直动旋转检测器、直动旋转检测器单元以及直动旋转驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种直动旋转检测器，其即使在与移动体同轴的旋转标尺由于移动体的倾斜而倾斜的情况下，也能够抑制移动体的旋转位置的检测精度下降。检测输出轴(2)的位移的直动旋转检测器(17)具有：直动位置检测部(20)，其具有直动标尺(76)和第1磁检测元件(91)，所述直动标尺(76)在朝向径向的周壁面(76a)上具有直动位置检测用磁化图案(79)，所述第1磁检测元件(91)从径向与直动位置检测用磁化图案(79)相对，并检测磁场的变化；以及旋转位置检测部(19)，其具有旋转标尺(55)和旋转位置检测用磁阻元件(86)，所述旋转标尺(55)在朝向轴线方向(X)的平面(55a)上具有旋转位置检测用磁化图案(57)，所述旋转位置检测用磁阻元件(86)从轴线方向(X)与旋转位置检测用磁化图案(57)相对，并检测磁场的变化。直动标尺(76)与输出轴(2)一起在轴线方向(X)上移动，旋转标尺(55)在轴线方向(X)上的规定位置与输出轴(2)一起同轴旋转。

Direct Rotation Detector, Direct Rotation Detector Unit and Direct Rotation Driving Device

The invention provides a direct rotating detector, which can suppress the decline of the detection accuracy of the rotating position of the moving body even when the rotating scale coaxial with the moving body is inclined due to the inclination of the moving body. The direct rotating detector (17) for detecting the displacement of the output shaft (2) has a direct position detection unit (20), a direct ruler (76) and a first magnetic detection element (91). The direct ruler (76) has a magnetization pattern (79) for direct position detection on a radial circumferential surface (76a), and the magnetic detection element (91) is opposite to the magnetization pattern (79) for direct position detection from the radial direction, and detects magnetism. The rotating position detection unit (19) has a rotating ruler (55) and a magnetoresistive element (86) for rotating position detection. The rotating ruler (55) has a magnetization pattern (57) for rotating position detection on a plane (55a) facing the axis direction (X). The rotating position detection unit (86) is opposite to the magnetization pattern (57) for rotating position detection from the axis direction (X), and detects magnetism. The change of field. The straight ruler (76) moves along the axis direction (X) with the output axis (2), and the rotation ruler (55) rotates coaxially with the output axis (2) in the specified position on the axis direction (X).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直动旋转检测器、直动旋转检测器单元以及直动旋转驱动装置
本专利技术涉及检测移动体的旋转位置以及直动位置的直动旋转检测器以及直动旋转检测器单元。并且，本专利技术涉及具有检测输出轴的位移的直动旋转检测器的直动旋转驱动装置。
技术介绍
