터(20)는 4면의 외벽에 의해 대략 사각기둥 형상을 이룬다. 또, 해당 스테이터(20)의 중공 내부는, 길이방향으로 직교하는 방향의 단면이 대략 진원이 되도록, 원기둥체를 파낸 것 같은 형상을 이룬다.
바텀 커버(16) 및 탑 커버(18)에는, 각각, 대직경의 제1 수용 오목부(24), 제2 수용 오목부(26)와, 해당 제1 수용 오목부(24), 해당 제2 수용 오목부(26)에 이어지는 제1 관통구멍(28), 제2 관통구멍(30)이 형성된다. 제1 관통구멍(28), 제2 관통구멍(30)은 제1 수용 오목부(24), 제2 수용 오목부(26)에 비해 소직경으로 설정되고, 게다가 제2 관통구멍(30)은 제1 관통구멍(28)에 비해 대직경으로 설정되어 있다. 그리고, 제1 수용 오목부(24), 제2 수용 오목부(26)에는, 제1 베어링(32), 제2 베어링(34)이 개별적으로 수용된다.
로터(22)에는, 회전체로서의 회전축(14)이 설치된다. 회전축(14)의 하단부 및 상단부는, 각각, 로터(22)의 하단면 및 상단면으로부터 노출됨과 함께, 바텀 커버(16), 탑 커버(18)를 향하도록 연장된다. 그 중에서 하단부는 제1 베어링(32) 및 제1 관통구멍(28)을 통과하여 바텀 커버(16)로부터 노출된다. 또한, 회전축(14)은 중실일 수도 있고, 중공일 수도 있다.
한편, 상단부는, 제2 베어링(34) 및 제2 관통구멍(30)을 관통하고, 그 단부는 탑 커버(18)로부터 외부로 노출된다. 상단부의 최선단은 후술하는 내실(40)에 진입하고 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 인코더(10)에 대해 설명한다. 해당 인코더(10)는, 회전축(14)의 최선단에 설치된 홀더(62)와, 해당 홀더(62)의 상단면에 형성된 유지용 오목부(66)에 끼워맞춰진 검출용의 영구자석(42)과, 센서 기판(70)에 유지되어 해당 영구자석(42)의 일부에 대향하도록 배치된 자기센서(44)와, 이들 영구자석(42) 및 자기센서(44)를 수용하는 내실(40)을 구획형성하는 하우징(46)을 구비한다.
하우징(46)은, 대략 정육면체 형상을 이루는 벽부(제1 벽부)를 가지는 제1 부재로서의 폐쇄부재(48)와, 길이가 짧은 사각통 형상과 유사하고 또한 모서리부에 슬릿(50)이 형성된 통형상 부재(52)(제2 부재)가 조합됨으로써 구성된다. 즉, 이 경우, 통형상 부재(52)의 하단은 개구단이다. 이 개구단이 폐쇄부재(48)로 폐쇄되는 것에 의해, 통형상 부재(52)의 내부에 내실(40)이 형성된다.
폐쇄부재(48)에는, 그 두께 방향을 따라 삽입구멍(54)이 형성된다. 회전축(14)의 최선단은 해당 삽입구멍(54)을 통과하여 내실(40)에 진입한다. 회전축(14)과 삽입구멍(54)을 형성하는 벽부와의 사이의 클리어런스(CL)는 3mm 이내인 것이 바람직하다. 클리어런스(CL)가 3mm를 넘는 경우, 모터(12)에서 발생한 자계가 클리어런스(CL)를 통과하여 내실(40)에 진입할 우려가 있기 때문이다. 다시 말해서, 이 경우, 내실(40) 외부의 자기를 폐쇄부재(48)에 의해 차단하는 것이 용이하지 않다.
