JPH1164043A - 多回転式アブソリュートエンコーダ - Google Patents
多回転式アブソリュートエンコーダInfo
- Publication number
- JPH1164043A JPH1164043A JP9242026A JP24202697A JPH1164043A JP H1164043 A JPH1164043 A JP H1164043A JP 9242026 A JP9242026 A JP 9242026A JP 24202697 A JP24202697 A JP 24202697A JP H1164043 A JPH1164043 A JP H1164043A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- rotation detector
- shaft
- frame
- drive shaft
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】正確に回転角度を検出できるようにする。
【解決手段】回転機械の回転軸に連結された第１の回転
検出器４と、この第１の回転検出器４の回転を減速して
伝動する第２の回転検出器９とを具えた多回転式アブソ
リュートエンコーダにおいて、前記多回転式アブソリュ
ートエンコーダのフレーム２に第１の軸受３を介して支
持され回転機械の回転軸に連結された駆動軸１と、駆動
軸１に取付けられた第１の回転円板５の板面に設けた絶
対角度位置情報パターンを検出するセンサ６をフレーム
に具えた第１の回転検出器４と、フレーム２に第２の軸
受８を介して支持され前記駆動軸と同一軸心上に配置さ
れた従動軸７と、従動軸７に取付けられた第２の回転円
板１０の板面に設けた絶対角度位置情報パターンを検出
するセンサ１１をフレームに具えた第２の回転検出器９
と、第１の回転検出器４の駆動軸１と第２の回転検出器
９の従動軸７とを無接触電磁ギアで連結するようにして
いる。したがって、正確に回転角度を検出できる。
検出器４と、この第１の回転検出器４の回転を減速して
伝動する第２の回転検出器９とを具えた多回転式アブソ
リュートエンコーダにおいて、前記多回転式アブソリュ
ートエンコーダのフレーム２に第１の軸受３を介して支
持され回転機械の回転軸に連結された駆動軸１と、駆動
軸１に取付けられた第１の回転円板５の板面に設けた絶
対角度位置情報パターンを検出するセンサ６をフレーム
に具えた第１の回転検出器４と、フレーム２に第２の軸
受８を介して支持され前記駆動軸と同一軸心上に配置さ
れた従動軸７と、従動軸７に取付けられた第２の回転円
板１０の板面に設けた絶対角度位置情報パターンを検出
するセンサ１１をフレームに具えた第２の回転検出器９
と、第１の回転検出器４の駆動軸１と第２の回転検出器
９の従動軸７とを無接触電磁ギアで連結するようにして
いる。したがって、正確に回転角度を検出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多回転式アブソリ
ュートエンコーダに関するものである。
ュートエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の多回転式アブソリュートエンコー
ダは、図４に示すように構成されている。図において、
３０は回転機械（図示せず）に接続された第１の回転検
出器で、この第１の回転検出器３０の回転軸に歯車３１
が固定されている。３２は第２の回転検出器で、この第
２の検出器３２の回転軸に歯車３３が取付けられ、この
歯車３３を前記第１の回転検出器３０の歯車３１に噛合
させている。このように構成した多回転式アブソリュー
トエンコーダは、前記回転機械が回転して第１の回転検
出器３０が回転すると、第２の検出器３２が減速されて
回転する。この回転機械の回転数は、第２の回転検出器
３２で検出した回転角度と第１の回転検出器３０で検出
した回転角度とを合算して検出するようにしている。
ダは、図４に示すように構成されている。図において、
３０は回転機械（図示せず）に接続された第１の回転検
出器で、この第１の回転検出器３０の回転軸に歯車３１
が固定されている。３２は第２の回転検出器で、この第
２の検出器３２の回転軸に歯車３３が取付けられ、この
歯車３３を前記第１の回転検出器３０の歯車３１に噛合
させている。このように構成した多回転式アブソリュー
トエンコーダは、前記回転機械が回転して第１の回転検
出器３０が回転すると、第２の検出器３２が減速されて
回転する。この回転機械の回転数は、第２の回転検出器
３２で検出した回転角度と第１の回転検出器３０で検出
した回転角度とを合算して検出するようにしている。
【０００３】
【発明を解決しようとする課題】ところが、従来の多回
転式アブソリュートエンコーダは、第１の回転検出器に
歯車を介して第２の回転検出器を連結しており、歯車の
磨耗による第２の回転検出器に誤差が発生し、正確に回
転角度を検出することができなかった。そこで、本発明
は、歯車の磨耗による検出誤差をなくし、正確に回転角
度を検出できるようにすることを目的とする。
転式アブソリュートエンコーダは、第１の回転検出器に
歯車を介して第２の回転検出器を連結しており、歯車の
磨耗による第２の回転検出器に誤差が発生し、正確に回
転角度を検出することができなかった。そこで、本発明
は、歯車の磨耗による検出誤差をなくし、正確に回転角
度を検出できるように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、本発明は回転機械の回転軸に連結された第１の回転
検出器と、この第１の回転検出器の回転を減速して伝動
する第２の回転検出器とを具えた多回転式アブソリュー
トエンコーダにおいて、前記多回転式アブソリュトエン
コーダのフレームに第１の軸受を介して支持され前記回
転機械の回転軸に連結された駆動軸と、前記駆動軸に取
付けられた第１の回転円板の板面に設けた絶対角度位置
情報パターンを検出するセンサを前記フレームに具えた
第１の回転検出器と、前記フレームに第２の軸受を介し
て支持され前記駆動軸と同一軸心上に配置された従動軸
と、前記従動軸に取付けられた第２の回転円板の板面に
設けた絶対角度位置情報パターンを検出するセンサを前
記フレームに具えた第２の回転検出器と、前記第１の回
転検出器の駆動軸と第２の回転検出器の従動軸とを無接
触電磁ギヤで連結するようにしている。
め、本発明は回転機械の回転軸に連結された第１の回転
検出器と、この第１の回転検出器の回転を減速して伝動
する第２の回転検出器とを具えた多回転式アブソリュー
トエンコーダにおいて、前記多回転式アブソリュトエン
コーダのフレームに第１の軸受を介して支持され前記回
転機械の回転軸に連結された駆動軸と、前記駆動軸に取
付けられた第１の回転円板の板面に設けた絶対角度位置
情報パターンを検出するセンサを前記フレームに具えた
第１の回転検出器と、前記フレームに第２の軸受を介し
て支持され前記駆動軸と同一軸心上に配置された従動軸
と、前記従動軸に取付けられた第２の回転円板の板面に
設けた絶対角度位置情報パターンを検出するセンサを前
記フレームに具えた第２の回転検出器と、前記第１の回
転検出器の駆動軸と第２の回転検出器の従動軸とを無接
触電磁ギヤで連結するようにしている。
【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
式アブソリュートエンコーダの上部側断面図である。図
２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図において、
１は多回転式アブソリュートエンコーダのフレーム２に
第１の軸受３を介して支持された駆動軸で、回転機械
（図示せず）の回転軸に連結してある。４は第１の回転
検出器で、前記駆動軸１に板面に絶対角度位置情報パタ
ーンを有する第１の回転円板５を取付け、この第１の回
転円板５の板面に対向させて前記フレーム２に取付けた
光センサ６とより構成している。前記光センサ６は受光
素子側に発光素子を有する反射型の光センサで、発光素
子からの光を第１の回転円板５に照射し、その第１の回
転円板５からの反射光を受光して検出するようにしてあ
る。７は前記フレーム２に第２の軸受８を介して支持さ
れ前記駆動軸と同一軸心上に配置された従動軸である。
９は第２の回転検出器で、前記従動軸７に板面に絶対角
度位置情報パターンを有する第２の回転円板１０を取付
け、この第２の回転円板１０の板面に対向させて前記フ
レーム２に取付けた光センサ１１とより構成している。
１２は無接触電磁ギヤで、前記駆動軸１の軸端に取付け
た回転子１３を設け、この回転子１３の外周に永久磁石
１３ａ取付けている。１４は中間回転子で、従動軸７の
軸端に支持板１４ｂを設け、この支持板１４ｂの外周に
突出歯１４ａが設けられている。１５はフレーム２の内
周に固定した固定子で、内周に突出歯１５ａが設けられ
ている。つぎに、多回転式アブソリュートエンコーダの
動作について説明する。図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図で、固定子１５の突出歯１５ａの歯数を２０とし、
中間回転子１１の突出歯１１ａの歯数を１８として、前
記固定子１５の突出歯１５ａ１が中間回転子１４の突出
歯１４ａ１に近接した状態を示す。この状態における永
久磁石１３ａからの磁束は、中間回転子１４の突出歯１
４ａ１から固定子１５の突出歯１５ａ１を通りフレーム
２を経て固定子１５の突出歯１５ａ１１より中間回転子
１４の突出歯１４ａ１０を通り永久磁石１３ａに流れ
る。この状態から駆動軸１が回転し、この駆動軸１と一
体に永久磁石１３ａが時計方向に回転すると、固定子１
５の突出歯１５ａ２に対向する中間回転子１４の突出歯
１４ａ２が吸引されて前記固定子１５の突出歯１５ａ２
に対向する中間回転子１４の突出歯１４ａ２が反時計方
向に回転する。さらに回転子１３が回転すると回転子１
３に取付けた永久磁石１３ａが回転して中間回転子１４
を反時計方向に回転する。このようにして永久磁石１３
