檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)。該旋轉(zhuǎn)檢測器能夠提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制造效率。旋轉(zhuǎn)檢測器包括可動部和固定部，該可動部具有：連接部，其以與動力部的旋轉(zhuǎn)部相接觸的方式被固定；輸出軸部，其自連接部向軸向一方延伸；以及被檢測區(qū)域，其由連接部和輸出軸部構(gòu)成，而且形成于連接部和輸出軸部的最大外周面，該固定部被固定在連接部的徑向外側(cè)，用于檢測隨著被檢測區(qū)域的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
【專利說明】檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在伺服電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的領(lǐng)域中，已知為了獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)角等與 旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信息而設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測器（例如，日本特開2006-10436號公報）。該旋轉(zhuǎn)檢測器 包括：可動部，其與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的輸出軸部一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；固定部，其固定在可動部的徑向外 偵牝用于檢測隨著可動部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
[0003] 在以往的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，旋轉(zhuǎn)檢測器的可動部被制作成相對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部獨(dú) 立的構(gòu)件。因而，為了確保旋轉(zhuǎn)檢測器的性能，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的裝配作業(yè)中，需要進(jìn)行使旋轉(zhuǎn) 檢測器的可動部相對于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部精確地定位的作業(yè)。由此，作業(yè)復(fù)雜，難以提高制造 效率。
[0004] 具體而言，將要求高精度的定位的旋轉(zhuǎn)檢測器的被檢測部作為相對于固定于旋轉(zhuǎn) 機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件獨(dú)立的圓環(huán)構(gòu)件而另行制造，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的裝配工序中，進(jìn) 行使該圓環(huán)構(gòu)件嵌入旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件的作業(yè)。
[0005] 在該作業(yè)中，將欲固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件以與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn) 部同心的方式固定于旋轉(zhuǎn)部，接著，將設(shè)有被檢測部的圓環(huán)構(gòu)件以與旋轉(zhuǎn)軸同心的方式固 定于旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件。在該作業(yè)中，需要兩個階段的精確的定心作業(yè)。由此，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)機(jī)械的 裝配工序復(fù)雜化、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制造效率降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高制造效率的旋轉(zhuǎn)檢測器。另 夕卜，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠提高制造效率的包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和旋轉(zhuǎn)檢測器的系 統(tǒng)。
[0007] 在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，涉及一種旋轉(zhuǎn)檢測器，該旋轉(zhuǎn)檢測器用于檢測旋轉(zhuǎn)機(jī) 械的旋轉(zhuǎn)，包括可動部和固定部，該可動部具有：連接部，其以與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部相接觸 的方式被固定；輸出軸部，其自連接部向軸向一方延伸；以及第1被檢測部，其形成于在連 接部和輸出軸部中具有最大外徑的第1外周面，該固定部以與第1外周面分開的方式固定 于第1外周面的徑向外側(cè)，用于檢測隨著第1被檢測部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
