JPS628015A - Encoder - Google Patents

Encoder

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JPS628015A
JPS628015A JP14847685A JP14847685A JPS628015A JP S628015 A JPS628015 A JP S628015A JP 14847685 A JP14847685 A JP 14847685A JP 14847685 A JP14847685 A JP 14847685A JP S628015 A JPS628015 A JP S628015A
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JP
Japan
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magnetic
ring
coil
magnetic core
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP14847685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okuda
奥田 宏史
Takashi Matsubara
孝 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
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Priority to US06/878,659 priority patent/US4899145A/en
Publication of JPS628015A publication Critical patent/JPS628015A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to inexpensively obtain a precise output wave form, by such a simple structure that a magnetic core having rectangular magnetizing characteristics is arranged in concentrically opposed relation to a ring shaped multipolar magnetic field generation means so as to provided an appropriate gap. CONSTITUTION:A ring shaped multipolar magnetic field generation means 1 has magnetic poles N, S successively and alternately formed along the circumference thereof at relatively large appropriate pitches and a rotary shaft 4 is mounted to said means 1 to form a rotor R. A large number of magnetic cores 3 having rectangular magnetizing characteristics are arranged outside the rotor R in concentrical relation to said means so as to hold relatively large appropriate gaps from the magnetic poles N, S. Further, one coil 2 is wound through the magnetic cores 3 to form a magnetic sensor along with the magnetic cores 3. A terminal is provided to the coil 2 and received in a case 5 along with the magnetic cores 3. When the magnetic poles N, S of the means 1 approach the magnetic cores 3 and are separated therefrom with the revolution of the rotor R, the magnetic cores 3 are magnetized by the magnetic fields due to the magnetic poles.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンコーダ殊に精度のよい波形出力を得る
ようにしたロータリエンコーダの改良に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an encoder, and particularly to an improvement of a rotary encoder that can obtain a highly accurate waveform output.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

自動制御系における位置フィードバック信号の検出には
、ロータリまたはリニアのエンコーダ、シンクロ、レゾ
ルバなどが使われており、産業用ロボットやNC工作機
などのアーム位置や軸位置などの検出にロータリエンコ
ーダがよく使われている。
Rotary or linear encoders, synchronizers, resolvers, etc. are used to detect position feedback signals in automatic control systems, and rotary encoders are often used to detect arm positions and axis positions of industrial robots and NC machine tools. It is used.

このようなエンコーダには光学式のもの、磁気式のもの
があり、磁気式のものには歯車式のものやドラム式のも
のがある。しかしながら、光学式のものではスリットを
細かく切ることやそのピッチを細かくすることによって
分解能を上げることができるが、それには限界がある。
Such encoders include optical encoders and magnetic encoders, and magnetic encoders include gear type encoders and drum type encoders. However, with the optical type, the resolution can be increased by cutting the slits into smaller pieces or making the pitch finer, but there are limits to this.

また、温度上昇等による固定板と回転板との芯ずれなど
の影響もあり、分解能の向上には限界がある0磁気式の
うち歯車式のものは安価に製作できるが、歯形のできが
悪いと波形が一定しないためピッチ精度が悪く、分解能
にも限度がある。また、磁気式のうちドラム式のものは
、例えば、第8図のようにドラム21の外周部に、円周
に沿って磁極N・Sを交互に着磁し、この磁極と適宜ギ
ャップを保って磁気抵抗降下素子22(磁気センサ)が
配設されている。このものでは、分解能を上げるため、
磁極N−8のピッチを細かくすることができるが、そう
すると磁気抵抗降下素子22と磁極NSとのギャップを
小さくすることが必要になる。しかしながら、このギャ
ップを余り小さくすると、ギャップの少しのばらつきに
対しても検出出力のばらつきが生じ、精度が悪くなると
いう問題がある。
In addition, there are also effects such as misalignment between the stationary plate and the rotating plate due to temperature rise, etc., and there is a limit to the improvement of resolution.Of the magnetic types, gear type types can be manufactured at low cost, but the tooth profile is poor. Since the waveform is not constant, the pitch accuracy is poor and the resolution is limited. Furthermore, among the magnetic types, the drum type has magnetic poles N and S alternately magnetized along the circumference on the outer periphery of the drum 21, as shown in FIG. 8, and maintains an appropriate gap between these magnetic poles. A magnetoresistive drop element 22 (magnetic sensor) is provided. In this case, in order to increase the resolution,
Although the pitch of the magnetic poles N-8 can be made finer, it is necessary to reduce the gap between the magnetoresistive drop element 22 and the magnetic pole NS. However, if this gap is made too small, there is a problem in that even slight variations in the gap cause variations in the detection output, resulting in poor accuracy.

