(57)【要約】【課題】磁気ドラムの重量バランスを崩さずにＺ相のための着磁部を設けた磁気式エンコーダであって、磁気ドラムに突起を設けずに、重量バランスを改善した磁気式エンコーダを提供する。【解決手段】原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラム６を有する磁気式エンコーダ１において、前記磁気ドラム６の平面上の１箇所にＺ相用の着磁部１９を設けたものである。また、前記磁気ドラムに施したＺ相用着磁部をＮＳＮ又はＳＮＳとし、前記ＮＳＮにおけるＳ極の幅またはＳＮＳにおけるＮ極の幅を任意の幅としたものである。【選択図】図３
2005283404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムを有する磁気式エンコーダにおいて、前記磁気ドラムの平面上の１箇所にＺ相用の着磁部を設けたことを特徴とする磁気式エンコーダ。
【請求項２】
原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムを有する磁気式エンコーダにおいて、前記磁気ドラムに施したＺ相用着磁部をＮＳＮ又はＳＮＳとし、前記ＮＳＮにおけるＳ極の幅またはＳＮＳにおけるＮ極の幅を任意の幅としたことを特徴とする磁気式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の回転体の変位に応じた信号を検出する際、原点信号としてＺ相用着磁部の検出を行うようにした磁気式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気式エンコーダは、所定の磁気パターンが形成された磁気ドラムから発生する磁束を磁気抵抗効果素子（ＭＲセンサ）を用いて検出する装置であり、光学式エンコーダに比べて埃や油等の付着による影響を受け難く、また構造が簡単であり、高速応答性に優れているという利点を有している。
【０００３】
このような磁気式エンコーダは、磁気ドラムに一定間隔で着磁を施し、この着磁部の磁気信号の位相を９０度ずらして検出することによってＡ相とＢ相の検出信号を得、これらのＡ相とＢ相の検出信号を処理してカウントすることによってモータの回転量を検出し、さらにＡ相とＢ相の位相のずれによって回転方向を検出するものである。
【０００４】
ところで、原点位置からの回転量及び１回転内の角度位置を検出するには、１回転に１回だけ信号を検出するためのＺ相用着磁部分を設けて原点位置検出を行う必要がある。
【０００５】
このような磁気式エンコーダにおける原点位置検出を可能とした従来技術として、特許文献１に挙げる磁気式エンコーダがある。この磁気式エンコーダは、図７に示すように、多数の歯３１を有する磁性体よりなる歯車３０の１箇所に切欠部３２を設け、該切欠部３２を原点位置を検出するための原点位置信号発生部としたものである。
【特許文献１】特開平９−２８０８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明の磁気式エンコーダは、回転軸に取り付けられた磁気ドラムの回転によって回転信号を取り出す構造に関するものであり、上記のように多数の歯３１を有する歯車３０の１箇所に切欠部３２を設けた構造とは形状的に異なるものである。
【０００７】
また、本出願人が知るところとして、図８に示す磁気式エンコーダについて説明する。この図に示す磁気ドラム３５は、モータの回転軸（不図示）に取りつけるための中心孔３７を有する円板形状を有し、この磁気ドラム３５の周縁付近の一部には周部突起３６が設けられ、この突起３６に着磁することによりＺ相を検出するようにしたものである。
【０００８】
ところが、このように磁気ドラム３５の１箇所に突起３６を設けると、全体の重量バランスが崩れ、モータ回転速度に影響を与えるおそれがある。このような欠点を解消するには、図９に示すように磁気ドラム３５に設ける突起３６を２箇所にしたり、穴を設ける等して全体の重量バランスをとる必要が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、磁気ドラムの重量バランスを崩さずにＺ相のための着磁部を設けた磁気式エンコーダであって、磁気ドラムに突起を設けずに、重量バランスを改善した磁気式エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するために、本発明の請求項１の磁気式エンコーダは、原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムを有する磁気式エンコーダにおいて、前記磁気ドラムの平面上の１箇所にＺ相用の着磁部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２の磁気式エンコーダは、原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムを有する磁気式エンコーダにおいて、前記磁気ドラムに施したＺ相用着磁部をＮＳＮ又はＳＮＳとし、前記ＮＳＮにおけるＳ極の幅またはＳＮＳにおけるＮ極の幅を任意の幅としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成された本発明の磁気式エンコーダは、原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムにおいて、磁気ドラムのＺ相の着磁部に突起を設けることなく、該磁気ドラムの平面上の１箇所をＮＳＮ又はＳＮＳと着磁したものであるため、従来のように突起を設ける加工の手間が省け、磁気ドラムの重量バランスを崩さずにＺ相用の着磁部を正確に検出することが可能となる。
【００１３】
しかも、本発明の磁気式エンコーダは、磁気ドラムに施したＺ相用着磁部のＮＳＮにおけるＳ極の幅またはＳＮＳにおけるＮ極の幅を任意の幅としたことにより、これに対応するＭＲセンサの信号の幅を任意の幅にすることができ、より精度の高いＺ相信号を作ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１において、断面部分はモータ２の回転軸２ａに取り付けた磁気式エンコーダ１の装置全体を示すものであり、図２の分解図に示した各部品を組立てたものである。これらの図において、エンコーダケース３はモータ２の端部に設けられた円筒内に挿着される挿着部４を有し、その内側に設けられた境界部５の中央に磁気ドラム６のボス部１５を遊挿する挿通穴８が形成され、さらに境界部５の外方に磁気ドラム６を収容する収容室７が設けられている。また、磁気ドラム用収納室７の外方にはエンコーダ基板９を嵌合する内周段部１０が形成されている。
【００１６】
磁気ドラム６は、図３(ａ）又は(ｂ）に示す形状を有するもので、円板形状の中心にはモータ２の回転軸２ａを挿着する中心孔１１が形成され、このドラムの片側には所定半径を有する円形溝１３が形成され、その外周は段差面１８によって厚さを増した周縁平面１４とされている。なお、図１又は図２に示すように、この磁気ドラム６のモータ２側中心部にはボス部１５が形成されている。
【００１７】
ここで、上記の磁気ドラム６について詳細に述べると、この磁気ドラム６のＺ相着磁部１９に突起を設けることなく、磁気ドラム６の平面上の１箇所をＮＳＮ又はＳＮＳと着磁したものである。
【００１８】
その実施形態として、図３（ａ）に示すものは、磁気ドラム６の周縁平面１４の外縁側にＡ相とＢ相を着磁してあり、さらにその内周の平面上の１箇所をＮＳＮ（又はＳＮＳ）と着磁することによりＺ相着磁部１９としている。
【００１９】
また、磁気ドラム６の他の実施形態として、図３（ｂ）に示すものは、磁気ドラム６の外周端面１２にＡ相とＢ相を着磁してあり、さらに周縁平面１４の内周の段差面１８における平面上の１箇所をＮＳＮ（又はＳＮＳ）と着磁することによりＺ相着磁部１９としている。
【００２０】
上記のいずれの磁気ドラム６においても、図８の従来例に示すような突起が形成されてなく、中心孔１１の周りに均等な円板形状を有するため、均等な重量バランスを保つことができる。
【００２１】
また、本実施例は、従来のＺ相のように極の配列がＳ或いはＮといいう単独の着磁パターンではなく、ＮＳＮ又はＳＮＳというように同極の間に異極を挟んだ極配列としているため、ＮＳＮにおける中央のＳ極、又はＳＮＳにおける中央のＮ極を際立たせることができ、ＭＲセンサによる磁気の変化量を正確に検出することが可能となる。
【００２２】
一方、図１又は図２に示すように、エンコーダ基板９の磁気ドラム６側面の外周近傍には、磁気ドラム６及びエンコーダ基板９をエンコーダケース３内に収容した状態で、磁気ドラム６の着磁信号を読み取るためのＭＲセンサ１６が設けられている。さらに、エンコーダ基板９の外方にはコネクタ１７が設けられている。
【００２３】
