JP3094349B2 - ロータリーエンコーダ - Google Patents
ロータリーエンコーダInfo
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- JP3094349B2 JP3094349B2 JP04002603A JP260392A JP3094349B2 JP 3094349 B2 JP3094349 B2 JP 3094349B2 JP 04002603 A JP04002603 A JP 04002603A JP 260392 A JP260392 A JP 260392A JP 3094349 B2 JP3094349 B2 JP 3094349B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転角や回転速度或い
は移動距離等の変位量をそれに対応した電気信号に変換
するロータリーエンコーダに関するものである。
は移動距離等の変位量をそれに対応した電気信号に変換
するロータリーエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のロータリーエンコーダ
が、図４に示されている。図４において、２はロータリ
ーエンコーダ１の本体、５は磁気円板、６は軸受け、７
は回転軸である。磁気円板５の外周には細かいＮ極とＳ
極の着磁面５３が形成されている。８は本体２に固定さ
れた磁気検出器である。磁気検出器８には磁場の変化を
感知する磁気抵抗素子８０が設けられ、この磁気抵抗素
子８０を磁気円板５の着磁面５３に狭い磁場間隙Ｇを隔
てて対向させている。
が、図４に示されている。図４において、２はロータリ
ーエンコーダ１の本体、５は磁気円板、６は軸受け、７
は回転軸である。磁気円板５の外周には細かいＮ極とＳ
極の着磁面５３が形成されている。８は本体２に固定さ
れた磁気検出器である。磁気検出器８には磁場の変化を
感知する磁気抵抗素子８０が設けられ、この磁気抵抗素
子８０を磁気円板５の着磁面５３に狭い磁場間隙Ｇを隔
てて対向させている。
【０００３】このような構成のロータリーエンコーダ１
の回転軸７は、被検体に連結される。そして、被検体の
回転に連れて回転軸７を介して磁気円板５が回転する
と、着磁面５３に磁気抵抗素子８０が磁場の周期的な変
化を検出する。磁気抵抗素子８０の検出した磁気的な変
化は磁気円板５の回転角に対応するので、この回転角か
ら被検体の回転角や回転速度に比例した電気信号を磁気
検出器８から取り出すことができるようになっている。
の回転軸７は、被検体に連結される。そして、被検体の
回転に連れて回転軸７を介して磁気円板５が回転する
と、着磁面５３に磁気抵抗素子８０が磁場の周期的な変
化を検出する。磁気抵抗素子８０の検出した磁気的な変
化は磁気円板５の回転角に対応するので、この回転角か
ら被検体の回転角や回転速度に比例した電気信号を磁気
検出器８から取り出すことができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のロータリーエン
コーダ１は上記のように、磁気検出器８の磁気抵抗素子
８０を回転する磁気円板５の着磁面５３に近接させて被
検体の回転角や回転速度に比例した信号を取り出すよう
に構成されている。図５の（Ａ）に示すようなパルス幅
やパルス間隔が均一で適性な磁気検出器８の出力波形を
得るためには、磁気抵抗素子８０と着磁面５３の磁場間
隙Ｇを通常０．５〜０．０５ｍｍ程度以内の精度に保持
することが要求される。磁場間隙Ｇが狭いときは（Ｂ）
図のように出力波形が不均一になり、磁場間隙Ｇが広す
ぎると図（Ｃ）に示すような縦長のパルス波形になるこ
とがある。
コーダ１は上記のように、磁気検出器８の磁気抵抗素子
８０を回転する磁気円板５の着磁面５３に近接させて被
検体の回転角や回転速度に比例した信号を取り出すよう
に構成されている。図５の（Ａ）に示すようなパルス幅
やパルス間隔が均一で適性な磁気検出器８の出力波形を
得るためには、磁気抵抗素子８０と着磁面５３の磁場間
隙Ｇを通常０．５〜０．０５ｍｍ程度以内の精度に保持
することが要求される。磁場間隙Ｇが狭いときは（Ｂ）
図のように出力波形が不均一になり、磁場間隙Ｇが広す
ぎると図（Ｃ）に示すような縦長のパルス波形になるこ
とがある。
【０００５】一方、回転軸７を被検体側の軸に連結する
場合に、両方の軸を正確に同一軸心上に結合することに
困難を伴う。このため、図６の（Ａ），（Ｂ）に示され
たような連結機構を利用して、回転軸７と被検体側の軸
を連結することが行われることもある。図６の（Ａ）は
回転軸７と被検体側の軸１１とを、カップリング１２で
連結したものである。また、（Ｂ）は回転軸７と軸１１
とをカップリング１２で連結すると共に、ロータリーエ
ンコーダの本体２と被検体とを２枚のＳ字バネ１３で連
結して半固定的な構成が採用されている。図６の（Ａ）
と（Ｂ）の構成により回転軸７と軸１１の軸心のズレを
補償するようにしているが、ズレに伴う回転軸７及び軸
１１の軸ブレを防止することが難しかった。この結果、
