JPS60170719A - Rotational angle sensor - Google Patents
Rotational angle sensorInfo
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- JPS60170719A JPS60170719A JP2670984A JP2670984A JPS60170719A JP S60170719 A JPS60170719 A JP S60170719A JP 2670984 A JP2670984 A JP 2670984A JP 2670984 A JP2670984 A JP 2670984A JP S60170719 A JPS60170719 A JP S60170719A
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- JP
- Japan
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- conductor
- radial
- contacts
- angle sensor
- rotation angle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
- B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
- B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
- B60Q1/05—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights retractable
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は回１ｌｉｉ；角度を示す電気信号を発生するセ
ンサに関し、特に、導電体パターンと接触子を備え回転
軸に両者の一方を固定したもので、回転軸の回転に対応
したデジタル信号を導電体パターン又は接触子より得る
スライド形の回転角度センサに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a sensor that generates an electrical signal indicating an angle, and particularly to a sensor that includes a conductor pattern and a contact, one of which is fixed to a rotating shaft. The present invention relates to a slide-type rotation angle sensor that obtains a digital signal corresponding to the rotation of a rotating shaft from a conductor pattern or a contact.
この種の回転角度センサは、たとえは車上ヘッドライト
の傾斜角度検出、スロットルバルブの開度検出、および
その他の、比較的に回転量が小さい回転軸の回動角検出
に用いられる。This type of rotation angle sensor is used, for example, to detect the inclination angle of a vehicle headlight, to detect the opening of a throttle valve, and to detect the rotation angle of a rotation shaft whose amount of rotation is relatively small.
車上ヘッドライトの照射角度センサには、たとえば特開
昭５６−１３８０４３号公報に開示されているように、
導電体パターンと接触子を用いるものがある。またこの
他に数種のものがある。その一種を以下図面を参照して
説明する。For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 138043/1983, the irradiation angle sensor for on-vehicle headlights includes:
Some use conductor patterns and contacts. There are also several other types. One type of this will be explained below with reference to the drawings.
第１図は、従来の回転角度センサ３８を組込んだ車上へ
ラドライ１−の照射角度調整機構の外観を示し、第２図
に回転角度センサ３８の断面を、第３図に回転角度セン
サ３８の導体パターン部材４３の平面を示す。Fig. 1 shows the appearance of the irradiation angle adjustment mechanism of Radry 1- on a vehicle incorporating a conventional rotation angle sensor 38, Fig. 2 shows a cross section of the rotation angle sensor 38, and Fig. 3 shows the rotation angle sensor 38. The plane of 38 conductor pattern members 43 is shown.
この例においては、ヘラ１（ライト３１は、車輌の右側
に前方に向けて配置された右ヘッドライトである。ヘッ
ドライト３１は、一端をピン３２によりブラケッ１〜３
３に回動可能に軸支され、ブラケツ１−３３は車体３４
に固定されている。またヘッドライト３１にはピン３５
によりリンク３６が回動可能に軸支され、リンク３６の
他端はアーム３７に軸支されている。アーム３７は回転
角度センサ３８の回転軸３９に固着されている。電気モ
ータ４０の回転軸にはウオーム（図示路）が固着されて
おり。In this example, the headlight 1 (light 31 is a right headlight disposed facing forward on the right side of the vehicle).
The bracket 1-33 is rotatably supported on the vehicle body 34.
Fixed. Also, the headlight 31 has a pin 35.
The link 36 is pivotally supported by the arm 37, and the other end of the link 36 is pivotally supported by the arm 37. The arm 37 is fixed to a rotation shaft 39 of a rotation angle sensor 38. A worm (path shown) is fixed to the rotating shaft of the electric motor 40.
このウオームが回転角度センサ３８に結合されている。This worm is coupled to a rotation angle sensor 38.
第１図はヘッドライト３１が起立した状態を示している
。この状態でモータ４０が回転すると、ドライブ軸３９
およびアーム３７が回転し、これによりリンク３Ｇが下
方に移動して、ヘッドライト３１はピン３２を中心にし
て下方に回動して格納される。第２図を参照すると、回
転角度センサ３８にはモータ１０の出力軸のウオームに
連結され、回転力をドライブ軸３９に伝達する減速歯車
（ホイール）４１が配されている。このホイール４１に
は導体パターン部材（プリント基板）４３が固着されて
いる。絶縁基台４６がプリント基板４３に対向して配置
されている。FIG. 1 shows the headlight 31 in an upright position. When the motor 40 rotates in this state, the drive shaft 39
Then, the arm 37 rotates, thereby moving the link 3G downward, and the headlight 31 rotates downward about the pin 32 and is retracted. Referring to FIG. 2, the rotation angle sensor 38 is provided with a reduction gear (wheel) 41 that is connected to the worm of the output shaft of the motor 10 and transmits rotational force to the drive shaft 39. A conductor pattern member (printed circuit board) 43 is fixed to this wheel 41 . An insulating base 46 is arranged facing the printed circuit board 43.
