JP2005031011A - Position detecting device - Google Patents

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Noriyuki Fukui
憲之 福井
Koichi Hayashi
康一 林
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Okuma Corp
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Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts, the size, and the cost of the device for detecting the multiple rotational absolute positions of rotation axis which is an object of position detection. <P>SOLUTION: The position detecting device is constituted for detecting the absolute position within one rotation, gears are provided on the object position detection axes, not only for detection, but also for a role of driving transmitting rotation to a speed reducing mechanism. The position detecting device calculates the multiple rotational absolute position, based on the absolute position within one rotation, and the number of rotations calculated by a multiple rotation detection unit having the speed reducing mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、産業機械や工作機械等に使用される位置検出装置に関し、特に、絶対位置検出が可能な位置検出装置の構造に関する。   The present invention relates to a position detection device used for industrial machines, machine tools, and the like, and more particularly to a structure of a position detection device capable of detecting an absolute position.

近年、産業機械や工作機械業界では、送り軸等のモータの検出器には、絶対位置検出器が使用される。   In recent years, in the industrial machine and machine tool industries, absolute position detectors are used as detectors for motors such as feed shafts.

絶対位置検出には、工作機械の主軸のように一回転内の絶対位置がわかれば十分なものと、送り軸のように一回転内の絶対位置に加えて複数回の回転回数も必要なもの、すなわち多回転絶対位置検出が必要なもの、とに分けられる。   For absolute position detection, it is sufficient if the absolute position within one rotation is known, such as the main spindle of a machine tool, and multiple rotations are required in addition to the absolute position within one rotation, such as a feed shaft. That is, it is divided into those that require multi-rotation absolute position detection.

一回転内の絶対位置を検出するものとして、図4に示すようなものがある。位置検出の対象となる回転軸101は、複数の軸受(不図示)にて支持され回転自在となっている。回転軸101には、その回転位置を検出するための検出用歯車が回転軸の中心と同軸に固定されている。検出用歯車は、歯数が異なる2個の歯車102、403からなる。2個の歯車102、403のそれぞれの周囲を取り囲むように、歯車の歯を検出するためのステータ104、105が配置されている。ステータは、歯車の歯と対向するように配置されている極歯を有し、極歯にはコイルが巻装されている。磁性材からなる歯車の歯先がコイルに接近すると、励磁回路(不図示)によって励磁されているコイルは、そのリラクタンス変化に応じた電圧変化を発生する。この電圧の出力から、位置検出の対象となる回転軸の回転を検出する。   As shown in FIG. 4, there is a method for detecting an absolute position within one rotation. A rotating shaft 101 that is a position detection target is supported by a plurality of bearings (not shown) and is rotatable. A detection gear for detecting the rotational position of the rotation shaft 101 is fixed coaxially with the center of the rotation shaft. The detection gear is composed of two gears 102 and 403 having different numbers of teeth. The stators 104 and 105 for detecting the gear teeth are arranged so as to surround each of the two gears 102 and 403. The stator has pole teeth arranged to face the gear teeth, and a coil is wound around the pole teeth. When the tooth tip of the gear made of a magnetic material approaches the coil, the coil excited by an excitation circuit (not shown) generates a voltage change corresponding to the change in reluctance. From the output of this voltage, the rotation of the rotating shaft that is the position detection target is detected.

検出用の歯車102、403及びステータ104、105が二組配設してあるのは、検出用の歯車102、403の歯数の違いによる互いの検出情報を組み合わせて、処理回路基板(不図示)にて一回転内の絶対位置を算出するためである。組み合わせるというのは、検出対象である回転軸の機械角一回転内において、上記二組の検出用歯車の歯数が一つ異なっていれば、歯数分の周期を有する電気角データの組み合わせは、機械角の値に対して一通りだけであることから、これにより、回転軸の機械角一回転内の絶対位置を一義的に定められることをいう。   Two detection gears 102 and 403 and two sets of stators 104 and 105 are arranged by combining detection information based on the difference in the number of teeth of the detection gears 102 and 403 and processing circuit boards (not shown). This is for calculating the absolute position within one rotation at (1). The combination means that if the number of teeth of the two detection gears is different by one within one rotation of the mechanical angle of the rotating shaft to be detected, the combination of electrical angle data having a period corresponding to the number of teeth is Since there is only one way for the value of the mechanical angle, this means that the absolute position within one rotation of the mechanical angle of the rotating shaft can be uniquely determined.

この位置検出装置の構造によれば、電源を入れ直した場合に、その時の位置検出の対象となる回転軸の一回転内の回転角度、すなわち一回転内の絶対位置が読み出せる。   According to the structure of this position detection device, when the power is turned on again, the rotation angle within one rotation of the rotation shaft that is the position detection target at that time, that is, the absolute position within one rotation can be read.

しかし、工作機械等のテーブルを動かすための送り軸においては、一回転内の絶対位置だけ検出するだけでは、その多回転にわたる位置がわからないため、送り軸の回転回数についても検出する必要がある。これは多回転絶対位置検出と呼ばれる。   However, in a feed shaft for moving a table of a machine tool or the like, it is necessary to detect the number of rotations of the feed shaft because only the absolute position within one rotation is detected and the position over the multiple rotations is not known. This is called multi-rotation absolute position detection.

このような多回転絶対位置検出において回転回数を計数するものとして、主電源を切った時でも、回転回数を計数するための電源を常時入れておく必要があるものと、それが不要なタイプとがある。近年は、バッテリの定期的な交換に要するランニングコストや、バッテリ供給線が必要なことによるコスト高及び信頼性低下等を考えて、回転回数を計数するための電源が不要なタイプが注目されるようになってきた。   In such multi-rotation absolute position detection, the number of rotations is counted, and even when the main power is turned off, it is necessary to always turn on the power for counting the number of rotations, and the type that does not need it There is. In recent years, a type that does not require a power source for counting the number of rotations is attracting attention in consideration of running costs required for periodic replacement of batteries and high costs and reduced reliability due to the need for battery supply lines. It has become like this.

電源が不要なタイプとしては、位置検出の対象となる回転軸に連結された減速機構の軸に、複数回の回転回数が検出できる多回転検出ユニットを設けたものがある。回転回数の算出は、検出対象となる回転軸が複数回回転した時に一回転する軸を多回転検出ユニットに内蔵し、上述のようなステータでその軸の回転角度を検出すればよい。   As a type that does not require a power source, there is a type in which a multi-rotation detection unit capable of detecting the number of rotations is provided on the shaft of a speed reduction mechanism connected to a rotation shaft that is a position detection target. The number of rotations may be calculated by incorporating a shaft that rotates once when the rotation shaft to be detected rotates a plurality of times in the multi-rotation detection unit, and detecting the rotation angle of the shaft with the above-described stator.

図5は、多回転絶対位置検出が可能な検出器の、従来の構造の一例を示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional structure of a detector capable of detecting a multi-rotation absolute position.

位置検出の対象となる回転軸101は、図4と同様な構造によって、一回転内の絶対位置を検出することができ、さらに、回転軸101の上部には、多回転検出ユニット113を駆動させるための駆動歯車507が圧入されており、被動歯車108と噛み合うようになっている。被動歯車108を圧入した回転軸509は、複数の軸受(不図示)にて支持され回転自在となっていて、その軸受はハウジング(不図示)に収納されている。   The rotation shaft 101 that is the target of position detection can detect the absolute position within one rotation with the same structure as in FIG. 4, and the multi-rotation detection unit 113 is driven above the rotation shaft 101. A driving gear 507 is press-fitted to mesh with the driven gear 108. The rotary shaft 509 into which the driven gear 108 is press-fitted is supported and rotated by a plurality of bearings (not shown), and the bearings are housed in a housing (not shown).

また、被動歯車108の回転軸509の片端には、ピニオン110が圧入固定されている。このピニオン110は、複数の減速機構と複数の検出機構を内包した多回転検出ユニット113の初段の歯車111と結合されている。多回転検出ユニット113からの検出信号は、処理回路基板(不図示)へ送出される。   A pinion 110 is press-fitted and fixed to one end of the rotation shaft 509 of the driven gear 108. The pinion 110 is coupled to the first stage gear 111 of the multi-rotation detection unit 113 including a plurality of speed reduction mechanisms and a plurality of detection mechanisms. A detection signal from the multi-rotation detection unit 113 is sent to a processing circuit board (not shown).

各極歯にコイルを巻装したステータ104、105から得られる一回転絶対位置情報と、多回転検出ユニット113から得られる回転回数とは、処理回路基板へ送られ、多回転絶対位置情報が算出される。なお、回転回数の算出については、上述した通りである。   The one-turn absolute position information obtained from the stators 104 and 105 in which coils are wound around the pole teeth and the number of rotations obtained from the multi-turn detection unit 113 are sent to the processing circuit board, and the multi-turn absolute position information is calculated. Is done. The calculation of the number of rotations is as described above.

しかしながら、この多回転絶対位置検出装置の場合、減速機構につなぐことによる位置検出装置のサイズアップや、部品点数の増加といった問題がある。例えば、位置検出の対象となる回転軸が比較的大径である場合、その回転軸に取り付けられた大径の駆動歯車からの減速に対して、同等或いはそれより大径の被動歯車を使用せねばならず、それらの回転軸や各種歯車を内包する位置検出装置のサイズが大きくなってしまっていた。   However, in the case of this multi-rotation absolute position detection device, there are problems such as an increase in the size of the position detection device and an increase in the number of parts by connecting to a speed reduction mechanism. For example, if the rotating shaft whose position is to be detected has a relatively large diameter, use a driven gear with the same or larger diameter for deceleration from the large-diameter driving gear attached to the rotating shaft. In addition, the size of the position detection device that includes those rotating shafts and various gears has increased.

従来の多回転絶対位置を検出する装置は、位置検出の対象となる回転軸から減速機構をつないだ先に、主軸の回転回数を計数する検出装置を配設するものであるが、そのためには図5に示すように、多回転検出ユニット113へ回転軸101の回転を伝える駆動歯車507及び被動歯車108等が必要であり、部品点数が増加し、位置検出装置のサイズが大きくなり、それに伴ってコストがかかっていた。   A conventional multi-rotation absolute position detection device is a device that counts the number of rotations of the main shaft before connecting a speed reduction mechanism from a rotation shaft to be position-detected. As shown in FIG. 5, the drive gear 507 and the driven gear 108 that transmit the rotation of the rotary shaft 101 to the multi-rotation detection unit 113 are necessary, the number of parts increases, the size of the position detection device increases, and accordingly Cost.

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、部品点数の削減、小型化、低コスト化を達成する、多回転絶対位置が検出可能な位置検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a position detection device capable of detecting a multi-rotation absolute position that achieves reduction in the number of parts, size reduction, and cost reduction. It is to provide.

本発明に係る位置検出装置は、位置検出の対象となる第一回転軸と一体に回転する、磁性材からなる第一歯車と、前記第一歯車の歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記第一歯車の歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、一回転内の絶対位置を検出する絶対位置検出部と、前記第一歯車と噛み合う第二歯車を介して前記第一歯車により駆動され、前記第一回転軸の回転回数を計数する回転回数計数部と、を備え、前記絶対位置検出部と前記回転回数計数部の出力から、前記第一回転軸の多回転絶対位置を検出するものである。   A position detection device according to the present invention is arranged at a position where a first gear made of a magnetic material that rotates integrally with a first rotation shaft that is a position detection target and a tooth unevenness of the first gear can be detected. The absolute position detecting unit for detecting the absolute position within one rotation based on the output of the magnetic sensor that magnetically detects the tooth tip position of the first gear, and the second gear meshing with the first gear. A rotation number counting unit that is driven by a first gear and counts the number of rotations of the first rotation shaft, and from the outputs of the absolute position detection unit and the rotation number counting unit, multiple rotations of the first rotation shaft The absolute position is detected.

また、本発明に係る他の位置検出装置は、磁性材からなり、位置検出の対象となる第一回転軸と一体に回転する第一歯車と、前記第一歯車の歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記第一歯車の歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、前記第一歯車の歯の1ピッチ内の絶対位置を算出する1ピッチ内絶対位置検出部と、前記第一歯車と噛み合う第二歯車を介して前記第一歯車により駆動され、前記第一回転軸の一回転内の絶対位置と回転回数を算出する多回転絶対位置検出部と、を備えたものである。   In addition, another position detection device according to the present invention is made of a magnetic material, a first gear that rotates integrally with a first rotation shaft that is a target of position detection, and a position that can detect unevenness of teeth of the first gear. And an in-pitch absolute position detector that calculates an absolute position in one pitch of the teeth of the first gear based on the output of a magnetic sensor that magnetically detects the tooth tip position of the first gear. A multi-rotation absolute position detector that is driven by the first gear via a second gear that meshes with the first gear and that calculates the absolute position and the number of rotations in one rotation of the first rotation shaft. Is.

また、本発明に係る他の位置検出装置は、磁性材からなるラックと、前記ラックの歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記ラックの歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、前記ラックの歯の1ピッチ内の絶対位置を算出する1ピッチ内絶対位置検出部と、前記ラックと噛み合う歯車を介して前記ラックにより駆動され、前記ラック上での絶対位置を算出するラック絶対位置検出部と、を備えたものである。   According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor that is arranged at a position where a rack made of a magnetic material and the unevenness of the teeth of the rack can be detected and magnetically detects the tooth tip position of the rack. Based on the output, the absolute position within one pitch of the rack teeth is calculated by an absolute position detecting unit that calculates the absolute position within one pitch and the gear meshing with the rack, and the absolute position on the rack is calculated. A rack absolute position detecting unit.

また、第一歯車と噛み合う前記第二歯車または前記ラックと噛み合う歯車を樹脂材からなるものとすることができる。   Further, the second gear meshing with the first gear or the gear meshing with the rack can be made of a resin material.

本発明の位置検出装置によれば、回転軸の位置検出用に使用している歯車が、駆動歯車としての役割を兼ねているので、従来必要であった専用の駆動歯車が不要となる。このことによって、部品点数の削減、コストダウンの効果を奏する。また、専用の駆動歯車が不要になったことにより、特に回転軸の軸方向長を短くすることができ、小型化の効果も奏する。   According to the position detection device of the present invention, since the gear used for detecting the position of the rotating shaft also serves as a drive gear, a dedicated drive gear that has been conventionally required is not required. This has the effect of reducing the number of parts and reducing costs. In addition, since the dedicated drive gear is not required, the axial length of the rotating shaft can be particularly shortened, and the effect of downsizing can be achieved.

以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.

図1は、本発明の実施形態の位置検出装置の一例を示す斜視図である。なお、図4及び図5と同一構成要素には同一符号を付してある。   FIG. 1 is a perspective view showing an example of a position detection device according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG.4 and FIG.5.

位置検出の対象となる回転軸101は、複数の軸受(不図示)にて支持され回転自在となっている。回転軸101には、その回転位置を検出するための検出用歯車が回転軸の中心と同軸に固定されている。検出用歯車は、歯数が異なる2個の歯車102、103からなる。2個の歯車102、103のそれぞれの周囲を取り囲むように、歯車の歯を検出するためのステータ104、105が配置されている。ステータは、歯車の歯と対向するように配置されている極歯を有し、極歯にはコイルが巻装されている。磁性材からなる歯先がコイルに接近すると、そのコイルは励磁されて電圧が発生する。この電圧の出力から、位置検出の対象となる回転軸の回転を検出する。   A rotating shaft 101 that is a position detection target is supported by a plurality of bearings (not shown) and is rotatable. A detection gear for detecting the rotational position of the rotation shaft 101 is fixed coaxially with the center of the rotation shaft. The detection gear is composed of two gears 102 and 103 having different numbers of teeth. The stators 104 and 105 for detecting the gear teeth are arranged so as to surround each of the two gears 102 and 103. The stator has pole teeth arranged to face the gear teeth, and a coil is wound around the pole teeth. When a tooth tip made of a magnetic material approaches the coil, the coil is excited to generate a voltage. From the output of this voltage, the rotation of the rotating shaft that is the position detection target is detected.

検出用の歯車102、103及びステータ104、105が二組配設してあるのは、検出用の歯車102、103の歯数の違いによる互いの検出情報を組み合わせて、処理回路基板(不図示)にて一回転内の絶対位置を算出するためである。   The two detection gears 102 and 103 and the stators 104 and 105 are arranged by combining the detection information based on the difference in the number of teeth of the detection gears 102 and 103 into a processing circuit board (not shown). This is for calculating the absolute position within one rotation at (1).

組み合わせるというのは、検出対象である回転軸の機械角一回転内において、上記二組の検出用歯車の歯数が一つ異なっていれば、歯数分の周期を有する電気角データの組み合わせは、機械角の値に対して一通りだけであることから、これにより、回転軸の機械角一回転内の絶対位置を一義的に定められることをいう。   The combination means that if the number of teeth of the two detection gears is different by one within one rotation of the mechanical angle of the rotating shaft to be detected, the combination of electrical angle data having a period corresponding to the number of teeth is Since there is only one way for the value of the mechanical angle, this means that the absolute position within one rotation of the mechanical angle of the rotating shaft can be uniquely determined.

ここで、図1に示すように、検出用の歯車103は、図4及び図5の検出用の歯車403に比べて厚みが大きくなっており、その歯車の歯面の下部で上記ステータによる磁気検出を行い、さらに、歯面の上部を駆動用歯車として用いる。すなわちこの歯車は、ステータにより磁気検出する役割に加えて、回転軸101の回転を、被動歯車108を介して多回転検出ユニット113へ伝達する役割も兼ねている。   Here, as shown in FIG. 1, the detection gear 103 is thicker than the detection gear 403 of FIGS. 4 and 5, and the magnetic force generated by the stator is below the tooth surface of the gear. Detection is performed, and the upper part of the tooth surface is used as a driving gear. That is, in addition to the role of magnetic detection by the stator, this gear also serves to transmit the rotation of the rotating shaft 101 to the multi-rotation detection unit 113 via the driven gear 108.

なお、被動歯車108を圧入した回転軸109は、複数の軸受(不図示)にて支持され回転自在となっていて、その軸受けはハウジング(不図示)に収納されている。   The rotating shaft 109 into which the driven gear 108 is press-fitted is supported and rotated by a plurality of bearings (not shown), and the bearings are housed in a housing (not shown).

このように、この例では、検出用の歯車103が多回転検出ユニット113への回転を伝える駆動歯車の役割も兼ねていることにより、部品点数が削減され、位置検出装置の小型化を可能にしている。   Thus, in this example, the detection gear 103 also serves as a drive gear that transmits the rotation to the multi-rotation detection unit 113, so that the number of parts is reduced and the position detection device can be downsized. ing.

次に、図2は、本発明の実施形態の位置検出装置を表す図1とは別の一例を示す斜視図であり、図1と同一構成要素には同一符号を付す。   Next, FIG. 2 is a perspective view showing an example different from FIG. 1 showing the position detection apparatus of the embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG.

回転軸101は、複数の軸受(不図示)にて軸支され回転自在となっている。磁気抵抗素子等を内包した位置検出ユニット214は、駆動歯車を兼ねた検出用の歯車202の一回転内の絶対位置を検出することはできないが、歯車1ピッチごとの情報を精度良く検出することができるセンサであり、非回転な筐体(不図示)に固定されており、検出用の歯車202は多回転検出ユニット213へ回転を伝える被動歯車108と噛み合っている。   The rotating shaft 101 is supported by a plurality of bearings (not shown) and is rotatable. The position detection unit 214 including a magnetoresistive element or the like cannot detect the absolute position within one rotation of the detection gear 202 that also serves as a drive gear, but can accurately detect information for each pitch of the gear. The detection gear 202 meshes with the driven gear 108 that transmits the rotation to the multi-rotation detection unit 213.

この例の場合、多回転検出ユニット213は、回転軸101の一回転内の絶対位置および多回転にわたる回転回数、すなわち多回転絶対位置検出部を算出することができる。一回転内の絶対位置は、多回転検出ユニット113内に、例えば位置検出の対象となる回転軸が一回転する時に、同じように一回転する軸を設け、その軸を上述したようなステータにより位置検出すればよい。   In this example, the multi-rotation detection unit 213 can calculate an absolute position within one rotation of the rotation shaft 101 and the number of rotations over multiple rotations, that is, a multi-rotation absolute position detection unit. The absolute position within one rotation is provided in the multi-rotation detection unit 113 by, for example, a shaft that makes one rotation in the same manner when the rotation shaft that is the position detection target makes one rotation. What is necessary is just to detect a position.

従って、回転軸101側の歯車の枚数を減じることができ、更なる省スペース化が図れる。また、駆動歯車を兼ねた検出歯車202の歯面に対向する位置に位置検出ユニットを設ければ、さらに歯車1ピッチ内の絶対位置を検出することができ、その検出結果に基づいて、例えばバックラッシを補正することができるといったメリットがある。   Therefore, the number of gears on the rotating shaft 101 side can be reduced, and further space saving can be achieved. In addition, if a position detection unit is provided at a position facing the tooth surface of the detection gear 202 that also serves as a drive gear, the absolute position within one gear pitch can be detected. Based on the detection result, for example, backlash There is an advantage that can be corrected.