そして、スリット、着磁、歯形の刻設などの細分化によ
る分解能向上に限界があることから、エンコーダで得ら
れる情報を、内挿法によって更に細分化することによっ
て、高分解を必要とする用途に応じるものが、特開昭5
8−85118号、特開昭59−211822号などで
明らかにされている。
Since there is a limit to improving resolution through subdivision such as slits, magnetization, and tooth profile engraving, it is possible to further subdivide the information obtained by the encoder using interpolation for applications that require high resolution. The one that responds to this is JP-A-5
This is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-85118, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-211822, etc.

ところで、従来の産業用ロボットや各種自動工作機など
では、軸やアームを減速機を介してモータで駆動するよ
うになっており、このモータに例えばロータリエンコー
ダを連結し、モータの回転を検出することによって軸や
アームの位置情報を得ている。この場合、減速機を使用
しているため、モータ回転位置の検出に長手の誤差があ
っても軸やアーム位置の検出精度にほとんど悪影響はな
かった。ところが、極めて低回転数のモータを使用し、
減速比も極めて小さい場合や、殊にダイレクトドライブ
モータのように減速機を必要としない場合、モータ回転
位置の検出精度がアームや軸の位置検出精度にまともに
影響することから、極めて高分解能の位置検出器が要求
される。
By the way, in conventional industrial robots and various automatic machine tools, the axes and arms are driven by motors via reduction gears.For example, a rotary encoder is connected to this motor to detect the rotation of the motor. By doing this, the position information of the shaft and arm is obtained. In this case, since a speed reducer was used, even if there was a longitudinal error in detecting the motor rotational position, there was almost no negative effect on the detection accuracy of the shaft or arm position. However, using a motor with extremely low rotation speed,
When the reduction ratio is extremely small, or when a reduction gear is not required, such as in a direct drive motor, the accuracy of detecting the motor rotational position has a significant effect on the accuracy of detecting the position of the arm or axis. A position detector is required.

例えば、ダイレクトドライブモータを産業用ロボットな
どに使用する場合、100万パルス/回転以上の分解能
が必要となるにもかかわらず、これに応じるような実用
的なエンコーダはなく、高価なシンクロレゾルバ等が使
われている。
For example, when direct drive motors are used in industrial robots, etc., a resolution of 1 million pulses/rotation or more is required, but there are no practical encoders that can meet this requirement, and expensive synchro resolvers and the like are not available. It is used.

〔解決しようとする問題点〕[Problem to be solved]

精密な位置検出を行うための高分解能を有する実用的な
エンコーダを得るためには、精密な出力波形を得ること
およびこれに対する内挿を簡単な構成で実現する必要が
あり、この発明は、精密な出力波形を得ることができる
簡単な構造で、安価なエンコーダを提供しようとするも
のである。
In order to obtain a practical encoder with high resolution for precise position detection, it is necessary to obtain a precise output waveform and interpolate it with a simple configuration. The purpose of this invention is to provide an inexpensive encoder with a simple structure that can obtain a suitable output waveform.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、エンコーダの構造を簡単にし、小形で安価
なものとするための磁気式をとっており、磁気をセンス
する磁心もまた小形で安価なものとしている。そして、
高分解能化のための磁極ピッチの細分化は行わず、磁極
ピッチは比較的大きくとることによって、磁極と磁心と
のギャップを比較的大きくとることができるようにして
いる。そして、感度のよい磁心を使用することによって
、このギャップを比較的大きくとり、ギャップのばらつ
きなどによる精度低下を防いでいる。更に多数の磁心を
使用し、出力が平均化するように構成することによって
非常に精密な出力波形を得ている0 第1図のリング状多極磁界発生手段1は、第2図のよう
にその円周に沿って比較的大きい適宜ピッチで順次、交
互に磁極N、Sを形成することかで゛きる。そして回動
軸4が装着されて回転子Rを形成している。この回転子
Rの外側には、角形特性の磁化特性を有する多数の磁心
3が、磁極N、Sと比較的大きい適宜ギャップを保って
、かつリング状多極磁界発生手段1と同心的に配設され
ている。そして、これら磁心3を通して1個のコイル2
が巻回されており、磁心3とともに磁気センサを形成し
ている。コイル2には端子2aが設けられ磁心3ととも
にケース5に納められている。
This invention uses a magnetic type to simplify the structure of the encoder, making it compact and inexpensive, and the magnetic core for sensing magnetism is also small and inexpensive. and,
The magnetic pole pitch is not subdivided for high resolution, and the magnetic pole pitch is set relatively large, so that the gap between the magnetic pole and the magnetic core can be made relatively large. By using a highly sensitive magnetic core, this gap is made relatively large, thereby preventing a decrease in accuracy due to variations in the gap. Furthermore, a very precise output waveform is obtained by using a large number of magnetic cores and configuring the output to be averaged.0 The ring-shaped multipolar magnetic field generating means 1 shown in FIG. It is possible to sequentially and alternately form magnetic poles N and S at relatively large appropriate pitches along the circumference. A rotating shaft 4 is attached to form a rotor R. On the outside of the rotor R, a large number of magnetic cores 3 having square magnetization characteristics are arranged concentrically with the ring-shaped multipolar magnetic field generating means 1 while maintaining a relatively large gap with the magnetic poles N and S. It is set up. Then, one coil 2 is passed through these magnetic cores 3.
is wound, and forms a magnetic sensor together with the magnetic core 3. The coil 2 is provided with a terminal 2a and is housed together with the magnetic core 3 in a case 5.

ところで、一般に磁心となる磁性材料は、第3a図のよ
うなヒステレシスのある磁化特性をもっているが、この
発明において使用する磁心3は第3b図のように、ヒス
テレシスがなく、かつ立上り、立下りが極めて急峻な、
いわゆる角形特性をもったものである。そして、この急
峻な領域で使用することによって良好な感度を得ている
Incidentally, the magnetic material used as the magnetic core generally has a magnetization characteristic with hysteresis as shown in Fig. 3a, but the magnetic core 3 used in this invention has no hysteresis and has no rising and falling characteristics as shown in Fig. 3b. extremely steep,
It has a so-called square characteristic. Good sensitivity is obtained by using it in this steep region.

〔作 用〕[For production]

れていくと、これらの磁極による磁界によってその磁心
3は磁化され、コイル2のインダクタンスが変動する。
As the coil 2 moves, the magnetic core 3 is magnetized by the magnetic field generated by these magnetic poles, and the inductance of the coil 2 changes.

ところで、磁心3は感度がよいので、磁心3と磁極N、
Sのギャップが比較的大きいことによる微少な磁界に対
してもよく磁化され、かつこのギャップが比較的大きい
ためそのばらつきなどによる影響を受けにくいので、コ
イル2のインダクタンスの変動はどの磁極に対しても一
様なものとなる。しかも、磁心3は、1個のコイル2に
対して多数設けられているため、コイル2の端子2aか
らみたインダクタンスの変動は、個々の磁心3の磁化の
変動に伴うインダクタンスの変動の総和である。従って
、個々の磁心3によるインダクタンスの変動には、その
磁心の寸法やリング状多極磁界発生手段1とのギャップ
のばらつきおよびリング状多極磁界発生手段1の磁極ピ
ッチのばらつきなどによるばらつきがあったとしても、
端子2aからみたインダクタンスの変動は、これらのば
らつきがならされて平均化されている。従って端子2a
に電圧を印加すると、その波形は一様に変動する非常に
精密な波形となる。
By the way, since the magnetic core 3 has good sensitivity, the magnetic core 3 and the magnetic pole N,
Since the gap of S is relatively large, it is well magnetized even by a minute magnetic field, and since this gap is relatively large, it is not easily affected by variations in the magnetic field. will also be uniform. Moreover, since a large number of magnetic cores 3 are provided for one coil 2, the fluctuation in inductance seen from the terminal 2a of the coil 2 is the sum of the fluctuations in inductance caused by the fluctuations in the magnetization of the individual magnetic cores 3. . Therefore, variations in inductance due to the individual magnetic cores 3 include variations due to the dimensions of the cores, variations in the gap with the ring-shaped multipolar magnetic field generating means 1, variations in the magnetic pole pitch of the ring-shaped multipolar magnetic field generating means 1, etc. Even if
The variations in inductance seen from the terminal 2a are averaged by smoothing out these variations. Therefore, terminal 2a
When a voltage is applied to , the waveform becomes a very precise waveform that fluctuates uniformly.

〔実施例1〕 リング状多極磁界発生手段は、円周にそって磁極N、S
が交互に現われるように着磁したリング状多極マグネッ
トとし、磁心3はその軸心方向がリング状多極磁界発生
手段の磁甑のNS方向と対向するようにし、2相出力を
得るため、これらの構成を2連式にした実施例をあげる
[Example 1] The ring-shaped multipolar magnetic field generating means has magnetic poles N and S along the circumference.
A ring-shaped multi-pole magnet is magnetized so that 2-phase magnets appear alternately, and the axial direction of the magnetic core 3 is set to face the NS direction of the magnet of the ring-shaped multi-pole magnetic field generating means, in order to obtain a two-phase output. An example in which these configurations are made into a two-unit system will be described.

はぼ円筒形の中空のケーシング5aおよびほぼ円板状の
蓋5bはステンレス鋼製で、ねじ6によって固定され、
シールドケース5を形成している。
The cylindrical hollow casing 5a and the substantially disc-shaped lid 5b are made of stainless steel and are fixed with screws 6.
A shield case 5 is formed.

ケーシング5aの内部には、はぼ平板状のジュラコン製
リング状ホルダ7、磁心3にコイル2を巻回し、エポキ
シ樹脂8で固めた固定子St、はぼ平板状のジュラコン
製リング状ホルダ9、前記固定子&、平板状のジュラコ
ン製リング状ホルダ10を順次嵌装して、ねじ11によ
って固定しである0固定子シは、第5図のように全部を
図示していないが、例えば100個のアモルファス磁心
3を放射状に配設し、これにコイル2を順次直列巻きし
たのち、エポキシ樹脂8で固めてあり、コイル2には端
子2aを設けている。アモルファス磁心3は、例えば0
.1 wm径の素線3本からなる長さ4■の磁心であり
、典形的な角形特性の磁化特性をもつ、いわゆる零磁歪
磁心である。この特性は、日本応用磁気学界誌V o 
t 、 7 + N o −2+ 1988に紹介され
ている通りである。そして、0.1■径のエナメル線を
10回巻いて、1■径程度の微少な磁気センサとしてい
る。
Inside the casing 5a, there is a flat ring-shaped holder 7 made of Duracon, a stator St made of a coil 2 wound around a magnetic core 3 and hardened with epoxy resin 8, a ring-shaped holder 9 made of Duracon made of a flat plate, The stator and the flat ring-shaped holder 10 made of Duracon are sequentially fitted and fixed with screws 11. Although not all are shown in FIG. Amorphous magnetic cores 3 are arranged radially, and coils 2 are sequentially wound in series around the cores, and then hardened with epoxy resin 8. The coils 2 are provided with terminals 2a. The amorphous magnetic core 3 is, for example, 0
.. It is a magnetic core with a length of 4 cm consisting of three wires with a diameter of 1 wm, and is a so-called zero magnetostrictive magnetic core with typical square magnetization characteristics. This characteristic is described in the Japanese Journal of Applied Magnetics V o
t, 7 + N o -2+ 1988. Then, an enameled wire with a diameter of 0.1 mm is wound 10 times to form a minute magnetic sensor with a diameter of about 1 mm.

次に、シールドケース5には非磁性体の回動軸12がベ
アリング18a、18bで軸支されており、回動軸12
には、はぼ平板状のジ二ラコン製のジュラコン製リング
状ホルダ15、リングツサグネット1、平板状のジュラ
コン製リング状ホルダ16を順次嵌装し、図示しない回
止めを施した円周方向に順次N、Sに着磁し、全部を図
示していないが例えば100個の磁極からなっている。
Next, a rotating shaft 12 made of a non-magnetic material is supported in the shield case 5 by bearings 18a and 18b.
A flat plate-shaped Duracon ring-shaped holder 15 made of Giniracon, a ring-shaped sag net 1, and a flat plate-shaped Duracon ring-shaped holder 16 are fitted in order, and a circumferential ring with a rotation stopper (not shown) is fitted in order. The magnetic poles are sequentially magnetized in N and S directions, and are made up of, for example, 100 magnetic poles, although not all are shown.

そして、リング状多極マグネット1と磁心3とのギャッ
プGは、最適の磁界強さく10〜20ガウス)を得るた
め、例えば3ミリとしている。そして例えば、前掲の日
本応用磁気学界誌に紹介されている2磁心マルチバイブ
レータブリツジと接続して好適なエンコーダが得られる
The gap G between the ring-shaped multipolar magnet 1 and the magnetic core 3 is set to, for example, 3 mm in order to obtain the optimum magnetic field strength (10 to 20 Gauss). For example, a suitable encoder can be obtained by connecting it to the two-core multivibrator bridge introduced in the above-mentioned Japanese Journal of Applied Magnetics.

〔他の実施例〕[Other Examples]

コイル2の巻き方は、第1図ないし第2図のようにし、
このコイル2に磁心を巻回することもできるが、先の実
施例のように直列巻きにするのや、第6図のように波形
巻きにするのが普通であり、その他の巻き方とすること
もできる。
The coil 2 is wound as shown in Figures 1 and 2.
Although it is possible to wind the magnetic core around this coil 2, it is common to wind it in series as in the previous embodiment, or to wind it in a waveform as shown in Fig. 6, or to wind it in other ways. You can also do that.

リング状多極マグネット1の着磁のし方は、円周に沿っ
て順次N、Sが交互に現われるものに限るものではなく
、第7a図および第7b図のように、円周と直角にすな
わちリングの片面(表または裏)にN、他の片面(裏ま
たは表)にSをそれぞれ着磁し、磁心3はその軸心方向
がリング状坐グネット1の着磁N、S方向と平行になる
ように設けることができる。この場合もまた、コイル2
の巻き方は、直列巻きに限るものではなく、波形巻き、
その他とすることができる。
The method of magnetizing the ring-shaped multipolar magnet 1 is not limited to one in which N and S appear alternately along the circumference, but also in a direction perpendicular to the circumference as shown in Figures 7a and 7b. In other words, one side (front or back) of the ring is magnetized with N, and the other side (back or front) is magnetized with S, and the axial direction of the magnetic core 3 is parallel to the magnetized N and S directions of the ring-shaped seat gun 1. It can be set up so that Again, coil 2
The winding method is not limited to series winding, but also wave winding,
It can be other.