磁場間隙Ｇが変化して検出精度が低下するばかりでな
く、磁気円板５か本体に接触して故障が発生することが
あった。
場合に、両方の軸を正確に同一軸心上に結合することに
困難を伴う。このため、図６の（Ａ），（Ｂ）に示され
たような連結機構を利用して、回転軸７と被検体側の軸
を連結することが行われることもある。図６の（Ａ）は
回転軸７と被検体側の軸１１とを、カップリング１２で
連結したものである。また、（Ｂ）は回転軸７と軸１１
とをカップリング１２で連結すると共に、ロータリーエ
ンコーダの本体２と被検体とを２枚のＳ字バネ１３で連
結して半固定的な構成が採用されている。図６の（Ａ）
と（Ｂ）の構成により回転軸７と軸１１の軸心のズレを
補償するようにしているが、ズレに伴う回転軸７及び軸
１１の軸ブレを防止することが難しかった。この結果、
磁場間隙Ｇが変化して検出精度が低下するばかりでな
く、磁気円板５か本体に接触して故障が発生することが
あった。
【０００６】また、軸ブレを防止するために被検体側の
軸１１を延長し、この延長軸１１にロータリーエンコー
ダ１の磁気円板５を連結することも考えられる。しかし
ながら、磁気円板５が延長軸１１の回転に応じて回転す
るので、磁気円板５の外周の着磁面５３と磁気検出器８
で形成する磁場間隙Ｇが変化して上述した出力波形に悪
影響を与えることがある等の問題点があった。
軸１１を延長し、この延長軸１１にロータリーエンコー
ダ１の磁気円板５を連結することも考えられる。しかし
ながら、磁気円板５が延長軸１１の回転に応じて回転す
るので、磁気円板５の外周の着磁面５３と磁気検出器８
で形成する磁場間隙Ｇが変化して上述した出力波形に悪
影響を与えることがある等の問題点があった。
【０００７】本発明は上記のような従来の問題点を解消
するためになされたもので、磁気円板の外周の着磁面と
磁気検出器で形成する磁場間隙Ｇを常時均一に保持して
適切な波形のパルス出力が得られるように構成すると共
に、軸ブレを吸収して磁気円板の接触に基づく故障の発
生を防止したロータリーエンコーダを実現することを目
的としたものである。
するためになされたもので、磁気円板の外周の着磁面と
磁気検出器で形成する磁場間隙Ｇを常時均一に保持して
適切な波形のパルス出力が得られるように構成すると共
に、軸ブレを吸収して磁気円板の接触に基づく故障の発
生を防止したロータリーエンコーダを実現することを目
的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒部を有す
る本体内に設けられ回転軸を介して被検体に連結された
回転円盤の回転変位量を変位信号変換器で電気信号に変
換するロータリーエンコーダにおいて、本体の円筒部内
に同心的に配置されて変位信号変換器の検出部を取付け
た円筒部を有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺
に設けられた複数の弾性体により本体の円筒部に変位可
能に連結すると共に、保持体の内周面に回転円盤を一対
の軸受けにより両側から保持して、軸心に設けられた回
転軸を介して被検体に回転可能に連結したロータリーエ
ンコーダを構成したものである。
る本体内に設けられ回転軸を介して被検体に連結された
回転円盤の回転変位量を変位信号変換器で電気信号に変
換するロータリーエンコーダにおいて、本体の円筒部内
に同心的に配置されて変位信号変換器の検出部を取付け
た円筒部を有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺
に設けられた複数の弾性体により本体の円筒部に変位可
能に連結すると共に、保持体の内周面に回転円盤を一対
の軸受けにより両側から保持して、軸心に設けられた回
転軸を介して被検体に回転可能に連結したロータリーエ
ンコーダを構成したものである。
【０００９】また、本発明は、円筒部を有する本体内に
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて外周に着磁
面を設けた磁気円板と、磁気円板の着磁面に磁場間隙を
介して対向する磁気感知素子を配置した磁気検出器とを
備え、磁気検出器により磁気円板の回転変位量を磁気的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて磁気検出
器を取付けた円筒部を有する保持体を設け、保持体の円
筒部を周辺に設けられた複数の弾性体により本体の円筒
部内に変位可能に連結すると共に、保持体の内周面に磁
気円板を一対の軸受けにより両側から保持して、軸心に
設けられた回転軸を介して被検体に回転可能に連結した
ロータリーエンコーダを構成したものである。
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて外周に着磁
面を設けた磁気円板と、磁気円板の着磁面に磁場間隙を
介して対向する磁気感知素子を配置した磁気検出器とを
備え、磁気検出器により磁気円板の回転変位量を磁気的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて磁気検出
器を取付けた円筒部を有する保持体を設け、保持体の円
筒部を周辺に設けられた複数の弾性体により本体の円筒
部内に変位可能に連結すると共に、保持体の内周面に磁
気円板を一対の軸受けにより両側から保持して、軸心に
設けられた回転軸を介して被検体に回転可能に連結した
ロータリーエンコーダを構成したものである。
【００１０】また、本発明は、円筒部を有する本体内に
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて半径方向の
スリットを設けた回転円板と、回転円板のスリットを介
して投光素子に対向する受光素子を配置した光検出器と
を備え、光検出器により回転円板の回転変位量を光学的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて回転間隙
を挟んで両側に投光素子と受光素子を取付けた円筒部を
有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられ
た複数の弾性体により本体の円筒部内に変位可能に連結
すると共に、保持体の内周面に回転間隙にスリットを介
入させた回転円板を一対の軸受けにより両側から保持し
て、軸心に設けられた回転軸を介して被検体に回転可能
に連結したロータリーエンコーダを構成したものであ
る。
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて半径方向の
スリットを設けた回転円板と、回転円板のスリットを介
して投光素子に対向する受光素子を配置した光検出器と
を備え、光検出器により回転円板の回転変位量を光学的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて回転間隙
を挟んで両側に投光素子と受光素子を取付けた円筒部を
有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられ
た複数の弾性体により本体の円筒部内に変位可能に連結
すると共に、保持体の内周面に回転間隙にスリットを介
入させた回転円板を一対の軸受けにより両側から保持し
て、軸心に設けられた回転軸を介して被検体に回転可能
に連結したロータリーエンコーダを構成したものであ
る。
【００１１】さらに、上記において、回転円板と回転軸
とをスプライン結合したロータリーエンコーダを構成し
たものである。
とをスプライン結合したロータリーエンコーダを構成し
たものである。
【００１２】
【作用】ロータリーエンコーダの本体の円筒部内には、
この円筒部とほぼ同心的な円筒部を有する保持体が設け
られている。保持体と本体の両円筒部はＵ字状やＣ字状
の板バネのような複数の弾性対で連結され、保持体があ
る程度自由に変位できるように構成されている。一方、
磁気円板は厚さがやや厚く作られ、着磁面を形成した大
径部を挟んで両側に小径部が設けられている。磁気円板
の両側の小径部には、外輪を保持体の内周面に圧入した
２個のベアリングの内輪側がそれぞれ固く嵌め合わされ
て回転可能に固定している。また、磁気円板における大
径部の外周面のＮ．Ｓ極を連続形成した着磁面は、磁場
間隙Ｇを隔てて保持体内面に取付けられた磁気検出器の
磁気抵抗素子に対向している。
この円筒部とほぼ同心的な円筒部を有する保持体が設け
られている。保持体と本体の両円筒部はＵ字状やＣ字状
の板バネのような複数の弾性対で連結され、保持体があ
る程度自由に変位できるように構成されている。一方、
磁気円板は厚さがやや厚く作られ、着磁面を形成した大
径部を挟んで両側に小径部が設けられている。磁気円板
の両側の小径部には、外輪を保持体の内周面に圧入した
２個のベアリングの内輪側がそれぞれ固く嵌め合わされ
て回転可能に固定している。また、磁気円板における大
径部の外周面のＮ．Ｓ極を連続形成した着磁面は、磁場
間隙Ｇを隔てて保持体内面に取付けられた磁気検出器の
磁気抵抗素子に対向している。
【００１３】そして、回転軸を経て磁気円板を連結した
被検体の回転に連れて磁気円板が回転すると、着磁面が
一定に保たれた磁場間隙Ｇを介して周期的な磁場の変化
を磁気抵抗素子に与えて、磁気検出器から被検体の回転
に対応するパルス信号が導出される。万一、回転軸に軸
ブレが発生すると、保持体を本体に連結した弾性体が変
形して、磁気円板を保持体と共に揺動させながら回転軸
に追随させて軸ブレが吸収される。
被検体の回転に連れて磁気円板が回転すると、着磁面が
一定に保たれた磁場間隙Ｇを介して周期的な磁場の変化
を磁気抵抗素子に与えて、磁気検出器から被検体の回転
に対応するパルス信号が導出される。万一、回転軸に軸
ブレが発生すると、保持体を本体に連結した弾性体が変
形して、磁気円板を保持体と共に揺動させながら回転軸
に追随させて軸ブレが吸収される。
【００１４】
【実施例】 実施例１．図１は本発明の実施例１の構成説明図で、従
来装置と同じ部分に同一符号を付し、一部説明が重複す
るがやや詳しく説明する。図１において、１はロータリ
ーエンコーダである。２はロータリーエンコーダ１の本
体、２１は本体２の円筒部、３は保持体、３１は保持体
３の円筒部である。保持体３は本体２内に配置され、保
持体３の円筒部３１が本体２の円筒部２１とほぼ同心的
に設けられている。４は円筒部２１と３１を連結した複
数個の板バネである。板バネ４は図示のようにＵ字状に
折り曲げられ、両端が本体２と保持体３に固定されてい
る。
来装置と同じ部分に同一符号を付し、一部説明が重複す
るがやや詳しく説明する。図１において、１はロータリ
ーエンコーダである。２はロータリーエンコーダ１の本
体、２１は本体２の円筒部、３は保持体、３１は保持体
３の円筒部である。保持体３は本体２内に配置され、保
持体３の円筒部３１が本体２の円筒部２１とほぼ同心的
に設けられている。４は円筒部２１と３１を連結した複
数個の板バネである。板バネ４は図示のようにＵ字状に
折り曲げられ、両端が本体２と保持体３に固定されてい
る。
【００１５】５は中空状の磁気円板、５０は磁気円板５
の基板である。基板５０の幅はやや厚く作られ、中央の
大径部５１を挟んで両側に小径部５２が形成されてい
る。５３は着磁面で、大径部５１の外周面に設けられて
いる。磁気円板５の基板５０には、例えば非磁性材のア
ルミニウムが用いられて外周に高保磁力の針状鉄粉系磁
性材料を塗布し、乾燥後パルスモータで回転してパルス
数で等分割して着磁面５３が形成される。着磁面５３は
図示のように、Ｎ極とＳ極同志が交互に隣り合わせにな
って円周方向に連続的に形成されている。６はボールを
用いたラジアル型の一対の軸受け、７は軸心に設けられ
た回転軸である。一対の軸受け６の外輪６１はそれぞれ
保持体３の内周面に圧入され、内輪６２は磁気円板５の
両側の小径部５２に締まり嵌めで共に回転自在に固く嵌
め合わされている。
の基板である。基板５０の幅はやや厚く作られ、中央の
大径部５１を挟んで両側に小径部５２が形成されてい
る。５３は着磁面で、大径部５１の外周面に設けられて
いる。磁気円板５の基板５０には、例えば非磁性材のア
ルミニウムが用いられて外周に高保磁力の針状鉄粉系磁
性材料を塗布し、乾燥後パルスモータで回転してパルス
数で等分割して着磁面５３が形成される。着磁面５３は
図示のように、Ｎ極とＳ極同志が交互に隣り合わせにな
って円周方向に連続的に形成されている。６はボールを
用いたラジアル型の一対の軸受け、７は軸心に設けられ
た回転軸である。一対の軸受け６の外輪６１はそれぞれ
保持体３の内周面に圧入され、内輪６２は磁気円板５の
両側の小径部５２に締まり嵌めで共に回転自在に固く嵌
め合わされている。
【００１６】８は保持体３に設けられた磁気検出器、８
０は磁気抵抗素子である。磁気抵抗素子８０には、例え
ば磁気抵抗効果によって電気抵抗が磁束密度に比例する
強磁性金属薄膜抵抗素子が用いられ、磁気円板５の着磁
面５３と同心的な円弧状に形成されて前述のような狭い
磁場間隙Ｇを隔てて対向している。
０は磁気抵抗素子である。磁気抵抗素子８０には、例え
ば磁気抵抗効果によって電気抵抗が磁束密度に比例する
強磁性金属薄膜抵抗素子が用いられ、磁気円板５の着磁
面５３と同心的な円弧状に形成されて前述のような狭い
磁場間隙Ｇを隔てて対向している。
【００１７】９はプリント基板、９１はプリント基板９
に実装されたコンデンサや抵抗等の電子部品、９２は導
出用の導線である。図示されていないがプリント基板９
にはリード線により磁気検出器８が接続されて、磁気抵
抗素子８０が検出した磁気円板５の回転に伴う磁気的変
化に関連する検出信号が導線９２により外部に導出され
る。また、１０は蓋体である。蓋体１０は本体２の前面
を包囲して、内部の磁気円板５や磁気検出器８等を保護
する。
に実装されたコンデンサや抵抗等の電子部品、９２は導
出用の導線である。図示されていないがプリント基板９
にはリード線により磁気検出器８が接続されて、磁気抵
抗素子８０が検出した磁気円板５の回転に伴う磁気的変
化に関連する検出信号が導線９２により外部に導出され
る。また、１０は蓋体である。蓋体１０は本体２の前面
を包囲して、内部の磁気円板５や磁気検出器８等を保護
する。
【００１８】上述のように構成された本発明実施例１の
動作を、次に説明する。ロータリーエンコーダ１の回転
軸７が、例えば原動機の弾み車等の被検体に連結され
る。連結された被検体の弾み車が回転すると、この回転
に連れて回転軸７が回転する。そして、図２の（Ａ）に
示すように、円周方向にＮ極とＳ極を交互に隣り合わせ
に連続形成した着磁面５３を設けた磁気円板５が、回転
軸７と一体に回転する。このため、磁気円板５の周辺の
磁場の磁束密度が周期的に変化し〔（Ｂ）〕、着磁面５
３と磁場間隙Ｇを隔てて配置された磁気抵抗素子８０が
この磁束密度の変化を電気抵抗の変化として検出する。
磁気検出器８の検出した電気的な変化は磁気円板５の回
転角に対応するので、この回転角から（Ｃ）のような被
検体の回転角に比例したパルス信号をプリント基板９を
介して取り出すことができる。
動作を、次に説明する。ロータリーエンコーダ１の回転
軸７が、例えば原動機の弾み車等の被検体に連結され
る。連結された被検体の弾み車が回転すると、この回転
に連れて回転軸７が回転する。そして、図２の（Ａ）に
示すように、円周方向にＮ極とＳ極を交互に隣り合わせ
に連続形成した着磁面５３を設けた磁気円板５が、回転
軸７と一体に回転する。このため、磁気円板５の周辺の
磁場の磁束密度が周期的に変化し〔（Ｂ）〕、着磁面５
３と磁場間隙Ｇを隔てて配置された磁気抵抗素子８０が
この磁束密度の変化を電気抵抗の変化として検出する。
磁気検出器８の検出した電気的な変化は磁気円板５の回
転角に対応するので、この回転角から（Ｃ）のような被
検体の回転角に比例したパルス信号をプリント基板９を
介して取り出すことができる。
【００１９】この場合、保持体３の円筒部３１は複数の
板バネ４により本体２の円筒部２１内でほぼ同心的に揺
動可能に保持されている。このため、回転軸７と被検体
の軸（図示せず）のズレ等によって回転軸７が傾斜する
と、複数の板バネ４が変形して保持体３が回転軸７の傾
きに追随して揺動しながら軸ブレが吸収される。一方、
磁気円板５は上述のように、軸受け６により保持体３の
円筒部３１内に嵌合して固定されている。また、磁気検
出器８は、保持体３の円筒部３１に一体に設けられてい
る。したがって、磁気円板５と磁気検出器８との相対的
な位置が不変で、着磁面５３と磁気抵抗素子８０で形成
する磁場間隙Ｇを軸ブレに無関係に常時一定に保持され
ることになる。
板バネ４により本体２の円筒部２１内でほぼ同心的に揺
動可能に保持されている。このため、回転軸７と被検体
の軸（図示せず）のズレ等によって回転軸７が傾斜する
と、複数の板バネ４が変形して保持体３が回転軸７の傾
きに追随して揺動しながら軸ブレが吸収される。一方、
磁気円板５は上述のように、軸受け６により保持体３の
円筒部３１内に嵌合して固定されている。また、磁気検
出器８は、保持体３の円筒部３１に一体に設けられてい
る。したがって、磁気円板５と磁気検出器８との相対的
な位置が不変で、着磁面５３と磁気抵抗素子８０で形成
する磁場間隙Ｇを軸ブレに無関係に常時一定に保持され
ることになる。
【００２０】実施例２． 図３は本発明の実施例２の構成説明図である。図３の実
施例２では、実施例１と異なり被検体の回転角の検出手
段に光学的な検出器が用いられている。図３において、
５は保持体３に一対の軸受け６で両側が保持された中空
の回転円板である。回転円板５は回転軸７にスプランイ
５５で着脱自在に連結され、周辺部には放射状に多数の
スリット５６が穿設されている。８は保持体３に設けら
れた光検出器、８４は回転円板５のスリット５６が介入
する回転間隙、８５と８６は光検出器８の投光素子と受
光素子、８７は固定スリットである。投光素子８５には
例えば発光ダイオードが用いられ、受光素子８６にはフ
ォトトランジスタが使用される。また、固定スリット８
７は回転円板５上のスリット５６が同一直線上に一致し
たときに、投光素子８５から投射された光を受光素子８
６に受光させるようになっている。そして、この実施例
２の場合も実施例１と同様に、保持体３が複数個の板バ
ネ４によって本体２の円筒部２１に揺動可能に保持され
ている。１５はオイルシールである。
施例２では、実施例１と異なり被検体の回転角の検出手
段に光学的な検出器が用いられている。図３において、
５は保持体３に一対の軸受け６で両側が保持された中空
の回転円板である。回転円板５は回転軸７にスプランイ
５５で着脱自在に連結され、周辺部には放射状に多数の
スリット５６が穿設されている。８は保持体３に設けら
れた光検出器、８４は回転円板５のスリット５６が介入
する回転間隙、８５と８６は光検出器８の投光素子と受
光素子、８７は固定スリットである。投光素子８５には
例えば発光ダイオードが用いられ、受光素子８６にはフ
ォトトランジスタが使用される。また、固定スリット８
７は回転円板５上のスリット５６が同一直線上に一致し
たときに、投光素子８５から投射された光を受光素子８
６に受光させるようになっている。そして、この実施例
２の場合も実施例１と同様に、保持体３が複数個の板バ
ネ４によって本体２の円筒部２１に揺動可能に保持され
ている。１５はオイルシールである。
【００２１】図３に示された実施例２において被検体が
回転すると、回転軸７に回転トルクが伝達されて回転間
隙８４にスリット５６を介入させた回転円板５が回転す
る。回転する回転円板５のスリット５６が固定スリット
８７からズレているときは、受光素子８６の入射光がな
く出力は０である。回転円板５が回転して上記のように
回転円板５上のスリット５６が固定スリット８７と同一
直線上に一致すると、投光素子８５から出た光が受光素
子８６を照射する。そして、更に回転円板５が回転して
スリット５６が固定スリット８７からズレると、再び受
光素子８６の入射光がなくなって出力が０になる。この
結果、図２の（Ｂ）に示されたような正弦波状に周期的
に変化する断続光を受光素子８６が受光して、光検出器
８の出力端に同図（Ｃ）のようなパルス信号を取り出す
ことができる。実施例２においても保持体３が複数の板
バネ４によって本体２に連結されているので、この板バ
ネ４の変形により軸ブレが吸収されることは実施例１と
変わりがない。
回転すると、回転軸７に回転トルクが伝達されて回転間
隙８４にスリット５６を介入させた回転円板５が回転す
る。回転する回転円板５のスリット５６が固定スリット
８７からズレているときは、受光素子８６の入射光がな
く出力は０である。回転円板５が回転して上記のように
回転円板５上のスリット５６が固定スリット８７と同一
直線上に一致すると、投光素子８５から出た光が受光素
子８６を照射する。そして、更に回転円板５が回転して
スリット５６が固定スリット８７からズレると、再び受
光素子８６の入射光がなくなって出力が０になる。この
結果、図２の（Ｂ）に示されたような正弦波状に周期的
に変化する断続光を受光素子８６が受光して、光検出器
８の出力端に同図（Ｃ）のようなパルス信号を取り出す
ことができる。実施例２においても保持体３が複数の板
バネ４によって本体２に連結されているので、この板バ
ネ４の変形により軸ブレが吸収されることは実施例１と
変わりがない。
【００２２】なお、上述の実施例１ではＮ極とＳ極の着
磁ピッチが粗く単一の着磁トラックの場合を例示して説
明したが、細かい着磁ピッチでパルス周波数の高い高分
解能形でもよく、２つの着磁トラックで９０度位相をズ
ラせた正・逆方向型のロータリーエンコーダを構成する
こともできる。また、保持体３を開放端を固定したＵ字
形の板バネ４で連結したが、開放端を本体に固定して途
中を保持対側に固定してもよく、螺旋形のバネで連結し
てもよい。螺旋バネで保持体を本体に連結すれば、保持
体が三次元的に変位するので軸ブレの吸収が一層効果的
になる。
磁ピッチが粗く単一の着磁トラックの場合を例示して説
明したが、細かい着磁ピッチでパルス周波数の高い高分
解能形でもよく、２つの着磁トラックで９０度位相をズ
ラせた正・逆方向型のロータリーエンコーダを構成する
こともできる。また、保持体３を開放端を固定したＵ字
形の板バネ４で連結したが、開放端を本体に固定して途
中を保持対側に固定してもよく、螺旋形のバネで連結し
てもよい。螺旋バネで保持体を本体に連結すれば、保持
体が三次元的に変位するので軸ブレの吸収が一層効果的
になる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、円筒部を有する本体内に設け
られ回転軸を介して被検体に連結された回転円盤の回転
変位量を変位信号変換器で電気信号に変換するロータリ
ーエンコーダにおいて、本体の円筒部内に同心的に配置
されて変位信号変換器の検出部を取付けた円筒部を有す
る保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられた複
数の弾性体により本体の円筒部に変位可能に連結すると
共に、保持体の内周面に回転円盤を一対の軸受けにより
両側から保持して、軸心に設けられた回転軸を介して被
検体に回転可能に連結したロータリーエンコーダを構成
した。
られ回転軸を介して被検体に連結された回転円盤の回転
変位量を変位信号変換器で電気信号に変換するロータリ
ーエンコーダにおいて、本体の円筒部内に同心的に配置
されて変位信号変換器の検出部を取付けた円筒部を有す
る保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられた複
数の弾性体により本体の円筒部に変位可能に連結すると
共に、保持体の内周面に回転円盤を一対の軸受けにより
両側から保持して、軸心に設けられた回転軸を介して被
検体に回転可能に連結したロータリーエンコーダを構成
した。
【００２４】また、本発明は、円筒部を有する本体内に
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて外周に着磁
面を設けた磁気円板と、磁気円板の着磁面に磁場間隙を
介して対向する磁気感知素子を配置した磁気検出器とを
備え、磁気検出器により磁気円板の回転変位量を磁気的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて磁気検出
器を取付けた円筒部を有する保持体を設け、保持体の円
筒部を周辺に設けられた複数の弾性体により本体の円筒
部内に変位可能に連結すると共に、保持体の内周面に磁
気円板を一対の軸受けにより両側から保持して、軸心に
設けられた回転軸を介して被検体に回転可能に連結した
ロータリーエンコーダを構成した。
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて外周に着磁
面を設けた磁気円板と、磁気円板の着磁面に磁場間隙を
介して対向する磁気感知素子を配置した磁気検出器とを
備え、磁気検出器により磁気円板の回転変位量を磁気的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて磁気検出
器を取付けた円筒部を有する保持体を設け、保持体の円
