DE60214410T2 - Multirotationscodierer - Google Patents

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Kazunari K. K. YASKAWA DENKI kitakyushu-shi MATSUZAKI
Koji K. K. YASKAWA DENKI kitakyushu-shi UEMURA
Takashi K. K. YASKAWA DENKI kitakyushu-shi NAGASE
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen batterielosen Multirotationscodierer zum Bestimmen des Betrags der Mehrfachdrehung eines Servomotors um einen absoluten Winkelwert, der für einen Roboter, ein maschinelles Werkzeug oder ähnliches verwendet wird.
  • Stand der Technik
  • Ein Multirotationscodierer nach dem Stand der Technik ist in 6 gezeigt. 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Multirotationscodierer nach dem Stand der Technik zeigt. In der Zeichnung bezeichnet die Ziffer 10 eine Rotationsmaschine, die Ziffer 20 bezeichnet einen ersten Codierer und Ziffer 40 bezeichnet einen zweiten Codierer. Eine rotierende Welle 12 des ersten Codierers 20 mit einem antreibendes Getrieberad 34a ist am ersten Codierer 20 befestigt, und das Getrieberad 34a ist an ein angetriebenes Getrieberad 34b gekoppelt. Das Getrieberad 34b ist an den zweiten Codierer 40 über eine rotierende Welle 13 gekoppelt.
  • Wenn sich die Rotationsmaschine 10 dreht, wird gemäß dem in dieser Weise aufgebauten Multirotationscodierer die Drehzahl des zweiten Codierers 40 untersetzt übertragen, entsprechend einem Untersetzungsverhältnis, welches durch ein Verhältnis der Anzahl der Zähne des Getrieberades 34a und des Getrieberades 34b bestimmt ist. Das heißt, ein Drehwinkel der Rotationsmaschine 10 wird unter Verwendung des ersten Codierers 20 erfasst, und ein Mehrfachdrehbetrag davon wird unter Verwendung des zweiten Codierers 40 erfasst.
  • Weil jedoch im Stand der Technik ein mechanischer Multirotations-Übertragungsmechanismus vorgesehen ist, um das Untersetzungsverhältnis zu erhöhen, muss der Durchmesser des angetriebenen Getrieberads im Vergleich zum Durchmesser des antreibenden Getrieberads wesentlich erhöht werden, und verursacht ein Problem mit der großen Ausführung der Vorrichtung, und selbst wenn ein Satz von Getrieberäder mit kleinen Untersetzungsverhältnissen mehrstufig gebildet wird, verursacht dies ein Problem, dass der Mechanismus kompliziert wird und zu einer großen Ausführung der Vorrichtung führt. Indem die Getrieberäder in Eingriff miteinander gebracht werden, führt dies weiterhin zu einem Problem, dass durch Spiel oder Abnutzung der ineinander grei fenden Flächen ein Fehler an einem Rotationsdetektor erzeugt wird, oder zu einem Problem, dass sich die Zuverlässigkeit verschlechtert.
  • Weil der Drehwinkel durch das Zählen der Anzahl von Zähnen der Getrieberäder an den jeweiligen Stufen erfasst wird, entsteht weiterhin ein Problem damit, dass ein elektronisches Bauteil und eine Batterie zum Speichern einer gezählten Anzahl erforderlich ist, und dass Kosten entstehen und Zeit erforderlich ist, um die Batterie regelmäßig zu wechseln. Um das Erreichen eines Übergangs von einer Rotation zur zweiten Rotation genau zu bestimmen, muss weiterhin ein Codierer für einen Absolutwert innerhalb einer Drehung separat auf der Rotationswelle vorgesehen sein.
  • Die JP 11 064 043 offenbart einen Multiturn-Rotationssensor, der zwei Codierer umfasst. Eine Welle, deren Position gemessen werden soll, ist mit einem ersten Codierer versehen und ist mit einem Getrieberadmechanismus verbunden, welcher wiederum mit dem zweiten Codierer verbunden ist. Der magnetische Getrieberadmechanismus besteht jedoch aus einem Magneten, der die Rotation eines Rotors beeinflusst, welcher in Bezug auf einen Stator hervorstehende Zähne aufweist.
