JP2687602B2 - 回転位置検出装置 - Google Patents
回転位置検出装置Info
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- JP2687602B2 JP2687602B2 JP1178498A JP17849889A JP2687602B2 JP 2687602 B2 JP2687602 B2 JP 2687602B2 JP 1178498 A JP1178498 A JP 1178498A JP 17849889 A JP17849889 A JP 17849889A JP 2687602 B2 JP2687602 B2 JP 2687602B2
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- JP
- Japan
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- magnetic
- magnetic detection
- track
- poles
- rotational position
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転位置検出装置に関し、特に磁気検出素子
を使用した回転位置検出装置に関する。
を使用した回転位置検出装置に関する。
［従来の技術］ 無接触で回転体の回転位置を検出する装置が提案され
ており、このうち、ホール素子等の磁気検出素子を使用
したものが、コンパクトで大きな出力信号が得られる点
で多用されつつある。
ており、このうち、ホール素子等の磁気検出素子を使用
したものが、コンパクトで大きな出力信号が得られる点
で多用されつつある。
その一例が米国特許4,506,217号に開示されており、
その概略を第５図に示す。図において、エンジンクラン
クシャフト等の回転体に装着された回転板１の周面に
は、周方向へ等間隔で回転標識としての凸部11と凹部12
が交互に形成され、一方、上記周面に対向せしめて基板
６が配設されて、該基板６には、上記周方向の両端部に
磁気検出素子2A、2Bがそれぞれ形成してある。この磁気
検出素子2A、2Bの間隔は、上記凸部11のピッチの約半分
としてある。
その概略を第５図に示す。図において、エンジンクラン
クシャフト等の回転体に装着された回転板１の周面に
は、周方向へ等間隔で回転標識としての凸部11と凹部12
が交互に形成され、一方、上記周面に対向せしめて基板
６が配設されて、該基板６には、上記周方向の両端部に
磁気検出素子2A、2Bがそれぞれ形成してある。この磁気
検出素子2A、2Bの間隔は、上記凸部11のピッチの約半分
としてある。
上記基板６の中央部には信号処理回路３が形成してあ
り、該回路３は、上記磁気検出素子2A、2Bの出力信号を
入力してその差の正負を検出するものである。基板６の
背後には磁石体４が配設してあり、該磁石体４からの磁
界が上記各磁気検出素子2A、2Bを通って回転板１周面に
至っている。
り、該回路３は、上記磁気検出素子2A、2Bの出力信号を
入力してその差の正負を検出するものである。基板６の
背後には磁石体４が配設してあり、該磁石体４からの磁
界が上記各磁気検出素子2A、2Bを通って回転板１周面に
至っている。
回転板１が回転すると、上記凸部11と凹部12が基板４
の前方近接位置を順次通過するが、一方の磁気検出素子
2Aの直前を凸部11が通過している時に、他方の磁気検出
素子2Bの直前は凹部12が通過しており、凸部11に近い位
置では磁束密度が大きい故に、磁気検出素子2Aの出力信
号は磁気検出素子2Bのそれに比してレベルが高い。この
レベルの差は、回転板１の回転により各磁気検出素子2
A、2B直前を通過する凸部11と凹部12が入れ替わると、
反転する。
の前方近接位置を順次通過するが、一方の磁気検出素子
2Aの直前を凸部11が通過している時に、他方の磁気検出
素子2Bの直前は凹部12が通過しており、凸部11に近い位
置では磁束密度が大きい故に、磁気検出素子2Aの出力信
号は磁気検出素子2Bのそれに比してレベルが高い。この
レベルの差は、回転板１の回転により各磁気検出素子2
A、2B直前を通過する凸部11と凹部12が入れ替わると、
反転する。
この様な構成とすることにより、大きな素子出力を得
ることができるとともに温度補償も可能となる。
ることができるとともに温度補償も可能となる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の回転位置検出装置では、磁気検
