JP2006302732A - リードスイッチを用いたパルス生成装置および回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リードスイッチからのオン、オフ信号の切換り位置を正確に設定することができ、しかも分解能を高めることができるリードスイッチを用いたパルス生成装置の提供。
【解決手段】 リードスイッチ本体３のリード部３１、３２に沿って対向磁極を異極としてバイアス磁石１１、１２を間隔を有して配置し、リード部３１、３２の先端部を強制的にそれぞれ異極に着磁することにより、バイアス磁石１１、１２の対向端面間の中央位置と、前記いずれか一方のバイアス磁石の長さ方向中央位置とを前記リードスイッチ本体３０のスイッチ信号切換位置とする。また、リードスイッチ本体３の長さ方向に対して磁力線が交差するように配置したセンサマグネットＳＭを移動すると、上記のスイッチ信号切換位置でリードスイッチ本体３の出力信号が切換わる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リードスイッチを用いたパルス生成装置およびリードスイッチを用いた回転角検出装置に関する。

リードスイッチを用いたパルス生成装置の動作原理は、リードスイッチに例えば永久磁石を近づけると該リードスイッチを構成する可動片が磁化して固定片に吸着することでスイッチオンの状態となる。また、前記永久磁石が前記リードスイッチから遠ざかると前記可動片の磁化が弱まり、該可動片の弾性復元力により接触していた前記固定片から離れてスイッチオフの状態となる。したがって、このリードスイッチからのオン・オフであるパルス信号を検出することにより、前記リードスイッチの設置位置に対して前記永久磁石を取付けた被検出体が通過したこと、あるいは前記永久磁石と前記リードスイッチとの相対移動距離、相対的回転角などを検出することができることになる。

このようなパルス生成装置を回転体の回転検出に用いたものがある（特許文献１）
このパルス生成装置は、円盤をＮ極とＳ極の２極に着磁した回転体と、該回転体の外周端に近接して配置したリードスイッチと、さらにこのリードスイッチを挟んで該回転体と反対側に配置した付勢磁石とにより構成している。前記付勢磁石は前記リードスイッチに対して常に一定の磁界を与え、また前記回転体は１回転で正弦波状の磁界を前記リードスイッチに与え、該付勢磁石の磁界により該回転体の１回転でスイッチオンとスイッチオフとが得られる。なお、前記付勢磁石が存在しない場合には、前記回転体の１回転中、Ｎ極とＳ極との磁界が前記リードスイッチに与えられ、このリードスイッチからオン信号が２回得られる。

この付勢磁石の作用により、前記回転体が１回転する間に１回のオン信号のみが出力されるのは以下の理由による。

前記付勢磁石は、前記リードスイッチに対して常に一定の磁界を加えているが、この付勢磁石が前記リードスイッチと対向している磁極を例えばＮ極とした場合、前記回転体のＮ極が前記リードスイッチに対向している間では、前記回転体の磁石の磁界と前記付勢磁石の磁界との合成磁界が該リードスイッチに加えられるため、前記リードスイッチを動作させることができる磁界の限界を閾値とした場合、該リードスイッチに該閾値よりも大きな磁界である前記合成磁界が加えられて前記リードスイッチが確実にオンする。

一方、前記回転体のＳ極が該付勢磁石に対向している間は、前記リードスイッチに加わる該回転体のＳ極による磁界が該付勢磁石のＮ極の磁界により打ち消され、該リードスイッチが確実にオフとなる。

また、上述した付勢磁石を用いずに、リードスイッチのオン・オフを明確化したパルス生成装置として、リードスイッチを構成する一対のリード部の長手方向と磁石の回転軌跡の接線方向とを略平行に配置し、該磁石の磁力線が該リードスイッチの一対のリード部の長さ方向に対して交差するときには前記一対のリード部を同極に磁化させて反発力により開成（オフ）させ、該磁石の磁力線が該リードスイッチの一対のリード部と略平行に通過するとき、該一対のリード部を互いに異極に磁化させて吸引力により閉成（オン）させ、リードスイッチの開閉に応じてパルス信号を出力するものが提案されている（特許文献２）。

