專(zhuān)利名稱：無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼
O
背景技術(shù)：
以往，公知有對(duì)主旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器， 其具備與多個(gè)從旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)而對(duì)從旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)絕對(duì)位置檢測(cè)器，其 中所述從旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)與主旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。例如，在日本特開(kāi)昭61-4918號(hào)公報(bào)(專(zhuān) 利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)有使用通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)對(duì)旋轉(zhuǎn)體的多圈的絕對(duì)位 置進(jìn)行檢測(cè)的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器。另外，在日本特許第3704462號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中公開(kāi)有根據(jù)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連 結(jié)的四個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器的位置關(guān)系來(lái)對(duì)包括多轉(zhuǎn)的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)的無(wú)電池絕對(duì)位 置檢測(cè)用編碼器。在該以往的編碼器中，通過(guò)齒輪的組合，能夠覆蓋向外部輸出所需要的區(qū) 域范圍，從而使能夠檢測(cè)的范圍變寬。通過(guò)相鄰的齒輪的齒數(shù)存在質(zhì)數(shù)的關(guān)系，能夠有效地 算出旋轉(zhuǎn)次數(shù)。并且，將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器使用于一圈內(nèi)的區(qū)域判斷和旋轉(zhuǎn)次數(shù)判斷這兩方 的用途。另外，齒輪的嚙合是在將多個(gè)齒輪配置在兩個(gè)平面內(nèi)的嚙合，但是為了扁平地構(gòu) 成，在大徑的旋轉(zhuǎn)變壓器的內(nèi)周面配置齒輪。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭61-4918號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特許第3704462號(hào)公報(bào)無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器即使在電源被切斷的情況下，構(gòu)成齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè) 齒輪的位置關(guān)系也保持與被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置相關(guān)的絕對(duì)位置信息。因此不需要本來(lái) 用于保持絕對(duì)位置信息的電池。當(dāng)使用無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器時(shí)，在切斷電源后由 于某些理由將外力施加在被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸上而使被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的情況下，齒輪機(jī)構(gòu)也運(yùn) 動(dòng)。之后，當(dāng)接入電源時(shí)，輸出由于外力而運(yùn)動(dòng)后的絕對(duì)位置信息。此時(shí)，在絕對(duì)位置檢測(cè) 器(例如旋轉(zhuǎn)變壓器)暫時(shí)產(chǎn)生斷線、誤動(dòng)作、機(jī)械地?fù)p傷等無(wú)法得到正確的檢測(cè)信號(hào)的情 況下，產(chǎn)生算出錯(cuò)誤的絕度位置，且安裝編碼器的裝置進(jìn)行預(yù)想外的運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。然而，以 往不能夠自己判定這樣的問(wèn)題的發(fā)生。另外，即使在例如算出的絕對(duì)位置正確的情況下，也不能檢測(cè)出例如由于維護(hù)作 業(yè)等的外力作用而使得被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)到預(yù)先確定的范圍外的情況，因此，在裝置的動(dòng) 作時(shí)可能關(guān)聯(lián)到產(chǎn)生預(yù)想外的運(yùn)動(dòng)。并且，為了通過(guò)齒輪的組合將能夠檢測(cè)的絕對(duì)位置范圍取得較大，需要將齒輪的 齒數(shù)取得較大，伴隨于此，使用的絕對(duì)位置檢測(cè)器(例如旋轉(zhuǎn)變壓器)的誤差允許值也變 小。因此，在以往的結(jié)構(gòu)中，為了確保絕對(duì)位置檢測(cè)器(例如旋轉(zhuǎn)變壓器)的精度，存在制 造成本變高的問(wèn)題。尤其是在上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的結(jié)構(gòu)中，由于最初的第一級(jí)的絕對(duì) 位置檢測(cè)器(旋轉(zhuǎn)變壓器)RSl使用于一圈內(nèi)的區(qū)域判斷和旋轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷這兩方的用途， 因此尤其要求精度。
另外，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的結(jié)構(gòu)所示，齒輪進(jìn)入大徑的旋轉(zhuǎn)變壓器中的結(jié)構(gòu)中 使編碼器尺寸變小時(shí)，變得難以制造。另外，將齒輪機(jī)構(gòu)適用于小徑的編碼器時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓 器檢測(cè)部與齒輪機(jī)構(gòu)沿縱向堆積，軸線方向的小型化困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其在電源接入時(shí)判定 從無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器輸出的絕對(duì)位置信息的準(zhǔn)確性，在準(zhǔn)確性存在問(wèn)題時(shí)，能 夠輸出警報(bào)信號(hào)。本發(fā)明以無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器為改良的對(duì)象，該無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用 編碼器通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器而構(gòu)成，對(duì)被檢測(cè)旋轉(zhuǎn) 軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)。作為在本發(fā)明中使用的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器，能夠使用磁阻旋 轉(zhuǎn)變壓器和光學(xué)式絕對(duì)位置檢測(cè)器。本發(fā)明的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器具備絕對(duì)位置 運(yùn)算部、絕對(duì)位置存儲(chǔ)部以及判定部。絕對(duì)位置運(yùn)算部基于從多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器 輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，運(yùn)算被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的包括旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位置。并且，絕對(duì)位置存 儲(chǔ)部具備非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器在電源切斷時(shí)存儲(chǔ)從絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的 電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置。此外，向非易失性存儲(chǔ)器的讀入僅通過(guò)電源切斷時(shí)設(shè)置在電路基 板上的電容器中積蓄的電荷進(jìn)行，因此優(yōu)選非易失性存儲(chǔ)器的讀入時(shí)間盡量快。通過(guò)使用 讀入時(shí)間快的非易失性存儲(chǔ)器，不需要用于確保讀入所需要的電荷的大容量的電容器。并 且，判定部在電源接入時(shí)對(duì)從絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的絕對(duì)位置和存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中 的所述電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置進(jìn)行比較，在兩者的差比預(yù)先確定的值大時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)。 即，判定部在電源接入時(shí)判定從無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器輸出的絕對(duì)位置信息的準(zhǔn)確 性，在準(zhǔn)確性低時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)。通過(guò)輸出的警報(bào)信號(hào)進(jìn)行的后處理為任意。例如，作為后 處理，認(rèn)為有從警報(bào)器產(chǎn)生警報(bào)、通過(guò)警報(bào)信號(hào)停止從絕對(duì)位置運(yùn)算部的絕對(duì)位置的輸出、 通過(guò)警報(bào)信號(hào)停止安裝有編碼器的裝置的起動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，在電壓切斷后由于外力而使被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)到預(yù)先確定的范圍 外，或因絕對(duì)位置檢測(cè)器產(chǎn)生故障而發(fā)生電源接入時(shí)輸出的絕對(duì)位置與電源切斷前的絕對(duì) 位置不同的情況時(shí)，從判定部輸出警報(bào)信號(hào)。其結(jié)果是，若基于警報(bào)信號(hào)而產(chǎn)生警報(bào)，或使 安裝有編碼器的裝置不起動(dòng)，則能夠阻止裝置發(fā)生設(shè)想外的運(yùn)動(dòng)。另外，可以在絕對(duì)位置存儲(chǔ)部設(shè)置計(jì)數(shù)器部，該計(jì)數(shù)器部保存超過(guò)由齒輪機(jī)構(gòu)中 包括的齒輪大的齒數(shù)的組合而能夠算出的絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)。此外，優(yōu)選 該計(jì)數(shù)器部包括保存上述的次數(shù)的信息的非易失性存儲(chǔ)器。絕對(duì)位置運(yùn)算部可以構(gòu)成為， 在將這樣的計(jì)數(shù)器部設(shè)置在絕對(duì)位置存儲(chǔ)部時(shí)，根據(jù)超過(guò)絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次 數(shù)和基于多個(gè)檢測(cè)信號(hào)而運(yùn)算出的絕對(duì)位置，運(yùn)算當(dāng)前的絕對(duì)位置。若這樣，則能夠消除絕 對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限。另外，即使通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)確定的檢測(cè)范圍小，也能夠使絕對(duì)位置 的檢測(cè)區(qū)域無(wú)限。另外，若將構(gòu)成齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪配置在同一平面，則齒輪機(jī)構(gòu)的小型化和編 碼器的小型化變得容易。另外，能夠使編碼器的尺寸中的被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向的尺寸變小。多臺(tái)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器中具有與被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)軸的一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式
5絕對(duì)位置檢測(cè)器配置在齒輪機(jī)構(gòu)的一側(cè)。并且，在該一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸 上固定齒輪機(jī)構(gòu)中包括的一個(gè)齒輪。并且，剩余的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器配置在齒輪機(jī)構(gòu) 的另一側(cè)。并且，剩余的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的各自固定于旋轉(zhuǎn)軸的齒輪配置在所述一 個(gè)齒輪的周?chē)?。若這樣，則能夠使編碼器小型化。尤其是檢測(cè)范圍無(wú)限的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器可以至少具備絕對(duì)位置運(yùn) 算部和包含計(jì)數(shù)器部的絕對(duì)位置存儲(chǔ)部。


圖1是簡(jiǎn)要示出本發(fā)明的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的 圖。圖2是將本實(shí)施方式的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的一部分形成為剖面而示 出的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的實(shí)施方式。 圖1為了簡(jiǎn)要表示本發(fā)明的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，將表示齒 輪機(jī)構(gòu)GM的圖和表示執(zhí)行運(yùn)算所需要的要素的框圖合在一起表示。另外，圖2是將本實(shí)施 方式的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器的一部分形成為剖面而示出的局部剖視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)GM連結(jié)分 別具有旋轉(zhuǎn)軸SO至S3的四個(gè)作為旋轉(zhuǎn)型絕對(duì)位置檢測(cè)器使用的磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至 RS3而構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸SO與未圖示的例如電動(dòng)機(jī)的輸出軸(被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸)連接。在圖2中 僅圖示兩個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSO及RS3。并且，在圖1中通過(guò)框圖示出四個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器 RSO至RS3。將四根旋轉(zhuǎn)軸SO至S3連結(jié)的齒輪機(jī)構(gòu)GM，構(gòu)成為與四根旋轉(zhuǎn)軸SO至S3分別 連結(jié)的平齒輪GO至G3在同一平面內(nèi)嚙合而旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，齒輪GO與齒輪Gl的 齒數(shù)相等，將磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSl作為一圈內(nèi)的區(qū)域判斷用使用。用于判斷旋轉(zhuǎn)次數(shù)的齒 輪為磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RS2的齒輪G2和磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RS3的齒輪G3這兩個(gè)。具體地說(shuō)， 使齒輪GO及Gl的齒數(shù)為28齒，使齒輪G2的齒數(shù)為27齒，使齒輪G3的齒數(shù)為29齒。在圖1及圖2中，標(biāo)注符號(hào)1的構(gòu)件是收納齒輪機(jī)構(gòu)GM、磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSO的轉(zhuǎn) 子部10及定子部20的齒輪箱。另外，如圖2所示，在齒輪箱1上固定有箱主體2，該箱主體 2中收納有用于將三個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSl至RS3的旋轉(zhuǎn)軸Sl至S3支承為能夠旋轉(zhuǎn)的軸 承B、三個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSl至RS3的轉(zhuǎn)子部13、以及定子部23。并且，在箱主體2內(nèi)的 與齒輪箱1相反側(cè)的空間內(nèi)收納有電路基板3。在電路基板3上安裝有圖1所示的運(yùn)算電 路。從電路基板3延伸出的多個(gè)端子5從箱主體2的端板4向外側(cè)延伸出。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，將四臺(tái)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3中具有與被檢測(cè) 旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸SO的磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RS0，配置在齒輪機(jī)構(gòu)GM的一側(cè)。并且，將剩余的三 臺(tái)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSl至RS3配置在齒輪機(jī)構(gòu)GM的另一側(cè)。并且，由于在中心的齒輪GO 的周?chē)渲闷渌凝X輪Gl至G3，因此能夠使編碼器整體形狀變得小型。如圖1所示，安裝在電路基板3上的運(yùn)算電路具備絕對(duì)位置運(yùn)算部6、絕對(duì)位置存 儲(chǔ)部7、判定部8、電源監(jiān)視部9。絕對(duì)位置運(yùn)算部6基于從四個(gè)磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3分別輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，運(yùn)算作為被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸SO的包括旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位 置。此外，對(duì)于絕對(duì)位置的運(yùn)算，由于在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中詳細(xì)地記載了基本的考慮方法，因此 在此省略說(shuō)明。絕對(duì)位置存儲(chǔ)部7在內(nèi)部具備非易失性存儲(chǔ)器7A作為存儲(chǔ)元件，其中非易失性存 儲(chǔ)器7A在電源切斷時(shí)存儲(chǔ)從絕對(duì)位置運(yùn)算部6輸出的電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置。此外，由于 向非易失性存儲(chǔ)器7A的讀入僅通過(guò)電源切斷時(shí)設(shè)置在電路基板3上的電容器中積蓄的電 荷進(jìn)行，因此優(yōu)選非易失性存儲(chǔ)器7A的讀入時(shí)間盡量快。通過(guò)使用讀入時(shí)間快的非易失性 存儲(chǔ)器7A，能夠不需要用于確保讀入所需要的電荷的大容量的電容器。在此，作為具體的非 易失性存儲(chǔ)器7A，例如可以使用由瑞創(chuàng)(，Λ卜口 > )出售的那樣以一次的讀入存取時(shí)間 在30ns以內(nèi)的高速動(dòng)作，且重寫(xiě)次數(shù)沒(méi)有限制的非易失性存儲(chǔ)器。以下，詳細(xì)敘述向非易 失性存儲(chǔ)器7A的讀入的具體的結(jié)構(gòu)。向電路基板3上的回路的供給電源電壓為5V，向非易 失性存儲(chǔ)器7A的讀入以3. 3V進(jìn)行。電源監(jiān)視部9具備對(duì)5V的電源電壓的切斷進(jìn)行檢測(cè)的 電源監(jiān)視元件。在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)電源電壓降低到4. 2V時(shí)，電源監(jiān)視部9認(rèn)知為 電源被切斷，絕對(duì)位置存儲(chǔ)部7中包括的未圖示的讀入回路進(jìn)入向非易失性存儲(chǔ)器7A的讀 入動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，為了電源線的穩(wěn)定，僅通過(guò)在電路基板3上具備的鉭電容器和陶 瓷電容器中積蓄的電荷進(jìn)行向非易失性存儲(chǔ)器7A的讀入。在本實(shí)施方式的情況下，能夠?qū)?驗(yàn)性地確認(rèn)電源電壓從4. 2V降低到3. 3V的時(shí)間在3ms以上的情況。并且，即使在向非易 失性存儲(chǔ)器7A中需要讀入8代碼量的信息的情況下，全部數(shù)據(jù)讀入所需的時(shí)間也在40 μ s 以內(nèi)。因此，為了讀入，能夠確保充分的儲(chǔ)備量。通過(guò)使用這樣能夠在高速下進(jìn)行讀入的非 易失性存儲(chǔ)器，不需要裝備容量大的鋁電解電容器等，就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的向非易失性存儲(chǔ) 器的讀入。在電源監(jiān)視部9檢測(cè)出向編碼器的電源接入時(shí)，判定部8對(duì)從絕對(duì)位置運(yùn)算部6 輸出的絕對(duì)位置和存儲(chǔ)到絕對(duì)位置存儲(chǔ)部7內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器7Α中的電源切斷時(shí)的絕 對(duì)位置進(jìn)行比較，在兩者的差比預(yù)先確定的值大時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)。這是由于，在電源切斷 中由于來(lái)自外部的力而使得旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的情況下，在電源切斷時(shí)保存在非易失性存儲(chǔ)器7Α 的絕對(duì)位置與當(dāng)前位置之間存在差異的緣故。電源監(jiān)視部9在檢測(cè)出電源接入時(shí)，只要根 據(jù)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)GM結(jié)合的四臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3輸出的檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系算出的當(dāng)前 的絕對(duì)位置與保存在非易失性存儲(chǔ)器7Α中的過(guò)去的絕對(duì)位置的差在一定的允許值內(nèi)，則 采用根據(jù)四臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3的檢測(cè)信號(hào)算出的絕對(duì)位置。并且，在絕對(duì)位置的差 超過(guò)預(yù)先設(shè)定的允許旋轉(zhuǎn)次數(shù)差的情況下，在電源切斷中通過(guò)外力使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)到通常不 會(huì)存在的區(qū)域，或者判定部8判定為四臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3中哪一個(gè)發(fā)生故障，從而產(chǎn) 生警報(bào)。在此，產(chǎn)生警報(bào)的允許旋轉(zhuǎn)次數(shù)差的確定方法由于對(duì)每個(gè)安裝編碼器的裝置不同， 因此對(duì)每個(gè)使用編碼器的裝置適當(dāng)設(shè)定允許旋轉(zhuǎn)次數(shù)差。此外，通過(guò)從編碼器輸出的警報(bào)信號(hào)進(jìn)行的后處理為任意。例如，作為后處理，可 以考慮有從警報(bào)器產(chǎn)生警報(bào)、通過(guò)警報(bào)信號(hào)停止從絕對(duì)位置運(yùn)算部6的絕對(duì)位置的輸出、 通過(guò)警報(bào)信號(hào)停止安裝有編碼器的裝置的起動(dòng)。根據(jù)本實(shí)施方式，在電壓切斷時(shí)由于外力而被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，或因磁阻旋轉(zhuǎn)變 壓器(1J，夕夕> ^ ^產(chǎn)生故障而發(fā)生電源接入時(shí)輸出的絕對(duì)位置與電源切斷前 的絕對(duì)位置不同的情況時(shí)，由于從判定部8輸出警報(bào)信號(hào)，因此基于警報(bào)信號(hào)，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚軌蜃柚拱惭b有編碼器的裝置產(chǎn)生設(shè)想外的運(yùn)動(dòng)。另外，在本實(shí)施方式中，絕對(duì)位置存儲(chǔ)部7具備計(jì)數(shù)器部7B，該計(jì)數(shù)器部7B保存超 過(guò)由齒輪機(jī)構(gòu)GM中包括的齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的 次數(shù)。此外，該計(jì)數(shù)器部7B包含對(duì)上述的次數(shù)的信息進(jìn)行保存的非易失性存儲(chǔ)器而構(gòu)成。 此外，作為計(jì)數(shù)器部7B中使用的非易失性存儲(chǔ)器，在本實(shí)施方式中，利用上述的非易失性 存儲(chǔ)器7A。本實(shí)施方式的絕對(duì)位置運(yùn)算部6構(gòu)成為，根據(jù)運(yùn)算出的絕對(duì)位置超過(guò)絕對(duì)位置 的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)和基于來(lái)自四臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器RSO至RS3的檢測(cè)信號(hào)而運(yùn)算出的絕 對(duì)位置，運(yùn)算當(dāng)前的絕對(duì)位置。若這樣，則能夠消除絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限。即使通過(guò) 齒輪機(jī)構(gòu)GM確定的檢測(cè)范圍小，也能夠使絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域無(wú)限。在本實(shí)施方式中，將構(gòu)成齒輪機(jī)構(gòu)GM的四片齒輪配置在同一平面內(nèi)，但是在適用 本發(fā)明時(shí)，齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及所使用的旋轉(zhuǎn)變壓器的臺(tái)數(shù)為任意。另外，多臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器的 配置結(jié)構(gòu)也不局限于本實(shí)施方式，當(dāng)然也可以采用其它的配置結(jié)構(gòu)。另外，在本實(shí)施方式中，在絕對(duì)位置存儲(chǔ)部7中設(shè)置有計(jì)數(shù)器部7B，該計(jì)數(shù)器部7B 對(duì)超過(guò)由齒輪機(jī)構(gòu)GM中包括的齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上 限的次數(shù)進(jìn)行保存，但是在檢測(cè)的絕對(duì)位置有限的情況下，不需要計(jì)數(shù)器部7B。并且，在上述的實(shí)施方式中，使用作為磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器作為旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè) 器，但是當(dāng)然也可以使用光學(xué)式絕對(duì)位置檢測(cè)器作為旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，在電壓切斷后由于外力而被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)到預(yù)先確定的范圍外 時(shí)，或因絕對(duì)位置檢測(cè)器產(chǎn)生故障而發(fā)生電源接入時(shí)輸出的絕對(duì)位置與電源切斷前的絕對(duì) 位置不同的情況時(shí)，由于從判定部輸出警報(bào)信號(hào)，因此能夠在電源接入時(shí)判定從無(wú)電池絕 對(duì)位置檢測(cè)用編碼器輸出的絕對(duì)位置信息的準(zhǔn)確性。并且，若基于警報(bào)信號(hào)而產(chǎn)生警報(bào)，或 使安裝有編碼器的裝置不起動(dòng)，則可以得到能夠阻止裝置發(fā)生設(shè)想外的運(yùn)動(dòng)的效果。
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權(quán)利要求
一種無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器而被構(gòu)成，對(duì)被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，具備絕對(duì)位置運(yùn)算部，其基于從所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，對(duì)所述被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的包含旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位置進(jìn)行運(yùn)算；絕對(duì)位置存儲(chǔ)部，其具備非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器在電源切斷時(shí)存儲(chǔ)從所述絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置；判定部，其在電源接入時(shí)對(duì)從所述絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的所述絕對(duì)位置和存儲(chǔ)到所述非易失性存儲(chǔ)器中的所述電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置進(jìn)行比較，在兩者的差比預(yù)先確定的值大時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)，所述絕對(duì)位置存儲(chǔ)部具備計(jì)數(shù)器部，該計(jì)數(shù)器部對(duì)超過(guò)根據(jù)所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含的齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的所述絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)進(jìn)行保存，所述絕對(duì)位置運(yùn)算部基于存儲(chǔ)在所述計(jì)數(shù)器部中的、超過(guò)由所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含的齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的所述絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)，以及根據(jù)所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)而運(yùn)算出的所述絕對(duì)位置，運(yùn)算當(dāng)前的絕對(duì)位置，構(gòu)成所述齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪配置在同一平面內(nèi)，所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器中、具有與所述被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)軸的一臺(tái)所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器，配置在所述齒輪機(jī)構(gòu)的一側(cè)，在所述一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸上固定所述齒輪機(jī)構(gòu)中包括的一個(gè)所述齒輪，剩余的所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器配置在所述齒輪機(jī)構(gòu)的另一側(cè)，所述剩余的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的各自的固定于所述旋轉(zhuǎn)軸的所述齒輪配置在所述一個(gè)齒輪的周?chē)?br> 2.一種無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)式 絕對(duì)位置檢測(cè)器而被構(gòu)成，對(duì)被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，具備絕對(duì)位置運(yùn)算部，其基于從所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，對(duì) 所述被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的包含旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位置進(jìn)行運(yùn)算；絕對(duì)位置存儲(chǔ)部，其具備非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器在電源切斷時(shí)存儲(chǔ)從所 述絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置；判定部，其在電源接入時(shí)對(duì)從所述絕對(duì)位置運(yùn)算部輸出的所述絕對(duì)位置和存儲(chǔ)到所述 非易失性存儲(chǔ)器中的所述電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置進(jìn)行比較，在兩者的差比預(yù)先確定的值大 時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器為磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器為光學(xué)式絕對(duì)位置檢測(cè)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于， 通過(guò)所述警報(bào)信號(hào)停止從所述絕對(duì)位置運(yùn)算部的所述絕對(duì)位置的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于，所述絕對(duì)位置存儲(chǔ)部具備計(jì)數(shù)器部，該計(jì)數(shù)器部對(duì)超過(guò)由所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含的齒輪 的齒數(shù)的組合而能夠算出的所述絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述絕對(duì)位置運(yùn)算部，基于存儲(chǔ)在所述計(jì)數(shù)器部中的、超過(guò)由所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含的 齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的所述絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)，以及根據(jù)所述多 個(gè)檢測(cè)信號(hào)而運(yùn)算出的所述絕對(duì)位置，運(yùn)算當(dāng)前的絕對(duì)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于，構(gòu)成所述齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪配置在同一平面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其特征在于，所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器中具有與所述被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)軸的一臺(tái)的 所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器配置在所述齒輪機(jī)構(gòu)的一側(cè)，在所述一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的所述旋轉(zhuǎn)軸上固定所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含的一個(gè) 所述齒輪，剩余的所述旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器配置在所述齒輪機(jī)構(gòu)的另一側(cè)，所述剩余的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器的各自的固定于所述旋轉(zhuǎn)軸的所述齒輪，配置在所 述一個(gè)齒輪的周?chē)?br> 9.一種無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)具有旋轉(zhuǎn)軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)式 絕對(duì)位置檢測(cè)器而構(gòu)成，對(duì)被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，具備絕對(duì)位置運(yùn)算部，其基于從所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)位置檢測(cè)器輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，運(yùn) 算所述被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的包含旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位置；計(jì)數(shù)器部，其包括非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器對(duì)超過(guò)由所述齒輪機(jī)構(gòu)中包含 的齒輪的齒數(shù)的組合而能夠算出的所述絕對(duì)位置的檢測(cè)區(qū)域的上限的次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述絕對(duì)位置運(yùn)算部，基于存儲(chǔ)在所述計(jì)數(shù)器部的所述非易失性存儲(chǔ)器中的所述次數(shù) 和根據(jù)所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)而運(yùn)算出的所述絕對(duì)位置，運(yùn)算當(dāng)前的絕對(duì)位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器，其具備絕對(duì)位置運(yùn)算部(6)、絕對(duì)位置存儲(chǔ)部(7)、判定部(8)。絕對(duì)位置運(yùn)算部(6)基于從四臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器(RS0～RS3)輸出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)運(yùn)算被檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的包括旋轉(zhuǎn)次數(shù)的絕對(duì)位置。絕對(duì)位置存儲(chǔ)部(7)具備非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器在電源切斷時(shí)存儲(chǔ)從絕對(duì)位置運(yùn)算部(6)輸出的電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置。判定部(8)在電源接入時(shí)對(duì)從絕對(duì)位置運(yùn)算部(6)輸出的絕對(duì)位置和存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器中的電源切斷時(shí)的絕對(duì)位置進(jìn)行比較，在兩者的差比預(yù)先確定的值大時(shí)，輸出警報(bào)信號(hào)。從而在電源接入時(shí)判定從無(wú)電池絕對(duì)位置檢測(cè)用編碼器輸出的絕對(duì)位置信息的準(zhǔn)確性，在存在問(wèn)題的情況下，能夠輸出警報(bào)信號(hào)。
文檔編號(hào)G01D5/249GK101981409SQ200980110540
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者加藤茂春, 宮島徹, 山崎智仁, 牧內(nèi)一浩, 鲇澤利明 申請(qǐng)人:山洋電氣株式會(huì)社