JPH07218248A - 回転角度検出器付軸受 - Google Patents
回転角度検出器付軸受Info
- Publication number
- JPH07218248A JPH07218248A JP802394A JP802394A JPH07218248A JP H07218248 A JPH07218248 A JP H07218248A JP 802394 A JP802394 A JP 802394A JP 802394 A JP802394 A JP 802394A JP H07218248 A JPH07218248 A JP H07218248A
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- JP
- Japan
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- pattern
- bearing
- rotation angle
- inductor
- angle
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- 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.)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転体の回転角度を安定して正確に検出する
ことができる回転角度検出器付軸受を提供する。 【構成】 外輪１の端面に絶縁体層３を形成し、その上
に導体パターン４を形成する。内輪２の導体パターンに
対向する面に接触子５を設け、接触子５が導体パターン
４と接触することにより、回転角度をデジタル信号とし
て出力する。
ことができる回転角度検出器付軸受を提供する。 【構成】 外輪１の端面に絶縁体層３を形成し、その上
に導体パターン４を形成する。内輪２の導体パターンに
対向する面に接触子５を設け、接触子５が導体パターン
４と接触することにより、回転角度をデジタル信号とし
て出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は回転角度検出器付軸受
に関し、特に、同軸的に回転する第１および第２の回転
体の相対回転角度を検出するような回転角度検出器付軸
受に関する。
に関し、特に、同軸的に回転する第１および第２の回転
体の相対回転角度を検出するような回転角度検出器付軸
受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の回転角度検出装置の使用状
態を示す図であり、多関節ロボットの関節部３３の要部
を示す正面図であり、図４は図３の一部を破断して示し
た側面図である。多関節ロボットの関節部３３において
は、一方のアーム３１の端部に設けられた回転軸３１ａ
が他方のアーム３２の端部に設けられた支持孔３２ａ内
にベアリング３４を介して回転自在に設けられている。
また、関節部３３にはアーム３１，３２間の角度を検出
するための回転角度検出装置３６が設けられており、回
転角度検出装置３６の回転軸３６ａはカップリング３５
を介して回転軸３１ａに接続され、回転角度検出装置３
６本体は支持部材３７を介してアーム３２に固定されて
いる。回転角度検出装置３６内には、回転軸３６ａの回
転角度θに応じて電気抵抗値が変化する可変抵抗器（図
示せず）が設けられており、この可変抵抗器の電気抵抗
値に基づいてアーム３１，３２間の角度θが検出され、
さらにはアーム３１，３２の動作が制御される。
態を示す図であり、多関節ロボットの関節部３３の要部
を示す正面図であり、図４は図３の一部を破断して示し
た側面図である。多関節ロボットの関節部３３において
は、一方のアーム３１の端部に設けられた回転軸３１ａ
が他方のアーム３２の端部に設けられた支持孔３２ａ内
にベアリング３４を介して回転自在に設けられている。
また、関節部３３にはアーム３１，３２間の角度を検出
するための回転角度検出装置３６が設けられており、回
転角度検出装置３６の回転軸３６ａはカップリング３５
を介して回転軸３１ａに接続され、回転角度検出装置３
６本体は支持部材３７を介してアーム３２に固定されて
いる。回転角度検出装置３６内には、回転軸３６ａの回
転角度θに応じて電気抵抗値が変化する可変抵抗器（図
示せず）が設けられており、この可変抵抗器の電気抵抗
値に基づいてアーム３１，３２間の角度θが検出され、
さらにはアーム３１，３２の動作が制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
多関節ロボットにおいては、回転角度検出装置３６の故
障が多いことおよびその寿命の短いことが問題になって
いた。その原因は、多関節ロボットの激しい動作によ
り、回転角度検出装置３６に用いられている可変抵抗器
の抵抗体がすぐに摩耗してしまうことにある。また、出
力信号がアナログ量であるため、外部からの電気ノイズ
の影響を受けやすく、装置の動作不良を起こすおそれが
あった。
多関節ロボットにおいては、回転角度検出装置３６の故
障が多いことおよびその寿命の短いことが問題になって
いた。その原因は、多関節ロボットの激しい動作によ
り、回転角度検出装置３６に用いられている可変抵抗器
の抵抗体がすぐに摩耗してしまうことにある。また、出
力信号がアナログ量であるため、外部からの電気ノイズ
の影響を受けやすく、装置の動作不良を起こすおそれが
あった。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、回
転対の回転角度を安定して正確に検出することができる
ような回転角度検出器付軸受を提供することである。
転対の回転角度を安定して正確に検出することができる
ような回転角度検出器付軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の回転角度検出
器付軸受は別体もしくは該軸受の一方の輪に設けられる
導体からなる接触子と、軸受の回動輪側に導体と絶縁体
とからなる複数のコード化された同心円パターンもしく
は同一周面上のパターンとを備えて構成される。