2相の出力を得るためには、リング状多極マグネット1
と磁心3およびコイル2との組合わせを2連にするだけ
ではなく、この組合わせは1連とし、第9図のように、
コイル2を2bと20の2個てし、順次1ピツチごとに
それぞれのコイルを巻き、かつそれぞれ巻く方向を変え
るようにすることもできる。この場合も巻き方は直列巻
きに限るものではなく、波形巻き、その他とすることが
できる。また、1相の出力を得る場合は、リング状多極
マグネット1と磁心3およびコイル2との組合わせを1
連にしてよいことは当然として、更に多くの出力を得た
いときは、いくつも連ねることができる。また、磁心3
は必ずしもリング状多極マグネット1の個々の磁極の数
と同数にする必要はなく、適宜ピッチで設けることがで
き、コイル2も1個または2個以外とすることができる
In order to obtain two-phase output, a ring-shaped multipolar magnet 1
The combination of magnetic core 3 and coil 2 is not only made into two sets, but also made into one set, as shown in Fig. 9.
It is also possible to use two coils 2b and 20, and to sequentially wind each coil one pitch at a time, and to change the winding direction. In this case as well, the winding method is not limited to series winding, but may be waveform winding or other winding methods. In addition, when obtaining a one-phase output, the combination of the ring-shaped multipolar magnet 1, the magnetic core 3, and the coil 2 is
It goes without saying that you can string them together, but if you want to get even more output, you can string them together. In addition, magnetic core 3
The number of magnetic poles does not necessarily have to be the same as the number of individual magnetic poles of the ring-shaped multi-pole magnet 1, but can be provided at an appropriate pitch, and the number of coils 2 can be other than one or two.

磁心3およびコイル2で固定子S七を構成することに限
るものではなく、磁心3およびコイル2に回動軸Rを嵌
装し、リング状多極マグネット1を固定子Stとするこ
とができる。
The structure of the stator S7 is not limited to the magnetic core 3 and the coil 2, but the rotary shaft R can be fitted to the magnetic core 3 and the coil 2, and the ring-shaped multipolar magnet 1 can be used as the stator St. .

磁心3は、零磁歪のものであればよく、アモルファスに
限るものではないが、現状ではアモルファス磁心が最適
である。
The magnetic core 3 only needs to have zero magnetostriction, and is not limited to amorphous material; however, at present, an amorphous magnetic core is optimal.

磁心3にコイル2を巻回したうち、エポキシ樹脂で封入
固形化するばかりでなく、他の樹脂や、他の非磁性かつ
絶縁性の材料に封入することや、これらの材料で製作し
たブロック状の材で支持することができる。
When the coil 2 is wound around the magnetic core 3, it can be encapsulated and solidified with epoxy resin, or it can be encapsulated in other resins or other non-magnetic and insulating materials, or it can be made into a block shape made of these materials. It can be supported by the following materials.

磁極、磁心の数およびこれらのギャップなども適宜に決
めることができる。
The number of magnetic poles, magnetic cores, gaps between them, etc. can also be determined as appropriate.

ケース5としては必ずしもシールドケースにする必要は
ないが、周囲の磁気ノイズの影響を防ぐためシールドケ
ースとするのが一般的である。リング状多極マグネット
1や固定子Stを支持するためのサポート材料、構造や
ねじなどによる固定のし方もまた適宜なものとすること
ができる。
Although the case 5 does not necessarily have to be a shield case, it is generally a shield case to prevent the influence of surrounding magnetic noise. The support material and structure for supporting the ring-shaped multipolar magnet 1 and the stator St, and the method of fixing with screws, etc., can also be appropriately selected.