さらに、エンドキャップ２０はエンコーダケース３の端部内周に嵌合する嵌合部２１を有すると共に、端部にエンコーダ基板９のコネクタ１７を挿通するコネクタ挿着穴２３が形成されている。
【００２４】
さらに、上記の構成において、図５又は図６に示すように、エンコーダケース３の外周縁部に切欠２２を設けると共に、このエンコーダケース３の端部に固定したエンドキャップ２０にコネクタ挿着穴２３が設けられている。このコネクタ挿着穴２３は、エンドキャップ２０の端部を切欠いて、図５に示すようにコネクタ１７を横出し方向に挿着したり、また図６に示すようにコネクタ１７を縦出し方向に挿着することを可能とした形状としている。
【実施例２】
【００２５】
本実施例は、上記のように原点信号としてＺ相の信号を１回転で１パルスだけ出力するための着磁を施した磁気ドラムを有する磁気式エンコーダにおいて、上記のように磁気ドラムに施したＺ相用着磁部のＮＳＮにおけるＳ極のパルス幅またはＳＮＳにおけるＮ極のパルス幅を任意の幅としたものである。
【００２６】
即ち、図４に示すように、Ｚ相用着磁部の例えばＮＳＮにおける波形において、両側のＮ極に挟まれたＳ極の幅、即ち、ＭＲセンサの信号の幅を任意の幅にすることができ、より精度の高いＺ相信号を作ることを可能としたものである。
【００２７】
なお、このように磁気ドラムに施したＺ相用着磁部のＮＳＮにおけるＳ極の幅またはＳＮＳにおけるＮ極の幅を任意の幅とした構成は、実施例１のように、磁気ドラムのＺ相の着磁部に突起を設けることなく、該磁気ドラムの平面上の１箇所をＮＳＮ又はＳＮＳと着磁する場合でも、また図８に示すように、磁気ドラムに設けた突起に着磁する場合でも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の磁気式エンコーダは、磁気ドラムの重量バランスを崩さずにＺ相のための着磁部を設けたものであり、モータの基準位置からの回転量を検出するために、原点信号を高精度に検出することができる磁気式エンコーダとしての利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１における磁気式エンコーダをモータに取り付けた図であり、磁気式エンコーダを断面で示してある。
【図２】図1における磁気式エンコーダを分解した側面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例１における磁気ドラムの２つの実施態様を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例２におけるＮＳＮの着磁によるＺ相の波形を示す図である。
【図５】本発明の実施例1において、コネクタを横出し方向に挿着した状況を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は端面図である。
【図６】本発明の実施例1において、コネクタを縦出し方向に挿着した状況を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は端面図である。
【図７】特許文献１の磁気式エンコーダを示す部分側面図である。
【図８】従来例における磁気ドラムに1個の突起を設けた状況を示す斜視図である。
【図９】従来例における磁気ドラムに２個の突起を設けた状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…磁気式エンコーダ
２…モータ
２ａ…回転軸
３…エンコーダケース
４…挿着部
５…境界部
６…磁気ドラム
７…収容室
８…挿通穴
９…エンコーダ基板
１０…内周段部
１１…中心孔
１２…外周端面
１３…円形溝
１４…周縁平面
１５…ボス部
１６…ＭＲセンサ
１７…コネクタ
１８…段差面
１９…Ｚ相着磁部
２０…エンドキャップ
２１…嵌合部
２２…切欠
２３…コネクタ挿着穴
【図１】
2005283404.tif 000003
【図２】
2005283404.tif 000004
【図３】
2005283404.tif 000005
【図４】
2005283404.tif 000006
【図５】
2005283404.tif 000007
【図６】
2005283404.tif 000008
【図７】
2005283404.tif 000009
【図８】
2005283404.tif 000010
【図９】
2005283404.tif 000011