特許 6064190 誘導検出型ロータリエンコーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6064190

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】誘導検出型ロータリエンコーダ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/245 110Q

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-166605(P2012-166605)

(22)【出願日】2012年7月27日

(65)【公開番号】特開2014-25820(P2014-25820A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年6月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100092820

【弁理士】

【氏名又は名称】伊丹 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100106389

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 和彦

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 康二

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２１０４７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、
回転軸を中心として回転可能で且つ前記ステータと対向して配置されたロータと、
前記ステータに前記回転軸を中心として環状に形成された第１の送信巻線及び前記第１の送信巻線の内周側に環状に形成された第２の送信巻線と、
前記ステータに前記送信巻線に沿って前記回転軸を中心として環状に形成された第１の受信巻線及び第２の受信巻線と、
前記ロータに前記回転軸を中心として環状に形成されて前記第１の送信巻線、前記第２の送信巻線、前記第１の受信巻線及び前記第２の受信巻線とそれぞれ磁束結合する第１の磁束結合体及び第２の磁束結合体と、
前記第１の送信巻線と前記第２の送信巻線に交互に電流を供給する電流供給手段と
を備え、
前記第１の受信巻線及び前記第１の磁束結合体は、第１のピッチをもって前記ロータの回転方向に周期的に変化する形状を有する第１トラックを形成し、
前記第２の受信巻線及び前記第２の磁束結合体は、前記第１のピッチと異なる第２のピッチをもって前記ロータの回転方向に周期的に変化する形状を有する第２トラックを形成し、
前記第１の受信巻線及び前記第２の受信巻線は、同様の半径で前記回転軸の延びる方向に第１の絶縁層を介して積層形成され、
前記第１の磁束結合体及び前記第２の磁束結合体は、同様の半径で前記回転軸の延びる方向に第２の絶縁層を介して積層形成され、
前記第１の磁束結合体は、前記第１のピッチで変化する歯車状の第１の電流経路と、前記第１の電流経路の内周側を連結する環状の第２の電流経路とを有し、
前記第２の磁束結合体は、環状の第３の電流経路と、前記第３の電流経路によって外周側が連結された前記第２のピッチで変化する歯車状の第４の電流経路とを有し、
前記電流供給手段によって前記第１の送信巻線に電流を流す場合は前記第１の受信巻線によって信号を受信し、
前記電流供給手段によって前記第２の送信巻線に電流を流す場合は前記第２の受信巻線によって信号を受信する
ことを特徴とする誘導検出型ロータリエンコーダ。

【請求項2】

前記第１の受信巻線は、前記第１の磁束結合体と対向し、
前記第２の受信巻線と前記第２の磁束結合体との間には、前記第１の受信巻線及び前記第１の磁束結合体が配置される
ことを特徴とする請求項１記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。

【請求項3】

前記第１のピッチは前記第２のピッチよりも短い
ことを特徴とする請求項２記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータとステータとに設けられた配線間の磁束結合を利用して物体の回転角を測定する誘導検出型ロータリエンコーダに関する。

【背景技術】

【0002】

ロータリエンコーダは、送信巻線及び受信巻線が配置されたステータと、これらと磁束結合可能な磁束結合体が配置されたロータとを備える（特許文献１参照）。マイクロメータ等のハンドツールへロータリエンコーダを応用する場合、波長の異なる信号を発生する複数のトラック（送信巻線、受信巻線、及び磁束結合体）を集約しその外径を小さくする必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３２２９２７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、小型化した誘導検出型ロータリエンコーダを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係る誘導検出型ロータリエンコーダは、ステータと、回転軸を中心として回転可能で且つステータと対向して配置されたロータと、ステータに回転軸を中心として環状に形成された第１の送信巻線及び第１の送信巻線の内周側に環状に形成された第２の送信巻線と、ステータに送信巻線に沿って回転軸を中心として環状に形成された第１の受信巻線及び第２の受信巻線と、ロータに回転軸を中心として環状に形成されて第１の送信巻線、第２の送信巻線、第１の受信巻線及び第２の受信巻線とそれぞれ磁束結合する第１の磁束結合体及び第２の磁束結合体とを備える。第１の受信巻線及び第１の磁束結合体は、第１のピッチをもってロータの回転方向に周期的に変化する形状を有する第１トラックを形成し、第２の受信巻線及び第２の磁束結合体は、第１のピッチと異なる第２のピッチをもってロータの回転方向に周期的に変化する形状を有する第２トラックを形成する。また、第１の受信巻線及び第２の受信巻線は、同様の半径で回転軸の延びる方向に第１の絶縁層を介して積層形成され、第１の磁束結合体及び第２の磁束結合体は、同様の半径で回転軸の延びる方向に第２の絶縁層を介して積層形成される。更に、上述した第１の磁束結合体は、第１のピッチで変化する歯車状の第１の電流経路と、第１の電流経路の内周側を連結する環状の第２の電流経路とを有し、第２の磁束結合体は、環状の第３の電流経路と、第３の電流経路によって外周側が連結された第２のピッチで変化する歯車状の第４の電流経路とを有する。

【0006】

上記構成では、第１及び第２の受信巻線及び第１及び第２の磁束結合体がそれぞれ同様の半径を有しており、且つ回転軸の延びる方向に積層形成されるため、絶対位置検出型の誘導検出型ロータリエンコーダを小型に構成することが可能である。また、第１の送信巻線と第２の送信巻線とを独立して構成している為、容易な構成で実現可能である。更に、第１及び第２の磁束結合体に、それぞれ第１及び第２の受信巻線と強く磁束結合する電流経路と、ほぼ磁束結合しない電流経路とを設けた為、第１トラックと第２トラックとの間のクロストークを低減して、高精度な測定を行う事が可能である。

【0007】

また、上記誘導検出型ロータリエンコーダには、第１の送信巻線と第２の送信巻線に交互に電流を供給する電流供給手段を備える事が可能である。これにより、第１トラックと第２トラックとの間のクロストークを低減する事が可能となる。

【0008】

また、上記第１及び第２の受信巻線と、第１及び第２の磁束結合体とは、次のように積層することも可能である。即ち、第１の受信巻線は、第１の磁束結合体と対向し、第２の受信巻線と第２の磁束結合体との間には、第１の受信巻線及び第１の磁束結合体が配置される。また、この場合においては、第１のピッチを第２のピッチよりも短くする事が可能である。この様な構成によれば、短いピッチを有するトラックの感度が高まるため、測定精度を向上させることが可能である。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、小型化した誘導検出型ロータリエンコーダを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを搭載したデジタル式マイクロメータ１の正面図である。

【図2】同ロータリエンコーダ１１の断面図である。

【図3】同実施の形態に係るステータ１３及びロータ１５の断面図である。

【図4】同実施の形態に係る第１の送信巻線３１ａ、第２の送信巻線３１ｂ及び第１の受信巻線３２ａを示す平面図である。

【図5】同実施の形態に係る受信巻線３２１ａを示す平面図である。

【図6】同実施の形態に係る第２の受信巻線３２ｂを示す平面図である。

【図7】同実施の形態に係る受信巻線３２１ｂを示す平面図である。

【図8】同実施の形態に係る第１の磁束結合体４１ａを示す平面図である。

【図9】同実施の形態に係る第２の磁束結合体４１ｂを示す平面図である。

【図10】同実施の形態に係る第１の送信巻線３１ａ及び第２の送信巻線３１ｂへの電流供給手段を示す回路図である。

【図11】同実施の形態に係る第１の送信巻線３１ａを流れる電流によって第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂに生じる誘導電流を示す概略図である。

【図12】同実施の形態に係る第２の送信巻線３１ｂを流れる電流によって第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂに生じる誘導電流を示す概略図である。

【図13】同実施の形態に係る第１及び第２の受信巻線３２ａ，３２ｂにて得られる信号を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

［第１実施形態に係る誘導検出型デジタル式マイクロメータの構成］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを搭載したデジタル式マイクロメータの構成について説明する。図１は、デジタル式マイクロメータの正面図である。デジタル式マイクロメータのフレーム３には、シンブル５が回転可能に取り付けられている。測定子であるスピンドル７は、フレーム３の内部で回転可能に支持されている。

【0013】

スピンドル７の一端側は外部に出ており、この一端が測定対象物に当接する。一方、スピンドル７の他端側には送りネジ（図１では図示せず）が切られている。この送りネジがシンブル５内のナットに嵌めこまれている。

【0014】

この構成において、シンブル５を正方向に回転させるとスピンドル７の軸方向に沿ってスピンドル７が前進し、シンブル５を逆方向に回転させるとスピンドル７の軸方向に沿ってスピンドル７が後退する。フレーム３にはデジタル式マイクロメータの測定値を表示可能な液晶表示部９が設けられている。

【0015】

［第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ１１の構成］
次に、図２を参照して、図１のデジタル式マイクロメータに組み込まれた第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ１１の構成について説明する。図２は、誘導検出型ロータリエンコーダ１１の断面図である。

【0016】

誘導検出型ロータリエンコーダ１１は、ステータ１３と、スピンドル７（回転軸）を中心として回転可能で且つステータ１３と対向して配置されたロータ１５とを備える。ロータ１５は円筒状のロータブッシュ１９の端面に固定されている。ロータブッシュ１９にはスピンドル７が挿入されている。ステータブッシュ２１は、フレーム３に固定されている。

【0017】

スピンドル７の表面には、図１のシンブル５の内部に配置されたナットに嵌められる送りネジ２３が形成されている。また、スピンドル７の表面には、スピンドル７の長手方向（つまりスピンドル７の進退方向）に沿ってキー溝２５が掘られている。キー溝２５には、ロータブッシュ１９に固定されたピン２７の先端部が嵌っている。スピンドル７が回転すると、その回転力がピン２７を介してロータブッシュ１９に伝わり、ロータ１５が回転する。言い換えれば、スピンドル７の回転に連動してロータ１５が回転する。ピン２７はキー溝２５に固定されていないので、ロータ１５をスピンドル７と共に移動させずにロータ１５を回転させることができる。

【0018】

［第１実施形態に係るステータ１３及びロータ１５の構成］
次に、図３を参照して、ステータ１３、及びロータ１５の構成について説明する。図３は、ステータ１３及びロータ１５の断面図である。ステータ１３は、図３に示すように、積層された絶縁層３３Ａ〜３３Ｄを有する。ステータ１３は、ロータ１５側の絶縁層３３Ａに第１の送信巻線３１ａ、第２の送信巻線３１ｂ及び第１の受信巻線３２ａを備え、中間の絶縁層３３Ｃに第２の受信巻線３２ｂを備える。なお、絶縁層３３Ａ〜３３Ｄにはスピンドル７を通すための貫通穴３４が形成されており、第１及び第２の送信巻線３１ａ，３１ｂ、第１の受信巻線３２ａ、及び第２の受信巻線３２ｂは貫通穴３４を中心として環状に形成されている。

【0019】

一方、ロータ１５は、図３に示すように、積層された絶縁層４２Ａ及び４２Ｂを有する。ロータ１５は、絶縁層４２Ａに第１の磁束結合体４１ａを備え、絶縁層４２Ｂに第２の磁束結合体４１ｂを備えている。なお、絶縁層４２Ａ，４２Ｂにはスピンドル７を通すための貫通穴４３が形成されており、第１の磁束結合体４１ａ、及び第２の磁束結合体４１ｂは貫通穴４３を中心として環状に形成されている。

【0020】

第１の送信巻線３１ａ及び第２の送信巻線３１ｂは、電流方向が周期的に変化する送信電流を交互に、即ち時分割で流し、これにより発生する磁界をロータ１５に形成された第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂに与える。第１及び第２の送信巻線３１ａ，３１ｂは、絶縁層３３Ａのロータ１５側の表面に設けられる。

【0021】

第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂは、各々、送信巻線３１に流れる送信電流により生じた磁界に基づく誘導電流を発生させる。第１の磁束結合体４１ａは、絶縁層４２Ａのステータ１３側の表面に設けられる。第２の磁束結合体４１ｂは絶縁層４２Ｂのステータ１３側の表面に設けられる。第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂは、同等の径を有し、絶縁層４２Ａを介して積層方向に互いに重なる位置に積層されている。

【0022】

第１の受信巻線３２ａは、第１の送信巻線３１ａと第１の磁束結合体４１ａとの磁束結合により第１の磁束結合体４１ａに誘導電流が生じた場合に、これに基づく磁束結合により生じた誘導電圧を検出する。第２の受信巻線３２ｂは、第２の送信巻線３１ｂと第２の磁束結合体４１ｂとの磁束結合により第２の磁束結合体４１ｂに誘導電流が生じた場合に、これに基づく磁束結合により生じた誘導電圧を検出する。

【0023】

第１の受信巻線３２ａの一部は、絶縁層３３Ａのロータ１５側の表面に形成され、第１の受信巻線３２ａの残りの部分は絶縁層３３Ｂのロータ１５側の表面に形成され、両者は絶縁層３３Ａを貫通するスルーホール又はビアによって相互に接続されている。第２の受信巻線３２ｂの一部は絶縁層３３Ｃのロータ１５側の表面に形成され、第２の受信巻線３２ｂの残りの部分は絶縁層３３Ｄのロータ１５側の表面に形成され、両者は絶縁層３３Ｃを貫通するスルーホール又はビアによって相互に接続されている。第１の受信巻線３２ａと第２の受信巻線３２ｂとは、同等の径を有し、絶縁層３３Ｂを介して積層方向に互いに重なる位置に積層されている。

【0024】

図３において、第１の受信巻線３２ａは、第１の磁束結合体４１ａと対向する。また、第２の受信巻線３２ｂと第２の磁束結合体４１ｂとの間には、第１の受信巻線３２ａ及び第１の磁束結合体４１ａが配置される。この配置によって、第１の受信巻線３２ａで受信する信号強度を高くすることができる。第１の受信巻線３２ａの受信信号が測定精度に影響を与える場合、この配置は好ましい。

【0025】

次に、第１及び第２の送信巻線３１ａ，３１ｂ、第１の受信巻線３２ａ、第２の受信巻線３２ｂ、第１の磁束結合体４１ａ及び第２の磁束結合体４１ｂの平面的形状について説明する。

【0026】

図４は第１及び第２の送信巻線３１ａ，３１ｂ及び第１の受信巻線３２ａを示す平面図である。第１の送信巻線３１ａは、図４に示すように、スピンドル７に対して同軸的に形成され、略円形の電流経路を持つ。また、第２の送信巻線３１ｂは、スピンドル７に対して同軸的に、且つ第１の送信巻線３１ａの内周に形成され、略円形の電流経路を持つ。

【0027】

第１の受信巻線３２ａは、図４に示すように、スピンドル７に対して同軸的に形成され、第１の送信巻線３１ａの内周であり、且つ第２の送信巻線３１ｂの外周である位置に環状に形成される。第１の受信巻線３２ａは、回転方向に位相を異ならせた３つの受信巻線３２１ａ〜３２３ａにて構成される。受信巻線３２１ａ〜３２３ａは、交差部が短絡しないように、互いに交差する部分が絶縁層３３Ａを介して上下に配列され、相互がスルーホール又はビアホールにて接続されることにより各々絶縁分離されて配置される。