筒部を周辺に設けられた複数の弾性体により本体の円筒
部内に変位可能に連結すると共に、保持体の内周面に磁
気円板を一対の軸受けにより両側から保持して、軸心に
設けられた回転軸を介して被検体に回転可能に連結した
ロータリーエンコーダを構成した。
【００２５】また、本発明は、円筒部を有する本体内に
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて半径方向の
スリットを設けた回転円板と、回転円板のスリットを介
して投光素子に対向する受光素子を配置した光検出器と
を備え、光検出器により回転円板の回転変位量を光学的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて回転間隙
を挟んで両側に投光素子と受光素子を取付けた円筒部を
有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられ
た複数の弾性体により本体の円筒部内に変位可能に連結
すると共に、保持体の内周面に回転間隙にスリットを介
入させた回転円板を一対の軸受けにより両側から保持し
て、軸心に設けられた回転軸を介して被検体に回転可能
に連結したロータリーエンコーダを構成した。
設けられ回転軸を介して被検体に連結されて半径方向の
スリットを設けた回転円板と、回転円板のスリットを介
して投光素子に対向する受光素子を配置した光検出器と
を備え、光検出器により回転円板の回転変位量を光学的
に検出して電気信号に変換するロータリーエンコーダに
おいて、本体の円筒部内に同心的に配置されて回転間隙
を挟んで両側に投光素子と受光素子を取付けた円筒部を
有する保持体を設け、保持体の円筒部を周辺に設けられ
た複数の弾性体により本体の円筒部内に変位可能に連結
すると共に、保持体の内周面に回転間隙にスリットを介
入させた回転円板を一対の軸受けにより両側から保持し
て、軸心に設けられた回転軸を介して被検体に回転可能
に連結したロータリーエンコーダを構成した。
【００２６】さらに、上記において、回転円板と回転軸
とをスプライン結合したロータリーエンコーダを構成し
た。
とをスプライン結合したロータリーエンコーダを構成し
た。
【００２７】上記のような構成上の特徴を有する本発明
では、本体の円筒部内には変位信号変換器の検出部を取
付けた円筒部を同心的に配置した保持体が設けられてい
る。そして、この保持体の内周面には一対の軸受けによ
って両側が保持された回転円盤が、軸心に設けられた回
転軸を介して被検体に回転可能に連結されている。この
ため、回転円盤と変位信号変換器の検出部が一対の軸受
けを介して一体化されて回転側と固定側の両者の相対的
な位置が不変になり、しかも回転円盤は両側が支持され
て変位信号変換器が対称構造になっているので安定して
回転することになる。この結果、保持体が弾性体で本体
に保持されて軸ブレが吸収されることは勿論のこと、保
持体の内部には変位信号変換器が内蔵されているので小
型且つコンパクトな構造にすることができる。
では、本体の円筒部内には変位信号変換器の検出部を取
付けた円筒部を同心的に配置した保持体が設けられてい
る。そして、この保持体の内周面には一対の軸受けによ
って両側が保持された回転円盤が、軸心に設けられた回
転軸を介して被検体に回転可能に連結されている。この
ため、回転円盤と変位信号変換器の検出部が一対の軸受
けを介して一体化されて回転側と固定側の両者の相対的
な位置が不変になり、しかも回転円盤は両側が支持され
て変位信号変換器が対称構造になっているので安定して
回転することになる。この結果、保持体が弾性体で本体
に保持されて軸ブレが吸収されることは勿論のこと、保
持体の内部には変位信号変換器が内蔵されているので小
型且つコンパクトな構造にすることができる。
【００２８】よって、本発明によれば故障がなくコンパ
クトで、精度の高いロータリーエンコーダを提供するこ
とができる。
クトで、精度の高いロータリーエンコーダを提供するこ
とができる。
【図１】本発明の実施例１の構成説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例１の動作説明
図である。
図である。
【図３】本発明の実施例２の構成説明図である。
【図４】従来のロータリーエンコーダの構成説明図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は図４の動作説明図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は従来装置の連結機構の説明図
である。
である。
１ ロータリーエンコーダ ２ 本体 ３ 保持体 ４ 弾性体（板バネ） ５ 回転円板（磁気円板） ６ 軸受け ７ 回転軸 ８ 変位信号変換器（磁気検出器・光検出器） ２１ 円筒部 ３１ 円筒部 ５３ 着磁面 ８０ 磁気抵抗素子 Ｇ 磁場間隙
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒部を有する本体内に設けられ回転軸
を介して被検体に連結された回転円盤の回転変位量を変
位信号変換器で電気信号に変換するロータリーエンコー
ダにおいて、前記本体の円筒部内に同心的に配置されて前記変位信号
変換器の検出部を取付けた円筒部を有する保持体を設
け、該保持体の円筒部を周辺に設けられた複数の弾性体
により前記本体の円筒部に変位可能に連結すると共に、
該保持体の内周面に前記回転円盤を一対の軸受けにより
両側から保持して、軸心に設けられた前記回転軸を介し
て被検体に回転可能に連結した ことを特徴とするロータ
リーエンコーダ。 - 【請求項２】 円筒部を有する本体内に設けられ回転軸
を介して被検体に連結されて外周に着磁面を設けた磁気
円板と、該磁気円板の着磁面に磁場間隙を介して対向す
る磁気感知素子を配置した磁気検出器とを備え、該磁気
検出器により前記磁気円板の回転変位量を磁気的に検出
して電気信号に変換するロータリーエンコーダにおい
て、前記本体の円筒部内に同心的に配置されて前記磁気検出
器を取付けた円筒部を有する保持体を設け、該保持体の
円筒部を周辺に設けられた複数の弾性体により前記本体
の円筒部内に変位可能に連結すると共に、該保持体の内
周面に前記磁気円板を一対の軸受けにより両側から保持
して、軸心に設けられた前記回転軸を介して被検体に回
転可能に連結した ことを特徴とするロータリーエンコー
ダ。 - 【請求項３】 円筒部を有する本体内に設けられ回転軸
を介して被検体に連結されて半径方向のスリットを設け
た回転円板と、該回転円板のスリットを介して投光素子
に対向する受光素子を配置した光検出器とを備え、該光
検出器により前記回転円板の回転変位量を光学的に検出
して電気信号に変換するロータリーエンコーダにおい
て、前記本体の円筒部内に同心的に配置されて回転間隙を挟
んで両側に前記投光素子と受光素子を取付けた円筒部を
有する保持体を設け、該保持体の円筒部を周辺に設けら
れた複数の弾性体により前記本体の円筒部内に変位可能
に連結すると共に、該保持体の内周面に前記回転間隙に
スリットを介入させた回転円板を一対の 軸受けにより両
側から保持して、軸心に設けられた前記回転軸を介して
被検体に回転可能に連結した ことを特徴とするロータリ
ーエンコーダ。 - 【請求項４】 前記回転円板と回転軸とをスプライン結
合したことを特徴とする請求項３記載のロータリーエン
コーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04002603A JP3094349B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ロータリーエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04002603A JP3094349B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ロータリーエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187886A JPH05187886A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3094349B2 true JP3094349B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=11533969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04002603A Expired - Fee Related JP3094349B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ロータリーエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094349B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7956606B2 (en) * | 2008-06-24 | 2011-06-07 | Woodward Hrt, Inc. | Position sensing assembly |
| DE102011118928B4 (de) * | 2011-11-21 | 2017-12-07 | Bourns, Inc. | Drehwinkelsensor |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP04002603A patent/JP3094349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05187886A (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
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