在专利文献1中记载了具有使输出轴直动以及旋转的马达部、和检测输出轴的位移的直动旋转检测器的直动旋转驱动装置。在该专利文献1中，直动旋转检测器具有检测输出轴的直动位置的直动位置检测部、和检测输出轴的旋转位置的旋转位置检测部。直动位置检测部具有：固定于输出轴上的圆筒状的直动标尺；以及对直动标尺进行读取来检测输出轴的直动位置的直动位移检测部。直动标尺具有在输出轴进行直动的轴线方向上以一定间隔设置的直动刻度。旋转位置检测部具有：同轴地固定于输出轴上的圆筒状的旋转标尺；以及检测旋转标尺的磁场的变化来检测输出轴的旋转位置的旋转位移检测部。旋转标尺是绕轴线被磁化成两个极的永久磁铁。旋转位移检测部具有配置在绕轴线的不同的角度位置处的2个霍尔元件。2个霍尔元件分别从与轴线垂直的径向与旋转标尺的周壁面相对，并检测旋转标尺所产生的磁场的变化。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-60478号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题直动旋转驱动装置的输出轴由于支承输出轴的元件的公差等而有时会相对于作为基准的轴线倾斜。在此，在旋转位置检测部使霍尔元件等磁检测元件从径向与旋转标尺相对的情况下，若由于输出轴的倾斜而使得与输出轴同轴的旋转标尺发生倾斜，则存在旋转位置的检测精度容易下降之类的问题。即，旋转标尺的周壁面呈圆弧形状弯曲，因此旋转标尺与磁检测元件之间的间隙绕轴线根据旋转标尺的周壁面的曲率而发生变化。因而，即使在输出轴以及旋转标尺不倾斜的情况下，磁检测元件也会检测出由于绕轴线上的间隙的变化而产生的磁强度分量，不易准确地检测旋转标尺所产生的磁场的变化。在此，在旋转标尺进一步倾斜的情况下，旋转的旋转标尺与磁检测元件之间的间隙发生变动，因此磁强度分量也发生变动。因而，更加难以通过磁检测元件准确地检测旋转标尺所产生的磁场的变化。由此，旋转位置检测部检测旋转位置的精度容易下降。鉴于以上问题，本专利技术的课题在于提供即使在与移动体同轴的旋转标尺由于输出轴等移动体的倾斜而倾斜的情况下也能够抑制检测移动体的旋转位置的检测精度下降的直动旋转检测器以及直动旋转检测单元。并且，提供由这样的直动旋转检测器检测输出轴的位移的直动旋转驱动装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的直动旋转检测器检测在轴线方向上直动并且绕轴线旋转的移动体的位移，具有：直动位置检测部，其具有直动标尺以及第1磁检测元件，所述直动标尺具有包围所述轴线并朝向径向的周壁面，并在所述周壁面上具有被磁化出N极和S极的直动位置检测用磁化图案，所述第1磁检测元件从所述径向与所述直动位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化；以及旋转位置检测部，其具有旋转标尺以及第2磁检测元件，所述旋转标尺具有朝向所述轴线方向的平面，并在所述平面上具有被磁化出N极和S极的旋转位置检测用磁化图案，所述第2磁检测元件从所述轴线方向与所述旋转位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化，所述直动标尺与所述移动体一起在所述轴线方向上移动，所述旋转标尺在所述轴线方向上的规定位置以与所述移动体同轴的方式与该移动体一起旋转。根据本专利技术，旋转标尺在朝向轴线方向的平面上具有旋转位置检测用磁化图案，第2磁检测元件从轴线方向与旋转位置检测用图案(旋转标尺)相对。因而，与旋转标尺在周壁面上具有旋转位置检测用磁化图案、并且第2磁检测元件从径向与旋转标尺相对的情况相比，可抑制在旋转标尺倾斜时旋转的旋转标尺与第2磁检测元件之间的间隙发生变动的变动量。并且，只要第2磁检测元件从轴线方向与旋转位置检测用图案(旋转标尺)相对，则与第2磁检测元件从径向与旋转标尺相对的情况相比，更容易在靠近轴线的位置处配置第2磁检测元件。这里，只要第2磁检测元件配置在靠近轴线的位置处，则能够抑制在旋转标尺倾斜时旋转的旋转标尺与第2磁检测元件之间的间隙发生变动的变动量。由此，即使在旋转标尺倾斜的情况下，也能够抑制因旋转的旋转标尺与第2磁检测元件之间的间隙的变动而产生的磁强度分量的变动。由此，即使在由于移动体相对于轴线的倾斜而使得与移动体同轴的旋转标尺倾斜的情况下，也能够抑制检测移动体的旋转位置的检测精度下降。本专利技术可以构成为，旋转位置检测用磁化图案呈格子状，其在绕所述轴线交替排列有S极和N极，并且在径向上被交替磁化出S极和N极，所述第2磁检测元件检测在所述旋转位置检测用磁化图案的S极与N极的边界部分产生的旋转磁场。通过这样构成，能够根据来自第2磁检测元件的输出获得表示旋转位置的正弦波分量。本专利技术可以构成为，所述旋转位置检测用磁化图案绕所述轴线交替排列有S极和N极，所述第2磁检测元件检测所述旋转位置检测用磁化图案的强弱磁场。这种情况下，也能够根据来自第2磁检测元件的输出而获得表示旋转位置的正弦波分量。本专利技术优选构成为，所述旋转标尺在所述平面上的与所述旋转位置检测用磁化图案在径向上位置不同的部位具有被磁化出S极或N极的磁化区域，所述旋转位置检测部具有第3磁检测元件，所述第3磁检测元件从所述轴线方向与所述平面相对，并能够检测所述磁化区域的磁场。通过这样构成，能够根据来自第3磁检测元件的输出来检测移动体(旋转标尺)的绕轴线的原点位置。本专利技术可以构成为，所述直动位置检测用磁化图案呈格子状，其在所述轴线方向上交替排列有S极和N极，并且绕所述轴线被交替磁化出S极和N极，所述第1磁检测元件检测在所述直动位置检测用磁化图案的S极与N极的边界部分产生的旋转磁场。通过这样构成，能够根据来自第1磁检测元件的输出而获得表示直动位置的正弦波分量。本专利技术可以构成为，所述直动位置检测用磁化图案在所述轴线方向上交替排列有S极和N极，所述第1磁检测元件检测所述直动位置检测用磁化图案的强弱磁场。这种情况下，也能够根据来自第1磁检测元件的输出而获得表示直动位置的正弦波分量。此外，本专利技术的直动旋转检测器单元具有：上述的直动旋转检测器；以及被固定于所述移动体上的滚珠花键轴承，所述滚珠花键轴承将所述移动体支承为能够在所述轴线方向上移动，并且所述滚珠花键轴承与该移动体一体地旋转，所述旋转标尺通过所述滚珠花键轴承而被安装于所述移动体。根据本专利技术，直动旋转检测器的旋转标尺在朝向轴线方向的平面上具有旋转位置检测用磁化图案，第2磁检测元件从轴线方向与旋转位置检测用图案(旋转标尺)相对。因而，即使在因支承移动体的元件的公差等而使得移动体相对于作为基准的轴线倾斜，从而导致与移动体同轴的旋转标尺倾斜的情况下，也能够抑制检测移动体的旋转位置的检测精度下降。并且，旋转标尺通过将移动体支承为能够在轴线方向上移动的滚珠花键轴承而被安装于移动体。因而，旋转标尺在轴线方向上的规定位置以与移动体同轴的方式与该移动体一体地旋转，而不在轴线方向上移动。由此，当移动体在轴线方向上移动时，从轴线方向与旋转标尺相对的第2磁检测元件与旋转标尺不发生碰撞。此外，本专利技术的直动旋转驱动装置具有：输出轴；直动驱动部，其使所述输出轴在轴线方向上移动；旋转驱动部，其具有在绕轴线方向上旋转的转子；滚珠花键轴承，其被同轴地固定于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直动旋转检测器，其检测在轴线方向上直动并且绕轴线旋转的移动体的位移，其特征在于，具有：直动位置检测部，其具有直动标尺以及第1磁检测元件，所述直动标尺具有包围所述轴线并朝向径向的周壁面，并在所述周壁面上具有被磁化出N极和S极的直动位置检测用磁化图案，所述第1磁检测元件从所述径向与所述直动位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化；以及旋转位置检测部，其具有旋转标尺以及第2磁检测元件，所述旋转标尺具有朝向所述轴线方向的平面，并在所述平面具有被磁化出N极和S极的旋转位置检测用磁化图案，所述第2磁检测元件从所述轴线方向与所述旋转位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化，所述直动标尺与所述移动体一起在所述轴线方向上移动，所述旋转标尺在所述轴线方向上的规定位置以与所述移动体同轴的方式与该移动体一起旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.02 JP 2016-1110911.一种直动旋转检测器，其检测在轴线方向上直动并且绕轴线旋转的移动体的位移，其特征在于，具有：直动位置检测部，其具有直动标尺以及第1磁检测元件，所述直动标尺具有包围所述轴线并朝向径向的周壁面，并在所述周壁面上具有被磁化出N极和S极的直动位置检测用磁化图案，所述第1磁检测元件从所述径向与所述直动位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化；以及旋转位置检测部，其具有旋转标尺以及第2磁检测元件，所述旋转标尺具有朝向所述轴线方向的平面，并在所述平面具有被磁化出N极和S极的旋转位置检测用磁化图案，所述第2磁检测元件从所述轴线方向与所述旋转位置检测用磁化图案相对，并检测磁场的变化，所述直动标尺与所述移动体一起在所述轴线方向上移动，所述旋转标尺在所述轴线方向上的规定位置以与所述移动体同轴的方式与该移动体一起旋转。2.根据权利要求1所述的直动旋转检测器，其特征在于，旋转位置检测用磁化图案呈格子状，其绕所述轴线交替排列有S极和N极，并且在径向上被交替磁化出S极和N极，所述第2磁检测元件检测在所述旋转位置检测用磁化图案的S极与N极的边界部分产生的旋转磁场。3.根据权利要求1所述的直动旋转检测器，其特征在于，所述旋转位置检测用磁化图案绕所述轴线交替排列有S极和N极，所述第2磁检测元件检测所述旋转位置检测用磁化图案的强弱磁场。4.根据权利要求1或2所述的直动旋转检测器，其特征在于，所述旋转标尺在所述平面上的与所述旋转位置检测用磁化图案在径向上位置不同的部位具有被磁化出S极或N极的磁化区域，所述旋转位置检测部具有第3磁检测元件，所述第3磁检测元件从所述轴线方向与所述平面相对，并能够检测所述磁化区域的磁场。5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的直动旋转检测器，其特征在于，所述直动位置检测用磁化图案呈格子状，其在所述轴线方向上交替排列有S...

【专利技术属性】
技术研发人员：森山克也，有贺英吉，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP