JPH0538525U - Magnetic rotary encoder - Google Patents
Magnetic rotary encoderInfo
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- JPH0538525U JPH0538525U JP8611491U JP8611491U JPH0538525U JP H0538525 U JPH0538525 U JP H0538525U JP 8611491 U JP8611491 U JP 8611491U JP 8611491 U JP8611491 U JP 8611491U JP H0538525 U JPH0538525 U JP H0538525U
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度で耐環境性に優れ、簡単かつ堅牢な構
造の磁気ロータリエンコーダを安価に構成する。
【構成】 回転軸2に固定され、回転軸2の半径方向所
定位置で軸方向に対向し、軸方向の磁場を発生するマグ
ネット1および板材31,32と、回転軸2を支持する支
持部材5に配設され、板材31,32の回転に基づく磁場
の移動を検出する磁気センサ61〜63とを設ける。
(57) [Abstract] [Purpose] To construct a magnetic rotary encoder with high accuracy, excellent environmental resistance, and a simple and robust structure at low cost. [Structure] A magnet 1 and plate members 3 1 and 3 2 that are fixed to a rotary shaft 2 and that face the axial direction at predetermined positions in the radial direction of the rotary shaft 2 and that generate a magnetic field in the axial direction, and a support that supports the rotary shaft 2. disposed member 5, plate 3 1, 3 provided with the magnetic sensor 61 through 3 for detecting the movement of the magnetic field based on the second rotation.
Description
【0001】[0001]
この考案は各種FA(ファクトリ・オートメーション)機器の駆動源として用 いられるACサーボモータの回転軸の回転角度や回転子の磁極位置を検出する磁 気ロータリエンコーダに関する。 The present invention relates to a magnetic rotary encoder that detects a rotation angle of a rotary shaft of an AC servo motor used as a drive source of various FA (factory automation) devices and a magnetic pole position of a rotor.
【0002】[0002]
従来、ACサーボモータ等の回転軸の回転角度や回転子の磁極位置などの変位 を検出する検出器としては、以下に示すものがあった。 (1)レゾルバ:交流電圧を印加すると、変圧器の原理で出力電圧が誘起され る。その出力電圧がモータ等の回転角度によって変化するので、この出力電圧の 変化を検出する。 Conventionally, there have been the following detectors for detecting displacements such as a rotation angle of a rotary shaft of an AC servo motor or the like and a magnetic pole position of a rotor. (1) Resolver: When an AC voltage is applied, the output voltage is induced by the principle of a transformer. Since the output voltage changes depending on the rotation angle of the motor, etc., the change in the output voltage is detected.
【0003】 (2)光学ロータリエンコーダ:モータ等の回転軸に取り付けられた円板状の ガラス基板上に作製されたスリットに対向して発光器と受光器を設け、スリット を通過する光の有無を検出する。 (3)磁気ロータリエンコーダ:モータ等の回転軸に取り付けられた円板状の 磁気記録媒体の着磁の有無を磁気抵抗素子により検出する。 (4)ホール素子:モータ内のロータのもれ磁束を検出する。 (5)光学あるいは磁気アブソリュートエンコーダ:それぞれ光学的方法ある いは磁気的方法によりモータ等の回転の絶対位置を検出する。(2) Optical rotary encoder: A light emitter and a light receiver are provided so as to face a slit formed on a disk-shaped glass substrate attached to a rotary shaft of a motor or the like, and whether or not there is light passing through the slit. To detect. (3) Magnetic rotary encoder: A magnetic resistance element detects whether or not a disk-shaped magnetic recording medium attached to a rotating shaft of a motor or the like is magnetized. (4) Hall element: Detects the leakage magnetic flux of the rotor in the motor. (5) Optical or magnetic absolute encoder: Detects the absolute position of rotation of the motor, etc. by an optical method or a magnetic method, respectively.
【0004】[0004]
ところで、上述した従来の様々な検出器には、それぞれ以下に示す欠点があっ た。 レゾルバは、構造は堅牢であるが、検出された出力電圧の処理が複雑である。 また、光学ロータリエンコーダは、スリットが設けられた円板状のガラス基板の 構造が複雑であり、かつ、高い精度が要求される。また、計時変化により、ガラ ス基板の透光率が低下するので、耐環境性が悪い。 By the way, the various conventional detectors described above have the following drawbacks. Resolvers are robust in construction but complex in processing the detected output voltage. Further, in the optical rotary encoder, the structure of the disk-shaped glass substrate provided with the slit is complicated, and high precision is required. In addition, the light transmittance of the glass substrate is lowered due to the change in time, so the environment resistance is poor.
【0005】 さらに、磁気ロータリエンコーダも、着磁された円板状の磁気記録媒体の構造 が複雑であり、かつ、精度が要求される。いっぽう、ホール素子は、検出精度が 悪い。また、光学あるいは磁気アブソリュートエンコーダは、トラック数が多数 必要であるため、取り付けスペースが他のものに比べて多く必要である。 この考案は、このような背景の下になされたもので、耐環境性に優れ、簡単か つ堅牢な構造で、高精度であり、しかも、安価に構成することができる磁気ロー タリエンコーダを提供することを目的とする。Further, also in the magnetic rotary encoder, the structure of the magnetized disk-shaped magnetic recording medium is complicated and accuracy is required. On the other hand, Hall elements have poor detection accuracy. In addition, the optical or magnetic absolute encoder requires a large number of tracks, and thus requires a large mounting space as compared with other encoders. This invention was made under such a background, and provides a magnetic rotary encoder that has excellent environmental resistance, a simple and robust structure, high accuracy, and can be configured at low cost. The purpose is to do.
【0006】[0006]
この考案による磁気ロータリエンコーダは、回転軸に固定され、前記回転軸の 半径方向所定位置で軸方向に対向し、前記軸方向の磁場を発生する磁場発生手段 と、前記回転軸を支持する支持部材に配設され、前記磁場発生手段の回転に基づ く前記磁場の移動を検出する検出手段とを具備することを特徴としている。 A magnetic rotary encoder according to the present invention is fixed to a rotating shaft, axially opposed at a predetermined position in the radial direction of the rotating shaft, magnetic field generating means for generating a magnetic field in the axial direction, and a supporting member supporting the rotating shaft. And detecting means for detecting the movement of the magnetic field based on the rotation of the magnetic field generating means.
【0007】[0007]
上記構成によれば、回転軸を回転駆動すると、それに伴って磁場発生手段が回 転するので、検出手段は、磁場発生手段の回転に基づく磁場の移動を検出する。 According to the above configuration, when the rotary shaft is rotationally driven, the magnetic field generating means rotates accordingly, so that the detecting means detects the movement of the magnetic field based on the rotation of the magnetic field generating means.
【0008】[0008]
以下、図面を参照して、この考案の一実施例について説明する。図1はこの考 案の第1の実施例による磁気ロータリエンコーダの構成を示す上面図、図2は同 正面図、図3は同要部の概略斜視図である。これらの図において、1は回転軸2 に嵌合された円筒状のマグネットであり、フェライト、希土類磁性材料あるいは プラマグ等から構成されている。31および32は鉄等の軟質磁性材料からなる回 転軸2に対して点対称の蝶翅状の板材であり、マグネット1の両端面に取り付け られている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view showing the configuration of a magnetic rotary encoder according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the magnetic rotary encoder, and FIG. 3 is a schematic perspective view of the same part. In these figures, reference numeral 1 denotes a cylindrical magnet fitted to the rotary shaft 2 and is made of ferrite, rare earth magnetic material, plastic magnet or the like. 3 1 and 3 2 are butterfly-wing-shaped plate members made of a soft magnetic material such as iron, which are point-symmetric with respect to the rotating shaft 2, and are attached to both end surfaces of the magnet 1.