リング状磁界発生手段は、リング状に多数の磁極を着磁
することによって形成したものに限るものではなく、例
えば第10図のようにリング状に巻回したコイル18に
磁性体19 a、  19 bを装着し、コイル18に
電流を流すようにしたものとすることなどにできる。
The ring-shaped magnetic field generating means is not limited to one formed by magnetizing a large number of magnetic poles in a ring shape. For example, as shown in FIG. b may be attached to the coil 18 so that a current flows through the coil 18.

この発明をリニアエンコーダに実施することもできるが
、ギャップのばらつきをならすことのメリットは少ない
Although this invention can be implemented in a linear encoder, there is little benefit in smoothing out gap variations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

磁、極ピッチを比較的大きくして、磁心と磁極とのギャ
ップを比較的大きくし、かつ感度のよい磁心を使用して
いるので、このギャップのばらつきや回転子と固定子の
偏心などによる磁束分布のばらつきの影響を少なくする
ことができるため、精度のよい検出ができる。従って、
従来磁気式エンコーダで分解能を上げるため、着磁のピ
ッチを極めて細かくしたことによるような精度上の問題
がなくなる。更に、多数の磁心を使用して、コイルのイ
ンダクタンスの変動を一様なものにしているので非常に
精度のよい出力波形が得られる。そして、構造を簡単に
できる磁気式とし、かつ構造簡単で小形、安価な磁心を
センサとして使用するので、磁心を多数使用しているに
もかかわらず、構造簡単で、小形かつ安価なエンコーダ
を得ることができる。
Since the magnetic pole pitch is relatively large, the gap between the magnetic core and the magnetic poles is relatively large, and a highly sensitive magnetic core is used, magnetic flux due to variations in this gap and eccentricity of the rotor and stator is reduced. Since the influence of distribution variations can be reduced, highly accurate detection can be achieved. Therefore,
Since the resolution of conventional magnetic encoders is increased, problems with accuracy caused by extremely fine magnetization pitches are eliminated. Furthermore, since a large number of magnetic cores are used to make the fluctuations in the coil inductance uniform, a highly accurate output waveform can be obtained. In addition, since it is a magnetic type with a simple structure and uses a simple, small, and inexpensive magnetic core as a sensor, an encoder with a simple structure, small size, and low cost is obtained despite using a large number of magnetic cores. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、この発明の構成、実施例および従来技術を示す
ものであり、第1図は断面図、第2図は矢視図、第3a
図および第3b図は特性図、第4図は断面図、第5図は
矢視図、第6図および第7a図は平面図、第7b図は断
面図、第8図、第9図および第10図は平面図である。 図面において、1はリング状多極マグネット(リング状
多極磁界発生手段)、2はコイル、3は磁心、N、Sは
磁極、Rは回転子、Stは固定子である。
The drawings show the configuration, embodiments, and prior art of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view, FIG. 2 is a view in the direction of arrows, and FIG.
Fig. 4 and Fig. 3b are characteristic diagrams, Fig. 4 is a sectional view, Fig. 5 is a view in the direction of the arrows, Fig. 6 and Fig. 7a are plan views, Fig. 7b is a sectional view, Fig. 8, Fig. 9, and FIG. 10 is a plan view. In the drawings, 1 is a ring-shaped multipolar magnet (ring-shaped multipolar magnetic field generating means), 2 is a coil, 3 is a magnetic core, N and S are magnetic poles, R is a rotor, and St is a stator.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)リング状多極磁界発生手段を設け、 角形特性の磁化特性を有する磁心を、このリング状多極
磁界発生手段と適宜ギャップを保ち、かつ同心的に対向
して配設し、 この磁心にまたがるようにコイルを巻回してなり、 前記リング状多極磁界発生手段または前記コイルを巻回
した磁心のいずれかを回動可能に軸支してなるエンコー
ダ。
