(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲率を有する磁気媒体と、磁気媒体に対向して配された磁気センサーで、磁気媒体と磁
気センサーは往復摺動相対移動し、磁気媒体から発生する磁界を磁気センサーに設けた磁
気抵抗効果素子で検出する磁気式エンコーダーであって、
磁気センサーは、
少なくとも磁気抵抗効果素子を有する磁気センサー素子と、磁気センサー素子を保持する
磁気センサー保持機構部、および磁気センサー素子より信号を外部に取り出す配線部から
なり、磁気センサー素子は略長方形状であり、
磁気センサー保持機構部は、
磁気媒体と対向するように配され、取り付け台に固定される一対の固定部と、
磁気センサー素子を保持する略長方形のセンサー保持部と、
一対の固定部とセンサー保持部を接続する弾性アーム部からなり、
対向する固定部の辺に形成された各２本の弾性アーム部は、
センサー保持部を略半周してセンサー保持部の連続した異なる辺に各々接続され、
センサー保持部と弾性アーム部は略同一平面内に位置し、
センサー保持部は、磁気センサーが前記磁気媒体と往復摺動相対移動する方向を回転軸と
する回転に対する弾性と、
往復相対移動する方向に垂直で且つ磁気媒体表面に平行な方向を回転軸とする回転に対す
る弾性を有し、
センサー保持部平面に垂直な方向に対し弾性を有することを特徴とする磁気式エンコーダ
ー。
【請求項２】
前記一対の固定部は弾性アーム部に対しある角度で折り曲げられ、更に固定部の両端部
はセンサー保持部と略平行にセンサー保持部側もしくは反対側に折り返されていることを
特徴とする請求項１に記載の磁気式エンコーダー。
【請求項３】
前記一対の固定部と弾性アーム部、センサー保持部が略同一平面内にあることを特徴と
する請求項１に記載の磁気式エンコーダー。
【請求項４】
前記弾性アーム部の稜線は、センサー保持部の稜線と平行および非平行もしくはいずれ
か一方であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項５】
前記弾性アーム部の幅が連続的に変化していることを特徴とする請求項１もしくは４に
記載の磁気式エンコーダー。
【請求項６】
前記センサー保持部および弾性アーム部、固定部は同一の材料および厚みであり、厚み
が５０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
の磁気式エンコーダー。
【請求項７】
前記センサー保持部および弾性アーム部、固定部の材質は非磁性でバネ性を有するステ
ンレスおよび燐青銅、洋白、黄銅もしくは銅合金であることを特徴とする請求項１から６
のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項８】
前記センサー保持部に垂直な方向において、磁気媒体に対し５０ｍＮ以上８００ｍＮ以
下の押し付け荷重を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の磁気式エ
ンコーダー。
【請求項９】
前記磁気センサー素子の前記磁気抵抗効果素子が前記センサー保持部の略中心に位置す
ることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項１０】
固定部保持材の略Ｕ字状の２本のアーム部に固定部を固着し、固定部保持材を取り付け
台に固定したことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項１１】
一対の固定部、前記一対の固定部の中間部に位置するセンサー保持部、前記一対の固定
部と前記センサー保持部とを接続する４本の弾性アーム部とを有するセンサー保持機構部
であって、
前記固定部、前記弾性アーム部及び前記センサー保持部は、同一材料からなると共に、
複数の折り曲げ部を有し、前記一対の固定部は略同一平面上に位置し、前記センサー保持
部は前記固定部と異なる平面上に位置するように形成されており、
前記一対の固定部では、前記固定部から折り曲げ部を経由して延長し、前記センサー保
持部側の一辺にそれぞれ２本の弾性アーム部が接続されており、
前記各弾性アーム部は、前記センサー保持部を略半周して前記センサー保持部の異なる
辺にそれぞれ接続されていることを特徴とするセンサー保持機構部。
【請求項１２】
一対の固定部、前記一対の固定部の中間部に位置するセンサー保持部、前記一対の固定
部と前記センサー保持部とを接続する４本の弾性アーム部とを有するセンサー保持機構部
であって、
前記固定部、前記弾性アーム部及び前記センサー保持部は、同一材料からなると共に、
複数の折り曲げ部を有し、前記一対の固定部と前記弾性アーム部、前記センサー保持部は
略同一平面上に位置するように形成されており、
前記一対の固定部では、前記固定部から折り曲げ部を経由して延長し、前記センサー保持
部側の一辺にそれぞれ２本の弾性アーム部が接続されており、
前記各弾性アーム部は、前記センサー保持部を略半周して前記センサー保持部の異なる辺
にそれぞれ接続されていることを特徴とするセンサー保持機構部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、磁気媒体から出ている磁気を磁気センサーで検出し、可動部材の変位ある
いは速度を得ることができる磁気式エンコーダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可動部材の変位や速度を精密に検出し帰還制御を行う機械装置は多い。一例として、オ
ートフォーカスカメラ用のレンズ鏡筒がある。レンズ鏡筒内には、電動モーターや超音波
モーターで合焦用レンズを進退させるフォーカス機構が設けられている。フォーカス機構
を構成する回転筒の回転変位を検出するには、磁気式エンコーダーが使われている。特許
文献１に、フォーカス機構に用いられている磁気式エンコーダーが開示されており、その
外観斜視図を図１７ａ）に示す。鏡筒１０に沿って設けられた曲率を有する磁気媒体１５
に、磁気センサー５”が押し当てられている。磁気センサー５”は、磁気センサー素子１
と加圧ばね２から構成されている。図１７ａ）を見ても判るように、磁気センサー５”は
磁気媒体対向面の寸法に比べ、厚み方向の寸法は非常に薄くなっている。鏡筒内の限られ
たスペースでは、磁気センサーに薄さが求められるため、薄肉化が難しい光学式エンコー
ダーより磁気式エンコーダーが多用されている。磁気センサー素子１の出力を帰還させ、
モーター１１を駆動し焦点を合わすものである。
【０００３】
高精度に変位検出するため、磁気式エンコーダーには高い分解能が要求される。分解能
は磁気媒体の着磁ピッチで表すこともでき、その着磁ピッチは従来３０〜５０μｍであっ
たのが、１０〜２０μｍさらに１０μｍ以下が求められて来ている。高分解能化を進める
