JP2002281725A - 真空モータにおける真空位置検出方法および真空位置検出装置 - Google Patents
真空モータにおける真空位置検出方法および真空位置検出装置Info
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- Power Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性を落とさずにモータ設計の自由度を増
大させる真空モータにおける真空位置検出方法、及び軽
量で、薄型の絶対角度を検出できる真空モータにおける
真空位置検出装置の提供。 【解決手段】 ステータ１を有するモータケースに軸受
６を介してロータ３を回転自在に有し、ロータ３に検出
器ロータを設け、検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、検出器ロータは、磁性鋼板に
複数のスリットを平面上に形成した平板状のスリットデ
ィスク５とこれを固定するためのスリットディスクベー
スよりなり、ステータ１側にはＭＲ素子、永久磁石をセ
ンサケース内に樹脂で封入した磁気センサヘッド２がス
リットディスク５に対向して設けられ、磁気センサヘッ
ド２がスリットディスク５面上に形成されたスリットの
有無を真空中で検出する。
大させる真空モータにおける真空位置検出方法、及び軽
量で、薄型の絶対角度を検出できる真空モータにおける
真空位置検出装置の提供。 【解決手段】 ステータ１を有するモータケースに軸受
６を介してロータ３を回転自在に有し、ロータ３に検出
器ロータを設け、検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、検出器ロータは、磁性鋼板に
複数のスリットを平面上に形成した平板状のスリットデ
ィスク５とこれを固定するためのスリットディスクベー
スよりなり、ステータ１側にはＭＲ素子、永久磁石をセ
ンサケース内に樹脂で封入した磁気センサヘッド２がス
リットディスク５に対向して設けられ、磁気センサヘッ
ド２がスリットディスク５面上に形成されたスリットの
有無を真空中で検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
の真空内で使用するサーボモータの位置および速度を検
出する真空モータにおける真空位置検出方法および真空
位置検出装置に関する。
の真空内で使用するサーボモータの位置および速度を検
出する真空モータにおける真空位置検出方法および真空
位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空モータが特開平１１−３５６０２５
号公報に開示されている。図１１は従来例の構成を示す
真空位置検出器の横断面図である。図１１において、モ
ータステータ１１２を有するモータケース１１２０の一
部に形成された取り付け孔１１２０ａにはＯリング１１
８を介して磁気センサ体１１１１が密合して固定されて
いる。前記モータの可動部であるロータ１１１の端部１
１１ａの外周には磁性材料より検出器ロータとなる磁性
歯車１１１２が設けられている。この磁性歯車１１１２
の歯車１１１２ａに対向して前記磁気センサ体１１１１
が位置している。
号公報に開示されている。図１１は従来例の構成を示す
真空位置検出器の横断面図である。図１１において、モ
ータステータ１１２を有するモータケース１１２０の一
部に形成された取り付け孔１１２０ａにはＯリング１１
８を介して磁気センサ体１１１１が密合して固定されて
いる。前記モータの可動部であるロータ１１１の端部１
１１ａの外周には磁性材料より検出器ロータとなる磁性
歯車１１１２が設けられている。この磁性歯車１１１２
の歯車１１１２ａに対向して前記磁気センサ体１１１１
が位置している。
【０００３】前記磁気センサ体は図１２で示されるよう
に構成されており、この磁気センサ体１１１１のカップ
型をなすと共に鍔部１１１１Ａを有するカバ１１１１Ｂ
の内端１１１１Ｂａ側の段部１１１１Ｂｂには表側に周
知の磁気センサ１１１１ａを有するプリント基板１１１
１ｂが設けられ、このプリント基板１１１１ｂの裏側に
はバイアスマグネット１１１１ｃが設けられている。前
記カバ１１１１Ｂの内側には樹脂充填材１１１１ｅが充
填され、この樹脂充填材１１１１ｅによってプリント基
板１１１１ｂが段部１１１１Ｂｂに保持されている。従
って、前記磁気センサ１１１１の内端１１１１Ｂｂがモ
ータケース１１２０の内側に位置し、モータケース１１
２０の延長部である隔壁１１３によって磁気センサ外端
１１１１Ｂｂが大気側に位置している。
に構成されており、この磁気センサ体１１１１のカップ
型をなすと共に鍔部１１１１Ａを有するカバ１１１１Ｂ
の内端１１１１Ｂａ側の段部１１１１Ｂｂには表側に周
知の磁気センサ１１１１ａを有するプリント基板１１１
１ｂが設けられ、このプリント基板１１１１ｂの裏側に
はバイアスマグネット１１１１ｃが設けられている。前
記カバ１１１１Ｂの内側には樹脂充填材１１１１ｅが充
填され、この樹脂充填材１１１１ｅによってプリント基
板１１１１ｂが段部１１１１Ｂｂに保持されている。従
って、前記磁気センサ１１１１の内端１１１１Ｂｂがモ
ータケース１１２０の内側に位置し、モータケース１１
２０の延長部である隔壁１１３によって磁気センサ外端
１１１１Ｂｂが大気側に位置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
例では、 （１）磁気センサ外端を大気側に配置しなくてはならな
いため、モータ構造設計に自由度が少なくなるという問
題点があった。
例では、 （１）磁気センサ外端を大気側に配置しなくてはならな
いため、モータ構造設計に自由度が少なくなるという問
題点があった。
【０００５】（２）ロータの端部の外周に磁性歯車が設
けられているので、ロータ１回転内の絶対角度を検出す
るためのバイナリーコード方式やバーニヤ方式等複数の