  • Die US 55 44 000 offenbart einen magnetischen Rotationssensor, worin die Welle mit einem zylindrischen Magneten versehen ist, um eine kompakte Ausgestaltung zu erzielen, und welcher aus zwei semi-zylindrischen Teilen besteht, die ein magnetisches Feld erzeugen werden, das durch zwei im inneren Abschnitt des Magneten angeordneten Hall-Sensoren gemessen wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Daher ist es im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile des Stands der Technik eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Multirotationscodierer zur Verfügung zu stellen, der selbst in dem Fall klein ist, in dem ein Multirotations-Übertragungsabschnitt ein hohes Untersetzungsverhältnis aufweist, der außer einer Lagerung keine mechanischen Kontaktabschnitte hat, eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer hat und ohne Auswechseln einer Batterie auskommt.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist die vorliegende Erfindung mit der folgenden Zusammensetzung aufgebaut.
    • (1) Ein Multirotationscodierer umfasst einen ersten Codierer, der an einer Drehwelle einer Rotationsmaschine angebracht ist, um einen Absolutwert eines Drehwinkels innerhalb einer Umdrehung zu erfassen, und ein zweiter Codierer umfasst ein zweites magne tisches Getrieberad, welches mit Multipolen magnetisiert ist, und in radialer Richtung des ersten magnetischen Getrieberads vorgesehen ist, das an die Rotationswelle des ersten Codierers mit einem Luftspalt zwischen den Getrieberädern gekoppelt ist, und erste Magnetfeld-Erfassungsmittel zum Erfassen des Drehwinkels des zweiten magnetischen Getrieberads zum Zählen des Betrags der Mehrfachdrehung der Rotationswelle unter Verwendung eines Geschwindigkeitsuntersetzungsmechanismus mit magnetischer Kopplung, worin der zweite Codierer durch Magnetisieren des ersten magnetischen Getrieberads mit zwei Polen ausgebildet ist, so dass ein Magnetfeld gleichmäßig in einer Richtung in einer Richtung erzeugt wird, die senkrecht zu einer Mittelachse davon ist, und das zweite magnetische Getrieberad umfasst ein magnetisches Joch in einer ringartigen Form, welches an einem inneren Rand davon vorgesehen ist, einen zylindrischen Magneten, der an einem inneren Rand des magnetischen Jochs vorgesehen ist und mit zwei Polen magnetisiert ist, und das erste Magnetfeld-Erfassungsmittel, von dem wenigstens zwei Teile an einem inneren Abschnitt des zylindrischen Magneten angeordnet sind.
  • Gemäß diesem Aufbau wird durch Drehen der Rotationsmaschine die Drehung des ersten magnetischen Getrieberads in der Geschwindigkeit entsprechend der Anzahl der Pole des zweiten magnetischen Getrieberads über magnetische Kopplung reduziert und wird genau als Drehung des zweiten magnetischen Getrieberads übertragen. Weil das Untersetzungsverhältnis durch Erhöhung der Anzahl der Pole des zweiten magnetischen Getrieberads erhöht werden kann, ist es deshalb nicht notwenig, den Durchmesser des zweiten magnetischen Getrieberads zu erhöhen, und selbst wenn das Untersetzungsverhältnis erhöht wird, kann eine große Ausbildung der Vorrichtung verhindert werden. Da ein mechanischer Kontaktabschnitt nicht vorhanden ist, kann weiterhin eine Drehung unkontaktiert übertragen werden, und deshalb kann ein Multirotationscodierer mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer und unter Verzicht auf eine Batterie realisiert werden.
  • Weiterhin kann eine kleine Ausbildung in der axialen Richtung erreicht werden, magnetische Kreise eines Geschwindigkeitsuntersetzungsmechanismus und ein Abschnitt für einen Winkelerfassungsmechanismus können voneinander isoliert werden und daher sind magnetische Störungen untereinander nicht vorhanden. Eine gleichmäßige Geschwindigkeitsuntersetzung kann erreicht werden, und die Genauigkeit der Erfassung des Drehwinkels ist ebenfalls verbessert.
    • (2) Ein äußerer Randabschnitt des zweiten magnetischen Getrieberads ist mit einer magnetischen Dämpfungseinrichtung versehen, welche einen magnetischen Körper mit einem Luftspalt dazwischen umfasst.
  • Gemäß dieser Anordnung können äußere Rotationsvibrationen absorbiert werden, und deshalb kann ein hoch-zuverlässiger Multirotationscodierer zur Verfügung gestellt werden, der äußeren Vibrationen widersteht.
    • (3) Die magnetische Dämpfungseinrichtung ist auf einer ausgedehnten Linie angeordnet, welche die Mitte des ersten magnetischen Getrieberads und die Mitte des zweiten magnetischen Getrieberads verbindet.
  • Gemäß dieser Anordnung, in dem die magnetische Dämpfungseinrichtung an einer Position angeordnet ist, in der sie in einer Richtung entgegengesetzt zu den magnetischen Anziehungskräften wirkt, die zwischen dem ersten magnetischen Getrieberad und dem zweiten magnetischen Getrieberad erzeugt werden, kann die Größe des Lagers, welche sich aus der magnetischen Anziehungskraft ableitet, die zwischen dem ersten magnetischen Getrieberad und dem zweiten magnetischen Getrieberad erzeugt wird, reduziert werden, eine kleine Ausbildung kann erreicht und eine lange Lebensdauer kann erzielt werden.
  • Die magnetische Dämpfungseinrichtung ist an einem inneren Randabschnitt eines Rahmens angeordnet, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, um die Rotationswelle und die Wellen der magnetischen Getrieberäder durch eine darin integrierte Struktur zu tragen.
  • Gemäß der Anordnung sind die jeweiligen magnetischen Getrieberäder magnetisch abgeschirmt, und deshalb kann ein bei starken externen magnetischen Feldern ein stabiler Multirotationscodierer zur Verfügung gestellt werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Multirotationscodierers, welcher eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 zeigt schematische Ansichten, welche den Aufbau eines zweiten magnetischen Getrieberads gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
  • 3 ist ein Wellenform-Diagramm, welches ein Messergebnis des Multirotationscodierers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist eine Aufsicht auf einen Abschnitt eines magnetischen Getrieberads eines Multirotationscodierers, welcher eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines magnetischen Getrieberads eines Multirotationscodierers, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Multirotationscodierer nach dem Stand der Technik zeigt.
  • Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Eine Erklärung der Ausführungsformen der Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die Figuren gegeben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Multirotationscodierers, der eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der Zeichnung bezeichnet die Ziffer 20 einen ersten Codierer zur Erfassung eines absoluten Winkelwerts, Ziffer 30 bezeichnet einen Geschwindigkeitsuntersetzungsmechanismus, der ein erstes magnetisches Getrieberad 31 und ein zweites magnetisches Getrieberad 32 umfasst, Ziffer 40 bezeichnet einen zweiten Codierer, und Ziffer 41 bezeichnet ein erstes Magnetfeld-Erfassungsmittel. 2 veranschaulicht schematische Ansichten der magnetischen Getrieberäder der Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung 30. 2(a) zeigt das erste magnetische Getrieberad 31 nach 1, und 2(b) zeigt das zweite magnetische Getrieberad 32 davon. Eine Pfeilmarkierung in den Zeichnungen gibt die Magnetisierungsrichtung an. Dabei ist das zweite magnetische Getrieberad 32 in einer Umfangsrichtung an einer Anzahl von Abschnitten davon magnetisiert. In den Zeichnungen bezeichnet Ziffer 35 ein magnetisches Joch, und Ziffer 36 bezeichnet einen zylindrischen Magneten.