に従い、磁気媒体と磁気センサー素子の間隔であるギャップの影響が大きくなり、ギャッ
プ変動をなくすことが必要となってくる。そのため、磁気媒体と磁気センサー素子を接触
させて摺動させる方式が有利であり、多く採用されている。
【０００４】
本願において、磁気センサーと磁気媒体の位置関係の説明を解りやすくするため、磁気
媒体と磁気センサーが往復摺動相対移動する方向をＸ軸、Ｘ軸と垂直な方向の内、磁気媒
体の曲率中心と交わる方向をＺ軸、他方をＹ軸と定義する。また、磁気センサーを磁気媒
体に押し当てる力が加わる点（加圧点）が、Ｚ軸上に位置するときをＸ軸の原点とし、Ｘ
軸原点からＸ方向への位置ずれをＸオフセットと定義する。更に、磁気センサーの摺動面
と磁気媒体の相対姿勢の説明を解りやすくするため、摺動面がＸ軸を回転軸として回転す
る角度をピッチ角、Ｙ軸を回転軸として回転する角度をロール角とし、摺動面がＸ軸に平
行なとき、ロール角を０度、Ｙ軸に平行なとき、ピッチ角を０度と定義する。
【０００５】
図１７ｂ）に、摺動時の磁気センサーのピッチ角を安定に保つため、組み立て時に磁気
媒体１５に磁気センサー素子１を均一に押し当てる加圧ばね２の構造を示す。磁気センサ
ー素子１はホルダー６に取り付けられ、ホルダー６の背面の揺動中心軸を支点として、ホ
ルダーは加圧ばね２に対し揺動する。揺動することで、加圧ばね２の固定部と磁気媒体間
の距離が変動しても、磁気センサー素子１は、スペーサー７を介して磁気媒体１５と密着
させることができる。磁気センサー素子が磁気媒体の変位方向と略並行する揺動中心をも
って揺動するため、磁気センサー素子と磁気媒体とがスペーサー等を挟んで密着し、磁気
媒体の移動量（すなわち、合焦用レンズ群の進退量）を高精度に検出することができるも
のである。揺動中心が揺動時の支点となり、磁気センサー素子１を磁気媒体１５に押付け
る加圧点８となる。磁気センサー素子１の出力はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ
Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２によって取り出される。
【０００６】
特許文献２に、一枚の板ばねに加圧機能とピッチ角を一定に保つための機能を持たせた
構造が開示されている。図１８ａ）に示す様に、板ばね３１はセンサー保持部２４で磁気
センサー素子１を保持し、第一の腕部２５５と接続部２５６、更に第二の腕部２５７でセ
ンサー保持部２４を支持して、固定部２６が取り付け台２３に固定されている。磁気セン
サー素子１の出力はＦＰＣ１２によって取り出している。図１８ｂ）に示す様に、板ばね
３１の固定部２６と磁気媒体１５間の距離が変動しても、第一の腕部２５５と第二の腕部
２５７は逆向きに撓み、ピッチ角を一定に保つことができる。しかし、より高精度化の要
求が進むにつれ、磁気媒体１５と磁気センサー素子１のＸオフセットとロール角によるギ
ャップ変動が大きな問題となってきた。
【０００７】
特許文献３には、磁気センサー素子１のＸオフセットとロール角よるギャップ変動を低
減する方法が開示されている。図１９に示す様に、磁気センサー素子１の摺動方向の幅ｗ
が、着磁ピッチの２〜１５倍で、０．０４〜０．３ｍｍと非常に狭い磁気センサー素子１
を提案している。磁気媒体１５と接する磁気センサー素子１の摺動方向幅を０．３ｍｍ以
下と小さくすることで、Ｘオフセットやロール角変動によるギャップ変動を減らし、信号
出力振幅の安定化を図っている。
【０００８】
特許文献４には、加圧ばね機能と、ピッチ角とロール角変動に対して追従性をもったジ
ンバルばね機能を、一枚の板ばねに持たせた方法が開示されている。その外観斜視図を図
２０ａ）に示す。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に用いられるもので、方形状の渦巻
き状板ばね３２は、浮動ヘッドスライダ―３３を保持するスライダー保持部２７と固定部
２６と渦巻き状弾性部２５で構成されている。固定部２６の４辺の各辺の略端の部位から
渦巻き状弾性部２５が、スライダー保持部２７を約３／４周してスライダー保持部の辺の
略中間の部位に達している。固定部２６の略端の部位からスライダー保持部２７の略中間
の部位としているのは、渦巻き状弾性部２５の長さを少しでも長くするためである。渦巻
き状弾性部２５を長くする事で、ロール方向とピッチ方向の弾性を下げることができ、磁
気媒体面の微小な凹凸に対し浮動ヘッドスライダー１１の追従性を上げることができる。
しかし、ロール方向とピッチ方向の弾性を下げているため、浮動ヘッドスライダー１１を
磁気媒体１５に押付ける力（荷重）が得られない。また、磁気媒体１５と浮動ヘッドスラ
イダー１１を摺動させながら、記録再生することはトラッキングの精度上できないもので
ある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２０５８０８号  公報
【特許文献２】特開２００３−３４４１０５号  公報
【特許文献３】特開２００６−６４３８１号  公報
【特許文献４】特開昭６３−１４９８８８号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１９に示す特許文献３の様に摺動方向の幅を０．３ｍｍ以下と小さくすることで、Ｘ
オフセットやロール角の変動があっても、ギャップ変動を抑えることはできるが、実装す
る上で次の様な問題が発生している。摺動方向の幅ｗが小さいため、磁気センサー素子１
の摺動方向の両端の稜部１４が磁気媒体１５と接触し易くなるので、稜部１４に曲面を形
成する必要がある。従来の磁気センサー素子は、ウェファー上に素子を形成した後、砥石
でウェファーを切断して得られた。しかし、稜部に曲面形成を行うには磁気センサー素子
単体にしてから行う必要があり、製造コスト低減が難しい。
【００１１】
図１９に示す特許文献３には、磁気センサー素子１の厚みｈ’に関して具体的な数値の
記載はないが、磁気センサー素子１の周囲にＦＰＣ１２が設けられており、ＦＰＣ１２の
厚みより厚くする必要があることからｈ’は少なくとも０．５ｍｍ以上あると推測される
。また、図１９から見ても厚みｈ’は少なくとも摺動方向の幅ｗの数倍はあると見られる
。このような幅ｗより厚みｈ’の厚い素子をサスペンション１３上に、垂直に固着するこ
とが難しいのと、磁気センサー素子１の摺動方向の幅ｗの中央部に加圧点が位置するよう
に固着するのも非常に難しい。加圧点を支点として磁気センサー素子は磁気媒体移動方向
に引き連れられる様に力を受ける。加圧点がずれると磁気センサー素子は傾き易くなり、
センサー素子端部の稜部１４が磁気媒体１５と接触する頻度が更に高くなり、耐摩耗性の
低下を招く。また、摺動面積を小さくしたため、従来通りの磁気センサーを磁気媒体に押
付ける荷重値では、単位面積当りの押付け力が大きくなり過ぎ、耐摩耗性の低下を招く。
そのため、荷重を小さくする必要が出て来るが、荷重を小さくすると衝撃等で外部から磁
気エンコーダーに力が加わった時に、磁気センサー素子１が傾き易くなることも考えられ
る。
【００１２】
図２０に示す特許文献４の様な渦巻き状板ばね３２は、加圧ばね機能とジンバルばね機
能を同時に有しているが、ピッチ方向の弾性とロール方向の弾性を小さくすると、同時に
センサー素子を媒体に押付ける方向の弾性も小さくなる欠点を持っている。そのため、図
２０ａ）のような平らな渦巻き状板ばねでは、磁気エンコーダーの様な磁気センサー素子
を磁気媒体に押し当て摺動させて使用するには、必要な荷重が得られない状況が発生する
。特許文献４では、必要な押し当て荷重を確保するため、図２０ｂ）のように、渦巻き状
板ばね３２と３２’をエンボス状突起部２８と２８’で接触させて、渦巻き状板ばねを撓
ませる構造が提示されている。この構造では、部材数と組み立て工数が増加するため、加
圧ばね機能とジンバルばね機能を一枚の渦巻き状板ばねとした効果が全く相殺されてしま
う。更に、初期状態のピッチ角、ロール角ばらつきを押さえるためには、高い組み立て精
度が必要となり、製造コスト低減も難しい。
【００１３】
本願発明は、磁気センサー素子と磁気媒体間のギャップ変動が小さく、磁気センサー素
子と磁気センサー保持機構部の組立てが容易で、磁気センサー保持機構部の部品点数が少
なく、耐摺動性が高く、衝撃等の外力に対しても安定した磁気エンコーダーを得る。また
、磁気センサー素子にウェファーから砥石で切断した状態で使用できる、安価な磁気エン
コーダーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明の磁気エンコーダーは、曲率を有する磁気媒体と、磁気媒体に対向して配され
た磁気センサーで、磁気媒体と磁気センサーは往復摺動相対移動し、磁気媒体から発生す
る磁界を磁気センサーに設けた磁気抵抗効果素子で検出する磁気式エンコーダーであって
、磁気センサーは、少なくとも磁気抵抗効果素子を有する磁気センサー素子と、磁気セン
サー素子を保持する磁気センサー保持機構部、および磁気センサー素子より信号を外部に
取り出す配線部からなり、磁気センサー素子は略長方形状であり、磁気センサー保持機構
部は、磁気媒体と対向するように配され、取り付け台に固定される一対の固定部と、磁気
センサー素子を保持する略長方形のセンサー保持部と、一対の固定部とセンサー保持部を
接続する弾性アーム部からなり、対向する固定部の辺に形成された各２本の弾性アーム部
は、センサー保持部を略半周してセンサー保持部の連続した異なる辺に各々接続され、セ
ンサー保持部と弾性アーム部は略同一平面内に位置し、センサー保持部は、磁気センサー
が前記磁気媒体と往復摺動相対移動する方向を回転軸とする回転に対する弾性と、往復相
対移動する方向に垂直で且つ磁気媒体表面に平行な方向を回転軸とする回転に対する弾性
を有し、センサー保持部平面に垂直な方向に対し弾性を有することが好ましい。
【００１５】
磁気センサー保持機構部は磁気媒体の移動方向と平行もしくは直交するように取り付け
ることができる。磁気センサー保持機構部を固定部として考えると理解し易い。対になっ
ている固定部の取り付け台に固定する部位を、磁気媒体に平行としても良いし直交する様
にも配することができる。更に言い替えると固定部から出る弾性アーム部の出始めの方向
が、磁気媒体に平行となる様に、もしくは直交となる様にすることができる。平行配置と
直交配置では、弾性アーム部の幅や曲がり方向等を変える必要があり、それぞれ最適な設
計をすることで対応できる。
【００１６】
４本の弾性アーム部は、２辺の固定部と４辺のセンサー保持部を接続する。対となる固
定部の対向する辺の略両端部から弾性アーム部が辺に対し略直角に出て、センサー保持部
の略半周の外側を渦巻くようにし、略直角にセンサー保持部の一辺の端部に接続される。
一方の固定部の辺から出た２本の弾性アーム部は、センサー保持部の連続する辺の各辺の
端部に接続される。弾性アーム部はセンサー保持部の外周を渦巻く様に配するが、渦巻き
方向は時計回り方向でも反時計回り方向でも構わないものである。対の固定部から出る弾
性アーム部の渦巻き方向が同じであることは言うまでも無い。
【００１７】
弾性アーム部は２から３回略９０度に折り曲げられて、固定部とセンサー保持部を接続
しているので、センサー保持部の外周部を略半周つまり略１８０度と表現しているもので
あり、この数値に限定されるものではない。しかし、センサー保持部を１周前後するよう
な巻き回しは、弾性アーム部の弾性が下がるのと形状が複雑になるため、余り好ましいも
のではない。
【００１８】
磁気センサー保持機構部は、センサー保持部を挟むように２つの固定部で、取り付け台
に固定されている。所謂両持ちばねの構造となっており、固定部と磁気媒体のＺ軸方向の
距離が変動しても、センサー保持部は、固定部に対して平行状態を保ちながらＺ軸方向に
上下移動する。よって、片持ちばねの様に固定部と磁気媒体のＺ軸方向の距離が変動する
ことで、ピッチ角が変動することはない。そのため、ギャップ変動を著しく低減できる。
センサー保持部を渦巻き状の弾性アーム部で保持する構造においては、ピッチ角とロール
角の変動に対してギャップ変動を低減することが可能である。よって磁気媒体の位置変動
や磁気センサーの取り付け位置の変動で、ピッチ角やロール角を変動させようとする外力
が働いても、弾性アーム部が弾性変形することによってピッチ角、ロール角を一定に保持
することができ、ギャップ変動を低減することができる。つまり、磁気センサーの幅（Ｘ
軸方向の寸法）を極端に小さくしなくても、ギャップ変動を低減することが可能となる。
【００１９】
また、磁気センサー素子の摺動方向の幅を１ｍｍ以上とすることで、磁気センサー素子
と磁気センサー保持機構部の組み立てが容易となる。磁気センサー素子の摺動方向の幅を
１ｍｍ以上と広くすることで、磁気センサー素子の端部が磁気媒体との接触が防げるため
、磁気センサーの摺動方向の端部を曲率加工する必要がない。つまり、磁気センサー素子
はウェファーから砥石で切断した状態で使用可能となる。これにより、安価な磁気エンコ
ーダーが得られる。
【００２０】
本願発明の磁気エンコーダーは、一対の固定部は弾性アーム部に対しある角度で折り曲
げられ、更に固定部の両端部はセンサー保持部と略平行にセンサー保持部側もしくは反対
側に折り返されていることが好ましい。
【００２１】
固定部の弾性アーム部接続側は９０度以上の角度で折り曲げる。折り曲げ角度を９０度
以上とることで、折り曲げ金型からの取り出しが容易となるし、折り曲げ部に亀裂が入る
