JP6847517B2 - 誘導検出型ロータリエンコーダ - Google Patents
誘導検出型ロータリエンコーダ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6847517B2 JP6847517B2 JP2017013366A JP2017013366A JP6847517B2 JP 6847517 B2 JP6847517 B2 JP 6847517B2 JP 2017013366 A JP2017013366 A JP 2017013366A JP 2017013366 A JP2017013366 A JP 2017013366A JP 6847517 B2 JP6847517 B2 JP 6847517B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- flux coupling
- winding
- rotor
- coupling body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
図1は、第1実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを適用したデジタル式マイクロメータを例示する正面図である。図1に表したように、デジタル式マイクロメータ1は、フレーム3と、シンブル5と、スピンドル7と、表示部9と、を備える。フレーム3は、シンブル5及びスピンドル7を支持する本体部3aと、本体部3aから間隔を開けて設けられるアンビル部3bとを有する。シンブル5は、フレーム3の本体部3aに回転可能に取り付けられる。測定子であるスピンドル7は、フレーム3の本体部3aで回転可能に支持される。
図2は、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダの構成を例示する断面図である。
図2に表したように、誘導検出型ロータリエンコーダ11は、フレーム3の本体部3aに設けられる。
図3は、ステータ13及びロータ15の構成を例示する模式的断面図である。
図3に表したように、ステータ13は、積層された絶縁層33A、33B、33C及び33Dを有する。絶縁層33A、33B、33C及び33Dは、ロータ15から離れる方向にこの順で積層される。絶縁層33A、33B、33C及び33Dには、スピンドル7を通すための貫通孔34が設けられる。
図4に表したように、第1送信巻線31aは、スピンドル7の回転軸AXに対して同軸的に形成された第1内周側巻線部311a及び第1外周側巻線部312aを有する。第1内周側巻線部311a及び第1外周側巻線部312aは、絶縁層33Aのロータ15側に設けられる。第1内周側巻線部311a及び第1外周側巻線部312aは、それぞれ略円形の電流経路を持つ。第1内周側巻線部311a及び第1外周側巻線部312aの電流経路を流れる電流の向きは、互いに同じ方向になるように構成される(図4の矢印参照)。
図5に表したように、受信巻線部321aは、ロータ15の回転方向にピッチλ1をもって周期的に変化するループ状(菱型状)の形状を有する。受信巻線部321aにおいて、菱型状のパターン対PA1は16個設けられる。なお、受信巻線部322a、323aも受信巻線部321aと同様の形状を有する。
図6に表したように、第2送信巻線31bは、スピンドル7の回転軸AXに対して同軸的に形成された第2内周側巻線部311b及び第2外周側巻線部312bを有する。第2内周側巻線部311b及び第2外周側巻線部312bは、絶縁層33Cのロータ15側に設けられる。
図7に表したように、受信巻線部321bは、ロータ15の回転方向にピッチλ1とは異なるピッチλ2をもって周期的に変化するループ状(菱型状)の形状を有する。受信巻線部321bにおいて、菱型状のパターン対PA2は9個設けられる。なお、受信巻線部322b、323bも受信巻線部321bと同様の形状を有する。
図8に表したように、第1磁束結合体41aは、スピンドル7に対して同軸的に形成され、第1受信巻線32aと空隙を介して重なるように形成される。第1磁束結合体41aは、第1受信巻線32aと同じピッチλ1をもってロータ15の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の形状を有する。
図9に表したように、第2磁束結合体41bは、スピンドル7に対して同軸的に形成され、ロータ15の回転方向に一定ピッチλ2で配置された複数の孤立した矩形ループのような島状パターンが断続的に形成されている。ピッチλ2における、島状パターンが形成されている部分の比率(デューティ比)は50%とされる。図9に表した例では、第2磁束結合体41bは9個設けられる。したがって、本実施形態におけるピッチλ2は40度となり、島状パターンはその50%の20度を占めるように形成される。
2n−0.5<C1/C2<2n+0.5 ・・・(1)
ただし、nは1以上の整数である。
より好ましくは式(2)の関係を満たす。
2n−0.3<C1/C2<2n+0.3 ・・・(2)
図10は、本実施形態の第1磁束結合体41a、及び第2磁束結合体41bを直線に展開して位相関係を示す模式図である。なお、第2磁束結合体41bは、島状パターン41b−1〜41b−9で構成されているものとして説明する。周期数C1と周期数C2が1以外の公約数を持たない整数であることにより、1回転する間に同じ位相関係となる角度が存在しない。したがって、第1トラック及び第2トラックで検出される誘導電圧に基づいて、ロータ15のステータ13に対する位置(角度)を一意に特定することが可能となる。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の誘導検出型ロータリエンコーダ11aは、第2磁束結合体41bのパターンが第1実施形態の誘導検出型ロータリエンコーダ11と異なっている。他の構成については誘導検出型ロータリエンコーダ11と同様である。なお、以下の説明では、誘導検出型ロータリエンコーダ11との共通部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ11bについて説明する。第3実施形態は、第1実施形態又は第2実施形態の第1、第2送信巻線31a、31bを一つの送信巻線31cに置き換え、電流の流す向きを切り替えるようにしたものである。送信巻線31cは、電流方向が周期的に変化する送信電流を流し、これにより発生する磁界を第1、第2磁束結合体41a、41bに与える。送信巻線31cの内周側及び外周側の電流経路は、より高い信号強度を得るため絶縁層33Aのロータ15側の表面だけに設けるとよい。この他、第3実施形態は、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成を有する。よって、以下、図13を参照して第3実施形態に係る送信巻線31c及びその周辺回路のみを説明する。
なお、上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、周期数C1と周期数C2を、C1=16、C2=9とした場合を例に説明したが、周期数C1と周期数C2は、1以外の公約数を持たない整数(すなわち、互いに素)であり、式(1)(より好ましくは式(2))の関係を満たせば、いかなる値の組み合わせとしてもよい。
3…フレーム
5…シンブル
7…スピンドル
9…表示部
11,12…誘導検出型ロータリエンコーダ
13…ステータ
15…ロータ
31a…第1送信巻線
31b…第2送信巻線
32a…第1受信巻線
32b…第2受信巻線
33A,33B,33C,33D…絶縁層
41a…第1磁束結合体
41b…第2磁束結合体
42A,42B…絶縁層
311a…第1内周側巻線部
311b…第2内周側巻線部
312a…第1外周側巻線部
312b…第2外周側巻線部
Claims (2)
- ステータと、
前記ステータと対向し、回転軸を中心に回転可能に設けられたロータと、
前記ステータに設けられ、前記回転軸を中心に互いに同じ回転方向に電流を流す第1内周側巻線部及び第1外周側巻線部を有する第1送信巻線と、
