絕對位置測定裝置的制作方法

專利名稱：絕對位置測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種絕對位置測定裝置。該絕對位置測定裝置例如如千分 卡頭、千分尺、孔測定儀(示一少亍7卜)等那樣，具有邊旋轉邊沿軸向 移動的主軸，并測定主軸的絕對位置。
背景技術：
以往，作為測定長度或大小等的小型測定儀，例如已知有千分尺或千 分卡頭，通過4全測可動部件相對固定部件的相對移動量，從而進行被測定
對象的測定(例如參照專利文獻1:(曰本)特開2003 — 207307號公報(圖 1、圖4))。
以下基于


該專利文獻1所記載的小型測定儀的、才全測可動部 件相對固定部件的相對移動量的結構。
圖6是表示上述專利文獻1公開的作為小型測定儀的現有的千分卡頭 101的圖。
該千分卡頭101具有具有通孔121的本體102、插通到該通孔Ul并 沿該通孔121進退自如地被支承的主軸103、對應主軸103的進退移動而發 出相位信號的相位信號發出機構104、基于該相位信號計算主軸103的絕對 位置的運算處理機構105、顯示算出的主軸103的絕對位置的顯示機構106。
說明主軸103相對本體102的進退移動的結構。在本體102的通孔121 的內周，形成有內螺紋122。另外，在主軸103，形成有與本體102的內螺 紋122旋合的測微螺桿(送DhC) 131，在端部設有旋扭部132。因此， 若利用旋扭部132轉動操作主軸103,則通過內螺紋122和測微螺桿HI的 旋合，主軸103相對本體102在軸向進退。
相位信號發出機構104由兩個旋轉編碼器構成，具有對應主軸103的 進退移動而發出兩個不同周期的相位信號的功能。這些旋轉編碼器構成為 具有固定于本體102的一個定子141、夾持該定子141且分別配置于兩側 的兩個轉子142、 145。
以下詳細說明這些定子141及轉子142、 145。
在定子141上沿主軸103的軸向形成有通孔148,在該通孔148中插通 有主軸103。在該主軸103的外周形成有兩條鍵槽133、 134。第一鍵槽133 沿主軸103的軸設置為直線狀，第二鍵槽134相對主軸103的軸設置為螺 旋狀。在內周具有與第一鍵槽133卡合的第一鍵144的第一轉動圓筒143 和在內周具有與第二鍵槽134卡合的第二4t 147的第二轉動圓筒146配設 于主軸103的軸的外周。轉動圓筒143、 146從定子141的位置沿主軸103 的軸朝兩個方向排列。
轉子142、 145分別具有貫通主軸103的軸向的孔149、 150,且分別設 于轉動圓筒143、 146。即，第一轉子142嵌合于第一轉動圓筒143的外周， 第二轉子145嵌合于第二轉動圓筒146的外周。這樣，轉子142、 145分別 與定子141的兩表面相對地配置。
說明在如上所述的結構中測定主軸103的絕對位置的順序。
首先，轉動主軸103，則主軸103沿軸向進退移動。與此同時，第一轉 動圓筒143因第一鍵144和第一鍵槽133的卡合而轉動，第二轉動圓筒146 因第二鍵147和第二鍵槽134的卡合而轉動。
在第一轉動圓筒143轉動時，由于第一鍵槽133沿主軸103的軸設置 成直線狀，故第一轉動圓筒143與主軸103同步轉動。另一方面，在第二 轉動圓筒146轉動時，由于第二鍵槽134相對主軸103的軸設置成螺旋狀， 故第二轉動圓筒146相比主軸103延遲轉動。由此，兩個轉子142、 的 轉速產生差異，從兩個旋轉編碼器發出兩個不同周期的相位信號。
