JP2021117120A - Rotation detection device - Google Patents

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Abstract

To provide means for suppressing an increase in the whole device size when a rotation detection device is fitted, in combination with other devices, to the device to be detected.SOLUTION: A rotation detection device 1 comprises: magnets 11-14 moving in a trajectory around the rotation axis A of a shaft 62 due to the rotation of the shaft 62, the magnets respectively forming a magnetic field differing in direction from each other; and magnetic sensors 21-23 for detecting the magnetic fields formed by each of the magnets 11-14 and arranged around the rotation axis A so as not to move along with the rotation of the shaft 62 and having a magnetic wire rod 25. The magnetic sensors 21-23 are arranged at mutually different positions in the direction of rotation of the shaft 62 so that the extension directions of the magnetic wire rods 25 are nonparallel to the rotation axis A, and also arranged separately on the surface and the reverse side 41B of a substrate 41 that is arranged on a plane crossing the rotation axis A.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、磁気を利用して回転体の回転を検出する回転検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation detection device that detects rotation of a rotating body using magnetism.

例えばモータのシャフト等の回転体の回転を検出する装置として、大バルクハウゼン効果を生じる磁性線材を利用した磁気式回転検出装置が知られている(特許文献1を参照)。この回転検出装置は、方向が互いに異なる磁界をそれぞれ形成する少なくとも一対の磁石と、大バルクハウゼン効果を生じる磁性線材の周囲にコイルを設けた磁気センサとを備えている。一対の磁石は例えば回転体の外周部に固定され、回転体の回転に伴って回転体の回転軸の周囲の円軌道上を移動する。磁気センサは、磁石が移動する円軌道の近傍に、回転体の回転に伴って移動しないように配置されている。回転体の回転に伴って一対の磁石が円軌道上を移動すると、一対の磁石が磁気センサの近傍を交互に通過する。その結果、回転体の回転に伴い、磁気センサの磁性線材に作用する磁界の方向が変化する。磁性線材は、それに作用する磁界の方向が変化すると、その磁化方向が急激に反転する性質、すなわち、大バルクハウゼン効果を生じる性質を有している。したがって、回転体の回転に伴って磁性線材に作用する磁界の方向が変化する度に、磁性線材の磁化方向が急激に反転し、電磁誘導によりコイルからパルス信号が出力される。このパルス信号により回転体の回転数または回転角度を検出する。 For example, as a device for detecting the rotation of a rotating body such as a shaft of a motor, a magnetic rotation detection device using a magnetic wire material that produces a large Barkhausen effect is known (see Patent Document 1). This rotation detection device includes at least a pair of magnets that form magnetic fields having different directions, and a magnetic sensor in which a coil is provided around a magnetic wire that produces a large Barkhausen effect. The pair of magnets are fixed to, for example, the outer peripheral portion of the rotating body, and move on a circular orbit around the rotation axis of the rotating body as the rotating body rotates. The magnetic sensor is arranged in the vicinity of the circular orbit in which the magnet moves so as not to move with the rotation of the rotating body. When a pair of magnets move on a circular orbit with the rotation of the rotating body, the pair of magnets alternately pass in the vicinity of the magnetic sensor. As a result, the direction of the magnetic field acting on the magnetic wire of the magnetic sensor changes with the rotation of the rotating body. The magnetic wire has a property that the magnetization direction is rapidly reversed when the direction of the magnetic field acting on the magnetic wire is changed, that is, a property of producing a large Barkhausen effect. Therefore, every time the direction of the magnetic field acting on the magnetic wire changes with the rotation of the rotating body, the magnetization direction of the magnetic wire suddenly reverses, and a pulse signal is output from the coil by electromagnetic induction. The rotation speed or rotation angle of the rotating body is detected by this pulse signal.

また、回転体の回転を検出する他の装置として、光学式エンコーダが知られている。光学式エンコーダは、例えば発光素子、受光素子および円板状のコードホイールを備えている。コードホイールは、回転体に固定され、回転体と共に回転する。発光素子および受光素子は、コードホイールの近傍に、回転体と共に回転しないように配置されている。コードホイールには透過型のコードホイールと、反射型のコードホイールがある。透過型のコードホイールには、回転時に発光素子から発せられた光が照射される部分に、多数のスリットが配列されている。反射型のコードホイールには、回転時に発光素子から発せられた光が照射される部分に、多数の反射領域および非反射領域が交互に配列されている。回転体と共にコードホイールが回転し、発光素子からコードホイールへ光が照射されると、コードホイールが有するスリットの配列、または反射領域および非反射領域の配列によりパルス状の検出光が形成され、その検出光が受光素子に入力される。このパルス状の検出光により回転体の回転数または回転角度を検出する。 Further, as another device for detecting the rotation of the rotating body, an optical encoder is known. The optical encoder includes, for example, a light emitting element, a light receiving element, and a disk-shaped chord wheel. The chord wheel is fixed to the rotating body and rotates together with the rotating body. The light emitting element and the light receiving element are arranged in the vicinity of the cord wheel so as not to rotate together with the rotating body. There are two types of chord wheels: transparent chord wheels and reflective chord wheels. In the transmissive chord wheel, a large number of slits are arranged in a portion where the light emitted from the light emitting element during rotation is irradiated. In the reflective chord wheel, a large number of reflective regions and non-reflective regions are alternately arranged in a portion irradiated with light emitted from a light emitting element during rotation. When the chord wheel rotates together with the rotating body and light is emitted from the light emitting element to the chord wheel, a pulsed detection light is formed by the arrangement of the slits of the chord wheel or the arrangement of the reflective region and the non-reflective region. The detection light is input to the light receiving element. The rotation speed or rotation angle of the rotating body is detected by the pulsed detection light.

