JP2000065599A - 多回転式絶対値エンコーダ - Google Patents
多回転式絶対値エンコーダInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】らせん状の着磁が容易で、磁気式ウォームのリ
ードピッチに制限されることなく、多くの多回転量を検
出できる多回転式絶対値エンコーダを提供する。 【解決手段】１回転以内の絶対値角度を検出する第１の
絶対値エンコーダ１と、第１の絶対値エンコーダ１に連
結された磁気式ウォーム３と、磁気式ウォーム３と磁気
的空隙を介して対向配置された磁気式ウォームホイール
４を連結し、且つ多回転量を検出する少なくとも１個以
上設けた第２の絶対値エンコーダ２と、第１の絶対値エ
ンコーダ１および第２の絶対値エンコーダ２の出力信号
から多回転量の絶対値角度を合成して多回転絶対角度信
号を検出する制御回路５と、を備えた多回転式絶対値エ
ンコーダにおいて、磁気式ウォーム３の外周に、テープ
状の磁石３１Ａを磁石幅ｔｍと等幅の間隔ｔｓを置いて
らせん状に巻回し配設すると共に、磁石３１Ａの表面を
Ｎ極またはＳ極に着磁してある。
ードピッチに制限されることなく、多くの多回転量を検
出できる多回転式絶対値エンコーダを提供する。 【解決手段】１回転以内の絶対値角度を検出する第１の
絶対値エンコーダ１と、第１の絶対値エンコーダ１に連
結された磁気式ウォーム３と、磁気式ウォーム３と磁気
的空隙を介して対向配置された磁気式ウォームホイール
４を連結し、且つ多回転量を検出する少なくとも１個以
上設けた第２の絶対値エンコーダ２と、第１の絶対値エ
ンコーダ１および第２の絶対値エンコーダ２の出力信号
から多回転量の絶対値角度を合成して多回転絶対角度信
号を検出する制御回路５と、を備えた多回転式絶対値エ
ンコーダにおいて、磁気式ウォーム３の外周に、テープ
状の磁石３１Ａを磁石幅ｔｍと等幅の間隔ｔｓを置いて
らせん状に巻回し配設すると共に、磁石３１Ａの表面を
Ｎ極またはＳ極に着磁してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットや工作機
などに使用するサーボモータの多回転量を絶対角度で検
出する検出装置に関するものであり、特に外部電源が不
要なバッテリレス形の多回転式絶対値エンコーダに関す
る。
などに使用するサーボモータの多回転量を絶対角度で検
出する検出装置に関するものであり、特に外部電源が不
要なバッテリレス形の多回転式絶対値エンコーダに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボットや工作機などに使用する
サーボモータの多回転量を絶対角度で検出する多回転式
絶対値エンコーダとして、複数の絶対値エンコーダを機
械式ギアで結合することにより、多回転量を保持する外
部バッテリー（電池電源）を不要にしたものがある。こ
のような多回転式絶対値エンコーダは、機械式結合のた
めギア音がしたり、機械的な結合によるギアの摩耗など
による寿命があるため信頼性に欠けるという問題があっ
た。このような問題をなくすために、１回転以内の絶対
値角度を検出する第１の絶対値エンコーダの回転軸に対
し、磁性体の表面にＮ極、Ｓ極をらせん状に着磁してな
る磁気式ウォームを配設し、多回転量を検出する少なく
とも１個以上の第２の絶対値エンコーダの回転軸に対
し、磁気式ウォームと磁気的空隙を介して従動的に回転
する磁気式ウォームホイールを配設することにより高い
歯数比で結合してなる２個以上の多回転式絶対値エンコ
ーダが提案されている。また、何れも１回転以内の回転
量を保持するのにバッテリレスのものを用いている。こ
の２個以上の絶対値エンコーダの出力信号から多回転量
の絶対値角度を合成して多回転絶対角度信号を検出する
ようにしている。
サーボモータの多回転量を絶対角度で検出する多回転式
絶対値エンコーダとして、複数の絶対値エンコーダを機
械式ギアで結合することにより、多回転量を保持する外
部バッテリー（電池電源）を不要にしたものがある。こ
のような多回転式絶対値エンコーダは、機械式結合のた
めギア音がしたり、機械的な結合によるギアの摩耗など
による寿命があるため信頼性に欠けるという問題があっ
た。このような問題をなくすために、１回転以内の絶対
値角度を検出する第１の絶対値エンコーダの回転軸に対
し、磁性体の表面にＮ極、Ｓ極をらせん状に着磁してな
る磁気式ウォームを配設し、多回転量を検出する少なく
とも１個以上の第２の絶対値エンコーダの回転軸に対
し、磁気式ウォームと磁気的空隙を介して従動的に回転
する磁気式ウォームホイールを配設することにより高い
歯数比で結合してなる２個以上の多回転式絶対値エンコ
ーダが提案されている。また、何れも１回転以内の回転
量を保持するのにバッテリレスのものを用いている。こ
の２個以上の絶対値エンコーダの出力信号から多回転量
の絶対値角度を合成して多回転絶対角度信号を検出する
ようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
では、第１の絶対値エンコーダに連結された磁気式ウォ
ームにおいて、Ｎ極、Ｓ極の着磁が等幅の間隔で均一に
施されていないと、磁気式ウォームに磁気的空隙を介し
て対向する磁気式ウォームホイールへの回転伝達が悪く
なり、その結果、第２の絶対値エンコーダにより多回転
量を絶対角度で検出する際の検出精度が落ちるという問
題があった。一方、作業性の面から見ると、磁性体表面
における着磁作業は時間がかかり、作業コストがかかる
という問題があった。また、このような絶対値エンコー
ダによりカウントできる多回転量は、磁気式ウォームの
リードピッチにより制限されてしまうので、多回転量を
検出するのに限界があった。そこで、本発明は磁気式ウ
ォームのらせん状の着磁作業が容易で、着磁作業の時間
・コストがかからず、また、磁気式ウォームのリードピ
ッチにより制限されることなく多くの多回転量を検出で
きる多回転式絶対値エンコーダを提供することを目的と
する。
では、第１の絶対値エンコーダに連結された磁気式ウォ
ームにおいて、Ｎ極、Ｓ極の着磁が等幅の間隔で均一に
施されていないと、磁気式ウォームに磁気的空隙を介し
て対向する磁気式ウォームホイールへの回転伝達が悪く
なり、その結果、第２の絶対値エンコーダにより多回転
量を絶対角度で検出する際の検出精度が落ちるという問
題があった。一方、作業性の面から見ると、磁性体表面
における着磁作業は時間がかかり、作業コストがかかる
という問題があった。また、このような絶対値エンコー
ダによりカウントできる多回転量は、磁気式ウォームの
リードピッチにより制限されてしまうので、多回転量を
検出するのに限界があった。そこで、本発明は磁気式ウ
ォームのらせん状の着磁作業が容易で、着磁作業の時間
・コストがかからず、また、磁気式ウォームのリードピ
ッチにより制限されることなく多くの多回転量を検出で
きる多回転式絶対値エンコーダを提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項１の本発明は、１回転以内の絶対値角度を検
出する第１の絶対値エンコーダと、前記第１の絶対値エ
ンコーダの回転軸に連結されると共に、円筒体の軸方向
の表面に沿ってらせん状に着磁された磁気式ウォーム
と、前記磁気式ウォームと磁気的空隙を介して従動的に
回転を伝達するように対向配置された円周方向に多極着
磁してなる磁気式ウォームホイールを連結し、且つ多回
転量を検出する少なくとも１個以上設けた第２の絶対値
エンコーダと、前記第１の絶対値エンコーダおよび前記
第２の絶対値エンコーダの出力信号から多回転量の絶対
値角度を合成して多回転絶対角度信号を検出する制御回
路と、を備えた多回転式絶対値エンコーダにおいて、前
記磁気式ウォームは、円筒体の外側の周囲にテープ状の
磁石を磁石幅と等幅の間隔を置いてらせん状に巻回し配
設すると共に、前記磁石の表面をＮ極またはＳ極に着磁
してある。請求項２の本発明は、請求項１記載の多回転
式絶対値エンコーダにおいて、前記磁気式ウォームに
は、前記テープ状の磁石が配設される部分に磁石幅と等
幅の凹溝を形成してある。請求項３の本発明は、請求項
１または２に記載の多回転式絶対値エンコーダにおい
て、前記磁気式ウォームホイールは、歯車状の凹凸形状
を有する磁性体材料で構成してある請求項４の本発明
は、請求項１から３までの何れか１項に記載の多回転式
絶対値エンコーダにおいて、前記第２の絶対値エンコー
ダが２個以上設けられた場合であって、前記２個以上の
第２の絶対値エンコーダに設けた磁気式ウォームホイー
ルは、それぞれ磁極数と異なる極数または歯数を具備し
ている。上記手段により、磁気式ウォームの表面にテー
プ状の磁石をらせん状に均一に巻回することで、Ｎ、Ｓ
極が交互に等幅の間隔で形成されるため、磁気式ウォー
ムから磁気的空隙を介して磁気式ウォームホイールへ回
転が確実に伝達される。その結果、第２の絶対値エンコ
ーダにより多回転量の絶対角度の検出精度が向上する。
また、第２の絶対値エンコーダを２個配置すると共に、
磁気式ウォームホイール自体を歯車状の凹凸形状を有す
る磁性体材料で構成し、磁極数または歯数を奇数にした
絶対値エンコーダを用いることで、磁気式ウォームのリ
ードピッチに制限されることなく、より多くの多回転量
を検出することができる。
め、請求項１の本発明は、１回転以内の絶対値角度を検
出する第１の絶対値エンコーダと、前記第１の絶対値エ
ンコーダの回転軸に連結されると共に、円筒体の軸方向
の表面に沿ってらせん状に着磁された磁気式ウォーム
と、前記磁気式ウォームと磁気的空隙を介して従動的に
回転を伝達するように対向配置された円周方向に多極着
磁してなる磁気式ウォームホイールを連結し、且つ多回
転量を検出する少なくとも１個以上設けた第２の絶対値
エンコーダと、前記第１の絶対値エンコーダおよび前記
第２の絶対値エンコーダの出力信号から多回転量の絶対
値角度を合成して多回転絶対角度信号を検出する制御回
路と、を備えた多回転式絶対値エンコーダにおいて、前
記磁気式ウォームは、円筒体の外側の周囲にテープ状の
磁石を磁石幅と等幅の間隔を置いてらせん状に巻回し配
設すると共に、前記磁石の表面をＮ極またはＳ極に着磁
してある。請求項２の本発明は、請求項１記載の多回転
式絶対値エンコーダにおいて、前記磁気式ウォームに
は、前記テープ状の磁石が配設される部分に磁石幅と等
幅の凹溝を形成してある。請求項３の本発明は、請求項
１または２に記載の多回転式絶対値エンコーダにおい
て、前記磁気式ウォームホイールは、歯車状の凹凸形状
を有する磁性体材料で構成してある請求項４の本発明
は、請求項１から３までの何れか１項に記載の多回転式
絶対値エンコーダにおいて、前記第２の絶対値エンコー
ダが２個以上設けられた場合であって、前記２個以上の
第２の絶対値エンコーダに設けた磁気式ウォームホイー
ルは、それぞれ磁極数と異なる極数または歯数を具備し
ている。上記手段により、磁気式ウォームの表面にテー
プ状の磁石をらせん状に均一に巻回することで、Ｎ、Ｓ
極が交互に等幅の間隔で形成されるため、磁気式ウォー
ムから磁気的空隙を介して磁気式ウォームホイールへ回
転が確実に伝達される。その結果、第２の絶対値エンコ
ーダにより多回転量の絶対角度の検出精度が向上する。
また、第２の絶対値エンコーダを２個配置すると共に、
磁気式ウォームホイール自体を歯車状の凹凸形状を有す
る磁性体材料で構成し、磁極数または歯数を奇数にした
絶対値エンコーダを用いることで、磁気式ウォームのリ
ードピッチに制限されることなく、より多くの多回転量
を検出することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す多回
転式絶対値エンコーダであって、（ａ）は多回転式絶対
値エンコーダの斜視図、（ｂ）は磁気式ウォームの磁石
の構成を示す図である。図において、１は１回転以内の
