JP3034744B2 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のサーボモー
タ等に用いられる絶対回転位置を検出するアブソリュー
トエンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えばロボットや工作機械等
に用いられるサーボモータの角度位置を検出するための
手段としては、レゾルバ、光学式エンコーダ等のアブソ
リュートエンコーダが採用されており、この角度位置検
出がサーボモータの性能上大きなウエイトを占めてきて
いる。特に、最近問題となってきているモータの回転む
ら、位置制御等は角度位置検出器の性能によって決まる
ことから、高分解能を有する角度位置検出器が要求され
てきている。また、高精度の制御を行なうことが可能な
ダイレクト・ドライブモータの開発においては、高分解
能を有する角度位置検出器が不可欠である。また、この
ようなモータは軸方向の寸法が長くなって機器全体が大
型化することが欠点であり、特にロボット等においては
関節部にサーボモータを用いるため大きな問題となって
きている。

【０００３】そこで以上のような点から、従来では軸倍
角ｍｘ（ｍ≧２）の角度位置を検出する高分解能の軸倍
角ｍｘの角度位置検出器と、軸倍角１ｘの角度位置を検
出する絶対角度位置検出用の軸倍角１ｘの角度位置検出
器とを同心円上に配して、高分解能の角度位置検出が行
なえ、しかも軸方向の寸法を短くして小型化を図ること
が可能なアブソリュートエンコーダが開発されてきてい
る。

【０００４】このようなの絶対回転位置を検出できる従
来のアブソリュートエンコーダの一例を説明する。図６
は従来のアブソリュートエンコーダを示す側面の断面図
であり、図７は図６のＣ−Ｃ’の断面図であり、図８は
図６のアブソリュートエンコーダの電気回路の一例を示
すブロック図であり、図９は図６の内挿回路２０の具体
例であり、図１０はタイミングチャートである。

【０００５】このアブソリュートエンコーダは、同心円
状に配された２つの固定子４１、５１により１つの回転
子４６を鋏み込む構成としている。図６において、ステ
ータ３は図示されない固定物に固定されており、軸受け
２を介して入力軸１を支えている。入力軸１は図示され
ないサーボモータの軸に直結されており、回転子４６は
入力軸１に固定されており、それぞれサーボモータの軸
と共に回転する。図７において、外側固定子４１はその
内側に周方向に沿って等間隔で設けられた８個の極歯４
２を有す。さらに、上記各極歯４２には入力巻線４４お
よび出力巻線４５を図示のように巻回している。一方、
回転子４６はその外周側に１０個の歯４７を有してお
り、外側固定子４１の各極と回転子４６の歯４７の関係
は、極が１つずれる毎に１／４ピッチずつずれるように
構成している。また、上記回転子４６の内側には偏心し
た中空部５７が設けられており、かつこの中空部５７に
は周方向に沿って等間隔で設けられた４個の極歯５２を
有する内側固定子５１を設けている。そしてこの各極歯
５２にも、上述と同様に入力巻線５４および出力巻線５
５を図示のように巻回している。

【０００６】外側固定子４１と極歯４２、入力巻線４
４、出力巻線４５及び歯４７からなるレゾルバを外側レ
ゾルバ４０と呼び、内側固定子５１と極歯５２、入力巻
線５４、出力巻線５５及び中空部５７からなるレゾルバ
を内側レゾルバ５０と呼ぶ。

【０００７】このように構成したアブソリュートエンコ
ーダにおいて、角度位置検出は次のようにして行なわれ
る。

【０００８】まず、外側レゾルバ４０は高分解能の角度
位置検出を行なうものであり、回転子４６の歯４７が１
０個あり軸倍角１０ｘのレゾルバである。その検出原理
としては磁気抵抗の変化を利用するものであり、回転子
４６が回転すると外側レゾルバの極４２と歯４７との位
置関係が変わるため、これによって磁気抵抗が変化す
る。そして、この磁気抵抗の変化により出力巻線４５を
通過する磁束が変化する。従って、サーボモータの軸の
回転角度をθとした場合に、磁束がθのｓｉｎ関数とな
るような構成とすることにより、回転角度が検出できる
ことになる。

【０００９】すなわち、いま外側固定子４１の入力巻線
４４を、発生する磁束の向きが交互に逆方向になるよう
に直列に接続する。出力巻線４５を、受ける磁束の向き
が逆方向になるように１つ毎に直列に接続する。そうす
ると、出力巻線には２組の出力巻線の組ができる。そこ
で、入力巻線の両端にＡｓｉｎωｔ（Ａは定数）の励磁
電圧をかけると、外側固定子４１の極４２と回転子４６
の歯４７との関係は１／４ピッチずつずれていることか
ら、それぞれの出力巻線の組には次のような電圧Ｖａ
ｍ，Ｖｂｍが生じる。

【００１０】Ｖａｍ＝Ｋ・Ａｓｉｎωｔ・ｃｏｓ１０θ Ｖｂｍ＝Ｋ・Ａｓｉｎωｔ・ｓｉｎ１０θ ただし、Ｋは定数である。

【００１１】次に、内側固定子５１は回転子４６の絶対
角度位置検出を行なうものであり、軸倍角１ｘである。
その検出原理としては上述と同様に磁気抵抗の変化を利
用するするものであるが、この場合上述とは異なり磁気
抵抗の変化を歯で行なうのではなく、回転子４６の内周
面を偏心させることによって磁気抵抗を変化させるもの
である。

【００１２】すなわち、内側レゾルバの極歯５２は９０
度ずつずれた位置にあることから、上述した外側レゾル
バと同様に巻線接続を行ない、入力巻線をＡｓｉｎωｔ
で励磁すると、出力巻線には外側レゾルバの場和と同様
な出力電圧Ｖａ，Ｖｂが得られる。

【００１３】Ｖａ＝Ｌ・Ａｓｉｎωｔ・ｃｏｓθ Ｖｂ＝Ｌ・Ａｓｉｎωｔ・ｓｉｎθ ただし、Ｌは定数である。

【００１４】以上のようにして得られた電圧Ｖａｍ，Ｖ
ｂｍ、Ｖａ，Ｖｂは、図８に示される電気回路により、
１回転を絶対位置で表わす、高分解能の絶対角度位置θ
に変換される。

【００１５】図８の電気回路を説明する。アブソリュー
トエンコーダは、タイミング信号ＣＬＫを発生するタイ
ミング発生器１１を有しており、タイミング発生器１１
には、タイミング信号ＣＬＫに基づき励磁信号Ａｓｉｎ
ωｔを発生する励磁信号発生器１２が接続されており、
励磁信号発生器１２には、外側レゾルバ４０及び内側レ
ゾルバ５０が接続されている。そして、外側レゾルバ４
０及びタイミング発生器１１には、電気角θｍを算出す
る内挿回路２０が接続されており、内側レゾルバ５０及
びタイミング発生器１１には、電気角θａを算出する内
挿回路２０が接続されている。更に、内挿回路２０に
は、角度位置θｍ’を算出する第３演算回路１５が接続
されており、かつ内挿回路２０には、機械角の１０分の
１回転以上を３６度単位で検出する上位桁ｖを算出する
第４演算回路１７が接続されている。そして、第３演算
回路１５及び第４演算回路１７には、角度位置θｍ’と
上位桁ｖとを加算して絶対角度位置θを算出する加算器
１８が接続されている。励磁信号発生器１２はタイミン
グ発生器１１の信号ＣＬＫに同期したＡｓｉｎωｔの励
磁信号を発生し外側レゾルバ４０と内側レゾルバ５０に
送る。それぞれのレゾルバは前述したように電圧Ｖａ
ｍ，Ｖｂｍと電圧Ｖａ，Ｖｂを発生する。電圧Ｖａｍ，
Ｖｂｍと電圧Ｖａ，Ｖｂは内挿回路２０によりそれぞれ
図１１のような機械角３６０度の１０分の１を表わす電
気角θｍ（０≦θｍ＜３６０度）と、機械角３６０度を
表わす電気角θａ（０≦θａ＜３６０度）とを算出す
る。

【００１６】ここで、内挿回路２０を図９と図１０を用
いて説明する。内挿回路２０は、外側レゾルバ４０の電
圧Ｖａｍを増幅する増幅器２１及び外側レゾルバ４０の
電圧Ｖｂｍを増幅する増幅器２２を有しており、増幅器
２１には、サンプル・アンド・ホールド回路２３が接続
されており、サンプル・アンド・ホールド回路２３に
は、その出力をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器２５が
接続されてる。また、増幅器２２には、サンプル・アン
ド・ホールド回路２４が接続されており、サンプル・ア
ンド・ホールド回路２４には、その出力をディジタル変
換するＡ／Ｄ変換器２６が接続されている。そして、Ａ
／Ｄ変換器２５、２６には、Ａ／Ｄ変換器２５、２６の
出力により電気角θｍを算出する第５演算回路２７が接
続されている。外側レゾルバ４０の電圧Ｖａｍ，Ｖｂｍ
は増幅器２１、２２により増幅され、サンプル・アンド
・ホールド回路２３、２４に入力される。サンプル・ア
ンド・ホールド回路２３、２４は、励磁信号Ａｓｉｎω
ｔと同期したホールド信号ＨＤが”Ｈ”レベルのとき入
力される信号をホールドし、”Ｌ”レベルのときサンプ
ルする。Ａ／Ｄ変換器２５、２６は、ホールド信号の立
ち上がりで、サンプル・アンド・ホールド回路２３、２
４から出力されるアナログ信号をデジタル信号Ａ、Ｂに
変換する。第５演算回路２７は、デジタル信号Ａ、Ｂを
割り算した結果のアークタンジェントをとることにより
電気角θｍを算出し出力する。内側レゾルバ５０の電圧
Ｖａ，Ｖｂも外側レゾルバ４０の場合と同様にして電気
角θａが検出できる。

【００１７】そして角度位置θｍと角度位置θａは、第
４演算回路１７により以下の式にもとづいて機械角の１
０分の１回転以上を３６度単位で検出する上位桁ｖを算
出する。

【００１８】ｖ＝ＩＮＴ（θａ・１０／３６０＋０．５
−θｍ／３６０）・３６０／１０ｖ≧３６０のとき、ｖ
＝ｖ−３６０ また、角度位置θｍは、第３演算回路１５により以下の
式にもとづいて機械角の１０分の１回転以内の高分解能
の角度位置θｍ’を算出する。

【００１９】θｍ’＝θｍ／１０ そして、上位桁ｖに高分解能の角度位置θｍ’を加算す
ることにより、１回転を絶対位置で表わす高分解能の絶
対角度位置θを検出することができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このような構成のアブ
ソリュートエンコーダでは軸方向の寸法を短くできる反
面、軸倍角１ｘの内側レゾルバは回転子４６の内周面を
偏心させるような構造としているので、次のような２つ
の問題があった。

【００２１】第１の問題点は、回転子４６の回転中心が
内側固定子５１の中心に対してずれた場合、大きな位置
検出誤差が発生するので、目標の位置検出精度を得るこ
とができず絶対角度位置θに誤りが発生してしまうこと
である。第２の問題点は、回転子４６の重心と回転中心
とがずれており、構造的にバランスが悪いため、回転子
４６が高速回転すると振動が発生することである。特に
第１の問題点は、高分解能化のため外側レゾルバの軸倍
角数を増やすと、内側レゾルバの要求位置検出精度が厳
しくなり、高分解能で小型のアブソリュートエンコーダ
の実現を困難にしている。また、回転子径を大きくして
芯ずれの影響を少なくするために１Ｘレゾルバを外側に
配置すると、高分解能化のための軸倍角１０ｘのレゾル
バの回転子径が小さくなり高精度な角度位置を検出でき
なくなってしまう。また、芯ずれの影響を少なくするた
めに両者のレゾルバの径を大きくすると、小型化に逆行
するという問題点がある。

【００２２】図１１を用いて、絶対角度位置θに誤りが
発生する様子を説明する。

【００２３】回転子４６の回転中心が内側固定子５１の
中心に対して、加工上、組立上の理由、又は外力によっ
てずれた場合、回転子４６が一定の速度で回転している
とする。そうすると、内側レゾルバに位置検出誤差θａ
ｅが発生し、その誤差は、図１１の（ａ）のような１周
期の正弦波状になる。内側レゾルバの電気角θａは誤差
があるため図１１の（ｂ）のようなうねりのあるほぼ直
線状になる。一方、外側レゾルバの電気角θｍは、図１
１の（ｃ）のようになる。そして、これらの値が第３、
４演算回路により計算され１回転を絶対位置で表わす絶
対角度位置θとなり、図１１の（ｄ）のようになる。こ
の、図１１の（ｄ）は、本来ならば、直線状にならなけ
ればならないが、内側レゾルバの誤差が±１８度より大
きいため階段状の誤りが発生している。このような誤り
を持つアブソリュートエンコーダは、工作機械のサーボ
モータ等に用いられる絶対回転位置検出器として使用で
きない。

【００２４】本発明は上述した課題を解決するために成
されたものであり、本発明の目的は、絶対角度位置θに
誤りが発生しない、回転子が高速回転しても振動の発生
がない、高分解能で小型のアブソリュートエンコーダを
提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、１回転内をア
ブソリュートで角度位置を検出するアブソリュートエン
コーダにおいて、１／ｐ回転（ｐは２以上の自然数）お
きに機械的構造および磁気的構造が同じである固定子と
回転子とを具備し軸倍角がｎｘ（ｎは２以上の自然数）
の第１のレゾルバと、１／ｑ回転（ｑは２以上の自然
数）おきに機械的構造および磁気的構造が同じである固
定子と回転子とを具備し第１のレゾルバと入力軸を共有
し同一平面上かつ同心円上に配し軸倍角がｍｘ（ｍは２
以上の自然数）かつｎとｍは互いに素な関係を有する第
２のレゾルバとを具備し軸倍角の大きい方を外側に配置
したことを特徴とする。

【００２６】

【作用】本発明にあっては、第１のレゾルバと第２のレ
ゾルバの固定子と回転子の機械的構造および磁気的構造
が１／ｐ，１／ｑ回転おきに同じであるので、それぞれ
の回転子の回転中心が固定子の中心に対しずれても、構
造的キャンセル効果によって位置検出誤差をほとんど生
ぜす、絶対角度位置に誤りが発生しない。また、第１の
レゾルバと第２のレゾルバの回転子の機械的構造が１／
ｐ，１／ｑ回転おきに同じなので、その重心と回転中心
が同じになり、回転子が高速回転しても振動の発生がな
い。

【００２７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００２８】図１、２、３は本発明のアブソリュートエ
ンコーダの一実施例を示す図であり、図６、７、８と同
一要素には同符号を付して説明を省略する。

【００２９】本発明のアブソリュートエンコーダは、従
来技術のアブソリュートエンコーダの内側レゾルバを改
良したものであり、外側レゾルバの構成、動作は従来技
術のアブソリュートエンコーダと同様である。図１にお
いて、回転子３６は入力軸１に固定されており、サーボ
モータの軸と共に回転する。図２において上記回転子３
６の内側には等距離離れた３つの頂点６０、６１、６２
を有するくずれた円状の中空部３７が設けられており、
かつこの中空部３７には周方向に沿って等間隔で設けら
れた１２個の極歯３０１〜３１２を有する内側固定子３
１を設けている。そしてこの各極歯３０１〜３１２に
は、入力巻線３４および出力巻線３５を図示のように巻
回している。図３において、１３は内挿回路２０の出力
θｎ、θｍに基づいて整数ｘを算出する第１演算回路で
あり、１４は内挿回路２０の出力θｍに基づいて整数ｙ
を算出する第２演算回路である。そして、第１演算回路
１３及び第２演算回路１４には整数ｘ，ｙを機械角の１
０分の１回転以上を３６度単位で検出する上位桁ｚに変
換するＲＯＭ１６が接続されており、ＲＯＭ１６には、
この上位桁ｚ及び第３演算回路１５の出力θｍ’とを加
算して角度位置θ’を算出する加算器１９が接続されて
いる。なお、ＲＯＭ１６は、図５に示すようなデータを
格納している。

【００３０】このように構成したアブソリュートエンコ
ーダにおいて、角度位置検出は次のようにして行なわれ
る。

【００３１】内側固定子３１と等距離離れた３つの頂点
６０、６１、６２を有するくずれた円状の中空部３７と
極歯３０１〜３１２と入力巻線３４と出力巻線３５とか
らなる内側レゾルバは、軸倍角３ｘである。その検出原
理として磁気抵抗の変化を利用するものであり、回転子
３６の内周面を等距離離れた３つの頂点６０、６１、６
２を有するくずれた円状にすることによって磁気抵抗を
変化させるものである。

【００３２】ここで、この中空部３７の形状の一例を紹
介する。機械角をθ、基準半径をｒ、半径の変化量をｄ
ｒとすると、この中空部３７の半径Ｒは、次のような関
数で示される。

【００３３】Ｒ＝ｒ−ｄｒ・ｃｏｓ３θ いま内側固定子３１の入力巻線３４と出力巻線３５を従
来技術のアブソリュートエンコーダと同様に接続する。
すなわち、極歯３０１〜３１２の入力巻線を発生する磁
束の向きが交互に逆方向になるように直列に接続した励
磁巻線と、極歯３０１、３０３、３０５、３０７、３０
９、３１１の出力巻線を受ける磁束の向きが交互に逆方
向になるように直列に接続したＡ相出力巻線と、極歯３
０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２の出力
巻線を受ける磁束の向きが交互に逆方向になるように直
列に接続したＢ相出力巻線とができる。そこで、励磁巻
線の両端にＡｓｉｎωｔの励磁電圧をかけると、内側固
定子３１の極歯３２が３０度ずつずれた位置にあること
と、回転子３６が１２０度回転すると回転する前と同じ
形状になることより、それぞれの出力巻線の組には次の
ような電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎが生じる。

【００３４】Ｖａｎ＝Ｊ・Ａｓｉｎωｔ・ｃｏｓ３θ Ｖｂｎ＝Ｊ・Ａｓｉｎωｔ・ｓｉｎ３θ ただし、Ｊは定数である。

【００３５】この内側レゾルバ３０の場合、１／３回転
おきに回転子３６と内側固定子３１の機械的構造及び磁
気的構造が同じであるので、回転子の回転中心が固定子
の中心からずれても、構造的キャンセル効果によって位
置検出誤差をほとんど生じない。また、回転子３６の機
械的構造が１／３回転おきに同じであるので、従来の内
側レゾルバのような回転子の高速回転にともなう振動も
全くない。

【００３６】以上のようにして得られた電圧Ｖａｍ，Ｖ
ｂｍ、Ｖａｎ，Ｖｂｎは、図３に示される電気回路によ
り、１回転を絶対位置で表わす、高精度な絶対角度位置
θ’に変換される。

【００３７】図３の電気回路の動作について説明する。
Ａｓｉｎωｔの励磁信号を入力された内側レゾルバ３０
及び外側レゾルバ４０は前述したようにそれぞれ電圧Ｖ
ａｍ，Ｖｂｍと電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎを発生する。電圧Ｖ
ａｍ，Ｖｂｍと電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎは、内挿回路２０に
よりそれぞれ図４のような機械角３６０度の１０分の１
を表わす電気角θｍと、機械角３６０度の３分の１を表
わす電気角θｎ（０≦θｎ＜３６０度）とを算出する。

【００３８】そして第１演算回路１３は以下の式にもと
づいて整数ｘを算出する。

【００３９】ｘ＝ＩＮＴ（θｎ・１０／３６０＋０．５
−（θｍ・３／３６０−ＩＮＴ（θｍ・３／３６
０））） ｘ≧１０のとき、ｘ＝ｘ−１０ そして第２演算回路１４は以下の式にもとづいて整数ｙ
を算出する。

【００４０】ｙ＝ＩＮＴ（θｍ・３／３６０） ＲＯＭ１６は、整数ｘ，ｙを図５に示すデータテーブル
を用いて機械角の１０分の１回転以上を３６度単位で検
出する上位桁ｚに変換する。

【００４１】また、第３演算回路１５は、以下の式にも
とづいて機械角の１０分の１回転以内の高精度な角度位
置θｍ’を算出する。

【００４２】θｍ’＝θｍ／１０ そして、上位桁ｚに高精度な角度位置θｍ’を加算する
ことにより、１回転を絶対位置で表わす高精度な絶対角
度位置θ’を検出することができる。

【００４３】尚、上記では、２つのレゾルバの軸倍角を
ｎ，ｍとし、対称数をｐ，ｑとすると、ｎ＝３、ｐ＝３
かつｍ＝１０，ｑ＝２の例であるが、ｎ≧２かつｍ≧３
かつｎとｍは互いに素な自然数、かつｐは１以外のｎの
約数、かつｑは１以外のｍの約数という条件であれば実
現できる。

【００４４】このような一般的な条件の時の絶対角度位
置は、図３の電気回路で検出できるが、第１、２、３演
算回路１３、１４、１５の式の定数部と、ＲＯＭ１６の
データテーブルの内容が異なる。以下にこれらの式の内
容を示しておく。

【００４５】中空部の半径Ｒは、次のような関数で示さ
れる。

【００４６】Ｒ＝ｒ−ｄｒ・ｃｏｓｎθ このようなｎｘ，ｍｘレゾルバの出力巻線の組には次の
ような電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ、Ｖａｍ，Ｖｂｍが生じる。

【００４７】Ｖａｎ＝Ｊ・Ａｓｉｎωｔ・ｃｏｓｎθ Ｖｂｎ＝Ｊ・Ａｓｉｎωｔ・ｓｉｎｎθ Ｖａｍ＝Ｋ・Ａｓｉｎωｔ・ｃｏｓｍθ Ｖｂｍ＝Ｋ・Ａｓｉｎωｔ・ｓｉｎｍθ ただし、Ｊ，Ｋは定数である。

【００４８】そして第１演算回路１３は以下の式にもと
づいて整数ｘを算出する。

【００４９】ｘ＝ＩＮＴ（θｎ・ｍ／３６０＋０．５−
（θｍ・ｎ／３６０−ＩＮＴ（θｍ・ｎ／３６０））） ｘ≧ｍのとき、ｘ＝ｘ−ｍ そして第２演算回路１４は以下の式にもとづいて整数ｙ
を算出する。

【００５０】ｙ＝ＩＮＴ（θｍ・ｎ／３６０） そしてＲＯＭ１６は、整数ｘ，ｙをデータテーブルを用
いて機械角のｍ分の１回転以上を３６０／ｍ度単位で検
出する上位桁ｚに変換される。このデータテーブルの一
例を以下に示す。

【００５１】３列、ｍ・ｎ行の表において、１列目にｘ
の取りうる数字０〜ｍ−１までの整数をｎ回繰り返して
並べる。２列目にｙの取りうる数字０〜ｎ−１までの整
数をｍ回繰り返して並べる。３列目は、ｚとなる数字で
あり、３６０／ｍ単位で増加するｎ個同じ数字が続く数
字を並べる。この表がＲＯＭ１６のデータテーブルとな
る。例えば、ｍ＝５，ｎ＝２の場合は ｘ ｙ ｚ ０ ０ ０ １ １ ０ ２ ０ ７２ ３ １ ７２ ４ ０ １４４ ０ １ １４４ １ ０ ２１６ ２ １ ２１６ ３ ０ ２８８ ４ １ ２８８ となる。

【００５２】また、第３演算回路１５は、以下の式にも
とづいて機械角のｍ分の１回転以内の高精度な角度位置
θｍ’を算出する。

【００５３】θｍ’＝θｍ／ｍ そして、上位桁ｚに高精度な角度位置θｍ’を加算する
ことにより、１回転を絶対位置で表わす高精度な絶対角
度位置θ’を検出することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明のアブソリュートエ
ンコーダによれば、１／ｐ，１／ｑ回転おきに回転子と
固定子の機械的構造及び磁気的構造が同じにしたので、
キャンセル効果によって回転子と固定子の芯ずれによる
位置検出精度への影響が少なく、絶対角度位置に誤りが
発生しない高精度なアブソリュートエンコーダを実現で
きる。

【００５５】また、１／ｐ，１／ｑ回転おきに回転子の
機械的構造が同じであるので、高速回転しても振動の発
生を防止できる。

【００５６】更に、高分解能化のため外側レゾルバの軸
倍角数を増やしても、キャンセル効果によって回転子と
固定子の芯ずれによる位置検出精度への影響を少なくし
たので、内側レゾルバの位置検出精度を確保でき、より
高分解能なアブソリュートエンコーダをも実現できる。

【００５７】そして、入力軸を共有するレゾルバを同一
平面状かつ同心円状に、径を大きくせずに配置できるた
め、小型のアブソリュートエンコーダを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアブソリュートエンコーダの一実施例
を示す断面図である。

【図２】図１のＤ−Ｄ’断面図である。

【図３】本発明のアブソリュートエンコーダの電気回路
の一例を示すブロック図である。

【図４】本発明のアブソリュートエンコーダの動作を説
明する図である。

【図５】本実施例のＲＯＭのデータを示す図である。

【図６】従来技術のアブソリュートエンコーダの一例を
示す断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ’断面図である。

【図８】従来のアブソリュートエンコーダの電気回路を
示すブロック図である。

【図９】内挿回路の詳細を示すブロック図である。

【図１０】図３のタイミングチャートである。

【図１１】従来のアブソリュートエンコーダの動作を説
明する図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 軸受け ３ ステータ １１ タイミング発生器 １２ 励磁信号発生器 １３ 第１演算回路 １４ 第２演算回路 １５ 第３演算回路 １６ ＲＯＭ １７ 第４演算回路 ２０ 内挿回路 ２１、２２ 増幅器 ２３、２４ サンプル・アンド・ホールド回路 ２５、２６ Ａ／Ｄ変換器 ２７ 第５演算回路 ３０、５０ 内側レゾルバ ３１、５１ 内側固定子 ３４、４４、５４ 入力巻線 ３５、４５、５５ 出力巻線 ３６、４６ 回転子 ３７、５７ 中空部 ４０ 外側レゾルバ ４１ 外側固定子 ４２、５２ 極歯 ４７ 歯 ３０１〜３１２ 極歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/252 G01D 5/39 - 5/62

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回転内をアブソリュートで角度位置を
   検出するアブソリュートエンコーダにおいて、 軸倍角がｎｘ（ｎは２以上の自然数）の第１のレゾルバ
   と、 第１のレゾルバと入力軸を共有し同一平面上かつ同心円
   上に配し軸倍角がｍｘ（ｍは２以上の自然数）かつｎと
   ｍは互いに素な関係を有する第２のレゾルバとで構成さ
   れことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
2. 【請求項２】 前記第１のレゾルバは、１／ｐ回転（ｐ
   は２以上の自然数）おきに機械的構造および磁気的構造
   が同じである固定子と回転子とを具備し、前記第２のレ
   ゾルバは、１／ｑ回転（ｑは２以上の自然数）おきに機
   械的構造および磁気的構造が同じである固定子と回転子
   とを具備することを特徴とする請求項１に記載のアブソ
   リュートエンコーダ。
3. 【請求項３】 前記第１のレゾルバと前記第２のレゾル
   バの位置関係において、軸倍角の大きい方を他方のレゾ
   ルバの外側に配置したことを特徴とする請求項１に記載
   のアブソリュートエンコーダ。