【0009】 また、4はU字状の切欠部4aを有するプリント基板であり(図4参照)、板 材31および板材32それぞれから軸方向等距離の位置で支持部材5に配設されて いる。このプリント基板4には、図5に示すように、回転軸2の軸中心から当距 離であって、軸中心に対して互いに120゜の角度をなす位置に、マグネット1 、板材31および板材32によって形成される磁場(図3参照)の移動を検出する 磁気センサ61〜63が設けられている。これらの磁気センサ61〜63は、たとえ ば、磁気抵抗素子あるいはホール素子によって構成する。Reference numeral 4 denotes a printed circuit board having a U-shaped cutout 4a (see FIG. 4), which is arranged on the support member 5 at positions equidistant from the plate 3 1 and the plate 3 2 in the axial direction. ing. The printed circuit board 4, as shown in FIG. 5, there from the axial center of the rotation shaft 2 in this distance, the position forming the 120 ° angle to each other with respect to the axial center, the magnet 1, plate 3 1 and plate 3 2 magnetic field formed by the magnetic sensor 61 through 3 for detecting the movement (see FIG. 3) is provided. These magnetic sensors 61 through 65 3, example, constituted by a magnetoresistive element or a Hall element.
【0010】 このような構成において、回転軸2を図示せぬACサーボモータにより回転駆 動すると、それに伴って板材31および32が回転する。これにより、磁気センサ 61〜63は、それぞれ図3に示すマグネット1、板材31および板材32によって 形成される並行磁場がある部分aと磁場がない部分bとを交互に検出し、1回転 360゜において、磁気センサ61は図6(a)に示す信号SUを出力し、磁気セ ンサ62は図6(b)に示す信号SVを出力し、磁気センサ63は図6(c)に示 す信号SWを出力する。In such a configuration, when the rotary shaft 2 is rotationally driven by an AC servomotor (not shown), the plate members 3 1 and 3 2 are rotated accordingly. Accordingly, the magnetic sensor 61 through 3 detects the magnet 1 shown in Figure 3, respectively, the plate material 3 1 and plate 3 2 and a portion b is not part a and the magnetic field is parallel magnetic field formed by alternately At 360 ° of one rotation, the magnetic sensor 6 1 outputs the signal S U shown in FIG. 6 (a), the magnetic sensor 6 2 outputs the signal S V shown in FIG. 6 (b), and the magnetic sensor 6 3 Figure 6 (c) outputting a indicates to signal S W.
【0011】 図6からわかるように、信号SVは信号SUに対して位相が60°ずれ、信号S W は信号SVに対して位相が60°ずれている。したがって、磁気センサ61〜63 を回転軸2に連結された図示せぬACサーボモータの回転子の磁極位置に対応さ せて配置させることにより、これらの信号SU,SV,SWに基づいてACサーボ モータの回転子の磁極位置を検出することができる。As can be seen from FIG. 6, the signal SVIs the signal SU60 ° out of phase with the signal S W Is the signal SVThe phase is shifted by 60 °. Therefore, the magnetic sensor 61~ 63 Are arranged corresponding to the magnetic pole positions of the rotor of the AC servomotor (not shown) connected to the rotary shaft 2, so that these signals SU, SV, SWThe magnetic pole position of the rotor of the AC servo motor can be detected based on
【0012】 次に、この考案の第2の実施例について説明する。図7はこの考案の第2の実 施例による磁気ロータリエンコーダの要部の構成を示す概略斜視図である。第2 の実施例においては、マグネット1、板材31および板材32に代えて、板厚方向 に着磁された扇状のマグネット71〜74を設ける。なお、これらのマグネット7 1 〜74は、たとえば、上述した第1の実施例のマグネット1と同一形状で回転軸 2に嵌合された支持部材の側面に接着剤等により接着すればよい。 また、このような構成における動作は第1の実施例と同様であるので、その説 明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic perspective view showing the structure of the main part of a magnetic rotary encoder according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the magnet 1 and the plate member 31And plate material 32Instead of the fan-shaped magnet 7 magnetized in the plate thickness direction.1~ 7FourTo provide. In addition, these magnets 7 1 ~ 7FourMay be adhered to the side surface of the support member, which has the same shape as the magnet 1 of the first embodiment described above and which is fitted to the rotating shaft 2, by an adhesive or the like. Further, the operation in such a configuration is similar to that of the first embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【0013】 尚、上述した実施例における検出精度は、板材31および32の形状によるが、 上述した従来のホール素子を用いてモータ内のロータのもれ磁束を検出する検出 器の検出精度が機械角で±2〜3゜であるのに対して、±0.1゜であり、1桁 高い精度が得られる。The detection accuracy in the above-mentioned embodiment depends on the shapes of the plate members 3 1 and 3 2 , but the detection accuracy of the detector for detecting the leakage magnetic flux of the rotor in the motor using the above-mentioned conventional Hall element. Is ± 2 ° to 3 ° in mechanical angle, but ± 0.1 ° in terms of mechanical angle, which is one digit higher accuracy.
【0014】[0014]
以上説明したように、この考案によれば、耐環境性に優れ、簡単かつ堅牢な構 造の磁気ロータリエンコーダを構成することができるという効果がある。 また、高精度で、しかも、安価に構成することができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an effect that a magnetic rotary encoder having excellent environment resistance, a simple and robust structure can be configured. Further, there is an effect that it can be configured with high accuracy and at low cost.
【図1】 この考案の第1の実施例による磁気ロータリ
エンコーダの構成を示す上面図である。FIG. 1 is a top view showing a configuration of a magnetic rotary encoder according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この考案の第1の実施例による磁気ロータリ
エンコーダの構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of the magnetic rotary encoder according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 この考案の第1の実施例による磁気ロータリ
エンコーダの要部の構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of the magnetic rotary encoder according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 プリント基板4の構成の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a configuration of a printed circuit board 4.
【図5】 磁気センサ61〜63の配置の一例を示す説明
図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement of magnetic sensors 6 1 to 6 3 .
【図6】 磁気センサ61〜63の出力信号の波形の一例
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of waveforms of output signals of magnetic sensors 6 1 to 6 3 .
【図7】 この考案の第2の実施例による磁気ロータリ
エンコーダの要部の構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a main part of a magnetic rotary encoder according to a second embodiment of the present invention.
1,71〜74……マグネット、2……回転軸、31,32
……板材、4……プリント基板、5……支持部材、61
〜63……磁気センサ。1, 7 1 to 7 4 ...... Magnet, 2 …… Rotation axis 3 1 , 3 2
…… Plate material, 4 …… Printed circuit board, 5 …… Supporting member, 6 1
~ 6 3 ...... Magnetic sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 竹内 七幸 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nanayuki Takeuchi 10-1 Nakazawacho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Yamaha Stock Company
Claims (1)
向所定位置で軸方向に対向し、前記軸方向の磁場を発生
する磁場発生手段と、 前記回転軸を支持する支持部材に配設され、前記磁場発
生手段の回転に基づく前記磁場の移動を検出する検出手
段とを具備することを特徴とする磁気ロータリエンコー
ダ。1. A magnetic field generating means that is fixed to a rotary shaft, faces the axial direction at a predetermined position in the radial direction of the rotary shaft, and generates a magnetic field in the axial direction, and a support member that supports the rotary shaft. And a detection means for detecting the movement of the magnetic field based on the rotation of the magnetic field generation means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8611491U JPH0538525U (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Magnetic rotary encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8611491U JPH0538525U (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Magnetic rotary encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0538525U true JPH0538525U (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=13877674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8611491U Withdrawn JPH0538525U (en) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Magnetic rotary encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0538525U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005039999A (en) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Pwb Ruhlatec Industrieprodukte Gmbh | Encoder system and method for assembling the same |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP8611491U patent/JPH0538525U/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005039999A (en) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Pwb Ruhlatec Industrieprodukte Gmbh | Encoder system and method for assembling the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19960208 |