  • Ein erstes magnetisches Getrieberad 31 mit einem Durchmesser von 5 mm ist mit zwei Polen in einer Richtung senkrecht zu der Rotationswelle magnetisiert. Der Durchmesser des zweiten magnetischen Getrieberads 32 ist auf 5 mm eingestellt, die Anzahl der Pole davon ist auf 16 Pole eingestellt, und der Abstand zwischen den magnetischen Getrieberädern ist auf 0,3 mm eingestellt. Weiterhin ist das zweite magnetische Getrieberad 32 in der Umgebung des ersten magnetischen Getrieberads 31 über einen Luftspalt dazwischen in einer radialen Richtung angeordnet. Wenn Abschnitte des ersten magnetischen Getrieberads 31 und des zweiten magnetischen Getrieberads 32 mit unterschiedlichen Polaritäten einander gegenüber stehen, wirkt deshalb dazwischen eine anziehende Kraft, und durch Bilden einer übertragenden Kraft wird dadurch die Rotation des ersten magnetischen Getrieberads 31 auf das zweite magnetische Getrieberad 32 übertragen. Der zweite Codierer 40 erfasst den Betrag von Mehrfachdrehungen einer Rotationswelle 11, indem der Drehwinkel des zweiten magnetischen Getrieberads 32 erfasst wird. Das heißt, der zweite Codierer 40 wird gebildet aus dem magnetischen Joch 35, welches an einem inneren Rand des zweiten magnetischen Getrieberads 32 vorgesehen ist, dem zylindrischen Magnet 36, welches an einem inneren Abschnitt davon angeordnet ist, und dem ersten Magnetfeld-Erfassungsmittel 41, welches an einem inneren Abschnitt davon angeordnet ist. Ein Abschnitt einer Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung wird gebildet aus dem ersten magnetischen Getrieberad 31, welches mit zwei Polen magnetisiert ist und dem zweiten magnetischen Getrieberad 32. Weiterhin wird ein Abschnitt einer Drehwinkel-Erfassungseinrichtung des zweiten magnetischen Getrieberads gebildet aus dem magnetischen Joch 35, dem zylindrischen Magneten 36, welcher an einer inneren Seite davon vorgesehen ist und mit zwei Polen in einer Richtung senkrecht zu der Rotationswelle magnetisiert ist, und dem ersten Magnetfeld-Erfassungsmittel 41, welches in einem Raumbereich an einer inneren Seite davon angeordnet ist. Das magnetische Joch 35 isoliert einen Magnetkreis einer magnetischen Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung, welche gebildet wird aus einem Magnet des mit Multipolen magnetisierten zweiten magnetischen Getrieberads 32 und den magnetischen Kreis des zylindrischen Magneten 36, wodurch das Auftreten von magnetischen Störungen zwischen den zwei magnetischen Kreisen verhindert wird.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Codierers mit diesem Aufbau beschrieben. Wenn das erste magnetische Getrieberad gedreht wird, wird die Rotationsgeschwindigkeit des ersten magnetischen Getrieberads 31 reduziert und auf das zweite magnetische Getrieberad übertragen. Das Untersetzungsverhältnis ist dabei durch das Verhältnis der Anzahl der magnetischen Pole des ersten magnetischen Getrieberads und des zweiten magnetischen Getrieberads 32 bestimmt. Hier werden die Verhältnisse der Anzahl der magnetischen Pole der zweiten magnetischen Getrieberäder 32a, 32b, und 32c relativ zu der des ersten magnetischen Getrieberads 31 mit der Notation L, M, bzw. N bezeichnet. Wenn unter Verwendung von zweiten Codierern 40a, 40b und 40c ein Drehwinkel des zweiten magnetischen Getrieberads 32a um eine Einheit von 1/L des Umfangs, ein Drehwinkel des zweiten magnetischen Getrieberads 32b um eine Einheit von 1/M des Umfangs und ein Drehwinkel des zweiten magnetischen Getrieberads 32c um eine Ein heit von 1/N des Umfangs erfasst werden, können drei Arten von Signalen der Getrieberäder 32a, 32b und 32c von den jeweiligen Detektoren zur Verfügung gestellt werden. Deshalb bildet ein kleinstes gemeinsames Vielfaches von L, M, N eine Anzahl von Kombinationen davon, und ein Multirotationsbetrag entsprechend dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen kann gezählt werden. Wenn z.B. L, M, N als L = 21, M = 22, N = 23 gesetzt werden, kann ein Multirotationsbetrag von 10626-fach erfasst werden.
  • Obwohl gemäß der Ausführungsform die Anzahl der Teile des zweiten magnetischen Getrieberads 32 auf drei Teile gesetzt ist, kann der Betrag der Mehrfachdrehung weiterhin erfasst werden, wenn die Anzahl der Teile gleich oder größer als 1 Teil ist.
  • In einer solchen Zusammensetzung sind das erste magnetische Getrieberad 31 und das zweite magnetische Getrieberad 32a drehbar durch Lager, welche nicht dargestellt sind, getragen, das erste magnetische Getrieberad 31 wird von außen gedreht und es wird gemessen, ob die Geschwindigkeit des zweiten magnetischen Getrieberads 32 reduziert ist. Das erste magnetische Getrieberad wird mit 6000 Umdrehungen/Minute gedreht und das Rotationsverhalten des ersten magnetischen Getrieberads 31 und des zweiten magnetischen Getrieberads 32 werden verglichen.
  • 3 zeigt ein Messergebnis. 3 veranschaulicht Wellenformen zum Vergleichen von Rotationszahlen des ersten magnetischen Getrieberads 31 und des zweiten magnetischen Getrieberads 32 während einer konstanten Zeitdauer. Es wird bestätigt, dass während das erste magnetische Getrieberad 31 um 8 Rotationen gedreht wird, das zweite magnetische Getrieberad 32 um eine Umdrehung gedreht wird, unter einer Bedingung eines Übersetzungsverhältnisses von 1:8. Das heißt, es ist bekannt, dass obwohl der Versatz der magnetischen Pole des ersten magnetischen Getrieberads 31 gleich 7,85 mm und der Versatz der magnetischen Pole des zweiten magnetischen Getrieberads 32 gleich 0,98 mm ist, und sich deshalb beide voneinander um einen Multiplikationsfaktor von ungefähr 8 unterscheiden, die Geschwindigkeit genau reduziert und übertragen wird. Durch den Aufbau kann eine Geschwindigkeitsuntersetzungseinrichtung von dünner Art, die simultan mit einer Geschwindigkeitsuntersetzungsfunktion und einer Drehwinkelerfassungsfunktion versehen ist, aufgebaut werden, eine kleine Ausbildung in der axialen Richtung kann erreicht werden, und ein ultra-kleiner Multirotationscodierer kann realisiert werden. Weil die magnetischen Störungen nicht vorhanden sind, kann weiterhin eine gleichmäßige Geschwindigkeitsreduktion des magnetischen Getrieberads durchgeführt werden, und die Genauigkeit der Erfassung des Drehwinkels ist verbessert.
  • Zweite Ausführungsform
  • 4 zeigt einen Abschnitt eines magnetischen Getrieberads, das eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist. In der Zeichnung bezeichnen die Ziffer 60 eine magnetische Dämpfungseinrichtung und die Ziffer 80 bezeichnet einen Rahmen.
  • Gemäß der Ausführungsform besteht die magnetische Dämpfungseinrichtung 60 aus einem magnetischen Körper, der an einem äußeren Randabschnitt des zweiten magnetischen Getrieberads 32 über einen Luftspalt dazwischen angeordnet ist, und die magnetische Dämpfungseinrichtung ist auf einer ausgedehnten Linie angeordnet, welche eine Mitte des ersten magnetischen Getrieberads 31 und eine Mitte des zweiten magnetischen Getrieberads 32 verbindet.
  • Wenn das zweite magnetische Getrieberad 32 gedreht wird, wird an der aus dem magnetischen Körper bestehenden magnetischen Dämpfungseinrichtung 60 ein Eddy-Strom erzeugt, und Vibrationsenergie wird in dem magnetischen Körper in thermische Energie umgewandelt, d.h. das zweite magnetische Getrieberad 32 wird betrieben, um nicht zu rotieren, indem viskoses Bremsen angewendet wird. Deshalb wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem zweiten magnetischen Getrieberad 32 und der magnetischen Dämpfungseinrichtung 60 in eine Richtung entgegen der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem ersten magnetischen Getrieberad 31 und dem zweiten magnetischen Getrieberad 32 gerichtet, und als Ergebnis wird eine radiale Last, die den Lagern (nicht dargestellt) des ersten magnetischen Getrieberads 31 und des zweiten magnetischen Getrieberads zugeführt wird, reduziert.
  • Durch das zur Verfügung stellen einer magnetischen Dämpfungseinrichtung 60 werden von außen an das zweite magnetische Getrieberad angelegte Rotationsvibrationen durch die Rotationswelle 11 absorbiert, und deshalb werden die Vibrationen nicht darauf übertragen. Das heißt, ein Multirotationscodierer, der hoch-zuverlässig gegen externe Vibrationen ist, kann zur Verfügung gestellt werden.
  • Obwohl das erste magnetische Getrieberad 31 und das zweite magnetische Getrieberad 32 einander mit einem kleinen Abstand (0,1 mm oder weniger) gegenüber sind, wird weiterhin die radiale Last an die Lager, welche das jeweilige magnetische Getrieberad tragen, durch die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ersten magnetischen Getrieberad 31 und dem zweiten magnetischen Getrieberad 32 angelegt, und da die magnetische Dämpfungseinrichtung 60 vorgesehen ist, ist es nicht notwendig, die Lager um einen Betrag entsprechend dem Betrag der radialen Last zu vergrößern, und die radiale Last ist verringert. Deshalb kann mit diesem Ausbau eine kleine Größe des Codierers gesichert werden, und eine lange Lebensdauer der Lager kann erzielt werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 5 zeigt einen Abschnitt eines magnetischen Getrieberads, welches eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist. 5 zeigt eine Schnittansicht an einer Position, welche diesselbe ist, wie ein A-O-B-Schnitts in 4 der zweiten Ausführungsform. In der Zeichnung bezeichnen die Ziffer 80 einen Rahmen, der auch als magnetische Dämpfungseinrichtung 80 dient, und die Ziffer 90 bezeichnet ein Lager.
  • Gemäß der Ausführungsform ist der auch als Dämpfer 80 dienende Rahmen aufgebaut, indem der Rahmen 70 und die magnetische Dämpfungseinrichtung 60 der zweiten Ausführungsform integriert sind.
  • Durch zur Verfügung stellen des Rahmens, der auch als magnetische Dämpfungseinrichtung 80 dient, kann die Anzahl der verwendeten Teile reduziert werden, und weiterhin kann dadurch eine magnetische Abschirmung ausgebildet werden, und deshalb kann auch der Einfluss von externem Magnetismus verhindert werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der Erfindung ist ein erstes magnetisches Getrieberad direkt mit einer rotierenden Welle verbunden und mit einer Vielzahl von Polen magnetisiert und wenigstens ein Teil eines zweiten magnetischen Getrieberads ist gegenüber dem ersten magnetischen Getrieberad nicht-kontaktiert angeordnet und mit einer Vielzahl von Polen magnetisiert, deren Zahl größer ist als jene des ersten magnetischen Getrieberads, ein Mehrfachdrehbetrag wird durch Erfassen des Drehwinkels des zweiten magnetischen Getrieberads erfasst, und deshalb wird das zur Verfügung stellen eines Multirotationscodierers erzielt, der von kleiner Größe ist, selbst in dem Fall, in dem ein Multirotations-Übertragungsabschnitt durch ein hohes Untersetzungsverhältnis ausgebildet ist, und zwar ohne mechanische Kontaktabschnitte, abgesehen von einem Lager, mit hoher Zuverlässigkeit und einer langen Lebensdauer und unter Erübrigung des Wechsels einer Batterie.
  • Weiterhin kann ein gegen externe Vibrationen zuverlässiger Multirotationscodierer zur Verfügung gestellt werden, indem eine magnetische Dämpfungseinrichtung angeordnet wird, und eine kleine Ausformung und Lebensdauer davon können erzielt werden.

Claims (3)

  1. Ein Multirotationscodierer zum Zählen eines Mehrfachdrehbetrags einer rotirenden Welle (11) durch Verwendung einer Geschwindigkeits-Untersetzungseinrichtung (30) mit magnetischer Kopplung, umfassend: einen ersten an der rotierenden Welle (11) einer Rotationsmaschine (10) befestigten Codierer (20) zum Erfassen eines absoluten Drehwinkelwerts innerhalb einer Umdrehung; einen zweiten Codierer (40), umfassend: ein erstes an eine rotierende Welle (12) des ersten Codierers (20) gekoppeltes magnetisches Getrieberad (31), worin der zweite Codierer (40) durch Magnetisieren des ersten magnetischen Getrieberads (31) mit zwei Polen ausgebildet ist, so dass ein Magnetfeld in einer Richtung senkrecht zu einer Mittelachse davon gleichförmig erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Codierer (40) weiterhin umfasst: ein zweites mehrpolig magnetisiertes magnetisches Getrieberad (32), welches in einer radialen Richtung des ersten magnetischen Getrieberads (31) mit einem Luftspalt dazwischen vorgesehen ist; und ein erstes Magnetfeld-Erfassungsmittel (41) zum Erfassen eines Drehwinkels des zweiten magnetischen Getrieberads (32) zum Zählen eines Mehrfachdrehbetrags der rotierenden Welle (11) durch Verwendung einer Geschwindigkeits-Untersetzungseinrichtung (30) mit magnetischer Kopplung, worin das zweite magnetische Getrieberad (32) umfasst: ein magnetisches Joch (35) in einer ringartigen Form, welches an einem inneren Rand davon vorgesehen ist, einen zylindrischen Magneten (36), welcher an einem inneren Rand des magnetischen Jochs (35) vorgesehen ist und mit zwei Polen magnetisiert ist, und das erstes Magnetfeld-Erfassungsmittel (41) wenigstens zwei erste Magnetfelddetektoren (41a) umfasst, welche an einem inneren Abschnitt des zylindrischen Magneten (36) angeordnet sind.
  2. Multirotationscodierer gemäß Anspruch 1, worin ein äußerer Randabschnitt des zweiten magnetischen Getrieberads (32) mit einer magnetischen Dämpfungseinrichtung (60), der einen magnetischen Körper umfasst, über einen Luftspalt dazwischen angeordnet ist.
  3. Multirotationscodierer gemäß Anspruch 2, worin die magnetische Dämpfungseinrichtung (60) auf einer ausgedehnten Linie angeordnet ist, welche eine Mitte des ersten magnetischen Getrieberads (31) und eine Mitte des zweiten magnetischen Getrieberads (32) verbindet.
DE60214410T 2001-10-19 2002-10-15 Multirotationscodierer Expired - Lifetime DE60214410T2 (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001322393 2001-10-19
JP2001322393 2001-10-19
JP2002066293 2002-03-12
JP2002066293 2002-03-12
JP2002098152 2002-04-01
JP2002098152 2002-04-01
PCT/JP2002/010693 WO2003036237A1 (fr) 2001-10-19 2002-10-15 Codeur de type a rotations multiples

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