(1) A ring-shaped multipolar magnetic field generating means is provided, a magnetic core having square magnetization characteristics is arranged concentrically facing the ring-shaped multipolar magnetic field generating means with an appropriate gap maintained, and this magnetic core An encoder comprising a coil wound so as to straddle the ring, and rotatably supporting either the ring-shaped multipolar magnetic field generating means or the magnetic core around which the coil is wound.
(2)前記角形特性の磁化特性を有する磁心は、アモル
ファス磁心である特許請求の範囲第1項記載のエンコー
ダ。
(2) The encoder according to claim 1, wherein the magnetic core having the square magnetization characteristic is an amorphous magnetic core.
(3)前記リング状多極磁界発生手段は、円周に沿って
交互に磁極N・Sを着磁してなり、前記磁心はその軸心
方向が前記磁極のNS方向と対向するように配設してな
る特許請求の範囲第1項記載のエンコーダ。
(3) The ring-shaped multipolar magnetic field generating means is formed by alternately magnetizing magnetic poles N and S along the circumference, and the magnetic core is arranged such that its axial direction faces the NS direction of the magnetic poles. An encoder according to claim 1, comprising:
(4)前記リング状多極磁界発生手段は、順次円周に沿
って円周と直角な方向に磁極N・Sを着磁してなり、前
記磁心はその軸心方向が前記磁極のNS方向と平行に配
設してなる特許請求の範囲第1項記載のエンコーダ。
(4) The ring-shaped multipolar magnetic field generating means is formed by sequentially magnetizing magnetic poles N and S in a direction perpendicular to the circumference along the circumference, and the axis of the magnetic core is in the NS direction of the magnetic poles. The encoder according to claim 1, wherein the encoder is arranged in parallel with the encoder.
(5)前記コイルは直列巻きしてなる特許請求の範囲第
3項および第4項記載のエンコーダ。
(5) The encoder according to claims 3 and 4, wherein the coil is wound in series.
(6)前記コイルは波形巻きしてなる特許請求の範囲第
3項および第4項記載のエンコーダ。
(6) The encoder according to claims 3 and 4, wherein the coil is wound in a waveform.
(7)前記コイルは前記リング状多極磁界発生手段と同
心的に巻回してなり、前記磁心はこのリング状多極磁界
発生手段に巻回してなる特許請求の範囲第3項記載のエ
ンコーダ。
(7) The encoder according to claim 3, wherein the coil is wound concentrically with the ring-shaped multipolar magnetic field generating means, and the magnetic core is wound around the ring-shaped multipolar magnetic field generating means.
(8)前記磁心およびコイルを固定子とし、前記リング
状多極磁界発生手段に回動軸を装着して回転子とし、こ
の回転子を前記固定子内側に挿設して回動自在に軸支し
てなる特許請求の範囲第1項記載のエンコーダ。
(8) The magnetic core and the coil are used as a stator, a rotating shaft is attached to the ring-shaped multipolar magnetic field generating means to form a rotor, and this rotor is inserted inside the stator so that the rotor can freely rotate around the shaft. An encoder according to claim 1, which is supported by:
(9)前記リング状多極磁界発生手段を固定子とし、前
記磁心およびコイルに回動軸を装着して回転子とし、こ
の回転子を前記固定子内側に挿設して回動自在に軸支し
てなる特許請求の範囲第1項記載のエンコーダ。
(9) The ring-shaped multipolar magnetic field generating means is used as a stator, a rotating shaft is attached to the magnetic core and the coil to form a rotor, and this rotor is inserted inside the stator so that the rotor can freely rotate around the shaft. An encoder according to claim 1, which is supported by:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5469370A (en) * 1978-07-11 1979-06-04 Akira Matsushita Pulse generator
JPS5895263A (en) * 1981-12-02 1983-06-06 Aisin Seiki Co Ltd Rotary signal generator

Patent Citations (2)

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