危険性を下げることができる。固定部の弾性アーム部と接続しない側は、センサー保持部
側もしくは反対側に、センサー保持部と略平行になる様に折り返すことが良い。センサー
保持部と略平行になる様に折り返すことで、磁気センサー素子の取り付けや固定部を取り
付け台に取り付ける作業が容易になる。折り曲げ金型が少々複雑になるが、センサー保持
部側に折り曲げることで、磁気センサー保持機構部の小型化が図れる。
【００２２】
本願発明の磁気エンコーダーは、一対の固定部と弾性アーム部、センサー保持部が略同
一平面内にあることが好ましい。
【００２３】
固定部及び固定部と固定部保持材を繋ぐ接合部材と磁気媒体が、接触することのない間
隔が得られるのであれば、固定部と弾性アーム部、センサー保持部を略同一面になる様に
配置することができる。固定部に曲げ加工を施さないので、磁気センサー保持機構部の製
造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
本願発明の磁気エンコーダーは、弾性アーム部の稜線は、センサー保持部の稜線と平行
および非平行もしくはいずれか一方であることが好ましい。
【００２５】
弾性アーム部はセンサー保持部と平行に配置される必要はなく、斜めの部分や曲線部分
を有していても良いものである。また、センサー保持部の一辺と並行している弾性アーム
部の一部が平行で他の部分が一定の角度を持って斜めになっていても良いものである。そ
のため、弾性アーム部間の隙間は一定の間隔ではなく、部位によって異なっていても良い
。
【００２６】
本願発明の磁気エンコーダーは、弾性アーム部の幅が連続的に変化していることが好ま
しい。
【００２７】
固定部からセンサー保持部至る間の弾性アーム部の幅は一定である必要はなく、部分的
に異なっても良いが、連続的に幅が変化していることが好ましい。階段状の断続的な形状
では、変化部分に応力集中が起こりばねとしての動きがスムーズでなくなるばかりでなく
、亀裂が生じる危険性がある。
【００２８】
本願発明の磁気エンコーダーは、センサー保持部および弾性アーム部、固定部は同一の
材料および厚みであり、厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
センサー保持部および弾性アーム部、固定部の磁気センサー保持機構部は一体で作るこ
とが好ましい。各々を個別に作製して溶接や接着剤で組合せて磁気センサー保持機構部を
作った場合、製造コストが高いだけでなくばねとしての機能が得難いことは、容易に理解
できることである。磁気センサー保持機構部は１枚の金属板をエッチングや打抜きプレス
で平面形状を作製し使用する事ができる。更に、成形機で固定部を曲げ加工して使用する
事もできる。用いる金属材質により、必要な厚みは異なってくるが、ロール方向やピッチ
方向、磁気媒体に押付ける方向の弾性から、５０μｍから２００μｍの金属板を使用する
ことが好ましい。
【００３０】
本願発明の磁気エンコーダーは、センサー保持部および弾性アーム、固定部の材質は非
磁性でバネ性を有する、ステンレスおよび燐青銅、洋白、黄銅もしくは銅合金であること
が好ましい。
【００３１】
磁気媒体からの磁界を乱さないためにも、磁気センサー保持機構部は非磁性材であるこ
とが好ましい。ばね性を有する非磁性金属で、化学エッチングができる材質であることが
良い。弾性アーム部の複雑な形状を打抜きプレスで加工するには、プレス金型の価格が高
いことと形状修正が容易ではないので、化学エッチングできる材質を選ぶことが良い。化
学エッチングが容易で折り曲げ加工ができる非磁性ステンレス（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ）や燐
青銅材（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ）、洋白（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ）、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ）が好ましい
。洋白は洋銀と称されることもある銅系合金である。
【００３２】
本願発明の磁気エンコーダーは、センサー保持部に垂直な方向において、磁気媒体に対
し５０ｍＮ以上８００ｍＮ以下の押し付け荷重を有することが好ましい。
【００３３】
センサー保持部の平面に垂直な方向において、磁気媒体に対し５０ｍＮ（５ｇｆ）以上
８００ｍＮ（８２ｇｆ）以下の押し付け荷重を与えることが好ましい。５０ｍＮ未満では
、磁気媒体への磁気センサー素子の押付け荷重力が小さ過ぎるため、摺動時に磁気センサ
ー素子面が磁気媒体面から離れ、出力電圧が変動する問題が発生する。これは、磁気媒体
の表面の僅かなうねりや凸部での飛び跳ね、外力による離れ等で起こる。８００ｍＮを超
えると磁気センサー素子の飛び跳ねや、外力による離れは押させることできるが、耐磨耗
性の問題が発生する。プラスチックフィルム上に磁性体をコーティングした磁気媒体では
、荷重を上げると磁気媒体表面が変形し磁気センサー素子の幅が小さい場合、磁気センサ
ー素子の摺動方向側の端部（稜部）で、磁性体を削る現象が起こり、耐摩耗性が急激に悪
化する。
【００３４】
磁気媒体表面が変形する荷重値は次のようにして求めることができる。曲率半径２５ｍ
ｍの磁気媒体表面に透明ガラス板を押し当て、透明ガラスと磁気媒体の接触幅が０．５ｍ
ｍになる荷重を求める。接触幅が０．５ｍｍで、磁気媒体表面が変形したとした。磁気媒
体の幅方向は３ｍｍとした。また、磁気媒体の表面は平均面粗さＲａで約１μｍである。
磁気媒体のプラスチックフィルムはＰＥＴで２００μｍ厚、磁性体は平均粒径１μｍから
１０μｍのストロンチュームフェライト粉末を、３０μｍ厚に塗布したものである。変形
が始まる荷重は１１３６ｍＮ（１１６ｇｆ）であり、接触している面積から磁気媒体が変
形を起こす単位当たりの荷重は、７５７ｍＮ／ｍｍ２である。安全率を考え押し当て荷重
は８００ｍＮ（８２ｇｆ）以下とし、約５３０ｍＮ／ｍｍ２以下とすることが好ましい。
単位当たりの荷重値を５３０ｍＮ／ｍｍ２以下とすることで、磁気センサー素子による磁
気媒体表面の変形が起こらないため、磁気センサー素子の幅を小さくしても、磁気センサ
ー素子の摺動方向側の稜部で磁気媒体表面を削ることはない。言い換えると、単位当たり
の荷重値を５３０ｍＮ／ｍｍ２とした場合、磁気センサー素子の摺動方向の幅は０．５ｍ
ｍ以上とする必要がある。
【００３５】
本願発明の磁気エンコーダーは、磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子がセンサー保持
部の略中心に位置することが好ましい。
【００３６】
センサー保持部の略中心部が、磁気媒体に押し付け荷重を与える荷重点になる。この荷