통형상 부재(52)의 개략 전개도인 도 3에 도시된 바와 같이, 통형상 부재(52)는, 천장판부(56)(제2 벽부)와, 해당 천장판부(56)에 대해서 개별적으로 이어지는 5개의 측판부(58)를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영구자석(42) 및 자기센서(44)는 폐쇄부재(48)(제1 벽부)와 천장판부(56)(제2 벽부)와의 사이에 끼워지도록 배치된다.
통형상 부재(52)를 얻으려면, 후술하는 바와 같은 연강으로 이루어지는 판재에 대해서 펀칭 가공을 행함으로써, 도 3에 나타내는 형상의 중간 성형체를 얻고, 그 다음에 측판부(58)를 천장판부(56)에 대해서 대략 직교하도록 대략 90도 절곡시킨다. 이것에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 측판부(58)끼리의 사이에 슬릿(50)이 형성된 통형상 부재(52)를 얻을 수 있다.
절곡된 길이가 짧은 2개의 측판부(58)끼리의 사이에는, 창부(60)가 형성된다. 이 창부(60)에는, 자기센서(44)와 연산부를 전기적으로 접속하기 위한 신호선이 통과한다. 또한, 연산부 및 신호선은 도시하지 않는다.
여기서, 폐쇄부재(48) 및 통형상 부재(52)는, 최대 3.0 중량%의 탄소를 함유하는 연강으로 이루어진다. 연강은 성형 가공을 실시하는 것이 용이하고, 이 때문에, 통형상 부재(52) 등을 용이하게 얻을 수 있기 때문이다. 이런 종류의 연강의 바람직한 예로서는, 냉간압연 연강판이나 열간압연 연강판을 들 수 있다. 냉간압연 연강판으로서는 SPCC, SPCD, SPCE, SPCF, SPCG를 예시할 수 있고, 열간압연 연강판으로서는 SPHC, SPHD, SPHE, SPHF를 예시할 수 있다. 또한, SPCC, SPCD, SPCE, SPCF, SPCG는 JIS G 3141에서 규정되는 재료 기호이며, SPHC, SPHD, SPHE, SPHF는 JIS G 3131에서 규정되는 재료 기호이다. JIS가 일본공업규격을 나타내는 것은 물론이다.
특히, SPCC가 바람직하다. 왜냐하면, SPCC는 염가이고, 또한 입수가 용이하기 때문이다. 즉, SPCC를 채용하는 경우, 하우징(46)을 저비용으로 제작할 수 있다.
일반적으로, 자기 차단부를 구성하는 소재로서는, 투자율이 크고 자화되기 쉬운 것이 선정된다. 이것에 비해, 상기한 연강의 비투자율은 모두 5000 미만이며, 퍼멀로이나 순철, 규소철 등의 자성 재료에 비해 현저히 작다. 즉, 연강은 자속을 흡수하는 능력이 부족하고, 자화되기 어렵다. 그렇지만, 본 실시형태에서는, 연강으로 이루어지는 하우징(46)이 외부 자기를 차단하여 해당 자기가 내실(40)에 도달하는 것을 방해하는 자기 차단부로서 기능한다.
통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48), 다시 말해서 하우징(46)은, 그 보지력이 3 Oe(Oersted) 이하인 것이 바람직하다. 즉, 하우징(46)은 외부의 자계가 제거되었을 때 자기(자력)를 용이하게 상실하는 연자성체이다. 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)의 보지력을 3 Oe 이하로 하려면, SPCC와 같은 연강에 대해서 자기 풀림(magnetic annealing)을 실시하면 좋다. 소재(연강판)로부터 성형 가공 등을 거쳐 얻어진 하우징(46)의 금속 조직 중에는, 금속 입자가 거칠어지거나 입경의 불균일화가 생기거나 하고 있다. 그렇지만, 자기 풀림을 실시하는 것에 의해, 금속 입자가 미세화되고 또한 입경이 대략 균등하게 된다. 이것에 의해, 가공 등에 기인하는 잔류 변형이 제거됨과 함께, 보지력이 3 Oe 이하로 저하한다.