絶対値角度を検出する第１の絶対値エンコーダ、１０は
第１の絶対値エンコーダ１の回転軸、３は第１の絶対値
エンコーダの回転軸１０に連結された磁気式ウォーム
で、回転軸１０の軸方向に向かってらせん状に着磁され
ている。４は磁気式ウォーム３と磁気的空隙を介して対
向配置された円周方向に多極着磁してなる磁気式ウォー
ムホイール、２は多回転量を検出する第２の絶対値エン
コーダである。５は第１および第２の絶対値エンコーダ
１、２に接続された制御回路であり、第１および第２の
絶対値エンコーダ１、２からの出力信号Ａ、Ｂを入力す
る出力制御回路５２と、多回転量の絶対値角度を合成す
る角度合成回路５１と、電源を供給する電源回路５３と
で構成され、検出した多回転絶対角度の値を図示しない
外部制御回路に伝送するものである。本発明が従来と異
なる点は、円筒体から成る磁気式ウォーム３の外周に、
テープ状の磁石３Ａをらせん状に巻回すると共に、磁石
３Ａを磁石幅ｔｍと等幅の間隔ｔｓ（空間）を置いて任
意のピッチにて配置してある点である。ここで、テープ
状の磁石３Ａの表面は予めＮ極またはＳ極になるように
着磁したものであるが、磁気式ウォームホイールにおい
て、らせん状に巻回した磁石の間に空間を設けているの
で、この空間部分には逆の極が現れ、磁気式ウォーム３
の表面の極性は軸方向に対してＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓと交互に
並ぶことになる。次に動作について説明する。図１に示
す磁気式ウォーム３のリードピッチＬｐと磁気式ウォー
ムホイール４の磁極ピッチＬｍの長さを等しくすること
で、磁気式ウォーム３が１回転すると磁気式ウォームホ
イール４は磁極ピッチ分回転することになり、回転軸２
０の回転は、回転軸１０の回転に対してＮ、Ｓ極からな
る磁極数分の１に減速される。すなわち、磁極数分の回
転シャフト１０の多回転数をカウントすることができ
る。図２は本発明の第２の実施例を示す磁気式ウォーム
の磁石の構成図である。この第２の実施例が第１の実施
例と異なる点は、磁気式ウォーム３の外周にらせん状の
凹溝３Ｃを形成すると共に、凹溝３Ｃの部分に予めＮ極
またはＳ極に着磁されたテープ状の磁石３Ｂを埋め込ん
だ点である。図１（ｂ）と同様に、単一着磁された磁石
３Ｂを凹溝３Ｃの部分に埋め込むと、,軸方向に対して
Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ極を交互に生成することができる。動作
については第１の実施例と同じなので省略する。図３は
本発明の第３の実施例示す多回転式絶対値エンコーダの
構成図である。この第３の実施例が第１、第２の実施例
と異なる点は、第２の絶対値エンコーダ（図３の符号
２、２１）を２個配置すると共に、磁気式ウォームホイ
ール４、４１自体を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材
料で構成し、歯数を奇数にした点である。次に動作につ
いて説明する。今、第２の絶対値エンコーダ２に連結し
た磁気式ウォームホイール４の極数を１０極、第２の絶
対値エンコーダ２１に連結した磁気式ウォームホイール
４１の歯数を１１とする。このようにすると、第２の絶
対値エンコーダ２からは、磁気式ウォームホイール４を
１０分割した角度情報が得られ、一方、第２の絶対値エ
ンコーダ２１からは、磁気式ウォームホイール４１を１
１分割した角度情報が得られるとする。すなわち、磁気
式ウォーム３の回転に対して第2の絶対値エンコーダ
２、２１の出力は次のように変化する。磁気式ウォーム
３の回転数をＮｗ、磁気式ウォームホイール４の角度情
報をθａ、磁気式ウォームホイール４１の角度情報θｂ
とする。 Ｎｗ／θａ／θｂ＝１／１／１→２／２／２→３／３／
３→４／４／４→５／５／５→６／６／６→７／７／７
→８／８／８→９／９／９→１０／１０／１０→１１／
１／１１→１２／２／１→１３／３／２→１４／４／３