前記ステータに設けられ、前記回転軸を中心として環状に形成された第1受信巻線と、
前記ステータに設けられ、前記回転軸に沿った方向に前記第1受信巻線と重なるように環状に形成され、前記第1受信巻線との間に第1絶縁層を介して形成された第2受信巻線と、
前記ロータに前記回転軸を中心として環状に形成され、前記第1受信巻線と磁束結合する第1磁束結合体と、
前記ロータに前記回転軸に沿った方向に第1磁束結合体と重なるように環状に形成され、前記第1磁束結合体との間に第2絶縁層を介して形成され、前記第1受信巻線と磁束結合する第2磁束結合体と、
を備え、
前記第1磁束結合体は、第1ピッチをもって前記ロータの回転方向に周期的に変化する歯車状の連続なパターンで形成され、
前記第2磁束結合体は、前記第1ピッチと異なる第2ピッチをもって前記ロータの回転方向に周期的に変化する島状の孤立したパターンで形成され、
前記ロータの回転方向における前記第2磁束結合体の個々の島状パターンの幅は、前記第1ピッチと等しく、
前記回転軸を中心とするロータの1周に含まれる前記第1ピッチの周期の数をC1、前記回転軸を中心とする前記ロータの1周に含まれる前記第2ピッチの周期数をC2として、C1とC2は1以外の公約数を持たない整数(すなわち、互いに素)であり、且つ、2n−0.5<C1/C2<2n+0.5(ただし、nは1以上の整数)の関係を満たすことを特徴とする誘導検出型ロータリエンコーダ。 - C1とC2は、2n−0.3<C1/C2<2n+0.3の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017013366A JP6847517B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017013366A JP6847517B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018119917A JP2018119917A (ja) | 2018-08-02 |
JP6847517B2 true JP6847517B2 (ja) | 2021-03-24 |
Family
ID=63045138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017013366A Active JP6847517B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6847517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11262219B2 (en) * | 2019-08-14 | 2022-03-01 | Hemy8 Sa | Inductive absolute position sensor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002031546A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Mitsutoyo Corp | 磁気式エンコーダ |
GB2426065B (en) * | 2004-12-20 | 2007-05-02 | Mark Anthony Howard | Detector |
JP5874142B2 (ja) * | 2012-01-25 | 2016-03-02 | 株式会社ミツトヨ | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
DE102012223037A1 (de) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Induktive Positionsmesseinrichtung |
JP6239824B2 (ja) * | 2013-01-18 | 2017-11-29 | 株式会社ミツトヨ | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
JP6277047B2 (ja) * | 2014-04-09 | 2018-02-07 | 株式会社ミツトヨ | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
JP6411208B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2018-10-24 | 株式会社ミツトヨ | 誘導検出型ロータリエンコーダ |
-
2017
- 2017-01-27 JP JP2017013366A patent/JP6847517B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018119917A (ja) | 2018-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5948620B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
EP2430402B1 (en) | Magnetoelectronic angle sensor, in particular a reluctance resolver | |
JP6277047B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP5239025B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP6204813B2 (ja) | インダクティブ位置測定装置 | |
JP2006112815A (ja) | 誘導型変位検出装置 | |
JP2012118000A (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP6847517B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP6234282B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP5874142B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP4900838B2 (ja) | 位置検出装置及び直線駆動装置 | |
US7081746B2 (en) | Inductive displacement detector and micrometer | |
JP6411208B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP2013234939A (ja) | 磁気検出装置及び磁気エンコーダ | |
JP4960140B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP2010048600A (ja) | 磁気センサ及び磁気センサ装置 | |
JP6517014B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP6064190B2 (ja) | 誘導検出型ロータリエンコーダ | |
JP2014202704A (ja) | 磁界検出装置 | |
JP5333957B2 (ja) | 磁気センサ及び回転角度検出装置 | |
JP2005265518A (ja) | 誘導型変位検出装置及びマイクロメータ | |
JP6121657B2 (ja) | 差動磁場印加装置及び差動磁場印加方法 | |
JP2008032546A (ja) | 誘導型変位検出装置 | |
JP2004257974A (ja) | 静電容量式変位測定器 | |
JP2022085438A (ja) | 電磁誘導式ロータリエンコーダ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6847517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |