JP4039173B2 - Relative movement information detecting device - Google Patents

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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材を有している場合に好適な相対移動情報検出装置に関する。 This invention relates to a suitable relative movement information detecting apparatus if it has a movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材における位置等の相対移動情報の検出装置として、可動部材に取り付けられるレゾルバ等のセンサを有しており、センサの回転量を求めることによって相対移動に関する情報を求めるものが知られている。 Conventionally, as a detection device such as the position of the relative movement information in the movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member has a sensor such as a resolver mounted to the movable member, and determines a rotation amount of the sensor and requests information about the relative movement is known by.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記従来の相対移動情報検出装置において、例えば、固定部材が軸で、可動部材が外輪の場合は、センサが外輪とともに移動することから、センサの情報を取り出すための配線の取り回しが面倒であり、しかも、断線しやすいという問題があった。 In the conventional relative movement information detecting apparatus, for example, a fixed member axis, when the movable member is the outer race, since the sensor is moved together with the outer ring, a troublesome handling of the wiring for taking out the information of the sensor, In addition, there is a problem that is easy to break.
【0004】 [0004]
この発明の目的は、固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材を有している場合に、配線の取り回しを容易とするとともに、断線の可能性を大幅に減少させることができる相対移動情報検出装置を提供することにある。 The purpose of this invention, when having a movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member, as well as facilitate the layout of the wires, it is possible to significantly reduce the possibility of breakage to provide a relative movement information detecting device.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段および発明の効果】 [Effect of the unit and the invention for solving the problems]
この発明による相対移動情報検出装置は、固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材を有しており、可動部材に、N極とS極とが交互になるように帯状に形成された着磁体がらせん状に巻き付けられるとともに、固定部材に、着磁体からの磁気情報を検出するセンサとセンサからの情報に基づいて相対移動に関する情報を求める処理部とが設けられていることを特徴とするものである。 The present invention relative movement information detecting apparatus according to the formation has a movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member, the movable member, the strip so that N poles and S poles alternating It has been magnetized body with is wound spirally, the fixing member, that the processing unit on the basis of the information from the sensor and a sensor for detecting the magnetic information from the magnetized member seeking information about the relative movement is provided it is an feature.
【0006】 [0006]
着磁体は、例えばゴム状弾性体のように、可撓性を有するものとされる。 Magnetized member, for example, as a rubber-like elastic material, is to have flexibility. 着磁体は、例えば、シート状のゴム磁性体を帯状に切断することにより得ることができる。 Magnetized member, for example, can be obtained by cutting the sheet-like rubber magnetic material strip. この場合に、着磁は、シート状の磁性体に対して行ってもよいし、帯状に切断した後に行ってもよい。 In this case, magnetization may be performed on the sheet-like magnetic body may be performed after cutting the strip. 帯状の着磁体は、可動部材の周長に応じた長さとなるように切断された後、複数ピッチのらせん状になるように可動部材の外周に貼り付けられる。 Strip of magnetized body, after being cut to a length corresponding to the circumferential length of the movable member, is adhered to the outer periphery of the movable member so that the spiral a plurality of pitches. 着磁体は、必ずしも、可動部材の全長にわたって設けられていなくてもよい。 Magnetized member may not necessarily be provided over the entire length of the movable member.
【0007】 [0007]
センサは、ホール素子センサや磁気抵抗(MR)素子センサなどの磁気センサが使用される。 Sensor, a magnetic sensor such as a Hall element sensor and a magnetoresistive (MR) element sensor is used.
【0008】 [0008]
固定部材および可動部材としては、種々のものが可能であり、可動部材の駆動方法も特に限定されるものではない。 The fixing member and the movable member and is susceptible of various things, but the invention is not particularly limited driving method of the movable member. 例えば、可動部材が軸とされ、固定部材が外輪とされることがあり、逆に、固定部材が軸とされ、可動部材が外輪とされることがある。 For example, the movable member is a shaft, sometimes fixing member is an outer ring, on the contrary, the fixed member is a shaft, sometimes the movable member is an outer ring. この場合に、外輪の内周全長および軸の所定長さには、互いにねじ合わされるめねじおよびおねじが設けられることがあり、また、両部材の少なくとも一方に設けられた軌道溝に転動体が保持されることがある。 In this case, the predetermined length of the inner circumferential entire length and the axis of the outer ring, may be internally threaded and the male screw are screwed to one another are provided, also, rolling elements raceway groove provided in at least one of the two members but it may be held.
