JP3490826B2 - エンコーダ - Google Patents
エンコーダInfo
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- JP3490826B2 JP3490826B2 JP05165496A JP5165496A JP3490826B2 JP 3490826 B2 JP3490826 B2 JP 3490826B2 JP 05165496 A JP05165496 A JP 05165496A JP 5165496 A JP5165496 A JP 5165496A JP 3490826 B2 JP3490826 B2 JP 3490826B2
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- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- magnetic
- rotary shaft
- encoder
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は測定対象の回転軸に
装着され、該回転軸の回転数および回転角度を検出する
エンコーダに関し、特に電磁ブレーキを有するモータの
回転検出に好適に用いられるエンコーダに関するもので
ある。
装着され、該回転軸の回転数および回転角度を検出する
エンコーダに関し、特に電磁ブレーキを有するモータの
回転検出に好適に用いられるエンコーダに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】エンコーダはサーボモータなどの回転シ
ャフトに装着され、該回転軸の回転数や回転角度位置を
検出するものである。エンコーダはモータ等の測定対象
の回転シャフトに固定され、該シャフトと共に回転する
回転軸を有する。この回転軸には、周辺部に所定のパタ
ーンで形成された透光領域と遮光領域とを有する円板
（符号板）が固定されている。エンコーダは更にモータ
本体に対して固定される固定部に、符号板のパターン形
成部に光を照射する光源と、符号板を挟んで該光源に対
向して配置され、符号板を透過した光を受光する光セン
サと、光センサからの信号に基づいて符号板の回転角度
位置、即ち回転軸の回転角度位置を示す電気信号を出力
する処理回路とを有する。
ャフトに装着され、該回転軸の回転数や回転角度位置を
検出するものである。エンコーダはモータ等の測定対象
の回転シャフトに固定され、該シャフトと共に回転する
回転軸を有する。この回転軸には、周辺部に所定のパタ
ーンで形成された透光領域と遮光領域とを有する円板
（符号板）が固定されている。エンコーダは更にモータ
本体に対して固定される固定部に、符号板のパターン形
成部に光を照射する光源と、符号板を挟んで該光源に対
向して配置され、符号板を透過した光を受光する光セン
サと、光センサからの信号に基づいて符号板の回転角度
位置、即ち回転軸の回転角度位置を示す電気信号を出力
する処理回路とを有する。
【０００３】エンコーダは更に、回転軸に固定され所定
の磁場を発生する磁気手段と、固定部に配置された磁気
センサ（磁気検出素子）とを有し、磁気検出素子により
回転軸の回転にともなう該磁気手段の発生する磁場の変
化を検出することによって回転軸の回転数を検出する磁
気的検出系を備える。磁気手段は通常、所定パターンの
磁極を有する永久磁石で構成され、磁石の発生する磁場
をＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）を用いて検出し、回
転軸の回転にともなう該磁場の変化に対応する電気信号
を得る。そしてその電気信号に基づいて回転軸の回転数
を検出する。
の磁場を発生する磁気手段と、固定部に配置された磁気
センサ（磁気検出素子）とを有し、磁気検出素子により
回転軸の回転にともなう該磁気手段の発生する磁場の変
化を検出することによって回転軸の回転数を検出する磁
気的検出系を備える。磁気手段は通常、所定パターンの
磁極を有する永久磁石で構成され、磁石の発生する磁場
をＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）を用いて検出し、回
転軸の回転にともなう該磁場の変化に対応する電気信号
を得る。そしてその電気信号に基づいて回転軸の回転数
を検出する。
【０００４】図３に従来のエンコーダの一例を一部断面
で示す。図３において回転軸１０１はベース１０２に固
定されたベアリング１０３、１０４により回転自在に支
持されている。回転軸上には支持板とともに符号板１０
５が押さえ環１０６により固定されている。符号板はそ
の外周部に所定パターンの透光領域と遮光領域からなる
パターントラックが形成されている。回転軸１０１上に
はリング状で所定パターンに分割された磁極を有する永
久磁石１０８がその支持台ともに固定されている。電気
基板１０７がベース上にネジにより固定されており、該
電気基板１０７上の永久磁石１０８に対向する位置には
ＭＲセンサなどで構成される磁気センサ１０９が固定さ
れている。回転軸１０１の回転にともなって永久磁石１
０８も回転するので、磁気センサの感ずる磁場１０９も
変動し、磁気信号は該変動に応じて変化する電気信号を
出力する。この電気信号に基づいて回転軸の回転数が検
出される。
で示す。図３において回転軸１０１はベース１０２に固
定されたベアリング１０３、１０４により回転自在に支
持されている。回転軸上には支持板とともに符号板１０
５が押さえ環１０６により固定されている。符号板はそ
の外周部に所定パターンの透光領域と遮光領域からなる
パターントラックが形成されている。回転軸１０１上に
はリング状で所定パターンに分割された磁極を有する永
久磁石１０８がその支持台ともに固定されている。電気
基板１０７がベース上にネジにより固定されており、該
電気基板１０７上の永久磁石１０８に対向する位置には
ＭＲセンサなどで構成される磁気センサ１０９が固定さ
れている。回転軸１０１の回転にともなって永久磁石１
０８も回転するので、磁気センサの感ずる磁場１０９も
変動し、磁気信号は該変動に応じて変化する電気信号を
出力する。この電気信号に基づいて回転軸の回転数が検
出される。
【０００５】エンコーダは更にベースに固定された光源
（発光ダイオードなどの発光素子）１１０とそれに対向
して電気基板１０７上に設けられた光センサ（フォトダ
イオードなどの受光素子）１１１を含む回転角度検出系
を有する。光源１１０は符号板１０５のパターントラッ
ク部に光を照射し、トラックの透光領域を透過した光を
光センサ１１１で受光する。透光領域、遮光領域からな
るパターントラックは符号板の回転角度位置によって異
なるパターンに形成されているので、透光領域を透過し
てパターン情報を含んだ光を受光した光センサの出力に
基づいて符号板の、即ち回転軸の回転角度を検出するこ
とができる。
（発光ダイオードなどの発光素子）１１０とそれに対向
して電気基板１０７上に設けられた光センサ（フォトダ
イオードなどの受光素子）１１１を含む回転角度検出系
を有する。光源１１０は符号板１０５のパターントラッ
ク部に光を照射し、トラックの透光領域を透過した光を
光センサ１１１で受光する。透光領域、遮光領域からな
るパターントラックは符号板の回転角度位置によって異
なるパターンに形成されているので、透光領域を透過し
てパターン情報を含んだ光を受光した光センサの出力に
基づいて符号板の、即ち回転軸の回転角度を検出するこ
とができる。
【０００６】このようなエンコーダを検出対象であるモ
ータシャフトに取り付ける場合、従来のエンコーダでは
エンコーダの回転軸１０１内のボア（内腔）にモータシ
ャフトを挿入して、横からセットビス１１２で固定する
のが一般的であった。しかしエンコーダ取り付け時の作
業スペースその他の要請によりモータシャフトの軸線方
向から（即ち図３の上方から）ビス留めする方が好まし
い場合がある。そのような場合に以下の課題があること
がわかった。
ータシャフトに取り付ける場合、従来のエンコーダでは
エンコーダの回転軸１０１内のボア（内腔）にモータシ
ャフトを挿入して、横からセットビス１１２で固定する
のが一般的であった。しかしエンコーダ取り付け時の作
業スペースその他の要請によりモータシャフトの軸線方
向から（即ち図３の上方から）ビス留めする方が好まし
い場合がある。そのような場合に以下の課題があること
がわかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】エンコーダは主にモー
タの回転軸（シャフト）の回転を検出するためにモータ
シャフトに取り付けられて用いられる。ある種のモータ
は以下に説明するような電磁ブレーキを有している。
タの回転軸（シャフト）の回転を検出するためにモータ
シャフトに取り付けられて用いられる。ある種のモータ
は以下に説明するような電磁ブレーキを有している。
【０００８】図４はモータ内の電磁ブレーキの構成を図
式的に示す断面図である。該図で参照番号２０１はモー
タシャフト（回転軸）を示す。モータシャフト２０１に
は円板状のフランジ２０１aが設けられている。図４は
ブレーキ状態を示し、リング状（円板の中央にモータシ
ャフトが挿通される穴があいている）のブレーキディス
ク２０２がバネ２０５により図の上方に付勢され、シャ
フト２０１のフランジ２０１aに押しつけられている。
この状態ではシャフト２０１のフランジ２０１aとブレ
ーキディスク間の摩擦により、モータシャフト２０１は
回転できない（ブレーキ状態）。
式的に示す断面図である。該図で参照番号２０１はモー
タシャフト（回転軸）を示す。モータシャフト２０１に
は円板状のフランジ２０１aが設けられている。図４は
ブレーキ状態を示し、リング状（円板の中央にモータシ
ャフトが挿通される穴があいている）のブレーキディス
ク２０２がバネ２０５により図の上方に付勢され、シャ
フト２０１のフランジ２０１aに押しつけられている。
この状態ではシャフト２０１のフランジ２０１aとブレ
ーキディスク間の摩擦により、モータシャフト２０１は
回転できない（ブレーキ状態）。
【０００９】ブレーキディスク２０２の下方（モータシ
ャフトのフランジと反対の側）には、コイル２０４に電
流を流すことにより励磁される輪状の電磁石２０３が配
置されている。モータシャフト２０１は電磁石２０３の
中央部の穴に挿通されている。ブレーキディスク２０２
は鉄などの強磁性体でつくられており、コイル２０４に
電流を流して電磁石２０３を励磁すると、ブレーキディ
スクはバネ２０５の力に逆らって電磁石２０３に引きつ
けられる。これにより、モータシャフトのフランジ２０
１aとブレーキディスク２０２の接触が解除され、モー
タシャフト２０１は自由に回転できるようになる（ブレ
ーキ解除状態）。即ち、モータが回転している間は常に
電磁ブレーキには電流が流され、電磁石が励磁された状
態になっている。
ャフトのフランジと反対の側）には、コイル２０４に電
流を流すことにより励磁される輪状の電磁石２０３が配
置されている。モータシャフト２０１は電磁石２０３の
中央部の穴に挿通されている。ブレーキディスク２０２
は鉄などの強磁性体でつくられており、コイル２０４に
電流を流して電磁石２０３を励磁すると、ブレーキディ
スクはバネ２０５の力に逆らって電磁石２０３に引きつ
けられる。これにより、モータシャフトのフランジ２０
１aとブレーキディスク２０２の接触が解除され、モー
タシャフト２０１は自由に回転できるようになる（ブレ
ーキ解除状態）。即ち、モータが回転している間は常に
電磁ブレーキには電流が流され、電磁石が励磁された状
態になっている。
【００１０】このような電磁ブレーキを用いたモータに
エンコーダを取り付けた場合に以下のような課題があ
る。
エンコーダを取り付けた場合に以下のような課題があ
る。
【００１１】上述したように電磁ブレーキはモータが回
転している間は常に動作状態にある。ところがモータの
シャフトは通常鉄などの磁性体であるので、電磁ブレー
キの電磁石がコイルを流れる電流のつくる磁界により励
磁されるときにモータのシャフトも強く磁化される。更
にエンコーダの回転軸をモータシャフトにビスで固定し
た場合、通常のビスは磁性体であるので該ビスも強く磁
化される。他方で上述したようにエンコーダはモータの
シャフト（回転軸）に取り付けられる磁気手段（永久磁
石）を有し、該磁気手段の発生する磁場を検出すること
により回転軸の回転数を検出している。ところが電磁ブ
レーキの働きによりモータシャフトおよびビスが磁化さ
れているので、これらのつくる磁場がエンコーダの永久
磁石のつくる検出用磁場に重畳される。このためそのま
まではエンコーダの磁気検出系は正確に回転数を検出す
ることができない。特にエンコーダ回転軸をモータシャ
フトに固定するビスはエンコーダの内にあるのでビスが
磁化されている場合の磁気的検出系に与える影響は大き
い。
転している間は常に動作状態にある。ところがモータの
シャフトは通常鉄などの磁性体であるので、電磁ブレー
キの電磁石がコイルを流れる電流のつくる磁界により励
磁されるときにモータのシャフトも強く磁化される。更
にエンコーダの回転軸をモータシャフトにビスで固定し
た場合、通常のビスは磁性体であるので該ビスも強く磁
化される。他方で上述したようにエンコーダはモータの
シャフト（回転軸）に取り付けられる磁気手段（永久磁
石）を有し、該磁気手段の発生する磁場を検出すること
により回転軸の回転数を検出している。ところが電磁ブ
レーキの働きによりモータシャフトおよびビスが磁化さ
れているので、これらのつくる磁場がエンコーダの永久
磁石のつくる検出用磁場に重畳される。このためそのま
まではエンコーダの磁気検出系は正確に回転数を検出す
ることができない。特にエンコーダ回転軸をモータシャ
フトに固定するビスはエンコーダの内にあるのでビスが
磁化されている場合の磁気的検出系に与える影響は大き
い。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明のエンコーダは、測定対象の回転シャフトに取
り付けられる回転軸と；回転軸に固定され、所定パター
ンの透光領域と遮光領域とが形成された符号板と；固定
部に配置され前記符号板に光を照射する光源と、該固定
部に配置され、前記符号板を通過したパターン情報を含
んだ光信号を検出する光センサとを有し、該光センサの
出力に基づいて前記回転軸の回転角度を検出する回転角
度検出手段と；前記回転軸に固定され所定の磁場を発生
する磁気手段と、固定部に配置され前記磁気手段の発生
する磁場を検出する磁気センサとを有し、該磁気センサ
の出力に基づいて前記回転軸の回転数を検出する回転数
検出手段と；を有するエンコーダにおいて、前記回転軸
は前記測定対象の回転シャフトに、該シャフトの軸線方
向からビスにより固定され、かつ該回転軸を該シャフト
に該ビスにより固定したときに該ビスの頂部は前記磁気
センサに対して、前記磁気手段よりも遠い位置に位置す
るようにビスの頂部を磁気センサから見て磁気手段より
も下に沈めることを特徴とする。
に本発明のエンコーダは、測定対象の回転シャフトに取
り付けられる回転軸と；回転軸に固定され、所定パター
ンの透光領域と遮光領域とが形成された符号板と；固定
部に配置され前記符号板に光を照射する光源と、該固定
部に配置され、前記符号板を通過したパターン情報を含
んだ光信号を検出する光センサとを有し、該光センサの
出力に基づいて前記回転軸の回転角度を検出する回転角
度検出手段と；前記回転軸に固定され所定の磁場を発生
する磁気手段と、固定部に配置され前記磁気手段の発生
する磁場を検出する磁気センサとを有し、該磁気センサ
の出力に基づいて前記回転軸の回転数を検出する回転数
検出手段と；を有するエンコーダにおいて、前記回転軸
は前記測定対象の回転シャフトに、該シャフトの軸線方
向からビスにより固定され、かつ該回転軸を該シャフト
に該ビスにより固定したときに該ビスの頂部は前記磁気
センサに対して、前記磁気手段よりも遠い位置に位置す
るようにビスの頂部を磁気センサから見て磁気手段より
も下に沈めることを特徴とする。
【００１３】これによりビスがモータの電磁ブレーキ等
によって磁化されたシャフトに接して磁化されても、ビ
スから発生する磁場がエンコーダの磁気的検出系に与え
る影響は低減される。
によって磁化されたシャフトに接して磁化されても、ビ
スから発生する磁場がエンコーダの磁気的検出系に与え
る影響は低減される。
【００１４】また本発明の別の態様によるエンコーダ
は、測定対象の回転シャフトに取り付けられる回転軸
と；回転軸に固定され、所定パターンの透光領域と遮光
領域とが形成された符号板と；固定部に配置され前記符
号板に光を照射する光源と、該固定部に配置され、前記
符号板を通過したパターン情報を含んだ光信号を検出す
る光センサとを有し、該光センサの出力に基づいて前記
回転軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と；前記
回転軸に固定され所定の磁場を発生する磁気手段と、固
定部に配置され前記磁気手段の発生する磁場を検出する
磁気センサとを有し、該磁気センサの出力に基づいて前
記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と；を有
し、前記回転軸は前記測定対象の回転シャフトに、該シ
ャフトの軸線方向から非磁性体のビスにより固定される
ことを特徴とする。
は、測定対象の回転シャフトに取り付けられる回転軸
と；回転軸に固定され、所定パターンの透光領域と遮光
領域とが形成された符号板と；固定部に配置され前記符
号板に光を照射する光源と、該固定部に配置され、前記
符号板を通過したパターン情報を含んだ光信号を検出す
る光センサとを有し、該光センサの出力に基づいて前記
回転軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と；前記
回転軸に固定され所定の磁場を発生する磁気手段と、固
定部に配置され前記磁気手段の発生する磁場を検出する
磁気センサとを有し、該磁気センサの出力に基づいて前
記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と；を有
し、前記回転軸は前記測定対象の回転シャフトに、該シ
ャフトの軸線方向から非磁性体のビスにより固定される
ことを特徴とする。
【００１５】ビスを非磁性体とすれば、磁化されたモー
タシャフトに接してもビス自体は磁化されないので、ビ
スからノイズ磁場は発生しない。
タシャフトに接してもビス自体は磁化されないので、ビ
スからノイズ磁場は発生しない。
【００１６】
【発明の実施の態様】本発明はエンコーダにおいて、エ
ンコーダの回転軸をモータ等の測定対象の回転軸（モー
タシャフト）に該シャフトの軸方向からビスで固定する
とともに、そのときビスの頂部がエンコーダの磁気検出
系の磁気センサから見て検出用磁場を発生する磁石等の
磁気手段よりも遠くに位置するように構成するものであ
る。
ンコーダの回転軸をモータ等の測定対象の回転軸（モー
タシャフト）に該シャフトの軸方向からビスで固定する
とともに、そのときビスの頂部がエンコーダの磁気検出
系の磁気センサから見て検出用磁場を発生する磁石等の
磁気手段よりも遠くに位置するように構成するものであ
る。
【００１７】そのためには、磁石等の磁気手段をエンコ
ーダの回転軸の頂部端部に取り付けるとともに、該回転
軸の上面にボア（内腔）を形成し、ビスの頂部がそのボ
ア内に収容されるようにするとよい。
ーダの回転軸の頂部端部に取り付けるとともに、該回転
軸の上面にボア（内腔）を形成し、ビスの頂部がそのボ
ア内に収容されるようにするとよい。
【００１８】本発明のエンコーダは特に電磁ブレーキを
有するモータに取り付けて用いることを意図しており、
その場合ビスの頂部を磁気手段よりどの程度沈めるか
は、モータの電磁ブレーキの構成、モータシャフトの構
成、およびエンコーダ自身の磁気検出系の構成等により
決められるものであり、ビスから発生するノイズ磁場が
エンコーダの磁気検出系の正常な動作を妨げないレベル
に低減されるようにすることが望ましい。
有するモータに取り付けて用いることを意図しており、
その場合ビスの頂部を磁気手段よりどの程度沈めるか
は、モータの電磁ブレーキの構成、モータシャフトの構
成、およびエンコーダ自身の磁気検出系の構成等により
決められるものであり、ビスから発生するノイズ磁場が
エンコーダの磁気検出系の正常な動作を妨げないレベル
に低減されるようにすることが望ましい。
【００１９】本発明の別の態様のエンコーダでは、エン
コーダの回転軸をモータ等の測定対象の回転軸（モータ
シャフト）に該シャフトの軸方向から非磁性体のビスで
固定するものであり、このエンコーダも特に電磁ブレー
キを有するモータに取り付けて用いることを意図してい
る。
コーダの回転軸をモータ等の測定対象の回転軸（モータ
シャフト）に該シャフトの軸方向から非磁性体のビスで
固定するものであり、このエンコーダも特に電磁ブレー
キを有するモータに取り付けて用いることを意図してい
る。
【００２０】ビスの材質は非磁性体であれば本発明の要
請を満たすが、強度やコストを考慮すると非磁性のステ
ンレス（１８クロム系）等が好適である。
請を満たすが、強度やコストを考慮すると非磁性のステ
ンレス（１８クロム系）等が好適である。
【００２１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１はエンコーダ本体の断面図である（但し、一部
の部材については断面図ではない）。図１において金属
製のベース２に上にネジ４により電気基板３が固定され
ている。ベース２の内面にはベアリング５が嵌合されて
いる。止め部材１６がベアリング５を予圧を与えながら
保持する。ベアリングの内側には回転軸６が該ベアリン
グ５の作用により回転自在に支持されている。回転軸６
は内部にテーパをつけた孔６ｂを有しておりモータ等の
被検物の同じくテーパのつけられたシャフト（回転軸）
１８を受容し、該モータシャフト１８はその軸線方向か
ら（即ち図の上方より）鉄製のビス７によりエンコーダ
回転軸６に固定される。その際、回転軸６の上部にはボ
ア６ｃが設けてあり、ビス７の頂部は該ボア６ｃ内に収
容され回転軸６の上面よりも、（そして更に、後述する
ように永久磁石１１よりも）沈められている。該ビス７
は鉄製であるので、モータの電磁ブレーキの作動時には
モータシャフトと共に磁化されている。
る。図１はエンコーダ本体の断面図である（但し、一部
の部材については断面図ではない）。図１において金属
製のベース２に上にネジ４により電気基板３が固定され
ている。ベース２の内面にはベアリング５が嵌合されて
いる。止め部材１６がベアリング５を予圧を与えながら
保持する。ベアリングの内側には回転軸６が該ベアリン
グ５の作用により回転自在に支持されている。回転軸６
は内部にテーパをつけた孔６ｂを有しておりモータ等の
被検物の同じくテーパのつけられたシャフト（回転軸）
１８を受容し、該モータシャフト１８はその軸線方向か
ら（即ち図の上方より）鉄製のビス７によりエンコーダ
回転軸６に固定される。その際、回転軸６の上部にはボ
ア６ｃが設けてあり、ビス７の頂部は該ボア６ｃ内に収
容され回転軸６の上面よりも、（そして更に、後述する
ように永久磁石１１よりも）沈められている。該ビス７
は鉄製であるので、モータの電磁ブレーキの作動時には
モータシャフトと共に磁化されている。
【００２２】回転軸６には鍔部６aが設けられており、
その上に符号板保持台８が接着されている。符号板保持
台８上には符号板（パルス円板）９が載置され保持台に
対しネジ止めまたは接着されている。符号板９はその外
周に沿って所定パターンに従って透光部と遮光部が交互
に形成されたパターン部を有する。パターンの詳細につ
いては公知であるのでここでは述べない。符号板９の上
には環状の磁石保持台１０が接着され、更にその上に所
定の磁界を発生する磁気手段として同じく環状の永久磁
石１１が載置接着されている。永久磁石１１は公知の分
割磁極パターンを有する。永久磁石１１は図１からわか
るように回転軸６の上端部に位置している。詳しくは永
久磁石１１の上面と回転軸６の上端とは面一（共面）と
なっている。
その上に符号板保持台８が接着されている。符号板保持
台８上には符号板（パルス円板）９が載置され保持台に
対しネジ止めまたは接着されている。符号板９はその外
周に沿って所定パターンに従って透光部と遮光部が交互
に形成されたパターン部を有する。パターンの詳細につ
いては公知であるのでここでは述べない。符号板９の上
には環状の磁石保持台１０が接着され、更にその上に所
定の磁界を発生する磁気手段として同じく環状の永久磁
石１１が載置接着されている。永久磁石１１は公知の分
割磁極パターンを有する。永久磁石１１は図１からわか
るように回転軸６の上端部に位置している。詳しくは永
久磁石１１の上面と回転軸６の上端とは面一（共面）と
なっている。
【００２３】ベース２には符号板９に光を照射するため
の光源として、発光ダイオード等の発光素子１２が取り
付けられている。符号板９を挟んで該発光素子１２に対
向する位置の電気基板３上にはフォトダイオード等の受
光素子１３（光センサ）が取り付けられている。発光素
子１２から照射され、符号板９のパターン部の透光部を
透過することによりパターンの情報を含んだ光が受光素
子１３で受光され光電変換されて検出信号として出力さ
れる。そして受光素子１３からの検出信号に基づいて、
電気基板３に設けられた不図示の処理回路は回転軸６の
回転角度を示す信号を出力する。
の光源として、発光ダイオード等の発光素子１２が取り
付けられている。符号板９を挟んで該発光素子１２に対
向する位置の電気基板３上にはフォトダイオード等の受
光素子１３（光センサ）が取り付けられている。発光素
子１２から照射され、符号板９のパターン部の透光部を
透過することによりパターンの情報を含んだ光が受光素
子１３で受光され光電変換されて検出信号として出力さ
れる。そして受光素子１３からの検出信号に基づいて、
電気基板３に設けられた不図示の処理回路は回転軸６の
回転角度を示す信号を出力する。
【００２４】他方電気基板３上の永久磁石１１に対向す
る位置には、ＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）等を用い
た磁気センサ１４が取り付けられている。磁気センサ１
４は回転軸６の回転にともなう永久磁石１１のつくる磁
場の変動に応じた電気信号を出力する。そして該電気信
号に基づいて電気基板に設けられた不図示の処理回路が
回転軸の回転数を示す信号を出力する。
る位置には、ＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）等を用い
た磁気センサ１４が取り付けられている。磁気センサ１
４は回転軸６の回転にともなう永久磁石１１のつくる磁
場の変動に応じた電気信号を出力する。そして該電気信
号に基づいて電気基板に設けられた不図示の処理回路が
回転軸の回転数を示す信号を出力する。
【００２５】本実施例のエンコーダにおいて、エンコー
ダ回転軸６をモータシャフト１８に固定するビス７の頂
部は、磁気センサ１４側から見て永久磁石１１よりも下
に沈めてある。即ち、図１において永久磁石１１の下面
を破線Ａ−Ａで示しているが、そのＡ−Ａ線よりもビス
７の頂部は下側（磁気センサ１４から見て永久磁石１１
より遠い位置）に位置している。これによりエンコーダ
の磁気的検出系の受ける、磁化されたビスから発するノ
イズ磁場の影響は低減される。
ダ回転軸６をモータシャフト１８に固定するビス７の頂
部は、磁気センサ１４側から見て永久磁石１１よりも下
に沈めてある。即ち、図１において永久磁石１１の下面
を破線Ａ−Ａで示しているが、そのＡ−Ａ線よりもビス
７の頂部は下側（磁気センサ１４から見て永久磁石１１
より遠い位置）に位置している。これによりエンコーダ
の磁気的検出系の受ける、磁化されたビスから発するノ
イズ磁場の影響は低減される。
【００２６】ビスの頂部を磁石より下に沈めることで本
発明の効果が得られるが、より多く沈めた方が効果が高
いのはもちろんである。どの程度沈めるべきかは、モー
タの電磁ブレーキやモータシャフトの構成によりビスが
どの程度磁化されるかに応じて、またエンコーダの磁気
的検出系の構成に応じて適宜決定される。
発明の効果が得られるが、より多く沈めた方が効果が高
いのはもちろんである。どの程度沈めるべきかは、モー
タの電磁ブレーキやモータシャフトの構成によりビスが
どの程度磁化されるかに応じて、またエンコーダの磁気
的検出系の構成に応じて適宜決定される。
【００２７】なお以上に説明したエンコーダにおいて、
回転軸６、符号板保持台８、符号板９磁石保持台１０お
よび永久磁石１１がエンコーダが取り付いたモータの回
転軸６とともに回転するロータ部分を形成し、他方ベー
ス２、光源１２および受光素子１３と磁気センサ１４と
がマウントされた電気基板３とが固定部を形成する。
回転軸６、符号板保持台８、符号板９磁石保持台１０お
よび永久磁石１１がエンコーダが取り付いたモータの回
転軸６とともに回転するロータ部分を形成し、他方ベー
ス２、光源１２および受光素子１３と磁気センサ１４と
がマウントされた電気基板３とが固定部を形成する。
【００２８】図３は本発明の別の実施例のエンコーダを
示す図である。図１の実施例とは回転軸の形状と回転軸
をモータシャフトに固定するビスの構成が異なるのみ
で、他の部分は同様であるので、対応する部分に同じ参
照番号を付して説明は省略する。
示す図である。図１の実施例とは回転軸の形状と回転軸
をモータシャフトに固定するビスの構成が異なるのみ
で、他の部分は同様であるので、対応する部分に同じ参
照番号を付して説明は省略する。
【００２９】本実施例のエンコーダは回転軸６のモータ
シャフト１８への固定を非磁性体のステンレス（１８ク
ロム系）のビス７０により行う。このビス７０は非磁性
体であるので磁化されたモータシャフトに接触しても磁
化されることがない。従って、このビス７０はエンコー
ダの磁気的検出系に影響を与えるノイズ磁場を発生する
ことがないので、図のように永久磁石１１および磁気セ
ンサ１４を越えて伸びていても問題がない。
シャフト１８への固定を非磁性体のステンレス（１８ク
ロム系）のビス７０により行う。このビス７０は非磁性
体であるので磁化されたモータシャフトに接触しても磁
化されることがない。従って、このビス７０はエンコー
ダの磁気的検出系に影響を与えるノイズ磁場を発生する
ことがないので、図のように永久磁石１１および磁気セ
ンサ１４を越えて伸びていても問題がない。
【００３０】
【発明の効果】本発明のエンコーダでは、回転軸をモー
タシャフトにモータシャフト軸線方向からビスにより固
定するが、該ビスの頂部がエンコーダの磁気的検出系の
磁気センサから見て永久磁石よりも遠くに位置するよう
に構成したので、ビスが電磁ブレーキにより磁化された
モータシャフトと共に磁化されても、磁化されたビスの
発生するノイズ磁場が磁気検出系に与える影響が低減さ
れる。
タシャフトにモータシャフト軸線方向からビスにより固
定するが、該ビスの頂部がエンコーダの磁気的検出系の
磁気センサから見て永久磁石よりも遠くに位置するよう
に構成したので、ビスが電磁ブレーキにより磁化された
モータシャフトと共に磁化されても、磁化されたビスの
発生するノイズ磁場が磁気検出系に与える影響が低減さ
れる。
【００３１】また、本発明の別の態様のエンコーダで
は、回転軸をモータシャフトに固定するビスを非磁性体
で構成したので、電磁ブレーキの作用によりモータシャ
フトが磁化されていても、該ビスは磁化されることがな
く、従ってエンコーダの磁気的検出系に影響を与えるノ
イズ磁場を発生しない。
は、回転軸をモータシャフトに固定するビスを非磁性体
で構成したので、電磁ブレーキの作用によりモータシャ
フトが磁化されていても、該ビスは磁化されることがな
く、従ってエンコーダの磁気的検出系に影響を与えるノ
イズ磁場を発生しない。
【図１】本発明の第１の実施例のエンコーダを示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施例のエンコーダを示す断面
図である。
図である。
【図３】従来のエンコーダを示す断面図である。
【図４】モータの電磁ブレーキの構成を図式的に示す断
面図である。
面図である。
２ ベース
３ 電気基板
５ ベアリング
６ 回転軸
７ ビス
９ 符号板
１１ 磁石
１４ 磁気センサ
１８ モータシャフト
７０ ビス
フロントページの続き
(72)発明者 橋本 康彦
兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工
業株式会社明石工場内
(72)発明者 山内 茂樹
兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工
業株式会社明石工場内
(56)参考文献 特開 平７−134047（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−88120（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−53515（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 5/00 - 5/62
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象の回転シャフトに取り付けられ
る回転軸と； 回転軸に固定され、所定パターンが形成された符号板
と； 固定部に配置され前記符号板の所定パターンからパター
ン情報を検出する検出器を有し、該検出器の出力に基づ
いて前記回転軸の回転角度を検出する回転角度検出手段
と； 前記回転軸に固定され所定の磁場を発生する磁気手段
と、固定部に配置され前記磁気手段の発生する磁場を検
出する磁気センサとを有し、該磁気センサの出力に基づ
いて前記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と；
を有するエンコーダにおいて、前記回転軸は前記測定対
象の回転シャフトに、該シャフトの軸線方向からビスに
より固定され、かつ該回転軸を該シャフトに該ビスによ
り固定したときに該ビスの頂部は前記磁気センサに対し
て、前記磁気手段よりも離れた位置に位置することを特
徴とするエンコーダ。 - 【請求項２】 請求項１のエンコーダにおいて、前記磁
気手段は前記回転軸の測定対象の回転シャフトに取り付
けられる側とは反対側の端部付近に固定されており、ま
た前記回転軸はその前記端部に内腔を形成されており、
前記ビスの頂部は該内腔内に収容されることを特徴とす
るエンコーダ。 - 【請求項３】 測定対象の回転シャフトに取り付けられ
る回転軸と； 回転軸に固定され、所定パターンの透光領域と遮光領域
とが形成された符号板と； 固定部に配置され前記符号板に光を照射する光源と、該
固定部に配置され、前記符号板を通過したパターン情報
を含んだ光信号を検出する光センサとを有し、該光セン
サの出力に基づいて前記回転軸の回転角度を検出する回
転角度検出手段と； 前記回転軸に固定され所定の磁場を発生する磁気手段
と、固定部に配置され前記磁気手段の発生する磁場を検
出する磁気センサとを有し、該磁気センサの出力に基づ
いて前記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と；
を有し、前記回転軸は前記測定対象の回転シャフトに、
該シャフトの軸線方向から非磁性体のビスにより固定さ
れることを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項４】 請求項３のエンコーダにおいて、前記ビ
スは非磁性のステンレス材料よりなることを特徴とする
エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05165496A JP3490826B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05165496A JP3490826B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243401A JPH09243401A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3490826B2 true JP3490826B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=12892871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05165496A Expired - Lifetime JP3490826B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3490826B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100510641C (zh) | 2003-10-24 | 2009-07-08 | 株式会社安川电机 | 磁性编码器设备及致动器 |
| WO2014049742A1 (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 株式会社安川電機 | エンコーダ及びモータ |
| DE102015101246A1 (de) | 2015-01-28 | 2016-07-28 | Fraba B.V. | Magnet-basiertes Drehwinkelmesssystem |
| DE102015101248A1 (de) | 2015-01-28 | 2016-07-28 | Fraba B.V. | Magnet-basiertes Drehwinkelmesssystem |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP05165496A patent/JP3490826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09243401A (ja) | 1997-09-19 |
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