[0008] 另外，也可以是，在輸出軸部的軸向一方的端面和位于與該端面相反的一側(cè)的連 接部的軸向另一方的端面形成與輸出軸部的中心和第1外周面的中心同心的孔或突部。
[0009] 也可以是，旋轉(zhuǎn)檢測器還包括環(huán)狀的第2可動部，該第2可動部被制作成相對于可 動部獨(dú)立的構(gòu)件，且被固定于可動部，第2可動部在該第2可動部的第2外周面具有第2被 檢測部。在該情況下，也可以是，第1被檢測部包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于第 1外周面的多個凹部或多個凸部，第2被檢測部包括形成于第2外周面的一個凹部或一個凸 部。固定部用于檢測隨著第1被檢測部和第2被檢測部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
[0010] 另外，作為第2技術(shù)方案，也可以是，上述可動部具有第2被檢測部，該第2被檢測 部以在軸向上與第1被檢測部鄰接的方式與第1被檢測部一體地形成。在該情況下，也可 以是，第1被檢測部包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于第1外周面的多個凹部或多 個凸部，第2被檢測部包括形成于第1外周面的一個凹部或一個凸部。固定部用于檢測隨 著第1被檢測部和第2被檢測部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。另外，也可以是，在第1被檢 測部與第2被檢測部之間形成槽，該槽沿周向在第1外周面的整周延伸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 通過參照附圖對以下的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明，進(jìn)一步明確本發(fā)明的上述或其 他的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0013] 圖2是圖1所示的可動部的立體圖。
[0014] 圖3是圖1所示的可動部的側(cè)視圖。
[0015] 圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可動部的立體圖。
[0016] 圖5是本發(fā)明的又另一實(shí)施方式的可動部的圖，圖5的（a)表不前方立體圖，圖5 的（b)表示后方立體圖。
[0017] 圖6是本發(fā)明的一實(shí)施方式的可動部裝配體的分解立體圖。
[0018] 圖7是圖6所示的可動部裝配體的裝配圖。
[0019] 圖8是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的可動部裝配體的側(cè)視圖。
[0020] 圖9是圖8所示的第2可動部的立體圖。
[0021] 圖10是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的可動部的立體圖。
[0022] 圖11是圖10所示的可動部的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照圖1對本發(fā)明的一實(shí)施 方式的系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。其中，在以下的說明中，將電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸線Oi的軸 心方向作為軸向，將圖1中的紙面左方設(shè)為軸向前方，將紙面右方設(shè)為軸向后方。
[0024] 系統(tǒng)10包括設(shè)置在殼體12內(nèi)部的電動機(jī)11和用于檢測電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 檢測器100。電動機(jī)11為伺服電動機(jī)等電控制的電動機(jī)，固定于在殼體12的內(nèi)部劃定出的 空間13內(nèi)。
[0025] 電動機(jī)11具有用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的動力部14和用于輸出由動力部14產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)部15。動力部14包括定子（未圖示）和設(shè)置為能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（未圖示）。在定 子的表面卷繞有線圈。并且，轉(zhuǎn)子包括磁鐵。
[0026] 在電流自設(shè)置于外部的動力源（未圖示）流過該線圈時，利用定子在旋轉(zhuǎn)軸線 的周圍生成旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子因利用定子生成的旋轉(zhuǎn)磁場而在周向上承受電磁力。結(jié)果，轉(zhuǎn) 子繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0027] 旋轉(zhuǎn)部15機(jī)械連結(jié)于動力部14的轉(zhuǎn)子，與轉(zhuǎn)子成為一體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)部15 以向動力部14的外部伸出的方式能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于動力部14。
[0028] 旋轉(zhuǎn)檢測器100具有：可動部101，其固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15 ;以及固定部 102,其以與可動部101分開的方式固定于可動部101的徑向外側(cè)?？蓜硬?01與旋轉(zhuǎn)部15 成為一體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0029] 接著，參照圖2和圖3,說明本實(shí)施方式的可動部101的結(jié)構(gòu)。可動部101例如由 鐵那樣的強(qiáng)磁性材料制作而成?？蓜硬?01具有：圓柱狀的連接部103,其以與圖1所示的 電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15相接觸的方式被固定；以及圓柱狀的輸出軸部105,其自連接部103 的軸向前方的端面104向軸向前方延伸。連接部103和輸出軸部105配置為彼此同心，具 有共同的中心軸線〇 2。
[0030] 而且，在圖1所示的裝配狀態(tài)下，以可動部101的中心軸線02與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn) 軸線重合的方式將可動部101固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15。輸出軸部105的直徑比連 接部103的直徑小，軸向長度比連接部103的軸向長度長。輸出軸部105為用于將由上述 動力部14產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力輸出到與電動機(jī)11連接的外部設(shè)備（例如，機(jī)器人手臂）的構(gòu)件。
[0031] 在可動部101的具有最大的外徑的部分的外周面形成被檢測區(qū)域107。在本實(shí)施 方式中，可動部101的具有最大的外徑的部分為設(shè)于連接部103的臺階112,被檢測區(qū)域 107形成在該臺階112的外周面上。被檢測區(qū)域107包括與連接部103的端面104鄰接地 形成的第2被檢測部108和與第2被檢測部108的軸向后方鄰接地形成的第1被檢測部 109。
[0032] 在第1被檢測部109,自連接部103的臺階112的外周面向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部11Γ 和外徑與臺階112的外徑相同的凸部111以彼此交替排列的方式形成有多個。第1被檢測 部109的凸部111分別具有相同的周向?qū)挾?，形成為在連接部103的臺階112的整周沿周 向大致等間隔地排列。另一方面，在第2被檢測部108,僅形成有一個外徑與連接部103的 臺階112的外徑相同的凸部110。
[0033] 其中，在本實(shí)施方式中，第2被檢測部108的凸部110以與第1被檢測部109的凸 部111中的一凸部相連續(xù)的方式設(shè)置。即，凸部110和與該凸部110相對應(yīng)的一凸部111 由沿軸向延伸的一個凸部形成。臺階112的中心配置為與中心軸線0 2同心。換言之，凸部 110的外表面各自的曲率中心均與中心軸線〇2 -致。
[0034] 構(gòu)成被檢測區(qū)域107的凸部110和凸部111的軸向?qū)挾?、徑向高度以及臺階112 的曲率半徑這樣的尺寸被精確控制在預(yù)先確定的尺寸公差內(nèi)。特別是，該第1被檢測部109 的凸部111例如在通過使用CNC機(jī)床采用高精度地控制的方法對連接部103的臺階112進(jìn) 行切削加工而進(jìn)行精確的管理控制下形成。
[0035] 在連接部103的端面104以沿周向大致等間隔地排列的方式形成有共計4個安裝 孔113?？蓜硬?01借助穿過安裝孔113螺紋連接于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15的4個螺栓固 定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15。
[0036] 再次參照圖1，固定部102借助殼體12以自設(shè)于可動部101的被檢測區(qū)域107向 徑向外側(cè)分開預(yù)先規(guī)定的距離（例如，0.1mm)的方式被支承。固定部102具有配置在被檢 測區(qū)域107的徑向外側(cè)的磁鐵（未圖示）和配置在被檢測區(qū)域107與磁鐵之間的磁阻元件 (未圖示）。
[0037] 磁阻元件為阻值與元件所放置處的磁場的強(qiáng)度相對應(yīng)地發(fā)生變化的阻抗元件。對 該磁阻元件的兩端子施加偏置電壓，將磁阻元件的電壓作為輸出電壓進(jìn)行檢測。固定部102 通過檢測此時的磁阻元件的輸出電壓的變化來檢測隨著被檢測區(qū)域107的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的 磁場的變化。
[0038] 接著，參照圖1?圖3,更具體地說明本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)檢測器100的動作。在利 用電動機(jī)11的動力部14驅(qū)動旋轉(zhuǎn)部15而使之旋轉(zhuǎn)時，可動部101也同時與旋轉(zhuǎn)部15 - 體地旋轉(zhuǎn)。于是，形成于連接部103的被檢測區(qū)域107也相對于固定部102進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0039] 隨著被檢測區(qū)域107的旋轉(zhuǎn)，第2被檢測部108的凸部110在可動部101旋轉(zhuǎn)一 周的期間內(nèi)通過一次與內(nèi)置于固定部102的第2被檢測部檢測用磁阻元件相當(dāng)?shù)奈恢?。?第2被檢測部108的凸部110通過與第2被檢測部檢測用磁阻元件相當(dāng)?shù)奈恢脮r，第2被 檢測部檢測用磁阻元件附近的磁場變強(qiáng)。
[0040] 固定部102通過檢測磁阻元件的輸出電壓的變化來檢測該磁場的變化，并將該磁 場的變化作為電動機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周生成一次的電信號進(jìn)行輸出。旋轉(zhuǎn)檢測器100將該電信號 作為用于決定旋轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)位置（原點(diǎn)位置）的原點(diǎn)信號（旋轉(zhuǎn)一周的信號）進(jìn)行輸出。
[0041] 同樣地，隨著被檢測區(qū)域107的旋轉(zhuǎn)，第1被檢測部109的凸部111依次通過與內(nèi) 置于固定部102的第1被檢測部檢測用磁阻元件相當(dāng)?shù)奈恢?。固定?02通過檢測磁阻元 件的輸出電壓的變化來檢測因凸部111的通過而產(chǎn)生的第1被檢測部檢測用磁阻元件附近 的磁場的變化。而且，固定部102將該磁場的變化作為電動機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周生成與凸部111 的個數(shù)相當(dāng)?shù)拇螖?shù)的電信號進(jìn)行輸出。
[0042] 旋轉(zhuǎn)檢測器100將對該電信號進(jìn)一步電處理后的信號作為用于檢測電動機(jī)11的 旋轉(zhuǎn)角的角度信號進(jìn)行輸出。根據(jù)像這樣獲取的原點(diǎn)信號和角度信號來獲取電動機(jī)11的 旋轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)位置或者轉(zhuǎn)速等與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信息。
[0043] 采用包括上述的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式，能夠提高系統(tǒng)10的制造效率。關(guān)于此，在以 下進(jìn)行說明。通常，在旋轉(zhuǎn)檢測器100中，為了高精度地檢測電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)，需要相對于 固定部102精確地對用于旋轉(zhuǎn)檢測的被檢測區(qū)域107的位置進(jìn)行定位。
[0044] 具體而言，需要將被檢測區(qū)域107的第1被檢測部109的軸向位置配置為與固定 部102的第1被檢測部檢測用磁阻元件的軸向位置大致一致，將被檢測區(qū)域107的第2被 檢測部108的軸向位置配置為與固定部102的第2被檢測部檢測用磁阻元件的軸向位置大 致一致。在該情況下的容許公差幅度為例如0. 5_左右。另外，需要使被檢測區(qū)域107與 固定部102以在徑向上隔開預(yù)先規(guī)定的間隙的方式彼此相對，該間隙設(shè)定為0. 1_。該間隙 的容許公差幅度為0. 02mm左右。
[0045] 如上述那樣，以往，將要求高精度的定位的旋轉(zhuǎn)檢測器的被檢測部作為與固定于 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件不同的、獨(dú)立的圓環(huán)構(gòu)件而另行制造，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的裝 配工序中，進(jìn)行使該圓環(huán)構(gòu)件嵌入旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件的作業(yè)。結(jié)果，導(dǎo)致包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和旋轉(zhuǎn)檢 測器的系統(tǒng)的裝配工序復(fù)雜化、該系統(tǒng)的制造效率降低。
[0046] 另一方面，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測器100的可動部101具有輸出軸部105 和形成于連接部103的被檢測區(qū)域107,且可動部101直接固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15。 換言之，本實(shí)施方式的可動部101兼具用于檢測電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)的功能和用于向外部設(shè)備 輸出電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)力的功能。
[0047] 采用該結(jié)構(gòu)，例如通過使用CNC機(jī)床采用高精度地控制的方法對連接部103的臺 階112進(jìn)行切削加工，能夠使被檢測區(qū)域107直接形成在固定于動力部14的旋轉(zhuǎn)部15的 旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件（即、可動部101)上。
[0048] 由此，能夠省略以往必需的用于精確地對被檢測區(qū)域107進(jìn)行定位的定心作業(yè)。 結(jié)果，能夠使作業(yè)簡略化，因此能夠提高系統(tǒng)10的制造效率。并且，與對作為獨(dú)立構(gòu)件的被 檢測部進(jìn)行定心相比，更容易提高同心度。
[0049] 另外，以往，需要利用螺栓緊固等將設(shè)有被檢測部的圓環(huán)構(gòu)件相對于固定于電動 機(jī)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件進(jìn)行固定。但是，采用本實(shí)施方式，不需要這樣的螺栓緊固作 業(yè)，并且還能夠減少零件個數(shù)。另外，也不存在因螺栓的松動導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件與被檢測 部之間的晃動等，因此能夠提商可罪性。
[0050] 接著，參照圖4說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可動部201。而且，對與上述的實(shí)施 方式中的構(gòu)件相同的構(gòu)件標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說明。可動部201包括連接部 103和自連接部103的軸向前方的端面104向軸向前方延伸的圓柱狀的輸出軸部205。
[0051] 與圖2所示的實(shí)施方式的輸出軸部105相比，輸出軸部205具有較大的外徑和較 短的軸向長度。在此，在本實(shí)施方式中，沿軸向自輸出軸部205的軸向前方的端面202貫通 到連接部103的軸向后方的端面203的安裝孔204以沿周向大致等間隔地排列的方式形成 有共計4個。可動部201借助穿過安裝孔204螺紋連接于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15的4個螺 栓固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15。
[0052] 接著，參照圖5說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可動部301。圖5所示的可動部301 具有與圖2所示的可動部101相同的簡要結(jié)構(gòu)。具體而言，可動部301具有：圓柱狀的連接 部103,其以與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15相接觸的方式被固定；以及圓柱狀的輸出軸部105,其 自連接部103的軸向前方的端面104向軸向前方延伸。
[0053] 可動部301具有自連接部103的軸向后方側(cè)的端面302向內(nèi)側(cè)凹陷的孔303和自 輸出軸部105的軸向前方側(cè)的端面304向內(nèi)側(cè)凹陷的孔305。上述孔303和孔305配置為 與可動部301的中心軸線0 2同心。即，孔303和孔305的中心與中心軸線02 -致。
[0054] 上述孔303和孔305在形成被檢測區(qū)域107的工序之前被設(shè)置。然后，在連接部 103的臺階112形成被檢測區(qū)域107時，以上述孔303和孔305為基準(zhǔn)，對連接部103的臺 階112進(jìn)行切削加工。由此，能夠提高被檢測區(qū)域107相對于中心軸線0 2的同心度，并且 能夠高精度地形成被檢測區(qū)域107。
[0055] 另外，可動部301也可以具有以自連接部103的端面302貫通到輸出軸部105的 端面304的方式延伸的貫通孔，而代替上述孔303和孔305。另外，可動部301也可以具有 自連接部103的端面302向外側(cè)突出的突部和自輸出軸部105的端面304向外側(cè)突出的突 部。
[0056] 這樣的貫通孔或突部也與上述的孔303和孔305同樣地配置為與可動部301的中 心軸線〇 2同心。在該情況下，上述貫通孔或突部在形成被檢測區(qū)域107的工序中能夠作為 用于提高被檢測區(qū)域107相對于中心軸線0 2的同心度的基準(zhǔn)而使用。
[0057] 接著，參照圖6和圖7說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的可動部裝配體400?？蓜硬垦b配 體400為用于與上述的固定部102 -起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測器的構(gòu)件，固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部 15?？蓜硬垦b配體400包括第1可動部401和第2可動部402。
[0058] 第1可動部401例如由鐵那樣的強(qiáng)磁性材料制作而成。第1可動部401具有：圓柱 狀的連接部403,其以與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15相接觸的方式被固定；圓柱狀的凸起部405， 其自連接部403的軸向前方的端面404向軸向前方延伸；以及圓柱狀的輸出軸部407,其自 凸起部405的軸向前方的端面406向軸向前方延伸。
[0059] 凸起部405的外徑比連接部403的外徑小，軸向長度比連接部403的軸向長度短。 另外，輸出軸部407的外徑比凸起部405的外徑小，軸向長度比連接部403的軸向長度和凸 起部405各自的軸向長度長。輸出軸部407為用于將由動力部14生成的旋轉(zhuǎn)力輸出到與 電動機(jī)11連接的外部設(shè)備（例如，機(jī)器人手臂）的構(gòu)件。
[0060] 連接部403、凸起部405及輸出軸部407配置為彼此同心，具有共同的中心軸線03。 在第1可動部401中具有最大外徑的部分為設(shè)于連接部403的臺階408,在臺階408的外 周面形成有第1被檢測部409。具體而言，第1被檢測部409包括自連接部403的臺階408 的外周面向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部41Γ和外徑與臺階408的外徑相同的多個凸部411。
[0061] 凸部411均具有相同的周向?qū)挾?，形成為在連接部403的臺階408的整周沿周向 大致等間隔地排列。另外，在連接部403的端面404形成有共計4個螺紋孔410。
[0062] 在凸起部405以沿周向大致等間隔地排列的方式形成有共計4個安裝孔113。第 1可動部401借助穿過安裝孔113螺紋連接于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15的4個螺栓而固定于 電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15。
[0063] 另一方面，第2可動部402為具有與第1可動部401共同的中心軸線03的圓環(huán)狀 的環(huán)狀構(gòu)件，與第1可動部401同樣地，例如由鐵那樣的強(qiáng)磁性材料制作而成。第2可動部 402在其外周面412上具有第2被檢測部413。具體而言，第2被檢測部413包括自外周面 412向內(nèi)側(cè)凹陷的一個凹部416。另外，第2可動部402具有共計4個貫通孔（未圖示）。
[0064] 第2可動部402借助穿過上述貫通孔而與連接部403的螺紋孔410螺紋配合的4 個螺栓414固定于第1可動部401。此時，第2可動部402的軸向后方側(cè)的端面417與連接 部403的軸向前方的端面404面接觸，并且第2可動部402的內(nèi)周面415與凸起部405的 外周面419以隔開預(yù)先規(guī)定的間隙的方式彼此相對。
[0065] 在欲將可動部裝配體400固定于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15時，以可動部裝配體400的 中心軸線03與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸線h重合的方式將可動部裝配體400固定于旋轉(zhuǎn)部15。 [0066] 形成于第1可動部401的第1被檢測部409用于獲取上述的角度信號。另一方面， 形成于第2可動部402的第2被檢測部413用于獲取上述的原點(diǎn)信號。
[0067] 如上述那樣，第2被檢測部413包括一個凹部416。因而，在電動機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周的 期間內(nèi)，第2被檢測部檢測用磁阻元件附近的磁場發(fā)生一次變化，配置于第2被檢測部413 的徑向外側(cè)的固定部102輸出與該磁場的變化相對應(yīng)的電信號。像這樣，與利用圖2中的 凸部110生成的電信號同樣地，利用凹部416生成的電信號也能夠用作原點(diǎn)信號。
[0068] 在本實(shí)施方式中，將具有用于獲取原點(diǎn)信號的第2被檢測部413的第2可動部402 制作成相對于第1可動部401獨(dú)立的構(gòu)件。采用本實(shí)施方式，能夠提高旋轉(zhuǎn)檢測器的制造 效率。關(guān)于此，在以下進(jìn)行說明。
[0069] 在此，假設(shè)在第1被檢測部409中沿周向形成有N個凸部411。在該情況下，在電 動機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，固定部102連續(xù)地輸出N次利用第1被檢測部409生成的電信 號。
[0070] 另一方面，在電動機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，固定部102僅輸出一次利用第2被檢 測部413生成的電信號。像這樣，利用第1被檢測部409生成的電信號在臺階408的整周 連續(xù)地生成。
[0071] 因此，在第1被檢測部409的中心與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸不一致（即，偏心）的情 況下，各電信號的周期連續(xù)地變化，結(jié)果，產(chǎn)生檢測誤差。為了抑制這樣的檢測誤差，需要相 對于電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)中心精確地對第1被檢測部409進(jìn)行定位。
[0072] 另一方面，如上述那樣，利用第2被檢測部413生成的電信號每旋轉(zhuǎn)一周僅生成一 次，因此不易受到第2被檢測部413與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)中心之間的偏心的影響。因而，第 2被檢測部413沒有必要如第1被檢測部409那樣相對于固定部102精確地進(jìn)行定位。
[0073] 因此，在本實(shí)施方式中，將要求精確定位的第1被檢測部409直接形成于固定于電 動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)部15的第1可動部401，將對定位容許范圍較大的第2可動部402制作成相 對于第1可動部401獨(dú)立的構(gòu)件，以間隙配合的公差利用螺栓緊固將第2可動部402固定 于第1可動部401。
[0074] 采用本實(shí)施方式，與上述的實(shí)施方式同樣地能夠省略第1被檢測部409的定心作 業(yè)。另外，與第1可動部401相比形狀簡單的第2被檢測部413能夠通過與制造第1可動 部401的工序不同的工序高效地批量生產(chǎn)。
[0075] 而且，像上述那樣，通過利用螺栓緊固那樣的簡單的作業(yè)將批量生產(chǎn)得到的第2 可動部402固定于第1可動部401，能夠裝配可動部裝配體400。由此，能夠提高旋轉(zhuǎn)檢測 器的制造效率。
[0076] 接著，參照圖8和圖9說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可動部裝配體500。可動部 裝配體500包括與圖6所示的實(shí)施方式同樣的第1可動部401和本實(shí)施方式的第2可動部 502。
[0077] 第2可動部502具有：圓柱狀的主體部503,其具有第2被檢測部413 ;以及圓柱狀 的凸起部505,其自主體部503的軸向后方側(cè)的端面504向軸向后方突出。設(shè)于主體部503 的第2被檢測部413與上述實(shí)施方式同樣地包括一個凹部416。
[0078] 凸起部505的外徑比主體部503的外徑小，軸向長度比主體部503的軸向長度短。 另外，第2可動部502具有共計4個貫通孔506。第2可動部502借助穿過上述貫通孔506 并與形成于第1可動部401的螺紋孔410 (圖6)螺紋配合的螺栓414而固定于第1可動部 401。
[0079] 如圖8所示，在將可動部裝配體500裝配后的狀態(tài)下，在第1可動部401的連接部 403的軸向前方的端面404與第2可動部502的主體部503的軸向后方側(cè)的端面504之間 形成槽507。該槽507在可動部裝配體500的整周延伸，具有與第2可動部502的凸起部 505的軸向長度相當(dāng)?shù)妮S向長度。
[0080] 利用該槽507使設(shè)于第1可動部401的第1被檢測部409與設(shè)于第2可動部502 的第2被檢測部413之間彼此分開與第2可動部502的凸起部505的軸向長度相當(dāng)?shù)木嚯x。
[0081] 像這樣，通過使第1被檢測部409與第2被檢測部413彼此分開，能夠?qū)⒗玫? 被檢測部413的凹部416得到的原點(diǎn)信號和利用第1被檢測部409的凸部411得到的角度 信號作為更好地分離的單獨(dú)的信號來高精度地進(jìn)行檢測。
[0082] 接著，參照圖10和圖11說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可動部601?？蓜硬?01與 圖2所示的實(shí)施方式同樣地具有連接部103和輸出軸部105?？蓜硬?01的具有最大外徑 的部分為設(shè)于連接部103的臺階612,被檢測區(qū)域607形成在該臺階612的外周面上。
[0083] 具體而言，被檢測區(qū)域607包括與連接部103的端面104鄰接地形成的第2被檢測 部608和形成在第2被檢測部608的軸向后方的第1被檢測部609。在第1被檢測部609 中，自臺階612的外表面向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部61Γ和外徑與臺階612的外徑相同的凸部611 以彼此交替排列的方式形成有多個。
[0084] 上述凸部611均具有相同的周向?qū)挾?，形成為在連接部103的臺階612的整周沿 周向大致等間隔地排列。另一方面，在第2被檢測部608中，僅形成有一個外徑與臺階612 的外徑相同的凸部610。
[0085] 在此，在本實(shí)施方式中，在第1被檢測部609與第2被檢測部608之間形成有槽 613。該槽613具有預(yù)先確定的軸向?qū)挾?，沿周向在連接部103的臺階612的整周延伸。利 用該槽613使第1被檢測部609的凸部611與第2被檢測部608的凸部610彼此分開與槽 613的軸向?qū)挾认喈?dāng)?shù)木嚯x。
[0086] 像這樣，通過使凸部610和凸部611彼此分開地配置，能夠?qū)⒗玫?被檢測部 608的凸部610得到的原點(diǎn)信號和利用第1被檢測部609的凸部611得到的角度信號作為 更好地分離的單獨(dú)的信號來高精度地進(jìn)行檢測。
[0087] 而且，在上述的實(shí)施方式中，對連接部和輸出軸部為圓柱狀的情況進(jìn)行了說明，但 并不限定于此，例如，也可以為多邊形、橢圓形那樣的形狀。
[0088] 另外，在上述的實(shí)施方式中，對被檢測部包括凹部或凸部的情況進(jìn)行了說明。但 是，并不限定于此，只要能夠隨著被檢測部的旋轉(zhuǎn)使固定部的磁鐵與被檢測部之間的磁場 發(fā)生變化，被檢測部可以為任意方式。例如，被檢測部可以具有沿周向排列的磁鐵，也可以 具有磁性沿周向發(fā)生變化的材料。
[0089] 另外，在上述的實(shí)施方式中，對設(shè)于連接部的臺階為在第1可動部中具有最大外 徑的部分的情況進(jìn)行了說明。但是，并不限定于此，也可以是，旋轉(zhuǎn)軸部為在第1可動部中 具有最大外徑的部分。在該情況下，第1被檢測部也可以形成于旋轉(zhuǎn)軸部的外周面。
[0090] 另外，在上述的實(shí)施方式中，將電動機(jī)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一例進(jìn)行了說明，對本發(fā)明 的旋轉(zhuǎn)檢測器用于檢測電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行了說明。但是，并不限定于此，本發(fā)明的旋 轉(zhuǎn)檢測器能夠檢測例如發(fā)電機(jī)、利用可燃性燃料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的熱機(jī)等廣義的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的 旋轉(zhuǎn)。
[0091] 如以上那樣，采用本發(fā)明，能夠通過高精度地對連接部的外周面進(jìn)行切削加工而 將被檢測部直接形成在固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部的可動部上。由此，能夠省略以往必需的 用于精確地對被檢測部進(jìn)行定位的定心作業(yè)。結(jié)果，能夠使裝配旋轉(zhuǎn)機(jī)械的作業(yè)簡單化，因 此能夠提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制造效率。
[0092] 另外，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測器的可動部具有輸出軸部和被檢測部，因此該可動部兼具用 于檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)的功能和用于向外部設(shè)備輸出旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)力的功能。由此，能 夠減少由在將旋轉(zhuǎn)力向外部設(shè)備傳遞時產(chǎn)生的晃動、間隙所導(dǎo)致的動力傳遞誤差。
[0093] 另外，以往，需要利用螺栓緊固等將設(shè)有被檢測部的圓環(huán)構(gòu)件固定于旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu) 件，該旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件固定于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部，但采用本發(fā)明，則不需要這樣的螺栓緊固作 業(yè)，并且還能夠減少零件個數(shù)。
[0094] 以上，通過發(fā)明的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但上述的實(shí)施方式并不用于限 定權(quán)利要求書中的技術(shù)方案。另外，實(shí)施方式中所說明的特征的所有組合未必是發(fā)明的解 決手段所必需的。此外，能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式添加各種各樣的變更或改進(jìn)，這對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言是顯而易見的。由權(quán)利要求書的記載可知添加了這樣的變更或改進(jìn)的方式也 能夠包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種旋轉(zhuǎn)檢測器（1〇〇)，該旋轉(zhuǎn)檢測器（100)用于檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械（11)的旋轉(zhuǎn)，其特 征在于， 該旋轉(zhuǎn)檢測器（100)包括可動部（101)和固定部（102)， 該可動部（101)具有： 連接部（103)，其以與上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械（11)的旋轉(zhuǎn)部（15)相接觸的方式被固定； 輸出軸部（105)，其自上述連接部（103)向軸向一方延伸；以及 第1被檢測部（109)，其形成于在上述連接部（103)和上述輸出軸部（105)中具有最大 外徑的第1外周面， 該固定部（102)以與上述第1外周面分開的方式固定于上述第1外周面的徑向外側(cè)， 用于檢測隨著上述第1被檢測部（109)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其中， 在上述輸出軸部（105)的軸向一方的端面（304)和位于與該端面（304)相反的一側(cè)的 上述連接部（103)的軸向另一方的端面（302)形成有與上述輸出軸部（105)的中心和上述 第1外周面的中心同心的孔（303和305)或突部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其中， 該旋轉(zhuǎn)檢測器還包括環(huán)狀的第2可動部（402)，該第2可動部（402)被制作成相對于上 述可動部（401)獨(dú)立的構(gòu)件，且被固定于上述可動部（401)， 上述第2可動部（402)在該第2可動部（402)的第2外周面（412)具有第2被檢測部 (413)， 上述第1被檢測部（409)包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于上述第1外周面的 多個凹部（41Γ )或多個凸部（411)， 上述第2被檢測部（413)包括形成于上述第2外周面（412)的一個凹部（416)或一個 凸部， 上述固定部（102)用于檢測隨著上述第1被檢測部（409)和上述第2被檢測部（413) 的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其中， 上述可動部（601)具有第2被檢測部￠08)，該第2被檢測部￠08)以在軸向上與上述 第1被檢測部￠09)鄰接的方式與上述第1被檢測部￠09) -體地形成， 上述第1被檢測部￠09)包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于上述第1外周面的 多個凹部（61Γ )或多個凸部（611)， 上述第2被檢測部（608)包括形成于上述第1外周面的一個凹部或一個凸部（610)， 上述固定部（102)用于檢測隨著上述第1被檢測部￠09)和上述第2被檢測部（608) 的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其中， 在上述第1被檢測部（409、609)與上述第2被檢測部（413、608)之間形成有槽（507、 613)，該槽（507、613)沿周向在上述第1外周面的整周延伸。
6. -種包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械（11)和權(quán)利要求1?5中的任意一項所述的旋轉(zhuǎn)檢測器（100) 的系統(tǒng)（10)。
【文檔編號】G01P3/44GK104215790SQ201410234563
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】仮屋功 申請人:發(fā)那科株式會社