JP2006250864A

JP2006250864A - 冗長系回転検出器

Info

Publication number: JP2006250864A
Application number: JP2005070903A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Mimura; 尚史三村; Yasuharu Terada; 康晴寺田; Yuji Kanfu; 勇治関冨
Original assignee: Toyota Motor Corp; Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】本発明は、冗長系統の回転検出器の入力及び出力信号を、ケーシングに設けた複数の入出力部を介して個別に案内し、損傷時の機能低下を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明による冗長系回転検出器は、冗長系統に対応した数の入出力部がケーシング(1)に設けられ、この冗長系統に対応する１系統毎の少なくとも検出信号を各入出力部から個別に出力する構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、冗長系回転検出器に関し、特に、冗長系統の信号毎に、ケーシングに設けた互いに異なる位置のコネクタ等からなる各入出力部を経て個別に入出力させ、損傷を受けた場合の機能低下を防止するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の回転検出器としては、特許文献１等で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図８及び図９において符号１で示されるものは、ケーシングであり、このケーシング１の外周の一部には1個の出力部をなすコネクタ２が設けられている。

前記ケーシング１に１対の軸受３，４を介して回転自在に設けられた回転軸５には、ロータとしての回転体６が設けられ、前記ケーシング１の内面にはステータとしての固定検出体７が設けられ、この固定検出体７には励磁巻線８ａと出力巻線８ｂからなるステータ巻線８が設けられている。尚、特許文献１の構成は冗長系統を構成していないが、冗長系統を用いる場合は次の通りとなる。

前記ステータ巻線８の励磁巻線８ａ及び出力巻線８ｂは冗長系統（第１系統、第２系統・・・）を構成し、この励磁巻線８ａ及び出力巻線８ｂの入・出力信号は、前記コネクタ２を介して入・出力されるように構成される。

米国特許第５９２０１３５号明細書

従来の冗長系回転検出器は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、最近のようにレゾルバ等の回転検出器が自動車等の車輌に数多く採用され、かつ、その信頼性を求められるようになると、冗長系統の出力信号線又は入・出力信号線をケーシングに設けた１ヶ所のコネクタ等からなる入出力部によって案内する構成では、例えば、車輌走行中における飛び石等によってこの入出力部が損傷を受けた場合、回転検出器自体の機能が失われ、ひいては、車輌自体の機能が低下する。

本発明による冗長系回転検出器は、ケーシングに回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられた回転体と、前記ケーシングに設けられ前記回転体の回転を検出するための固定検出体とを備え、前記固定検出体は冗長系統の検出信号を出力するようにした冗長系回転検出器において、前記ケーシングには、前記冗長系統に対応した数の入出力部が設けられ、前記冗長系統に対応する１系統毎の少なくとも前記検出信号を前記各入出力部から個別に出力するようにした構成であり、また、前記入出力部は、コネクタ、端子、リード線、フォトカプラの何れかよりなり、前記各入出力部は前記ケーシングの互いに異なる位置に配設されている構成であり、また、前記回転体と固定検出体からなる回転検出器は、レゾルバ、磁気式エンコーダ、マグネットと磁気センサからなる磁気検出器、光学式エンコーダの何れかよりなる構成であり、また、前記レゾルバは1個よりなり、前記レゾルバのステータ巻線の出力巻線が冗長系統をなす構成であり、また、前記レゾルバは複数よりなり、各レゾルバのステータ巻線の出力巻線の出力信号が前記各入出力部から各々出力されるようにした構成である。

本発明による冗長系回転検出器は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ケーシングの互いに異なる位置にコネクタ等の入出力部を形成し、この各入出力部から冗長系統の各系統毎に少なくとも検出信号（又は、入力信号と検出信号）を出力することができ、車輌搭載時の損傷によって機能低下となることを防止することができる。

本発明は、冗長系統の信号毎に、ケーシングに設けた互いに異なる位置のコネクタ等からなる各入出力部を経て個別に入出力し、損傷による機能低下を防止するようにした冗長系回転検出器を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による冗長系回転検出器の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１及び図２において符号１で示されるものは、全体形状が円筒状をなすケーシングであり、このケーシング１は本体１ａと前蓋１ｂとの組合せで形成されている。

前記ケーシング１の互いに異なる位置（本実施例では１８０°対向する位置）に第１、第２系統のコネクタ（他の形態として、端子、リード線、フォトカプラも可）からなる１対の入出力部２，２Ａが設けられている。

前記ケーシング１に設けられた１対の軸受３，４には、互いに離間して設けられた１対のロータからなる回転体６，６Ａを有する回転軸５が回転自在に設けられ、前記ケーシング１の内壁には、前記各回転体６，６Ａと対応して１対のステータからなる固定検出体７，７Ａが設けられている。

前記各固定検出体７，７Ａには、励磁巻線８ａ及び出力巻線８ｂからなるステータ巻線８，８Ａが設けられ、前記回転体６と固定検出体７とにより第１系統のレゾルバからなる第１回転検出部２０を構成し、前記回転体６Ａと固定検出体７Ａとにより第２系統のレゾルバからなる第２回転検出部２１を構成し、前述の各回転検出部２０，２１により２重の冗長系統からなる回転検出器３０を構成している。

前記第１回転検出部２０のステータ巻線８に対する入力及び出力信号は前記入出力部２を介して行われ、前期第２回転検出部２１のステータ巻線８Ａに対する入力及び出力信号は前記入出力部２Ａを介して行われるように構成されている。

従って、前述の構成の回転検出器３０においては、２重冗長系統（２重以上も可）の各回転検出部２０，２１における入力・出力信号を各入出力部２，２Ａを介してケーシング１の異なる位置から入出力することができ、この回転検出器３０を車輌等に搭載して、車輌のハンドル等の回転位置を検出する場合、石等の障害物の衝突によって各入出力部２，２Ａの何れか一方が損傷を受けた場合でも、残存した他方の入出力部２又は２Ａによって入力及び出力信号の確保が可能であり、冗長機能を達成することができる。

尚、前述の構成においては、２重の冗長系統を有するレゾルバからなる回転検出器３０の場合について述べたが、回転検出構成としては、レゾルバに限ることなく、回転体６，６Ａにマグネットを用い、固定検出体にホール素子等の磁気センサを用いた磁気検出器、歯車と磁気センサを用いた磁気エンコーダ、発光体と受光体及び符号板を用いた光学式エンコーダ等の構成を用いた場合も前述のレゾルバを用いた場合と同等の冗長系統の回転検出器３０を構成できることは述べるまでもないことである。

また、図３及び図４で示される構成は、本発明の他の形態を示すもので、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略するが、図１の入出力部２，２Ａがねじ結合型のコネクタであるのに対し、ピン挿入型のコネクタで構成されている。

また、図５及び図６で示される構成は、本発明の他の形態を示すもので、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略するが、図１の各入出力部２，２Ａをリード線によって構成した場合を示している。

また、図７の形態は、図１及び図２に示したコネクタからなる各入出力部２，２Ａが、図１のねじ型のコネクタ、図２のピン型のコネクタではなく、メス型ピンを用いたコネクタを採用した場合を示している。

尚、前述の図１から図７で示される回転検出器３０の構成においては、冗長系統を構成する場合に、少なくとも１対の回転検出部２０，２１を用いて構成した場合について述べたが、１個の回転検出部２０又は２１のみを用い、レゾルバの場合には出力巻線８ｂのみを冗長系統とし、磁気検出器及び磁気式エンコーダの場合には磁気センサのみを冗長系統とし、光学式エンコーダの場合には受光体を冗長系統として冗長系の回転検出器３０を構成することができる。
また、ケーシング１に設ける入出力部２，２Ａの数は、前述の２個に限ることなく、それ以上の数とし、その数を冗長系統の数と一致させることも、必ずしも一致させることなく入出力部２，２Ａの数だけ増加させて用いることもできる。尚、前記各入出力部２，２Ａの配設位置は、前記ケーシング１の周方向で異なる位置、あるいは、周方向で対向する位置に設定されている。

本発明は、レゾルバに限らず、磁気式及び光学式の各種冗長系回転検出器に適用可能である。

本発明による冗長系回転検出器を示す正面図である。図１の側断面図である。図１の他の形態を示す正面図である。図３の側断面図である。図１の他の形態を示す正面図である。図５の側断面図である。図１の他の形態を示す正面図である。従来の回転検出器を示す正面図である。図８の側断面図である。

符号の説明

１ケーシング
２，２Ａ入出力部（コネクタ、端子、リード線）
５回転軸
６，６Ａ回転体（ロータ）
７，７Ａ固定検出体（ステータ）
８，８Ａステータ巻線
２０，２１第１、第２系統のレゾルバ（第１、第２回転検出部）
３０回転検出器

Claims

ケーシング(1)に回転自在に設けられた回転軸(5)と、前記回転軸(5)に設けられた回転体(6)と、前記ケーシング(1)に設けられ前記回転体(6)の回転を検出するための固定検出体(7)とを備え、前記固定検出体(7)は冗長系統の検出信号を出力するようにした冗長系回転検出器において、
前記ケーシング(1)には、前記冗長系統に対応した数の入出力部(2,2A)が設けられ、前記冗長系統に対応する１系統毎の少なくとも前記検出信号を前記各入出力部(2,2A)から個別に出力するように構成したことを特徴とする冗長系回転検出器。
前記入出力部(2,2A)は、コネクタ、端子、リード線、フォトカプラの何れかよりなり、前記各入出力部(2,2A)は前記ケーシング(1)の互いに異なる位置に配設されていることを特徴とする請求項１記載の冗長系回転検出器。
前記回転体(6)と固定検出体(7)からなる回転検出器(30)は、レゾルバ、磁気式エンコーダ、マグネットと磁気センサからなる磁気検出器、光学式エンコーダの何れかよりなることを特徴とする請求項１又は２記載の冗長系回転検出器。
前記レゾルバ(20)は1個よりなり、前記レゾルバ(20)のステータ巻線(8)の出力巻線(8b)が冗長系統を構成していることを特徴とする請求項３記載の冗長系回転検出器。
前記レゾルバ(20,21)は複数よりなり、各レゾルバ(20,21)のステータ巻線(8,8A)の出力巻線(8b)の出力信号が前記各入出力部(2,2A)から各々出力されるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の冗長系回転検出器。