このパルス生成装置では、周方向にＮ-Ｓ-Ｎ-Ｓ-Ｎ-Ｓ極・・・に着磁した回転体を用いることにより、該回転体の１回転で複数のオン信号を得ることが可能となる。
特開平９−３０４１５２号公報 特開２００３‐１８５４８５号公報

上記した付勢磁石を用いた前者のパルス生成装置は、付勢磁石の磁界作用により、回転体が１回転する間に１回のオン信号を得るようにしたものであるが、オンとオフとの切換り位置を該回転体が特定の回転角との関係で特定できるようにしたものではない。

また、上記した後者のパルス生成装置では、回転体の１回転で複数回のオン信号を得ることができるが、周方向における磁極の間隔を狭くして多くのパルス信号を得ようとすると、オンとオフとの切換り位置が不明確となり、オンとオフとの切換りができなくなるため、回転体の１回転でのパルス数を多くするのには限界がある。

リードスイッチにおけるオンとオフとの切換りが不明確となる理由を図７および図８に基づいて説明する。

図７はリードスイッチ３の長さ方向に対して直交方向に棒磁石である磁石Ｍを配置し、磁石Ｍを第１のリード部３１の固定端部３１ｂ側のポジションＰ４から接触端部３１ａ側のポジションＰ５を通り、さらに第２のリード部３２の固定端部３２ｂに向けて平行に移動させる場合を示している。

磁石ＭがポジションＰ４の位置にあるときは、リードスイッチ３に対する磁石Ｍの磁力線は第１のリード部３１に対して作用し、第２のリード部３２は殆ど作用していないために第１のリード部３１のみが磁化され、第１のリード部３１の接触端部３１ａが第２のリード部３２の接触端部３２ａに吸着されてオン信号が出力される。ここで、ポジションＰ４に位置する磁石Ｍが第１のリード部３１のみを磁化する反応領域をＬ３で示しており、反応領域Ｌ３の前後を破線で示す領域Ｌ３ａ、Ｌ３ｂがオン、オフの切換が不明確となる不明確領域である。

反応領域Ｌ３を過ぎると、磁石ＭのＮ極からの磁力線は第１のリード部３１の接触端部３１ａと第２のリード部３２の接触端部３２ａの両方を通過するため、両接触端部３１ａと３２ａが同極となり、互いに反発することでオフとなる。磁石Ｍが上記接触端部３１ａ、３２ａとの対向位置を過ぎて第２のリード部３２の固定端部３２ｂに向けて移動すると、Ｎ極からの磁力線が第１のリード部３１の接触端部３１ａを通過しなくなる一方、第２のリード部３２を通過するため、第２のリード部３２の接触端部３２ａが磁化されて第１のリード部３１の接触端部３１ａに吸着されてオン信号が出力される。この接触端部３２ａが磁化されて非磁化状態の接触端部３１ａに吸着される反応領域をＬ４で示す。この反応領域Ｌ４の前後にも同様に破線で示す不明確領域Ｌ４ａ、Ｌ４ｂが存在する。

このような不明確領域が存在するのは、磁石Ｍがリードスイッチに対して正確に直交していない場合に生じる他、リードスイッチ３を構成するリード部の弾性力が個々の製品毎にバラツキがあるため、反応領域Ｌ３、Ｌ４の端からずれた位置でもオン状態が存在することになる。

また、図８に示すバイアスマグネット４１をリードスイッチ３の長さ方向と平行に配置したバイアスマグネット法にあっては、バイアスマグネット４１のＮ及びＳ極からの磁力線が第１のリード部３１と第２のリード部３２を通過するので、第１のリード部３１の接触端部３１ａがＮ極、第２のリード部３２の接触端部３２ａがＳ極に磁化され、両接触端部３１ａと３２ａとが吸着してオンされた状態になる。

一方、磁石ＭがポジションＰ６に存在している場合、磁石ＭのＮ極からの磁力線が第１のリード部３１を通過するだけであるため、第１のリード部３１の接触端部３１ａに対して磁石ＭはＮ極を磁化させることになり、吸着力がより強まる。これに対し、磁石Ｍが両接触端部３１ａと３２ａとが重なり合う位置であるポジションＰ７まで移動すると、磁石Ｍの磁力線がＮ極に磁化された接触端部３１ａと、Ｓ極に磁化された接触端部３２ａを通過するため、Ｓ極に磁化された接触端部３２ａの磁力が磁石Ｍの磁力により打ち消され、吸着力が低下して両接触端部３１ａと３２ａとが離れ、オフ信号が出力される。