因此，分別從兩個旋轉編碼器檢測的相位信號的相位差總是不同，可 得到圖7所示的主軸103的轉數和兩個旋轉編碼器的相位信號的關系。圖7 所示的它們的關系只是一例，在主軸103的移動范圍內，當從第一轉子142 得到IOO周期的相位變化時，從第二轉子145可得到99周期的相位變化。 這樣，從兩個旋轉編碼器得到的相位信號的相位差在主軸103的可動范圍 內總是不同，可利用這種情況從該相位差算出主軸103軸向的絕對位置。
但是，在上述專利文獻1記載的圖6所示的結構中，由于以將一個定 子141置于中間的方式配置兩個轉子142、 145，故為了使轉子142、 145轉 動，導致分別設于轉動圓筒143、 146的兩個《4 144、 147的位置在主軸103 的軸向分離(圖6中為Ll )。
這樣，由于必須在主軸103上切割相對沿主軸103軸向分離的兩個4建 144、 147可分別卡合的兩條鍵槽133、 134,故導致各鍵槽133、 134的起 點相互產生大的偏離，其結果導致切割鍵槽133、 134的范圍L2相對主軸 103軸向的移動范圍L3變長，阻礙了謀求小型化。
另外，由于需要在主軸103的外周高精度地加工螺旋狀的鍵槽134,故 也存在制造上的負擔增大的問題。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種可容易地謀求小型化、降低制造上的 負擔，并且可測定主軸的絕對位置的絕對位置測定裝置。
本發明的絕對位置測定裝置，其特征在于，具有本體、設置成與該 本體旋合且邊沿旋轉軸轉動邊進退自如地移動的主軸、將該主軸的轉動量 作為以第 一周期進行變化的相位信號而檢測的第一旋轉編碼器、將主軸的 轉動量作為以第二周期進行變化的相位信號而檢測的第二旋轉編碼器、基 于分別從這些旋轉編碼器輸出的相位信號對主軸的絕對位置進行運算處理 的運算處理機構，第一旋轉編碼器構成為包含第一轉子、沿主軸的旋轉 軸能轉動地保持該第一轉子且根據主軸的轉動而轉動的、并在外周形成有 第 一齒輪的第 一保持體、被本體支承且經由規定間隙與第 一轉子相對配置 的第一定子，第二旋轉編碼器構成為包含第二轉子、沿主軸的旋轉軸能 轉動地保持該第二轉子且在外周形成有第二齒輪的第二保持體、被本體支 承且經由規定間隙與第二轉子相對配置的第二定子、將轉動從第 一 齒輪傳 遞到第二齒輪的中繼齒輪(中継歯車)，第一齒輪、中繼齒輪及第二齒輪的 各齒數設定為使第一齒輪及第二齒輪的各轉速產生差異。
在此，作為設定第一齒輪、中繼齒輪及第二齒輪的各齒數，以使第一 齒輪及第二齒輪的各轉速產生差異而設定的方法，例如可采用將第一齒輪 的齒數設定為與第二齒輪的齒數不同的方法，或采用由多個齒輪構成中繼 齒輪并使第一齒輪的轉動變速而傳遞到第二齒輪的方法等。
根據本發明，關于第一旋轉編碼器，根據主軸的轉動而轉動第一保持 體，同時轉動第一轉子。這樣，在第一轉子和第一定子之間，對應主軸的 轉動量以第一周期變化的相位信號被檢測出。另外，對于第二旋轉編碼器 而言，由于第一齒輪的轉動根據中繼齒輪而傳遞到第二齒輪，故根據第一
保持體的轉動，第二保持體轉動，與此同時，第二轉子轉動。這樣，在第 二轉子和第二定子之間，對應主軸的轉動量以第二周期變化的相位信號被 檢測出。此時，由于第一齒輪、中繼齒輪及第二齒輪的各齒數設定為使第 一齒輪及第二齒輪的各轉速產生差異，故可將由第 一旋轉編碼器檢測的相 位信號的第 一周期和由第二旋轉編碼器檢測的相位信號的第二周期設為相 互不同的周期，從而可以基于以不同的兩個周期進行變化的相位信號算出 主軸的絕對位置。
另外，由于轉動根據中繼齒輪從第一齒輪傳遞到第二齒輪，故也可不 用像現有技術那樣在主軸上將直線狀的鍵槽和螺旋狀的鍵槽雙方均設置。 因此，相對主軸軸向的移動范圍，可縮短主軸的長度尺寸，可容易地謀求 小型化，并且，可減輕制造上的負擔。
本發明的絕對位置測定裝置優選為，第一保持體形成為沿主軸外周的 圓筒狀，第一轉子固定于第一保持體的一端部，第二保持體形成為沿第一 保持體外周的圓筒狀，第二轉子固定于第二保持體的 一端部并且設于第一 轉子的外周位置，第一定子的、與第一轉子相對的面和第二定子的、與第 二轉子相對的面配置于同一平面上。
根據本發明，根據第一保持體及第二保持體，在主軸的外周形成有雙 重圓筒結構，故與現有技術的將第 一保持體及第二保持體沿主軸的軸并列 配設的情況相比，可減小第 一保持體和第二保持體所占據的主軸軸向的空 間。
另外，將第一轉子及第二轉子固定于第一保持體及第二保持體的各一 端部，將第二轉子設于第一轉子的外周位置，從而可以將第一定子的、與 第一轉子相對的面和第二定子的、與第二轉子相對的面配置于同一平面上。 由此，可以將第二定子設于第一定子的外周位置而形成雙重結構，或一體 形成第一定子及第二定子，可減小兩個定子所占據的空間。另外'若一體 形成第一定子及第二定子，則也可減少部件數量，減輕組裝作業的負擔。
本發明的絕對位置測定裝置優選為，第 一 齒輪形成于第 一保持體的另 一端部，第二齒輪形成于第二保持體的另一端部并且與第一齒輪在主軸的 軸向并列地配置，中繼齒輪具有與第一齒輪嚙合的第一中繼齒輪、與第二 齒輪嚙合的第二中繼齒輪、將這些第一中繼齒輪及第二中繼齒輪軸支承于 同一軸上的軸部。
根據本發明，由于形成于第 一保持體的另 一端部的第 一齒輪和形成于 第二保持體的另 一端部的第二齒輪在主軸的軸向并列地配置，故使用具有
第一中繼齒輪、第二中繼齒輪及將這些第一中繼齒輪和第二中繼齒輪軸支 承于同一軸上的軸部的中繼齒輪，可將第一齒輪的轉動傳遞到第二齒輪。 即，可通過由一個旋轉軸構成的單級齒輪構成中繼齒輪。因此，與通過多 級齒輪構成中繼齒輪的情況相比，中繼齒輪所占據的空間減小，可進一步 謀求小型化，并且，可減少部件數量，減輕組裝作業的負擔。

圖1是表示本發明一實施例的絕對位置測定裝置的剖面圖2是表示該絕對位置測定裝置內部結構的局部的立體圖3是表示該絕對位置測定裝置內部結構的局部的分解立體圖4是說明該絕對位置測定裝置的電路結構的框圖5是表示本發明變形例的絕對位置測定裝置內部結構的局部的立體
圖6是表示現有絕對位置測定裝置的剖面圖7是表示在現有絕對位置測定裝置中、主軸的轉數和從兩個轉子得 到的相位信號的關系的例子的圖。
具體實施例方式
以下，基于

作為本發明的絕對位置測定裝置的 一 實施例的千
分卡頭。
圖1是表示千分卡頭的結構的剖面圖。圖2及圖3是表示旋轉編碼器 主要部分的立體圖及分解立體圖。
該千分卡頭l構成為具有本體2、主軸3、作為相位信號發出機構的 旋轉編碼器4、 5、信號收發控制部6、作為運算處理機構的運算處理部7、 作為顯示機構的顯示部8，在顯示部8顯示通過旋轉編碼器4、 5 ;險測并通 過運算處理部7計算的主軸3的絕對位置。
以下，基于圖1 ~圖3詳細說明千分卡頭1的各要素。
本體2形成為大致圓筒狀，在內部具有收納空間21、 22。收納空間21、 22被隔板23分隔。在該大致圓筒狀的本體2的前端側(圖中左側)的端部
及隔板23上，分別形成有通孔24、 25,在本體2的基端側(圖中右側)的 端部形成有內螺紋26。這些通孔24、 25及內螺紋26配置于同一軸上。
主軸3形成為大致圓柱狀，在前端側的端部具有與被測定物(未圖示) 的接觸面31，在基端側的端部具有旋扭部32。該旋扭部32用于從外部對 主軸3進行轉動操作。另外，主軸3插通到本體2的通孔24、 25，形成其 兩端從本體2突出的狀態。在主軸3的外周形成有測微螺桿33,其與本體 2的內螺紋26旋合。這樣，若轉動旋扭部32，則根據測微螺桿33和內螺 紋26的旋合，主軸3沿通孔24、 25進退。測微螺桿33形成為例如以0.5mm 的螺距轉動40圈，從而可使主軸3進退20mm。另外，在主軸3的大致中 央部，沿軸向形成有直線狀的鍵槽34。
旋轉編碼器4、 5匈第一旋轉編碼器4和第二旋轉編碼器5構成，并收 納于本體2的收納空間22內。
第一旋轉編碼器4具有定子41、第一轉子42、第一轉動圓筒(保持 體)43。
定子41在圓板的中央具備插通有主軸3的插通孔44，并固定于隔板 23。具體地說，定子41外嵌于在隔板23的通孔25周圍形成的緣部件27。
第一轉子42在圓板的中央具備插通有主軸3的插通孔45,在離開定子 41規定尺寸的位置，與定子41相對配置。
第一轉動圓筒43在主軸3插通于該第一轉動圓筒43的狀態下，相比 定子41配設于主軸3的前端側，并支承第一轉子42使其可繞主軸3的旋 轉軸轉動。即，在第一轉動圓筒43的定子41側的端部，沿主軸3的外周 形成有轉子支承部46,第一轉子42外嵌于該轉子支承部46的外周。
另外，第一轉動圓筒43具有從外周朝向中心旋入的螺紋狀的鍵47。該 鍵47的前端從第一轉動圓筒43的內周突出并與主軸3的外周的鍵槽34卡 合。即，若轉動主軸3，則因鍵47與主軸3的鍵槽34卡合，故第一轉動圓 筒43與主軸3同步轉動。
另外，在第一轉動圓筒43的外周形成有第一齒輪48。該齒輪化設于 第一轉動圓筒43的、位于主軸3前端側的端部，且外徑尺寸比轉動圓筒43 其他部分的外周大。第一齒輪48的齒數例如設定為40。
第二旋轉編碼器5具有前述的定子41、第二轉子51、第二轉動圓筒 (保持體)52、中繼齒輪53。
定子41為第一旋轉編碼器4的定子41,且成為旋轉編碼器4、 5共用 的部件。
第二轉子51在圓板的中央具有可配置第一轉子42的孔54，并配置于 該第一轉子42的外周。另外，第二轉子51與第一轉子42同樣地，在離開 定子41規定尺寸的位置，與定子41相對配置。這樣，各轉子42、 51的、 與定子41相對的面彼此大致形成同一平面。
第二轉動圓筒52在內部插通有第一轉動圓筒43 (除去第一齒輪48的 部分)的狀態下，被該第一轉動圓筒43支承。在該第二轉動圓筒52的定 子41側的端部，貼合有第二轉子51。這樣，第二轉子51以可繞主軸3的 旋轉軸轉動的方式被支承。即，旋轉編碼器4、 5構成內側和外側的雙重圓 筒結構。
另外，在第二轉動圓筒52的外周形成有第二齒輪55。該齒輪55設于 第二轉動圓筒52的、位于主軸3前端側的端部，且外徑尺寸與第一轉動圓 筒43的齒輪48的外徑尺寸大致相等。第二齒輪55的齒數例如設定為41， 僅比第一齒輪48的齒數多一個。
中繼齒輪53以可轉動地被本體2支承且與第一齒輪48和第二齒輪55 雙方都嚙合的狀態配置。即，中繼齒輪53構成為具有與第一齒輪48嚙 合的第一中繼齒輪53A、與第二齒輪55嚙合的第二中繼齒輪538、將這些 中繼齒輪53A、 53B軸支承于同一軸上的軸部53C。中繼齒輪53A、 53B的 各齒數設定為相同，例如為12。在此，構成一對齒輪的第一齒輪48及第一 中繼齒輪53A的各模數(乇-二一少) 一致，構成另一對齒輪的第二齒輪 55和第二中繼齒輪53B的各模數也一致，由此，若轉動第一轉動圓筒43, 則經由中繼齒輪53，第二轉動圓筒52順暢地轉動。
此時，因齒輪48和齒輪55的齒數不同，故各轉子42、 51以不同的轉 速轉動。例如，如本實施例所述，將齒輪48的齒數設為40,齒輪55的齒 數設為41時，在主軸3在進退移動范圍內轉動40圈的期間，第一轉子42 轉動40圈，第二轉子51轉動39圈。
另外，第一旋轉編碼器4及第二旋轉編碼器5可檢測各自的轉子42、 51 —轉以內的絕對角度。
即，定子41輸出表示第一轉子42轉動一圏時一周期的變化的相位信 號。接著，由于第一轉子42與主軸3同步轉動，故與第一轉子42相關的
相位信號表示主軸3轉動一圈時本發明的第一周期的變化。例如，表示在主軸3轉動40圈期間40周期的變化。
對第二轉子51而言，定子41同樣地也輸出表示每轉動一圈時一周期的變化的相位信號。接著，由于在主軸3轉動40圈期間第二轉子51轉動39圈，故與第二轉子51相關的相位信號表示主軸3轉動40圈期間39周期 (本發明的第二周期)的變化。
圖4是表示信號收發控制部6及運算處理部7的結構。 信號收發控制部6具有控制相對第一編碼器4進行信號的收發的第
一信號收發控制部61和控制相對第二編碼器5進行信號的收發的第二信號收發控制部62。
第一信號收發控制部61具有第一信號發送控制部63和第一信號接收 控制部64,第一信號發送控制部63向定子41發送第一轉子42用的規定的 交流信號，第一信號接收控制部64從定子41接收第一轉子42的相位信號。
同樣地，第二信號收發控制部62具有第二信號發送控制部65和第二 信號接收控制部66，第二信號發送控制部65向定子41發送第二轉子51用 的規定的交流信號，第二信號接收控制部66從定子41接收第二轉子51的 相位信號。
第一信號接收控制部64及第二信號接收控制部66向運算處理部7輸 出從定子41接收的各轉子42、 51的相位信號。 說明運算處理部7。
運算處理部7具有分別計算第一轉子42及第二轉子51的轉動角W、 犯的轉動角計算部71;基于由轉動角計算部71算出的各轉子42、 51的轉 動角貝、02,計算主軸3的轉動相位的轉動相位計算部72;基于由該轉動 相位計算部72算出的主軸3的轉動相位，計算主軸3的絕對位置的主軸位 置計算部73。
轉動角計算部71具有基于來自第一信號接收控制部64的相位信號， 計算第一轉子42的轉動角01的第一轉動角計算部74;基于來自第二信號 接收控制部66的相位信號，計算第二轉子51的轉動角氾的第二轉動角計 算部75。
第一轉動角計算部74基于來自第一信號接收控制部64的相位信號，將第 一轉子42的轉動角6>1作為 一轉內的絕對角度(0。 < 01 < 360。)而算出。
即，來自第一信號接收控制部64的相位信號在第一轉子42的一轉內，不
生成相同的相位，第一轉子42的轉動角01和相位信號以一對一的關系設 定存儲于第一轉動角計算部74。這樣，根據從第一信號接收控制部64輸出 的相位信號，第一轉子42的轉動角W唯一 (一義的^)確定，第一轉子 42的一轉以內的絕對角度被計算出。
另外，第二轉動角計算部75與第一轉動角計算部74同樣地，基于來 自第二信號接收控制部66的相位信號，將第二轉子51的轉動角犯作為一 轉內的絕對角度而算出。
轉動相位計算部72具有計算由轉動角計算部71算出的各轉子42、 51的轉動角61、犯的差值的差值計算部76;基于該差值仍計算主軸3的 總轉動相位的總轉動相位計算部77。
差值仍和主軸3的總轉動相位以一對一的關系設定存儲于總轉動相位 計算部77。即，由于設定為，主軸3在進退移動范圍內轉動40圈的期間內， 各轉子42、 51的轉動角W、犯的差為一轉，故差值仍在0°~ 360°的范圍 內被計算出，對應該差值63,主軸3的總轉動相位^T被唯一算出。
在主軸位置計算部73中預先設定存儲有主軸3每轉動一圏時的移動螺 距(0.5mm)。另外，在主軸位置計算部73,通過使移動螺距(0.5mm)和 總轉動相位^T進行乘積運算，從而算出主軸3的總移動量即主軸3的絕對 位置。
