[发明专利]位移输出装置及电动执行器

说明书

本发明涉及位移输出装置及电动执行器，能够使位移输出装置的配置不受制约，实现电动执行器的小型化和低成本化。位移输出装置输出与电动执行器的输出机构的位移对应的信号，电动执行器具备：根据马达的旋转而机械地位移的输出机构；检测输出机构的机械位移的传感器；以及根据传感器的输出而控制马达的旋转的控制部，该位移输出装置具有：与基准电位连接的第1端子；相对于第1端子而被施加任意的输入电压的第2端子；相对于输入电压输出与输出机构的位移对应的输出电压的第3端子；根据传感器的输出而算出输出机构的位移的比例的运算处理部；以及相对于输入电压生成与由运算处理部算出的比例对应的电压，并作为输出电压输出到第3端子的输出电路。

技术领域

本发明涉及位移输出装置及电动执行器，尤其涉及输出与电动执行器的输出机构的机械位移对应的信号的位移输出装置及具备位移输出装置的电动执行器。

背景技术

在具备根据马达的旋转而机械地位移的输出机构的电动执行器中，通过与输出机构机械地连结的电位器，向外部输出与输出机构的位移对应的信号。电位器在原理上如图12所示，是由电阻体和能够在该电阻体上滑动的可动电极(电刷)构成的可变电阻器，对电阻体的两端(B、W)施加电压，从与可动电极连接的端子R输出根据可动电极的位置分压得到的电压。例如，在检测旋转角度的旋转式电位器的情况下，电位器的可动电极与电动执行器的输出轴机械连接，与输出轴的旋转一起在电阻体上滑动。

例如，在专利文献1中记载了如下内容：在容纳电动执行器的齿轮减速器的壳体的外部安装电位器，将输出轴的旋转传递给电位器。另外，在专利文献2中记载了在执行器的输出轴的一端安装电位器的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平2-35251号公报

专利文献2：日本专利特开2011-200025号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，由于是使可动电极相对于电阻体滑动的结构，电位器需要一定程度的大小。另外，作为位移输出装置，在电动执行器的传递系统内设置电位器的情况下，必须将电位器与输出轴机械连结，因此，电位器的配置存在很大的制约。因此，设置电位器成为妨碍电动执行器的小型化和低成本化的原因。

另外，为了将电位器与输出轴等连结而设置有间隙，但该间隙成为误差的原因。另外，由于可动电极在电阻体上滑动，所以不能避免随时间变化引起的可靠性的降低。

进一步地，电位器的施加于电阻体的两端的电压未被标准化，因此，即使输出机构的位移相同，根据施加于电位器的电阻体的电压的大小，从电位器的可动电极输出的电压的大小也会因每个应用而不同。

因此，本发明的目的在于，不受位移输出装置的配置制约，能够实现电动执行器的小型化、低成本化、可靠性的提高以及各种信号处理。

解决问题的技术手段

为了实现所述目的，本发明的位移输出装置(70)输出与电动执行器的输出机构的位移对应的信号，所述电动执行器具备：所述输出机构，其根据马达的旋转而机械地位移；传感器，其检测所述输出机构的机械位移；以及控制部，其根据所述传感器的输出，控制所述马达的旋转，所述位移输出装置(70)包括：第1端子(W)，其与基准电位连接；第2端子(B)，其相对于所述第1端子而被施加任意的输入电压；第3端子(R)，其相对于所述输入电压而输出与所述输出机构的位移对应的输出电压；运算处理部(73)，其根据所述传感器的输出，计算出所述输出机构的位移的比例；以及输出电路(75)，其相对于所述输入电压而生成与由所述运算处理部计算出的所述比例对应的电压，并作为所述输出电压输出到所述第3端子。