スリットトラック列を形成すると外形が大きくなり、ま
たロータイナーシャが大きくなるという問題があった。
けられているので、ロータ１回転内の絶対角度を検出す
るためのバイナリーコード方式やバーニヤ方式等複数の
スリットトラック列を形成すると外形が大きくなり、ま
たロータイナーシャが大きくなるという問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した問題点
を解決するために、磁気センサ、スリットディスクを真
空内に配置することによって、信頼性を落とさずにモー
タ設計の自由度を増大させる真空モータにおける真空位
置検出方法、及び平板状のスリットディスクを用いて複
数のスリットトラックを平面上に容易に形成し、これら
を使ってロータ１回転内の絶対角度を検出することによ
って、軽量で、薄型の絶対角度を検出できる真空モータ
における真空位置検出装置を提供することにある。
を解決するために、磁気センサ、スリットディスクを真
空内に配置することによって、信頼性を落とさずにモー
タ設計の自由度を増大させる真空モータにおける真空位
置検出方法、及び平板状のスリットディスクを用いて複
数のスリットトラックを平面上に容易に形成し、これら
を使ってロータ１回転内の絶対角度を検出することによ
って、軽量で、薄型の絶対角度を検出できる真空モータ
における真空位置検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の真空モータにお
ける真空位置検出方法は、ステータを有するモータケー
スに軸受を介してロータを回転自在に有し、前記ロータ
に検出器ロータを設け、前記検出器ロータを真空側に配
置して位置を検出する方法において、前記検出器ロータ
は、磁性鋼板に複数のスリットを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはMR素子、
永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気センサ
ヘッドが前記スリットディスクに対向して設けられ、前
記磁気センサヘッドが前記スリットディスク面上に形成
された前記スリットの有無を真空中で検出することを特
徴とする。
ける真空位置検出方法は、ステータを有するモータケー
スに軸受を介してロータを回転自在に有し、前記ロータ
に検出器ロータを設け、前記検出器ロータを真空側に配
置して位置を検出する方法において、前記検出器ロータ
は、磁性鋼板に複数のスリットを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはMR素子、
永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気センサ
ヘッドが前記スリットディスクに対向して設けられ、前
記磁気センサヘッドが前記スリットディスク面上に形成
された前記スリットの有無を真空中で検出することを特
徴とする。
【０００８】また、本発明の真空モータにおける真空位
置検出方法は、ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、前記検出器ロータは、磁性鋼
板に１回転あたりのスリット数が２Ｎ、２Ｎ±１（ただ
し、Ｎは自然数）であるスリットトラックを含む複数の
スリットトラックを平面上に形成した平板状のスリット
ディスクとこれを固定するためのスリットディスクベー
スよりなり、前記ステータ側にはＭＲ素子、永久磁石を
センサケース内に樹脂で封入した磁気センサヘッドが前
記スリットディスクに対向して配置され、このスリット
トラックよりモータロータの１回転あたりの絶対位置を
真空中で検出することを特徴とする。
置検出方法は、ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、前記検出器ロータは、磁性鋼
板に１回転あたりのスリット数が２Ｎ、２Ｎ±１（ただ
し、Ｎは自然数）であるスリットトラックを含む複数の
スリットトラックを平面上に形成した平板状のスリット
ディスクとこれを固定するためのスリットディスクベー
スよりなり、前記ステータ側にはＭＲ素子、永久磁石を
センサケース内に樹脂で封入した磁気センサヘッドが前
記スリットディスクに対向して配置され、このスリット
トラックよりモータロータの１回転あたりの絶対位置を
真空中で検出することを特徴とする。
【０００９】さらに、本発明の真空モータにおける真空
位置検出装置は、ステータを有するモータケースに軸受
を介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器
ロータを設け、前記検出器ロータを真空側に位置するよ
う配置した真空位置検出器において、前記検出器ロータ
は、磁性鋼板に複数のスリットを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはＭＲ素
子、永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気セ
ンサヘッドが前記スリットディスクに対応して設けら
れ、前記磁気センサヘッドが真空内でスリットディスク
に対向して位置するよう構成したことを特徴とする。
位置検出装置は、ステータを有するモータケースに軸受
を介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器
ロータを設け、前記検出器ロータを真空側に位置するよ
う配置した真空位置検出器において、前記検出器ロータ
は、磁性鋼板に複数のスリットを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはＭＲ素
子、永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気セ
ンサヘッドが前記スリットディスクに対応して設けら
れ、前記磁気センサヘッドが真空内でスリットディスク
に対向して位置するよう構成したことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の真空モータにおける真空位
置検出装置は、ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する真空位置検出装置において、前記検出器ロー
タは、磁性鋼板に１回転あたりのスリット数が２Ｎ、２
Ｎ±１（ただし、Ｎは自然数）であるスリットトラック
を含む複数のスリットトラックを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはMR素子、
永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気センサ
ヘッドが前記スリットディスクに対向して配置され、こ
のスリットトラックよりモータロータの１回転あたりの
絶対位置を真空中で検出できるように構成したことを特
徴とする。
置検出装置は、ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する真空位置検出装置において、前記検出器ロー
タは、磁性鋼板に１回転あたりのスリット数が２Ｎ、２
Ｎ±１（ただし、Ｎは自然数）であるスリットトラック
を含む複数のスリットトラックを平面上に形成した平板
状のスリットディスクとこれを固定するためのスリット
ディスクベースよりなり、前記ステータ側にはMR素子、
永久磁石をセンサケース内に樹脂で封入した磁気センサ
ヘッドが前記スリットディスクに対向して配置され、こ
のスリットトラックよりモータロータの１回転あたりの
絶対位置を真空中で検出できるように構成したことを特
徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、前記磁気センサヘッド
のセンサケース材質としてオーステナイト系ステンレス
鋼を用い、前記磁気センサヘッドから出ている前記セン
サケーブルの被覆材質としてフッ素樹脂を用い、前記Ｍ
Ｒ素子と前記永久磁石をエポキシ樹脂で前記センサケー
ス内に封入すること、前記ＭＲ素子と前記永久磁石をア
ルミナ充填エポキシ樹脂で前記センサケース内に封入す
ること、前記磁気センサヘッドの外周に固定用つばを設
けること、前記固定用つばにネジ止め用丸穴または長穴
を開けること、前記スリットディスクの磁性材料として
ケイ素鋼板を用いること、あるいは前記スリットディス
クベースの材料として非磁性金属を用いることができ
る。
のセンサケース材質としてオーステナイト系ステンレス
鋼を用い、前記磁気センサヘッドから出ている前記セン
サケーブルの被覆材質としてフッ素樹脂を用い、前記Ｍ
Ｒ素子と前記永久磁石をエポキシ樹脂で前記センサケー
ス内に封入すること、前記ＭＲ素子と前記永久磁石をア
ルミナ充填エポキシ樹脂で前記センサケース内に封入す
ること、前記磁気センサヘッドの外周に固定用つばを設
けること、前記固定用つばにネジ止め用丸穴または長穴
を開けること、前記スリットディスクの磁性材料として
ケイ素鋼板を用いること、あるいは前記スリットディス
クベースの材料として非磁性金属を用いることができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
【００１３】実施例１ 図1は、本発明の第１の実施例を示す側断面図である。
図1において、真空位置検出装置は、ステータ１に固定
された磁気センサヘッド２とロータ３にネジ等で固定さ
れたスリットディスクベース４に接着剤等で貼り付けら
れた平板状のスリットディスク５が真空中で対向するよ
うに配置されている。前記ロータ３は前記ステータ１と
軸受け６を介して取り付けられているので、前記スリッ
トディスク５は前記磁気センサヘッド２に対して前記ロ
ータ３とともに回転できる機構となっている。
図1において、真空位置検出装置は、ステータ１に固定
された磁気センサヘッド２とロータ３にネジ等で固定さ
れたスリットディスクベース４に接着剤等で貼り付けら
れた平板状のスリットディスク５が真空中で対向するよ
うに配置されている。前記ロータ３は前記ステータ１と
軸受け６を介して取り付けられているので、前記スリッ
トディスク５は前記磁気センサヘッド２に対して前記ロ
ータ３とともに回転できる機構となっている。
【００１４】前記スリットディスク５は、磁性鋼板をエ
ッチング等で複数のスリット穴を平面上に形成すること
ができるので、非常に薄くすることができ、また、スリ
ット外形寸法を自由に設計できる。
ッチング等で複数のスリット穴を平面上に形成すること
ができるので、非常に薄くすることができ、また、スリ
ット外形寸法を自由に設計できる。
【００１５】図２は、前記磁気センサヘッド２の構成を
示す断面図である。非磁性のセンサケース２ａ内にＭＲ
素子２ｂ、永久磁石２ｃを図２のように配置し、ＭＲ素
子出力線２ｅおよびＭＲ素子電源線２ｆは、永久磁石２
ｃを避けて前記センサケーブル7にハンダ等で接続され
ている。
示す断面図である。非磁性のセンサケース２ａ内にＭＲ
素子２ｂ、永久磁石２ｃを図２のように配置し、ＭＲ素
子出力線２ｅおよびＭＲ素子電源線２ｆは、永久磁石２
ｃを避けて前記センサケーブル7にハンダ等で接続され
ている。
【００１６】前記センサケース２ａ内に前記ＭＲ素子２
ｂ、永久磁石２ｃ、ＭＲ素子出力線、２ｅ、ＭＲ素子電
源線２ｆ、センサケーブル７端を樹脂２ｄで封入するこ
とによって、真空内に配置できる。コネクタ８は、真空
内に配置されている前記磁気センサヘッド２の出力信号
を大気側に出力するためのコネクタであり、真空側で前
記センサケーブル７と接続している。
ｂ、永久磁石２ｃ、ＭＲ素子出力線、２ｅ、ＭＲ素子電
源線２ｆ、センサケーブル７端を樹脂２ｄで封入するこ
とによって、真空内に配置できる。コネクタ８は、真空
内に配置されている前記磁気センサヘッド２の出力信号
を大気側に出力するためのコネクタであり、真空側で前
記センサケーブル７と接続している。
【００１７】前記磁気センサヘッド２の出力信号を図４