特開2019−200101号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-200101

上記磁気式回転検出装置は無電源で動作するという特徴を有する。また、光学式エンコーダは回転体の回転角度を細かく検出することができるという特徴を有する。上記磁気式回転検出装置と光学式エンコーダとを組み合わせて例えばモータ等の被検出装置に取り付けることによって、電源オフ時には上記磁気式回転検出装置により回転体の回転を検出し、電源オン時には上記磁気式回転検出装置および光学式エンコーダにより回転体の回転を高精度に検出することが可能になる。 The magnetic rotation detection device is characterized in that it operates without a power source. Further, the optical encoder has a feature that the rotation angle of the rotating body can be detected in detail. By combining the magnetic rotation detection device and the optical encoder and attaching them to a device to be detected such as a motor, the magnetic rotation detection device detects the rotation of the rotating body when the power is off, and the magnetic type when the power is on. The rotation detection device and the optical encoder make it possible to detect the rotation of the rotating body with high accuracy.

しかしながら、この場合、上記磁気式回転検出装置および光学式エンコーダの双方を被検出装置に取り付けるため、上記磁気式回転検出装置、光学式エンコーダおよび被検出装置を合わせた装置全体が大型化するおそれがある。 However, in this case, since both the magnetic rotation detection device and the optical encoder are attached to the detected device, the entire device including the magnetic rotation detection device, the optical encoder, and the detected device may become large in size. be.

本発明の課題は、磁性線材を利用した回転検出装置であって、当該回転検出装置を他の装置と組み合わせて被検出装置に取り付けた場合に、当該回転検出装置、他の装置および被検出装置を合わせた装置全体が大型化することを抑制することができる回転検出装置を提供することにある。 An object of the present invention is a rotation detection device using a magnetic wire rod, and when the rotation detection device is attached to the detected device in combination with another device, the rotation detection device, the other device, and the detected device It is an object of the present invention to provide a rotation detection device capable of suppressing an increase in the size of the entire device including the above.

上記課題を解決するために、本発明の回転検出装置は、回転体の回転を検出する回転検出装置であって、方向が互いに異なる磁界をそれぞれ形成し、前記回転体の回転に伴って前記回転体の回転軸の周囲の軌道上を移動する少なくとも一対の磁界形成部と、前記回転軸の周囲に前記回転体の回転に伴って移動しないように配置され、磁性線材を有し、前記少なくとも一対の磁界形成部によりそれぞれ形成された磁界を検出する複数の磁界検出部とを備え、前記複数の磁界検出部は、前記磁性線材の伸長方向が前記回転軸と非平行となるように前記回転体の回転方向においてそれぞれ異なる位置に配置され、かつ前記回転軸の方向において互いに異なる位置で前記回転軸と交わる2以上の平面上に分かれて配置されている。 In order to solve the above problems, the rotation detection device of the present invention is a rotation detection device that detects the rotation of a rotating body, forms magnetic fields having different directions, and rotates with the rotation of the rotating body. At least a pair of magnetic field forming portions that move on an orbit around a rotation axis of the body, and at least a pair of magnetic wire rods that are arranged around the rotation axis so as not to move with the rotation of the rotating body. The rotating body includes a plurality of magnetic field detecting units for detecting the magnetic fields formed by the magnetic field forming units of the above, and the plurality of magnetic field detecting units are such that the extension direction of the magnetic wire is non-parallel to the rotation axis. Are arranged at different positions in the rotation direction of the above, and are separately arranged on two or more planes intersecting the rotation axis at different positions in the direction of the rotation axis.

本発明によれば、磁性線材を利用した回転検出装置を他の装置と組み合わせて被検出装置に取り付けた場合に、当該回転検出装置、他の装置および被検出装置を合わせた装置全体が大型化することを抑制することができる。 According to the present invention, when a rotation detection device using a magnetic wire is attached to a device to be detected in combination with another device, the entire device including the rotation detection device, the other device, and the device to be detected becomes large. Can be suppressed.

本発明の実施形態の回転検出装置、光学式エンコーダおよびモータを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation detection apparatus, the optical encoder and the motor of embodiment of this invention. 図1中の回転検出装置、光学式エンコーダおよびモータを回転軸の方向(図1における上方)から見た状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the rotation detection device, the optical encoder and the motor in FIG. 1 were seen from the direction of the rotation axis (upper part in FIG. 1). 図1中の回転検出装置およびシャフトの切断線III−IIIの断面を回転軸の方向(図1における下方)から見た状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the cross section of the rotation detection apparatus and the shaft cutting line III-III in FIG. 1 was seen from the direction of the rotation axis (lower in FIG. 1). 本発明の実施形態の回転検出装置における磁石の配置およびその変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement of the magnet in the rotation detection apparatus of embodiment of this invention, and the modification | modification thereof. 本発明の実施形態の回転検出装置における磁気センサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnetic sensor in the rotation detection apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の回転検出装置の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation of the rotation detection apparatus of embodiment of this invention. 光学式エンコーダを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical encoder. 本発明の実施形態の回転検出装置における基板の使用状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the use state of the substrate in the rotation detection apparatus of embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の回転検出装置、光学式エンコーダおよびモータを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation detection apparatus, the optical encoder and the motor of another embodiment of this invention.

図1は、本発明の実施形態の磁気式の回転検出装置1、光学式エンコーダ51、および被検出装置としてのモータ61を示している。図1に示すように、モータ61は回転体としてのシャフト62を有している。回転検出装置1および光学式エンコーダ51はシャフト62の周囲に設けられ、シャフト62の回転をそれぞれ検出する。なお、図1中のAはシャフト62の回転軸を示している。回転検出装置1、光学式エンコーダ51およびモータ61を備えた図1に示す複合装置71によれば、電源オフ時には回転検出装置1を用いてシャフト62の回転を検出することができ、電源オン時には回転検出装置1および光学式エンコーダ51を用いてシャフト62の回転を高精度に検出することができる。 FIG. 1 shows a magnetic rotation detection device 1, an optical encoder 51, and a motor 61 as a detection device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor 61 has a shaft 62 as a rotating body. The rotation detection device 1 and the optical encoder 51 are provided around the shaft 62, and detect the rotation of the shaft 62, respectively. Note that A in FIG. 1 indicates the rotation axis of the shaft 62. According to the composite device 71 shown in FIG. 1 including the rotation detection device 1, the optical encoder 51, and the motor 61, the rotation detection device 1 can be used to detect the rotation of the shaft 62 when the power is off, and when the power is on, the rotation of the shaft 62 can be detected. The rotation of the shaft 62 can be detected with high accuracy by using the rotation detection device 1 and the optical encoder 51.

図2は、図1中の回転検出装置1、光学式エンコーダ51およびモータ61を回転軸Aの方向(図1における上方)から見た状態を示している。図3は、図1中の回転検出装置1およびシャフト62の切断線III−IIIの断面を回転軸Aの方向(図1における下方)から見た状態を示している。図4(A)は、本実施形態の回転検出装置1における磁石11〜14が配置されたシャフト62を示している。図4(B)は回転検出装置1の磁石の配置に関する変形例を示している。図5は磁気センサ21を示している。 FIG. 2 shows a state in which the rotation detection device 1, the optical encoder 51, and the motor 61 in FIG. 1 are viewed from the direction of the rotation axis A (upper side in FIG. 1). FIG. 3 shows a state in which the cross section of the cutting line III-III of the rotation detection device 1 and the shaft 62 in FIG. 1 is viewed from the direction of the rotation axis A (lower side in FIG. 1). FIG. 4A shows a shaft 62 in which magnets 11 to 14 are arranged in the rotation detection device 1 of the present embodiment. FIG. 4B shows a modified example of the arrangement of the magnets of the rotation detection device 1. FIG. 5 shows the magnetic sensor 21.

回転検出装置1は、4つの磁石11、12、13、14(2対の磁界形成部)、3つの磁気センサ21、22、23(3つの磁界検出部)、3つのヨーク対31、32、33(3つの磁界制御部)、および基板41を備えている。 The rotation detection device 1 has four magnets 11, 12, 13, 14 (two pairs of magnetic field forming parts), three magnetic sensors 21, 22, 23 (three magnetic field detecting parts), and three yoke pairs 31, 32. It includes 33 (three magnetic field control units) and a substrate 41.

磁石11〜14はそれぞれ永久磁石であり、図1に示すようにシャフト62の外周面に固定されている。また、図2に示すように、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁石11〜14は回転軸Aの周囲に90度の間隔を置いて配列されている。磁石11〜磁石14は、シャフト62の回転に伴って回転軸Aの周囲の軌道B上を移動する。 The magnets 11 to 14 are permanent magnets, and are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 62 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnets 11 to 14 are arranged around the rotation axis A at an interval of 90 degrees. The magnets 11 to 14 move on the orbit B around the rotation axis A as the shaft 62 rotates.

また、磁石11および磁石13は、回転軸Aから見て径方向外側の面がN極となるようにシャフト62に固定されている。また、磁石12および磁石14は、回転軸Aから見て径方向外側の面がS極となるようにシャフト62に固定されている。また、磁石11〜14は、シャフト62の周方向において隣り合う磁石の極性が逆になるように、例えば周方向に磁石11、12、13、14の順番に配置されている。 Further, the magnet 11 and the magnet 13 are fixed to the shaft 62 so that the outer surface in the radial direction when viewed from the rotation axis A is the north pole. Further, the magnet 12 and the magnet 14 are fixed to the shaft 62 so that the outer surface in the radial direction when viewed from the rotation axis A is the S pole. Further, the magnets 11 to 14 are arranged in the order of, for example, the magnets 11, 12, 13, and 14 in the circumferential direction so that the polarities of the adjacent magnets are opposite in the circumferential direction of the shaft 62.

また、図4(A)に示すように、各磁石11〜14は、回転軸Aの方向(図4における上下方向)に長い。各磁石11〜14は、図1に示すように、基板41の貫通孔42内を通り、各磁石11〜14の上部が基板41よりも上側に位置し、各磁石11〜14の下部が基板41よりも下側に位置している。その結果、基板41の表面41Aに配置された磁気センサ21、および基板41の裏面41Bに配置された2つの磁気センサ22、23はいずれも、磁石11〜14が移動する軌道Bと対向している。なお、図4(A)において、磁石12の上部と下部とで、回転軸Aから見た径方向外側の面の磁極の極性は等しく、いずれもS極である。磁石14についても同様である。また、磁石13の上部と下部とで、回転軸Aから見た径方向外側の面の磁極の極性は等しく、いずれもN極である。磁石11についても同様である。 Further, as shown in FIG. 4A, each magnet 11 to 14 is long in the direction of the rotation axis A (vertical direction in FIG. 4). As shown in FIG. 1, the magnets 11 to 14 pass through the through hole 42 of the substrate 41, the upper portion of the magnets 11 to 14 is located above the substrate 41, and the lower portion of the magnets 11 to 14 is the substrate. It is located below 41. As a result, the magnetic sensor 21 arranged on the front surface 41A of the substrate 41 and the two magnetic sensors 22 and 23 arranged on the back surface 41B of the substrate 41 both face the orbit B on which the magnets 11 to 14 move. There is. In FIG. 4A, the polarities of the magnetic poles on the outer surface in the radial direction seen from the rotation axis A are the same between the upper part and the lower part of the magnet 12, and both are S poles. The same applies to the magnet 14. Further, the polarities of the magnetic poles on the outer surface in the radial direction seen from the rotation axis A are the same in the upper part and the lower part of the magnet 13, and both are N poles. The same applies to the magnet 11.

なお、図4(B)の変形例に示すように、磁石12を2つの磁石片12A、12Bに、磁石13を2つの磁石片13A、13Bにそれぞれ上下に分割してもよい。磁石11および磁石14についても同様である。 As shown in the modified example of FIG. 4B, the magnet 12 may be divided into two magnet pieces 12A and 12B, and the magnet 13 may be divided into two magnet pieces 13A and 13B, respectively. The same applies to the magnet 11 and the magnet 14.

磁気センサ21〜23は、磁石11〜14によりそれぞれ形成された磁界を、大バルクハウゼン効果を利用して検出するセンサである。図2に示すように、磁気センサ21は基板41の表面41Aに配置され、図3に示すように、磁気センサ22、23は基板41の裏面41Bに配置されている。なお、磁気センサ21は第1の磁界検出部の具体例であり、磁気センサ22は第2の磁界検出部の具体例であり、磁気センサ23は第3の磁界検出部の具体例である。 The magnetic sensors 21 to 23 are sensors that detect the magnetic fields formed by the magnets 11 to 14, respectively, by utilizing the large Barkhausen effect. As shown in FIG. 2, the magnetic sensor 21 is arranged on the front surface 41A of the substrate 41, and as shown in FIG. 3, the magnetic sensors 22 and 23 are arranged on the back surface 41B of the substrate 41. The magnetic sensor 21 is a specific example of the first magnetic field detection unit, the magnetic sensor 22 is a specific example of the second magnetic field detection unit, and the magnetic sensor 23 is a specific example of the third magnetic field detection unit.

磁気センサ21は、図5に示すように、磁性線材25、コイル26およびボビン27を有している。磁性線材25は大バルクハウゼン素子である。具体的には、磁性線材25は、大バルクハウゼン効果を生じる線状の強磁性体であり、一軸異方性を有する。磁性線材25は複合磁気ワイヤと呼ばれるものである。磁性線材25は、例えば鉄およびコバルトを含む半硬質磁性線材に捻りを加えることにより形成することができる。磁性線材25は、例えば樹脂等の非磁性材料により形成されたボビン27の軸部の内部に配置されている。コイル26は磁性線材25の外周側に設けられている。例えば、コイル26は、内部に磁性線材25が配置されたボビン27の軸部の外周側にエナメル線を巻回することにより形成されている。磁気センサ22および磁気センサ23も磁気センサ21と同じ構成を有している。 As shown in FIG. 5, the magnetic sensor 21 has a magnetic wire 25, a coil 26, and a bobbin 27. The magnetic wire 25 is a large Barkhausen element. Specifically, the magnetic wire 25 is a linear ferromagnet that produces a large Barkhausen effect and has uniaxial anisotropy. The magnetic wire 25 is called a composite magnetic wire. The magnetic wire 25 can be formed, for example, by twisting a semi-hard magnetic wire containing iron and cobalt. The magnetic wire 25 is arranged inside the shaft of the bobbin 27 formed of a non-magnetic material such as resin. The coil 26 is provided on the outer peripheral side of the magnetic wire 25. For example, the coil 26 is formed by winding an enamel wire around the outer peripheral side of the shaft portion of the bobbin 27 in which the magnetic wire rod 25 is arranged inside. The magnetic sensor 22 and the magnetic sensor 23 also have the same configuration as the magnetic sensor 21.

また、磁性線材25の長さは例えばおよそ10mm〜20mmである。各磁気センサ21〜23において、ボビン27の内部には、磁性線材25が直線状に伸長した状態で配置されている。磁性線材25の長さに応じ、各磁気センサ21〜23の長さは、例えばおよそ10mm〜20mmである。 The length of the magnetic wire 25 is, for example, about 10 mm to 20 mm. In each of the magnetic sensors 21 to 23, the magnetic wire 25 is arranged inside the bobbin 27 in a linearly extended state. Depending on the length of the magnetic wire 25, the length of each magnetic sensor 21 to 23 is, for example, about 10 mm to 20 mm.

磁気センサ21〜23は、回転軸Aの周囲に、シャフト62の回転に伴って移動しないように配置されている。具体的は、図2および図3に示すように、磁気センサ21〜23は基板41にそれぞれ固定されている。基板41は回転軸Aと直交する平面上に配置されている。これにより、基板41の表面41Aおよび裏面41Bは、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと直交する2つの平面上にそれぞれ配置されている。基板41は例えば円板状に形成され、その中央に貫通孔42が設けられ、貫通孔42にはシャフト62が挿入されている。貫通孔42の内径はシャフト62の外径よりも大きく、シャフト62は基板41に接触していない。また、基板41は図示しない支持用ブラケットを介して例えばモータ61の筐体63に固定されている。 The magnetic sensors 21 to 23 are arranged around the rotation shaft A so as not to move with the rotation of the shaft 62. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the magnetic sensors 21 to 23 are fixed to the substrate 41, respectively. The substrate 41 is arranged on a plane orthogonal to the rotation axis A. As a result, the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 are arranged on two planes orthogonal to the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. The substrate 41 is formed in a disk shape, for example, a through hole 42 is provided in the center thereof, and a shaft 62 is inserted into the through hole 42. The inner diameter of the through hole 42 is larger than the outer diameter of the shaft 62, and the shaft 62 is not in contact with the substrate 41. Further, the substrate 41 is fixed to, for example, the housing 63 of the motor 61 via a support bracket (not shown).

また、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の伸長方向が回転軸Aと非平行となるように配置されている。具体的には、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の軸線を含む平面が回転軸Aと直交するように配置されている。なお、磁性線材25の軸線とは、磁性線材25の横断面の中心を磁性線材25の伸長方向に貫く直線をいう。 Further, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the extension direction of the magnetic wire 25 is not parallel to the rotation axis A. Specifically, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the plane including the axis of the magnetic wire 25 is orthogonal to the rotation axis A. The axis of the magnetic wire 25 refers to a straight line penetrating the center of the cross section of the magnetic wire 25 in the extending direction of the magnetic wire 25.

また、図2および図3に示すように、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の軸線のその伸長方向における中央部が、回転軸Aを中心とする円Cの円周と接するように配置されている。また、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21〜23は、磁石11〜磁石14が移動する軌道Bの外周側に配置されている。また、磁気センサ21〜23は、シャフト62の回転方向においてそれぞれ異なる位置に配置されている。具体的には、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21〜23は、シャフト62の周囲に60度の間隔を置いて配置されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, in the magnetic sensors 21 to 23, the central portion of the axis of the magnetic wire 25 in the extension direction is the rotation axis. It is arranged so as to be in contact with the circumference of the circle C centered on A. Further, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged on the outer peripheral side of the trajectory B on which the magnets 11 to 14 move. Further, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged at different positions in the rotation direction of the shaft 62. Specifically, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged around the shaft 62 at an interval of 60 degrees.

また、磁気センサ21〜23は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる2以上の平面上に分かれて配置されている。具体的には、磁気センサ21は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる第1の平面および第2の平面のうちの第1の平面上に配置され、磁気センサ22および磁気センサ23は第2の平面上に配置されている。より具体的に述べると、本実施形態において、磁気センサ21は、図2に示すように、基板41の表面41Aに配置され、磁気センサ22および磁気センサ23は、図3に示すように、基板41の裏面41Bに配置されている。すなわち、本実施形態においては、基板41の表面41Aおよび裏面41Bが上記2以上の平面に相当し、また、基板41の表面41Aが上記第1の平面に相当し、基板41の裏面41Bが上記第2の平面に相当する。なお、本実施形態において、基板41の表面41Aとは、基板41が有する互いに反対方向を向いた2つの広い面のうち、モータ61から遠い方の面であり、基板41の裏面41Bとは、基板41が有する上記2つの広い面のうち、モータ61に近い方の面である。 Further, the magnetic sensors 21 to 23 are separately arranged on two or more planes intersecting the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. Specifically, the magnetic sensor 21 is arranged on the first plane of the first plane and the second plane that intersect with the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A, and the magnetic sensor 22 and The magnetic sensor 23 is arranged on a second plane. More specifically, in the present embodiment, the magnetic sensor 21 is arranged on the surface 41A of the substrate 41 as shown in FIG. 2, and the magnetic sensor 22 and the magnetic sensor 23 are arranged on the substrate as shown in FIG. It is arranged on the back surface 41B of 41. That is, in the present embodiment, the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 correspond to the two or more planes, the front surface 41A of the substrate 41 corresponds to the first plane, and the back surface 41B of the substrate 41 corresponds to the above. Corresponds to the second plane. In the present embodiment, the front surface 41A of the substrate 41 is the surface of the substrate 41 that faces in opposite directions and is far from the motor 61, and the back surface 41B of the substrate 41 is the surface of the substrate 41. Of the above two wide surfaces of the substrate 41, the surface closer to the motor 61.

また、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21〜23のうち、シャフト62の回転方向において隣り合う2つの磁気センサは互いに部分的に重なり合っている。具体的には、磁気センサ21〜23は、磁気センサ21の一方の隣側に磁気センサ22が位置し、磁気センサ21の他方の隣側に磁気センサ23が位置するように回転軸Aの周囲に並んで配置されている。そして、磁気センサ21の一端部と磁気センサ22の一端部とが互いに重なり合い、磁気センサ21の他端部と磁気センサ23の一端部とが互いに重なり合っている。なお、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たときに、一の部分と他の部分とが「重なり合っている」とは、ここでは、一の部分と他の部分とが回転軸Aの方向(回転軸Aと平行な方向)において基板41を挟んで互いに対向していることを意味する。 Further, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, of the magnetic sensors 21 to 23, two magnetic sensors adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 partially overlap each other. Specifically, the magnetic sensors 21 to 23 are around the rotation axis A so that the magnetic sensor 22 is located on one side of the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 23 is located on the other side of the magnetic sensor 21. They are arranged side by side. Then, one end of the magnetic sensor 21 and one end of the magnetic sensor 22 overlap each other, and the other end of the magnetic sensor 21 and one end of the magnetic sensor 23 overlap each other. When the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, it means that one part and the other part "overlap". Here, the one part and the other part are the rotation axis A. It means that they face each other with the substrate 41 in between (the direction parallel to the rotation axis A).

また、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21〜23のうち、シャフト62の回転方向において隣り合う2つの磁気センサの磁性線材25は互いに部分的に重なり合っている。具体的には、磁気センサ21の磁性線材25の一端部と磁気センサ22の磁性線材25の一端部とが互いに重なり合い、磁気センサ21の磁性線材25の他端部と磁気センサ23の磁性線材25の一端部とが互いに重なり合っている。 Further, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnetic wires 25 of the two magnetic sensors adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 of the magnetic sensors 21 to 23 partially overlap each other. Specifically, one end of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 and one end of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 22 overlap each other, and the other end of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 and the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 23 One end of the magnetism overlaps with each other.

ヨーク対31、32、33は、各磁石11〜14により形成される磁界の方向を制御する機能を有している。各ヨーク対31、32、33は一対のヨーク片35を有している。各ヨーク片35は、例えば純鉄、ケイ素鋼、パーロマイまたはアモルファス金属等の軟質磁性材料により板状に形成されている。 The yoke pairs 31, 32, and 33 have a function of controlling the direction of the magnetic field formed by the magnets 11 to 14. Each yoke pair 31, 32, 33 has a pair of yoke pieces 35. Each yoke piece 35 is formed in a plate shape by, for example, a soft magnetic material such as pure iron, silicon steel, parolomy or an amorphous metal.

ヨーク対31、32、33は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる2以上の平面上に、磁気センサ21、22、23とそれぞれ対応するように分かれて配置されている。具体的には、ヨーク対31は基板41の表面41Aに配置され、ヨーク対32およびヨーク対33は基板41の裏面41Bに配置されている。 The yoke pairs 31, 32, and 33 are separately arranged so as to correspond to the magnetic sensors 21, 22, and 23 on two or more planes that intersect the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. .. Specifically, the yoke pair 31 is arranged on the front surface 41A of the substrate 41, and the yoke pair 32 and the yoke pair 33 are arranged on the back surface 41B of the substrate 41.

ヨーク対31は、図2に示すように、磁気センサ21と、磁石11〜14が移動する軌道Bとの間に配置されている。具体的には、ヨーク対31の一方のヨーク片35は、磁気センサ21の一端部と軌道Bとの間に配置され、他方のヨーク片35は、磁気センサ21の他端部と軌道Bとの間に配置されている。また、これら2つのヨーク片35は互いに離れている。また、ヨーク対31の各ヨーク片35は、基板41の表面41Aから当該表面41Aと直交する方向(図1において上方)に立ち上がっている。 As shown in FIG. 2, the yoke pair 31 is arranged between the magnetic sensor 21 and the trajectory B on which the magnets 11 to 14 move. Specifically, one yoke piece 35 of the yoke pair 31 is arranged between one end of the magnetic sensor 21 and the track B, and the other yoke piece 35 is the other end of the magnetic sensor 21 and the track B. It is placed between. Further, these two yoke pieces 35 are separated from each other. Further, each yoke piece 35 of the yoke pair 31 rises from the surface 41A of the substrate 41 in a direction orthogonal to the surface 41A (upper in FIG. 1).

ヨーク対32は、図3に示すように、磁気センサ22と軌道Bとの間に配置されている。具体的には、ヨーク対32の一方のヨーク片35は、磁気センサ22の一端部と軌道Bとの間に配置され、他方のヨーク片35は、磁気センサ22の他端部と軌道Bとの間に配置されている。また、これら2つのヨーク片35は互いに離れている。また、ヨーク対32の各ヨーク片35は、基板41の裏面41Bから当該裏面41Bと直交する方向(図1において下方)に立ち上がっている。ヨーク対33は、磁気センサ22と、磁石11〜14が移動する軌道Bとの間に配置されている。また、ヨーク対33の一対のヨーク片35は、図3に示すように、ヨーク対32の一対のヨーク片35と同様に配置されている。 As shown in FIG. 3, the yoke pair 32 is arranged between the magnetic sensor 22 and the orbit B. Specifically, one yoke piece 35 of the yoke pair 32 is arranged between one end of the magnetic sensor 22 and the track B, and the other yoke piece 35 is the other end of the magnetic sensor 22 and the track B. It is placed between. Further, these two yoke pieces 35 are separated from each other. Further, each yoke piece 35 of the yoke pair 32 rises from the back surface 41B of the substrate 41 in a direction orthogonal to the back surface 41B (downward in FIG. 1). The yoke pair 33 is arranged between the magnetic sensor 22 and the trajectory B on which the magnets 11 to 14 move. Further, as shown in FIG. 3, the pair of yoke pieces 35 of the yoke pair 33 are arranged in the same manner as the pair of yoke pieces 35 of the yoke pair 32.

また、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、ヨーク対31〜33のうち、シャフト62の回転方向において隣り合う2つのヨーク対は互いに部分的に重なり合っている。具体的には、図2に示すように、ヨーク対31の一方のヨーク片35は、ヨーク対32の一方のヨーク片35と部分的に重なり合っている。また、ヨーク対31の他方のヨーク片35は、ヨーク対33の一方のヨーク片35と部分的に重なり合っている。 Further, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, of the yoke pairs 31 to 33, two yoke pairs adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 partially overlap each other. Specifically, as shown in FIG. 2, one yoke piece 35 of the yoke pair 31 partially overlaps the one yoke piece 35 of the yoke pair 32. Further, the other yoke piece 35 of the yoke pair 31 partially overlaps with the one yoke piece 35 of the yoke pair 33.

図6は回転検出装置1の動作を示している。図6には、図1において上方から見た回転検出装置1の6通りの状態が描かれている。すなわち、図6においてはシャフト62が時計回りに回転しており、図6中の左上の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が0°に達したときの状態を示し、その右隣の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が30°に達したときの状態を示し、その右隣の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が60°に達したときの状態を示している。さらに、図6中の左下の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が90°に達したときの状態を示し、その右隣の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が120°に達したときの状態を示し、その右隣の回転検出装置1は、シャフト62の回転角度が150°に達したときの状態を示している。また、図6中のW1は磁気センサ21から出力された検出信号の波形を示し、W2は磁気センサ22から出力された検出信号の波形を示し、W3は磁気センサ23から出力された検出信号の波形を示している。 FIG. 6 shows the operation of the rotation detection device 1. FIG. 6 depicts six states of the rotation detection device 1 as viewed from above in FIG. That is, in FIG. 6, the shaft 62 is rotating clockwise, and the rotation detection device 1 on the upper left in FIG. 6 shows a state when the rotation angle of the shaft 62 reaches 0 °, and is to the right of the shaft 62. The rotation detection device 1 shows the state when the rotation angle of the shaft 62 reaches 30 °, and the rotation detection device 1 to the right of the rotation detection device 1 shows the state when the rotation angle of the shaft 62 reaches 60 °. There is. Further, the rotation detection device 1 at the lower left in FIG. 6 shows a state when the rotation angle of the shaft 62 reaches 90 °, and the rotation detection device 1 to the right of the rotation detection device 1 has a rotation angle of the shaft 62 of 120 °. The state when it reaches is shown, and the rotation detection device 1 on the right side shows the state when the rotation angle of the shaft 62 reaches 150 °. Further, W1 in FIG. 6 shows the waveform of the detection signal output from the magnetic sensor 21, W2 shows the waveform of the detection signal output from the magnetic sensor 22, and W3 shows the waveform of the detection signal output from the magnetic sensor 23. The waveform is shown.

各磁気センサ21〜23が有している磁性線材25は、当該磁性線材25に作用する外部磁界の方向が変化し、その外部磁界の強さがある閾値に達したとき、大バルクハウゼン効果により磁化方向が瞬時に反転する性質を有している。磁性線材25の磁化方向が瞬時に反転すると、磁性線材25の外周側に設けられたコイル26から電磁誘導により鋭いパルスが出力される。また、磁性線材25に作用する外部磁界が一方向から他方向に変化して、その外部磁界の強さがある閾値に達したとき、磁性線材25の磁化方向が一方向から他方向に反転して、コイル26から例えば正のパルスが出力される。また、磁性線材25に作用する外部磁界が他方向から一方向に変化して、その外部磁界の強さがある閾値に達したとき、磁性線材25の磁化方向が他方向から一方向に変化して、コイル26から例えば負のパルスが出力される。 The magnetic wire 25 possessed by each of the magnetic sensors 21 to 23 is affected by the large bulkhausen effect when the direction of the external magnetic field acting on the magnetic wire 25 changes and the strength of the external magnetic field reaches a certain threshold. It has the property that the magnetization direction is instantly reversed. When the magnetization direction of the magnetic wire 25 is instantly reversed, a sharp pulse is output by electromagnetic induction from the coil 26 provided on the outer peripheral side of the magnetic wire 25. Further, when the external magnetic field acting on the magnetic wire 25 changes from one direction to the other and the strength of the external magnetic field reaches a certain threshold, the magnetization direction of the magnetic wire 25 is reversed from one direction to the other. Then, for example, a positive pulse is output from the coil 26. Further, when the external magnetic field acting on the magnetic wire 25 changes in one direction from the other direction and the strength of the external magnetic field reaches a certain threshold value, the magnetization direction of the magnetic wire 25 changes in one direction from the other direction. Then, for example, a negative pulse is output from the coil 26.

