JP2018031777A - 電磁誘導式エンコーダの巻線構成 - Google Patents
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Abstract
Description
120 スライダアセンブリ
140 ベース
160 ピックオフアセンブリ
170 スケール
Claims (20)
- X軸方向と一致する測定軸方向に沿って2つの要素の相対的位置を測定するために使用可能である電子式エンコーダであって、
前記測定軸方向に沿って延在し、信号変調スケールパターンを含むスケールであって、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に垂直であるY軸方向に沿ってスケールパターン幅寸法を有し、また、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に沿った位置の関数として変化する空間特性を含む、前記スケールと、
前記信号変調スケールパターンに近接して取り付けられ、前記信号変調スケールパターンに対して前記測定軸方向に沿って移動するように構成される検出部と、
コイル駆動信号を提供するように、前記検出部に動作可能に接続され、前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記検出部と前記信号変調スケールパターンとの相対的位置を決定する信号処理部と、
を含み、
前記検出部は、
基板上に固定される磁場発生コイルと、
前記X軸方向に沿って配置され、前記基板上に固定される複数の検知要素と、
を含み、
前記磁場発生コイルは、前記X軸方向に沿った公称コイル領域長さ寸法と、前記Y軸方向に沿った公称コイル領域幅寸法とを有する内部領域を取り囲み、前記磁場発生コイルは、前記コイル駆動信号に応えて、前記内部領域内に、磁束変化を発生させ、
各検知要素は、前記Y軸方向に沿った公称検知要素幅寸法を有し、前記公称検知要素幅寸法の少なくとも半分以上は、前記Y軸方向に沿った前記公称コイル領域幅寸法に含まれ、前記複数の検知要素は、前記信号変調スケールパターンの隣接する信号変調部によって提供される前記磁束変化への局所的影響に応じて検出信号を提供するように構成され、
前記磁場発生コイルは、
前記信号処理部からの前記コイル駆動信号を、前記磁場発生コイルに提供するように接続する少なくとも2つの接続部を含む入力部と、
前記内部領域の側面に隣接して、前記X軸方向に沿ってそれぞれ延在する第1の伸長部及び第2の伸長部と、
前記内部領域の終端付近において、前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間のY軸方向の距離間隔に亘り、前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間の接続を提供する少なくとも第1の終端部と、
を含み、
前記第1の伸長部及び前記第2の伸長部それぞれは、前記Y軸方向に沿った公称磁場発生トレース幅寸法を有し、
前記磁場発生コイルは、前記公称磁場発生トレース幅寸法が、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.1倍であるように構成される、電子式エンコーダ。 - 前記公称磁場発生トレース幅寸法は、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.15倍である、請求項1に記載の電子式エンコーダ。
- 前記公称磁場発生トレース幅寸法は、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.25倍である、請求項2に記載の電子式エンコーダ。
- 前記公称磁場発生トレース幅寸法は、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.5倍である、請求項2に記載の電子式エンコーダ。
- 前記公称磁場発生トレース幅寸法は、前記磁束変化に応えて生じる前記検出信号に対応して規定された公称動作周波数における前記伸長部の表皮深さの少なくとも25倍である、請求項1から4の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。
- 前記磁場発生コイルと前記検知要素とは、互いから絶縁され、
少なくとも1つの検知要素の前記公称検知要素幅寸法は、前記公称コイル領域幅寸法よりも大きく、オーバーラップ寸法として規定される量だけ、前記伸長部の少なくとも一方の内側の縁を超えて延在し、
