專(zhuān)利名稱(chēng)：磁編碼裝置的制作方法
(技術(shù)領(lǐng)域)本發(fā)明涉及磁編碼裝置。
(背景技術(shù))作為使用齒輪方式的磁編碼裝置，過(guò)去有圖6所示的方式的磁編碼裝置。在圖6中，與磁性齒輪81面對(duì)面地配置安裝有偏置磁鐵2的磁傳感器1。磁性齒輪81安裝在電機(jī)8的旋轉(zhuǎn)軸上。下面，說(shuō)明其工作。當(dāng)磁性齒輪81旋轉(zhuǎn)而且齒部靠近傳感器1時(shí)，因從偏置磁鐵2來(lái)的磁通容易通過(guò)齒輪，故加到磁傳感器1上的磁通增加。當(dāng)磁性齒輪旋轉(zhuǎn)而且齒部遠(yuǎn)離傳感器1時(shí)，磁阻增加，加到磁傳感器1上的磁通減少。這樣，利用由磁阻元件構(gòu)成的磁傳感器1檢測(cè)因磁阻變化引起的磁通變化并將其變換成電信號(hào)。進(jìn)而，使用比較器73對(duì)該變化的電信號(hào)進(jìn)行整形，得到方波信號(hào)。因該方式使用了齒輪并利用了磁路磁阻的變化，故將該方式稱(chēng)之為磁阻方式。
作為下一個(gè)現(xiàn)有例，示出圖7所示的構(gòu)成的裝置(特開(kāi)平5-52584)。這是使作為移動(dòng)體的轉(zhuǎn)盤(pán)10與圓盤(pán)狀的屏蔽部件10d以及圓盤(pán)狀的永久磁鐵9成為一體而構(gòu)成的。永久磁鐵9在其軸向進(jìn)行單極磁化，具有在表面背面極性不同的一對(duì)磁極。屏蔽部件10d由軟磁材料形成，在其外邊緣部以規(guī)定的間距呈圓環(huán)狀形成多個(gè)狹縫。由此，在屏蔽部件10d上沿旋轉(zhuǎn)盤(pán)10的旋轉(zhuǎn)方向交替地形成磁阻大的作為磁屏蔽部10c的狹縫和磁阻小的磁通路部10b。因此，在旋轉(zhuǎn)盤(pán)10的外邊緣部上形成使從永久磁鐵9來(lái)的磁通沿旋轉(zhuǎn)盤(pán)10旋轉(zhuǎn)的方向交替地變化的磁極10a。在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)10旋轉(zhuǎn)時(shí)，從磁極10a來(lái)的作用于磁傳感器1的磁通發(fā)生周期性的變化，能夠從磁傳感器1輸出隨磁極10a的排列間距變化的檢測(cè)信號(hào)。
但是，象現(xiàn)有例那樣，對(duì)齒輪方式來(lái)說(shuō)，存在必須在與齒輪相對(duì)的位置上配置磁傳感器從而使徑向尺寸變大的問(wèn)題，此外，從磁傳感器得到的信號(hào)只是一種信號(hào)，當(dāng)要從磁傳感器得到例如原點(diǎn)信號(hào)、極(pole)傳感信號(hào)等信號(hào)時(shí)，必須使用另外的齒輪，或使齒輪變厚來(lái)形成另外的信號(hào)的齒輪，存在制造成本高的問(wèn)題。此外，象現(xiàn)有例2那樣，在使排列磁屏蔽部狹縫的屏蔽部件與永久磁鐵成為一體來(lái)形成旋轉(zhuǎn)盤(pán)的方式中，從永久磁鐵的磁極面積與厚度的關(guān)系方面考慮，存在難以使旋轉(zhuǎn)盤(pán)變薄的問(wèn)題。
(發(fā)明的公開(kāi))本發(fā)明的目的在于提供一種高性能的薄型磁傳感裝置，其中，移動(dòng)盤(pán)作成不使用磁鐵的磁性薄板，在一張旋轉(zhuǎn)盤(pán)上形成多個(gè)狹縫磁道，與各狹縫磁道對(duì)應(yīng)地配置磁傳感器，因此，制造成本低，而且可以檢測(cè)多種信號(hào)。
因此，本發(fā)明是具有由磁性材料形成的、具有在圓盤(pán)的圓周方向上檢測(cè)位置的狹縫的移動(dòng)盤(pán)、經(jīng)上述移動(dòng)盤(pán)和空隙配置的磁傳感器、設(shè)在上述磁傳感器的背面的偏置磁鐵和處理從上述磁傳感器來(lái)的信號(hào)的信號(hào)處理電路的磁編碼裝置，上述移動(dòng)盤(pán)的構(gòu)成包括具有上述位置檢測(cè)用的狹縫的位置檢測(cè)用的狹縫磁道、具有電機(jī)磁極檢測(cè)用的狹縫的檢測(cè)用的狹縫磁道和設(shè)有原點(diǎn)位置檢測(cè)用的狹縫的原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道，在上述狹縫磁道的位置上分別配置具有上述偏置磁鐵的上述磁傳感器。
此外，可將上述磁極檢測(cè)用的狹縫磁道的形狀作成在上述位置檢測(cè)用的狹縫磁道的外徑一側(cè)設(shè)有向外徑方向突出的突出部和空間部，可將上述原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道的形狀作成使其設(shè)在上述位置檢測(cè)用的狹縫磁道的內(nèi)徑一側(cè)。
此外，可以在上述磁極檢測(cè)用磁傳感器和上述偏置磁鐵之間設(shè)置非磁性材料。
此外，可以配置3組6個(gè)檢測(cè)3相電機(jī)的極性的相信號(hào)用和倒相信號(hào)用的上述磁極檢測(cè)用磁傳感器，上述信號(hào)處理電路可以在磁極檢測(cè)用信號(hào)處理電路中設(shè)置差分放大電路，對(duì)上述3組信號(hào)進(jìn)行差分放大。
(附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明)圖1是表示本發(fā)明的磁編碼裝置的外觀的斜視圖。
圖2是表示本發(fā)明的磁編碼裝置的磁極檢測(cè)部的圖，圖2(a)是表示磁傳感器的側(cè)視截面圖，圖2(b)是表示磁極檢測(cè)用的狹縫磁道的局部平面圖。
圖3是本發(fā)明的磁編碼裝置的的輸出波形圖。
圖4是表示本發(fā)明的磁編碼裝置的另一形態(tài)的斜視圖。
圖5是表示本發(fā)明的磁極檢測(cè)用信號(hào)處理電路的電路圖。
圖6是表示現(xiàn)有例的主要部分的構(gòu)成的斜視圖。
圖7是表示另一個(gè)現(xiàn)有例的主要部分的構(gòu)成的斜視圖。
(實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài))下面，根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的磁阻型磁旋轉(zhuǎn)編碼器的外觀的斜視圖。在圖1中，11是位置檢測(cè)用傳感器，13a～13c是檢測(cè)電機(jī)的磁極位置的磁極位置檢測(cè)用傳感器，12是原點(diǎn)檢測(cè)用磁傳感器，21是偏置磁鐵，用來(lái)對(duì)是原點(diǎn)檢測(cè)用磁傳感器12加上磁通，23a～23c是偏置磁鐵，用來(lái)對(duì)是磁傳感器13a～13c加上磁通，5是安裝在移動(dòng)體上由磁性材料形成的移動(dòng)盤(pán)，6是取出磁傳感器的信號(hào)并輸出方波的信號(hào)處理電路。利用刻蝕等方法在移動(dòng)盤(pán)5上形成位置檢測(cè)用的狹縫磁道31、原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道32和磁極檢測(cè)用的狹縫磁道33。當(dāng)移動(dòng)盤(pán)5旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁傳感器的電阻值因有無(wú)狹縫引起的磁通的變化而變化，將該變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。進(jìn)而，利用信號(hào)處理電路8對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行波形整形從而得到方波。這里，各狹縫磁道的配置也可以不用圖1的配置，可以任意選擇。
圖2是表示本發(fā)明的磁編碼裝置的磁極檢測(cè)部的圖，圖2(a)是表示磁傳感器13的側(cè)視截面圖，圖2(b)是表示磁極檢測(cè)用的狹縫磁道33的局部平面圖。圖2中，23a是偏置磁鐵，4是非磁性材料。狹縫磁道33由向外徑方向突出的突出部331和空間部332形成。磁極檢測(cè)用磁傳感器13a在偏置磁鐵23a的磁通的影響下，象圖3所示的信號(hào)輸出例那樣輸出直流偏置電壓，檢測(cè)信號(hào)受到該直流偏置電壓的偏置而被檢測(cè)出來(lái)。為使該直流偏置電壓為某一值，配置非磁性材料4并設(shè)定其厚度。這里，非磁性材料4也可以是電路基板等中使用的環(huán)氧樹(shù)脂。
圖4是表示本發(fā)明的磁極檢測(cè)用磁傳感器13的構(gòu)成的斜視圖。在本實(shí)施形態(tài)中，作為3相6極電機(jī)之用狹縫旋轉(zhuǎn)1圈被分割成每60度一份的6等份。在圖4中，b1～b6是偏置磁鐵，s1～s6是磁傳感器，分別是U相、U*相、V相、V*相、W相、W*相。以U相磁傳感器為基準(zhǔn)，U*相磁傳感器在-60度的位置， U*相磁傳感器在-60度的位置，V*相磁傳感器在+60度的位置，V*相磁傳感器在-20度的位置，W*相磁傳感器在-40度的位置，W*相磁傳感器在+20度的位置，從而能夠得到U*相信號(hào)是U相信號(hào)的倒相信號(hào)、V*相信號(hào)是V相信號(hào)的倒相信號(hào)、W*相信號(hào)是W相信號(hào)的倒相信號(hào)，而且U相、V相、W相信號(hào)間的相位差分別是120度。U相～W*相信號(hào)經(jīng)磁極檢測(cè)用的信號(hào)處理電路7進(jìn)行差分放大后輸入比較器，輸出方波。
下面，說(shuō)明輸出方波的磁極檢測(cè)用信號(hào)處理電路7。圖5是磁極檢測(cè)用信號(hào)處理電路7的電路圖。在圖5中，71是放大電路，72是差分放大電路，73是比較器。U相～W*相信號(hào)由放大電路711～716放大，該各信號(hào)在差分放大器721～723中，使U*相、V*相、W*相信號(hào)倒相后與U相、V相、W相相加，其輸出信號(hào)由比較器73整形成方波，分別輸出U相、V相、W相信號(hào)。這樣，通過(guò)在1張移動(dòng)盤(pán)上形成多個(gè)狹縫磁道，可以形成制造成本低、1張盤(pán)能得到多種信號(hào)的薄型磁編碼器。此外，因與移動(dòng)狹縫面內(nèi)的狹縫磁道面對(duì)面地配置磁傳感器，故可以使其徑向尺寸減小。此外，與磁極的檢測(cè)相關(guān)連地在磁傳感器和偏置磁鐵之間設(shè)置非磁性材料，通過(guò)調(diào)節(jié)非磁性材料的厚度可以得到適當(dāng)?shù)闹绷髌?，所以，能夠得到信?hào)振幅大了直流偏置這部分的檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)而，利用差分放大能夠得到抗溫度變化能力強(qiáng)、抗噪聲能力強(qiáng)的高性能的磁編碼器。
(工業(yè)上利用的可能性)如上所述，本發(fā)明的磁編碼裝置的制造成本低、體積小，適合于能得到的信號(hào)振幅大了直流偏置這部分的檢測(cè)信號(hào)、進(jìn)而利用差分放大能夠?qū)囟茸兓驮肼暥加泻軓?qiáng)的抵抗能力的高性能的磁編碼器。
權(quán)利要求
1.一種磁編碼裝置，是具有由磁性材料形成的有在圓盤(pán)的圓周方向檢測(cè)位置的狹縫的移動(dòng)盤(pán)、經(jīng)上述移動(dòng)盤(pán)和空隙配置的磁傳感器、設(shè)在上述磁傳感器的背面的偏置磁鐵和處理從上述磁傳感器來(lái)的信號(hào)的信號(hào)處理電路的磁編碼裝置，其特征在于上述移動(dòng)盤(pán)包括具有上述位置檢測(cè)用的狹縫的位置檢測(cè)用的狹縫磁道、具有電機(jī)磁極檢測(cè)用的狹縫的磁極檢測(cè)用的狹縫磁道和設(shè)有原點(diǎn)位置檢測(cè)用的狹縫的原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道，在上述各狹縫磁道的位置上配置了具有上述偏置磁鐵的上述磁傳感器。
2.如權(quán)利要求1記載的磁編碼裝置，其特征在于將上述磁極檢測(cè)用的狹縫磁道的形狀作成在上述位置檢測(cè)用的狹縫磁道的外徑一側(cè)設(shè)有向外徑方向突出的突出部和空間部，上述原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道設(shè)在上述位置檢測(cè)用的狹縫磁道的內(nèi)徑一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1記載的磁編碼裝置，其特征在于在上述磁極檢測(cè)用磁傳感器與上述偏置磁鐵之間設(shè)置了非磁性材料。
4.如權(quán)利要求1記載的磁編碼裝置，其特征在于配置3組6個(gè)檢測(cè)3相電機(jī)的極性的相信號(hào)用和倒相信號(hào)用的上述磁極檢測(cè)用磁傳感器，上述信號(hào)處理電路在磁極檢測(cè)用信號(hào)處理電路中設(shè)置了差分放大電路，該放大電路對(duì)上述3組信號(hào)進(jìn)行差分放大。
全文摘要
本發(fā)明的磁編碼裝置的構(gòu)成包括具有檢測(cè)位置的狹縫的移動(dòng)盤(pán)5、經(jīng)移動(dòng)盤(pán)和空隙配置的磁傳感器1、設(shè)在上述磁傳感器的背面的偏置磁鐵2和處理從上述磁傳感器來(lái)的信號(hào)的信號(hào)處理電路6,移動(dòng)盤(pán)包括具有位置檢測(cè)用的狹縫的位置檢測(cè)用的狹縫磁道31、具有電機(jī)磁極檢測(cè)用的狹縫磁道33和設(shè)有原點(diǎn)位置檢測(cè)用的狹縫的原點(diǎn)檢測(cè)用的狹縫磁道32,在狹縫磁道的位置上分別配置了具有偏置磁鐵的磁傳感器。
文檔編號(hào)H02K11/00GK1260871SQ98806128
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月16日
發(fā)明者有永雄司, 鈴木嚆二, 村上智 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)