JP2007256034A - Rotation angle detecting device and bearing provided with detection device - Google Patents

Rotation angle detecting device and bearing provided with detection device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation angle detecting device which can accurately detect the rotation angle, without errors caused by time delays, and to provide a detection-device equipped bearing in which the rotation angle detecting device is incorporated. <P>SOLUTION: A magnet, arranged with a pair of magnetic poles are formed at an end of a rotating shaft which is rotatable with respect to a fixed member. A magnetic sensor, comprising a large-scale integrated circuit, is provided on the fixed member facing the magnet in the axial direction, and an angle calculation means 7 is provided for detecting the rotation angle of the rotating shaft from the output of the magnetic sensor. The rotation angle detecting device further comprises a rotation speed calculation means 11 for calculating the rotational speed from the temporal change in the rotation angle detected by the angle calculation means 7, and an angle time delay correction means 13 for correcting the time delay of the rotation angle, from the detection of magnetic field by the magnetic sensor to the output of the rotation angle by the angle calculation means 7, by using the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、各種の機器における回転角度検出、例えば小型モータの回転制御のための回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置、およびその回転角度検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受に関する。   The present invention relates to a rotation angle detection device used for rotation angle detection in various devices, for example, rotation angle detection for rotation control of a small motor, and a bearing with a detection device incorporating the rotation angle detection device.

小型の機器に組み込み可能で、かつ高精度の回転角度検出が可能な回転角度検出装置として、磁気センサアレイを用いるものが提案されている(例えば特許文献1)。これは、図13のように、磁気センサ素子(MAGFET)を多数並べて構成した磁気センサアレイ45を、信号増幅回路、AD変換回路、デジタル信号処理回路などの回路46とともにセンサチップ42に集積し、このセンサチップ42を、回転側部材41に配置される磁石44に対向配置したものである。この場合、磁石44は回転中心O回りの円周方向異方性を有するものとされ、前記センサチップ42上では、仮想の矩形の4辺における各辺に沿って磁気センサアレイ45が配置される。
このように構成された回転角度検出装置43では、各辺の磁気センサアレイ45の出力を信号増幅回路、AD変換回路で読み出して前記磁石44の磁界分布を検出し、その検出結果に基づき磁石44の回転角度をデジタル信号処理回路により算出する。
特開2003−37133号公報
As a rotation angle detection device that can be incorporated into a small device and can detect a rotation angle with high accuracy, a device using a magnetic sensor array has been proposed (for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 13, a magnetic sensor array 45 configured by arranging a large number of magnetic sensor elements (MAGFETs) is integrated in a sensor chip 42 together with a circuit 46 such as a signal amplification circuit, an AD conversion circuit, and a digital signal processing circuit. This sensor chip 42 is disposed so as to face the magnet 44 disposed on the rotation side member 41. In this case, the magnet 44 has circumferential anisotropy around the rotation center O, and on the sensor chip 42, the magnetic sensor array 45 is arranged along each side of the four sides of the virtual rectangle. .
In the rotation angle detection device 43 configured in this way, the output of the magnetic sensor array 45 on each side is read by a signal amplification circuit and an AD conversion circuit to detect the magnetic field distribution of the magnet 44, and the magnet 44 is based on the detection result. Is calculated by a digital signal processing circuit.
JP 2003-37133 A

上記構成の回転角度検出装置の動作では、磁界測定→角度計算→角度出力というサイクルを繰り返すので、そのサイクルに対応する一定時間間隔で角度データが出力されることになる。このため、出力される角度データは、角度計算に要する時間分だけの時間遅れが生じ、観測時刻における正確な角度情報が得られないという課題があった。また、この回転角度検出装置を用いて回転角度や回転速度を検出することにより、モータの回転制御を行う場合、任意の時刻における回転角度や回転速度を正確に検出することが難しいという課題もあった。   In the operation of the rotation angle detection device having the above configuration, a cycle of magnetic field measurement → angle calculation → angle output is repeated, and therefore angle data is output at a constant time interval corresponding to the cycle. For this reason, the output angle data has a time delay corresponding to the time required for angle calculation, and there is a problem that accurate angle information at the observation time cannot be obtained. In addition, when controlling the rotation of the motor by detecting the rotation angle and rotation speed using this rotation angle detection device, there is a problem that it is difficult to accurately detect the rotation angle and rotation speed at an arbitrary time. It was.

この発明の目的は、時間遅れによる誤差のない正確な回転角度検出が可能な回転角度検出装置、およびこの回転角度検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受を提供することである。
この発明の他の目的は、モータなどの回転軸の角度検出に用いて、任意の時刻における回転角度を正確に検出することができる回転角度検出装置、およびこの回転角度検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受を提供することである。
An object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of detecting an accurate rotation angle without error due to time delay, and a bearing with a detection device incorporating the rotation angle detection device.
Another object of the present invention is to use a rotation angle detection device capable of accurately detecting a rotation angle at an arbitrary time by detecting the angle of a rotation shaft such as a motor, and a detection device incorporating the rotation angle detection device. Provided bearings.

この発明の回転角度検出装置は、固定部材に対して回転自在な回転軸の軸端に、一対の磁極が形成された磁石を配置し、この磁石と軸方向に対向して前記固定部材に大規模集積回路からなる磁気センサを設け、この磁気センサの出力から前記回転軸の回転角度を検出する角度算出手段を設けた回転角度検出装置において、前記角度算出手段で検出した回転角度の時間変化から回転速度を算出する回転速度算出手段と、この回転速度算出手段で算出した回転速度によって、前記磁気センサによる磁界の検出から前記角度算出手段で回転角度を出力するまでの回転角度の時間遅れを補正する角度時間遅れ補正手段とを設けたことを特徴とする。
磁気センサの出力から回転軸の回転角度を検出する角度算出手段の出力は、磁気センサが磁石の磁界をサンプリングしてから回転角度を演算し出力するまでに時間遅れがある。そのため、回転角度のデータを読み込んだときの実際の回転軸の回転角度は、読み込んだデータと異なっている可能性がある。そこで、前記角度算出手段で検出した回転角度の時間変化から回転速度算出手段が算出する回転速度に基づき、回転速度算出手段は前記角度算出手段で検出される回転角度の時間遅れを補正する。これにより、回転軸の正確な回転角度を検出することができる。
In the rotation angle detection device according to the present invention, a magnet having a pair of magnetic poles is disposed at the shaft end of a rotating shaft that is rotatable with respect to a fixed member, and the magnet is opposed to the magnet in the axial direction and is large on the fixed member. In a rotation angle detection device provided with a magnetic sensor comprising a scale integrated circuit and provided with an angle calculation means for detecting the rotation angle of the rotary shaft from the output of the magnetic sensor, from the time change of the rotation angle detected by the angle calculation means A rotational speed calculating means for calculating the rotational speed and a rotational speed calculated by the rotational speed calculating means correct a time delay of the rotational angle from the detection of the magnetic field by the magnetic sensor to the output of the rotational angle by the angle calculating means. And an angle time delay correcting means for performing the operation.
The output of the angle calculation means for detecting the rotation angle of the rotating shaft from the output of the magnetic sensor has a time delay from the time when the magnetic sensor samples the magnetic field of the magnet until the rotation angle is calculated and output. Therefore, the actual rotation angle of the rotation axis when the rotation angle data is read may be different from the read data. Therefore, based on the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means from the time change of the rotation angle detected by the angle calculation means, the rotation speed calculation means corrects the time delay of the rotation angle detected by the angle calculation means. Thereby, the exact rotation angle of a rotating shaft is detectable.

この発明において、前記角度時間遅れ補正手段で補正された回転角度を一定時間毎に得て、この一定時間毎の回転角度情報と前記回転速度算出手段の算出する回転速度の情報とから、任意の時刻における前記回転軸の回転角度を推測する回転角度推測手段を設けても良い。
前記角度時間遅れ補正手段で補正された回転角度データは、一定時間間隔で出力される離散的なデータであるため、データが更新される間隔よりも細かく角度情報を得ることができない。そこで、回転角度推定手段は、回転角度データを要求した時刻における角度値を、回転角度データと回転速度から予測して、任意の時刻における回転角度を推測する。これにより、任意の時刻における回転角度を正確に検出することができる。
In the present invention, the rotation angle corrected by the angle time delay correction means is obtained at fixed time intervals, and from the rotation angle information at fixed time intervals and the rotation speed information calculated by the rotation speed calculation means, an arbitrary value is obtained. You may provide the rotation angle estimation means which estimates the rotation angle of the said rotating shaft in time.
Since the rotation angle data corrected by the angle time delay correction means is discrete data output at a constant time interval, angle information cannot be obtained more finely than the interval at which the data is updated. Accordingly, the rotation angle estimation means estimates the angle value at the time when the rotation angle data is requested from the rotation angle data and the rotation speed, and estimates the rotation angle at an arbitrary time. As a result, the rotation angle at an arbitrary time can be accurately detected.

この発明において、前記磁気センサを構成する大規模集積回路に、前記角度算出手段、回転速度算出手段、および角度時間遅れ補正手段を集積しても良い。この構成の場合、大規模集積回路が集積される半導体チップから出力される回転角度のデータは、その時刻における回転角度を示すことになるので、このデータを受けて動作する各種機器での制御にとって、より扱いやすい回転角度検出装置とすることができる。   In the present invention, the angle calculation means, the rotation speed calculation means, and the angle time delay correction means may be integrated in a large-scale integrated circuit constituting the magnetic sensor. In the case of this configuration, the rotation angle data output from the semiconductor chip on which the large-scale integrated circuit is integrated indicates the rotation angle at that time. Therefore, for control in various devices that operate by receiving this data. Therefore, the rotation angle detection device can be more easily handled.

この発明において、前記磁気センサを構成する大規模集積回路に、前記角度算出手段、回転速度算出手段、前記角度時間遅れ補正手段、および前記回転角度推測手段を集積しても良い。この構成の場合、任意の時刻における正確な回転角度を得ることができる小型で高精度な回転角度検出装置を実現できる。   In the present invention, the angle calculation means, the rotation speed calculation means, the angle time delay correction means, and the rotation angle estimation means may be integrated in a large-scale integrated circuit constituting the magnetic sensor. In the case of this configuration, it is possible to realize a small and highly accurate rotation angle detection device that can obtain an accurate rotation angle at an arbitrary time.

この発明の検出装置付き軸受は、この発明の上記いずれかの構成の回転角度検出装置を軸受に組み込んだものである。
この構成によると、軸受使用機器の部品点数、組立工数の削減、およびコンパクト化が図れる。
The bearing with a detecting device of the present invention is obtained by incorporating the rotational angle detecting device having any one of the above-described configurations of the present invention into a bearing.
According to this configuration, it is possible to reduce the number of parts, the number of assembling steps, and the size of the bearing using device.

この発明のモータの回転制御装置は、この発明の上記いずれかの構成の回転角度検出装置と、この回転角度検出装置の回転角度の出力によって、モータの励磁電流および励磁タイミングを制御する制御回路とを備えたものである。
この構成によると、モータの回転制御を高精度に行うことができる。とくに、前記回転角度推測手段を設けた場合には、任意の時刻でのモータの磁極位置を正確に知ることができるので、モータの効率を高めたり、回転音を低く抑えたりするために、励磁タイミングを制御する場合などに、回転速度およびロータの回転角度に応じた細かな制御が有効である。この場合、小型の回転角度検出装置で高精度の角度検出が可能になり、装置を小型化、高性能化することができる。
A rotation control device for a motor according to the present invention includes a rotation angle detection device having any one of the above configurations according to the present invention, and a control circuit for controlling the excitation current and excitation timing of the motor by the output of the rotation angle of the rotation angle detection device. It is equipped with.
According to this configuration, rotation control of the motor can be performed with high accuracy. In particular, when the rotation angle estimation means is provided, the magnetic pole position of the motor at an arbitrary time can be accurately known, so that the excitation efficiency is increased in order to increase the efficiency of the motor and keep the rotation noise low. For example, when controlling the timing, fine control according to the rotation speed and the rotation angle of the rotor is effective. In this case, it becomes possible to detect the angle with high accuracy by a small rotation angle detection device, and the device can be downsized and improved in performance.

この発明の回転角度検出装置は、固定部材に対して回転自在な回転軸の軸端に、一対の磁極が形成された磁石を配置し、この磁石と軸方向に対向して前記固定部材に大規模集積回路からなる磁気センサを設け、この磁気センサの出力から前記回転軸の回転角度を検出する角度算出手段を設けた回転角度検出装置において、前記角度算出手段で検出した回転角度の時間変化から回転速度を算出する回転速度算出手段と、この回転速度算出手段で算出した回転速度によって、前記磁気センサによる磁界の検出から前記角度算出手段で回転角度を出力するまでの回転角度の時間遅れを補正する角度時間遅れ補正手段とを設けたため、時間遅れによる誤差のない正確な回転角度検出が可能となる。
この発明の検出装置付き軸受は、この発明の回転角度検出装置を軸受に組み込んだものであるため、軸受使用機器の部品点数、組立工数の削減、およびコンパクト化が図れる。 この発明のモータの回転制御装置は、この発明の回転角度検出装置と、この回転角度検出装置の回転角度の出力によって、モータの励磁電流および励磁タイミングを制御する制御回路とを備えたものであるため、モータの回転制御を高精度に行うことができる。とくに、回転角度検出装置が回転角度推測手段を有する場合には、任意の時刻でのモータの磁極位置を正確に知ることができるので、モータの効率を高めたり、回転音を低く抑えたりするため、励磁タイミングを制御する場合などに、回転速度およびロータの回転角度に応じた細かな制御が有効となる。
In the rotation angle detection device according to the present invention, a magnet having a pair of magnetic poles is disposed at the shaft end of a rotating shaft that is rotatable with respect to a fixed member, and the magnet is opposed to the magnet in the axial direction and is large on the fixed member. In a rotation angle detection device provided with a magnetic sensor comprising a scale integrated circuit and provided with an angle calculation means for detecting the rotation angle of the rotary shaft from the output of the magnetic sensor, from the time change of the rotation angle detected by the angle calculation means A rotational speed calculating means for calculating the rotational speed and a rotational speed calculated by the rotational speed calculating means correct a time delay of the rotational angle from the detection of the magnetic field by the magnetic sensor to the output of the rotational angle by the angle calculating means. Therefore, it is possible to accurately detect the rotation angle without error due to the time delay.
Since the bearing with the detection device of the present invention incorporates the rotation angle detection device of the present invention in the bearing, the number of parts of the bearing-using device, the number of assembly steps can be reduced, and the size can be reduced. The motor rotation control device according to the present invention includes the rotation angle detection device according to the present invention and a control circuit that controls the excitation current and the excitation timing of the motor by the output of the rotation angle of the rotation angle detection device. Therefore, the rotation control of the motor can be performed with high accuracy. In particular, when the rotation angle detection device has rotation angle estimation means, it is possible to accurately know the magnetic pole position of the motor at an arbitrary time, so that the efficiency of the motor is increased and the rotation noise is kept low. When controlling the excitation timing, fine control according to the rotation speed and the rotation angle of the rotor is effective.

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図1は、この実施形態の回転角度検出装置を組み込んだ軸受の断面図を示す。この検出装置付き軸受20は、内輪21と外輪22の転走面間に、保持器23に保持された転動体24を介在させた転がり軸受である。転動体24はボールからなり、この転がり軸受20は単列の深溝玉軸受とされている。内輪21には回転部材である回転軸10が圧入状態に嵌合しており、外輪22は軸受使用機器のハウジング(図示せず)に設置されている。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a bearing incorporating the rotation angle detection device of this embodiment. This bearing 20 with a detecting device is a rolling bearing in which a rolling element 24 held by a cage 23 is interposed between rolling surfaces of an inner ring 21 and an outer ring 22. The rolling element 24 is formed of a ball, and the rolling bearing 20 is a single row deep groove ball bearing. A rotating shaft 10 that is a rotating member is fitted into the inner ring 21 in a press-fitted state, and the outer ring 22 is installed in a housing (not shown) of a bearing-using device.

転がり軸受20に組み込まれる回転角度検出装置1は、転がり軸受20の内輪21側に配置された磁石2と、外輪22側に配置された回転センサ3とを備える。具体的には、内輪21と共に回転する回転軸10に、一対の磁極N,Sが形成された永久磁石2が配置され、外輪22と固定関係にあるセンサ取付部材27に回転センサ3が配置される。
磁石2は、図2に示すように、その一対の磁極N,Sから発生する磁気が転がり軸受20の軸心Oの回りの方向性を有するものである。この磁石2は、転がり軸受20の軸心Oが磁石2の中心と一致するように、回転軸10の一端の中央に固定される。磁石2が回転軸10と一体に回転することによって、上記軸受軸心Oの回りをN磁極およびS磁極が旋回移動する。
The rotation angle detection device 1 incorporated in the rolling bearing 20 includes a magnet 2 disposed on the inner ring 21 side of the rolling bearing 20 and a rotation sensor 3 disposed on the outer ring 22 side. Specifically, the permanent magnet 2 having a pair of magnetic poles N and S is disposed on the rotating shaft 10 that rotates together with the inner ring 21, and the rotation sensor 3 is disposed on the sensor mounting member 27 that is in a fixed relationship with the outer ring 22. The
As shown in FIG. 2, the magnet 2 has a direction in which the magnetism generated from the pair of magnetic poles N and S is around the axis O of the rolling bearing 20. The magnet 2 is fixed to the center of one end of the rotating shaft 10 so that the axis O of the rolling bearing 20 coincides with the center of the magnet 2. When the magnet 2 rotates integrally with the rotary shaft 10, the N magnetic pole and the S magnetic pole pivot around the bearing axis O.

回転センサ3は磁石2の磁気を感知して回転角度の情報を出力するセンサである。回転センサ3は、転がり軸受20の軸心Oの軸方向に向けて磁石2と対面するように、センサ取付部材27を介して外輪22側に取付けられる。具体的には、外輪22に前記センサ取付部材27が取付けられ、このセンサ取付部材27に回転センサ3が固定されている。センサ取付部材27は、外周部の先端円筒部27aを外輪22の内径面に嵌合させ、この先端円筒部27aの近傍に形成した鍔部27bを外輪22の幅面に係合させて軸方向に位置決めがなされている。また、センサ取付部材27には、回転センサ3の出力を取り出すための出力ケーブル29も取付けられている。   The rotation sensor 3 is a sensor that senses the magnetism of the magnet 2 and outputs information on the rotation angle. The rotation sensor 3 is attached to the outer ring 22 side via a sensor attachment member 27 so as to face the magnet 2 in the axial direction of the axis O of the rolling bearing 20. Specifically, the sensor attachment member 27 is attached to the outer ring 22, and the rotation sensor 3 is fixed to the sensor attachment member 27. The sensor mounting member 27 has an outer peripheral cylindrical portion 27 a fitted on the inner diameter surface of the outer ring 22, and a flange portion 27 b formed near the distal cylindrical portion 27 a is engaged with the width surface of the outer ring 22 in the axial direction. Positioning has been made. An output cable 29 for taking out the output of the rotation sensor 3 is also attached to the sensor attachment member 27.

回転センサ3は、図3に平面図で示すように、1つの半導体チップ4上に大規模集積回路(LSI)を集積して構成される。その大規模集積回路は、磁気センサ5を構成する複数の磁気センサ素子5aと、その磁気センサ素子5aの出力から回転角度を演算して出力する演算回路部6とからなる。半導体チップ4上において、磁気センサ素子5aは、仮想の矩形上の4辺における各辺に沿って配置されて、4辺の磁気センサアレイ5A〜5Dとされる。この場合、前記矩形の中心O’は、転がり軸受20の軸心Oに一致する。4辺の磁気センサアレイ5A〜5Dは、同図の例ではセンサ素子5aが一列に並んだものとしているが、センサ素子5aが複列に平行に並んだものであっても良い。前記演算回路部6は、磁気センサアレイ5A〜5Dの矩形配置の内部に配置される。半導体チップ4は、その素子形成面が前記磁石2と対向するように前記センサ取付部材27に固定される。   The rotation sensor 3 is configured by integrating a large scale integrated circuit (LSI) on one semiconductor chip 4 as shown in a plan view in FIG. The large-scale integrated circuit includes a plurality of magnetic sensor elements 5a constituting the magnetic sensor 5, and an arithmetic circuit unit 6 that calculates and outputs a rotation angle from the output of the magnetic sensor element 5a. On the semiconductor chip 4, the magnetic sensor elements 5 a are arranged along each side of the four sides on the virtual rectangle to form the four-side magnetic sensor arrays 5 </ b> A to 5 </ b> D. In this case, the center O ′ of the rectangle coincides with the axis O of the rolling bearing 20. In the four-side magnetic sensor arrays 5A to 5D, the sensor elements 5a are arranged in a line in the example of the figure, but the sensor elements 5a may be arranged in parallel in a plurality of lines. The arithmetic circuit unit 6 is arranged inside the rectangular arrangement of the magnetic sensor arrays 5A to 5D. The semiconductor chip 4 is fixed to the sensor mounting member 27 so that the element formation surface faces the magnet 2.

このように、半導体チップ4上に磁気センサ素子5aと演算回路部6とを集積して一体化すると、磁気センサ素子5aと演算回路部6間の配線が不要となり、回転センサ3のコンパクト化が可能で、断線等に対する信頼性も向上し、回転角度検出装置1の組み立て作業も容易になる。特に、上記したように矩形に配置された磁気センサアレイ5A〜5Dの内部に演算回路部6を配置すると、チップサイズをより小さくすることができる。   As described above, when the magnetic sensor element 5a and the arithmetic circuit unit 6 are integrated and integrated on the semiconductor chip 4, wiring between the magnetic sensor element 5a and the arithmetic circuit unit 6 becomes unnecessary, and the rotation sensor 3 can be made compact. It is possible to improve the reliability against disconnection and the like, and the assembly operation of the rotation angle detection device 1 is facilitated. In particular, if the arithmetic circuit unit 6 is arranged inside the magnetic sensor arrays 5A to 5D arranged in a rectangular shape as described above, the chip size can be further reduced.

演算回路部6は、角度算出手段7、回転速度算出手段11、角度時間遅れ補正手段13(図7)、および回転角度推測手段14(図8)を有する。角度算出手段7は、前記磁気センサ5の出力から前記回転軸10の回転角度を検出する手段である。回転速度算出手段11は、前記角度算出手段7で検出した回転角度の時間変化から回転速度を算出する手段である。角度時間遅れ補正手段13は、前記磁気センサ5による磁界の検出から前記角度算出手段7で回転角度を出力するまでの回転角度の時間遅れを補正する手段である。回転角度推測手段14は、前記角度時間遅れ手段13で補正された回転角度を一定時間毎に得て、この一定時間毎の回転角度情報と前記回転速度算出手段11の算出する回転速度の情報とから、任意の時刻における前記回転軸10の回転角度を推測する手段である。   The arithmetic circuit unit 6 includes an angle calculation unit 7, a rotation speed calculation unit 11, an angle time delay correction unit 13 (FIG. 7), and a rotation angle estimation unit 14 (FIG. 8). The angle calculation means 7 is means for detecting the rotation angle of the rotary shaft 10 from the output of the magnetic sensor 5. The rotation speed calculation means 11 is a means for calculating the rotation speed from the time change of the rotation angle detected by the angle calculation means 7. The angle time delay correction means 13 is a means for correcting the time delay of the rotation angle from the detection of the magnetic field by the magnetic sensor 5 to the output of the rotation angle by the angle calculation means 7. The rotation angle estimation means 14 obtains the rotation angle corrected by the angle time delay means 13 every fixed time, and the rotation angle information for each fixed time and the rotation speed information calculated by the rotation speed calculation means 11 From this, the rotation angle of the rotary shaft 10 at an arbitrary time is estimated.

図4および図5は、前記角度算出手段7(図7)による回転角度算出処理の説明図である。図5(A)〜(D)は、回転軸10が回転している時の磁気センサアレイ5A〜5Dによる出力波形図を示し、それらの横軸は各磁気センサアレイ5A〜5Dにおける磁気センサ素子5aを、縦軸は検出磁界の強度をそれぞれ示す。
いま、図4に示す位置X1とX2に磁気センサアレイ5A〜5Dの検出磁界のN磁極とS磁極の境界であるゼロクロス位置があるとする。この状態で、各磁気センサアレイ5A〜5Dの出力は、図5(A)〜(D)に示す信号波形となる。したがって、ゼロクロス位置X1,X2は、磁気センサアレイ5A,5Cの出力から直線近似することで算出できる。
角度計算は、次式(1)で行うことができる。
θ=tan-1(2L/b) ……(1)
ここでθは、磁石2の回転角度を絶対角度(アブソリュート値)で示した値である。2Lは、矩形に並べられる各磁気センサアレイ5A〜5Dより構成される四角形の1辺の長さである。bは、ゼロクロス位置X1,X2間の横方向長さである。
ゼロクロス位置X1,X2が磁気センサアレイ5B,5Dにある場合には、それらの出力から得られるゼロクロス位置データにより、上記と同様にして回転角度θが算出される。
4 and 5 are explanatory diagrams of the rotation angle calculation processing by the angle calculation means 7 (FIG. 7). 5A to 5D show output waveform diagrams of the magnetic sensor arrays 5A to 5D when the rotary shaft 10 is rotating, and the horizontal axes thereof are magnetic sensor elements in the magnetic sensor arrays 5A to 5D. 5a, the vertical axis indicates the intensity of the detected magnetic field.
Now, assume that there are zero-cross positions at the positions X1 and X2 shown in FIG. 4 that are the boundaries between the N magnetic pole and the S magnetic pole of the detected magnetic field of the magnetic sensor arrays 5A to 5D. In this state, the outputs of the magnetic sensor arrays 5A to 5D have signal waveforms shown in FIGS. Therefore, the zero cross positions X1 and X2 can be calculated by linear approximation from the outputs of the magnetic sensor arrays 5A and 5C.
The angle calculation can be performed by the following equation (1).
θ = tan −1 (2 L / b) (1)
Here, θ is a value indicating the rotation angle of the magnet 2 as an absolute angle (absolute value). 2L is the length of one side of a quadrangle composed of the magnetic sensor arrays 5A to 5D arranged in a rectangle. b is the lateral length between the zero-cross positions X1 and X2.
When the zero-cross positions X1 and X2 are in the magnetic sensor arrays 5B and 5D, the rotation angle θ is calculated in the same manner as described above based on the zero-cross position data obtained from the outputs.

図6は、前記磁気センサアレイ5A〜5Dと角度算出手段7とでなる磁気センサ回路8(図7)が、回転角度θを検出して出力する処理動作のサイクルを示すタイミングチャートである。その1サイクルの時間Tの前半の区間Taにおいて、回転センサ3の磁気センサ5である磁気センサアレイ5A〜5Dが回転側の磁石2の磁界をサンプリングし、その1サイクルの後半の区間Tbにおいて、前記サンプリング値から角度算出手段7が回転角度θを演算し出力する。このように、角度データが算出されるまでには時間遅れがあるため、回転角度のデータを読み込んだときの実際の回転軸10の回転角度は、読み込んだデータと異なっている可能性がある。   FIG. 6 is a timing chart showing a processing operation cycle in which the magnetic sensor circuit 8 (FIG. 7) including the magnetic sensor arrays 5A to 5D and the angle calculating means 7 detects and outputs the rotation angle θ. In the first half section Ta of the time T of one cycle, the magnetic sensor arrays 5A to 5D, which are the magnetic sensors 5 of the rotation sensor 3, sample the magnetic field of the magnet 2 on the rotation side, and in the second section Tb of the one cycle, The angle calculation means 7 calculates the rotation angle θ from the sampled value and outputs it. As described above, since there is a time delay until the angle data is calculated, the actual rotation angle of the rotation shaft 10 when the rotation angle data is read may be different from the read data.

前記演算回路部6における回転速度算出手段11(図7)は、上記したように時間Tごとに角度算出手段7から出力される回転角度θのデータからその変化量を求めることで、回転軸10の回転速度ωを算出する。   The rotation speed calculation means 11 (FIG. 7) in the arithmetic circuit section 6 obtains the amount of change from the data of the rotation angle θ output from the angle calculation means 7 every time T as described above. Is calculated.

図7は、回転センサ3の回路構成の一部をブロック図で示したものである。磁気センサアレイ5A〜5Dによる毎回のサンプリングによって得られる磁気データは、増幅・AD変換されて角度演算手段7に入力される。角度算出手段7は、磁気センサアレイ5A〜5Dによる毎回のサンプリング値に基づき、図4および図5に示した演算処理を行って回転角度θをその都度算出する。
一方、回転速度算出手段11は、時間T毎に前記角度算出手段7より毎回出力される回転角度データθの変化量と、タイマー12によって求められるその間の経過時間Tとから回転速度ωおよび回転方向を演算する。回転速度ωの演算は例えば以下のように行われる。
毎回サンプリングされる回転角度θ(n)が変化しているものとすると、連続したサンプリング間の角度変化量から次式(2)のように回転速度ωを求めることができる。
ω={θ(n+1)−θ(n)}/T ……(2)
ただし、θ(n),θ(n+1)は、n回目,(n+1)回目のサンプリングで求められた回転角度を表す。
FIG. 7 is a block diagram showing a part of the circuit configuration of the rotation sensor 3. Magnetic data obtained by sampling each time by the magnetic sensor arrays 5 </ b> A to 5 </ b> D is amplified and AD converted and input to the angle calculation means 7. The angle calculation means 7 calculates the rotation angle θ each time by performing the arithmetic processing shown in FIGS. 4 and 5 based on the sampling values of the magnetic sensor arrays 5A to 5D each time.
On the other hand, the rotation speed calculation means 11 calculates the rotation speed ω and the rotation direction from the amount of change in the rotation angle data θ output from the angle calculation means 7 every time T and the elapsed time T obtained by the timer 12. Is calculated. The calculation of the rotational speed ω is performed as follows, for example.
Assuming that the rotation angle θ (n) sampled every time changes, the rotation speed ω can be obtained from the angle change amount between successive samplings as shown in the following equation (2).
ω = {θ (n + 1) −θ (n)} / T (2)
However, θ (n) and θ (n + 1) represent rotation angles obtained by the n-th and (n + 1) -th sampling.

このようにして求められた回転速度ωのデータと、タイマー12によって求められる経過時間とにより、角度時間遅れ補正手段13が前記角度算出手段7により演算された回転角度θを補正する。すなわち、角度時間遅れ補正手段13は、回転速度算出手段11が算出する回転速度ωで回転軸10が回転している場合、角度算出手段7が回転角度θ(n)を算出するのに必要な時間Tbの間に、どれだけ回転角度θが変化しているかを、次式(3)のようにして推測することができる。
θ(n+Tb)=θ(n)+ω×Tb ……(3)
ただし、θ(n+Tb)は、n回目のサンプリングから角度算出手段7による演算が終了した時点での回転角度である。
この回転角度検出装置1は、回転軸10の軸端に設けた磁石2の回転を回転センサ3で検出する構成であるため、回転体である回転軸10の慣性によって回転速度ωは急激な変動が起きにくい状態にあり、上記した回転角度補正により、かなり高い精度の回転角度を推測することができる。
ここでは、前記半導体チップ4の上に集積される大規模集積回路の一部として、前記角度算出手段7と共に、前記回転速度算出手段11および前記角度時間遅れ補正手段13を設けているので、半導体チップ4から出力される回転角度θのデータは、その時刻における回転角度を示すことになり、このデータを受けて動作する各種機器での制御にとってより扱いやすい回転角度検出装置1となる。
なお、回転速度算出手段11および角度時間遅れ補正手段13は、半導体チップ4と別に設けても良い。
The angular time delay correction means 13 corrects the rotation angle θ calculated by the angle calculation means 7 based on the rotation speed ω data obtained in this way and the elapsed time obtained by the timer 12. That is, the angle time delay correction means 13 is necessary for the angle calculation means 7 to calculate the rotation angle θ (n) when the rotation shaft 10 is rotating at the rotation speed ω calculated by the rotation speed calculation means 11. It can be estimated by the following equation (3) how much the rotation angle θ changes during the time Tb.
θ (n + Tb) = θ (n) + ω × Tb (3)
However, (theta) (n + Tb) is a rotation angle at the time of the calculation by the angle calculation means 7 having been completed from the n-th sampling.
Since the rotation angle detection device 1 is configured to detect the rotation of the magnet 2 provided at the shaft end of the rotation shaft 10 by the rotation sensor 3, the rotation speed ω varies rapidly due to the inertia of the rotation shaft 10 that is a rotating body. Therefore, it is possible to estimate a rotation angle with a considerably high accuracy by correcting the rotation angle.
Here, the rotation speed calculation means 11 and the angle time delay correction means 13 are provided together with the angle calculation means 7 as a part of a large-scale integrated circuit integrated on the semiconductor chip 4. The rotation angle θ data output from the chip 4 indicates the rotation angle at that time, and the rotation angle detection device 1 is easier to handle for control in various devices that operate by receiving this data.
The rotation speed calculation unit 11 and the angle time delay correction unit 13 may be provided separately from the semiconductor chip 4.

図8は、前記演算回路部6における回転角度推定手段14の構成を示すブロック図である。同図において、回転角度検出回路9は、図7における角度算出段7、回転速度算出段11、タイマー12、および角度時間遅れ補正手段13を含めた回路部を示す。この回転角度検出回路9で得られる時間遅れ補正済みの回転角度データθは、上記したように一定時間Tの間隔で出力される離散的なデータであるため、データが更新される間隔よりも細かく角度情報を得ることができない。
そこで、上記回転角度推定手段14は、回転角度データを要求した時刻における角度値を、回転角度データθと回転速度ωから予測して補間するものである。具体的には、図9のように、回転角度推定手段14は、回転角度検出回路9から出力された最新の回転角度データ(例えばθ2 )が出力された時刻t2 から、要求トリガaを受け取るまでの経過時間Δtをタイマー15で測定し、回転速度ωから予測される角度変化量をデータに加算する処理を実行する。すなわち、前記回転角度推定手段14は前記回転角度データθ、回転速度ω、および経過時間を一旦メモリ16に記憶して、これらの値から要求トリガ信号aを受け取ったときの回転角度θを予測する。その結果、要求トリガaが入力された時刻t2 +Δtにおける回転角度データθ2 +Δθを出力することができる。すなわち、任意の時刻における回転角度を、回転軸10が回転している状態においても、静止している状態においても、正確に検出して出力することができる。演算回路部6で算出された回転角度θは前記出力ケーブル29(図1)により出力される。
ここでは、前記半導体チップ4の上に集積される大規模集積回路の一部として、前記角度算出手段7、回転速度算出手段11および角度時間遅れ補正手段13と共に、前記回転角度推定手段14を設けているので、任意の時刻における正確な回転角度情報を得ることができる小型で高精度な回転センサ3が構成されることになり、コンパクトな回転角度検出装置1を実現できる。
なお、回転角度推定手段14は、半導体チップ4と別に設けても良い。
また、上記の例では、磁気センサとして磁気センサアレイを用いた半導体センサを使用する場合を示したが、磁界の方向を検出するベクトル式の磁気センサなどの半導体センサを使用しても同様な効果を得ることができる。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the rotation angle estimating means 14 in the arithmetic circuit section 6. In the figure, the rotation angle detection circuit 9 shows a circuit unit including the angle calculation stage 7, the rotation speed calculation stage 11, the timer 12, and the angle time delay correction means 13 in FIG. 7. Since the rotation angle data θ corrected by the time delay obtained by the rotation angle detection circuit 9 is discrete data output at intervals of the fixed time T as described above, it is finer than the interval at which the data is updated. Angle information cannot be obtained.
Therefore, the rotation angle estimation means 14 predicts and interpolates the angle value at the time when the rotation angle data is requested from the rotation angle data θ and the rotation speed ω. Specifically, as shown in FIG. 9, the rotation angle estimation means 14 receives the request trigger a from time t2 when the latest rotation angle data (for example, θ2) output from the rotation angle detection circuit 9 is output. The elapsed time [Delta] t is measured by the timer 15, and the angle change amount predicted from the rotational speed [omega] is added to the data. That is, the rotation angle estimation means 14 temporarily stores the rotation angle data θ, the rotation speed ω, and the elapsed time in the memory 16 and predicts the rotation angle θ when the request trigger signal a is received from these values. . As a result, the rotation angle data θ 2 + Δθ at time t 2 + Δt when the request trigger a is input can be output. That is, the rotation angle at an arbitrary time can be accurately detected and output even when the rotating shaft 10 is rotating or stationary. The rotation angle θ calculated by the arithmetic circuit unit 6 is output by the output cable 29 (FIG. 1).
Here, as a part of a large-scale integrated circuit integrated on the semiconductor chip 4, the rotation angle estimation means 14 is provided together with the angle calculation means 7, the rotation speed calculation means 11 and the angle time delay correction means 13. Therefore, a small and highly accurate rotation sensor 3 capable of obtaining accurate rotation angle information at an arbitrary time is configured, and a compact rotation angle detection device 1 can be realized.
Note that the rotation angle estimation means 14 may be provided separately from the semiconductor chip 4.
In the above example, a semiconductor sensor using a magnetic sensor array is used as the magnetic sensor. However, the same effect can be obtained by using a semiconductor sensor such as a vector type magnetic sensor for detecting the direction of the magnetic field. Can be obtained.

また、図1の検出装置付き軸受20では、上記回転角度検出装置1を転がり軸受20に組み込んでいるので、軸受使用機器の部品点数、組立工数の削減、およびコンパクト化を図ることができる。   Moreover, in the bearing 20 with a detection apparatus of FIG. 1, since the said rotation angle detection apparatus 1 is integrated in the rolling bearing 20, the number of parts of a bearing using apparatus, the reduction of an assembly man-hour, and compactization can be achieved.

図10は、前記構成の回転角度検出装置1を搭載したサーボモータ,ブラシレスモータ等のモータの回転制御装置の一例の概略構成を示すブロック図である。このモータ回転制御装置30は、上記回転角度検出装置1と、この検出装置の回転角度検出値に応じて、ロータ31を回転させるためのステータコイルの励磁電流の切替えを行うドライバー回路32と、前記励磁電流の切替えタイミングを調整してモータの回転状態の制御を行う制御回路33とを備える。ここではステータコイルは3相とされ、各相のステータコイルへの励磁電流の切替えがドライバー回路32で行われる。制御回路33は、回転角度検出装置1で検出されたロータ25の回転角度θに基づき前記励磁電流の切替え制御を行うと共に、ステータコイルを流れる励磁電流をフィードバックして励磁電流の進み角制御も行う。とくに、前記回転角度検出装置1によると、任意の時刻でのモータの磁極位置を正確に知ることができるので、モータの効率を高めたり、回転音を低く抑えたりするため、励磁タイミングを制御する場合などに、回転速度およびロータの回転角度に応じた細かな制御が有効である。この場合、小型の回転角度検出装置1で高精度の角度検出が可能になり、装置を小型化、高性能化することができる。   FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a motor rotation control device such as a servo motor or a brushless motor equipped with the rotation angle detection device 1 having the above-described configuration. The motor rotation control device 30 includes the rotation angle detection device 1, a driver circuit 32 that switches the excitation current of the stator coil for rotating the rotor 31 according to the rotation angle detection value of the detection device, And a control circuit 33 for adjusting the excitation current switching timing and controlling the rotation state of the motor. Here, the stator coil has three phases, and switching of the excitation current to the stator coil of each phase is performed by the driver circuit 32. The control circuit 33 performs switching control of the excitation current based on the rotation angle θ of the rotor 25 detected by the rotation angle detection device 1, and also performs feedback angle control of the excitation current by feeding back the excitation current flowing through the stator coil. . In particular, according to the rotation angle detection device 1, since the magnetic pole position of the motor at an arbitrary time can be accurately known, the excitation timing is controlled in order to increase the efficiency of the motor and to keep the rotation noise low. In some cases, fine control according to the rotation speed and the rotation angle of the rotor is effective. In this case, the small rotation angle detection device 1 can detect the angle with high accuracy, and the device can be reduced in size and performance.

図11は、図1の検出装置付き軸受20を、ブラシレスモータ34の回転軸10の軸端に組み込んだ例を示す。ブラシレスモータ34は、両端が閉塞された円筒状のモータハウジング35と、このモータハウジング35に同心状に配置した回転軸10と、この回転軸10に設けたロータ36と、このロータ36と径方向に対向してモータハウジング周壁35aの内周面に設けたステータ37とを備える。回転軸10は前記検出装置付き軸受20と他の軸受19とでモータハウジング35の両端部に回転自在に支持されている。
この場合、前記回転角度検出装置1が軸受20と一体化されているため、コンパクトで組立調整が不要となり、組立工数が削減され、利便性が高い。
FIG. 11 shows an example in which the bearing 20 with the detection device of FIG. 1 is incorporated into the shaft end of the rotating shaft 10 of the brushless motor 34. The brushless motor 34 includes a cylindrical motor housing 35 whose both ends are closed, a rotating shaft 10 concentrically disposed on the motor housing 35, a rotor 36 provided on the rotating shaft 10, and a radial direction of the rotor 36. And a stator 37 provided on the inner peripheral surface of the motor housing peripheral wall 35a. The rotary shaft 10 is rotatably supported at both ends of the motor housing 35 by the bearing 20 with the detection device and the other bearing 19.
In this case, since the rotation angle detection device 1 is integrated with the bearing 20, it is compact and does not require assembly adjustment, reduces the number of assembly steps, and is highly convenient.

図12は、上記回転角度検出装置1を、ブラシレスモータ34の回転軸10の軸端に組み込んだ他の例を示す。ここでは、軸受20の外輪22にセンサ取付部材27を取付けるのに代えて、モータハウジング端部壁35bに形成された軸受嵌合部39にセンサ取付部材47を取付け、このセンサ取付部材47に、回路基板38を介して回転センサ3を取付けている。すなわち、この例では、回転角度検出装置1を軸受20から完全に分離している。前記軸受嵌合部39には、回転軸10の軸心Oと同心の段部39aが形成され、この段部39aに上記センサ取付部材47の本体47aの裏面に設けられた環状凸部47bを嵌合させることにより、回転軸10と同心に回転センサ3(図1)が配置される。センサ取付部材47は、環状突部47bを軸受嵌合部39の段部39aに嵌合させると共に、センサ取付部材本体47aを取付ねじ40で締結することにより、モータハウジング端部壁35bに固定される。この場合、軸受20に対する回転センサ3の軸方向位置が定まり、軸受20の内輪21に回転軸10を嵌合させた時に軸受20に対する磁石2の軸方向位置が定まるので、回転軸10を内輪21に嵌合させた状態で、磁石2と回転センサ3の軸方向隙間(ギャップ)を規定の範囲に収めることができる。   FIG. 12 shows another example in which the rotation angle detection device 1 is incorporated in the shaft end of the rotation shaft 10 of the brushless motor 34. Here, instead of attaching the sensor attachment member 27 to the outer ring 22 of the bearing 20, a sensor attachment member 47 is attached to a bearing fitting portion 39 formed on the motor housing end wall 35b. The rotation sensor 3 is attached via the circuit board 38. That is, in this example, the rotation angle detection device 1 is completely separated from the bearing 20. A stepped portion 39a concentric with the axis O of the rotary shaft 10 is formed in the bearing fitting portion 39, and an annular convex portion 47b provided on the back surface of the main body 47a of the sensor mounting member 47 is formed on the stepped portion 39a. The rotation sensor 3 (FIG. 1) is arrange | positioned concentrically with the rotating shaft 10 by making it fit. The sensor mounting member 47 is fixed to the motor housing end wall 35b by fitting the annular protrusion 47b to the stepped portion 39a of the bearing fitting portion 39 and fastening the sensor mounting member main body 47a with the mounting screw 40. The In this case, the axial position of the rotation sensor 3 with respect to the bearing 20 is determined, and the axial position of the magnet 2 with respect to the bearing 20 is determined when the rotating shaft 10 is fitted to the inner ring 21 of the bearing 20. The axial gap (gap) between the magnet 2 and the rotation sensor 3 can be kept within a specified range in a state where the magnet 2 and the rotation sensor 3 are fitted.

この発明の一実施形態に係る回転速度信号出力付き回転角度検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing with a detection apparatus incorporating the rotation angle detection apparatus with a rotational speed signal output which concerns on one Embodiment of this invention. 同軸受における回転角度検出装置設置部を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows the rotation angle detection apparatus installation part in the same bearing. 同軸受における回転センサの一例を構成する半導体チップの平面図である。It is a top view of the semiconductor chip which constitutes an example of the rotation sensor in the bearing. 同回転センサの角度算出手段による角度算出処理の説明図である。It is explanatory drawing of the angle calculation process by the angle calculation means of the rotation sensor. 同回転センサにおける磁気センサアレイの出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of the magnetic sensor array in the rotation sensor. 同回転センサが回転角度を検出して出力する処理動作のサイクルを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the cycle of the processing operation which the rotation sensor detects and outputs a rotation angle. 同回転センサの回路構成の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of circuit structure of the rotation sensor. 同回転センサにおける回転角度推測手段を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the rotation angle estimation means in the rotation sensor. 回転角度推測手段の処理動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing operation of a rotation angle estimation means. 回転角度検出装置を組み込んだモータの駆動装置の一例の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of an example of the drive device of the motor incorporating a rotation angle detection apparatus. 回転角度検出装置を組み込んだブラシレスモータの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the brushless motor incorporating the rotation angle detection apparatus. 回転角度検出装置を組み込んだブラシレスモータの他の例の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the other example of the brushless motor incorporating the rotation angle detection apparatus. 従来例の斜視図である。It is a perspective view of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1…回転角度検出装置
2…磁石
3…回転センサ
4…半導体チップ
5…磁気センサ
7…角度算出手段
10…回転軸
11…回転速度算出手段
13…角度時間遅れ補正手段
14…回転角度推測手段
20…検出装置付き軸受
27…センサ取付部材(固定部材)
30…モータ回転制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotation angle detection apparatus 2 ... Magnet 3 ... Rotation sensor 4 ... Semiconductor chip 5 ... Magnetic sensor 7 ... Angle calculation means 10 ... Rotating shaft 11 ... Rotation speed calculation means 13 ... Angle time delay correction means 14 ... Rotation angle estimation means 20 ... Bearing 27 with detection device ... Sensor mounting member (fixing member)
30 ... Motor rotation control device

Claims (6)

固定部材に対して回転自在な回転軸の軸端に、一対の磁極が形成された磁石を配置し、この磁石と軸方向に対向して前記固定部材に大規模集積回路からなる磁気センサを設け、この磁気センサの出力から前記回転軸の回転角度を検出する角度算出手段を設けた回転角度検出装置において、
前記角度算出手段で検出した回転角度の時間変化から回転速度を算出する回転速度算出手段と、この回転速度算出手段で算出した回転速度によって、前記磁気センサによる磁界の検出から前記角度算出手段で回転角度を出力するまでの回転角度の時間遅れを補正する角度時間遅れ補正手段とを設けたことを特徴とする回転角度検出装置。
A magnet having a pair of magnetic poles is arranged at the shaft end of a rotating shaft that is rotatable with respect to the fixed member, and a magnetic sensor comprising a large-scale integrated circuit is provided on the fixed member so as to face the magnet in the axial direction. In the rotation angle detection device provided with an angle calculation means for detecting the rotation angle of the rotation shaft from the output of the magnetic sensor,
Rotation speed calculation means for calculating the rotation speed from the time change of the rotation angle detected by the angle calculation means, and rotation by the angle calculation means from detection of the magnetic field by the magnetic sensor by the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means. A rotation angle detection device comprising angle time delay correction means for correcting a time delay of the rotation angle until the angle is output.
請求項1において、前記角度時間遅れ補正手段で補正された回転角度を一定時間毎に得て、この一定時間毎の回転角度情報と前記回転速度算出手段の算出する回転速度の情報とから、任意の時刻における前記回転軸の回転角度を推測する回転角度推測手段を設けた回転角度検出装置。   2. The rotation angle corrected by the angle time delay correction unit according to claim 1 is obtained at fixed time intervals, and from any rotation angle information for each fixed time interval and rotation speed information calculated by the rotation speed calculation unit, an arbitrary value is obtained. A rotation angle detection device provided with rotation angle estimation means for estimating the rotation angle of the rotation shaft at the time of. 請求項1または請求項2において、前記磁気センサを構成する大規模集積回路に、前記角度算出手段、回転速度算出手段、および角度時間遅れ補正手段を集積した回転角度検出装置。   3. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the angle calculation unit, the rotation speed calculation unit, and the angle time delay correction unit are integrated in a large-scale integrated circuit constituting the magnetic sensor. 請求項2において、前記磁気センサを構成する大規模集積回路に、前記角度算出手段、回転速度算出手段、前記角度時間遅れ補正手段、および前記回転角度推測手段を集積した回転角度検出装置。   3. The rotation angle detection device according to claim 2, wherein the angle calculation unit, the rotation speed calculation unit, the angle time delay correction unit, and the rotation angle estimation unit are integrated in a large-scale integrated circuit constituting the magnetic sensor. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の回転角度検出装置を軸受に組み込んだ検出装置付き軸受。   The bearing with a detection apparatus which incorporated the rotation angle detection apparatus of any one of Claim 1 thru | or 4 in the bearing. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の回転角度検出装置と、この回転角度検出装置の回転角度の出力によって、モータの励磁電流および励磁タイミングを制御する制御回路とを備えたモータの回転制御装置。   A motor comprising: the rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 4; and a control circuit that controls the excitation current and excitation timing of the motor according to an output of the rotation angle of the rotation angle detection device. Rotation control device.
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