プリント基板４３には、第３図に４５で示すプリン１−
導体が形成されている。斜線部はプリント基板の絶縁体
表面である。絶縁基台４Ｇには６個の接触子４４ａ〜４
４ｅ、４４ｇが固着されており、これらの接触子４４ａ
〜４４ｅ、４４ｇの接点ａ〜ｅｒｇは第３図に示すよう
に、３６０’ １５＝７２゜の間隔で位置する。なお、
第２図には１個の接触子４４ｂのみを示すが、第３図に
２点鎖線で示すように６個の接触子４４ａ〜４４ｅ、４
４ｇが絶縁基台４６に固着され、プリント基板４３に対
向し、それらの接点ａ−ｅ、ｇがプリン１一基板４３に
対して第３図に示す位置で対向している。On the printed circuit board 43, there is a printed circuit board 1- shown as 45 in FIG.
A conductor is formed. The shaded area is the insulator surface of the printed circuit board. There are six contacts 44a to 4 on the insulating base 4G.
4e and 44g are fixed, and these contacts 44a
As shown in FIG. 3, the contacts a to erg of ~44e and 44g are located at an interval of 360'15=72 degrees. In addition,
Although only one contact 44b is shown in FIG. 2, six contacts 44a to 44e and 4 are shown in FIG.
4g is fixed to an insulating base 46 and faces the printed circuit board 43, and their contacts ae and g face the printed circuit board 43 at the position shown in FIG.
この回転角度センサ３８では、接触子４４． ｇが常に
プリン１〜導体４５に接触するが、他の接触子４４ａ〜
４４ｅは、ホイール４１ （つまりそれに固着されたプ
リン１一基板４３）の回転に応じて特定の！’ｉｌ ’
Ｉｚ＝角でのみプリン１へ導体４５の半径方向の突出部
に接触する。In this rotation angle sensor 38, the contact 44. g always contacts pudding 1 to conductor 45, but other contacts 44a to 45
44e has a specific ! 'il'
Iz = contact the radial projection of the conductor 45 to the pudding 1 only at the corners.
接触子４４ｇにアース電位（Ｌ）を与え、他の接触子４
４ａ〜４４ｅに抵抗を介して所定のプラス電位（１１）
を与えておくと、接触子４４ａ〜４４ｅの電位は次の第
１表に示すものとなる。なお第１表において、Ａ−Ｅは
第３図に示す回転角度範囲を示す。これらの範囲は、そ
れぞれ００〜θ４を基準点としている。回転軸が基準角
度にあるときを基準として角度を横軸にとると範囲Ａ〜
Ｅの関係は第５図に示すものとなる。Apply earth potential (L) to contact 44g, and apply ground potential (L) to contact 44g.
A predetermined positive potential (11) is applied to 4a to 44e via a resistor.
, the potentials of the contacts 44a to 44e are as shown in Table 1 below. In Table 1, A-E indicates the rotation angle range shown in FIG. Each of these ranges has a reference point of 00 to θ4. If the angle is plotted on the horizontal axis with the rotation axis at the reference angle as a reference, the range A~
The relationship of E is as shown in FIG.
以上に説明した回転角度センサでは、プリント基板４３
上の導電体パターンと接触子との位置関係ならびに回転
角度で出力信号が定まる。In the rotation angle sensor described above, the printed circuit board 43
The output signal is determined by the positional relationship and rotation angle between the upper conductive pattern and the contact.
したがって、導電体パターンずれ、接触子の位置ずれが
あると、角度対出力信号の対応が初期の通りにならず、
センサとしては誤検出をすることになる。Therefore, if there is a shift in the conductor pattern or a shift in the position of the contact, the correspondence between the angle and the output signal will not match the initial one.
The sensor will make false detections.
ところが従来の回転角度センサでは、プリント電極４５
の半径方向で外方に突出した５部分と、７２゜間隔で配
置された接点ａ −ｅ （接触子４４ａ〜４４ｅ）との
相対位置関係が５組あり、こ乳ら全部の組合せで出力信
号状態が定まるところ、接触子４４ａ〜４４ｅのそれぞ
れに設計上あるいは組立上の誤差があり、５個の接触子
の高い取イ」け精度が必要である。However, in the conventional rotation angle sensor, the printed electrode 45
There are five sets of relative positional relationships between the five portions protruding outward in the radial direction and the contacts a - e (contactors 44a to 44e) arranged at 72° intervals, and the output signal is generated by the combination of all of the contacts. Although the state is determined, each of the contacts 44a to 44e has errors in design or assembly, and a high precision of placement of the five contacts is required.