図3は、図1および図2における駆動歯車がラックの場合を表す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing a case where the drive gear in FIGS. 1 and 2 is a rack.

表面に歯車状の凹凸を有したラック316は、機械の非可動部(例えばベッド)に固定されている。ラック316の凹凸部を磁気的に検出するラック位置検出ユニット315は、ラック316と適当なエアギャップを介して機械の可動部(例えばテーブル)に固定され、所定の可動に対してラック316の進行方向へ移動する。多回転検出ユニット319には、上述した多回転絶対位置検出器が内包されていて、ラック位置検出ユニット315と同様に機械の可動部に固定されている。多回転検出ユニット319へ機械の可動(移動)情報を伝えるのは、ラック316と同一モジュールで噛み合っているピニオン歯車318と、これと機械的に接続された回転軸317である。   A rack 316 having gear-like irregularities on the surface is fixed to a non-movable part (for example, a bed) of the machine. A rack position detection unit 315 that magnetically detects the uneven portion of the rack 316 is fixed to a movable part (for example, a table) of the machine via the rack 316 and an appropriate air gap, and the rack 316 advances with respect to a predetermined movement. Move in the direction. The multi-rotation detection unit 319 includes the above-described multi-rotation absolute position detector, and is fixed to the movable part of the machine in the same manner as the rack position detection unit 315. It is the pinion gear 318 that meshes with the rack 316 in the same module and the rotating shaft 317 that is mechanically connected to the multi-rotation detection unit 319 to transmit the information on the movement (movement) of the machine.

ラック位置検出ユニット315はラック1ピッチ内の絶対位置を検出することができ、その検出結果に基づいて、例えばバックラッシを補正することができるといったメリットがある。   The rack position detection unit 315 can detect an absolute position within one rack pitch, and has an advantage that, for example, backlash can be corrected based on the detection result.

図1から3における被動歯車108は、磁性材を用いた駆動歯車よりも硬度が小さい樹脂を材料として成形しており、被動歯車108によって検出用の歯車202の検出部位が摩耗されにくいようにしてある。樹脂を用いることにより、位置検出装置の軽量化、騒音の低減、コスト低減を図ることができる。具体的には、POM(ポリアセタール)樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、ナイロン、ポリアミドといったものが用いられる。   The driven gear 108 in FIGS. 1 to 3 is made of a resin whose hardness is lower than that of a drive gear using a magnetic material, and the driven gear 108 is less likely to wear the detection portion of the detection gear 202. is there. By using resin, it is possible to reduce the weight of the position detection device, reduce noise, and reduce costs. Specifically, POM (polyacetal) resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, nylon, polyamide and the like are used.

以上の説明においては、特定の実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、磁気センサに関しては、鉄心にコイルを巻装したもの、磁気抵抗素子を使用したもの、ホール素子を使用したもの等、如何なる磁気的センサも本発明の位置検出装置とすることができる。また、検出用の歯車或いはラック等が、多回転検出ユニットに代表される別の検出装置に移動情報を伝達するための駆動歯車等の役割を果たすものであれば、当然に本発明の位置検出装置とすることができる。   In the above description, a specific embodiment has been described, but the present invention is not limited to this. That is, as for the magnetic sensor, any magnetic sensor such as one in which a coil is wound around an iron core, one using a magnetoresistive element, or one using a Hall element can be used as the position detection device of the present invention. In addition, if the detection gear or rack or the like plays a role of a drive gear or the like for transmitting movement information to another detection device represented by a multi-rotation detection unit, the position detection of the present invention is naturally performed. It can be a device.

本実施形態の位置検出装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the position detection apparatus of this embodiment. 本実施形態の位置検出装置の他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the position detection apparatus of this embodiment. 本実施形態の図1及び図2の例とは異なる位置検出装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the position detection apparatus different from the example of FIG.1 and FIG.2 of this embodiment. 従来の中空型検出器の構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of the conventional hollow type detector. 従来の多回転絶対位置検出が可能な中空型検出器の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the hollow type detector in which the conventional multi-rotation absolute position detection is possible.

