JP2015114208A5

JP2015114208A5 -

Info

Publication number: JP2015114208A5
Application number: JP2013256556A
Authority: JP
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2016-12-28

Description

（１）本発明の一形態によれば、第１部材に対して所定の移動方向に沿って移動する第２部材の位置を測定するエンコーダーが提供される。このエンコーダーは、前記第２部材に設けられ、前記移動方向と交差する方向に着磁されたＭ極（Ｍは４以上の偶数）の磁石体と；前記移動方向と前記磁石体の着磁方向との両方向に平行な前記磁石体の表面から一定のギャップを介して前記第１部材上に配置された２軸磁気センサー回路と、；を備える。前記２軸磁気センサー回路は、前記第１部材に対する前記第２部材の位置を示す位置信号を生成して出力する。
このエンコーダーによれば、２軸磁気センサー回路を用いているので、精度良く位置検出を行うことが可能である。

Claims

第１部材に対して所定の移動方向に沿って移動する第２部材の位置を測定するエンコーダーであって、
前記第２部材に設けられ、前記移動方向と交差する方向に着磁されたＭ極（Ｍは４以上の偶数）の磁石体と、
前記移動方向と前記磁石体の着磁方向との両方向に平行な前記磁石体の表面から一定のギャップを介して前記第１部材上に配置された２軸磁気センサー回路と、
を備え、
前記２軸磁気センサー回路は、前記第１部材に対する前記第２部材の位置を示す位置信号を生成して出力する、エンコーダー。
請求項１に記載のエンコーダーであって、
前記２軸磁気センサー回路は、互いに直交するＸ軸とＹ軸のうちの前記Ｘ軸に沿った磁場を測定するための複数個のＸ軸ホール素子と、前記Ｙ軸に沿った磁場を測定するための複数個のＹ軸ホール素子と、を含み、前記複数個のＸ軸ホール素子の出力信号と前記複数個のＹ軸ホール素子の出力信号とに応じて、前記第１部材に対する前記第２部材の位置を示す位置信号を生成して出力する、エンコーダー。
請求項２に記載のエンコーダーであって、
前記複数個のＸ軸センサー素子は、前記Ｘ軸に沿って互いに離れた部位に配置された第１組のＸ軸ホール素子と第２組のＸ軸ホール素子とを含み、
前記複数個のＹ軸センサー素子は、前記Ｙ軸に沿って互いに離れた部位に配置された第１組のＹ軸ホール素子と第２組のＹ軸ホール素子とを含み、
前記２軸磁気センサー回路は、
（ａ）前記第１組のＸ軸ホール素子の出力信号と前記第２組のＸ軸ホール素子の出力信号との差を取ることによって、正弦波信号を生成し、
（ｂ）前記第１組のＹ軸ホール素子の出力信号と前記第２組のＹ軸ホール素子の出力信号との差を取ることによって、余弦波信号を生成し、
（ｃ）前記正弦波信号と前記余弦波信号から、前記第１部材に対する前記第２部材の位置を示す前記位置信号を生成する、
エンコーダー。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンコーダーであって、
前記第２部材は、回転体であり、
前記磁石体を構成する個々の小磁石は、前記第１部材と前記第２部材の対向方向と垂直な着磁方向であって前記個々の小磁石の中心と前記回転体の回転軸とを結ぶ方向に平行な着磁方向に沿って平行着磁されている、エンコーダー。
請求項４に記載のエンコーダーであって、
前記第２部材は、前記磁石体の内周と外周の少なくとも一方に設けられた環状のヨーク部材を有し、
前記２軸磁気センサー回路は、前記第２部材の径方向に沿って測った磁束密度で０となる磁束中心部を外した位置に配置されている、エンコーダー。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンコーダーであって、
前記磁石体は、複数の分割磁石体を円環状に並べることによって構成されており、
各分割磁石体は、直方体形状を有する小磁石と、前記小磁石の周囲の少なくとも一部を被覆することによって前記分割磁石体の全体の形状を等辺台形柱形状とする被覆部材と、を有する、エンコーダー。
電気機械装置であって、
駆動又は回生用の磁石体と、
駆動又は回生用の電磁コイルと、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーと、
前記電気機械装置の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記駆動又は回生用の磁石体が、前記エンコーダーの前記磁石体として共用されている、
電気機械装置。
請求項７に記載の電気機械装置であって、
前記電気機械装置は、２相の電磁コイルを有する２相ＡＣブラシレスモーターであり、
前記制御部は、前記エンコーダーの前記２軸磁気センサー回路から出力される正弦波信号及び余弦波信号から、前記２相の電磁コイルの駆動信号を生成する駆動信号生成部を有する、電気機械装置。
２相の電磁コイルを有する２相ＡＣブラシレスモーターとして動作可能な電気機械装置であって、
磁石体と、
２相の電磁コイルと、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーと、
前記電気機械装置の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記エンコーダーの前記２軸磁気センサー回路から出力される正弦波信号及び余弦波信号から、前記２相の電磁コイルの駆動信号を生成する駆動信号生成部を有する、電気機械装置。
ロボットであって、
駆動又は回生用の磁石体と、
駆動又は回生用の電磁コイルと、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーと、
を備え、
前記駆動又は回生用の磁石体が、前記エンコーダーの前記磁石体として共用されている電気機械装置を有するロボット。
鉄道車両であって、
駆動又は回生用の磁石体と、
駆動又は回生用の電磁コイルと、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーと、
を備え、
前記駆動又は回生用の磁石体が、前記エンコーダーの前記磁石体として共用されている電気機械装置を有する鉄道車両。