出素子の間隔を回転板凸部のピッチの半分程度に設定し
ておかないと、一方の素子の直前を凸部が通過する際に
他方の素子の直前を凹部が通過するようにはならず、良
好な作動が得られない。したがって、回転板凸部のピッ
チが変更されると、これに応じて磁気検出素子の間隔を
変える必要があり、例えばエンジンタイプに応じて種々
の基板を準備する必要がある。
出素子の間隔を回転板凸部のピッチの半分程度に設定し
ておかないと、一方の素子の直前を凸部が通過する際に
他方の素子の直前を凹部が通過するようにはならず、良
好な作動が得られない。したがって、回転板凸部のピッ
チが変更されると、これに応じて磁気検出素子の間隔を
変える必要があり、例えばエンジンタイプに応じて種々
の基板を準備する必要がある。
また、第６図に示す如く、回転板凸部（ないし凹部）
のピッチが一定でない場合には、図の鎖線で示すように
磁気検出素子のいずれにも凸部（ないし凹部）が位置す
ることがあり、やはり良好な作動が期待できない。
のピッチが一定でない場合には、図の鎖線で示すように
磁気検出素子のいずれにも凸部（ないし凹部）が位置す
ることがあり、やはり良好な作動が期待できない。
本発明はかかる課題を解決するもので、回転板の回転
標識のピッチが一定でなく、あるいは、そのピッチ仕様
が変更された場合にも、同一検出部で常に良好な回転位
置検出をなすことが可能な回転位置検出装置を提供する
ことを目的とする。
標識のピッチが一定でなく、あるいは、そのピッチ仕様
が変更された場合にも、同一検出部で常に良好な回転位
置検出をなすことが可能な回転位置検出装置を提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の構成を説明すると、回転位置検出装置は、磁
性体よりなる回転板１（第１図）の周面を、平行に周方
向へ延びる一対のトラック1a、1bに区画し、一方のトラ
ック1aは所定間隔で交互に凸部11と凹部12を形成すると
ともに、他方のトラック1bは、上記一方のトラック1aの
凸部11に対応せしめて凹部12を、凹部12に対応せしめて
凸部11をそれぞれ形成し、かつ上記各トラック1a、1bに
対向せしめて磁気検出素子2A、2Bを設けるとともに、こ
れら磁気検出素子2A、2Bの背後に、各磁気検出素子2A、
2Bを通って上記回転板１の周面に至る磁界を形成する磁
石体４を設け、かつ上記各磁気検出素子2A2Bの出力信号
の差の正負の反転を検出する信号検出回路３を設けたも
のである。
性体よりなる回転板１（第１図）の周面を、平行に周方
向へ延びる一対のトラック1a、1bに区画し、一方のトラ
ック1aは所定間隔で交互に凸部11と凹部12を形成すると
ともに、他方のトラック1bは、上記一方のトラック1aの
凸部11に対応せしめて凹部12を、凹部12に対応せしめて
凸部11をそれぞれ形成し、かつ上記各トラック1a、1bに
対向せしめて磁気検出素子2A、2Bを設けるとともに、こ
れら磁気検出素子2A、2Bの背後に、各磁気検出素子2A、
2Bを通って上記回転板１の周面に至る磁界を形成する磁
石体４を設け、かつ上記各磁気検出素子2A2Bの出力信号
の差の正負の反転を検出する信号検出回路３を設けたも
のである。
また、他の構成の回転位置検出装置は、平行に周方向
へ延びる上記一対のトラック1a、1b（第４図）の一方に
所定間隔で交互にＮ極13とＳ極14を形成するとともに、
他方のトラック1bには、上記一方のトラック1aのＮ極13
に対応せしめてＳ極14を、Ｓ極14に対応せしめてＮ極13
をそれぞれ形成し、かつ上記各トラック1a、1bに対向せ
しめて磁気検出素子2A、2Bを設けるとともに、これら磁
気検出素子2A、2Bの出力信号の差の正負の反転を検出す
る信号検出回路３を設けたものである。
へ延びる上記一対のトラック1a、1b（第４図）の一方に
所定間隔で交互にＮ極13とＳ極14を形成するとともに、
他方のトラック1bには、上記一方のトラック1aのＮ極13
に対応せしめてＳ極14を、Ｓ極14に対応せしめてＮ極13
をそれぞれ形成し、かつ上記各トラック1a、1bに対向せ
しめて磁気検出素子2A、2Bを設けるとともに、これら磁
気検出素子2A、2Bの出力信号の差の正負の反転を検出す
る信号検出回路３を設けたものである。
［作用］ 上記構成の装置において、回転板１の回転に伴い、各
トラック1a、1b上の凸部11および凹部12が交互に、それ
ぞれこれに対向する各磁気検出素子2A、2Bの前を通過
し、凸部11が通過している磁気検出素子2Aの出力信号レ
ベルは高く、凹部12が通過している磁気検出素子2Bの出
力信号レベルは低い。そして、一方の磁気検出素子2Aの
前を凸部11が通過している場合には、他方の磁気検出素
子2Bの前は必ず凹部12が通過しており、この関係は凸部
11（ないし凹部12）のピッチが変わっても変化せず、し
たがって、ピッチ仕様が変更され、あるいはピッチが一
定でない場合にも常に良好な出力信号が得られ、該信号
の差の正負の反転を検出することにより上記回転板１の
回転位置が確実に検出される。
トラック1a、1b上の凸部11および凹部12が交互に、それ
ぞれこれに対向する各磁気検出素子2A、2Bの前を通過
し、凸部11が通過している磁気検出素子2Aの出力信号レ
ベルは高く、凹部12が通過している磁気検出素子2Bの出
力信号レベルは低い。そして、一方の磁気検出素子2Aの
前を凸部11が通過している場合には、他方の磁気検出素
子2Bの前は必ず凹部12が通過しており、この関係は凸部
11（ないし凹部12）のピッチが変わっても変化せず、し
たがって、ピッチ仕様が変更され、あるいはピッチが一
定でない場合にも常に良好な出力信号が得られ、該信号
の差の正負の反転を検出することにより上記回転板１の
回転位置が確実に検出される。
上記凸部11と凹部12に代えて、回転板１の周面にＮ極
13とＳ極14を形成した場合には、各磁気検出素子2A、2B
を通過する磁界の方向が交互に変化し、これによって
も、回転板１の回転に伴って上記各出力信号の差の正負
が反転して、回転板１の回転位置が知られる。この構成
によれば、磁界を形成するための磁石体４を必要としな
い。
13とＳ極14を形成した場合には、各磁気検出素子2A、2B
を通過する磁界の方向が交互に変化し、これによって
も、回転板１の回転に伴って上記各出力信号の差の正負
が反転して、回転板１の回転位置が知られる。この構成
によれば、磁界を形成するための磁石体４を必要としな
い。
［第１実施例］ 第１図において、円形の回転板１は中心を図略の例え
ばエンジンクランクシャフトに連結されて回転する。回
転板１の周面は上下に区画されて、隣接して周方向へ延
びる一対のトラック1a、1bとなっており、トラック1aに
は、径方向外方へ突出する周方向一定長の凸部11と、こ
れら凸部11の間に凹部12が交互に形成してある。また、
トラック1bには上記トラック1aの凸部11に隣接せしめて
同長の凹部12が、凹部12に隣接せしめて同長の凸部11が
それぞれ交互に形成してある。
ばエンジンクランクシャフトに連結されて回転する。回
転板１の周面は上下に区画されて、隣接して周方向へ延
びる一対のトラック1a、1bとなっており、トラック1aに
は、径方向外方へ突出する周方向一定長の凸部11と、こ
れら凸部11の間に凹部12が交互に形成してある。また、
トラック1bには上記トラック1aの凸部11に隣接せしめて
同長の凹部12が、凹部12に隣接せしめて同長の凸部11が
それぞれ交互に形成してある。
上記回転板１の周面に近接対向せしめて半導体基板６
が配設してあり、該基板６には回転板１周面に対向する
面の上下位置に、それぞれホール素子等の磁気検出素子
2A、2Bが形成されて上記各トラック1a、1bに対向してい
る。
が配設してあり、該基板６には回転板１周面に対向する
面の上下位置に、それぞれホール素子等の磁気検出素子
2A、2Bが形成されて上記各トラック1a、1bに対向してい
る。
上記基板６の中央部には詳細を後述する信号検出回路
３が形成してあり、該検出回路３の出力信号は外部のエ
ンジン制御回路５へ入力している。
３が形成してあり、該検出回路３の出力信号は外部のエ
ンジン制御回路５へ入力している。
上記基板６の背後には板状の磁石体４が設けられ、上
記各磁気検出素子2A、2Bを通って基板１外周に向かう磁
界を形成している。
記各磁気検出素子2A、2Bを通って基板１外周に向かう磁
界を形成している。
第２図に上記信号検出回路３の構成を示し、上記両磁
気検出素子2A、2Bの出力信号を入力する差動増幅器31、
該増幅器31の出力を整形する波形整形回路32、および出
力トランジスタ33より構成されている。
気検出素子2A、2Bの出力信号を入力する差動増幅器31、
該増幅器31の出力を整形する波形整形回路32、および出
力トランジスタ33より構成されている。
上記構成の回転位置検出装置において、回転板１が回
転すると、各磁気検出素子2A、2Bの直前を凸部11と凹部
12が交互に通過する。そして、磁気検出素子2Aの前を凸
部11が通過する場合には磁気検出素子2Bの前は必ず凹部
12が通過し、磁気検出素子2Aの前を凹部12が通過する場
合には磁気検出素子2Bの前は必ず凸部11が通過する。
転すると、各磁気検出素子2A、2Bの直前を凸部11と凹部
12が交互に通過する。そして、磁気検出素子2Aの前を凸
部11が通過する場合には磁気検出素子2Bの前は必ず凹部
12が通過し、磁気検出素子2Aの前を凹部12が通過する場
合には磁気検出素子2Bの前は必ず凸部11が通過する。
磁気検出素子2Aを通る磁束の密度は、凸部11が近接し
ている場合に大きくなるから、上記両磁気検出素子2A、
2Bの出力信号レベルは一方が他方に対して交互に高くな
る。しかして、差動増幅器31の出力は、回転板凸部11お
よび凹部12の通過に伴い交互に正負が反転し、波形整形
回路32を経てトランジスタ33をON−OFF作動せしめる。
トランジスタ33の出力パルスはエンジン制御回路５へ入
力し、この回転情報よりエンジン制御等がなされる。
ている場合に大きくなるから、上記両磁気検出素子2A、
2Bの出力信号レベルは一方が他方に対して交互に高くな
る。しかして、差動増幅器31の出力は、回転板凸部11お
よび凹部12の通過に伴い交互に正負が反転し、波形整形
回路32を経てトランジスタ33をON−OFF作動せしめる。
トランジスタ33の出力パルスはエンジン制御回路５へ入
力し、この回転情報よりエンジン制御等がなされる。
上記構造によれば、凸部11の設置数が変更されてその
ピッチが変わっても、磁気検出素子2A、2Bの一方には凸
部11が、他方には凹部12が必ず対向するから、常に確実
な回転位置検出が可能である。
ピッチが変わっても、磁気検出素子2A、2Bの一方には凸
部11が、他方には凹部12が必ず対向するから、常に確実
な回転位置検出が可能である。
［第２実施例］ 第３図においては、回転板トラック1aの凸部11の長さ
は一定でなく、これら凸部11に隣接対応するトラック1b
の凹部12の長さも同様に異なっている。かかる場合に
も、一方の磁気検出素子2Aが凸部11に対向している場合
には、他方の磁気検出素子2Bは必ず凹部12に対向するか
ら、上記第１実施例と同様に、確実な回転位置検出が可
能である。
は一定でなく、これら凸部11に隣接対応するトラック1b
の凹部12の長さも同様に異なっている。かかる場合に
も、一方の磁気検出素子2Aが凸部11に対向している場合
には、他方の磁気検出素子2Bは必ず凹部12に対向するか
ら、上記第１実施例と同様に、確実な回転位置検出が可
能である。
［第３実施例］ 第４図においては、上記各実施例の凸部11と凹部12に
代えて、回転板１周面の各トラック1a、1bに磁極のＮ極
13とＳ極14を交互に形成するとともに、トラック1aのＮ
極13にはトラック1bに同長のＳ極14を隣接形成し、Ｓ極
14にはＮ極13を隣接形成してある。
代えて、回転板１周面の各トラック1a、1bに磁極のＮ極
13とＳ極14を交互に形成するとともに、トラック1aのＮ
極13にはトラック1bに同長のＳ極14を隣接形成し、Ｓ極
14にはＮ極13を隣接形成してある。
かかる構造において、回転板１が回転すると、各磁気
検出素子2A、2Bの前をＮ極13とＳ極14が交互に通過し、
この通過に伴って各磁気検出素子2A、2Bを通過する磁界
の方向が変化して、その出力信号の正負が変わる。しか
して、上記出力信号の差を演算する差動増幅器31（第２
図）の出力信号は、各磁極13、14の通過毎に正負が反転
し、回転情報が得られる。
検出素子2A、2Bの前をＮ極13とＳ極14が交互に通過し、
この通過に伴って各磁気検出素子2A、2Bを通過する磁界
の方向が変化して、その出力信号の正負が変わる。しか
して、上記出力信号の差を演算する差動増幅器31（第２
図）の出力信号は、各磁極13、14の通過毎に正負が反転
し、回転情報が得られる。
本実施例によれば、上記各実施例と同様の効果がある
とともに、磁石体４を別体に設ける必要がない。
とともに、磁石体４を別体に設ける必要がない。
［発明の効果］ 以上の如く、本発明の回転位置検出装置によれば、回
転板に設けた回転標識としての凸部ないし凹部や磁極の
ピッチ仕様が変更された場合にも、磁気検出部に何等変
更を加えることなく確実な回転位置検出が可能であり、
また、上記凸部等のピッチが一定でない場合にも回転位
置検出を良好になすことができる。
転板に設けた回転標識としての凸部ないし凹部や磁極の
ピッチ仕様が変更された場合にも、磁気検出部に何等変
更を加えることなく確実な回転位置検出が可能であり、
また、上記凸部等のピッチが一定でない場合にも回転位
置検出を良好になすことができる。
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は装置の概略斜視図、第２図は信号検出回路の回路
図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の第２および
第３実施例を示す装置の概略斜視図、第５図および第６
図は従来例を示し、第５図は装置の要部斜視図、第６図
は装置の要部概略側面図である。 １…回転板 1a、1b…トラック 11…凸部 12…凹部 13、14…磁極 2A、2B…磁気検出素子 ３…信号検出回路 31…差動増幅器 ４…磁石体
図は装置の概略斜視図、第２図は信号検出回路の回路
図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の第２および
第３実施例を示す装置の概略斜視図、第５図および第６
図は従来例を示し、第５図は装置の要部斜視図、第６図
は装置の要部概略側面図である。 １…回転板 1a、1b…トラック 11…凸部 12…凹部 13、14…磁極 2A、2B…磁気検出素子 ３…信号検出回路 31…差動増幅器 ４…磁石体
Claims (2)
- 【請求項１】磁性体よりなる回転板の周面を、平行に周
方向へ延びる一対のトラックに区画し、一方のトラック
には所定間隔で交互に凸部と凹部を形成するとともに、
他方のトラックには、上記一方のトラックの凸部に対応
せしめて凹部を、凹部に対応せしめて凸部をそれぞれ形
成し、かつ上記各トラックに対向せしめて磁気検出素子
を設けるとともに、これら磁気検出素子の背後に、各磁
気検出素子を通って上記回転板周面に至る磁界を形成す
る磁石体を設け、かつ上記各磁気検出素子の出力信号の
差の正負の反転を検出する信号検出回路を設けたことを
特徴とする回転位置検出装置。 - 【請求項２】回転板の周面を、平行に周方向へ延びる一
対のトラックに区画し、一方のトラックには所定間隔で
交互に磁極のＮ極とＳ極を形成するとともに、他方のト
ラックには、上記一方のトラックのＮ極に対応せしめて
Ｓ極を、Ｓ極に対応せしめてＮ極をそれぞれ形成し、か
つ上記各トラックに対向せしめて磁気検出素子を設ける
とともに、これら磁気検出素子の出力信号の差の正負の
反転を検出する信号検出回路を設けたことを特徴とする
回転位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178498A JP2687602B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 回転位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178498A JP2687602B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 回転位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342514A JPH0342514A (ja) | 1991-02-22 |
| JP2687602B2 true JP2687602B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16049511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178498A Expired - Lifetime JP2687602B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 回転位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687602B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994020820A1 (en) * | 1993-03-12 | 1994-09-15 | Tdk Corporation | Apparatus for detecting state of movement |
| JP5765077B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2015-08-19 | 日立金属株式会社 | 回転センサ |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1178498A patent/JP2687602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342514A (ja) | 1991-02-22 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |