JPS61124822A - 回転角検出装置 - Google Patents

回転角検出装置

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JPS61124822A
JPS61124822A JP24717584A JP24717584A JPS61124822A JP S61124822 A JPS61124822 A JP S61124822A JP 24717584 A JP24717584 A JP 24717584A JP 24717584 A JP24717584 A JP 24717584A JP S61124822 A JPS61124822 A JP S61124822A
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light
slit
light projection
projection means
slit plate
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Toshiki Ito
俊樹 伊藤
Takeshi Fukada
毅 深田
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
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    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両のスロットル弁の開度、ステアリングハ
ンドルの操舵角等を回転角として検出するに通した回転
角検出装置に関する。
〔従来技術〕
従来、この種の回転角検出装置においては、例えば、車
両のスロットル弁のスロットル軸に同軸的に回転可能に
連結したスリット板と、このスリット板の一側表面に対
向して同一側表面に投光する発光素子と、前記スリット
板の他側表面に対向して同スリット板と同軸的に配置し
た環状の受光素手とを備えて、この受光素手が前記発光
素子から前記スリット板のスリットを通して受光したと
きこの受光部分に対応する角度位置に基き前記スロット
ル軸の回転角を前記スロットル弁の開度として検出する
ようにしたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような構成にあっては、前記スリッ
ト板のスリットがどのような回転角位置にあってもこの
スリットを通し前記発光素子からの光を前記受光素手に
受光させるようにするため、前記発光素子からの光を球
面鏡等を利用して末広がり状に広げて前記スリット板の
一例表面全体に入射させるようにしていた。従って、こ
のように前記スリット板の一側表面全体に入射する光の
うち前記スリットに入射する光の部分のみが有効に利用
され、残余の光の部分は利用されることな(無駄となっ
てしまい、前記発光素子からの光の利用率が非常に低い
という不具合が生じていた。
そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、回転
角検出装置においてその投光手段からの光の利用率をで
きる限り高めようとするもめである。
〔間゛照点を解決するための手段〕
かかる問題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
被検出体の回転に連動して回転するように同被検出体に
同軸的に連結されるスリット板と、このスリット板の一
側表面に対向する投光面を有し、この投光面から前記ス
リット板の一側表面に投光する投光手段と、前記スリッ
ト板の他側表面に対向して同スリット板と同軸的に配置
されて前記投光手段の投光面から前記スリット板のスリ
ットを通して受光したときこの受光部分に対応する角度
位置に基き前記被検出体の回転角を受光信号として検出
する環状の受光手段とを備えた回転角検出装置において
、前記スリット板が回転したときそのスリットが対向す
る前記投光手段の投光面の環状周縁部を除く残余の部分
に光反射板を対向させるようにしたことにある。
〔発明の作用効果〕
しかして、このように本発明を構成したことにより、前
記投光手段の投光面の環状周縁部からの光が前記スリッ
ト板の回転下におけるそのスリットの位置に直接入射す
るとともに、前記光反射板とこれに対向する前記投光手
段の投光面の部分との間における光が、これら両者間の
反射作用のもとに、前記投光面の環状周縁部に向けて案
内されてこの環状周縁部から前記スリットの位置に入射
するので、前記投光手段からのすべての光を前記スリッ
ト板の回転下におけるスリットの位置に入射させること
となり、その結果、この種回転角検出装置における投光
手段からの光の回転角検出に対する利用率を大幅に向上
させ得る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第1
図は、本発明に係る回転角検出装置が車両用エンジンの
スロットル弁の開度検出に通用される例について示して
おり、この回転角検出装置は、前記スロットル弁の近傍
にて前記エンジンの一部に固定したケーシング10内に
スリット円板20、投光器30及び受光器40を組付け
て構成されている。スリット円板20は、ケーシング1
0の段付内孔11の大径部内に位置して、その回転軸2
1にてケーシング10の前壁12の中央に軸受13を介
して回転自在に軸支されており、スリット円板20の外
周内部には円形状のスリット22が穿設されている。な
お、スリット円板20の回転軸21はその外端にて前記
スロットル弁のスロットル軸に連結されている。
投光器30は、はり円板状に形成されており、この投光
器30はその外周縁部にてケーシング10の段付内孔1
1の中径部に嵌装されてスリット円板20と同軸的かつ
並行になっている。また、投光器30は、低吸光率のガ
ラス材料、合成樹脂材料等からなる円板状の導光部材3
1と、この導光部材31の背面31aの中央に固着した
発光素子32とを備えており、導光部材31の背面31
a(その中央部分を除く)及び外周面31bには金属反
射膜33が形成されている。また、導光部材31の前面
31cの中央には、円板状の金属反射111I!34が
形成されており、この金属反射膜34の中心はスリット
円板20の中心に対向し、かつ同金属反射y!34の半
径は、スリット円板20の中心とスリット22の中心と
により定まる半径からスリット22の半径を減じた長さ
に等しくなっている。換言すれば、導光部材31の前面
31cにおいて金属反射膜34の外周に形成される環状
開口部Pが、スリット円板20の回転下にて角度位置を
変えるスリット22に常に対向する。なお、発光素子3
2はグロメット14を通し延出するリード線32aにて
外部回路から駆動信号を受けて発光し導光部材31内に
その背面31aの中央から入射させる。
発光器40は、その円環状の絶縁板41にて、ケーシン
グ10の段付内孔11の大径部内において前壁12に回
転軸21と同芯的に固着されているもので、絶縁板41
の表面には、円環状の光導電膜42が同絶縁板41と同
芯的に光導電材料を印刷焼成して形成されている(第1
図及び第2図参照)。しかして、光導電膜42はその非
受光状態にて所定の高抵抗値を有し、受光したときこの
受光部分にて光電変換作用を生じて同受光部分における
抵抗値をほぼ零にする。なお、光導電膜42はスリット
円板20に並行となっている。
光導電膜42の外周縁部には、円環状の抵抗43が固着
されており、一方、光導電膜42の内周縁部には、円環
状の電極44が固着されている。
かかる場合、抵抗43と電極44との間にて露呈する光
導電膜42の環状受光8部42aは、スリット円板20
の回転下にてスリット22が描く環状軌跡領域に対向し
ている。しかして、このように構成した受光器40にお
いては、光導電膜42が環状受光部42aにてスリット
円板20のスリット22を通しスポット光F(第2図参
照)を受光したときこの受光部分に接する抵抗43及び
電極44の各部分を互いに短絡させて、スポット光Fに
対応する半径線OQrと基線OQIとの間の回転角θに
相当する抵抗43の抵抗値を前記スロットル弁のスロッ
トル軸の回転角、即ち当該スロットル弁の開度として検
出する。なお、抵抗43は両電極端子43a、43bに
てそれぞれリード線I11.z2を介しバッテリBの両
端子に接続され、また電極44はその端子44aにてリ
ード線13に接続されている。また、第2図にて符号φ
は、基線OQIと半径線OQ2との間の回転角(抵抗4
3の最大抵抗値に対応する)を示す。
以上のように構成した本実施例において、本発明装置を
作動させれば、発光素子32からの光が導光部材31内
にその背面31aの中央から入射する。ついで、この入
射光が導光部材31内にて両金属反射膜33.34間で
繰返す相互反射されて導光部材31の全外周縁部に向け
て案内され、然る後環状開口部Pから環状光としてスリ
ット円板20に入射する。
換言すれば、発光素子32からのすべての光が環状開口
部Pから環状光としてスリット円板20の回転下におけ
るスリット22の通る領域にのみ入射するので、前記ス
ロットル弁の開度の検出にあたり、発光素子32からの
光を有効に無駄な(利用することとなり、その結果、発
光素子32からの光の有効利用率を大幅に向上させ得る
。かかる場合、導光部材31を円板状とし、この導光部
材31に両金属反射膜33.34を形成するようにした
ため、投光器30とスリット円板20との間の間隔を小
さくすることができ、その結果、この種回転角検出装置
をコンパクトに形成し得る。
なお、本発明の実施にあたっては、投光器30に代えて
、第3図或いは第4図に示すごとく、投光器50或いは
60を採用し−で実施してもよく、かかる場合、第3図
においては、投光器50を構成する導光部材51、金属
反射膜52.53がそれぞれ投光器30の導光部材31
、金属反射W433.34に対応し、かつ両金属反射膜
52.53が断面細波状に形成されるとともに導光部材
51の両金属反射膜52.53との重合面も同様に断面
細波状に形成されている。しかして、発光素子32から
導光部材51の中央に入射した光は、両金属反射膜52
.53間にて前記断面細波状に基き乱反射されつつ繰返
し相互反射されて導光部材51の環状開口部P(導光部
材31の環状開口部Pに対向する)に向けて案内される
。この場合、両金属反射膜52.53及び導光部材51
間の断面細波状の反射境界面の光に対する乱反射作用が
、発光素子32から環状開口部Pまで案内される光の反
射回数及び伝播距離を共に少なくするように機能するの
で、投光器50の外形寸法をより一層コンパクトにし得
る。
また、第4図においては、投光器60を構成する導光部
材61、金属反射膜62.63がそれぞれ投光器30の
導光部材31、金属反射膜33゜34に対応し、かつ導
光部材61の外周縁部とこれに重合する金属反射膜62
の部分とが共に円錐状に傾斜して形成されるとともに、
導光部材61の中央に形成した円錐状の凹所61aの内
面に金属反射膜63の中央部63aが円錐状に重合して
形成されている。しかして、発光素子32から導光部材
61の中央部に入射した光は、金属反射膜63の中央部
63aにて導光部材61の外周縁部に向けて反射され、
然る後、同導光部材61の外周縁部に重合する金属反射
膜62の部分にて環状開口部P(導光部材31の環状開
口部Pに対応する)に向けて反射される。このことは、
発光素子32から環状開口部Pへの光の伝播が、導光部
材61と両金属反射11162.63との重合面の上述
のごとき傾斜形状に基き、光の低伝播損失及び低反射損
失でもって達成されることを意味する。
また、前記実施例においては、本発明装置を車両用エン
ジンのスロットル弁の開度検出に通用した例ついて説明
したが、これに限らず、回転電動機の回転角、車両のス
テアリングハンドルの操舵角等各種の角度検出に本発明
装置を通用してもよい。なお、受光器40としては、環
状のホトダイオードアレイその他各種の受光素子を採用
してよいことは勿論である。
また、本発明の実施にあたっては、導光部材31 (又
は51)の中央部に発光素子32を埋設して実施しても
よい。
【図面の簡単な説明】
第1vlJは本発明の一実施例を示す断面図、第2図は
第1図における受光器の正面図、並びに第3図及び第4
図は第1図における投光器の各変形例を示す断面図であ
る。 符号の説明 20・・・スリット円板、22・・・スリット、30.
50.60・・・投光器、32・・・発光素子、31,
51.61・・・導光部材、33゜34.52.53,
62.63・・・金属反射膜、40・・・受光器、P・
・・環状開口部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被検出体の回転に連動して回転するように同被検出体に
    同軸的に連結されるスリット板と、このスリット板の一
    側表面に対向する投光面を有し、この投光面から前記ス
    リット板の一側表面に投光する投光手段と、前記スリッ
    ト板の他側表面に対向して同スリット板と同軸的に配置
    されて前記投光手段の投光面から前記スリット板のスリ
    ットを通して受光したときこの受光部分に対応する角度
    位置に基き前記被検出体の回転角を受光信号として検出
    する環状の受光手段とを備えた回転角検出装置において
    、前記スリット板が回転したときそのスリットが対向す
    る前記投光手段の投光面の環状周縁部を除く残余の部分
    に光反射板を対向させるようにしたことを特徴とする回
    転角検出装置。
JP24717584A 1984-11-22 1984-11-22 回転角検出装置 Granted JPS61124822A (ja)

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JPH049446B2 JPH049446B2 (ja) 1992-02-20

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JPH049446B2 (ja) 1992-02-20

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