KR920007251B1

KR920007251B1 - 자기 엔코우더와 그 제조방법

Info

Publication number: KR920007251B1
Application number: KR1019880003012A
Authority: KR
Inventors: 세이야 니시무라; 미쓰오 야마구찌; 겐자부로우 이이지마
Original assignee: 야마하 가부시끼가이샤; 가와까미 히로시
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1992-08-28
Also published as: DE3809803A1; GB8806709D0; US4851752A; DE3809803C2; GB2202951B; KR880011595A; GB2202951A; CH675163A5

Abstract

내용 없음.

Description

자기 엔코우더와 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 자기 엔코우더의 일 실시예를 쉽게 이해하기 위하여 부분 절단시킨 사시도.

제2도는 제1도에 도시한 자기 엔코우더의 일부를 부분 절단시킨 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 자기 엔코우더의 다른 실시예에 사용되는 회전 스핀들의 측면도.

제4도는 본 발명에 따른 자기 엔코우더의 다른 실시예의 요부 절단 사시도.

제5도는 제4도에 도시한 자기 엔코우더의 횡단면도.

제6도 내지 제11도는 본 발명에 따른 자기 엔코우더의 제조과정을 보인 도.

본 발명은 자기 엔코우더 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 로보트 및 NC 장치등의 제어계의 회전변위 (각 변위와 선형 범위), 이동 위치 혹은 그의 속도를 검출하는데 적합한 주변-자화형 자기 엔코우더를 제적하는 것에 관한 것이다.

통상 주변-자화형 자기 엔코우더는, 제어계에 접속된 회전 스핀들을 포함한다. 회전 스핀들은 부분적으로 외부로 돌출한 베어링들을 거쳐 하우징에 설치되어 있다. 자기 기록체가 회전 스핀들의 돌출부에 동축적으로 설치되어 있고 자화 패턴이 자기 기록체 주변에 형성된다. 자기 기록체상의 자화패턴에 소정 간격에 있어서 대향하고 있는 동안에 자기 검출 헤드를 배열한다.

기록체가 회전 스핀들과 함께 회전함에 따라 검출헤드에 인가된 자계가 기록체상의 자화 패턴에 따라 변화하고 ; 자계 변화에 응하여 회전 스핀들에 연결된 제어계의 회전변위 혹은 속도 변위를 검출하기 위하여 기록체상의 자화 패턴에 관련있는 출력 신호들을 발생한다.

자기 엔코우더에 연결된 이동물체(mobile object)의 변위 또는 변위 속도를 검출하기 위하여, 기록체가 회전하는 동안에 검출 헤드와 기록체상의 자화 패턴과의 간격을 가능한한 일정하게 유지시켜야 한다.

그러나, 실제로 회전 스핀들 및 기록체의 가공 정밀도 오차 및/또는 회전 스핀들과 하우징과의 사이에 내재된 베어링들의 가공정밀도 오차로 인하여 필연적으로 그 틈(간격)이 요동된다. 모든 이러한 문제점들은, 자기 기록체가 회전 스핀들을 거쳐 하우징에 설치되어 있고 회전 스핀들이 베어링를을 통하여 하우징에 장착되어 있는 상술한 종래기술의 더블 설치 시스템에 의하여 야기된다고 믿고 있다.

본 발명의 기본 목적은 자기 검출 헤드와 주변-자화형 자기 엔코우더상의 자화 패턴과의 사이의 간격을 일정하게 유지하여서 엔코우더에 의한 검출 정도를 높이는 자기 엔코우더를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 다른 목적은 고 검출 정도를 지닌 주변-자화형 엔코우디를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 첫번째 구성에 의하면 자기 엔코우더는 주변 자화 패턴을 수반하고 외부 제어계에 연결되는 회전 스핀들을 포함하고, 성형 수지 하우징은 축이 회전하는 동안에 스핀들을 감싸주고 자화 패턴에 간격을 두고 대향하고 있는 자기 검출 헤드를 수반하며, 회로 소자를 수반한 인쇄 기판은 하우징에 부착되어 있다.

본 발명의 두번째 구성에 의하면, 회로 소자들을 설치하기 전에 앞서 주사 성형으로 상술한 하우징을 형성한다.

본 발명의 기본 구성은 제1도에서와 같이 자기 엔코우더는 주변 자화패턴 M을 수반하고 외부 제어계에 연결되는 회전 스핀들(13)이 회전하는 동안 이를 감싸는 하우징(11)을 포함하며 자화 패턴 M에 간격을 두고 대향하는 자기 검출 헤드(14)를 배치하며 회로소자를 수반하는 인쇄 회로 기판(20)은 하우징(11)에 설치되어 있다.

본 발명에 따른 일실시예의 자기 엔코우더는 제1도 및 제2도에 도시되어 있고, 그를 도에서 자기 엔코우더(10)는 내부 하우징(11) 및 회전할 수 있도록 내부 하우징(11)에 지지되어 있는 회전 스핀들(13)을 포함한다. 자화 패턴 M은 회전 스핀들(13)의 주변에서 형성되고 자기 검출 헤드(14)는 회전 스핀들(13)상에 소정 간격으로 있는 자화 패턴 M을 대향하고 있는 내부 하우징(11)에 설치된다. 내부 하우징(11)에 구성되어 있는 원도우(window)(15)에 검출헤드(l4)를 배치한다. 이점쇄선으로 도시한 외부 하우징(16)안으로 내부 하우징(11), 회전 스핀들(13) 및 검출 헤드(14)를 넣는다. 후에 더 상세히 설명하는 "바와 같이, 내부 하우징(11)은 주사 성형에 의하여 형성된다.

특히 회전 스핀들(13)의 재질로서는 Fe-Co-Mo 합금이며, 이들은 워커벌러티(workability : 가공성 정도) 및 자기적 성질이 좋다. 회전 스핀들(13)의 한 끝 근처에 환상의 홈(움푹 페인곳)(13a)이 있고 그의 반순환 횡단면이 내부 하우징(11)의 내벽상에 있는 환상의 돌출부(18)와 맞물린다. 이 맞물림의 결과로, 대부 하우징(11)에 관해 축 변위를 회전 스핀들(13)이 고착되게 한다. 회전 스핀들(13)의 주변상에 있는 자화패턴 M은 환상의 홈(13a) 근처에 구성되어 있다.

내부 하우징(11)은 직각형 입체이고 그의 세로방향 끝들상에 한쌍의 직각형 플랜지(17)가 있다. 또한 내부 하우징(11)에는 축 관통 홀(11a)이 있고 그의 내경은 회전 스핀들(13)의 외경과 거의 같다. 횡단 관통홀(11b)은 축 관통 홀(11a)을 가로질러 내부 하우징(11)에 있다. 축 관통 홀(11a)의 한측상에, 횡단 관통 홀(11b)이 검출 헤드(14)에 상술한 원도우(15)를 공급한다. 직각형 윈도우(1c)는 축 관통 홀(11a)과 연통하여 자화 패턴 M 근처에 있는 플랜지들(17)중에 한 플랜지의 단면에 구성되어 있고 플레이트(19)는 축 관통 홀을 접속한 단을 밀폐하기 위하여 윈도우(11a)안으로 끼워 고정하게 된다.

제2도에 도시된 바와 같은 유연성 인쇄기판 또는 인쇄회로기판(20)은 내부 하우징(11)의 3곳을 감싸게된다.

더우기, 인쇄회로기판(20)은 서로 평행하게 상하로 대향하고 있는 한쌍의 평행 단면과 상기 단면들 사이의 직각으로 삽입되는 단면으로 구성되며, 평행 단면들은 내부 하우징(11)에서 횡단 관통 홀(11b)을 접속한 단들 가까이에 있다. 원도우(15)의 측면상에 있는 평행 단면에는 유리판(21)을 거쳐 부착되어 있는 상술한 자기 검출 헤드(14)가 있고, 인쇄회로기판(20)의 세개의 단면에는 각층 회로 소자들(22)이 있으며, 이들회로 소자들(22)을 인쇄회로기판(20)상에 표시된 회로 패턴으로 상호 전기적으로 접속시킨다. 또한 이를 회로소자들(22)을 인쇄회로기판(20)의 한 구석에 있는 단자(23)를 통하여 외부 장치들(도시되어 있지 않음)에 연결한다.

후에 더 상세히 서술하는 바, 주사 성형으로 내부 케이싱(11), 회전 스핀들(13), 플레이트(19) 및 인쇄회로기판 근방에 외부 하우징(16)을 형성시키고 상기 하우징(l6)에는 인쇄회로기판(20)의 단자(23)를 노출시키기 위한 홀(25)이 있다. 회전 스핀들(13)의 돌출부는 결합 제어계에 적당히 연결되어 있다.

회전 스핀들이 회전을 자유자재로 하도록 내부 하우징(11)과 회전 스핀들(13)과의 사이에 미소한 튜브형틈을 남겨 놓는다.

상술한 자기 엔코우더 구성에 있어서는 검출 헤드(14)와, 회전 스핀들(13)상의 자화 패턴 M과의 사이의 간격에서의 요동은 단지 회전 스핀들(13)의 가공 정밀도 오차로 인한 것이다. 그 간격을, 회전 스핀들(13)의 기계적연 제오로서만 일정하게 유지시키고 이것은 현재의 기계공업의 수준에서 충분히 할 수 있는 것이다. 공통 소자가 예를 들면 내부 하우징(11)은 자화 패턴 M을 수반하는 회전 스핀들(13)과 검출 헤드(14)모두를 직접 지지한다. 결과적으로, 간격을 아주 쉽게, 그리고 한번에 설정할 수가 있고, 거기에는 간격의 변화를 일으킬 요소가 전혀 없다. 내부 하우징(11)으로 회전 스핀들(13)을 직접 지지하면 구조가 더 간단하게 된다.

본 발명에 따른 자기 엔코우더의 실시예를 제3도에 도시하였고, 거기에서 동측 디스크(26)는 환상의 홈(13a) 근처에 있는 회전 스핀들(13)의 일단 본체에 있고 그 디스크(26)의 주변에 자화 패턴 M이 형성되어있다. 회전중에 회전 스핀들(13)의 단에 기계를 가하여 그러한 디스크(26)가 형성되어 있기 때문에, 이 자기 엔코우더는 자화 패턴 M과 검출 헤드와의 사이의 일정한 간격을 유지시켜 준다.

본 발명에 따른 더 나은 자기 엔코우더의 실시예를 제4도 및 제5도에 도시하였다. 본 실시예의 내부 하우징(11)에는, 자기 헤드(14)에 윈도우(15)가 있는 횡단 관통 홀이 없다. 그 대신에 회전 스핀들(13)상에 있는 자화 패턴 M을 대향하고 있는 내부 하우징의 단면에 얇은 단면(27)이 형성되어 있고 검출 헤드(14)는 얇은 단면(27)의 외부면상에 배열되어 있다. 횡단 관통 홈이 없으면 자기 검출에 나쁜 영양을 주는 외부 먼지가 들어오지 못한다.

본 발명에 따른 방법의 일실시예를 제6도 내지 제10도에 도시하였고, 거기에서 제1도에 도시한 자기 엔고우터를 제조한다.

우선, 튜브형 재료를 가공하여 한단 근처에 있는 환상의 홈(13a)을 가지는, 제1도에 도시한 스핀들을 얻는다.

정제후에, 스핀들(13)주변에 자화 패턴 M을 형성시키고 나서, 제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이 분할(분리)제를 국부적으로 인가한 후에 주형(30)에서 스핀들(13)을 설정한다. 특히, 스핀들(13)을 둘러싸고있는 주형(30)에는 환상의 공동(빈 공간)(30a) 및 (30b)가 있고 홀더 편(31)이 자화 패턴 M 근방의 스핀들(13)의 일단에 접촉해 있는 환상의 공동들(30a)중의 하나에 놓여져 있다. 또한, 한 쌍의 반대측 공동(30c) 및 (30d)는 환상의 공동들(30a) 및 (30b)와 연관하여 주형(30)에 있어, 수지가 구형(30)에 있는 공동들(30a-30d)만으로 주입되어 제8도에 도시한 어셈블리가 얻어진다. 이 조합(어셈블리)은 스핀물(13)과 그것을 감싸는 내부 하우징(11)을 포함한다. 이미 언급한 바와 같이, 내부 하우징은 스핀들(13)을 수용하는 축 관통 홀(11a), 원도우(15)가 있는 횡단 관통 홀(11b), 각각이 직각 원도우(11c)를 가지고 있는 단 플랜지(17) 및, 스핀들(13) 주변에서 환상의 홈(13a)과 맞물려 있는 환상의 돌출부(18)등을 포함한다.

그리고, 스핀들 표면상에 분할제를 열적 또는 화학적으로 제거한다. 분할제를 제거함으로써 미소한 튜브형 간격이 스핀들의 전체길이에 따라 내부 케이싱과 스핀들(13)사이에 형성되어 있어 스핀들(13)이 회전 자유자재도록 한다. 또한, 내부 하우징(11)상의 환상의 돌출부(18)가 회전 스핀들(13)에 있는 환상의 홈(13a)과 맞물리면 회전 스핀들(13)의 홈(13a)의 각 변위가 자유롭지 못하다. 그리고 플랜지(17)에 있는 윈도우(11c)안으로 플레이트(19)를 고착시키고 인쇄회로기판(20)은 그 조합에 접속된다.

내부 하우징(11)에 있는 윈도우(15)는 유리판에 의하여 밀폐되어서 자기 검출 헤드(14)가 회전 스핀들(13)상의 일정한 간격으로 있는 자화 패턴 M과 대향하게 된다. 단자(23)는 내부 하우징(11)으로부터 돌출한다.

그리고, 제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 횡단 관통 홀(16)의 타단은 플레이트(41)에 의하여 밀폐되고 어셈블리를 형성하기 위하여 인쇄회로기판(20)에 회로 소자(22)를 설치한다. 튜브형 스페이서(spacer)(42)는 회전 스핀들(13)의 돌출 단면상에 삽입되고 홀더 편(43)은 내부 하우징(11)으로부터 돌출한 단자(23)상에 삽인된 후에 어셈블리를 둘러싸는 공동(40a)을 한정하는 주형(40)에서 어셈블리를 설정한다. 최종적으로, 제1도에서 이점쇄선으로 나타낸 외부 하우징(16)을 형성하기 위하여 공동(40a)안으로 수지를 주입한다.

탈형한 후에 튜브형 스페이서(42) 및 홀더 편(43)을 제거하여 회전 스핀들(13)이 회전이 자유자재토록 외부 하우징(16)과 회전 스핀들(13)사이에 미세한 통을 남겨놓고 회로소자(22)를 외부 장치들과 전기적 연결을 하도록 외부 하우징(16)에 홀(25)을 남겨둔다.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예를 제1도에 도시하였고, 그 도에 있이서 제4도에 도시한 자기 엔코우디를 제작한다. 이 실시예의 경우에 있어서는 제4도에 도시한 얇은 단면(27)을 형성하기 위하여 주형(30)에서 틈(간격)을 만들어 놓는다.

본 실시예들에 다양한 수정을 행할 수 있다. 예를들면, 스핀들(13)과 내부 하우징(11)과의 사이의 축변위를 방지하기 위한 수단으로서, 내부 하우징(11)에 형성된 관련 환상의 홈과 맞물리기 위한 스핀들(13)상에 환상의 돌출부를 형성할 수 있다. 그러한 환상의 맞물림 대신으로서, 스포트(spot : 점)돌출 및 스포트 홈에 의하여 국부 맞물림이 제공될수 있다. 따라서, 본 발명은 자기 검출 헤드와 주변-자화형 자기 엔코우더상의 자화 패턴과의 사이의 간격을 일정하게 유지하고, 엔코우더에 의한 검출 정도를 높일 수 있으며, 고 검출 정도를 지닌 주변-자화형 엔코우더를 제작할 수 있는 특징을 지닌다.

Claims

자기 엔코우더에 있어서, 외부 제어계에 연결되어 있고 주변환상의 자화 패턴(M)이 수반되어 있는 회전 스핀들(13)과 상기 회전 스핀들(13)의 회전을 자유자재도록 하기 위한 미세한 튜브형 간격을 가지고 상기 스핀들을 감싸는 성형 수지하우징(11)과, 상기 스핀들 상의 소정 간격으로 있는 자화 패터(M)에 대향하고 있는 사이에 상기 하우징(11)에 부착되는 자기 검출 헤드(14)와, 상기 하우징을 감싸도록 배치되고 회로소자들과 하나의 외부 장치의 연결 단자가 수반되어 있는 인쇄회로기판(20)으로 이루어져 있는 자기 엔코우더.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 회전 스핀들(13)을 수용하는 축 관통 홀에서 원도우 개구가 갖추어져 있으며, 상기 자기 검출 헤드(14)가 상기 윈도우에서 배치되어 있는 자기 엔코우더.
제1항에 있어서, 상기 하우징에는 상기 회전 스핀들(13)상의 자화 패턴(M)에 대응하는 위치에 얇은벽면이 수반되어 있고, 상기 자기 검출 헤드(14)가 상기 얇은 벽면에 대향하는 외부에 부착되는 자기 엔코우더.
제l항에 있이서, 상기 회전 스핀들(13)과 상기 하우징(11)과의 사이의 관련 축 변위를 방지하는 수단을 포함하는 자기 엔코우더.
제4항에 있어서, 상기 방지 수단이 상기 회전 스핀들(13)과 상기 하우징(11)중에서 어느 하나에 형성된 하나의 돌출부와, 상기 회전 스핀들(13)과 상기 하우징(11)중에서 다른 하나에 형성된 관련 홈으로 구성되어 있는 자기 엔코우더.
상기 스핀들이 회전이 자유자재도록 상기 스핀들 근방에 미소한 튜브형 간격을 남기도록 하는 방식으로 수지 성형을 거쳐 주변 자화 패턴을 가지는 스핀들 둘레에 내부 하우징을 형성하는 단계와, 상기 자화검출 헤드가 상기 스핀들상의 소정 간격으로 있는 자화 패턴에 대향하도록 하는 방식으로 자기 검출 헤드를 가지는 인쇄기판을 상기 내부 하우징에 부착하는 단계와, 어셈블리를 형성하기 위하여 회로 소자들과 하나의 연결 단자를, 상기 인쇄기판에 대향하는 외부에 부착하는 단계와, 수지 성형을 거쳐 상기 어셈블리 근방에 외부 하우징을 형성하는 단계와, 상기 단계들로 이루어져 있는 자기 엔코우더의 제조방법.