さらに磁石ＭをポジションＰ７から矢印方向に移動すると、接触端部３２ａに対する磁石Ｍの影響が弱まり、反応領域Ｌ５を超えるとバイアスマグネット４１の磁力により再び両方の接触端部３１ａと３２ａとが吸着してオン信号を出力する。その際、反応領域Ｌ５に対し、固定端部３２ｂに向けた方に不明確領域Ｌ５ａが存在する。この不明確領域Ｌ５ａが存在するのは、上述の場合と同様に、磁石Ｍの姿勢、リードスイッチ３のリード部の品質のバラツキなどの影響による。

このため、反応領域に対して不明確領域を加味しなければならず、オンとオフとの明確な切換り位置が得られず、場合によっては不明確領域内でオンとオフの信号の切換りが発生するといった誤作動の虞もある。また、磁石Ｍが回転する場合にも同様のことが言える。

このことから、回転体に複数の磁石を配置する場合、反応領域に不明確領域を加えた範囲を超えた領域でなければ磁石を配置することができず、しかも出力される波形が連続的にオン、オフされるという保証が必ずしも得られない。

したがって、複数の回転体を同軸に配置し、個々の回転体の回転角（位置）を正確に検出することにより回転数等を得るカウンターに適用しようとした場合、上述の不明確領域の存在により正確な回転角（位置）が得られないという問題が生じる。また、個々の回転体に配置する磁石の数にも限界があるため、自ずと分解能を高くすることができない。

本願発明は、このような観点に鑑みなされたもので、リードスイッチからのオン、オフ信号の切換り位置を正確に設定することができ、しかも分解能を高めることができるリードスイッチを用いたパルス生成装置および回転角検出装置を提供しようとするものである。

本発明の目的を実現するパルス生成装置の第１の構成は、請求項１に記載のように、直列に配列されて先端部が重なり合う一対のリード部が吸着および該吸着を解除してオン、オフのスイッチ信号を出力するリードスイッチ本体と、前記一対の各リード部に沿ってそれぞれ配設され、間隔を有して対向する端面側の磁極を異極とすると共に、該一対のリード部の先端部を強制的にそれぞれ異極に着磁する一対のバイアス磁石と、前記リードスイッチ本体の長さ方向に対して磁力線が交差するように配置され、前記リードスイッチ本体と相対移動するセンサマグネットと、を有し、前記一対のバイアス磁石の対向端面間の中央位置と、前記いずれか一方のバイアス磁石の長さ方向中央位置とを前記リードスイッチ本体のスイッチ信号切換位置としたことを特徴とする。

本発明の目的を実現するパルス生成装置の第２の構成は、請求項２に記載のように、上記第１の構成のパルス生成装置において、所定の間隔を有して前記一対のバイアス磁石を保持部材に保持すると共に、前記リードスイッチ本体を該保持部材に取付けて一体化したことを特徴とする。

本発明の目的を実現する回転角検出装置は、請求項３に記載のように、上記第１または第２の構成のパルス生成装置におけるセンサマグネットを１又は複数放射方向に配置した回転円盤を同軸上に複数固定し、支持部材に対して一体的に回転可能とする回転体と、前記複数の各回転円盤の外周縁に対向して前記支持部材にそれぞれ上記第１または第２の構成のパルス生成装置におけるリードスイッチ本体と一対のバイアス磁石とを設け、前記複数の各回転円盤が一定角度回転する毎に前記各リードスイッチ本体から出力されるスイッチ信号の組合せにより回転角を検出可能としたことを特徴とする。

本発明によれば、センサマグネットの取り付け位置がずれていても、またリードスイッチ本体のリード部のバラツキがあっても、第１のバイアス磁石と第２のバイアス磁石により、リードスイッチ本体の出力信号の切換位置が決められるので、高精度にオン、オフの信号パルス信号を生成することができる。このため、回転円盤にセンサマグネットを複数取り付けた場合でも、リードスイッチ本体の出力信号の切換位置を基準にセンサマグネットを配設することができるので、回転角の検出の分解能を高めることができる。