重点に磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子を配することで、磁気媒体との相対的な往復
移動に対し、移動方向による磁気センサー素子の出力の差を最小限にすることができる。
【００３７】
本願発明の磁気エンコーダーは、固定部保持材の略Ｕ字状の２本のアーム部に磁気セン
サー保持機構部の固定部を固着し、固定部保持材を取り付け台に固定することが好ましい
。
【００３８】
固定部保持材の略Ｕ字状の２本のアーム部に固定部を、溶接やねじ、樹脂を用いて固着
する。固定部保持材の略Ｕ字状の２本のアーム部は、磁気媒体と磁気センサー素子の摺動
により発生する変位力に対しては、完全に剛体として働くだけの板厚や板幅を有している
ことが必要である。略Ｕ字の底部分に張り出し部を設け、張り出し部と取り付け台をねじ
止めや樹脂接着することで、磁気センサーを固定することができる。張り出し部の形状を
変える事で、取り付け台の位置に囚われず磁気センサー保持機構部を固定することができ
る。
【００３９】
本願発明のセンサー保持機構部は、一対の固定部、前記一対の固定部の中間部に位置す
るセンサー保持部、前記一対の固定部と前記センサー保持部とを接続する４本の弾性アー
ム部とを有するセンサー保持機構部であって、前記固定部、前記弾性アーム部及び前記セ
ンサー保持部は、同一材料からなると共に、複数の折り曲げ部を有し、前記一対の固定部
は略同一平面上に位置し、前記センサー保持部は前記固定部と異なる平面上に位置するよ
うに形成されており、前記一対の固定部では、前記固定部から折り曲げ部を経由して延長
し、前記センサー保持部側の一辺にそれぞれ２本の弾性アーム部が接続されており、前記
各弾性アーム部は、前記センサー保持部を略半周して前記センサー保持部の異なる辺にそ
れぞれ接続されていることが好ましい。
【００４０】
本願発明のセンサー保持機構部は、一対の固定部、前記一対の固定部の中間部に位置す
るセンサー保持部、前記一対の固定部と前記センサー保持部とを接続する４本の弾性アー
ム部とを有するセンサー保持機構部であって、前記固定部、前記弾性アーム部及び前記セ
ンサー保持部は、同一材料からなると共に、複数の折り曲げ部を有し、前記一対の固定部
と前記弾性アーム部、前記センサー保持部は略同一平面上に位置するように形成されてお
り、前記一対の固定部では、前記固定部から折り曲げ部を経由して延長し、前記センサー
保持部側の一辺にそれぞれ２本の弾性アーム部が接続されており、前記各弾性アーム部は
、前記センサー保持部を略半周して前記センサー保持部の異なる辺にそれぞれ接続されて
いることが好ましい。
【発明の効果】
【００４１】
本願発明によれば、磁気媒体の位置変動や磁気センサーの取り付け位置変動等により、
ピッチ角とロール角が変動しても、その変動を最小限に抑えることによってギャップ変動
が小さく、磁気センサー素子と加圧ばねの組み立てが容易で、耐摺動性が高く、衝撃等の
外力に対しても安定した磁気エンコーダーを得ることができた。また、磁気センサー素子
はウェファーから砥石で切断した状態で使用でき、安価な磁気エンコーダーを得ることが
できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下本願発明を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。説明を判り易く
するため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
【実施例１】
【００４３】
図１に、本実施例の磁気センサーの分解斜視図を示す。磁気センサー５は磁気センサー
保持機構部１７のセンサー保持部２４に、磁気抵抗効果素子２０を有する磁気センサー素
子１が樹脂（図示せず）で固着されている。磁気抵抗効果素子２０はセンサー保持部２４
の略中心に位置している。磁気センサー保持機構部１７の加圧点８はセンサー保持部２４
の中心部とみなすことができるため、磁気抵抗効果素子２０は真上から加圧されているも
のである。磁気センサー保持機構部１７は、固定部２６に形成した孔２１を用いて取り付
け台２３にねじ２２でねじ止め固定した。磁気センサー保持機構部１７を取り付け台２３
に固定することで、磁気媒体１５に磁気センサー素子１を所定の位置に所定の荷重で押付
けるものである。磁気センサー素子の電気信号を外部に取り出すのに、ＦＰＣ１２を用い
た。
【００４４】
磁気センサー保持機構部１７は７５μｍ厚の非磁性ステンレスＳＵＳ３０４で、化学エ
ッチングと折り曲げ装置を用いて製作した。磁気センサー素子１は、１．１ｍｍの板厚の
ガラスウェファー上に、フォトリソ技術と真空製膜技術、エッチング技術を用い磁気抵抗
効果素子２０と配線を形成した。磁気抵抗効果素子２０上には約３μｍ厚でアルミナ膜を
形成した。磁気抵抗効果素子等の形成が終了したガラスウェファーを、ダイヤモンド砥石
で幅ｗ２．０ｍｍ長さ４．１ｍｍに切断し、磁気センサー素子１を得た。磁気抵抗効果素
子や配線、磁気抵抗効果素子上のアルミナ膜の厚みは、各々数μｍであるので無視し、ガ
ラスウェファー厚＝磁気センサー素子厚＝ｈ’としている。磁気抵抗効果素子２０上のア
ルミナ膜厚が、磁気抵抗効果素子２０と磁気媒体１５の表面とのギャップとなっている。
磁気センサー素子１の配線とＦＰＣ１２は無鉛はんだで接合した。
【００４５】
磁気媒体１５は、テープ状のプラスチックフィルム上に磁性体をコーティングしたもの
を、所定の曲率を有する非磁性面に接着剤で固着して作製した。磁気媒体の摺動方向の幅
Ｗｂは３ｍｍ、磁気媒体表面の曲率半径は２７．５ｍｍである。
【００４６】
図２ａ）は、本実施例の磁気センサーを磁気媒体側から見た図であり、図２ｂ）と図２
ｃ）は側面図である。磁気センサー保持機構部１７は、磁気センサー素子１を保持するセ
ンサー保持部２４と４本の弾性アーム部３０と２つの固定部２６で構成している。また、
固定部２６は取り付け台２３に固定するスペースを確保するため、２ヶ所折り曲げて段差
ｈを形成した。４本の弾性アーム部３０１から３０４は、センサー保持部の各辺の端部位
置と接合し、センサー保持部の中心を回転中心としてセンサー保持部を約半周取り囲むよ
うに形成し、固定部２６の両端部の位置に接合している。また、弾性アーム部３０１と３
０３、３０２と３０４はセンサー保持部を中心に点対称に形成した。磁気センサー保持機
構部１７の板厚は７５μｍとし、弾性アーム部巻き幅の寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は夫
々８．２５ｍｍ、６．８５ｍｍ、８．２５ｍｍ、６．４０ｍｍとした。また、弾性アーム
部の幅は、基本寸法を０．７５ｍｍとし、部分的に応力集中を緩和するため変更している
。得られたばね特性は、ピッチ方向の弾性が２６．８（ｍＮ・ｍｍ／度）、ロール方向の
弾性が３２．２（ｍＮ・ｍｍ／度）、Ｚ軸方向の弾性が１３７．２（ｍＮ／ｍｍ）である
。図２ｃ）は、磁気媒体１５に磁気センサー素子１を押し当てて、弾性アーム部３０を押
込み高さｔ分撓ませた状態である。
【実施例２】
【００４７】
図３に、第二の実施例の磁気センサーの分解斜視図を示す。第一の実施例と磁気センサ
ーの磁気センサー保持機構部が異なっている。磁気センサー保持機構部１７’の一対の固
定部と弾性アーム部、センサー保持部が略同一平面内にある。磁気センサー５’は磁気セ
ンサー保持機構部１７’のセンサー保持部２４に、磁気抵抗効果素子２０を有する磁気セ
ンサー素子１が樹脂（図示せず）で固着されている。磁気抵抗効果素子２０はセンサー保
持部２４の略中心に位置している。磁気センサー保持機構部１７の加圧点８はセンサー保
持部２４の中心部とみなすことができるため、磁気抵抗効果素子２０は真上から加圧され
ているものである。磁気センサー保持機構部１７は、固定部２６に形成した孔２１を用い
て取り付け台２３にねじ２２でねじ止め固定した。ねじ２２は磁気媒体１５側から取り付
けた。磁気センサー保持機構部１７を取り付け台２３に固定することで、磁気媒体１５に
磁気センサー素子１を所定の位置に所定の荷重で押付けるものである。磁気センサー素子
の電気信号を外部に取り出すのに、ＦＰＣ１２を用いた。
【００４８】
図４ａ）は、本実施例の磁気センサーを磁気媒体側から見た図であり、図４ｂ）と図４
ｃ）は側面図である。磁気センサー保持機構部１７’は、磁気センサー素子１を保持する
センサー保持部２４と４本の弾性アーム部３０と２つの固定部２６で構成している。４本
の弾性アーム部３０１から３０４は、センサー保持部の各辺の端部位置と接合し、センサ
ー保持部の中心を回転中心としてセンサー保持部を約半周取り囲むように形成し、固定部
２６の両端部の位置に接合している。固定部の折り曲げを行っていない点が実施例１と異
なるだけで、磁気センサー保持機構部の形状と厚み、材質は同じであり、得られたばね特
性も同じである。図４ｃ）は、磁気媒体１５に磁気センサー素子１を押し当てて、弾性ア
ーム部３０を押込み高さｔ分撓ませた状態である。
【実施例３】
【００４９】
図５に、磁気センサー素子の押し込み高さｔと得られる加圧力である荷重Ｆと、往復摺
動相対移動させたときの磁気センサーの出力電圧変動率との関係を示す。押し込み高さｔ
は、磁気センサーの固定部２６を磁気媒体１５に対しＺ軸方向に移動させたとき、磁気セ
ンサー素子１と磁気媒体１５が接触する位置を原点とし、そこから押し込んだ距離をｔと
定義した。ｔは０ｍｍから磁気センサー素子厚ｈ’の１．１ｍｍまで調整可能である。ま
た、出力電圧変動率は１往復内での出力電圧の最大値と最小値の差を平均値で割った値で
定義した。押し込み高さｔが０ｍｍから０．２ｍｍの範囲では、荷重が３０ｍＮ以下であ
り、ギャップを安定させるには荷重値が不足しており、出力電圧変動率が大きいため、磁
気エンコーダーとして正確な変位検出ができない。押し込み高さｔが０．２ｍｍ以上で出
力電圧変動率が低減するが、余裕を考慮すると、押し込み高さは０．４ｍｍ以上（荷重５
０ｍＮ以上）であることが好ましい。押し込み高さｔが１．１ｍｍで出力電圧変動率が悪
化するのは、弾性アーム部３０の一部が磁気媒体１５と接触し始めるからである。往復摺
動移動中の高さ変動を考慮して、０．６ｍｍから０．９ｍｍの範囲内で設定するのが好ま
しいと言える。押し込み高さｔを０．６ｍｍから０．９ｍｍとすることで、荷重８０ｍＮ
から１２０ｍＮと必要な５０ｍＮ以上８００ｍＮ以下の範囲に入れることができた。また
、出力電圧変動率も約３％と小さくて安定した値が得られた。
【実施例４】
【００５０】
図６に、磁気センサー素子の押し込み高さｔと磁気センサーの出力電圧の関係を示す。
磁気センサーの出力電圧は、０．７ｍｍの押し込み高さの時の出力電圧を１とした規格化
出力を示している。出力電圧は、実施例２の出力電圧変動が安定する押し込み高さ０．２
ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲において、出力電圧が略一定な値を示している。これは、押し込
み高さｔを変化させてもピッチ角の変動が小さく、出力電圧に影響を与えないためと考え
られる。言い換えると、押し込み高さｔの公差を緩くできるもので、組立て作業効率向上
と部品費等の低減が可能となるものである。
【実施例５】
【００５１】
前述した実施例の結果を、磁気センサー素子１と磁気媒体間の距離である、ギャップを
用いて検証する。まず、ギャップと磁気センサー出力電圧とジッターの関係を、図７に示
す。磁気媒体１５と磁気センサー素子１との間に、スペーサーを挟んで測定したものであ
る。実装時は、磁気媒体１５と磁気センサー素子１は所定のギャップで組立てているが、
磁気媒体と磁気センサー素子が相対的に移動すると、磁気媒体の動きに連れて磁気センサ
ー素子のピッチ角とロール角が変動することで、ギャップも変化する。磁気センサー出力
電圧は、ギャップが０μｍの時の出力電圧を１とした規格化出力を示している。また、ジ
ッターは、出力信号ピッチと磁気媒体の着磁ピッチの差を着磁ピッチで割った値である。
ギャップが増加すると、磁気媒体からの漏れ磁界強度が低下するため、出力は徐々に低下
する。ジッターはあるギャップまでは一定であるが、それ以上のギャップになると急激に
悪化する。往復摺動移動中は、微小なギャップ変動により、出力電圧も微妙に変動してい
る。出力電圧がある程度大きければ、出力電圧変動はジッターに影響しないが、出力電圧
が小さくなり過ぎると、出力電圧変動がジッターに大きく影響する。ギャップが０μｍか
ら２０μｍまでは、出力は漸次低下するも、ジッターの約２％と一定である。この結果か
ら、磁気センサー素子のピッチ角とロール角変動によるギャップの許容変化量は２０μｍ
までと言える。
【００５２】
図８に、磁気センサー素子と磁気媒体のＸ軸方向の側面図を示し、ピッチ角とギャップ
の関係について説明する。磁気センサー素子１は磁気媒体１５と接触し、磁気センサー保
持機構部１７のセンサー保持部２４の略中心点の加圧点８から荷重Ｆで加圧されている。
磁気センサー素子１は磁気媒体１５の全幅Ｗｂに渡って接触する位置関係にあり、加圧点
８は磁気媒体１５の幅の中央のＷｂ／２に位置している。磁気センサー保持機構部１７の
ピッチ方向の弾性をＫｐとし、磁気センサーが磁気媒体と接触していないときのピッチ角
をΘｐと定義する。また、磁気センサー素子が荷重Ｆで押し込まれた状態でのピッチ角を
Θｐ’、磁気媒体１５の幅をＷｂとすると、荷重Ｆによるモーメントと磁気センサー保持
機構部１７のピッチ方向の弾性によるモーメントは以下のように求めることができる。
荷重Ｆによるモーメント：Ｆ×Ｗｂ／２
ピッチ方向の弾性によるモーメント：Ｋｐ×（Θｐ−Θｐ’）
荷重Ｆによるモーメントとピッチ方向の弾性によるモーメントは、ピッチ角Θｐ’の状態
でつりあうので、
Ｆ×Ｗｂ／２＝Ｋｐ（Θｐ−Θｐ’）
となる。但し、荷重Ｆによるモーメントがピッチ方向の弾性によるモーメントの最大値Ｋ
ｐ×Θｐより大きい場合は、ピッチ角Θｐ’は０度に保たれた状態となる。よってピッチ
角Θｐ’は次のように求めることができる。
Ｋｐ×Θｐ≦Ｆ×Ｗｂ／２の場合、
Θｐ’＝０
Ｋｐ×Θｐ＞Ｆ×Ｗｂ／２の場合、
Θｐ’＝Θｐ−Ｆ×Ｗｂ／２／Ｋｐ
また、そのときの磁気抵抗効果素子２０近傍のギャップｇは、
ｇ＝Ｗｂ／２×ｔａｎ（Θｐ’）
で求めることができる。
【００５３】
図９に、ピッチ角Θｐとギャップの関係を示す。尚、本実施例では、荷重Ｆが１１７ｍ
Ｎ、ピッチ方向の弾性は２６．８（ｍＮ・ｍｍ／度）である。また、磁気媒体１５の幅Ｗ
ｂは３ｍｍである。図９において、ピッチ角Θｐが７度でもギャップは約１２μｍで、許
容変化量の２０μｍ以下でありジッターに影響を与えない。ピッチ角変動の要因は、板ば
ね２の固定部２６の平面とセンサー保持部２４の平面の平行度ばらつき、磁気センサー素
子１の板ばね２への固着時の平行度ばらつき、磁気センサーの取り付け台２３への組み立
てばらつき、磁気センサーと磁気媒体１５の往復摺動時のピッチ角変動がある。
【００５４】
実施例で製作した磁気センサー保持機構部１７の固定部２６の折り返し面とセンサー保
持部２４の平行度は±０．５度、磁気センサー素子１をセンサー保持部２４に固着する時
の平行度は±１．０度と実測値から求められた。また、固定部２６を取り付け台２３に取
り付ける時に生じるピッチ角変動を±１．０度、摺動動作時のピッチ角変動を±１．０度
と見積もっても、変動する可能性のあるピッチ角Θｐの最大値は±３．５度となる。ピッ
チ角変動でギャップ変動は発生するが磁気センサー保持機構で吸収するので、実装上では
ギャップ変動は殆んど無くすことができる。
【００５５】
図１０に磁気センサーと磁気媒体１５のＹ軸方向の側面図を示し、Ｘオフセットとロール角と荷重Ｆによるモーメント、摩擦によるモーメント、磁気センサー保持機構部１７のロール方向の弾性によるモーメントについて説明する。磁気センサー素子１と磁気媒体１５は接触し、磁気センサー素子はＸｏだけＸ方向にオフセット（以降、Ｘオフセットと言う）させた状態であり、加圧点８は磁気媒体中心よりＸｏずれた点で、荷重Ｆで加圧している。磁気媒体１５は、時計回りに回転しており、そのときの磁気センサー素子１と磁気媒体１５間の動摩擦係数をμとする。磁気センサー素子が磁気媒体と接触していないときのロール角度をΘｒと定義し、磁気センサー素子が荷重Ｆで押し込まれ磁気媒体の回転でＸオフセットＸｏが生じた状態でのロール角をΘｒ’とする。磁気センサー保持機構部１７のロール方向の弾性をＫｒ、磁気媒体１５の曲率半径をｒ、磁気センサー素子１の厚みをｈ’、磁気センサー保持機構部１７の板厚をｈｂとする。荷重Ｆによるモーメント、摩擦によるモーメント、更に磁気センサー保持機構部１７のロール方向の弾性によるモーメントとロール角Θｒ’の間には、次の式が成り立つ。
Ｆ×［Ｘｏ＋ｒ×sin（Θｒ’）］＝μ×Ｆ×（ｈ’＋ｈｂ）+Ｋｒ×（Θｒ−Θｒ’）
荷重Ｆによるモーメント：Ｆ×［Ｘｏ＋ｒ×sin（Θｒ’）］
摩擦によるモーメント：μ×Ｆ×（ｈ’＋ｈｂ）
板ばねのロール方向の弾性によるモーメント：Ｋｒ×（Θｒ−Θｒ’）
【００５６】
図１１に、ロール角がΘｒ’の時のギャップｇと磁気センサー素子１の幅Ｗの中心から
磁気センサー素子と磁気媒体１５が接触している箇所までの距離Ｘｏ’の関係について示
す。尚、実際には、磁気センサーのロールの回転中心は加圧点８である。しかし、磁気抵
抗効果素子２０の中央を中心に回転すると見做しても、ギャップの計算結果に殆ど影響す
ることは無く、計算式が簡略化できるため、磁気抵抗効果素子２０を中心に回転するもの
として説明する。ギャップｇは、磁気抵抗効果素子２０の表面から、Ｘオフセットがない
状態での中心線上の素子表面までの高さｇ１と、中心線上の素子表面から、接触箇所まで
の高さｇ２と接触箇所からＸｏだけＸオフセットさせたときの磁気媒体１５の表面までの
高さｇ３の合計で求めることができる。計算式は以下の通りである。
ｇ１＝Ｘｏ×ｔａｎΘｒ’
ｇ２＝ｒ×ｔａｎΘｒ’×ｓｉｎΘｒ’
ｇ３＝ｒ×ｃｏｓΘｒ’−（ｒ２−Ｘｏ２）１／２
ｇ＝Ｘｏ×ｔａｎΘｒ’＋ｒ×ｔａｎΘｒ’×ｓｉｎΘｒ’
＋ｒ×ｃｏｓΘｒ’−（ｒ２−Ｘｏ２）１／２
また、磁気センサー素子１の幅Ｗの中心から、磁気センサー素子１と磁気媒体１５が接触
している箇所までの距離をＸｏ’とすると、Ｘｏ’は、
Ｘｏ’＝ｒ×ｔａｎ（Θｒ’）＋Ｘｏ／ｃｏｓ（Θｒ’）
で求めることができる。
【００５７】
図１２ａ）に、本実施例におけるＸオフセットＸｏとギャップの関係、図１２ｂ）に、
ＸオフセットＸｏと磁気センサー素子の幅中心から接触点までの距離Ｘｏ’の関係を示す
。本実施例では、荷重Ｆを１１７ｍＮとし、ロール方向の弾性Ｋｒは３２．３８（ｍＮ・
ｍｍ／度）、磁気センサー素子厚ｈ’は１．１ｍｍ、幅Ｗは２ｍｍである。磁気センサー
素子１の素子厚１．１ｍｍ、素子幅２ｍｍと平板形状であるので、磁気センサー保持機構
部１７のセンサー保持部２４に容易に接着組み立てができる寸法である。動摩擦係数μは
０．１であった。図１２の符号ａ〜ｅはロール角Θｒが各々０、−１、−２、−３、−４
度の値である。
【００５８】
図１２ａ）で、符号ｅのロール角Θｒが−４度、Ｘオフセットが０．５ｍｍでも、ギャ
ップは約１６．６μｍとギャップの許容変化量の２０μｍ以下に収まっている。ロール角
変動の要因とばらつきを含めた変動量は、磁気センサー保持機構部１７の固定部２６の折
り返し面とセンサー保持部２４平面の平行度は±０．５度、磁気センサー素子１をセンサ
ー保持部２４に固着する時の平行度は±１．０度と実測値から求められた。磁気センサー
保持機構部１７を取りの付け台２３に組み立て時の平行度を±１．０度、磁気センサー素
子１と磁気媒体１５の往復摺動時のロール角変動を±１．０度と見積もっても、変動する
可能性のあるロール角Θｒの最大値は±３．５度であり、ギャップの変動は殆ど無いと言
える。一方、Ｘオフセットは主に磁気センサー保持機構部１７を取り付け台２３に組み立
て時に発生するが、治具を用いれば±０．５ｍｍの精度で組み立てることに支障はない。
以上説明した様に、本願発明の磁気エンコーダーは、磁気センサー素子と磁気媒体が往復
摺動してもピッチ角とロール角の変動と、それによるギャップ量の変動も小さく、磁気エ
ンコーダーとしての特性が充分得られることが検証できた。
【００５９】
磁気センサー素子１の幅中心から磁気センサー素子１と磁気媒体１５の接触点までの距
