(57)【要約】【課題】本発明は、歯車形状体の凹凸部の形状回転させて磁気センサで検出した場合に、その出力波形が正弦波信号とすることにより、高分解能化、取付けの容易化及び耐熱性の容易化を得ることを目的とする。【解決手段】本発明による磁気式エンコーダ用検出歯車は、磁性材料よりなる歯車形状体(1)の凹凸部(3)の形状を、この歯車形状体(1)を回転させて磁気センサ(4)で検出した場合に、その出力波形が正弦波状の曲線からなる正弦波信号とし、理論正弦波により近付いた出力信号を得るようにした構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料よりなり全体形状が円板状をなすと共に、周縁に凹凸部(3)が形成された歯車形状体(1)よりなる磁気式エンコーダ用検出歯車において、
前記凹凸部(3)は、前記歯車形状体(1)を回転させて磁気センサ(4)で検出した場合に、正弦波状の曲線からなる正弦波信号を出力できる形状に形成されていることを特徴とする磁気式エンコーダ用検出歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式エンコーダ用検出歯車に関し、特に、検出歯車である歯車形状体の凹凸部の形状を歯車形状体を回転させて磁気センサで検出した場合に、正弦波状の曲線からなる正弦波信号を出力できる形状とすることにより、センサからのセンサ出力を理論正弦波により近づけ、高分解能化、取付けの容易化及び耐熱性の向上化を得るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の磁気エンコーダとしては、例えば、特許文献１に開示された構成を挙げることができるが、その構成は採用されていた検出歯車である歯車形状体としては、図３及び図４で示される構成であった。
【０００３】
すなわち、図３及び図４で示される磁性材料よりなる円板状の歯車形状体１は、回転軸２を介して回転自在に配設され、この歯車形状体１の周縁には歯車状の凹凸部３が形成されている。
前記凹凸部３の近傍位置には、周知のＭＲ素子型の磁気センサ４が配設され、この凹凸部３は、図４で示されるように、ＪＩＳ規格に規定された形状であるインボリュート歯車が採用されている。
【０００４】
前述の図３で示される構成において、検出歯車である歯車形状体１を回転させ、この回転状態を磁気センサ４で検出し、近似正弦波として出力される。
前記近似正弦波は理論正弦波に近いため、後段の電気回路の電気内挿回路によって高分解能を得ていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の磁気式エンコーダ用検出歯車は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来構成のインボリュート歯車を用いた歯車形状体を用いているため、このインボリュート歯車から得られる近似正弦波は、歯車の歯形形状のインボリュート形に影響を受け、正弦波の歪率は一定レベルまでしか下げることはできなかった。
また、歯車形状体の凹凸部に対抗して配設した磁気センサは、一定の隙間で設定されるが、その隙間の設定誤差によって歪率は変化し、隙間が小さくなればなるほど、歪率は大となる。
従って、この歯車形状体と磁気センサとの組込み時の隙間設定は容易ではなかった。
その結果、高分割内挿をした分割波形の角度誤差は歪率の悪化に合わせて悪化していたため、速度制御においては、その角度誤差が速度リップルとなって現われ、工作機等の高ゲイン制御化に限界があった。
また、前述と逆に、この隙間を大きくすることによって歪率の悪化は軽減されるが、磁気センサ自体の出力信号が２乗カーブで低下するため、Ｓ／Ｎ比が悪化し、工業用の用途としては使用できない状態となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による磁気式エンコーダ用検出歯車は、磁性材料よりなり全体形状が円板状をなすと共に、周縁に凹凸部が形成された歯車形状体よりなる磁気式エンコーダ用検出歯車において、前記凹凸部は、前記歯車形状体を回転させて磁気センサで検出した場合に、正弦波状の曲線からなる正弦波信号を出力できる形状に形成されている構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による磁気式エンコーダ用検出歯車は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、検出歯車である歯車形状体の凹凸部の形状が、歯車形状体を回転させて磁気センサで検出した場合に正弦波状の曲線となる正弦波信号が得られるように形成されているため、磁気センサの出力波形が理論正弦波により近づくことができ、伝記分割内挿の倍率が高くなり、高分解能化が可能となる。
また、前述の効果により、凹凸部と磁気センサとの隙間を従来のように厳しく設定する必要がなくなり、歪率の変化も少なくなり、所要の最終出力波形精度を得ることができる。
また、稼動中における高温下で歯車形状体が熱膨張し、隙間に変化が発生した場合でも、出力波形精度に与える影響は少なく、高精度の出力信号に基づく高いサーボゲインの制御システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、検出歯車である歯車形状体の凹凸部の形状を、歯車形状体を回転させて磁気センサで検出した場合に、正弦波状の曲線からなる正弦波信号を出力できるようにすることにより、センサからのセンサ出力を理論正弦波により近づけ、高分解能化、取付けの容易化及び耐熱性の向上化を得るようにした磁気式エンコーダ用検出歯車を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明による磁気式エンコーダ用検出歯車の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１及び図２において、符号１で示されるものは、磁性材料よりなる円板状の検出歯車としての歯車形状体であり、回転軸２を介して回転自在に配設され、この歯車形状体１の周縁には歯車状をなす凹凸部３が形成されている。
前記凹凸部３の形状は、従来のインボリュート歯車の形状ではなく、図２に特に示されているように、例えば、正弦波形状のホブを用いて歯車加工をすることにより、この歯車形状体１を回転させて磁気センサ４で検出した場合に、その出力波形が正弦波状の曲線からなる正弦波信号となるように構成されており、インボリュート歯車よりは製作が大幅に容易化されている。
【００１１】
図１の歯車形状体１を図３に示す磁気センサ４と組合わせて、この歯車形状体１を回転させることにより、磁気センサ４からの出力波形が、従来のインボリュート歯車を用いた場合よりもさらに理論正弦波に近づくことができ、周知の電気分割内挿の倍率が高くなるため、出力信号に基づく角度及び速度信号の高分解能化を達成することができる。
【００１２】
また、前述のように、さらに理論正弦波に近づくことにより、歯車形状体１と磁気センサ４との間の隙間を従来のように厳しく管理する必要がなくなり、適度な隙間による取付けでも歪率の変化は少なく、所要の最終出力波形精度を得ることができる。
また、稼動中に歯車形状体１の温度が上昇し、熱膨張によって隙間の変化が発生した場合でも、波形精度に与える影響は少なく、高精度の出力信号とサーボゲインの高い制御システムを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、回転式の磁気エンコーダに限らず、リニア式の磁気エンコーダにも適用可である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による磁気式エンコーダ用検出歯車を示す斜視図である。
【図２】図１の要部を示す正面図である。
【図３】従来構成を示す斜視図である。
【図４】図３の要部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    歯車形状体（検出歯車）
２    回転軸
３    凹凸部
４    磁気センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007010504.tif 000005
【図４】
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