第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態を図１に示す。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示すパルス生成装置の概略図で、センサマグネットＳＭと、リードスイッチ本体３と、第１のバイアス磁石１１、第２のバイアス磁石１２とにより構成している。なお、本実施の形態に使用するリードスイッチ３本体は、図７、図８に示した構成のものと同様に、磁石により磁化されない状態では、第１のリード部３１と第２のリード部３２との両接触端部３１ａと３２ｂが離れて非接触状態が維持される。

本実施の形態によるパルス生成装置１は、リードスイッチ本体３の長手方向に沿って第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２とを平行に配置し、第１のバイアス磁石１１の磁力線が第１のリード部３１に対して略平行に通過するようにすると共に、第２のバイアス磁石１２の磁力線が第２のリード部３２に対して略平行に通過するようにしている。そして、第１のバイアス磁石１１のＳ極と、第２のバイアス磁石１２のＮ極とを、両接触端部３１ａと３２ａとの重なり合った部分を挟んで空隙Ｌ１ａを有して対向させるように第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２とを配置している。

この場合、第１のバイアス磁石１１のＳ極と第２のバイアス磁石１２のＮ極からの各磁力線は、前記空隙Ｌ１ａの半分の位置である境界Ｂ２までしか及ばない。また、第１のバイアス磁石１１は半分の長さの位置である境界Ｂ１を境にしてそれぞれＮ極とＳ極との間で磁力線が形成される。同様に、第２のバイアス磁石１２は半分の長さの位置である境界Ｂ３を境にしてそれぞれＮ極とＳ極との間で磁力線が形成される。

この第１のバイアス磁石１１により、リードスイッチ本体３の第１のリード部３１は接触端部３１ａがＳ極に磁化され、第２のバイアス磁石１２によりリードスイッチ本体３の第２のリード部３２は接触端部３２ａがＮ極に磁化されるため、リードスイッチ本体３の長手方向に移動する磁石（以下センサマグネットと称す）ＳＭが存在しないと仮定した場合、リードスイッチ本体３の第１のリード部３１の接触端部３１ａと第２のリード部３２の接触端部３２ａは吸着してオン信号を出力する。

一方、リードスイッチ本体３の長手方向に対して直交する方向に配置したセンサマグネットＳＭがポジションＰ１である境界Ｂ１よりも外側（境界Ｂ２とは反対の方向）に位置している場合、センサマグネットＳＭのＮ極（リードスイッチ本体３に対向する側）からの磁力線の磁界は、境界Ｂ１から外側における第１のバイアス磁石１１のＮ極側の磁力線の磁界に加えられて第１のリード部３１の接触端部３１ａにおけるＳ極の磁力を増加させる作用はするが、境界Ｂ１から内側（境界Ｂ２側）への磁力線の通過が遮断されるため、この接触端部３１ａのＳ極の磁力を弱めるように打ち消す作用は行なわれない。したがって、リードスイッチ本体３のオン状態が維持される。

センサマグネットＳＭがポジションＰ１から、境界Ｂ１のポジションＰ２に移動すると、センサマグネットＳＭのＮ極側の磁力線は、第１のリード部３１の接触端部３１ａ側を通過する。このため、センサマグネットＳＭは、第１のバイアス磁石１１によりＳ極に磁化されている接触端部３１ａの磁力を打ち消すように作用し、この接触端部３１ａの磁力が弱まる。したがって、センサマグネットＳＭがポジションＰ２に達すると、第１のリード部３１の接触端部３１ａが第２のリード部３２の接触端部３２ａから離れる。

境界Ｂ１（ポジションＰ２）から境界Ｂ２（ポジションＰ３）までの間は、第１のバイアス磁石１１のＳ極側からの磁力線の影響下にあり、センサマグネットＳＭがこの範囲に存在する場合には、センサマグネットＳＭのＮ極側の磁力線はこの範囲内に存在するリード部、すなわち第１のリード部３１のみを通過して当該第１のリード部３１を磁化しようとする。このため、センサマグネットＳＭがポジションＰ２とポジションＰ３の間に存在している間は、リードスイッチ本体３の出力はオフ状態に維持される。

一方、境界Ｂ２と境界Ｂ３の間は第２のバイアス磁石１２のＮ極側の磁力線の影響下にあり、センサマグネットＳＭのＮ極側からの磁力線は、この境界Ｂ２と境界Ｂ３の間でのみ作用し、前述の境界Ｂ１と境界Ｂ２との間には影響を及ぼさない。したがって、センサマグネットＳＭがポジションＰ３から第２のバイアス磁石１２側へ移動すると、直ちにセンサマグネットＳＭのＮ極側の磁力線が第１のリード部３１を通過することが阻止されるので、第１のリード部３１の接触端部３１ａ側に対する磁極の打ち消し作用が働かなくなって再びＳ極に支配されることになる。また、これとは反対にセンサマグネットＳＭのＮ極側の磁力線は、第２のリード部３２を通過するので、第２のリード部３２の接触端部３２のＮ極の磁界がより一層強くなり、第１のリード部３１の接触端部３１ａが第２のリード部３２の接触端部３２ａに磁力により吸着し、オン信号を出力する。

以上のように、第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２は、リードスイッチ３の第１のリード部３１の接触端部３１ａと第２のリード部３２の接触端部３２ａに対して異極の磁界を形成させて吸着状態を作り、一方でセンサマグネットＳＭがリードスイッチ３の長手方向に沿った移動領域において、センサマグネットＳＭから出る磁力線が第１のリード部３１と第２のリード部３２に対して同時に作用せず、しかもその作用・不作用の切換ポイントを明確に設定した。このため、センサマグネットＳＭがリードスイッチ本体３の長手方向に対して正確に直交していなくても、またリードスイッチ本体３を構成する第１のリード部３１と第２のリード部３２のばね特性等にバラツキがあっても、第１のバイアス磁石１１および第２のバイアス磁石１２により設定した作用・不作用の切換ポイントである境界Ｂ１、Ｂ２を境にしてオン、オフの信号出力の切換が行える。

なお、第１のリード部３１の接触端部３１ａと、第２のリード部３２の接触端部３２ａとは、夫々の先端が境界Ｂ２を僅かに越えて相手側まで達している。これは、第１のリード部３１の接触端部３１ａと、第２のリード部３２の接触端部３２ａとが互いに接触しなければならないことによるもので、境界Ｂ２を越えた表面積は僅かであり、この越えた表面積に対してセンサマグネットＳＭの磁力線が及ぼす磁力は、無視できるものである。

また、本実施の形態では、第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２により、リードスイッチ３の第１のリード部３１と第２のリード部３２に磁界を与えて強制的に吸着させているため、センサマグネットＳＭとリードスイッチ本体３との対向距離（反応距離）を長くすることができる。

図２は、センサマグネットの磁束密度と反応距離との関係を示す特性線を示し、上部の特性線は第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２の磁束密度が２３２０（×100nT）at1cm、下部の特性線は第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２の磁束密度が１５４０（×100nT）at1cmである。図２において、センサマグネットＳＭの磁束密度が例えば2000（×100nT）at1cmの場合、反応距離は8.03ｍｍ、2500（×100nT）at1cmの場合、反応距離は8.17ｍｍであった。

これに対し、図７に示す従来例の場合、図３に示すように、センサマグネットＳＭの磁束密度が例えば2000（×100nT）at1cmの場合、反応距離は4.2ｍｍ、2500（×100nT）at1cmの場合、反応距離は6ｍｍであった。

なお、本実施の形態においては、リードスイッチ３を固定側とし、センサマグネットＳＭを移動させるようにしているが、いずれが移動しても良い。

また、本実施の形態においては、センサマグネットＳＭのＮ極側をリードスイッチ本体３に対向させる例を示しているが、反対端のＳ極側をリードスイッチ３に対向させるようにしても良い。この場合、境界Ｂ２と境界Ｂ３との間がオフ信号の出力領域となる。
第２の実施の形態
図４から図６は本発明の第２の実施の形態を示す。

図４は回転角検出装置２の回転体２２を示し、（ａ）は回転体２２の外観図、（ｂ）は回転体２２を構成する各回転円盤に設けた磁石の位置と、各回転円盤に対応して設けた図１に示すバイアス磁石付きリードスイッチとの関係を示す図である。図５はバイアス磁石付きリードスイッチの分解斜視図、図６は回転円盤とバイアス磁石付きリードスイッチとの関係を示す拡大図である。

第２の実施の形態に示す回転角検出装置２は、支持部材である不図示のケーシング内に回転体２２を回転自在に収容したもので、回転体２２は回転軸中心をなす軸２３に複数の回転円盤２１（２１ａ〜２１ｅ）が一体に固定されている。

本実施の形態において、５枚の回転円盤２１を用いており、図４（ｂ）に示すように、各回転円盤２１ａ〜２１ｅには回転中心より放射方向に向けて棒磁石からなるセンサマグネット３５が固定されている。軸２３には不図示の１条のキーが軸方向に沿って形成され、各回転円盤２１ａ〜２１ｅの回転中心に形成された軸孔に該キーが係合する凹部２１ｆが形成されており、この凹部２１ｆを基準として各回転円盤２１ａ〜２１ｅを周方向において１０等分し、各等分位置に後述するように棒磁石からなるセンサマグネット３５を固定している。なお、センサマグネット３５はＮ極側に着磁されている一端側の端面を回転円盤２１の外周端に合せて固定されている。

前記ケーシングには、各回転円盤２１ａ〜２１ｅに対応してバイアス磁石付きリードスイッチ３０（３０ａ〜３０ｅ）がそれぞれ取り付けられている。

バイアス磁石付きリードスイッチ３０（３０ａ〜３０ｅ）はユニット化されており、図５を参照して説明する。

これらユニット化された５個のバイアス磁石付きリードスイッチ３０ａ〜３０ｅは、全て同じ構成で、平板により長方形に形成された中板１５に第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２とが収容されており、一定の間隔を有して形成された一対の嵌合孔１５ａと１５ｂとに第１のバイアス磁石１１と第２のバイアス磁石１２とが嵌合され、互いに吸着しないようにしている。

中板１５の下面には、中板１５と同サイズのリードスイッチ取り付け板１４が配置され、このリードスイッチ取り付け板１４の下面にリードスイッチ本体３４（３４ａ〜３４ｅ）が嵌合孔１４ａにリード部３１、３２の先端部分を封入したガラス管を嵌合させるようにして取り付けられている。

また、中板１５の上面には、中板１５と同サイズの蓋板１６が被せられ、バイアス磁石１１、１２がガタなく嵌合孔１５ａ、１５ｂに収容している。そして、中板１５を挟みこむようにしてその上下から蓋板１６とリードスイッチ取り付け板１４とが重ね合わせられて例えば接着剤により一体化される。なお、一体化した中板１５、蓋板１６およびリードスイッチ取り付け板１４の長手方向の両端部に形成した貫通孔１７ａ、１７ｂにリード部３１と３２をそれぞれ通して不図示の回路に接続されている。

中板１５の嵌合孔１５ａと１５ｂとの中間にリードスイッチ本体３４のガラス管が位置し、図１に示す境界Ｂ２が同様にして形成される。

一方、５枚の各回転円盤２１ａ〜２１ｅは、凹部２１ｆを通る径方向線を基準位置とし、これを０として示すと、周方向に１０等分した位置を順次数字１、２、３、４、５、６、７、８、９（以下位置０、位置１、位置２、位置３、位置４、位置５、位置６、位置７、位置８、位置９とする）で示す。そして、本実施の形態では１周を１０等分しているので、分解能として３６度の回転角度を検知でき、しかも回転角の絶対角度を検出できるようにしている。

このために、第１の回転円盤２１ａには位置１，位置３，位置５，位置７，位置９にセンサマグネット３５を配置し、第２の回転円盤２１ｂには位置２，位置３，位置６，位置７にセンサマグネット３５を配置し、第３の回転円盤２１ｃには位置４，位置５，位置６，位置７にセンサマグネット３５を配置し、第４の回転円盤２１ｄには位置８，位置９にセンサマグネット３５を配置し、第５の回転円盤２１ｅには位置０，位置３，位置５，位置６，位置９にセンサマグネット３５を配置している。これをまとめたのが表１である。

上記した各回転円盤２１ａ〜２１ｅにおける１０等分した割付位置（角度０度から３６度ずつ割り付けた位置０〜位置９）に対するセンサマグネット３５の有無を表１に示す。表１において、センサマグネット３５が設けられている場合には「１」、設けられていない場合には「０」で示す。また、バイアス磁石付きリードスイッチ３０（３０ａ〜３０ｅ）は、図６に示すように、時計周り方向に回転した場合、図１の境界Ｂ１と境界Ｂ２の間でオフ信号を不図示の検出回路に出力する。

なお、本実施の形態において、バイアス磁石付きリードスイッチ３０（３０ａ〜３０ｅ）は、図６に示すように、回転円盤２１とリードスイッチ本体３４のガラス管とのクリアランス（Ｌ３）を0.1ｍｍとしている。

回転体２２が、３６度回転する間に、各回転円盤２１に対応するバイアス磁石付きリードスイッチ３０の出力が変更される。回転円盤２１の回転でセンサマグネット３５がリードスイッチ本体３４に近接すると、リードスイッチ本体３４の出力はオンからオフに切換わる。バイアス磁石付きリードスイッチ３０の出力は、オンを１、オフを０として示すと、各上記表１の「０」「１」と逆となる。各位置での回転円盤21aから回転円盤21eに向けてバイアス磁石付きリードスイッチ３０からの５桁の二値化符号は異なるので、この５桁の二値化符号から回転角の絶対位置、また回転方向を検出することができる。

本発明の第１の実施の形態を示すパルス生成装置の概略図 図１に示すパル発生装置のセンサマグネットと反応距離との関係を示す特性図。 図７に示すリードスイッチのセンサマグネットと反応距離との関係を示す特性図。 本発明の第２の実施の形態を示し、（a）は回転体の側面図、（ｂ）は各回転円盤とセンサマグネットとの位置関係を示す図。 図４に示すバイアスマグネット付きリードスイッチの縦断面図と分解斜視図。 図５のバイアスマグネット付きリードスイッチと回転円盤との関係を示す図。 従来のリードスイッチを示す側面図。 従来の他のバイアスマグネット式リードスイッチを示す側面図。

符号の説明

１ パルス生成装置
２ 回転角検出装置
３、３４ リードスイッチ本体
３１ 第１のリード部 ３１ａ 接触端部
３２ 第２のリード部 ３２ａ 接触端部
１１ 第１のバイアス磁石
１２ 第２のバイアス磁石
１４ リードスイッチ取り付け板
１５ 中板
１５ａ、１５ｂ 嵌合孔
１６ 蓋板
１７ａ、１７ｂ 貫通孔
２１（２１ａ〜２１ｅ） 回転円盤
２２ 回転体
２３ 軸
３０（３０ａ〜３０ｅ） バイアス磁石付きリードスイッチ
３４（３４ａ〜３４ｅ） リードスイッチ本体
ＳＭ、３５ センサマグネット

Claims (3)

1. 直列に配列されて先端部が重なり合う一対のリード部が吸着および該吸着を解除してオン、オフのスイッチ信号を出力するリードスイッチ本体と、
   前記一対の各リード部に沿ってそれぞれ配設され、間隔を有して対向する端面側の磁極を異極とすると共に、該一対のリード部の先端部を強制的にそれぞれ異極に着磁する一対のバイアス磁石と、
   前記リードスイッチ本体の長さ方向に対して磁力線が交差するように配置され、前記リードスイッチ本体と相対移動するセンサマグネットと、
   を有し、
   前記一対のバイアス磁石の対向端面間の中央位置と、前記いずれか一方のバイアス磁石の長さ方向中央位置とを前記リードスイッチ本体のスイッチ信号切換位置としたことを特徴とするリードスイッチを用いたパルス生成装置。
2. 所定の間隔を有して前記一対のバイアス磁石を保持部材に保持すると共に、前記リードスイッチ本体を該保持部材に取付けて一体化したことを特徴とする請求項１記載のパルス生成装置。
3. 請求項１または２に記載のパルス生成装置におけるセンサマグネットを１又は複数放射方向に配置した回転円盤を同軸上に複数固定し、支持部材に対して一体的に回転可能とする回転体と、前記複数の各回転円盤の外周縁に対向して前記支持部材にそれぞれ請求項１または２に記載のパルス生成装置におけるリードスイッチ本体と一対のバイアス磁石とを設け、前記複数の各回転円盤が一定角度回転する毎に前記各リードスイッチ本体から出力されるスイッチ信号の組合せにより回転角を検出可能としたことを特徴とする回転角検出装置。
   

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