前記磁場発生コイルは、前記公称磁場発生トレース幅寸法が、前記オーバーラップ寸法よりも大きいように構成される、請求項1から5の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。 - 前記伸長部は、プリント回路基板の第1の層上に作成され、前記検知要素は、少なくとも前記オーバーラップ寸法の付近において、前記第1の層とは異なる層を含む前記プリント回路基板の1つ以上の層内に作成される導電性ループを含む、請求項6に記載の電子式エンコーダ。
- 前記基板は、プリント回路基板を含み、少なくとも前記磁場発生コイルは、前記プリント回路基板上に作成される導電性トレースを含む、請求項1から5の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。
- 前記検知要素は、前記プリント回路基板上に作成される前記導電性トレースによって形成される磁束検知ループを含む、請求項8に記載の電子式エンコーダ。
- 前記磁場発生コイルは、前記内部領域を取り囲む単一の巻回を含む、請求項1から9の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。
- 前記電子式エンコーダは、測定器内に含まれ、
前記測定器は、
前記検出部が固定されるスライド部材と、
前記信号変調スケールパターンが固定されるはり部材と、
を含み、
前記スライド部材は、前記検出部から入力される検出信号に基づいた前記検出部と前記信号変調スケールパターンとの前記相対的位置の決定が、前記スライド部材と前記はり部材との相対的位置を対応して示すように、前記はり部材に移動可能に取り付けられ、また、前記測定軸方向に沿って移動可能である、請求項1に記載の電子式エンコーダ。 - スケールと共に動作するように構成される測定システムであって、前記スケールは、X軸方向と一致する測定軸方向に沿って延在し、信号変調スケールパターンを含み、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に垂直であるY軸方向に沿ってスケールパターン幅寸法を有し、また、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に沿った位置の関数として変化する空間特性を含み、前記測定システムは、
前記信号変調スケールパターンに近接して取り付けられ、前記信号変調スケールパターンに対して前記測定軸方向に沿って移動するように構成される検出部と、
コイル駆動信号を提供するように、前記検出部に動作可能に接続され、前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記検出部と前記信号変調スケールパターンとの相対的位置を決定する信号処理部と、
を含み、
前記検出部は、
基板上に固定される磁場発生コイルと、
前記X軸方向に沿って配置され、前記基板上に固定される複数の検知要素と、
を含み、
前記磁場発生コイルは、前記X軸方向に沿った公称コイル領域長さ寸法と、前記Y軸方向に沿った公称コイル領域幅寸法とを有する内部領域を取り囲み、前記磁場発生コイルは、前記コイル駆動信号に応えて、前記内部領域内に、磁束変化を発生させ、
各検知要素は、前記Y軸方向に沿った公称検知要素幅寸法を有し、前記公称検知要素幅寸法の少なくとも半分以上は、前記Y軸方向に沿った前記公称コイル領域幅寸法に含まれ、前記検知要素は、前記信号変調スケールパターンの隣接する信号変調部によって提供される前記磁束変化への局所的影響に応じた検出信号を提供するように構成され、
前記磁場発生コイルは、
前記信号処理部からの前記コイル駆動信号を前記磁場発生コイルに提供するように接続する少なくとも2つの接続部を含む入力部と、
前記内部領域の側面に隣接して、前記X軸方向に沿ってそれぞれ延在する第1の伸長部及び第2の伸長部と、
前記内部領域の終端付近において、前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間のY軸方向の距離間隔に亘り、前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間の接続を提供する少なくとも第1の終端部と、
を含み、
前記第1の伸長部及び前記第2の伸長部それぞれは、前記Y軸方向に沿った公称磁場発生トレース幅寸法を有し、
前記磁場発生コイルは、前記公称磁場発生トレース幅寸法が、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.1倍であるように構成される、測定システム。 - X軸方向と一致する測定軸方向に沿って2つの要素の相対的位置を測定するために使用可能である電子式エンコーダであって、
前記測定軸方向に沿って延在し、信号変調スケールパターンを含むスケールであって、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に垂直であるY軸方向に沿ってスケールパターン幅寸法を有し、また、前記信号変調スケールパターンは、前記X軸方向に沿った位置の関数として変化する空間特性を含む、前記スケールと、
前記信号変調スケールパターンに近接して取り付けられ、前記信号変調スケールパターンに対して前記測定軸方向に沿って移動するように構成される検出部と、
コイル駆動信号を提供するように、前記検出部に動作可能に接続され、前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記検出部と前記信号変調スケールパターンとの相対的位置を決定する信号処理部と、
を含み、
前記検出部は、
基板上に固定される磁場発生コイルと、
前記X軸方向に沿って配置され、前記基板上に固定される複数の検知要素と、
を含み、
前記磁場発生コイルは、前記X軸方向に沿った公称コイル領域長さ寸法と、前記Y軸方向に沿った公称コイル領域幅寸法とを有する内部領域を取り囲み、前記磁場発生コイルは、前記コイル駆動信号に応えて、前記内部領域内に、磁束変化を発生させ、
各検知要素は、前記Y軸方向に沿った公称検知要素幅寸法を有し、前記公称検知要素幅寸法の少なくとも半分以上は、前記Y軸方向に沿った前記公称コイル領域幅寸法に含まれ、前記複数の検知要素は、前記信号変調スケールパターンの隣接する信号変調部によって提供される前記磁束変化への局所的影響に応じて検出信号を提供するように構成され、
前記磁場発生コイルは、
前記信号処理部からの前記コイル駆動信号を、前記磁場発生コイルに提供するように接続する少なくとも2つの接続部を含む入力部と、
前記X軸方向に沿ってそれぞれ延在し、また、前記X軸方向及び前記Y軸方向に垂直であるZ軸方向に沿って、前記検出部の前記信号変調スケールパターンに対向する前面から、伸長部のz距離に名目上位置する第1の伸長部及び第2の伸長部と、
前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間のY軸方向の距離間隔に亘り、前記第1の伸長部と前記第2の伸長部との間の接続を提供する少なくとも第1の終端部と、
を含み、
前記第1の終端部は、前記検出部の前記前面から、シールドされた終端セクションのz距離に名目上位置するシールドされた終端セクションを含み、前記シールドされた終端セクションのz距離は、前記伸長部のz距離よりも大きく、
前記検出部は更に、前記X軸方向及び前記Y軸方向に沿って延在し、前記前面から、シールド領域のz距離に名目上位置する導電性シールド領域を含み、前記シールド領域のz距離は、前記シールドされた終端セクションのz距離よりも小さく、前記シールド領域は、前記シールドされた終端セクションの少なくとも一部と、前記検出部の前記前面との間に配置される、電子式エンコーダ。 - 前記伸長部は、プリント回路基板の第1の層内に作成され、前記シールドされた終端セクションは、前記プリント回路基板の第2の層内に作成され、前記シールド領域は、前記プリント回路基板の前記第2の層よりも前記前面に近い前記プリント回路基板の層内に作成される、請求項13に記載の電子式エンコーダ。
- 前記シールド領域は、前記第1の層と前記第2の層との間に配置される前記プリント回路基板の層内に作成される、請求項14に記載の電子式エンコーダ。
- 前記シールド領域は、前記プリント回路基板のグランドプレーン層の少なくとも一部を含み、前記グランドプレーン層は、前記第1の層と前記第2の層との間に配置される、請求項15に記載の電子式エンコーダ。
- 前記シールド領域は、前記プリント回路基板の前記第1の層内に作成される、請求項14に記載の電子式エンコーダ。
- 伸長部と前記シールドされた終端セクションとの間の接続は、前記Z軸方向に沿って延在するプリント回路基板フィードスルーを含む、請求項14から16の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。
- 前記シールド領域は、前記第1の層と前記第2の層との間に配置される前記プリント回路基板の層内に作成され、前記プリント回路基板フィードスルーは、前記シールド領域内に作成された開口を貫通する、請求項18に記載の電子式エンコーダ。
- 前記第1の伸長部及び前記第2の伸長部それぞれは、前記Y軸方向に沿った公称磁場発生トレース幅寸法を有し、前記磁場発生コイルは、前記公称磁場発生トレース幅寸法が、前記公称コイル領域幅寸法の少なくとも0.1倍であるように構成される、請求項13から19の何れか1項に記載の電子式エンコーダ。
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