【手続補正書】
【提出日】平成23年12月7日(2011.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ出力軸の一端に接続され、該モータ出力軸と同一の軸を中心とした円柱状に延長形成されたスケールと、
前記スケールに対向して固定配置され、前記モータ出力軸の回転方向の回転位置及び直動方向の直動位置を検出する検出器と、
を備え、
前記スケールは、前記軸に沿って、長さが同一で交互に配置された２以上の回転スケール及び２以上の直動スケールを有し、
前記検出器は、
前記回転スケールの長さと同一の間隔で前記軸に沿って配置され、それぞれ前記回転スケールから前記回転位置を検出する２組の回転検出器と、
前記直動スケールの長さと同一の間隔で前記軸に沿って配置され、それぞれ前記直動スケールから前記直動位置を検出する２組の直動検出器と
を有する、回転直動位置検出装置。
【請求項２】
２組の前記回転検出器のそれぞれの組は、
前記回転スケールに対して、位相が９０度ずれた信号を得るための回転Ａ相検出器および回転Ｂ相検出器と、
前記回転Ａ相検出器および前記回転Ｂ相検出器のおのおのの出力信号に対して１８０度位相のずれた信号を出力する回転／Ａ相検出器および回転／Ｂ相検出器と、
を有し、
２組の前記直動検出器のぞれぞれの組は、
前記直動スケールに対して、位相が９０度ずれた信号を得るための直動Ａ相検出器および直動Ｂ相検出器と、
前記直動Ａ相検出器および前記直動Ｂ相検出器のおのおのの出力信号に対して１８０度位相のずれた信号を出力する直動／Ａ相検出器および直動／Ｂ相検出器と、
を有する、請求項１記載の回転直動位置検出装置。
【請求項３】
前記回転検出器および前記直動検出器のＢ相検出器を１つの素子で共用する、請求項２記載の回転直動位置検出装置。
【請求項４】
前記回転検出器および前記直動検出器のＡ相検出器を１つの素子で共用する、請求項２又は３に記載の回転直動位置検出装置。
【請求項５】
前記回転スケールおよび前記直動スケールは、Ｎ極とＳ極が一定間隔で磁化された永久磁石により形成され、
前記回転検出器および前記直動検出器は、磁気式検出器からなる、請求項１〜４のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置。
【請求項６】
前記回転スケールおよび前記直動スケールは、凹凸の形状もしくは滑らかな山谷形状を設けた軟磁性材により形成され、
前記回転検出器および前記直動検出器は、インダクタンス変化を検出するレゾルバ式検出器からなる、請求項１〜４のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置。
【請求項７】
前記回転スケールおよび前記直動スケールは、凹凸の形状もしくは明暗の印刷パターンにより形成され、
前記回転検出器および前記直動検出器は、光学式検出器からなる、請求項１〜４のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置。
【請求項８】
交互に配置された前記回転スケールと前記直動スケールの組み合わせを２組備えている、請求項１〜７のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置を使用して、
１組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ１ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ１／ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ１ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力Ｖθ１／ｂを求め、
２組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ２ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ２／ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ２ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力Ｖθ２／ｂを求め、
これら出力信号から演算により回転方向の回転位置θを求める、回転位置検出方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置を使用して、
１組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ１／ａ、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ１ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ１／ｂを求め、
２組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ２／a、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ２ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ２／ｂを求め、
これら出力信号から演算により直動方向の直動位置Ｚを求める、直動位置検出方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項記載の回転直動位置検出装置を使用して、
１組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ１ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ１／ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ１ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力Ｖθ１／ｂを求め、
２組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ２ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ２／ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ２ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力Ｖθ２／ｂを求め、
これら出力信号から演算により回転方向の回転位置θを求め、
１組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ１／ａ、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ１ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ１／ｂを求め、
２組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ２／a、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ２ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ２／ｂを求め、
これら出力信号から演算により直動方向の直動位置Ｚを求める、回転直動位置検出方法。
【請求項１２】
請求項３記載の回転直動位置検出装置を使用して、
１組目の、前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ１ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ１／ａ、前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ１／ａ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転Ｂ相検出器の出力ＶθＺ１ｂ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転／Ｂ相検出器の出力ＶθＺ１／ｂを求め、
２組目の、前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ２ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ２／ａ、前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ２／a、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転Ｂ相検出器の出力ＶθＺ２ｂ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転／Ｂ相検出器の出力ＶθＺ２／ｂを求め、
これら出力信号から演算により回転方向の回転位置θおよび直動方向の直動位置Ｚを求める、回転直動位置検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明の一観点による回転直動位置検出装置は、モータ出力軸１の一端に設けられ回転位置を検出するための回転スケール６と前記回転スケールの外周固定端に設けられた回転検出器７とモータ出力軸１の直動方向の直動位置を検出するための直動スケール８と前記直動スケールの外周固定端に設けられた直動検出器９を備えた回転直動モータの回転直動位置検出装置において、
前記回転スケール６と前記直動スケール８は円柱状で同じ長さｄを持ち、モータ出力軸の一端に直列に配置され、全体のスケールは前記回転スケール６と前記直動スケール８の組み合わせを複数組直列に備え、前記回転検出器７は前記回転スケール６の長さｄと同じ間隔で２組備え、前記直動検出器９は前記直動スケール８の長さｄと同じ間隔で２組備えたことを特徴とするものである。
また、この回転直動位置検出装置は、前記２組の回転検出器７は、前記回転スケール６に対して、位相が９０度ずれた信号を得るための回転Ａ相検出器７１１，７２１および回転Ｂ相検出器７１２，７２２と、前記回転Ａ相検出器７１１，７２１および前記Ｂ相検出器７１２，７２２のおのおのの出力信号に対して１８０度位相のずれた信号を出力する回転／Ａ相検出器７１３，７２３および回転／Ｂ相検出器７１４，７２４からなり、前記２組の直動検出器９は、前記直動スケール８に対して、位相が９０度ずれた信号を得るための直動Ａ相検出器９１１、９２１および直動Ｂ相検出器９１２，９２２と、前記直動Ａ相検出器９１１，９２１および前記直動Ｂ相検出器９１２．９２２のおのおのの出力信号に対して１８０度位相のずれた信号を出力する直動／Ａ相検出器９１３，９２３および、直動／Ｂ相検出器９１４、９２４を備えてもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、交互に配置された前記回転スケール６と前記直動スケール８の組み合わせを２組備えてもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、前記回転検出器７および前記直動検出器９のＢ相検出器１０１１，１０２１を１つの素子で共用してもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、前記回転検出器７および前記直動検出器９のＡ相検出器を１つの素子で共用してもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、前記回転スケール６と前記直動スケールをＮ極とＳ極が一定間隔で磁化された永久磁石により形成するとともに、前記回転検出器７および前記直動検出器９が磁気式検出器からなってもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、前記回転スケール６と前記直動スケール８を凹凸の形状もしくは滑らかな山谷形状を設けた軟磁性材により形成すると共に、前記回転検出器７および前記直動検出器９がインダクタンス変化を検出するレゾルバ式検出器からなってもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、前記回転スケール６と前記直動スケール８を凹凸の形状もしくは明暗の印刷パターンにより形成するとともに、前記回転検出器７および前記直動検出器９が光学式検出器からなってもよい。