통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)의 두께(T)는, 0.5 ~ 2mm로 설정하는 것이 바람직하다. 0.5mm 미만에서는, 얇기 때문에 자기가 통형상 부재(52)나 폐쇄부재(48)를 통과하기 쉬워진다. 즉, 이 경우, 외부의 자기를 차단하는 것이 용이하지 않게 된다. 또, 2mm를 넘으면, 하우징(46)이 두꺼워지기 때문에 중량이 커진다. 게다가, 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)의 두께(T)가 0.5 ~ 2mm이면, 이와 같은 두꺼운 통형상 부재(52)나 폐쇄부재(48)를 자기가 통과하는 것이 곤란해진다. 따라서, 이들 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)가 하우징(46) 밖의 자계를 충분히 차단하는 것이 가능하다.
내실(40)에 진입한 회전축(14)의 상단부의 최선단에는, 대략 원판 형상을 이루는 홀더(62)가 설치된다. 구체적으로는, 홀더(62)의 하단면에 링 형상 볼록부(64)가 돌출 형성됨과 함께, 해당 링 형상 볼록부(64)의 원 형상의 중공 내부에 회전축(14)의 상단부가 끼워맞춰진다. 한편, 홀더(62)의 상단면에는 바닥이 있는 유지용 오목부(66)가 형성된다. 검출용의 영구자석(42)은 이 유지용 오목부(66)에 끼워맞춰짐으로써 홀더(62)에 유지된다.
내실(40)에는 센서 기판(70)이 수용됨과 함께, 해당 센서 기판(70)에 상기 자기센서(44)가 설치된다. 상기한 바와 같이, 자기센서(44)는 영구자석(42)의 일부에 대향하고 있다. 자기센서(44)는, 상기 연산부에 대해, 상기 신호선을 통하여 전기적으로 접속되어 있고, 해당 신호선을 통하여 상기 연산부에 검출 신호를 보낸다.
내실(40)에는, 사각통 형상을 이루고 또한 수지로 이루어지는 내부 케이싱(72)이 수용된다. 홀더(62), 영구자석(42), 센서 기판(70) 및 자기센서(44)는 내부 케이싱(72)의 중공 내부에 수용되어 있다. 다시 말해서, 홀더(62), 영구자석(42), 센서 기판(70) 및 자기센서(44)는 내부 케이싱(72)으로 둘러싸여 있다. 내부 케이싱(72)에는, 창부(60)에 이어지는 도시하지 않은 연통구멍이 형성되어 있고, 자기센서(44)와 연산부를 접속하는 상기 신호선은 연통구멍 및 창부(60)로부터 내실(40)의 외부로 인출된다.
인코더(10)의 제조 과정에 대해 간략하게 설명한다. 통형상 부재(52)를 제작할 때에는, 상기한 바와 같이, 연강(예를 들어, SPCC)으로 이루어지는 판재를 이용하여 펀칭 가공을 행하여, 도 3에 나타내는 형상의 중간 성형체를 얻는다. 다음에, 측판부(58)를, 천장판부(56)에 대해서 대략 직교하도록 대략 90도 절곡시켜 통형상 부재(52)로 한다. 소재가 SPCC인 경우, 펀칭 가공이나 절곡을 행하는 것이 특히 용이하다. 폐쇄부재(48)도 마찬가지로, 연강으로 이루어지는 판재를 소재로서 이용하는 펀칭 가공에 의해 얻어진다.
게다가, 이들 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)에 대해서 자기 풀림을 실시한다. 자기 풀림의 처리 조건은 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)의 보지력이 3 Oe 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 대표적인 탄소강인 S45C에서는, 보지력은 약 41 Oe 정도로 비교적 크다. 또, 탄소량이 0. 5 중량%인 저탄소강에 풀림을 실시해도, 보지력은 약 8 Oe이다. 이것으로부터, 하우징(46)의 보지력이 일반적인 탄소강에 비해 작다는 것을 알 수 있다.