器付軸受は別体もしくは該軸受の一方の輪に設けられる
導体からなる接触子と、軸受の回動輪側に導体と絶縁体
とからなる複数のコード化された同心円パターンもしく
は同一周面上のパターンとを備えて構成される。
【０００６】請求項２に係る発明では、請求項１の同心
円パターンまたは同一円周上のパターンは回動輪側に絶
縁パターンを直接パターニングして形成される。
円パターンまたは同一円周上のパターンは回動輪側に絶
縁パターンを直接パターニングして形成される。
【０００７】請求項３に係る発明では、請求項１の接触
子と同心円パターンとの接触位置をずらせることによっ
て、位相差を持たせて同心円パターンを１種類とするこ
とにより、インクリメンタル型角度検出器を構成する。
子と同心円パターンとの接触位置をずらせることによっ
て、位相差を持たせて同心円パターンを１種類とするこ
とにより、インクリメンタル型角度検出器を構成する。
【０００８】
【作用】この発明に係る回転角度検出器付軸受は、導体
と絶縁体とを配置した同心円パターンまたは同一円周上
のパターンと、そのパターン上を導体から形成された接
触子が移動することで、回転角を導通の有無というデジ
タル量で検出する。
と絶縁体とを配置した同心円パターンまたは同一円周上
のパターンと、そのパターン上を導体から形成された接
触子が移動することで、回転角を導通の有無というデジ
タル量で検出する。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図である。
回転角度検出器付軸受は図１（ａ）に示すように、外輪
１と内輪２とを含み、内輪２の端面には絶縁体層３が形
成され、図１（ｃ）に示すようにその上に軸受軸心と同
心円状に導体によるパターン４が形成される。このパタ
ーンは必要に応じて決められた角度で導体を絶縁体で覆
うことにより、複数本の組合わせで絶対角度が表現でき
るようにコード化されている。また、中心部の導体円は
共通電極として作用し、寸断されない円周上に形成され
ている。
回転角度検出器付軸受は図１（ａ）に示すように、外輪
１と内輪２とを含み、内輪２の端面には絶縁体層３が形
成され、図１（ｃ）に示すようにその上に軸受軸心と同
心円状に導体によるパターン４が形成される。このパタ
ーンは必要に応じて決められた角度で導体を絶縁体で覆
うことにより、複数本の組合わせで絶対角度が表現でき
るようにコード化されている。また、中心部の導体円は
共通電極として作用し、寸断されない円周上に形成され
ている。
【００１０】一方、内輪２には、図１（ｂ）に示すよう
に導体により形成された接触子５が取付けられ、回転角
度により共通電極とその角度に該当する導体パターンを
短絡する。これによって、各導体パターンと共通電極と
の導通の有無によりコード化されたデジタル値により、
その絶対角度を検出することができる。
に導体により形成された接触子５が取付けられ、回転角
度により共通電極とその角度に該当する導体パターンを
短絡する。これによって、各導体パターンと共通電極と
の導通の有無によりコード化されたデジタル値により、
その絶対角度を検出することができる。
【００１１】また、外輪１本体を共通電極とし、端面を
酸化させた酸化膜などによる絶縁体によって同じような
パターンを形成し、接触子５を各パターン独立としても
同様の効果が得られかつさらに小型化できる。
酸化させた酸化膜などによる絶縁体によって同じような
パターンを形成し、接触子５を各パターン独立としても
同様の効果が得られかつさらに小型化できる。
【００１２】なお、上述の説明では、外輪１の端面にパ
ターン４を形成し、その面に対向する外輪２に接触子５
を形成するようにしたが、外輪１に接触子５を設け、内
輪２に導体パターン４を形成するようにしてもよい。
ターン４を形成し、その面に対向する外輪２に接触子５
を形成するようにしたが、外輪１に接触子５を設け、内
輪２に導体パターン４を形成するようにしてもよい。
【００１３】さらに、上述の説明では、アブゾリュート
型について示したが、インクリメンタル型の場合は、パ
ターンのピッチが９０度位相のずれた２本の同心円とす
ることで実現してもよい。また、この位相差は接触子５
側で接触位置をずらせるようにしてもよい。このとき、
パターンは単なる放射状の格子パターン１種類のみとな
る。
型について示したが、インクリメンタル型の場合は、パ
ターンのピッチが９０度位相のずれた２本の同心円とす
ることで実現してもよい。また、この位相差は接触子５
側で接触位置をずらせるようにしてもよい。このとき、
パターンは単なる放射状の格子パターン１種類のみとな
る。
【００１４】図２はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。この実施例は、図２（ａ）に示す内輪２の外周面に
軸方向に沿って図２（ｂ）に示すような複数のパターン
６を形成したものである。そして、内輪２の外周面に対
向する外輪１の内周面には、接触子５がパターン６に接
触するように設けられる。この図２に示した実施例にお
いても、接触子５がパターン６に接触することによっ
て、コード化されたディジタル信号を出力することがで
きる。
る。この実施例は、図２（ａ）に示す内輪２の外周面に
軸方向に沿って図２（ｂ）に示すような複数のパターン
６を形成したものである。そして、内輪２の外周面に対
向する外輪１の内周面には、接触子５がパターン６に接
触するように設けられる。この図２に示した実施例にお
いても、接触子５がパターン６に接触することによっ
て、コード化されたディジタル信号を出力することがで
きる。
【００１５】なお、図１および図２に示した核実施例に
おいては、接触子５を外輪１に設けたが、接触子５を外
輪１とは別個に独立して設けるようにしてもよい。
おいては、接触子５を外輪１に設けたが、接触子５を外
輪１とは別個に独立して設けるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、導体
と絶縁体とを交互に配置した同心円パターンまたは同一
周面上のパターンと、そのパターン上を導体により形成
された接触子が移動することにより回転角を導通の有無
というデジタル量で検出することができる。しかも、回
転角度検出器付軸受はデジタル値を出力するため、電気
ノイズによる影響を受けにくく、また従来のように抵抗
体は摩耗によって精度が低下するが、この発明では導体
と絶縁体によるパターンを検出してデジタル信号を出力
するようにしているので、そのパターンが欠けるまで精
度の低下が起こることはないため、抵抗体を用いること
より精度を長期にわたって安定して維持することがで
き、かつ寿命を長くすることができる。
と絶縁体とを交互に配置した同心円パターンまたは同一
周面上のパターンと、そのパターン上を導体により形成
された接触子が移動することにより回転角を導通の有無
というデジタル量で検出することができる。しかも、回
転角度検出器付軸受はデジタル値を出力するため、電気
ノイズによる影響を受けにくく、また従来のように抵抗
体は摩耗によって精度が低下するが、この発明では導体
と絶縁体によるパターンを検出してデジタル信号を出力
するようにしているので、そのパターンが欠けるまで精
度の低下が起こることはないため、抵抗体を用いること
より精度を長期にわたって安定して維持することがで
き、かつ寿命を長くすることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の回転角度検出器の使用状態を示す図であ
る。
る。
【図４】図３の一部を破断して示した側面図である。
１ 外輪 ２ 内輪 ３ 絶縁体層 ４，６ パターン ５ 接触子
Claims (3)
- 【請求項１】 軸受に別体もしくは該軸受の一方の輪に
設けられる導体からなる接触子と、 前記軸受の回動輪側に導体と絶縁体とからなる複数のコ
ード化された同心円パターンもしくは同一周面上のパタ
ーンとを備えた、回転角度検出器付軸受。 - 【請求項２】 前記同心円パターンまたは同一円周上の
パターンは、前記回動輪側に絶縁パターンを直接パター
ニングして形成される、請求項１の回転角度検出器付軸
受。 - 【請求項３】 前記接触子と前記同心円パターンとの接
触位置をずらせることによって、位相差を持たせて前記
同心円パターンを１種類とすることにより、インクリメ
ンタル型角度検出器を構成する、請求項１の回転角度検
出器付軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP802394A JPH07218248A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 回転角度検出器付軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP802394A JPH07218248A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 回転角度検出器付軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218248A true JPH07218248A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11681744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP802394A Withdrawn JPH07218248A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 回転角度検出器付軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07218248A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1447579A4 (en) * | 2001-11-22 | 2006-04-12 | Nsk Ltd | BEARING BEARING EQUIPPED WITH A DETECTOR AND DEVICE FOR DETECTING A ROTATION MODE |
| EP2685116A4 (en) * | 2011-03-10 | 2014-10-15 | Ihi Corp | BEARING, AND DEVICE AND METHOD FOR ACQUIRING LUBRICANT DISTRIBUTION |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP802394A patent/JPH07218248A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1447579A4 (en) * | 2001-11-22 | 2006-04-12 | Nsk Ltd | BEARING BEARING EQUIPPED WITH A DETECTOR AND DEVICE FOR DETECTING A ROTATION MODE |
| US7290938B2 (en) | 2001-11-22 | 2007-11-06 | Nsk Ltd. | Sensor-equipped rolling bearing, and rotation state detecting device |
| US7481583B2 (en) | 2001-11-22 | 2009-01-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing with sensor and rotary state detecting device |
| EP2685116A4 (en) * | 2011-03-10 | 2014-10-15 | Ihi Corp | BEARING, AND DEVICE AND METHOD FOR ACQUIRING LUBRICANT DISTRIBUTION |
| US9103378B2 (en) | 2011-03-10 | 2015-08-11 | Ihi Corporation | Bearing, lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |