旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和旋轉(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】旋轉(zhuǎn)檢測器和包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和旋轉(zhuǎn)檢測器的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測旋轉(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)。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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)。
[0006]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。
[0007]實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]鑒于上述課題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠提高制造效率的旋轉(zhuǎn)檢測器。另外，本實(shí)用新型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)。
[0009]在本實(shí)用新型的一技術(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I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I外周面，該固定部以與第I外周面分開的方式固定于第I外周面的徑向外側(cè)，用于檢測隨著第I被檢測部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場的變化。
[0010]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I外周面的中心同心的孔或突部。
[0011]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I被檢測部包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于第I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I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。
[0012]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I被檢測部鄰接的方式與第I被檢測部一體地形成。在該情況下，也可以是，第I被檢測部包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于第I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I外周面的一個凹部或一個凸部。固定部用于檢測隨著第I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I被檢測部與第2被檢測部之間形成槽，該槽沿周向在第I外周面的整周延伸。
[0013]另外，本實(shí)用新型提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械和上述技術(shù)方案所述的旋轉(zhuǎn)檢測器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]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)一步明確本實(shí)用新型的上述或其他的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0016]圖2是圖1所示的可動部的立體圖。
[0017]圖3是圖1所示的可動部的側(cè)視圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的可動部的立體圖。
[0019]圖5 (a)和圖5(b)是本實(shí)用新型的又另一實(shí)施方式的可動部的圖，圖5 (a)表示前方立體圖，圖5(b)表示后方立體圖。
[0020]圖6是本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的可動部裝配體的分解立體圖。
[0021]圖7是圖6所示的可動部裝配體的裝配圖。
[0022]圖8是本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式的可動部裝配體的側(cè)視圖。
[0023]圖9是圖8所示的第2可動部的立體圖。
[0024]圖10是本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式的可動部的立體圖。
[0025]圖11是圖10所示的可動部的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。首先，參照圖1對本實(shí)用新型的一實(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O1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。
[0027]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)。
[0028]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。
[0029]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O1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)。
[0030]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。
[0031]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)。
[0032]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O2。
[0033]而且，在圖1所示的裝配狀態(tài)下，以可動部101的中心軸線O2與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸線O1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。
[0034]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I被檢測部109。
[0035]在第I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111’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I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。
[0036]其中，在本實(shí)施方式中，第2被檢測部108的凸部110以與第I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O2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O2 —致。
[0037]構(gòu)成被檢測區(qū)域107的凸部110和凸部111的軸向?qū)挾取较蚋叨纫约芭_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I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。
[0038]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。
[0039]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)。
[0040]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。
[0041]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)。
[0042]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?。在?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)。
[0043]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。
[0044]同樣地，隨著被檢測區(qū)域107的旋轉(zhuǎn)，第I被檢測部109的凸部111依次通過與內(nèi)置于固定部102的第I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I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。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]具體而言，需要將被檢測區(qū)域107的第I被檢測部109的軸向位置配置為與固定部102的第I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0.5mm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0.1mm0該間隙的容許公差幅度為0.02mm左右。
[0048]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。
[0049]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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]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，因此能夠提聞可罪性。
[0053]接著，參照圖4說明本實(shí)用新型的另一實(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?？蓜硬?01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。
[0054]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?？蓜硬?01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。
[0055]接著，參照圖5(a)和圖5(b)說明本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的可動部301。圖5(a)和圖5(b)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。
[0056]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O2同心。S卩，孔303和孔305的中心與中心軸線O2 —致。
[0057]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O2的同心度，并且能夠高精度地形成被檢測區(qū)域107。
[0058]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。
[0059]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O2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O2的同心度的基準(zhǔn)而使用。
[0060]接著，參照圖6和圖7說明本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的可動部裝配體400。可動部裝配體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。可動部裝配體400包括第I可動部401和第2可動部402。
[0061]第I可動部401例如由鐵那樣的強(qiáng)磁性材料制作而成。第I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。
[0062]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。
[0063]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I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I被檢測部409。具體而言，第I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411’和外徑與臺階408的外徑相同的多個凸部411。
[0064]凸部411均具有相同的周向?qū)挾龋纬蔀樵谶B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。
[0065]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I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。
[0066]另一方面，第2可動部402為具有與第I可動部401共同的中心軸線O3的圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，與第I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)。
[0067]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I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。
[0068]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O3與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸線O1重合的方式將可動部裝配體400固定于旋轉(zhuǎn)部15。
[0069]形成于第I可動部401的第I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。
[0070]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。
[0071]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I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。
[0072]在此，假設(shè)在第I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I被檢測部409生成的電信號。
[0073]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I被檢測部409生成的電信號在臺階408的整周連續(xù)地生成。
[0074]因此，在第I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I被檢測部409進(jìn)行定位。
[0075]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I被檢測部409那樣相對于固定部102精確地進(jìn)行定位。
[0076]因此，在本實(shí)施方式中，將要求精確定位的第I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I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I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I可動部401。
[0077]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I被檢測部409的定心作業(yè)。另外，與第I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I可動部401的工序不同的工序高效地批量生產(chǎn)。
[0078]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I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。
[0079]接著，參照圖8和圖9說明本實(shí)用新型的另一實(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I可動部401和本實(shí)施方式的第2可動部 502。
[0080]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。
[0081]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I可動部401的螺紋孔410 (圖6)螺紋配合的螺栓414而固定于第I可動部401。
[0082]如圖8所示，在將可動部裝配體500裝配后的狀態(tài)下，在第I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。
[0083]利用該槽507使設(shè)于第I可動部401的第I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。
[0084]像這樣，通過使第I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I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。
[0085]接著，參照圖10和圖11說明本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的可動部601。可動部601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。
[0086]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I被檢測部609。在第I被檢測部609中，自臺階612的外表面向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部611’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。
[0087]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。
[0088]在此，在本實(shí)施方式中，在第I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I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。
[0089]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I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。
[0090]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。
[0091]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。
[0092]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I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I可動部中具有最大外徑的部分。在該情況下，第I被檢測部也可以形成于旋轉(zhuǎn)軸部的外周面。
[0093]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，對本實(shí)用新型的旋轉(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，本實(shí)用新型的旋轉(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)。
[0094]如以上那樣，采用本實(shí)用新型，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。
[0095]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。
[0096]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，但采用本實(shí)用新型，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)。
[0097]以上，通過實(shí)用新型的實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(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實(shí)用新型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實(shí)用新型的技術(shù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)檢測器(100)，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I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I外周面， 該固定部(102)以與上述第I外周面分開的方式固定于上述第I外周面的徑向外側(cè)，用于檢測隨著上述第I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，其特征在于， 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I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，其特征在于， 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I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I外周面的多個凹部(411’ )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I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，其特征在于， 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I被檢測部(609)鄰接的方式與上述第I被檢測部(609) —體地形成， 上述第I被檢測部(609)包括以沿周向等間隔地排列的方式形成于上述第I外周面的多個凹部(611，)或多個凸部(611)， 上述第2被檢測部(608)包括形成于上述第I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I被檢測部(609)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所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其特征在于， 在上述第I被檢測部(409)與上述第2被檢測部(413)之間形成有槽(507)，該槽(507)沿周向在上述第I外周面的整周延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)檢測器，其特征在于， 在上述第I被檢測部￠09)與上述第2被檢測部(608)之間形成有槽￠13)，該槽(613)沿周向在上述第I外周面的整周延伸。
7.一種包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械(11)和旋轉(zhuǎn)檢測器(100)的系統(tǒng)(10)，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)檢測器(100)為權(quán)利要求1?6中任一項所述的旋轉(zhuǎn)檢測器。
【文檔編號】G01P3/44GK204101579SQ201420283304
【公開日】2015年1月14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