（ａ）に示す。スリット穴の有無によるリラクタンス変
化によりスリットピッチに相当する周期の疑似正弦波Ａ
相と90゜位相の異なるＢ相信号が出力される。前記セン
サケーブル７と前記ＭＲ素子出力線２ｅおよび前記ＭＲ
素子電源線２ｆは、図５に示すように接続されており、
このＡ相、Ｂ相疑似正弦波信号を信号処理回路にてＡ／
Ｄ変換および逓倍処理等を行い、図４（ｂ）に示すａ
相、ｂ相パルス信号を出力する。
（ａ）に示す。スリット穴の有無によるリラクタンス変
化によりスリットピッチに相当する周期の疑似正弦波Ａ
相と90゜位相の異なるＢ相信号が出力される。前記セン
サケーブル７と前記ＭＲ素子出力線２ｅおよび前記ＭＲ
素子電源線２ｆは、図５に示すように接続されており、
このＡ相、Ｂ相疑似正弦波信号を信号処理回路にてＡ／
Ｄ変換および逓倍処理等を行い、図４（ｂ）に示すａ
相、ｂ相パルス信号を出力する。
【００１８】上記手段および構成により、磁気センサヘ
ッドとスリットディスクおよびスリットディスクベース
を真空中内に配置できるので、モータ設計の自由度を増
大させることができる。
ッドとスリットディスクおよびスリットディスクベース
を真空中内に配置できるので、モータ設計の自由度を増
大させることができる。
【００１９】実施例２ 本実施例は、前記磁気センサヘッド２のセンサケース２
ａの材料として発ガスが少なく、磁性のないオーステナ
イト系ステンレス鋼を用いることである。オーステナイ
ト系ステンレス鋼は、図６に示すような鋼種名がある。
オーステナイト系ステンレス鋼は、磁性がなく、アルミ
材等と比較して高強度であるので、磁気センサケースと
して最適である。特に、ＳＵＳ３０３を使用することに
よって、センサケース２ａの形状を比較的自由に形成す
ることができる。また、ＳＵＳ３０４または、ＳＵＳ３
１６は発ガスが少ないためこれらを使用することにより
発ガスを低く抑え、発ガス特性の向上を達成している。
ａの材料として発ガスが少なく、磁性のないオーステナ
イト系ステンレス鋼を用いることである。オーステナイ
ト系ステンレス鋼は、図６に示すような鋼種名がある。
オーステナイト系ステンレス鋼は、磁性がなく、アルミ
材等と比較して高強度であるので、磁気センサケースと
して最適である。特に、ＳＵＳ３０３を使用することに
よって、センサケース２ａの形状を比較的自由に形成す
ることができる。また、ＳＵＳ３０４または、ＳＵＳ３
１６は発ガスが少ないためこれらを使用することにより
発ガスを低く抑え、発ガス特性の向上を達成している。
【００２０】実施例３ 本実施例は、図３に示すように前記センサケーブル７に
フッ素樹脂被覆を施したセンサケーブル７ａを前記ＭＲ
素子出力線２ｅおよび前記ＭＲ素子電源線２ｆに接続
し、樹脂２ｄで封入することによって、発ガスを低く抑
え、発ガス特性の向上を達成している。
フッ素樹脂被覆を施したセンサケーブル７ａを前記ＭＲ
素子出力線２ｅおよび前記ＭＲ素子電源線２ｆに接続
し、樹脂２ｄで封入することによって、発ガスを低く抑
え、発ガス特性の向上を達成している。
【００２１】実施例４ 本実施例は、前記樹脂２ｄの材質としてエポキシ樹脂を
用いることによって、発ガスを低く抑え、発ガス特性の
向上を達成している。さらに、前記エポキシ樹脂をアル
ミナ充填エポキシ樹脂とすれば、樹脂にアルミナが含ま
れていることから、樹脂硬化の際、通常の樹脂よりも変
形が小さいため、前記ＭＲ素子、永久磁石、ＭＲ素子出
力線、ＭＲ素子電源線に加わる応力を緩和し、前記ＭＲ
素子、永久磁石の位置ずれ、前記ＭＲ素子出力線、ＭＲ
素子電源線の断線がなく、信頼性を向上させることがで
きる。
用いることによって、発ガスを低く抑え、発ガス特性の
向上を達成している。さらに、前記エポキシ樹脂をアル
ミナ充填エポキシ樹脂とすれば、樹脂にアルミナが含ま
れていることから、樹脂硬化の際、通常の樹脂よりも変
形が小さいため、前記ＭＲ素子、永久磁石、ＭＲ素子出
力線、ＭＲ素子電源線に加わる応力を緩和し、前記ＭＲ
素子、永久磁石の位置ずれ、前記ＭＲ素子出力線、ＭＲ
素子電源線の断線がなく、信頼性を向上させることがで
きる。
【００２２】実施例５ 本実施例は、図７（ａ）に示すように前記磁気センサヘ
ッド２のセンサケース２ａの外周に固定用つば２ｇを設
けることである。この前記固定用つば２ｇを設けること
によって、前記磁気センサヘッド２と前記スリットディ
スク５との間隔を一定に保つことができ、前記磁気セン
サヘッド２の位置決めを容易にすることができる。な
お、この場合のセンサヘッド固定方法の一例として、セ
ンサケースに固定用スナップを設け、モータステータに
固定する方法がある。
ッド２のセンサケース２ａの外周に固定用つば２ｇを設
けることである。この前記固定用つば２ｇを設けること
によって、前記磁気センサヘッド２と前記スリットディ
スク５との間隔を一定に保つことができ、前記磁気セン
サヘッド２の位置決めを容易にすることができる。な
お、この場合のセンサヘッド固定方法の一例として、セ
ンサケースに固定用スナップを設け、モータステータに
固定する方法がある。
【００２３】さらに、図７（ｂ）に示すようなネジ止め
用丸穴のあいた固定用つば２ｈを設けることによって、
前記磁気センサヘッド２の固定用つば２ｈにある丸穴に
ネジを通して前記ステータ１に容易にしっかりと固定す
ることができ、振動等に強く信頼性を向上させることが
できる。
用丸穴のあいた固定用つば２ｈを設けることによって、
前記磁気センサヘッド２の固定用つば２ｈにある丸穴に
ネジを通して前記ステータ１に容易にしっかりと固定す
ることができ、振動等に強く信頼性を向上させることが
できる。
【００２４】また、図７（ｃ）に示すように長穴のあい
た固定用つば２ｊを設けることによって、前記磁気セン
サヘッド２の回転方向の取り付け角度を調整をすること
ができ、磁気センサヘッドの出力信号の振幅、位相を調
節することができるので、前記磁気センサヘッド2の検
出精度を向上させることができる。
た固定用つば２ｊを設けることによって、前記磁気セン