ａが時計方向に１回転すると、中間回転子１４の突出歯
１４ａの歯数２だけ回転する。したがって、中間回転子
１４の突出歯１４ａの歯数が１８あるので、２／１８減
速されることになる。このようにして回転機械の回転軸
の回転数を検出するときは、駆動軸１に取付けた第１の
回転円板５の絶対角度位置情報パターンを光センサ６で
検出し、従動軸７に取付けた第２の回転円板１０の絶対
角度位置情報パターンを光センサ１１で検出し、これら
光センサ５および１１の信号を合算して回転機械の回転
軸の絶対角度位置を検出する。図３は本発明の第２の実
施例を示すもので、１６はフレーム２に取付けたフレー
ムで、このフレーム１６に第３の軸受１７を介して伝動
軸１８が設けられている。１９は第３の回転検出器で、
伝動軸１８に板面に絶対角度位置情報パターンを有する
第３の回転円板２０を取付け、この第３の回転円板２０
の板面に対向させて前記フレーム１６に取付けた光セン
サ２１を具えている。２２は前記従動軸７固定した回転
子で、この回転子２２の外周に円弧状の永久磁石２２ａ
が従動軸７を中心に２個配置して固定してある。２３ｂ
は伝動軸１８に取付けた支持体で、この支持体２３ｂの
外周に突出歯２３ａを有する磁性材よりなる中間回転子
２３が取付けてある。２４はフレーム２に取付けた磁性
材よりなる固定子で、内周に突出歯２４ａが設けられて
いる。このように構成した多回転式のアブソリュートエ
ンコーダの動作について説明をする。固定子１５の突出
歯１５ａの歯数を２０とし、中間回転子１４の突出歯１
４ａの歯数を１８とすれば、従動軸７は駆動軸１に対し
て２／１８に減速され、さらに、伝動軸１８は従動軸７
に対して２／１８に減速されて伝動軸１８を回転する。
したがって、駆動軸１に対する伝動軸１８は２／１８×
２／１８＝１／８１に減速されて回転する。このように
減速された多回転式アブソリュートエンコーダによる回
転機械の回転軸の検出は、駆動軸１に取付けた第１の回
転円板４の絶対角度位置情報パターンを光センサ５で検
出し、従動軸７に取付けた第２の回転円板１２の絶対角
度位置情報パターンを光センサ１３で検出しさらに伝動
軸１８に取付けた第３の回転円板２０の絶対角度位置情
報パターンを光センサ２１で検出し、これら光センサ
５、１３および２１の信号を合算して回転機械の回転軸
の絶対角度位置を検出するものである。実施例では、第
１の回転検出器４、第２の回転検出器９および第３の回
転検出器１９の検出素子に光センサを用いたが、磁気セ
ンサを用いてもよい。
て説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す多回転
式アブソリュートエンコーダの上部側断面図である。図
２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図において、
１は多回転式アブソリュートエンコーダのフレーム２に
第１の軸受３を介して支持された駆動軸で、回転機械
（図示せず）の回転軸に連結してある。４は第１の回転
検出器で、前記駆動軸１に板面に絶対角度位置情報パタ
ーンを有する第１の回転円板５を取付け、この第１の回
転円板５の板面に対向させて前記フレーム２に取付けた
光センサ６とより構成している。前記光センサ６は受光
素子側に発光素子を有する反射型の光センサで、発光素
子からの光を第１の回転円板５に照射し、その第１の回
転円板５からの反射光を受光して検出するようにしてあ
る。７は前記フレーム２に第２の軸受８を介して支持さ
れ前記駆動軸と同一軸心上に配置された従動軸である。
９は第２の回転検出器で、前記従動軸７に板面に絶対角
度位置情報パターンを有する第２の回転円板１０を取付
け、この第２の回転円板１０の板面に対向させて前記フ
レーム２に取付けた光センサ１１とより構成している。
１２は無接触電磁ギヤで、前記駆動軸１の軸端に取付け
た回転子１３を設け、この回転子１３の外周に永久磁石
１３ａ取付けている。１４は中間回転子で、従動軸７の
軸端に支持板１４ｂを設け、この支持板１４ｂの外周に
突出歯１４ａが設けられている。１５はフレーム２の内
周に固定した固定子で、内周に突出歯１５ａが設けられ
ている。つぎに、多回転式アブソリュートエンコーダの
動作について説明する。図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図で、固定子１５の突出歯１５ａの歯数を２０とし、
中間回転子１１の突出歯１１ａの歯数を１８として、前
記固定子１５の突出歯１５ａ１が中間回転子１４の突出
歯１４ａ１に近接した状態を示す。この状態における永
久磁石１３ａからの磁束は、中間回転子１４の突出歯１
４ａ１から固定子１５の突出歯１５ａ１を通りフレーム
２を経て固定子１５の突出歯１５ａ１１より中間回転子
１４の突出歯１４ａ１０を通り永久磁石１３ａに流れ
る。この状態から駆動軸１が回転し、この駆動軸１と一
体に永久磁石１３ａが時計方向に回転すると、固定子１
５の突出歯１５ａ２に対向する中間回転子１４の突出歯
１４ａ２が吸引されて前記固定子１５の突出歯１５ａ２
に対向する中間回転子１４の突出歯１４ａ２が反時計方
向に回転する。さらに回転子１３が回転すると回転子１
３に取付けた永久磁石１３ａが回転して中間回転子１４
を反時計方向に回転する。このようにして永久磁石１３
ａが時計方向に１回転すると、中間回転子１４の突出歯
１４ａの歯数２だけ回転する。したがって、中間回転子
１４の突出歯１４ａの歯数が１８あるので、２／１８減
速されることになる。このようにして回転機械の回転軸
の回転数を検出するときは、駆動軸１に取付けた第１の
回転円板５の絶対角度位置情報パターンを光センサ６で
検出し、従動軸７に取付けた第２の回転円板１０の絶対
角度位置情報パターンを光センサ１１で検出し、これら
光センサ５および１１の信号を合算して回転機械の回転
軸の絶対角度位置を検出する。図３は本発明の第２の実
施例を示すもので、１６はフレーム２に取付けたフレー
ムで、このフレーム１６に第３の軸受１７を介して伝動
軸１８が設けられている。１９は第３の回転検出器で、
伝動軸１８に板面に絶対角度位置情報パターンを有する
第３の回転円板２０を取付け、この第３の回転円板２０
の板面に対向させて前記フレーム１６に取付けた光セン
サ２１を具えている。２２は前記従動軸７固定した回転
子で、この回転子２２の外周に円弧状の永久磁石２２ａ
が従動軸７を中心に２個配置して固定してある。２３ｂ
は伝動軸１８に取付けた支持体で、この支持体２３ｂの
外周に突出歯２３ａを有する磁性材よりなる中間回転子
２３が取付けてある。２４はフレーム２に取付けた磁性
材よりなる固定子で、内周に突出歯２４ａが設けられて
いる。このように構成した多回転式のアブソリュートエ
ンコーダの動作について説明をする。固定子１５の突出
歯１５ａの歯数を２０とし、中間回転子１４の突出歯１
４ａの歯数を１８とすれば、従動軸７は駆動軸１に対し
て２／１８に減速され、さらに、伝動軸１８は従動軸７
に対して２／１８に減速されて伝動軸１８を回転する。
したがって、駆動軸１に対する伝動軸１８は２／１８×
２／１８＝１／８１に減速されて回転する。このように
減速された多回転式アブソリュートエンコーダによる回
転機械の回転軸の検出は、駆動軸１に取付けた第１の回
転円板４の絶対角度位置情報パターンを光センサ５で検
出し、従動軸７に取付けた第２の回転円板１２の絶対角
度位置情報パターンを光センサ１３で検出しさらに伝動
軸１８に取付けた第３の回転円板２０の絶対角度位置情
報パターンを光センサ２１で検出し、これら光センサ
５、１３および２１の信号を合算して回転機械の回転軸
の絶対角度位置を検出するものである。実施例では、第
１の回転検出器４、第２の回転検出器９および第３の回
転検出器１９の検出素子に光センサを用いたが、磁気セ
ンサを用いてもよい。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第１
の回転検出器と第２の回転検出器とを無接触の電磁ギヤ
で連結したので、歯車の磨耗による検出精度の低下がな
く精度よく検出することができる。
の回転検出器と第２の回転検出器とを無接触の電磁ギヤ
で連結したので、歯車の磨耗による検出精度の低下がな
く精度よく検出することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す多回転式アブソ
リュートエンコーダの上部側断面図である。
リュートエンコーダの上部側断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す多回転式アブソ
リュートエンコーダの上部側断面図である。
リュートエンコーダの上部側断面図である。
【図４】 従来の多回転式アブソリュートエンコーダの
斜視図である。
斜視図である。
１ 駆動軸、 ２ フレーム、 ３ 第１の軸受、 ４
第１の回転検出器、５ 第１の回転円板、 ６ 光セ
ンサ、 ７ 従動軸、 ８ 第２の軸受、９ 第２の回
転検出器、 １０ 第２の回転円板、 １１ 光セン
サ、１２ 無接触電磁ギヤ、 １３ 回転子、 １３ａ
永久磁石、１４ 中間回転子、 １４ａ 突出歯、
１４ｂ 支持板、１５ 固定子、 １５ａ 突出歯、
１６ フレーム、 １７ 第３の軸受、１８ 伝導軸、
１９ 第３の回転検出器、 ２０ 第３の回転円板、
２１ 光センサ、 ２２ 回転子、 ２２ａ 永久磁
石、２３ 中間回転子、２３ａ 突出歯、 ２３ｂ 支
持板
第１の回転検出器、５ 第１の回転円板、 ６ 光セ
ンサ、 ７ 従動軸、 ８ 第２の軸受、９ 第２の回
転検出器、 １０ 第２の回転円板、 １１ 光セン
サ、１２ 無接触電磁ギヤ、 １３ 回転子、 １３ａ
永久磁石、１４ 中間回転子、 １４ａ 突出歯、
１４ｂ 支持板、１５ 固定子、 １５ａ 突出歯、
１６ フレーム、 １７ 第３の軸受、１８ 伝導軸、
１９ 第３の回転検出器、 ２０ 第３の回転円板、
２１ 光センサ、 ２２ 回転子、 ２２ａ 永久磁
石、２３ 中間回転子、２３ａ 突出歯、 ２３ｂ 支
持板
Claims (2)
- 【請求項１】 回転機械の回転軸に連結された第１の回
転検出器と、この第１の回転検出器の回転を減速して伝
動する第２の回転検出器とを具えた多回転式アブソリュ
ートエンコーダにおいて、 前記多回転式アブソリュートエンコーダのフレームに第
１の軸受を介して支持され前記回転機械の回転軸に連結
された駆動軸と、 前記駆動軸に取付けられた第１の回転円板の板面に設け
た絶対角度位置情報パターンを検出するセンサを前記フ
レームに具えた第１の回転検出器と、 前記フレームに第２の軸受を介して支持され前記駆動軸
と同一軸心上に配置された従動軸と、 前記従動軸に取付けられた第２の回転円板の板面に設け
た絶対角度位置情報パターンを検出するセンサを前記フ
レームに具えた第２の回転検出器と、 前記第１の回転検出器の駆動軸と第２の回転検出器の従
動軸とを無接触で連結した無接触電磁ギヤと、 を備えたことを特徴とする多回転式アブソリュートエン
コーダ。 - 【請求項２】 前記無接触電磁ギヤは、 前記駆動軸に取付けられ外周に永久磁石を有する回転子
と、 前記従動軸に取付けられ外周に突出歯を有する中間回転
子と、 前記フレームの内周に取付けられ内周に突出歯を有する
固定子とより構成されたものである請求項１記載の多回
転式アブソリュートエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24202697A JP3906474B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 多回転式アブソリュートエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24202697A JP3906474B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 多回転式アブソリュートエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164043A true JPH1164043A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3906474B2 JP3906474B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=17083173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24202697A Expired - Fee Related JP3906474B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 多回転式アブソリュートエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3906474B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1437575A4 (en) * | 2001-10-19 | 2005-02-23 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | multirotation type encoder |
| WO2012093670A1 (ja) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | 株式会社日立製作所 | 磁気ギヤ及びそれを有する回転機 |
| JP2014044218A (ja) * | 2008-08-26 | 2014-03-13 | Nikon Corp | エンコーダシステム、及び信号処理方法 |
| CN104501841A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-04-08 | 连云港杰瑞电子有限公司 | 基于无刷多极旋转变压器的单圈绝对式旋转编码器 |
| JPWO2016068302A1 (ja) * | 2014-10-30 | 2017-08-10 | 株式会社ニコン | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及び多回転情報算出方法 |
| CN112259951A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-01-22 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | 一种轴向高抗冲击性能的方位平台 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP24202697A patent/JP3906474B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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