離Ｘｏ’が、磁気センサー素子幅Ｗの１／２以下であれば、磁気センサー素子１の端部の
稜部１４が磁気媒体１５と接触することはない。つまり、磁気センサー素子の両端の稜部
１４に面取り等の加工をしなくても、良好な耐摺動性を得ることができるものである。図
１２ｂ）において、符号ｅのロール角Θｒが−４度、Ｘオフセットが０．５ｍｍであって
も、磁気センサー素子１の幅Ｗ中心から磁気センサー素子１と磁気媒体１５の接触点まで
の距離Ｘｏ’は−０．９６ｍｍで、磁気センサー素子１の幅Ｗの１／２の１．０ｍｍを超
えていない。このことから、本実施例において、磁気センサー素子１をウェファーからダ
イヤモンド砥石で切断した状態で使用した状態で、Ｘオフセットとロール角の変動があっ
たとしても、磁気センサー素子の稜部１４は磁気媒体と接触しないため、良好な耐摺動性
を得ることができることが検証できた。
【実施例６】
【００６０】
図１３に磁気センサー保持機構部１７の他の実施形態を示す。図１３ａ）は、実施例１
の図１の固定部の折り曲げ位置３６を変えたものであり、固定部２６の一部をセンサー保
持部２４と同一面としている。図１３ｂ）は、弾性アーム部３０の形状を変えたもので、
磁気媒体の移動方向と直交する領域の弾性アーム部３０５は直線形状であるが、平行する
領域の弾性アーム部３０６は弾性アーム部の略中間位置部がセンサー保持部２４と反対方
向に曲率を有している。曲率の頂点部は固定部２６の端部より外側に位置させている。図
１３ｃ）は、固定部２６側からセンサー保持部２４に向かうにつれ弾性アーム部３０の幅
が細くなっているものである。図１３ｄ）は、弾性アーム部３０の一部を曲げて弾性アー
ム部の長さを長くした構造である。寸法関係の詳細は省略するが、何れの磁気センサー保
持機構部も実施例１と同じ様に所望する特性を得ることができた。
【実施例７】
【００６１】
図１４に固定部保持材を有する磁気センサーの分解斜視図を示す。固定部保持材３８の
略Ｕ字型の２本のアーム３９で磁気センサー保持機構部１７の固定部２６を支える様にし
ている。固定部２６とアーム３９はレーザー溶接を行った。固定部保持材３８の略Ｕ字型
の底の部分には張り出し部４０をアーム３９と平行になる様に形成した。張り出し部４０
には取り付け台２３（図示せず）に磁気センサー保持機構部１７を固定する孔２１を２個
設けた。実施例１とは異なり板厚の薄い固定部２６をねじ止めしないので、ねじ止め作業
に熟練度が必要で無くなった。また、磁気センサーの取扱いも容易となった。
【００６２】
図１５に固定部保持材３８の他の実施形態を示す。図１５ａ）と図１５ｂ）は実施例８
の張り出し部４０の形成位置を変えたもので、図１５ａ）の固定部保持材３８は略Ｕ字型
、図１５ｂ）は略Ｆ字型となっている。図１５ｃ）から図１５ｅ）は磁気センサー保持機
構部１７の固定部２６をセンサー保持部２４側に折り返した構造である。固定部２６の端
部をセンサー保持部２４側に折り返すことで、磁気センサー保持機構部１７の外寸を小さ
くすることができた。図１５ｃ）と図１５ｄ）は、固定部保持材３８で磁気センサー保持
機構部１７を吊り下げる様に固着している。図１５ｅ）は固定部の折り返し部と弾性アー
ム部３０の間に固定部保持材３８のアーム３９を差込み、アームを固定部２６に引っ掛け
る様に固着している。
【実施例８】
【００６３】
図１６に磁気媒体の回転方向と保持機構部の固定部を略平行とした磁気センサーを示す
。実施例１の磁気センサー保持機構部１７を９０度回転させた構造である。弾性アーム部
の形状設計を変える事で、固定部２６を９０度回転させても磁気センサー保持機構部とし
ての性能が得られる。固定部保持材３８を併用することで、磁気センサーの取り付け部位
の選択性を広げることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本願発明の実施例１の磁気センサーの分解斜視図である。
【図２】本願発明の実施例１の磁気センサーの平面図と側面図である。
【図３】本願発明の実施例２の磁気センサーの分解斜視図である。
【図４】本願発明の実施例２の磁気センサーの平面図と側面図である。
【図５】本願発明の実施例３の押し込み高さと出力電圧変動、荷重との関係を示す図である。
【図６】本願発明の実施例４の押し込み高さと規格化出力との関係を示す図である。
【図７】本願発明の実施例５のギャップと規格化出力、ジッターの関係を示す図である。
【図８】本願発明の実施例５の磁気センサーと磁気媒体のＸ軸方向の側面図である。
【図９】本願発明の実施例５のピッチ角とギャップとの関係を示す図である。
【図１０】本願発明の実施例５の磁気センサーと磁気媒体のＹ軸方向の側面図である。
【図１１】本願発明の実施例５の磁気センサーと磁気媒体のＹ軸方向の側面図である。
【図１２】本願発明の実施例５のＸオフセットとギャップの関係等を説明する図である。
【図１３】本願発明の実施例６の磁気センサー保持機構部の他の実施形態を示す図である。
【図１４】本願発明の実施例７の固定部保持材を有する磁気センサーの分解斜視図である。
【図１５】本願発明の実施例７の固定部保持材の他の実施形態を示す図である。
【図１６】本願発明の実施例８の磁気センサーの他の実施形態を示す図である。
【図１７】従来例のオートフォーカスカメラ用のレンズ鏡筒と磁気センサーの図である。
【図１８】従来例のピッチ角変動を低減する磁気センサーの図である。
【図１９】従来例の摺動方向位置ずれを低減する磁気センサーの図である。
【図２０】従来例の加圧機能とジンバルばね機能を１枚の板ばねに持たせた浮動型磁気ヘッドの図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  磁気センサー素子、
２  加圧ばね、
５，５’，５”  磁気センサー、
６  ホルダー、
７  スペーサー、
８  加圧点、
１０  鏡筒、
１１  モーター、
１２  ＦＰＣ、
１３  サスペンション、
１４  稜部、
１５  磁気媒体、
１７，１７’  磁気センサー保持機構部、
２０  磁気抵抗効果素子、
２１  孔、
２２  ねじ、
２３  取り付け台、
２４  センサー保持部、
２５  渦巻き状弾性部、
２６  固定部、
２７  スライダー保持部、
２８  エンボス突起、
３０  弾性アーム部、
３１  板ばね、３２  渦巻き状板ばね、
３３  浮動ヘッドスライダー、
３６  折り曲げ位置、
３８  固定部保持材、
３９  アーム、
４０  張り出し部、
２５５  第一の腕部、
２５６  接続部、
２５７  第二の腕部、
３０１〜３０６  弾性アーム部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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