サヘッド２の回転方向の取り付け角度を調整をすること
ができ、磁気センサヘッドの出力信号の振幅、位相を調
節することができるので、前記磁気センサヘッド2の検
出精度を向上させることができる。
【００２５】なお、前記固定用つば２ｇ、丸穴のあいた
固定用つば２ｈ、長穴のあいた固定用つば２ｊの形状は
円板状でなくてもよく、図７（ｄ）に示すような形状で
もよいことは明らかである。
固定用つば２ｈ、長穴のあいた固定用つば２ｊの形状は
円板状でなくてもよく、図７（ｄ）に示すような形状で
もよいことは明らかである。
【００２６】実施例６ 本実施例は、前記スリットディスク５の材料としてケイ
素鋼板を用いることである。前記スリットディスク５の
材料として磁性鋼板を用いれば信号は得られるが、材質
によっては、不安定な磁気的特性による検出精度低下、
および出力信号振幅減少による耐ノイズ性低下等の問題
が発生する。ケイ素鋼板を前記スリットディスク５の材
料として用いることによって、不安定な磁気的特性によ
る精度低下、および出力信号振幅減少による耐ノイズ性
低下等の問題を回避することができ、検出精度および信
頼性を向上させることができる。
素鋼板を用いることである。前記スリットディスク５の
材料として磁性鋼板を用いれば信号は得られるが、材質
によっては、不安定な磁気的特性による検出精度低下、
および出力信号振幅減少による耐ノイズ性低下等の問題
が発生する。ケイ素鋼板を前記スリットディスク５の材
料として用いることによって、不安定な磁気的特性によ
る精度低下、および出力信号振幅減少による耐ノイズ性
低下等の問題を回避することができ、検出精度および信
頼性を向上させることができる。
【００２７】実施例７ 本実施例は、前記スリットディスクベース５の材料とし
て、非磁性金属を用いることである。非磁性金属を用い
ることによって、前記スリットディスク５のスリット有
無によるリラクタンス変化に影響を与えることがないの
で、安定した出力信号を得ることができ信頼性を向上さ
せることができる。
て、非磁性金属を用いることである。非磁性金属を用い
ることによって、前記スリットディスク５のスリット有
無によるリラクタンス変化に影響を与えることがないの
で、安定した出力信号を得ることができ信頼性を向上さ
せることができる。
【００２８】実施例８ 本実施例は、前記スリットディスク５に1回転あたりの
スリット数が２Ｎ、２Ｎ±１であるスリットトラックを
含む複数のスリットトラックを平面上に形成し、このス
リットトラックよりモータの前記ロータ３の１回転あた
りの絶対角度を真空中で検出するものである。
スリット数が２Ｎ、２Ｎ±１であるスリットトラックを
含む複数のスリットトラックを平面上に形成し、このス
リットトラックよりモータの前記ロータ３の１回転あた
りの絶対角度を真空中で検出するものである。
【００２９】具体的な構成例を図８に示す。図８におい
て、前記スリットディスク５には、１回転中のパルス数
のそれぞれ異なるＡスリットトラック５１、Ｂスリット
トラック５２の２つのスリットトラックがエッチング等
の手法により形成され、磁気センサヘッド２には、Ａス
リットトラック用ＭＲ素子２ｂ−１、Ｂスリットトラッ
ク用ＭＲ素子２ｂ−２が配置されており、前記スリット
ディスク５と前記磁気センサヘッド２は、対向して配置
されている。９は前記磁気センサヘッド２の疑似正弦波
信号を取り入れて絶対角度信号を出力する信号処理回路
である。スリットディスク５が回転するとスリット穴の
有無によるリラクタンス変化により図４（ａ）に示すよ
うなスリットピッチに相当する周期の疑似正弦波Ａ相と
90゜位相の異なるＢ相信号が出力される。さらにこのＡ
相、Ｂ相信号を前記信号処理回路9によって、1回転中の
絶対角度信号に変換する。
て、前記スリットディスク５には、１回転中のパルス数
のそれぞれ異なるＡスリットトラック５１、Ｂスリット
トラック５２の２つのスリットトラックがエッチング等
の手法により形成され、磁気センサヘッド２には、Ａス
リットトラック用ＭＲ素子２ｂ−１、Ｂスリットトラッ
ク用ＭＲ素子２ｂ−２が配置されており、前記スリット
ディスク５と前記磁気センサヘッド２は、対向して配置
されている。９は前記磁気センサヘッド２の疑似正弦波
信号を取り入れて絶対角度信号を出力する信号処理回路
である。スリットディスク５が回転するとスリット穴の
有無によるリラクタンス変化により図４（ａ）に示すよ
うなスリットピッチに相当する周期の疑似正弦波Ａ相と
90゜位相の異なるＢ相信号が出力される。さらにこのＡ
相、Ｂ相信号を前記信号処理回路9によって、1回転中の
絶対角度信号に変換する。
【００３０】1例としてＡスリットトラックには1回転に
Ｎ＝７の２Ｎ＝２７＝１２８のスリットが形成され、Ｂ
スリットトラックにはＡスリットトラックより1スリッ
ト少ない1回転に２Ｎ−１＝２７−１＝１２７のスリッ
トが形成されている場合についての絶対角度信号を検出
する方法を図９の信号処理回路９のブロック図で説明す
る。
Ｎ＝７の２Ｎ＝２７＝１２８のスリットが形成され、Ｂ
スリットトラックにはＡスリットトラックより1スリッ
ト少ない1回転に２Ｎ−１＝２７−１＝１２７のスリッ
トが形成されている場合についての絶対角度信号を検出
する方法を図９の信号処理回路９のブロック図で説明す
る。
【００３１】図９において、Ａスリットトラック用ＭＲ
素子２ｂ−１は、前記スリットディスク５の1回転に１
２８周期の磁束の変化を受け、１２８周期の図４（ａ）
に示すような９０゜位相の異なるＡ相、Ｂ相の信号を出
力する。同様に前記Ｂスリットトラック検出用ＭＲ素子
２ｂ−２は、前記スリットディスク５の１回転に１２７
周期の磁束の変化を受け、１２７周期の９０゜位相の異
なるＡ相、Ｂ相の信号を出力する。これら出力信号は増
幅器９１で増幅され、それぞれ位相変調回路Ａ９２ａお
よび位相変調回路Ｂ９２ｂに入力される。前記位相変調
回路９２ａおよび９２ｂでは、発信器９７から出力され
るクロック信号ＣＫを入力して搬送波信号生成回路９５
で生成された一定周期の搬送波信号９６をＡ相、Ｂ相信
号で位相変調し、スリットディスク1回転に０゜〜３６０
゜の位相変化を１２８回くり返すθ１’信号と、１２７
回くり返されるθ２’に変換される。前記θ１’、θ
２’信号は、２値化された信号で、立ち上がりエッジ時
間が位相情報を持つ信号である。位相差検出回路94で
は、図10に示すようなθ１’信号とθ２’信号の位相差
であるスリットディスク1回転に1回の０゜〜３６０゜の位
相変化をもたらすθ１−θ２信号が出力される。前記θ
１−θ２信号は、前記θ１’とθ２’信号の立ち上がり
エッジ間を前記クロック信号ＣＫでカウントし、デジタ
ル化した位相差信号である。逓倍回路９３では、前記搬
送波信号９６と前記θ１’信号の立ち上がりエッジ間を
クロック信号ＣＫでカウントする。これによって、前記
搬送波信号９６の周期をクロック信号ＣＫの周期のＩ倍
（Ｉは自然数）とすると、分割数Ｉのデジタル化した位
相信号θ１を得ることができる。絶対値信号生成回路９
８により、θ１−θ２信号でθ１信号の繰り返し番数を
特定することによって、１回転に１２８×分割数Ｉパル
スの絶対角度信号９９を得ることができる。
素子２ｂ−１は、前記スリットディスク５の1回転に１
２８周期の磁束の変化を受け、１２８周期の図４（ａ）
に示すような９０゜位相の異なるＡ相、Ｂ相の信号を出
力する。同様に前記Ｂスリットトラック検出用ＭＲ素子
２ｂ−２は、前記スリットディスク５の１回転に１２７
周期の磁束の変化を受け、１２７周期の９０゜位相の異
なるＡ相、Ｂ相の信号を出力する。これら出力信号は増
幅器９１で増幅され、それぞれ位相変調回路Ａ９２ａお
よび位相変調回路Ｂ９２ｂに入力される。前記位相変調
回路９２ａおよび９２ｂでは、発信器９７から出力され
るクロック信号ＣＫを入力して搬送波信号生成回路９５
で生成された一定周期の搬送波信号９６をＡ相、Ｂ相信
号で位相変調し、スリットディスク1回転に０゜〜３６０
゜の位相変化を１２８回くり返すθ１’信号と、１２７
回くり返されるθ２’に変換される。前記θ１’、θ
２’信号は、２値化された信号で、立ち上がりエッジ時
間が位相情報を持つ信号である。位相差検出回路94で
は、図10に示すようなθ１’信号とθ２’信号の位相差
であるスリットディスク1回転に1回の０゜〜３６０゜の位
相変化をもたらすθ１−θ２信号が出力される。前記θ
１−θ２信号は、前記θ１’とθ２’信号の立ち上がり
エッジ間を前記クロック信号ＣＫでカウントし、デジタ
ル化した位相差信号である。逓倍回路９３では、前記搬
送波信号９６と前記θ１’信号の立ち上がりエッジ間を
クロック信号ＣＫでカウントする。これによって、前記
搬送波信号９６の周期をクロック信号ＣＫの周期のＩ倍
（Ｉは自然数）とすると、分割数Ｉのデジタル化した位
相信号θ１を得ることができる。絶対値信号生成回路９
８により、θ１−θ２信号でθ１信号の繰り返し番数を
特定することによって、１回転に１２８×分割数Ｉパル
スの絶対角度信号９９を得ることができる。
【００３２】本構成にすることによって、真空中で高分
解能な絶対位置信号を得ることができる。また、本実施
例のように２つのスリットトラックだけでなく複数のス
リットトラックで補完することによって繰り返し番数の
特定を容易にすることができ、信頼性を向上することが
できる。
解能な絶対位置信号を得ることができる。また、本実施
例のように２つのスリットトラックだけでなく複数のス
リットトラックで補完することによって繰り返し番数の
特定を容易にすることができ、信頼性を向上することが
できる。
【００３３】なお、前記実施例ではロータリエンコー
ダ、リニアエンコーダの両方に適用できることは明らか
である。
ダ、リニアエンコーダの両方に適用できることは明らか
である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 （１）磁気センサ、スリットディスクの発ガスを抑え、
耐腐食性を持たせて真空内に配置することができるの
で、信頼性を落とさずにモータ設計の自由度を増大させ
ることができる。
耐腐食性を持たせて真空内に配置することができるの
で、信頼性を落とさずにモータ設計の自由度を増大させ
ることができる。
【００３５】（２）真空ロボット等に適用した場合、ロ
ータ１回転内の絶対角度が検出できるため、電源投入時
および何らかの原因で停止しても原点復帰等が必要な
く、生産性を向上することができる。
ータ１回転内の絶対角度が検出できるため、電源投入時
および何らかの原因で停止しても原点復帰等が必要な
く、生産性を向上することができる。
【図１】本発明の実施例1の形態を示す側断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例１の磁気センサヘッド側断面図
である。
である。
【図３】本発明の実施例4の磁気センサヘッド側断面図
である。
である。
【図４】本発明の実施例の磁気センサヘッド出力信号波
形を示す図である。
形を示す図である。
【図５】本発明の実施例の磁気センサヘッド構成部品で
あるＭＲ素子の接続図である。
あるＭＲ素子の接続図である。
【図６】本発明で使用するオーステナイト系ステンレス
鋼の種類を示す図である。
鋼の種類を示す図である。
【図７】本発明の実施例５の形態を示す磁気センサヘッ
ド図である。
ド図である。
【図８】本発明の実施例８の絶対角度を検出する構成を
示した斜示図である。
示した斜示図である。
【図９】信号処理回路9のブロック図である。
【図１０】信号処理回路９での出力形態を説明するため
の図である。
の図である。
【図１１】従来例の側断面図である。
【図１２】従来例の磁気センサ側断面図である。
１：ステータ ２：磁気センサヘッド ２ａ：センサケ
ース ２ｂ、２ｂ−１、２ｂ−２：ＭＲ素子 ２ｃ：永
久磁石 ２ｄ：樹脂 ２ｅ：ＭＲ素子出力線 ２ｆ：Ｍ
Ｒ素子電源線 ２ｇ,２ｈ,２ｊ：固定用つば ３：ロー
タ ４：スリットディスクベース ５：スリットディス
ク ５１：Aスリットトラック ５２：Bスリットトラッ
ク ６：軸受 ７：センサケーブル ７ａ：フッ素樹脂
被覆センサケーブル ８：コネクタ ９：信号処理回路
ース ２ｂ、２ｂ−１、２ｂ−２：ＭＲ素子 ２ｃ：永
久磁石 ２ｄ：樹脂 ２ｅ：ＭＲ素子出力線 ２ｆ：Ｍ
Ｒ素子電源線 ２ｇ,２ｈ,２ｊ：固定用つば ３：ロー
タ ４：スリットディスクベース ５：スリットディス
ク ５１：Aスリットトラック ５２：Bスリットトラッ
ク ６：軸受 ７：センサケーブル ７ａ：フッ素樹脂
被覆センサケーブル ８：コネクタ ９：信号処理回路
フロントページの続き (72)発明者 稲永 正道 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 野口 忠隆 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 中村 貴征 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 2F077 AA27 AA41 NN03 NN19 NN23 PP14 QQ05 QQ15 RR07 TT32 TT42 TT47 VV01 VV11 VV31 VV33 VV35 5H019 BB01 BB05 BB14 BB19 BB22 CC03
Claims (12)
- 【請求項１】 ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、 前記検出器ロータは、磁性鋼板に複数のスリットを平面
上に形成した平板状のスリットディスクとこれを固定す
るためのスリットディスクベースよりなり、前記ステー
タ側にはＭＲ素子、永久磁石をセンサケース内に樹脂で
封入した磁気センサヘッドが前記スリットディスクに対
向して設けられ、前記磁気センサヘッドが前記スリット
ディスク面上に形成された前記スリットの有無を真空中
で検出することを特徴とする真空モータにおける真空位
置検出方法。 - 【請求項２】 ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位置
を検出する方法において、 前記検出器ロータは、磁性鋼板に１回転あたりのスリッ
ト数が２Ｎ、２Ｎ±１（ただし、Ｎは自然数）であるス
リットトラックを含む複数のスリットトラックを平面上
に形成した平板状のスリットディスクとこれを固定する
ためのスリットディスクベースよりなり、前記ステータ
側にはＭＲ素子、永久磁石をセンサケース内に樹脂で封
入した磁気センサヘッドが前記スリットディスクに対向
して配置され、このスリットトラックよりモータロータ
の１回転あたりの絶対位置を真空中で検出することを特
徴とする真空モータにおける真空位置検出方法。 - 【請求項３】 ステータを有するモータケースに軸受を
介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器ロ
ータを設け、前記検出器ロータを真空側に位置するよう
配置した真空位置検出装置において、 前記検出器ロータは、磁性鋼板に複数のスリットを平面
上に形成した平板状のスリットディスクとこれを固定す
るためのスリットディスクベースよりなり、前記ステー
タ側にはＭＲ素子、永久磁石、前記ＭＲ素子の信号出力
および電源端子に接続するセンサケーブル端をセンサケ
ース内に樹脂で封入した磁気センサヘッドが前記スリッ
トディスクに対応して設けられ、前記磁気センサヘッド
が真空内でスリットディスクに対向して位置するよう構
成したことを特徴とする真空モータにおける真空位置検
出装置。 - 【請求項４】 前記磁気センサヘッドのセンサケース材
質としてオーステナイト系ステンレス鋼を用いたことを
特徴とする請求項３記載の真空モータにおける真空位置
検出装置。 - 【請求項５】 前記磁気センサヘッドから出ている前記
センサケーブルの被覆材質としてフッ素樹脂を用いたこ
とを特徴とする請求項３記載の真空位置検出装置。 - 【請求項６】 前記ＭＲ素子と前記永久磁石をエポキシ
樹脂で前記センサケース内に封入したことを特徴とする
請求項３記載の真空モータにおける真空位置検出装置。 - 【請求項７】 前記MR素子と前記永久磁石をアルミナ充
填エポキシ樹脂で前記センサケース内に封入したことを
特徴とする請求項３記載の真空モータにおける真空位置
検出装置。 - 【請求項８】 前記磁気センサヘッドの外周に固定用つ
ばを設けたことを特徴とする請求項請求項３記載の真空
モータにおける真空位置検出装置。 - 【請求項９】 前記固定用つばにネジ止め用丸穴または
長穴を開けたことを特徴とする請求項３記載の真空モー
タにおける真空位置検出装置。 - 【請求項１０】 前記スリットディスクの磁性鋼板材料
としてケイ素鋼板を用いたことを特徴とする請求項３記
載の真空モータにおける真空位置検出装置。 - 【請求項１１】 前記スリットディスクベースの材料と
して非磁性金属を用いたことを特徴とする請求項３記載
の真空モータにおける真空位置検出装置。 - 【請求項１２】 ステータを有するモータケースに軸受
を介してロータを回転自在に有し、前記ロータに検出器
ロータを設け、前記検出器ロータを真空側に配置して位
置を検出する真空位置検出装置において、 前記検出器ロータは、磁性鋼板に１回転あたりのスリッ
ト数が２Ｎ、２Ｎ±１（ただし、Ｎは自然数）であるス
リットトラックを含む複数のスリットトラックを平面上
に形成した平板状のスリットディスクとこれを固定する
ためのスリットディスクベースよりなり、前記ステータ
側にはＭＲ素子、永久磁石をセンサケース内に樹脂で封
入した磁気センサヘッドが前記スリットディスクに対向
して配置され、このスリットトラックよりモータロータ
の１回転あたりの絶対位置を真空中で検出できるように
構成したことを特徴とする真空モータにおける真空位置
検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076518A JP3812807B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 真空モータにおける真空位置検出装置 |
| PCT/JP2001/008077 WO2002075904A1 (fr) | 2001-03-16 | 2001-09-17 | Procede et appareil de detection de l'emplacement du vide dans un moteur a vide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076518A JP3812807B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 真空モータにおける真空位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002281725A true JP2002281725A (ja) | 2002-09-27 |
| JP3812807B2 JP3812807B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18933434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001076518A Expired - Fee Related JP3812807B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 真空モータにおける真空位置検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3812807B2 (ja) |
| WO (1) | WO2002075904A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185826A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気エンコーダ |
| JP2016055428A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | ウェザッグ ゲーエムベーハー ウェルクゼウグファブリック | ハンドプライヤ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6951691B2 (ja) | 2019-11-14 | 2021-10-20 | 株式会社安川電機 | 真空用ロボット、真空用モータ、真空モータ用エンコーダ、 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB232098A (en) * | 1924-08-25 | 1925-04-16 | Walter Partridge | Locking device for motor-cars, motor-cycles and cycles for prevention of theft |
| JPS4860211A (ja) * | 1971-11-30 | 1973-08-23 | ||
| JPS63159218U (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | ||
| JPH0247518U (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-30 | ||
| JPH0464770U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-06-03 | ||
| JPH0863927A (ja) * | 1994-08-22 | 1996-03-08 | Mitsubishi Chem Corp | ディスクカートリッジ |
| JP4046303B2 (ja) * | 1998-06-08 | 2008-02-13 | 多摩川精機株式会社 | 真空モータ構造 |
| JP2000067668A (ja) * | 1998-08-24 | 2000-03-03 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | ワイヤハーネス製造用の布線治具 |
| JP3916026B2 (ja) * | 1998-10-05 | 2007-05-16 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 半導体素子のパッケージおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001076518A patent/JP3812807B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-17 WO PCT/JP2001/008077 patent/WO2002075904A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185826A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気エンコーダ |
| JP2016055428A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | ウェザッグ ゲーエムベーハー ウェルクゼウグファブリック | ハンドプライヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002075904A1 (fr) | 2002-09-26 |
| JP3812807B2 (ja) | 2006-08-23 |
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