顯示部8例如根據數字顯示而顯示主軸3的絕對位置。 說明具有如上所述結構的本實施方式的動作。
若利用旋扭部32轉動主軸3，則根據本體2的內螺紋26和主軸3的測 微螺桿33之間的旋合，主軸3沿軸向進退。若轉動主軸3，則根據與主軸 3的鍵槽34卡合的鍵47，第一轉動圓筒43與主軸3 —并轉動。
若第 一轉動圓筒43轉動，則第 一轉子42與第 一轉動圓筒43 —并轉動。 第一轉子42的轉動根據定子41被檢測出，并輸送到第一信號接收控制部 64。接著，在第一轉動角計算部74，第一轉子42的一轉以內的轉動角01 被計算出。
在此，由于第一轉子42與主軸3同步轉動，故第一轉子42—轉內的 轉動角m表示主軸3—轉內的轉動角。
另外，若第一轉動圓筒43轉動，則與第一轉動圓筒43的齒輪48嚙合
的中繼齒輪53的第一中繼齒輪53A轉動。并且，與中繼齒輪53的第二中 繼齒輪53B嚙合的第二轉動齒輪52的齒輪55轉動，第二轉子51與第二轉 動圓筒52—并轉動。
第二轉子51 —轉以內的相位信號根據定子41被檢測出，并輸送到第 二信號接收控制部66。接著，在第二轉動角計算部75，第二轉子51的一 轉以內的轉動角犯被計算出。
接著，在轉動相位計算部72，計算各轉子42、 51的轉動角貝、氾的 差值W,基于該差值63，計算主軸3的總轉動相位^T。最后，在主軸位置 計算部73,基于總轉動相位^T和主軸3的進給螺距(0.5mm),計算主軸3 的絕對位置，并顯示在顯示部8中。
根據具有以上結構的本實施方式，可獲得以下效果。 (1 )由于第二轉子51根據第一轉子42的轉動而經由中繼齒輪53轉 動，故通過將第一齒輪48的齒數設定為40、第二齒輪55的齒數設定為41, 從而可以容易地得到第一轉子42的轉速和第二轉子51的轉速的差。因此， 可將從各旋轉編碼器4、 5輸出的各相位信號的周期設為相互不同的周期， 可基于這兩個相位信號計算主軸3的絕對位置。
(2) 由于通過中繼齒輪53,將轉動從第一齒輪48傳遞到第二齒輪 55,故為了在由兩個旋轉編碼器4、 5得到的各相位信號設置相位差，不需 要設置以往所述的主軸的螺旋狀鍵槽。因此，相對于主軸3軸向的移動范 圍，可縮短主軸3的長度尺寸，可容易地謀求小型化，并且減輕制造上的 負擔。
(3) 由于根據第一轉動圓筒43及第二轉動圓筒52，在主軸3的外周 形成雙重圓筒結構，故與以往的將各轉動圓筒沿主軸的軸并列配設的情況 相比，可減小兩轉動圓筒43、 52所占據的主軸3軸向的空間。
(4) 通過將第一轉子42及第二轉子51固定于各轉動圓筒43、 52的 各自的一端部，并將第二轉子51設于第一轉子42的外周位置，從而可將 定子41作為各旋轉編碼器共用的部件而設置，可減小定子41占據的空間， 并且，也可減少部件數量，減輕組裝作業的負擔。
(5) 由于第一轉動圓筒43的第一齒輪48和第二轉動圓筒52的第二 齒輪55沿主軸3的軸向并列地配置且分別具有大致相等的外徑尺寸，故可 使中繼齒輪53的齒輪同時與第一齒輪48和第二齒輪55嚙合。因此，與利
用多級齒輪構成中繼齒輪53的情況相比，可減小中繼齒輪53所占據的空 間。
另外，本發明并不限于上述各實施方式，在可實現本發明目的的范圍 內進行的各種變形、改進都包含在本發明內。
例如，在上述實施方式中，說明了通過將第一齒輪48的齒數和第二齒 輪55的齒數設為不同，從而在第一轉子42的轉速和第二轉子51的轉速之 間設置差異，但作為在各轉子42、 51的轉速設置差異的方法，并不限于此。 例如，如圖5所示，也可使用具有第一中繼齒輪56A、第二中繼齒輪56B 以及將這些中繼齒輪56A、 56B軸支承于同一軸上的軸部56C的中繼齒輪 56， 也可將第一中繼齒輪56A和第二中纟il齒輪56B的各齒數設定為不同的 齒數。例如，也可將第一中繼齒輪56A的齒數設為12，將第二中繼齒輪56B 的齒數設為13,使第二轉子51比第一轉子42更快地轉動。或者也可使用 由具有多個轉動軸的多級齒輪構成的中繼齒輪。這樣，即便將第一齒輪48A 和第二齒輪55A的各齒數設為相同，也可對各轉子42、 51的轉速設置差異。
另外，在上述實施方式中，說明了使用各旋轉編碼器共用的定子41的 情況，但并不限于此，也可分開設置第一旋轉編碼器4的第一定子和第二 旋轉編碼器5的第二定子。也可將第二定子設于第一定子的外周位置而構 成雙重結構。
權利要求
1.一種絕對位置測定裝置，其特征在于，具有本體、設置成與該本體旋合且邊沿旋轉軸轉動邊進退自如地移動的主軸、將該主軸的轉動量作為以第一周期進行變化的相位信號而檢測的第一旋轉編碼器、將所述主軸的轉動量作為以第二周期進行變化的相位信號而檢測的第二旋轉編碼器、基于分別從這些旋轉編碼器輸出的相位信號對所述主軸的絕對位置進行運算處理的運算處理機構，所述第一旋轉編碼器構成為包含第一轉子、沿所述主軸的旋轉軸能轉動地保持該第一轉子且根據所述主軸的轉動而轉動的、并在外周形成有第一齒輪的第一保持體、被所述本體支承且經由規定間隙與所述第一轉子相對配置的第一定子，所述第二旋轉編碼器構成為包含第二轉子、沿所述主軸的旋轉軸能轉動地保持該第二轉子且在外周形成有第二齒輪的第二保持體、被所述本體支承且經由規定間隙與所述第二轉子相對配置的第二定子、將轉動從所述第一齒輪傳遞到所述第二齒輪的中繼齒輪，所述第一齒輪、所述中繼齒輪及所述第二齒輪的各齒數設定為使所述第一齒輪及所述第二齒輪的各轉速產生差異。
2. 如權利要求1所述的絕對位置測定裝置，其特征在于， 所述第 一保持體形成為沿所述主軸外周的圓筒狀， 所述第 一轉子固定于所述第 一保持體的 一端部，所述第二保持體形成為沿所述第 一保持體外周的圓筒狀， 所述第二轉子固定于所述第二保持體的一端部并且設于所述第一轉子的外周位置，所述第一定子的、與所述第一轉子相對的面和所述第二定子的、與所 述第二轉子相對的面配置于同一平面上。
3. 如權利要求1或2所述的絕對位置測定裝置，其特征在于， 所述第 一齒輪形成于所述第 一保持體的另 一端部， 所述第二齒輪形成于所述第二保持體的另一端部并且與所述第一齒輪在所述主軸的軸向并列地配置，所述中繼齒輪具有與所述第一齒輪嚙合的第一中繼齒輪、與所述第二齒輪嚙合的第二中繼齒輪、將這些第 一 中繼齒輪及第二中繼齒輪軸支承于 同一軸上的軸部。
全文摘要
本發明涉及一種絕對位置測定裝置，其具有將主軸(3)的轉動量作為以第一周期進行變化的相位信號而檢測的第一旋轉編碼器和將主軸(3)的轉動量作為以第二周期進行變化的相位信號而檢測的第二旋轉編碼器。第一旋轉編碼器的第一轉子(42)的轉動，通過與形成于第一轉動圓筒(43)外周的第一齒輪(48)和形成于第二轉動圓筒(52)外周的第二齒輪(55)嚙合的中繼齒輪(53)，傳遞到第二轉子(51)。因此，可基于兩個不同周期的相位信號計算主軸的絕對位置。另外，不需要設置以往的主軸的螺旋狀鍵槽，可容易地謀求小型化。并且，可減輕制造上的負擔。
文檔編號G01B3/18GK101358826SQ200810144378
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月4日 優先權日2007年8月3日
發明者林田秀二, 辻勝三郎, 鈴木正道 申請人:三豐株式會社