专利名称：磁性编码器的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如使用于多关节机器人的各关节的旋转角度检测、汽车的方向盘的位置检测或者无刷DC电动机的控制中的小型磁性编码器。
背景技术：
作为现有的磁性编码器，例如有设置在步进电机中的编码器。其包括磁铁，安装在设置于步进电机的旋转轴上的转子磁轭支架外周面；第1轨道，安装在磁铁的外周面；第2轨道，设置在与该第1轨道正交的端面上；多极充磁部，设置在第1轨道上；单极充磁部，设置在第2轨道上；2个磁检测元件，以分别与多极充磁部以及单极充磁部对置的方式设置；以及电路基板，安装有用于处理该2个磁检测元件的输出信号的电路部件(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开2004-144497公报(第6页-第7页，图1)虽然上述的专利文献1中记载的技术有效利用了磁铁的圆周面和与其正交的端面，并将磁性编码器的轴向的厚度作薄了，但是，在谋求小型化上存在限制。
发明内容
本发明是为解决上述课题而做出的，其目的在于提供一种尺寸小、即使在空间狭小的场所也可设置的小型高分辨力(例如10bit)磁性编码器。
本发明的磁性编码器具有磁铁，固着在轴的顶端；运算处理部，具有霍尔元件，该霍尔元件检测伴随该磁铁的旋转的磁场变化，基于该霍尔元件的检测来对轴的旋转角进行运算，并且，基于该旋转角信息生成多个信号；以及多个电路部，将由运算处理部生成的多个信号分别输出到外部，其中该编码器将具有轴的磁铁以及运算处理部配备为编码器主体部，将引线电缆连接到该编码器主体部上，进而在引线电缆上配备中转部，该中转部具有多个电路部和对编码器主体部进行电源供给的电源电路部。
在本发明中，由于将具有轴的磁铁以及运算处理部配备为编码器主体部，在连接于该编码器主体部上的引线电缆上配备具有多个电路部和电源电路部的中转部，所以，可使编码器主体部的形状更小，具有即使在空间狭小的场所也可设置的效果。
图1是表示本发明的实施方式的磁性编码器的外观图。
图2是表示磁性编码器的概要结构的框图。
具体实施例方式
图1是表示本发明的实施方式的磁性编码器的外观图，图2是表示磁性编码器的概要结构的框图。
本实施方式的磁性编码器包括编码器主体部10、连接到编码器主体部10上的引线电缆20、一端与该引线电缆20相连接的中转部30、以及连接到该中转部30的另一端上的引线电缆21。该引线电缆21连接到未图示的控制器上。
如图2所示，编码器主体部10配备轴11；磁铁12，安装在轴11的顶端部，具有例如12kGs的磁通密度；以及IC芯片14(运算处理部)，安装有霍尔元件13，该霍尔元件13检测伴随磁铁12的旋转的磁场变化。该IC芯片14虽然未图示但是安装在基板上，编码器主体部10本身被磁性材质的罩15覆盖。通过该罩15屏蔽来自外部的磁场的影响。
所述霍尔元件13以IC芯片14的中心为轴以90度为间隔配置在其四周。IC芯片14基于来自霍尔元件13的信号来对轴11的旋转角进行运算，并且，以PWM信号以及数字信号(串行通信用)的形式输出其绝对数据(absolute data)(旋转角信息)，同时，生成增量信号。作为该增量信号，有A相·B相信号、无刷DC电动机的换向信号(U相·V相·W相信号)等，通过信号模式设定来进行这些信号的切换。
中转部30构成为在基板(未图示)上安装电源电路部31、低通滤波器部32、通信接口部33和输出电路34，并由罩35覆盖。电源电路部31将来自控制器的电源5V恒压化，并提供给编码器主体部10。低通滤波器部32将PWM信号变换为模拟信号。在中转部30中未设置该低通滤波器部32的情况下，PWM信号被传送给控制器。通信接口部33在从控制器接收到旋转角的数字数据的请求时，将该情况通知给IC芯片14，当根据该通知接收了来自IC芯片14的数字信号(绝对)时，就将该信号转送(串行)给控制器。输出电路34将来自IC芯片14的增量信号输出给控制器。
这样，由于配备具有轴11的磁铁12以及IC芯片14来作为编码器主体部10，在连接到该编码器主体部10上的引线电缆20和与控制器相连接的引线电缆21之间，设置具有电源电路部31、低通滤波器32、通信接口部33以及输出电路34的中转部30，所以，可提供外形尺寸为15mm×15mm×22mm的编码器主体部10，因此，具有即使在空间狭小的场所也可设置的效果。
权利要求
1.一种磁性编码器，具有磁铁，固着在轴的顶端；运算处理部，具有霍尔元件，该霍尔元件检测伴随该磁铁的旋转的磁场变化，基于该霍尔元件的检测来对轴的旋转角进行运算，并且，基于该旋转角信息生成多个信号；以及多个电路部，将由该运算处理部生成的多个信号分别输出到外部，其中该编码器将具有轴的磁铁以及运算处理部配备为编码器主体部，将引线电缆连接到该编码器主体部上，进而在所述引线电缆上配备中转部，该中转部具有所述多个电路部和对所述编码器主体部进行电源供给的电源电路部。
全文摘要
本发明提供一种即使在空间狭小的场所也可设置的小型高分辨力(例如10bit)磁性编码器。本发明的磁性编码器具有磁铁(12)，固着在轴(11)的顶端；IC芯片(14)，具有检测伴随磁铁(12)的旋转的磁场变化的霍尔元件(13)，基于该霍尔元件(13)的检测来对轴(11)的旋转角进行运算，并且，基于该旋转角信息生成多个信号；以及多个电路部，将由IC芯片(14)生成的多个信号分别输出到外部，其中，该编码器将具有轴(11)的磁铁(12)以及IC芯片(14)配备为编码器主体部(10)，将引线电缆(20)连接到该编码器主体部(10)上，进而在引线电缆(20、21)上配备中转部(30)，该中转部(30)具有多个电路部(32～34)和对编码器主体部(10)进行电源供给的电源电路部(31)。
文档编号G01D5/244GK1963397SQ20061006767
公开日2007年5月16日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年11月11日
发明者桥本克博, 梁川敏, 浦崎雄三 申请人:光洋电子工业株式会社