(57)【要約】【課題】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。【解決手段】固定部材３に対して回転しながら軸方向に移動する可動部材２を有しており、可動部材２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４がらせん状に巻き付けられるとともに、固定部材３に、着磁体４からの磁気情報を検出するセンサ５とセンサ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６とが設けられている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【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。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
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。
【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。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。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。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。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。
【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。
【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。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。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。
【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。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。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。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。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。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【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。
【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。
【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。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。
【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。
【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。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。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。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。
【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。
【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。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。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。
【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。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。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。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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
（１）　　　相対移動情報検出装置
（２）　　　軸部材（可動部材）
（３）　　　外輪部材（固定部材）
（４）　　　着磁体
（５）　　　センサ
（６）　　　コントローラ（処理部）
（１１）　　相対移動情報検出装置
（１２）　　軸部材（固定部材）
（１３）　　外輪部材（可動部材）
（１４）　　着磁体
（１５）　　センサ
（１６）　　コントローラ（処理部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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