→１５／５／４→ ・・・・ １１０／１０／１１ 以上のように、磁気式ウォームホイール４および４１の
関係に着目すると、磁気式ウォーム３の１〜１０回転ま
では、磁気式ウォームホイール４および４１の値は等し
く増加し、１１〜２０回転までは、両者の差が１の関係
を保ち増加する。したがって、磁気式ウォームの外周
に、Ｎ極またはＳ極が予め着磁されたテープ状の磁石を
らせん状に均一に巻回することにより、磁気式ウォーム
の軸方向に沿ってＮ、Ｓ極が交互に等幅の間隔で形成さ
れるので、磁気式ウォームから磁気的空隙を介して磁気
式ウォームホイールへ回転が確実に行われ、その結果、
第２の絶対値エンコーダにより多回転量の絶対角度検出
精度を向上することができる。一方、作業性の面から
も、着磁作業の時間が短縮され、作業コストが安くな
る。また、第２の絶対値エンコーダを２個配置すると共
に、磁気式ウォームホイール自体を歯車状の凹凸形状を
有する磁性体材料で構成し、磁極数または歯数を奇数に
したので、このような絶対値エンコーダを用いることに
より、磁気式ウォームのリードピッチに制限されること
なく、より多くの多回転量を検出することができる。な
お、絶対値エンコーダの数に対向して設けた磁気式ウォ
ームホイールの磁極数および歯数を変えるためには、磁
気式ウォームのリードピッチと、磁気式ウォームホイー
ルを２個以上設けた場合のそれぞれのピッチを等しくし
た状態て、各々の磁気式ウォームホイールの直径を変え
ても良いし、磁気式ウォームに２種類のリードピッチを
併設しても良い、また、磁気式ウォームや磁気式ウォー
ムホイールに用いる磁石材は、フェライト系磁石、Ｓｍ
−Ｃｏ系磁石、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、または前記各種
磁石を高分子材料で結合した分散型複合磁石何れか一つ
によって形成したものである。また、磁気式ウォームホ
イール自体を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材料で構
成する以外に、磁極数を変えても構わない。ただし、こ
の場合は磁石で構成し、磁極数は偶数となる、
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す多回
転式絶対値エンコーダであって、（ａ）は多回転式絶対
値エンコーダの斜視図、（ｂ）は磁気式ウォームの磁石
の構成を示す図である。図において、１は１回転以内の
絶対値角度を検出する第１の絶対値エンコーダ、１０は
第１の絶対値エンコーダ１の回転軸、３は第１の絶対値
エンコーダの回転軸１０に連結された磁気式ウォーム
で、回転軸１０の軸方向に向かってらせん状に着磁され
ている。４は磁気式ウォーム３と磁気的空隙を介して対
向配置された円周方向に多極着磁してなる磁気式ウォー
ムホイール、２は多回転量を検出する第２の絶対値エン
コーダである。５は第１および第２の絶対値エンコーダ
１、２に接続された制御回路であり、第１および第２の
絶対値エンコーダ１、２からの出力信号Ａ、Ｂを入力す
る出力制御回路５２と、多回転量の絶対値角度を合成す
る角度合成回路５１と、電源を供給する電源回路５３と
で構成され、検出した多回転絶対角度の値を図示しない
外部制御回路に伝送するものである。本発明が従来と異
なる点は、円筒体から成る磁気式ウォーム３の外周に、
テープ状の磁石３Ａをらせん状に巻回すると共に、磁石
３Ａを磁石幅ｔｍと等幅の間隔ｔｓ（空間）を置いて任
意のピッチにて配置してある点である。ここで、テープ
状の磁石３Ａの表面は予めＮ極またはＳ極になるように
着磁したものであるが、磁気式ウォームホイールにおい
て、らせん状に巻回した磁石の間に空間を設けているの
で、この空間部分には逆の極が現れ、磁気式ウォーム３
の表面の極性は軸方向に対してＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓと交互に
並ぶことになる。次に動作について説明する。図１に示
す磁気式ウォーム３のリードピッチＬｐと磁気式ウォー
ムホイール４の磁極ピッチＬｍの長さを等しくすること
で、磁気式ウォーム３が１回転すると磁気式ウォームホ
イール４は磁極ピッチ分回転することになり、回転軸２
０の回転は、回転軸１０の回転に対してＮ、Ｓ極からな
る磁極数分の１に減速される。すなわち、磁極数分の回
転シャフト１０の多回転数をカウントすることができ
る。図２は本発明の第２の実施例を示す磁気式ウォーム
の磁石の構成図である。この第２の実施例が第１の実施
例と異なる点は、磁気式ウォーム３の外周にらせん状の
凹溝３Ｃを形成すると共に、凹溝３Ｃの部分に予めＮ極
またはＳ極に着磁されたテープ状の磁石３Ｂを埋め込ん
だ点である。図１（ｂ）と同様に、単一着磁された磁石
３Ｂを凹溝３Ｃの部分に埋め込むと、,軸方向に対して
Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ極を交互に生成することができる。動作
については第１の実施例と同じなので省略する。図３は
本発明の第３の実施例示す多回転式絶対値エンコーダの
構成図である。この第３の実施例が第１、第２の実施例
と異なる点は、第２の絶対値エンコーダ（図３の符号
２、２１）を２個配置すると共に、磁気式ウォームホイ
ール４、４１自体を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材
料で構成し、歯数を奇数にした点である。次に動作につ
いて説明する。今、第２の絶対値エンコーダ２に連結し
た磁気式ウォームホイール４の極数を１０極、第２の絶
対値エンコーダ２１に連結した磁気式ウォームホイール
４１の歯数を１１とする。このようにすると、第２の絶
対値エンコーダ２からは、磁気式ウォームホイール４を
１０分割した角度情報が得られ、一方、第２の絶対値エ
ンコーダ２１からは、磁気式ウォームホイール４１を１
１分割した角度情報が得られるとする。すなわち、磁気
式ウォーム３の回転に対して第2の絶対値エンコーダ
２、２１の出力は次のように変化する。磁気式ウォーム
３の回転数をＮｗ、磁気式ウォームホイール４の角度情
報をθａ、磁気式ウォームホイール４１の角度情報θｂ
とする。 Ｎｗ／θａ／θｂ＝１／１／１→２／２／２→３／３／
３→４／４／４→５／５／５→６／６／６→７／７／７
→８／８／８→９／９／９→１０／１０／１０→１１／
１／１１→１２／２／１→１３／３／２→１４／４／３
→１５／５／４→ ・・・・ １１０／１０／１１ 以上のように、磁気式ウォームホイール４および４１の
関係に着目すると、磁気式ウォーム３の１〜１０回転ま
では、磁気式ウォームホイール４および４１の値は等し
く増加し、１１〜２０回転までは、両者の差が１の関係
を保ち増加する。したがって、磁気式ウォームの外周
に、Ｎ極またはＳ極が予め着磁されたテープ状の磁石を
らせん状に均一に巻回することにより、磁気式ウォーム
の軸方向に沿ってＮ、Ｓ極が交互に等幅の間隔で形成さ
れるので、磁気式ウォームから磁気的空隙を介して磁気
式ウォームホイールへ回転が確実に行われ、その結果、
第２の絶対値エンコーダにより多回転量の絶対角度検出
精度を向上することができる。一方、作業性の面から
も、着磁作業の時間が短縮され、作業コストが安くな
る。また、第２の絶対値エンコーダを２個配置すると共
に、磁気式ウォームホイール自体を歯車状の凹凸形状を
有する磁性体材料で構成し、磁極数または歯数を奇数に
したので、このような絶対値エンコーダを用いることに
より、磁気式ウォームのリードピッチに制限されること
なく、より多くの多回転量を検出することができる。な
お、絶対値エンコーダの数に対向して設けた磁気式ウォ
ームホイールの磁極数および歯数を変えるためには、磁
気式ウォームのリードピッチと、磁気式ウォームホイー
ルを２個以上設けた場合のそれぞれのピッチを等しくし
た状態て、各々の磁気式ウォームホイールの直径を変え
ても良いし、磁気式ウォームに２種類のリードピッチを
併設しても良い、また、磁気式ウォームや磁気式ウォー
ムホイールに用いる磁石材は、フェライト系磁石、Ｓｍ
−Ｃｏ系磁石、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、または前記各種
磁石を高分子材料で結合した分散型複合磁石何れか一つ
によって形成したものである。また、磁気式ウォームホ
イール自体を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材料で構
成する以外に、磁極数を変えても構わない。ただし、こ
の場合は磁石で構成し、磁極数は偶数となる、
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、１
回転以内の回転量を保持するのにバッテリレスのものを
用いた多回転式絶対値エンコーダにおいて、磁気式ウォ
ームの表面にテープ状の磁石をらせん状に均一に巻回し
たので、Ｎ、Ｓ極が交互に等幅の間隔で形成され、磁気
式ウォームから磁気式ウォームホイールへ回転が確実に
行われる。その結果、第２の絶対値エンコーダにより多
回転量の絶対角度検出精度を向上することができる。ま
た、磁気式ウォームの着磁作業の時間・作業コストの安
いエンコーダを得ることができる。また、第２の絶対値
エンコーダを２個配置し、磁気式ウォームホイール自体
を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材料で構成し、磁極
数または歯数を奇数にしたので、磁気式ウォームのリー
ドピッチに制限されることのないエンコーダを得ること
ができる。
回転以内の回転量を保持するのにバッテリレスのものを
用いた多回転式絶対値エンコーダにおいて、磁気式ウォ
ームの表面にテープ状の磁石をらせん状に均一に巻回し
たので、Ｎ、Ｓ極が交互に等幅の間隔で形成され、磁気
式ウォームから磁気式ウォームホイールへ回転が確実に
行われる。その結果、第２の絶対値エンコーダにより多
回転量の絶対角度検出精度を向上することができる。ま
た、磁気式ウォームの着磁作業の時間・作業コストの安
いエンコーダを得ることができる。また、第２の絶対値
エンコーダを２個配置し、磁気式ウォームホイール自体
を歯車状の凹凸形状を有する磁性体材料で構成し、磁極
数または歯数を奇数にしたので、磁気式ウォームのリー
ドピッチに制限されることのないエンコーダを得ること
ができる。
【図１】 発明の第１の実施例を示す多回転式絶対値エ
ンコーダであって、（ａ）は多回転式絶対値エンコーダ
の斜視図、（ｂ）は磁気式ウォームの磁石の構成を示す
図である。
ンコーダであって、（ａ）は多回転式絶対値エンコーダ
の斜視図、（ｂ）は磁気式ウォームの磁石の構成を示す
図である。
【図２】 本発明の第２の実施例を示す磁気式ウォーム
の磁石の構成図である。
の磁石の構成図である。
【図３】 本発明の第３の実施例を示す多回転式絶対値
エンコーダの構成図である。
エンコーダの構成図である。
１：第１の絶対値エンコーダ（１回転以内絶対角度検出
用） １０：回転軸 ２、２１：第2の絶対値エンコーダ（多回転量角度検出
用） ２０：回転軸 ３：磁気式ウォーム ３Ａ：磁石 ３Ｂ：磁石 ３Ｃ：溝部 ４、４１：磁気式ウォームホイール ５：制御回路 ５１：角度合成回路 ５２：出力制御回路 ５３：比較回路 ５４：電源回路 Ｌｐ：リードピッチ Ｌｍ：磁極ピッチ ｔｍ：磁石幅 ｔｓ：空間の間隔
用） １０：回転軸 ２、２１：第2の絶対値エンコーダ（多回転量角度検出
用） ２０：回転軸 ３：磁気式ウォーム ３Ａ：磁石 ３Ｂ：磁石 ３Ｃ：溝部 ４、４１：磁気式ウォームホイール ５：制御回路 ５１：角度合成回路 ５２：出力制御回路 ５３：比較回路 ５４：電源回路 Ｌｐ：リードピッチ Ｌｍ：磁極ピッチ ｔｍ：磁石幅 ｔｓ：空間の間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長瀬 喬 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA21 BA22 BC04 BD16 CA10 CA30 CA40 DA01 DC03 DD06 EA03 GA52 KA01 KA06 LA30 2F077 AA30 AA42 AA46 DD05 JJ02 JJ07 TT21
Claims (4)
- 【請求項１】 １回転以内の絶対値角度を検出する第１
の絶対値エンコーダと、前記第１の絶対値エンコーダの
回転軸に連結されると共に、円筒体の軸方向の表面に沿
ってらせん状に着磁された磁気式ウォームと、前記磁気
式ウォームと磁気的空隙を介して従動的に回転を伝達す
るように対向配置された円周方向に多極着磁してなる磁
気式ウォームホイールを連結し、且つ多回転量を検出す
る少なくとも１個以上設けた第２の絶対値エンコーダ
と、前記第１の絶対値エンコーダおよび前記第２の絶対
値エンコーダの出力信号から多回転量の絶対値角度を合
成して多回転絶対角度信号を検出する制御回路と、を備
えた多回転式絶対値エンコーダにおいて、 前記磁気式ウォームの外周に、テープ状の磁石を磁石幅
と等幅の間隔を置いてらせん状に巻回して配設すると共
に、前記磁石の表面をＮ極またはＳ極に着磁してあるこ
とを特徴とする多回転式絶対値エンコーダ。 - 【請求項２】 前記磁気式ウォームは、前記磁石が配設
される部分に磁石幅と等幅の凹溝が形成してある請求項
１記載の多回転式絶対値エンコーダ。 - 【請求項３】 前記磁気式ウォームホイールは、歯車状
の凹凸形状を有する磁性体材料で構成してある請求項１
または２に記載の多回転式絶対値エンコーダ。 - 【請求項４】 前記第２の絶対値エンコーダが２個以上
設けられた場合であり、前記第２の絶対値エンコーダに
設けたそれぞれの磁気式ウォームホイールは、磁極数と
異なる極数または歯数を具備している請求項１から３ま
での何れか１項に記載の多回転式絶対値エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240293A JP2000065599A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 多回転式絶対値エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240293A JP2000065599A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 多回転式絶対値エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065599A true JP2000065599A (ja) | 2000-03-03 |
| JP2000065599A5 JP2000065599A5 (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=17057331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10240293A Pending JP2000065599A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 多回転式絶対値エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000065599A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-08-26 JP JP10240293A patent/JP2000065599A/ja active Pending
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