检测多旋转绝对旋转角的装置以及检测该旋转角的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103299153A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103299153103299153A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201280004796.7(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公(22)申请日2012.01.06司31100代理人张鑫(30)优先权数据2011-0024542011.01.07JP(51)Int.Cl.2011-1063682011.05.11JPG01B7/30(2006.01)G01D5/04(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日G01D5/12(2006.01)2013.07.05(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2012/0501602012.01.06(87)PCT申请的公布数据WO2012/093716JA2012.07.12(71)申请人东方马达股份有限公司地址日本东京(72)发明人宝田明彦权权利要求书6页利要求书6页说明书39页说明书39页附图19页附图19页(54)发明名称检测多旋转绝对旋转角的装置以及检测该旋转角的方法(57)摘要本发明提供一种高精度地计算与电动机输出轴相连的电动机转轴的多旋转绝对旋转角的方法。本发明的旋转角检测装置的特征在于，电动机转轴的旋转角θ1相对于第n转轴的旋转角θn满n-1足θn=(-(m±1)/m)×θ1的关系。作为实现满足该关系的机构的实施例，旋转角检测装置在第1转轴至第n转轴的相邻转轴之间，形成有使齿数为(m±1)的齿轮与齿数为m的齿轮相咬合的齿轮机构。将第1转轴的多旋转角度展开为第1转轴的旋转角度、即第1转轴的检测值p1及与第1转轴01n-2的旋转数相对应的R0×m+R1×m+…Rn-2×m，并基于各轴的角度检测器的检测值来求出系数R0～Rn-2，计算出第1转轴的多旋转旋转角。从而能够有效地降低由第2转轴以后的角度检测器所生成的检测误差，由此能够计算出高精度的多旋转旋转角。CN103299153ACN103295ACN103299153A权利要求书1/6页1.一种旋转角检测装置，对第1转轴的绝对旋转角进行检测，包括：传递机构，该传递机构将旋转从所述第1转轴向第nmax转轴传递，相对于所述第1转轴的旋转角θ1，若设nmax及m为3以上的整数，且n满足1≦n≦nmax，则第n转轴的旋转角θn满足数学式120的关系；以及[数学式120]角度检测器，该角度检测器对所述第1转轴至所述第n转轴各自的旋转角进行检测。2.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，将由所述角度检测器检测出的所述第1转轴至所述第n转轴的角度检测值设为p1、p2、···、pn，并将各转轴的一个周期的角度检测量设为u，在该情况下，若mod(x，a)为求出将x除以a后得到的余数的余数运算，且系数k1、···、kn为包含0的正整数或负整数，则所述第1转轴的旋转角计算值θc可由下式求出。n-1θc=mod((k1×p1+k2×p2+···+kn×pn)，u)×m3.如权利要求2所述的旋转角检测装置，其特征在于，n-1所述系数k1、···、kn分别对应于将数学式(x+1)展开后得到的x的(n-1)次项的系数。4.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述传递机构以(m±1)/m的变速比在相邻转轴之间传递旋转。5.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述传递机构中，在相邻转轴之间，齿数为m的齿轮与齿数为(m±1)的齿轮相咬合。6.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其特征在于，固定在同一转轴上的所述齿数为m的齿轮与所述齿数为(m±1)的齿轮为一体成型。7.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述第1转轴的旋转角由光学绝对编码器检测，第2转轴至所述第n转轴的旋转角由磁角检测器检测。8.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述第1转轴至所述第n转轴的旋转角由旋转变压器检测。9.如权利要求8所述的旋转角检测装置，其特征在于，检测所述第1转轴的旋转角的旋转变压器是4倍角的旋转变压器。10.一种旋转角检测装置，对与电动机相连的第1转轴的多旋转绝对旋转角进行检测，包括：齿轮机构，该齿轮机构使得固定在所述第1转轴至第n转轴的各转轴上的齿轮连续地相咬合，并且该齿轮机构由相咬合的多个齿轮对组成，且连续的两个旋转间的旋转速度的变速比为(m±1)/m；以及角度检测器，该角度检测器分别对所述第1转轴至所述第n转轴的旋转角进行检测。11.如权利要求10所述的旋转角检测装置，其特征在于，将由所述角度检测器检测出的所述第1转轴至所述第n转轴的角度检测值设为p1、2CN103299153A权利要求书2/6页p2、···、pn，并将各转轴的一个周期的角度检测量设为u，在该情