다음에, 자기 풀림이 실시된 통형상 부재(52) 내에 내부 케이싱(72)이 수용되고, 게다가 해당 내부 케이싱(72)의 중공 내부에 센서 기판(70) 및 자기센서(44)가 수용된다. 한편, 탑 커버(18)의 상단면에 폐쇄부재(48)를 배치하고, 삽입구멍(54)에 회전축(14)의 상단부의 최선단을 통과시킨 후, 영구자석(42)을 유지하는 홀더(62)를 해당 최선단에 부착시킨다. 물론, 이 때에는, 홀더(62)의 하단면에 설치된 링 형상 볼록부(64)의 중공 내부에, 회전축(14)의 상단부를 끼워맞춘다.
다음에, 통형상 부재(52)를 폐쇄부재(48)에 씌우고, 나사 등의 도시하지 않은 연결부재를 통하여 통형상 부재(52)와 폐쇄부재(48)를 접합한다. 이것에 의해, 인코더(10)가 구성된다.
본 실시형태에 따른 인코더(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음에, 그 작용 효과에 대해 설명한다.
인코더(10)는 회전축(14)의 회전각을 검출한다. 즉, 스테이터(20)를 구성하는 전자 코일에 통전이 되면, 이것에 수반하여 스테이터(20)에 교번 자계가 생긴다. 이 교번 자계와 로터(22) 중의 영구자석에 의해 생긴 자계와의 사이에 반발과 끌어당김이 일어나는 것에 의해, 로터(22)와 회전축(14)이 일체로 회전한다. 또한, 회전축(14)과 바텀 커버(16), 탑 커버(18)와의 사이에는 제1 베어링(32), 제2 베어링(34)이 개재되어 있으므로, 바텀 커버(16)나 탑 커버(18), 스테이터(20)가 추종하여 회전하지는 않는다.
회전축(14)이 회전하는 것에 수반하여, 그 상단부의 최선단에 설치된 홀더(62)가 회전하고, 동시에, 해당 홀더(62)에 유지되는 검출용 영구자석(42)이 회전한다. 이 영구자석(42)은 회전 방향을 따라 복수개의 N극과 S극이 교대로 나타나도록 배치되어 있다. 따라서, 영구자석(42)이 회전하면, 자기센서(44)에 대해, N극과 S극이 교대로 대향한다. 이 때문에, 자기센서(44)의 근방에서는, 영구자석(42)에 의한 자계가 변화한다. 이 자계변화에 수반하여, 자기센서(44)로부터 상기 신호선을 통하여 상기 연산부에 송신되는 검출 신호가 변화한다.
연산부는, 검출 신호의 변화에 근거하여 자계가 변화하는 것을 인식하여, 변화의 회수나 정도로부터 회전축(14)의 회전각을 연산에 의해 구한다. 이것에 의해, 회전축(14)의 회전각이 검출된다.
여기서, 모터(12)에서는, 상기한 바와 같이 전자 코일 및 영구자석에 의해 자계가 생긴다. 그렇지만, 이 자계는 폐쇄부재(48)에 의해 차단된다. 즉, 폐쇄부재(48)에 의해, 모터(12)에서 발생한 자계가 내실(40) 내의 영구자석(42)이나 자기센서(44)에 영향을 미치는 것이 유효하게 방지된다.
또, 외부자계를 발생시키는 기기(다른 모터나 전자 코일 등)가 하우징(46)의 근방에 배치된 상황 하에서 인코더(10)를 이용하는 것을 가정할 수 있는데, 이 경우에는 통형상 부재(52)가 외부자계를 차단한다. 다시 말해서, 통형상 부재(52)에 의해, 하우징(46) 밖에서 발생한 외부자계가 내실(40) 내의 영구자석(42)이나 자기센서(44)에 영향을 미치는 것이 유효하게 방지된다.
또, 통형상 부재(52) 및 폐쇄부재(48)의 두께(T)를 0.5 ~ 2mm로 설정하는 것에 의해서도, 모터(12)에서 발생한 자계나 외부자계가 내실(40)에 대해서 유효하게 차단된다. 게다가, 삽입구멍(54)을 형성하는 벽부와 회전축(14)과의 사이의 클리어런스(CL)를 3mm 이하로 설정하면, 모터(12)에서 발생한 자계가 삽입구멍(54)을 통하여 내실(40)에 진입하는 것이 방지된다.
이상의 것들이 어우러져서, 영구자석(42)이나 자기센서(44)가 모터(12)에서 발생한 자계나 외부자계의 영향을 받는 것이 충분히 억제된다. 따라서, 자기센서(44)에 의한 검출 신호의 대부분이, 검출용의 영구자석(42)에 의해 생긴 자계에 근거하는 것으로 된다. 연산부가 검출 신호에 근거하여 회전축(14)의 회전각을 검출하는 것으로부터, 회전축(14)의 회전각을 양호한 정밀도로 구할 수 있다. 즉, 회전각의 검출 정밀도가 양호하게 된다.
전형적으로는, 자기 풀림을 실시하지 않은 하우징을 이용하여 구성된 인코더에 있어서 구해진 각도 오차와, 자기 풀림을 실시하여 보지력이 3 Oe 이하가 된 하우징(46)을 이용하여 구성된 인코더(10)에 있어서 구해진 각도 오차를 대비하면, 후자는 전자의 대략 1/2이다. 이것으로부터, 하우징(46)이 자기 차단부로서 유효하게 기능하고 있다는 것이 분명해진다. 또한, 각도 오차는 검출 회전각으로부터 실제 회전각을 뺀 값으로서 산출된다.
이와 같이, 영구자석(42) 및 자기센서(44)를, 자기 풀림을 실시한 하우징(46)의 내실(40)에 수용한 본 실시형태에 의하면, 해당 하우징(46)이 자기 차단부로서 기능하므로, 회전축(14)의 회전각에 관한 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 내실(40) 내에 내부 케이싱(72)을 배치하도록 하고 있으므로, 해당 내부 케이싱(72)에 의해 영구자석(42) 및 자기센서(44)가 먼지 등의 이물로부터 보호된다. 이 때문에, 이물이 제2 베어링(34)에 끼어들어가는 것 등이 회피된다.
회전각의 검출이 종료한 후, 전자 코일에의 통전이 정지된다. 그 결과, 로터(22) 및 회전축(14)의 회전이 정지한다. 이것에 수반하여, 모터(12)에 의한 자계가 소실한다. 폐쇄부재(48)는, 그 보지력이 3 Oe 이하로 작은 경우, 모터(12)를 구성하는 스테이터(20)에 의한 자계가 소실하면, 그 만큼 자기를 신속하게 상실한다. 이 때문에, 폐쇄부재(48)에 큰 자기가 잔류하는 것은 어렵다. 따라서, 다음번의 회전각 검출시에, 폐쇄부재(48)에 잔류한 자기의 영향이 영구자석(42)이나 자기센서(44)에 미치는 것을 가급적 억제할 수 있다.
통형상 부재(52)도 마찬가지로, 보지력이 3 Oe 이하로 작은 경우에는, 외부자계가 소실했을 때에는 신속하게 자기를 상실한다. 즉, 이 경우, 통형상 부재(52)에 자기가 잔류하는 것은 어렵다. 따라서, 다음번의 회전각 검출시에, 영구자석(42)이나 자기센서(44)가 통형상 부재(52)에 잔류한 자기의 영향을 받는 것이 회피된다.
이상과 같이, 하우징(46)의 보지력을 작게 하는 것에 의해, 다음번의 회전각 검출시에 회전각을 양호한 정밀도로 구할 수 있다.
본 발명은, 상기한 실시형태로 특히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 통형상 부재(52)를 딥 드로잉 성형에 의해 제작하도록 할 수도 있다. 이 경우, 통형상 부재(52)를, 슬릿(50)이 형성되어 있지 않은 것으로서 얻는 것도 가능하다.
그리고, 통형상 부재(52)를 제1 부재로 하고, 또한 폐쇄부재(48)를 제2 부재로 할 수도 있다. 이 경우, 통형상 부재(52)의 개구단이 도 1 및 도 2에서 위쪽을 향하도록 할 수 있다.
또, 수지제의 내부 케이싱(72)을 설치하는 것이 필수는 아니고, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부 케이싱(72)을 생략하고 인코더(90)를 구성하도록 할 수도 있다.
게다가, 이 실시형태에서는, 제2 부재로서 통형상 부재(52)를 이용한 경우를 예시하고 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 부재로서 평판 형상의 제2 벽부만을 가지는 평판부재(100)를 이용하여 인코더(102)를 구성하도록 할 수도 있다. 이 경우, 수지로 이루어지고 또한 사각통 형상인 케이싱(104)과, 해당 케이싱(104)의 개구단을 폐쇄하는 폐쇄부재(48)에 의해 내실(106)을 형성하고, 해당 내실(106) 내에 영구자석(42) 및 자기센서(44)를 수용할 수 있다.
이 경우, 폐쇄부재(48)와 평판부재(100)가 자기 차단부로서 기능한다. 즉, 이 실시형태에 있어서도, 도 1 ~ 도 5에 나타낸 인코더(10, 90)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
어느 실시형태에 있어서도, 회전축(14)의 하단부에 대해, 기어나 풀리 등의 회전부재를 통하여 간접적으로 또는 직접적으로, 다른 회전체(회전 부재)를 연결하도록 할 수도 있다. 이 경우, 모터(12)의 회전축(14)의 회전각을 검출하는 것에 의해, 회전체의 회전각을 간접적으로 구할 수 있다.
10, 90, 102: 자기식 인코더, 12: 모터, 14: 회전축, 20: 스테이터, 22: 로터, 40, 106: 내실, 42: 영구자석, 44: 자기센서, 46: 하우징, 48: 폐쇄부재, 50: 슬릿, 52: 통형상 부재, 54: 삽입구멍, 62: 홀더, 70: 센서 기판, 72: 내부 케이싱, 100: 평판부재, 104: 케이싱, CL: 클리어런스

Claims (7)

  1. 회전 구동부(12)를 구성하는 회전체(14)가 회전하는 것에 수반하여 회전하는 영구자석(42)과, 상기 영구자석의 자계변화를 검출하는 자기센서(44)를 가지는 자기식 인코더(10)에 있어서,
    상기 회전체를 통과시키는 삽입구멍(54)이 형성된 제1 벽부를 포함하는 제1 부재(48)와,
    상기 제1 벽부와의 사이에 상기 영구자석 및 상기 자기센서를 개재시키는 제2 벽부(56)를 포함하는 제2 부재(52)
    를 포함하며,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 최대 3.0 중량%의 탄소를 함유하는 연강으로 이루어지는 자기식 인코더.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 냉간압연 연강판으로 이루어지는 자기식 인코더.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 보지력은 3 Oe 이하인 자기식 인코더.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 두께는 0.5 ~ 2mm인 자기식 인코더.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전체와 상기 삽입구멍을 형성하는 상기 제1 벽부와의 사이의 클리어런스는 3mm 이내인 자기식 인코더.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재와 상기 제2 부재와의 사이에, 상기 영구자석 및 상기 자기센서를 수용하는 케이싱(72)이 설치되는 자기식 인코더.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 중 하나는 일단이 개구단인 통형상 부재로 이루어지고, 또한 나머지 하나는 상기 개구단을 폐쇄하는 폐쇄부재인 자기식 인코더.
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