本発明は、高い取付は精度を必要とする接触子数を低減
することを目的とする。The present invention aims to reduce the number of contacts whose mounting requires precision.
上記目的を達成するために本発明においては、パターン
を構成する導電体を複数個の互に分離したものとしてそ
れぞれを、回転軸中心を中心とした円周の一部をなす弧
状部と回転軸中心を中心とする半径方向に延びる放射状
部を連続させた形状とし、それぞれの導電体の放射状部
を隣り合わせて配列し；
接触子を、それぞれが導電体の弧状部に接触する第１組
のものと、回転に伴って順次に放射状部に接触する第２
組のもの２組とする。In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of conductors constituting a pattern are separated from each other, and each conductor is divided into an arc-shaped part forming a part of the circumference centered on the rotation axis and a rotation axis. The radial portions of each conductor are arranged next to each other; the radial portions of each conductor are arranged next to each other; and a second part that sequentially contacts the radial part as it rotates.
There will be two sets.
こ九によれば、以下に実施例で詳細に説明するように、
高精度位置決めが必要な接触子数は１個又は２個となる
。According to Koku, as explained in detail in the examples below,
The number of contacts that require high precision positioning is one or two.
本発明の好ましい実施例では、放射状部は、半径方向で
外側が円周方向の一方向に延び、半径方向で内側がそれ
と反対方向に延びた凸凹形状とし；第２組の接触子は、
１個の導電体の放射状部の半径方向で外側の延びた部分
に接触するものと、同時に他の導電体の放射状部の半径
方向で内側の逆に延びた部分に接触するもの、の２個と
する。In a preferred embodiment of the invention, the radial portion has a convex-concave shape with a radially outer side extending in one circumferential direction and a radially inner side extending in the opposite direction;
Two types: one that contacts the radially outer extending part of the radial part of one conductor, and one that simultaneously contacts the oppositely extended radial part of the other conductor's radial part. shall be.
これによＪしば、以下に実施例説明で詳細に説明するよ
うに、多い段数で角度を検出し得る。Accordingly, the angle can be detected with a large number of stages, as will be explained in detail in the embodiments below.
第４図に本発明の一実施例の導体パターン部材（プリン
１へ基板）４３の平面を示す。なお、このプリン１〜基
板４３は、第２図に示す従来例と同様に、ホイール４１
に固着され、絶縁基台４６には、第４図に２点鎖線で示
す対応関係で、接触子４４８〜４４ｅ、４４ｇが固着さ
れる。FIG. 4 shows a plan view of a conductor pattern member (substrate to print 1) 43 according to an embodiment of the present invention. Note that the printer 1 to the board 43 are connected to the wheel 41 as in the conventional example shown in FIG.
Contacts 448 to 44e and 44g are fixed to the insulating base 46 in a corresponding relationship shown by two-dot chain lines in FIG.
導電体は４５ａ〜４５ｅの５個に分離している。The conductors are separated into five parts 45a to 45e.
導電体４５ａ〜４５ｅのそれぞれはプリント基板４３の
中心を中心とする同心円の一部をなす弧状部と、半径方
向に延びる放射状部とが連続した形状である。しかも放
射状部は、角度検出段数を多くするために、最外方の部
分４６ａ〜４６ｅは第４図で時８１方向に突出し、その
内側の部分４７ａ〜４７ｅは反時泪方向に突出して、中
心を通る直線が同時に隣り合う２つの導電体の１′）の
最外方の突出部分ともう１つの内側の突出部分に交叉す
る形状および面配列となっている。Each of the conductors 45a to 45e has a shape in which an arcuate portion forming a part of a concentric circle centered on the center of the printed circuit board 43 and a radial portion extending in the radial direction are continuous. Furthermore, in order to increase the number of angle detection stages, the radial portions have outermost portions 46a to 46e protruding in the 81 direction in FIG. 4, inner portions 47a to 47e protruding in the opposite direction, and The shape and surface arrangement are such that a straight line passing through simultaneously intersects the outermost protruding part of the two adjacent conductors 1') and the other inner protruding part.