【0009】 [0009]
この発明の相対移動情報検出装置によると、可動部材が回転しながら移動した際には、着磁体によって生成される磁界が変化し、この変化が固定部材に設けられた磁気センサに検知される。 According to the relative movement information detecting apparatus of the present invention, when the movable member moves while rotating, the magnetic field produced is changed by the magnetized member, this change is detected by the magnetic sensor provided on the fixed member. そして、処理部において、センサからの情報に基づいて回転量、回転速度、軸方向移動量などの相対移動に関する情報が求められる。 Then, the processing unit, the rotation amount based on the information from the sensor, the rotational speed, information about the relative movement, such as axial movement amount is calculated. ここで、着磁体がらせん状であることから、環状の着磁体に比べて、高い分解能の情報を得ることができる。 Here, since the magnetized member is helical, as compared with the annular magnetized body to obtain information of high resolution. こうして、相対移動情報を得るのに際して、従来は可動部材に設けられていたセンサを固定部材に設けることができ、センサの情報を取り出すための配線の取り回しが容易となり、しかも、断線の可能性を大幅に減少させることができる。 Thus, when obtaining the relative movement information, conventionally can be provided with a sensor which is provided in the movable member to the stationary member, the wiring maneuverability becomes easy to retrieve the information of the sensor, moreover, the possibility of disconnection it can be significantly reduced. また、センサをレゾルバ等の高価なセンサから安価な磁気センサとすることができる。 Further, it can be an inexpensive magnetic sensor the sensor from expensive sensors such as a resolver.
【0010】 [0010]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。 Embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
【0011】 [0011]
この発明の相対移動情報検出装置は、固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材を有している場合に、可動部材の相対移動情報を検出するものであって、以下では、軸および外輪のうちのいずれか一方が固定部材、他方が可動部材となる実施形態について説明する。 Relative movement information detecting apparatus of the present invention, when having a movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member, there is for detecting the relative movement information of the movable member, in the following, either one of the shaft and the outer ring fixing member, the other embodiments will be described as a movable member.
【0012】 [0012]
図1に示す相対移動情報検出装置(1)は、外輪固定で軸が回転しながら軸方向に移動する場合を示しており、軸(2)には、着磁体(4)がらせん状に巻き付けられており、外輪(3)が支持されている固定台には、着磁体(4)からの磁気情報を検出する磁気センサ(5)と、磁気センサ(5)と配線(7)によって接続されており、センサ(5)からの情報に基づいて相対移動に関する情報を求める処理部としてのコントローラ(6)とが設けられている。 Relative movement information detecting device shown in FIG. 1 (1) shows a case where the axial outer ring fixed moves in the axial direction while rotating, the shaft (2) is magnetized body (4) is spirally wound is is, the fixed base outer ring (3) is supported, and a magnetic sensor (5) for detecting the magnetic information from the magnetized member (4), are connected by a magnetic sensor (5) and the wiring (7) and it has a controller (6) as a processing unit on the basis of the information from the sensor (5) for information about the relative movement is provided.
【0013】 [0013]
軸(2)の外周には、おねじ部(2a)が所定長さにわたって設けられており、外輪(3)の内周には、全長にわたっておねじ部が設けられている。 The outer periphery of the shaft (2) is externally threaded portion (2a) is provided over a predetermined length on the inner periphery of the outer ring (3), the male screw portion is provided over the entire length. 着磁体(4)は、軸(2)端部近くのおねじ部(2a)がない部分に形成されている。 Magnetized body (4) is formed in the shaft (2) near the end of the male screw portion (2a) has no portion.
【0014】 [0014]
着磁体(4)は、図3に示すように、N極とS極とが交互にかつ等ピッチで形成されたものであり、例えば、帯状に形成されたゴム磁性体を着磁することにより得ることができる。 Magnetized body (4), as shown in FIG. 3, which is N and S poles are formed by and equal pitch alternately, for example, by magnetizing a rubber magnetic material formed in a strip it is possible to obtain.
【0015】 [0015]
軸(2)が回転して軸方向に移動すると、これに一体に設けられている着磁体(4)も回転しながら軸方向に移動し、着磁体(4)のN極およびS極が交互に磁気センサ(5)に接近しては離れていく。 When the shaft (2) is moved axially rotated, this moves in the axial direction while rotating magnetized body (4) is also provided integrally, N pole and S pole of the magnetized member (4) is alternately close to the magnetic sensor (5) moves away to. 磁気センサ(5)は、このときの磁界の変化を電圧に変換してコントローラ(6)に出力する。 Magnetic sensor (5) outputs to the controller (6) by converting the change in the magnetic field in this case the voltage. コントローラ(6)では、電圧の変化の周期や振幅から、軸(2)の回転量、回転速度、軸方向移動量、現在位置などの相対移動に関する情報を演算し、必要に応じて、軸(2)を停止させたり逆方向に回転させたりなどの制御を行う。 In the controller (6), from the period and amplitude of the voltage change of the amount of rotation of the shaft (2), rotational speed, axial movement amount, calculates the information relating to the relative movement such as the current position, if necessary, the shaft ( 2) performs control such or rotate in the reverse direction or stopped. こうして、軸(2)は、適正に制御されて、回転と往復運動とを行うことができる。 Thus, the shaft (2) is being properly controlled, it is possible to perform the rotation and reciprocation.
【0016】 [0016]
図2に示す相対移動情報検出装置(11)は、軸固定で外輪が回転しながら軸方向に移動する場合を示しており、外輪(13)には、着磁体(14)がらせん状に巻き付けられており、軸(12)が支持されている固定台には、着磁体(14)からの磁気情報を検出する磁気センサ(15)と、磁気センサ(15)と配線(17)によって接続されており、センサ(15)からの情報に基づいて相対移動に関する情報を求める処理部としてのコントローラ(16)とが設けられている。 Relative movement information detecting device shown in FIG. 2 (11) shows a case where the outer ring in the axial fixed is moved in the axial direction while rotating, the outer ring (13), magnetized body (14) is spirally wound It is and the fixed stand shaft (12) is supported on a magnetic sensor (15) for detecting the magnetic information from the magnetized member (14), are connected by the magnetic sensor (15) and the wiring (17) and it has a controller (16) as a processing unit for obtaining information about the relative movement based on information from the sensor (15) is provided.
【0017】 [0017]
軸(12)の外周には、おねじ部(12a)が所定長さにわたって設けられており、外輪(13)の内周には、全長にわたっておねじ部が設けられている。 The outer periphery of the shaft (12) is externally threaded portion (12a) is provided over a predetermined length on the inner periphery of the outer ring (13), the male screw portion is provided over the entire length. 着磁体(14)は、外輪(13)の外周の全長にわたって形成されている。 Magnetized body (14) is formed over the entire length of the outer circumference of the outer ring (13). 着磁体(14)は、N極とS極とが交互にかつ等ピッチで形成されたものであり、例えば、帯状に形成されたゴム磁性体を着磁することにより得ることができる。 Magnetized body (14) are those in which the N and S poles are formed by and equal pitch alternately, for example, it can be obtained by magnetizing a rubber magnetic material formed in a strip shape.
【0018】 [0018]
外輪(13)が回転して軸方向に移動すると、これに一体に設けられている着磁体(14)も回転しながら軸方向に移動し、着磁体(14)のN極およびS極が交互に磁気センサ(15)に接近しては離れていく。 When the outer ring (13) is moved axially rotated, this moves in the axial direction while rotating magnetized body (14) is also provided integrally, N pole and S pole of the magnetized member (14) is alternately close to the magnetic sensor (15) moves away to. 磁気センサ(15)は、このときの磁界の変化を電圧に変換してコントローラ(16)に出力する。 Magnetic sensor (15) outputs to the controller (16) converts the change in the magnetic field in this case the voltage. コントローラ(16)では、電圧の変化の周期や振幅から、外輪(13)の回転量、回転速度、軸方向移動量、現在位置などの相対移動に関する情報を演算し、必要に応じて、外輪(13)を停止させたり逆方向に回転させたりなどの制御を行う。 In the controller (16), from the period and amplitude of the voltage change of the amount of rotation of the outer ring (13), rotational speed, axial movement amount, calculates the information relating to the relative movement such as the current position, if necessary, the outer ring ( 13) performs control such or rotate in the reverse direction or stopped. こうして、外輪(13)は、適正に制御されて、回転と往復運動とを行うことができる。 Thus, the outer ring (13), are properly controlled, it is possible to perform the rotation and reciprocation.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】図1は、この発明による相対移動情報検出装置の1実施形態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a relative movement information detection apparatus according to the present invention.
【図2】図2は、この発明による相対移動情報検出装置の他の実施形態を示す斜視図である。 Figure 2 is a perspective view showing another embodiment of the relative movement information detection apparatus according to the present invention.
【図3】図3は、この発明による相対移動情報検出装置で使用されている着磁体を示す斜視図である。 Figure 3 is a perspective view showing a magnetized body used in the relative movement information detection apparatus according to the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
(1) 相対移動情報検出装置 (1) the relative movement information detecting device
(2) 軸部材(可動部材) (2) the shaft member (movable member)
(3) 外輪部材(固定部材) (3) the outer ring member (fixing member)
(4) 着磁体 (4) the magnetized member
(5) センサ (5) sensor
(6) コントローラ(処理部) (6) controller (processing unit)
(11) 相対移動情報検出装置 (11) the relative movement information detecting device
(12) 軸部材(固定部材) (12) the shaft member (fixing member)
(13) 外輪部材(可動部材) (13) the outer ring member (movable member)
(14) 着磁体 (14) magnetized member
(15) センサ (15) sensor
(16) コントローラ(処理部) (16) the controller (processor)

Claims (1)

  1. 固定部材に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材を有しており、可動部材に、N極とS極とが交互になるように帯状に形成された着磁体がらせん状に巻き付けられるとともに、固定部材に、着磁体からの磁気情報を検出するセンサとセンサからの情報に基づいて相対移動に関する情報を求める処理部とが設けられていることを特徴とする相対移動情報検出装置。 It has a movable member which moves in the axial direction while rotating with respect to the fixed member, the movable member, magnetized body where the N and S poles are formed in a band shape so as to alternately wound spirally together with the fixed member, relative movement information detecting apparatus characterized by a processing unit for obtaining information about the relative movement is provided on the basis of the information from the sensor and a sensor for detecting the magnetic information from the magnetized member.
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