[发明专利]感应检测型旋转编码器

说明书

本申请基于2012年1月25日提交的日本专利申请No.2012-013458、2012年7月27日提交的日本专利申请No.2012-166605以及2012年12月18日提交的日本专利申请No.2012-275315要求优先权，在此包含其所有内容。

技术领域

本发明涉及一种利用设置于转子和定子的布线间的磁通耦合来测量物体的旋转角的感应检测型旋转编码器。

背景技术

旋转编码器具备配置有发送线圈和接收线圈的定子以及配置有能够与这些线圈发生磁通耦合的磁通耦合体的转子(参照US7,385,389)。在将旋转编码器应用于测微器(micrometer)等手动工具的情况下，需要将产生波长不同的信号的多个磁道(发送线圈、接收线圈以及磁通耦合体)汇总来减小其外径。

另外，在感应检测型旋转编码器中，为了测量绝对位置，需要至少两个磁道以上的磁道(参照US7,385,389)。然而，当如US7,385,389所记载的装置那样两个磁道被配置成同心圆状时，感应检测型旋转编码器的外径变大。

发明内容

本发明所涉及的感应检测型旋转编码器的特征在于，具备：定子；转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与上述定子相对；发送线圈，其以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述转子，分别与上述发送线圈、上述第一接收线圈及上述第二接收线圈发生磁通耦合，其中，上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体形成具有在上述转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状的第一磁道，上述第二接收线圈和上述第二磁通耦合体形成具有在上述转子的旋转方向上以与上述第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状的第二磁道，上述第一接收线圈和上述第二接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，上述第一磁通耦合体和上述第二磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成。

另外，本发明所涉及的感应检测型旋转编码器具备：定子；转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与定子相对；第一发送线圈和第二发送线圈，该第一发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成于定子，该第二发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成在第一发送线圈的内周侧；第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成于定子；以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以旋转轴为中心呈环状形成于转子，分别与第一发送线圈、第二发送线圈、第一接收线圈及第二接收线圈发生磁通耦合。第一接收线圈和第一磁通耦合体形成具有在转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状的第一磁道，第二接收线圈和第二磁通耦合体形成具有在转子的旋转方向上以与第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状的第二磁道。另外，第一接收线圈和第二接收线圈在旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，第一磁通耦合体和第二磁通耦合体在旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成。并且，上述的第一磁通耦合体具有以第一间距变化的齿轮状的第一电流路径和将第一电流路径的内周侧进行连接的环状的第二电流路径，第二磁通耦合体具有环状的第三电流路径和外周侧被第三电流路径所连接的以第二间距变化的齿轮状的第四电流路径。

在上述结构中，第一接收线圈和第二接收线圈以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体在旋转轴延伸的方向上层叠形成，因此能够将绝对位置检测型的感应检测型旋转编码器构成为小型。另外，由于将第一发送线圈和第二发送线圈独立地构成，因此能够通过容易的结构实现。并且，由于在第一磁通耦合体和第二磁通耦合体中分别设置有与第一接收线圈和第二接收线圈强烈地发生磁通耦合的电流路径以及几乎不与第一接收线圈和第二接收线圈发生磁通耦合的电流路径，因此能够减少第一磁道与第二磁道之间的串扰，从而能够进行高精确度的测量。

另外，在上述感应检测型旋转编码器中能够具备交替地向第一发送线圈和第二发送线圈供给电流的电流供给单元。由此，能够减少第一磁道与第二磁道之间的串扰。

另外，上述第一接收线圈和第二接收线圈以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体能够如下那样进行层叠。即，第一接收线圈与第一磁通耦合体相对，在第二接收线圈与第二磁通耦合体之间配置有第一接收线圈和第一磁通耦合体。另外，在这种情况下，能够使第一间距短于第二间距。根据这样的结构，由于具有较短的间距的磁道的灵敏度高，因此能够使测量精确度提高。