接触子４４ａ〜４４ｅはそれらの接点ａ−ｅを７２６間
隔に置く形で絶縁基台（４６）に固着されており、プリ
ント基板１３が基準位置（回転位置）にあるときに導電
体４５ａ〜４５ｅの弧状部の最先端が接点ａ−ｅにある
ように弧状部の先端が定められている。同じくプリント
基板１３が基準位置にあるときに、導電体４５ａの側端
に２個の接点ｇを配置する形でもう１つの接触子４４ｇ
が絶縁基台（４６）に固着されている。The contacts 44a to 44e are fixed to an insulating base (46) with their contacts a to e spaced apart by 726, and when the printed circuit board 13 is at the reference position (rotation position), the conductors 45a to 45e The tip of the arcuate portion is determined such that the tip of the arcuate portion is at the contact point ae. Similarly, when the printed circuit board 13 is in the reference position, another contact 44g is placed in such a way that two contacts g are arranged at the side ends of the conductor 45a.
is fixed to the insulating base (46).
以上の導体パターン構成および接触子配置により、接触
子４４ｇにアース電位（Ｌ）を与え、他の接触子４４ａ
〜４４ｅに抵抗を介して所定のプラス電位（Ｉ］）を与
えておくと、プリント基板１３の回転に伴って接触子４
４ａ〜４４ｅの電位は次の第２表に示すものとなる。−
なお、第２表において、Ａ−Ｅは第４図に示す回転角度
範囲を示す。これらの範囲は、それぞれθ。を基準点と
している。回転軸が基準角度にあるときを基準として角
度を横軸にとると範囲Ａ−Ｅの関係は第５図に示すもの
となる。With the above conductor pattern configuration and contactor arrangement, the ground potential (L) is applied to the contactor 44g, and the other contactor 44a
When a predetermined positive potential (I) is applied to 44e through a resistor, as the printed circuit board 13 rotates, the contact 4
The potentials of 4a to 44e are shown in Table 2 below. −
In Table 2, A-E indicates the rotation angle range shown in FIG. 4. These ranges are respectively θ. is used as the reference point. If the axis of rotation is at the reference angle and the angle is plotted on the horizontal axis, the relationship between ranges A-E is as shown in FIG. 5.
第２表に示す信号の切換わりは、接触子４４ｇの２個の
接Ｊ ｇと、導電体４５ａ〜４５ｅの放射状部の最外方
の部分４６ａ〜４６ｅとその内側の部分４７ａ〜４７ｅ
との、接触によって定まる。The signal switching shown in Table 2 is caused by the two contacts Jg of the contactor 44g, the outermost portions 46a to 46e of the radial portions of the conductors 45a to 45e, and the inner portions 47a to 47e.
Determined by contact with.
接触子４４ａ〜４４ｅは常時導電体４５ａ〜４５ｅに接
触しておればよいので、取付は精度は粗くても問題がな
い。したがって接触子４４ｇのみを高い精度で取り付け
ればよいので、その全設計および組立の作業性が高くな
る。Since the contacts 44a to 44e need only be in constant contact with the conductors 45a to 45e, there is no problem even if the accuracy of the mounting is rough. Therefore, only the contact 44g needs to be attached with high precision, so that the overall design and assembly work efficiency is improved.
なお、゛上記実施例では導電体４５ａ〜４５ｅの放射状
部を、最外方の部分４６ａ〜／１６ｅとその内側の部分
４７ａ〜４７ｅを有するものとしているので、第２表に
示すように９段で角度を検出し得る。放射状部をこれら
の部分がない直線状にすると、５段で角度を検出するこ
とになる。In addition, in the above embodiment, the radial portions of the conductors 45a to 45e have outermost portions 46a to /16e and inner portions 47a to 47e, so there are nine stages as shown in Table 2. angle can be detected. If the radial part is made straight without these parts, the angle will be detected in five stages.
以上に説明したように本発明では、複数個の接触子の内
１個を高精度に取り付ければよく、他の接触子は粗い取
付は精度でもよいので、導電体パターン、接触子、絶縁
基台の接触子取付は六等の設計、製造の作業性が向上す
る。As explained above, in the present invention, it is only necessary to attach one of the plurality of contacts with high precision, and the other contacts can be attached with rough precision. The contactor installation improves the workability of design and manufacturing.
第１図は回転角度センサを組込んだヘッドライＩ・照射
角調整機構の外観を示す側面図、第２図は回転角度セン
サの縦断面図、第３図は従来の回転角度センサのプリン
ト基板の平面図である。
第４図は本発明の一実施例のプリント基板の平面図であ
る。
第５図は、第３図および第４図に示すプリント基板の、
基準点からの周距離を直線に展開して示す平面図である
。
３１：ヘッドライ１〜 ３２：ピン
３３ニブラケツト ３４：車体
３５：ピン ３６：リンク
３７：アーム ３８二回転角度センサ
３９：回転軸 ４０：電気モータ
４１：ホイール
４３ニブリント基板（導体パターン部材）４４．４４ａ
〜４４ｅ：接触子 ４５．４５ａ−４５ｅ ：導電体４
６：絶縁基台
４６ａ〜４６ｅ：放射状部の最外方の部分４７ａ〜４７
ｅ：その内側の部分
ａ〜ｅ、ｇ＝接点Figure 1 is a side view showing the appearance of the headlight I/irradiation angle adjustment mechanism incorporating a rotation angle sensor, Figure 2 is a vertical sectional view of the rotation angle sensor, and Figure 3 is a diagram of the printed circuit board of a conventional rotation angle sensor. FIG. FIG. 4 is a plan view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the printed circuit board shown in FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 is a plan view showing the circumferential distance from the reference point developed in a straight line. 31: Headlight 1~ 32: Pin 33 Nib bracket 34: Vehicle body 35: Pin 36: Link 37: Arm 38 Double rotation angle sensor 39: Rotating shaft 40: Electric motor 41: Wheel 43 Niblint board (conductor pattern member) 44.44a
~44e: Contactor 45.45a-45e: Conductor 4
6: Insulating bases 46a to 46e: Outermost portions 47a to 47 of the radial part
e: Inner part a to e, g = contact point
Claims (2)
導体パターン部材と、導電体の各部に接触する複数個の
接触子を固定した絶縁基板とを備え、導体パターン部材
と絶縁基台の両者を相対向させ、それらの一方を回転軸
の固定したスライド形回転角度センサにおいて： パターンを構成する導電体を複数個の互に分離したもの
としてそれぞれを、回転軸中心を中心とした円周の一部
をなす弧状部と回転軸中心を中心とする半径方向に延び
る放射状部を連続させた形状とし、それぞれの導電体の
放射状部を隣り合わせて配列し；接触子を、それぞれが
導電体の弧状部に接触する第）組のものと１回転に伴っ
て順次に放射状部に接触する第２組のもの２組とした；
ことを特徴とする、回転角度センサ。(1) Equipped with a conductor pattern member in which a conductor is formed in a predetermined pattern on the surface of an insulating plate, and an insulating substrate on which a plurality of contacts that contact each part of the conductor are fixed, the conductor pattern member and the insulating base are In a slide-type rotation angle sensor in which the two are opposed to each other, and one of them has a fixed rotation axis: The conductors that make up the pattern are separated into multiple pieces, and each is divided into a circumference around the rotation axis. The arcuate part forming a part of the conductor and the radial part extending in the radial direction centered on the rotation axis are arranged in series, and the radial part of each conductor is arranged next to each other; There were two sets: the first set that contacted the arcuate portion, and the second set that contacted the radial portion sequentially during one rotation;
A rotation angle sensor characterized by:
に延び、半径方向で内側がそれと反対方向に延びた凸凹
形状であり；第２組の接触子は、１個の導電体の放射状
部の半径方向で外側の延びた部分に接触するものと、同
時に他の導電体の放射状部の半径方向で内側の逆に延び
た部分に接触するもの、の２個である；特許請求の範囲
第（１）項記載の回転角度センサ。(2) The radial portion has a convex-concave shape with the radial outer side extending in one direction of the circumferential direction and the radial inner side extending in the opposite direction; the second set of contacts has a single conductor one that contacts the radially outward extending portion of the radial portion of the conductor, and the other that simultaneously contacts the radially inner, oppositely extending portion of the radial portion of the other conductor; Patent Claim The rotation angle sensor according to range (1).
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2670984A JPS60170719A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Rotational angle sensor |
| US06/681,403 US4583152A (en) | 1984-02-15 | 1984-12-13 | Headlamp drive and control apparatus |
| DE19853500409 DE3500409A1 (en) | 1984-02-15 | 1985-01-08 | DEVICE FOR DRIVING AND CONTROLLING AN ADJUSTABLE HEADLAMP |
| FR8502220A FR2559437A1 (en) | 1984-02-15 | 1985-02-15 | APPARATUS FOR DRIVING AND CONTROLLING A PROJECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2670984A JPS60170719A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Rotational angle sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170719A true JPS60170719A (en) | 1985-09-04 |
| JPH0349045B2 JPH0349045B2 (en) | 1991-07-26 |
Family
ID=12200896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2670984A Granted JPS60170719A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Rotational angle sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170719A (en) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0349045B2 (en) | 1991-07-26 |
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