【0028】

次に、図５を参照して、受信巻線３２１ａの形状について説明する。図５は受信巻線３２１ａを示す平面図である。受信巻線３２１ａは、図５に示すように、ロータ１５の回転方向にピッチλ１をもって周期的に変化するループ状（菱型状）の形状を有する。受信巻線３２１ａにおいて、図５に示す例では、菱型状の対ＰＡ１は１０個設けられる。なお、受信巻線３２２ａ、３２３ａも受信巻線３２１ａと同様の形状を有する。

【0029】

次に、図６を参照して、第２の受信巻線３２ｂの形状について説明する。図６は第２の受信巻線３２ｂを示す平面図である。第２の受信巻線３２ｂは、図６に示すように、スピンドル７に対して同軸的に形成され、第１の受信巻線３２ａと積層方向に重なるように環状に形成される。第２の受信巻線３２ｂは、回転方向に位相を異ならせた３つの受信巻線３２１ｂ〜３２３ｂにて構成される。受信巻線３２１ｂ〜３２３ｂは、交差部が短絡しないように、互いに交差する部分が絶縁層３３Ｃを介して上下に配列され、相互がスルーホール又はビアホールにて接続されることにより各々絶縁分離されて配置される。

【0030】

次に、図７を参照して、受信巻線３２１ｂの形状について説明する。図７は受信巻線３２１ｂを示す平面図である。受信巻線３２１ｂは、図７に示すように、ピッチλ１と異なるピッチλ２（λ２≠λ１）をもってロータ１５の回転方向に周期的に変化するループ状（菱型状）の形状を有する。受信巻線３２１ｂにおいて、図７に示す例では、菱型状の対ＰＡ２は９個設けられる。本実施の形態において、ピッチλ１はピッチλ２よりも短い（λ１＜λ２）。なお、受信巻線３２２ｂ、３２３ｂも受信巻線３２１ｂと同様の形状を有する。

【0031】

次に、図８を参照して、第１の磁束結合体４１ａの形状について説明する。図８は第１の磁束結合体４１ａを示す平面図である。第１の磁束結合体４１ａは、図８に示すように、スピンドル７に対して同軸的に形成され、第１の受信巻線３２ａと空隙を介して重なるように形成される。第１の磁束結合体４１ａは、第１の受信巻線３２ａと同じピッチλ１をもってロータ１５の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第１の磁束結合体４１ａは、スピンドル７に近づく方向に窪む凹部４１１ａと、スピンドル７から離れる方向に突出する凸部４１２ａとを交互に構成する。また、第１の磁束結合体４１ａは、複数の凹部４１１ａを連結する円環状の連結部４１３ａを有する。即ち、複数の凹部４１１ａ及び凸部４１２ａは歯車状の第１の電流経路を形成し、複数の凹部４１１ａ及び連結部４１３ａは円環状の第２の電流経路を形成する。図８に示す例では、凹部４１１ａ、凸部４１２ａ及び連結部４１３ａの組合せＰＡ３は１０個設けられる。

【0032】

次に、図９を参照して、第２の磁束結合体４１ｂの形状について説明する。図９は第２の磁束結合体４１ｂを示す平面図である。第２の磁束結合体４１ｂは、図９に示すように、スピンドル７に対して同軸的に形成され、第１の磁束結合体４１ａと絶縁層４２Ａを介して積層方向に重なるように形成される。第２の磁束結合体４１ｂは、ピッチλ２をもってロータ１５の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第２の磁束結合体４１ｂは、スピンドル７に近づく方向に窪む凹部４１１ｂと、スピンドル７から離れる方向に突出する凸部４１２ｂとを交互に構成する。また、第２の磁束結合体４１ｂは、複数の凸部４１２ｂを連結する円環連結部４１３ｂを有する。即ち、複数の凸部４１２ｂ及び連結部４１３ｂは円環状の第３の電流経路を形成し、複数の凹部４１１ｂ及び凸部４１２ｂは歯車状の第４の電流経路を形成する。図９に示す例では、凹部４１１ｂと凸部４１２ｂの組合せＰＡ４は９個設けられる。

【0033】

以上図３〜図９に示した構成により、第１の受信巻線３２ａ及び第１の磁束結合体４１ａは、ピッチλ１をもってロータ１５の回転方向に周期的に変化する形状を有する第１トラックを形成する。また、第２の受信巻線３２ｂ及び第２の磁束結合体４１ｂは、ピッチλ１と異なるピッチλ２をもってロータ１５の回転方向に周期的に変化する形状を有する第２トラックを形成する。本実施の形態においては第１トラックのピッチλ１が第２トラックのピッチλ２よりも短いので、第１トラックの方が第２トラックよりも測定精度に影響する。このピッチλ１による第１トラックの信号強度を第２トラックの信号強度よりも高めているので、高い測定精度が得られる。

【0034】

図１０は、第１の送信巻線３１ａ及び第２の送信巻線３１ｂに電流を供給する電流供給手段を示している。第１の送信巻線３１ａ及び第２の送信巻線３１ｂは、一端が共に接地され、他端がスイッチＳ１を介して交流電源Ｖに接続される。測定時においては、電流方向が周期的に変化する送信電流を、スイッチＳ１の切り替えによって第１の送信巻線３１ａと第２の送信巻線３１ｂとに交互に供給する。

【0035】

［第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ１１の動作］
次に、図１１及び図１２を参照して、第１の受信巻線３２ａ及び第２の受信巻線３２ｂにて得られる信号について説明する。上述の通り、第１の送信巻線３１ａ及び第２の送信巻線３１ｂは、電流方向が周期的に変化する送信電流を交互に、即ち時分割で流し、第１の送信巻線３１ａに電流を流す場合には第１の受信巻線３２ａによって、第２の送信巻線３１ｂに電流を流す場合には第２の受信巻線３２ｂによって信号を受信する。

【0036】

まず、図１１を参照して、第１の送信巻線３１ａに電流を流す場合について説明する。第１の送信巻線３１ａに、例えば時計回りに電流が流れると、各電流経路には、右ねじ方向に磁界が発生するので、この磁界が第１及び第２の磁束結合体４１ａ，４１ｂと結合して第１及び第２の磁束結合体４１ａ，４１ｂには反時計回りに電流が流れる。

【0037】

第１の磁束結合体４１ａにおいては主に凸部４１２ａに誘起される電流が大勢になる。従って、磁束結合体４１ａにおいて誘起される電流は主として凹部４１１ａ及び凸部４１２ａから形成される歯車状の第１の電流経路を流れる。これにより、第１の磁束結合体４１ａの凹部４１１ａには、図１１の紙面の表面から裏面へ、凸部４１２ａには紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ１の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第１の受信巻線３２で受信する。

【0038】

また、第２の磁束結合体４１ｂにおいては、凸部４１２ｂ及び連結部４１３ｂにおいて電流が誘起され、主に円環状の第３の電流経路に電流が流れる。凹部４１１ｂ及び凸部４１２ｂからなる歯車状の第４の電流経路に流れる電流は、第３の電流経路に流れる電流の１０分の１程度の値となる。従って、第２の磁束結合体４１ｂにおいて発生するピッチλ２の磁気パターンを形成する磁界は、第１の磁束結合体４１ａにおいて発生するピッチλ１の磁気パターンを形成する磁界と比較して極めて小さい。また、第１の磁束結合体４１ａは、１周の長さがピッチλ１×１０であるのに対し、第２の磁束結合体４１ｂは、１周の長さがピッチλ２×９であるから、第１の受信巻線３２ａに結合される磁界の影響は、図１３に示す通り、１周分のトータルでは第２の磁束結合体４１ｂからの磁界の影響が相殺される。即ち、異なるピッチλ１、λ２によって、第１の受信巻線３２ａでは第２の磁束結合体４１ｂに起因する誘導電圧は打消し合うため、その信号は検出されない。すなわち、第１の受信巻線３２ａでは第２の磁束結合体４１ｂからのクロストークを抑制することができる。

【0039】

次に、図１２を参照して、第２の送信巻線３１ｂに電流を流す場合について説明する。第２の送信巻線３１ｂに、例えば時計回りに電流が流れると、第１の送信巻線３１ａに電流を流した場合と同様に、第１及び第２の磁束結合体４１ａ，４１ｂに反時計回りに電流が流れる。

【0040】

第２の磁束結合体４１ｂにおいては凹部４１１ｂに誘起される電流が大勢になる。このため、電流は主に凹部４１１ｂ及び凸部４１２ｂから形成される歯車状の第４の電流経路を流れる。これにより、第２の磁束結合体４１ｂの凹部４１１ｂには、図１２の紙面の表面から裏面へ、凸部４１２ｂには紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ２の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第２の受信巻線３２ｂで受信する。

【0041】

一方、第１の磁束結合体４１ａにおいては凹部４１１ａ及び連結部４１３ａにおいて電流が誘起され、電流は主に円環状の第２の電流経路を流れる。従って、上述の場合と同様に第１の磁束結合体４１ａにおいて発生するピッチλ１の磁気パターンを形成する磁界は、第２の磁束結合体４１ｂにおいて発生するピッチλ２の磁気パターンを形成する磁界と比較して極めて小さい。また、若干の磁界が第２の受信巻線３２ｂに電流を誘起した場合であっても第１の磁束結合体４１ａと第２の受信巻線３２ｂとの位相の違いによってその電流は打ち消しあい、検出される事は無い。

【0042】

以上より、図１３に示すように、ステータ１３に対するロータ１５の位置に応じて変化する受信信号が第１の受信巻線３２ａ及び第２の受信巻線３２ｂから得られる。両受信信号は、ロータ１５が１回転する間に１周分ずれているので、２つの受信信号から１回転における絶対位置を検出することができる。なお、図１３は１相分の信号しか図示していないが、実際には、１２０°ずつずれた３相の受信信号が得られる。

【0043】

以上、本実施の形態によれば、第１、第２の受信巻線３２ａ、３２ｂをスピンドル７の長手方向に絶縁層を介して重ねることができ、また第１、第２の磁束結合体４１ａ、４１ｂも絶縁層を介してスピンドル７の長手方向に重ねることができるので、エンコーダの外径を小さくすることができる。しかも、クロストークを生じさせることも無い。

【0044】

以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。例えば、第２の受信巻線３２ｂは第２の磁束結合体４１ｂと対向し、第１の受信巻線３２ａと第１の磁束結合体４１ａとの間には第２の受信巻線３２ｂ及び第２の磁束結合体４１ｂが配置されてもよい。また、第２の受信巻線３２ｂは第１の磁束結合体４１ａと対向し、第１の受信巻線３２ａと第２の磁束結合体４１ｂとの間には第２の受信巻線３２ｂ及び第１の磁束結合体４１ａが配置されてもよい。また、第１の受信巻線３２ａは第２の磁束結合体４１ｂと対向し、第２の受信巻線３２ｂと第１の磁束結合体４１ａとの間には第１の受信巻線３２ａ及び第２の磁束結合体４１ｂが配置されてもよい。

【符号の説明】

【0045】

３…フレーム、 ５…シンブル、 ７…スピンドル、 ９…液晶表示部、 １１…誘導検出型ロータリエンコーダ、 １３…ステータ、 １５…ロータ、 １９…ロータブッシュ、 ２１…ステータブッシュ、 ２３…送りネジ、 ２５…キー溝、 ２７…ピン、 ３１ａ…第１の送信巻線、 ３１ｂ…第２の送信巻線、 ３２ａ…第１の受信巻線、 ３２ｂ…第２の受信巻線、 ３３Ａ〜３３Ｄ…絶縁層、 ４１ａ…第１の磁束結合体、 ４１ｂ…第２の磁束結合体、 ４２Ａ、４２Ｂ…絶縁層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】