專利名稱：磁性編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如使用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)、汽車的方向盤的位置檢測(cè)或者無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的控制中的小型磁性編碼器。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的磁性編碼器，例如有設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)中的編碼器。其包括磁鐵，安裝在設(shè)置于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子磁軛支架外周面；第1軌道，安裝在磁鐵的外周面；第2軌道，設(shè)置在與該第1軌道正交的端面上；多極充磁部，設(shè)置在第1軌道上；單極充磁部，設(shè)置在第2軌道上；2個(gè)磁檢測(cè)元件，以分別與多極充磁部以及單極充磁部對(duì)置的方式設(shè)置；以及電路基板，安裝有用于處理該2個(gè)磁檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的電路部件(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開2004-144497公報(bào)(第6頁(yè)-第7頁(yè)，圖1)雖然上述的專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)有效利用了磁鐵的圓周面和與其正交的端面，并將磁性編碼器的軸向的厚度作薄了，但是，在謀求小型化上存在限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種尺寸小、即使在空間狹小的場(chǎng)所也可設(shè)置的小型高分辨力(例如10bit)磁性編碼器。
本發(fā)明的磁性編碼器具有磁鐵，固著在軸的頂端；運(yùn)算處理部，具有霍爾元件，該霍爾元件檢測(cè)伴隨該磁鐵的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)變化，基于該霍爾元件的檢測(cè)來對(duì)軸的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行運(yùn)算，并且，基于該旋轉(zhuǎn)角信息生成多個(gè)信號(hào)；以及多個(gè)電路部，將由運(yùn)算處理部生成的多個(gè)信號(hào)分別輸出到外部，其中該編碼器將具有軸的磁鐵以及運(yùn)算處理部配備為編碼器主體部，將引線電纜連接到該編碼器主體部上，進(jìn)而在引線電纜上配備中轉(zhuǎn)部，該中轉(zhuǎn)部具有多個(gè)電路部和對(duì)編碼器主體部進(jìn)行電源供給的電源電路部。
在本發(fā)明中，由于將具有軸的磁鐵以及運(yùn)算處理部配備為編碼器主體部，在連接于該編碼器主體部上的引線電纜上配備具有多個(gè)電路部和電源電路部的中轉(zhuǎn)部，所以，可使編碼器主體部的形狀更小，具有即使在空間狹小的場(chǎng)所也可設(shè)置的效果。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的磁性編碼器的外觀圖。
圖2是表示磁性編碼器的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的磁性編碼器的外觀圖，圖2是表示磁性編碼器的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
本實(shí)施方式的磁性編碼器包括編碼器主體部10、連接到編碼器主體部10上的引線電纜20、一端與該引線電纜20相連接的中轉(zhuǎn)部30、以及連接到該中轉(zhuǎn)部30的另一端上的引線電纜21。該引線電纜21連接到未圖示的控制器上。
如圖2所示，編碼器主體部10配備軸11；磁鐵12，安裝在軸11的頂端部，具有例如12kGs的磁通密度；以及IC芯片14(運(yùn)算處理部)，安裝有霍爾元件13，該霍爾元件13檢測(cè)伴隨磁鐵12的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)變化。該IC芯片14雖然未圖示但是安裝在基板上，編碼器主體部10本身被磁性材質(zhì)的罩15覆蓋。通過該罩15屏蔽來自外部的磁場(chǎng)的影響。
所述霍爾元件13以IC芯片14的中心為軸以90度為間隔配置在其四周。IC芯片14基于來自霍爾元件13的信號(hào)來對(duì)軸11的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行運(yùn)算，并且，以PWM信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)(串行通信用)的形式輸出其絕對(duì)數(shù)據(jù)(absolute data)(旋轉(zhuǎn)角信息)，同時(shí)，生成增量信號(hào)。作為該增量信號(hào)，有A相·B相信號(hào)、無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的換向信號(hào)(U相·V相·W相信號(hào))等，通過信號(hào)模式設(shè)定來進(jìn)行這些信號(hào)的切換。
中轉(zhuǎn)部30構(gòu)成為在基板(未圖示)上安裝電源電路部31、低通濾波器部32、通信接口部33和輸出電路34，并由罩35覆蓋。電源電路部31將來自控制器的電源5V恒壓化，并提供給編碼器主體部10。低通濾波器部32將PWM信號(hào)變換為模擬信號(hào)。在中轉(zhuǎn)部30中未設(shè)置該低通濾波器部32的情況下，PWM信號(hào)被傳送給控制器。通信接口部33在從控制器接收到旋轉(zhuǎn)角的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，將該情況通知給IC芯片14，當(dāng)根據(jù)該通知接收了來自IC芯片14的數(shù)字信號(hào)(絕對(duì))時(shí)，就將該信號(hào)轉(zhuǎn)送(串行)給控制器。輸出電路34將來自IC芯片14的增量信號(hào)輸出給控制器。
這樣，由于配備具有軸11的磁鐵12以及IC芯片14來作為編碼器主體部10，在連接到該編碼器主體部10上的引線電纜20和與控制器相連接的引線電纜21之間，設(shè)置具有電源電路部31、低通濾波器32、通信接口部33以及輸出電路34的中轉(zhuǎn)部30，所以，可提供外形尺寸為15mm×15mm×22mm的編碼器主體部10，因此，具有即使在空間狹小的場(chǎng)所也可設(shè)置的效果。
權(quán)利要求
1.一種磁性編碼器，具有磁鐵，固著在軸的頂端；運(yùn)算處理部，具有霍爾元件，該霍爾元件檢測(cè)伴隨該磁鐵的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)變化，基于該霍爾元件的檢測(cè)來對(duì)軸的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行運(yùn)算，并且，基于該旋轉(zhuǎn)角信息生成多個(gè)信號(hào)；以及多個(gè)電路部，將由該運(yùn)算處理部生成的多個(gè)信號(hào)分別輸出到外部，其中該編碼器將具有軸的磁鐵以及運(yùn)算處理部配備為編碼器主體部，將引線電纜連接到該編碼器主體部上，進(jìn)而在所述引線電纜上配備中轉(zhuǎn)部，該中轉(zhuǎn)部具有所述多個(gè)電路部和對(duì)所述編碼器主體部進(jìn)行電源供給的電源電路部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在空間狹小的場(chǎng)所也可設(shè)置的小型高分辨力(例如10bit)磁性編碼器。本發(fā)明的磁性編碼器具有磁鐵(12)，固著在軸(11)的頂端；IC芯片(14)，具有檢測(cè)伴隨磁鐵(12)的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)變化的霍爾元件(13)，基于該霍爾元件(13)的檢測(cè)來對(duì)軸(11)的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行運(yùn)算，并且，基于該旋轉(zhuǎn)角信息生成多個(gè)信號(hào)；以及多個(gè)電路部，將由IC芯片(14)生成的多個(gè)信號(hào)分別輸出到外部，其中，該編碼器將具有軸(11)的磁鐵(12)以及IC芯片(14)配備為編碼器主體部(10)，將引線電纜(20)連接到該編碼器主體部(10)上，進(jìn)而在引線電纜(20、21)上配備中轉(zhuǎn)部(30)，該中轉(zhuǎn)部(30)具有多個(gè)電路部(32～34)和對(duì)編碼器主體部(10)進(jìn)行電源供給的電源電路部(31)。
文檔編號(hào)G01D5/244GK1963397SQ20061006767
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者橋本克博, 梁川敏, 浦崎雄三 申請(qǐng)人:光洋電子工業(yè)株式會(huì)社