符号の説明Explanation of symbols

101 回転軸
102 検出用の歯車
103 検出用の歯車
104 ステータ
105 ステータ
106 スペーサ
108 被動歯車
109 回転軸
110 ピニオン
111 歯車
112 入力軸
113 多回転検出ユニット
202 検出用の歯車
213 多回転検出ユニット
214 位置検出ユニット
315 ラック位置検出ユニット
316 ラック
317 回転軸
318 歯車
319 多回転検出ユニット
403 検出用の歯車
507 駆動歯車
509 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Rotating shaft 102 Detection gear 103 Detection gear 104 Stator 105 Stator 106 Spacer 108 Driven gear 109 Rotating shaft 110 Pinion 111 Gear 112 Input shaft 113 Multi-rotation detection unit 202 Detection gear 213 Multi-rotation detection unit 214 Position detection Unit 315 Rack position detection unit 316 Rack 317 Rotating shaft 318 Gear 319 Multi-rotation detecting unit 403 Detection gear 507 Drive gear 509 Rotating shaft

Claims (4)

磁性材からなり、位置検出の対象となる第一回転軸と一体に回転する第一歯車と、
前記第一歯車の歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記第一歯車の歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、一回転内の絶対位置を検出する絶対位置検出部と、
前記第一歯車と噛み合う第二歯車を介して前記第一歯車により駆動され、前記第一回転軸の回転回数を計数する回転回数計数部と、
を備え、
前記絶対位置検出部と前記回転回数計数部の出力から、前記第一回転軸の多回転絶対位置を検出する位置検出装置。
A first gear that is made of a magnetic material and rotates integrally with a first rotation shaft to be position-detected;
Absolute position detection that detects the absolute position within one rotation based on the output of the magnetic sensor that is arranged at a position where the unevenness of the teeth of the first gear can be detected and magnetically detects the tooth tip position of the first gear. And
A rotation number counting unit that is driven by the first gear through a second gear meshing with the first gear and counts the number of rotations of the first rotation shaft;
With
A position detection device for detecting a multi-rotation absolute position of the first rotation shaft from outputs of the absolute position detection unit and the rotation number counting unit.
磁性材からなり、位置検出の対象となる第一回転軸と一体に回転する第一歯車と、
前記第一歯車の歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記第一歯車の歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、前記第一歯車の歯の1ピッチ内の絶対位置を算出する1ピッチ内絶対位置検出部と、
前記第一歯車と噛み合う第二歯車を介して前記第一歯車により駆動され、前記第一回転軸の一回転内の絶対位置と回転回数を算出する多回転絶対位置検出部と、
を備えた位置検出装置。
A first gear that is made of a magnetic material and rotates integrally with a first rotation shaft to be position-detected;
An absolute position within one pitch of the teeth of the first gear based on the output of a magnetic sensor that is disposed at a position where the unevenness of the teeth of the first gear can be detected and magnetically detects the tooth tip position of the first gear. An absolute position detector within one pitch for calculating the position;
A multi-rotation absolute position detector that is driven by the first gear via a second gear meshing with the first gear and calculates the absolute position and the number of rotations in one rotation of the first rotation shaft;
A position detection device comprising:
磁性材からなる位置検出の対象となるラックと、
前記ラックの歯の凹凸を検出できる位置に配設され、前記ラックの歯先位置を磁気的に検出する磁気センサの出力に基づき、前記ラックの歯の1ピッチ内の絶対位置を算出する1ピッチ内絶対位置検出部と、
前記ラックと噛み合う歯車を介して前記ラックにより駆動され、前記ラック上で前記歯車とともに移動する可動部の絶対位置を算出するラック絶対位置検出部と、
を備えた位置検出装置。
A rack made of magnetic material for position detection;
One pitch for calculating the absolute position within one pitch of the rack teeth based on the output of a magnetic sensor that is disposed at a position where the unevenness of the teeth of the rack can be detected and magnetically detects the tooth tip position of the rack. Inner absolute position detector,
A rack absolute position detector that is driven by the rack via a gear meshing with the rack and calculates an absolute position of a movable part that moves with the gear on the rack;
A position detection device comprising:
請求項1から3のいずれか1項に記載の位置検出装置において、
前記第一歯車と噛み合う第二歯車または前記ラックと噛み合う歯車が樹脂材からなることを特徴とする位置検出装置。
The position detection device according to any one of claims 1 to 3,
A position detecting device, wherein the second gear meshing with the first gear or the gear meshing with the rack is made of a resin material.
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