また、この回転直動位置検出装置は、１組目の前記回転検出器のＡ相検出器７１１の出力Ｖθ１ａ、／Ａ相検出器７１３の出力Ｖθ１／ａ、Ｂ相検出器７１２の出力Ｖθ１ｂ、／Ｂ相検出器７１４の出力Ｖθ１／ｂを求め、２組目の前記回転位置検出器のＡ相検出器７２１の出力Ｖθ２ａ、／Ａ相検出器７２３の出力Ｖθ２／ａ、Ｂ相検出器７２２の出力Ｖθ２ｂ、／Ｂ相検出器７２４の出力Ｖθ２／ｂを求め、これら出力信号から演算により回転方向の回転位置θを求めてもよい。
また、本発明の他の観点による回転直動位置検出方法は、上記回転直動位置検出装置を使用して、１組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器９１１の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器９１３の出力ＶＺ１／ａ、直動Ｂ相検出器９１２の出力ＶＺ１ｂ、直動／Ｂ相検出器９１４の出力ＶＺ１／ｂを求め、２組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器９２１の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器９２３の出力ＶＺ２／a、直動Ｂ相検出器９２２の出力ＶＺ２ｂ、直動／Ｂ相検出器９２４の出力ＶＺ２／ｂを求め、これら出力信号から演算により直動方向の直動位置Ｚを求めることを特徴とするものである。
また、本発明の更に他の観点による回転直動位置検出方法は、上記回転直動位置検出装置を使用して、１組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ１ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ１／ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ１ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力をＶθ１／ｂ、を求め、２組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器の出力Ｖθ２ａ、回転／Ａ相検出器の出力Ｖθ２ａ、回転Ｂ相検出器の出力Ｖθ２ｂ、回転／Ｂ相検出器の出力Ｖθ２／ｂを求め、前記出力信号から演算により回転位置θを、次に１組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ１／ａ、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ１ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ１／ｂを求め、２組目の前記直動検出器の直動Ａ相検出器の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器の出力ＶＺ２／a、直動Ｂ相検出器の出力ＶＺ２ｂ、直動／Ｂ相検出器の出力ＶＺ２／ｂを求め、これら出力信号から演算により直動方向の直動位置Ｚを求めることを特徴とするものである。
また、本発明の更に他の観点による回転直動位置検出方法は、上記回転直動位置検出装置を使用して、１組目の、前記回転検出器の回転Ａ相検出器７１１の出力Ｖθ１ａ、回転／Ａ相検出器７１３の出力Ｖθ１／ａ、前記直動検出器の直動Ａ相検出器９１１の出力ＶＺ１ａ、直動／Ａ相検出器９１３の出力ＶＺ１／ａ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転Ｂ相検出器１０１１の出力ＶθＺ１ｂ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転／Ｂ相検出器１０１２の出力ＶθＺ１／ｂを求め、次に２組目の前記回転検出器の回転Ａ相検出器７２１の出力Ｖθ２ａ、回転／Ａ相検出器７２３の出力Ｖθ２／ａ、前記直動検出器の直動Ａ相検出器９２１の出力ＶＺ２a、直動／Ａ相検出器９２３の出力ＶＺ２／a、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転Ｂ相検出器１０２１の出力ＶθＺ２ｂ、前記回転検出器および前記直動検出器で共用の直動回転／Ｂ相検出器１０２２の出力ＶθＺ２／ｂを求め、これら出力信号から演算により回転方向の回転位置θおよび直動方向の直動位置Ｚを求めることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の各観点による回転直動位置検出装置及び回転直動位置検出方法によると、回転スケールと直動スケールを交互に配置しているので、モータ外形を小さくすることでき、さらにモータ出力軸のストロークを長くすることができる。
また、この回転直動位置検出装置及び回転直動位置検出方法によると、回転検出器と直動検出器のＢ相検出器と／Ｂ相検出器もしくはＡ相検出器と／Ａ相検出器を共用するため、回転検出器と直動検出器の検出素子数を減らすことができる。
また、この回転直動位置検出装置及び回転直動位置検出方法によると、検出手段が磁気式やレゾルバであるので、周囲温度が高い用途やオイルミスト雰囲気中でも使用することができる。
また、この回転直動位置検出装置及び回転直動位置検出方法によると、精密に刻まれた目盛を光学式検出手段を用いているので高精度な角度と位置を検出することができる。