回転検出装置1においては、シャフト62の回転に伴って磁石11〜14が軌道B上を移動することにより、磁気センサ21〜23のそれぞれの磁性線材25に作用する磁界が変化する。例えば、シャフト62が図6において時計回り方向に回転している間、シャフト2の回転角度が0度に達したとき、磁石11および磁石14が磁気センサ21に接近する。このとき、磁石11および磁石14によりそれぞれ形成された磁界(磁石11により形成された磁界と磁石14により形成された磁界とが合わさった磁界)により、磁気センサ21の磁性線材25には図6において右方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ21の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ21から例えば正のパルスP1が出力される。また、磁石11から磁石14へ向かう磁力線が磁気センサ21の磁性線材25中を右方向に通るようにヨーク対31により磁界が制御されることにより、パルスP1のレベルを大きくすることができる。 In the rotation detection device 1, the magnets 11 to 14 move on the orbit B with the rotation of the shaft 62, so that the magnetic field acting on each magnetic wire 25 of the magnetic sensors 21 to 23 changes. For example, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 0 degrees while the shaft 62 is rotating clockwise in FIG. 6, the magnet 11 and the magnet 14 approach the magnetic sensor 21. At this time, due to the magnetic fields formed by the magnet 11 and the magnet 14 (the magnetic field formed by the magnet 11 and the magnetic field formed by the magnet 14 combined), the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 is shown in FIG. A magnetic field in the right direction acts. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 is reversed, and for example, a positive pulse P1 is output from the magnetic sensor 21. Further, the level of the pulse P1 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 31 so that the magnetic field lines from the magnet 11 to the magnet 14 pass through the magnetic wire rod 25 of the magnetic sensor 21 in the right direction.

次に、シャフト2の回転角度が30度に達したとき、磁石11および磁石12が磁気センサ22に接近する。このとき、磁石11および磁石12によりそれぞれ形成された磁界により、磁気センサ22の磁性線材25には図6において左斜め下方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ22の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ22から例えば負のパルスP2が出力される。また、磁石11から磁石12へ向かう磁力線が磁気センサ22の磁性線材25中を左斜め下方向に通るようにヨーク対32により磁界が制御されることにより、パルスP2のレベルを大きくすることができる。 Next, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 30 degrees, the magnet 11 and the magnet 12 approach the magnetic sensor 22. At this time, due to the magnetic fields formed by the magnets 11 and 12, the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 22 acts on the magnetic wire 25 in the diagonally downward direction to the left in FIG. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 22 is reversed, and for example, a negative pulse P2 is output from the magnetic sensor 22. Further, the level of the pulse P2 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 32 so that the magnetic field line from the magnet 11 to the magnet 12 passes through the magnetic wire material 25 of the magnetic sensor 22 in the diagonally downward direction to the left. ..

次に、シャフト2の回転角度が60度に達したとき、磁石11および磁石14が磁気センサ23に接近する。このとき、磁石11および磁石14によりそれぞれ形成された磁界により、磁気センサ23の磁性線材25には図6において右斜め下方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ23の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ23から例えば正のパルスP3が出力される。また、磁石11から磁石14へ向かう磁力線が磁気センサ23の磁性線材25中を右斜め下方向に通るようにヨーク対33により磁界が制御されることにより、パルスP3のレベルを大きくすることができる。 Next, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 60 degrees, the magnet 11 and the magnet 14 approach the magnetic sensor 23. At this time, due to the magnetic fields formed by the magnets 11 and 14, respectively, a magnetic field in the diagonally downward right direction in FIG. 6 acts on the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 23. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 23 is reversed, and for example, a positive pulse P3 is output from the magnetic sensor 23. Further, the level of the pulse P3 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 33 so that the magnetic field line from the magnet 11 to the magnet 14 passes through the magnetic wire material 25 of the magnetic sensor 23 in the diagonally downward direction to the right. ..

次に、シャフト2の回転角度が90度に達したとき、磁石11および磁石12が磁気センサ21に接近する。このとき、磁石11および磁石12によりそれぞれ形成された磁界により、磁気センサ21の磁性線材25には図6において左方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ21の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ21から例えば負のパルスP4が出力される。また、ヨーク対31による磁界の制御によってパルスP4のレベルを大きくすることができる。 Next, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 90 degrees, the magnet 11 and the magnet 12 approach the magnetic sensor 21. At this time, a magnetic field in the left direction in FIG. 6 acts on the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 due to the magnetic fields formed by the magnets 11 and 12, respectively. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 21 is reversed, and for example, a negative pulse P4 is output from the magnetic sensor 21. Further, the level of the pulse P4 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 31.

次に、シャフト2の回転角度が120度に達したとき、磁石12および磁石13が磁気センサ22に接近する。このとき、磁石12および磁石13によりそれぞれ形成された磁界により、磁気センサ22の磁性線材25には図6において右斜め上方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ22の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ22から例えば正のパルスP5が出力される。また、ヨーク対32による磁界の制御によってパルスP5のレベルを大きくすることができる。 Next, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 120 degrees, the magnet 12 and the magnet 13 approach the magnetic sensor 22. At this time, due to the magnetic fields formed by the magnet 12 and the magnet 13, a magnetic field in the diagonally upward right direction in FIG. 6 acts on the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 22. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 22 is reversed, and for example, a positive pulse P5 is output from the magnetic sensor 22. Further, the level of the pulse P5 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 32.

次に、シャフト2の回転角度が150度に達したとき、磁石11および磁石12が磁気センサ23に接近する。このとき、磁石11および磁石12によりそれぞれ形成された磁界により、磁気センサ23の磁性線材25には図6において左斜め上方向の磁界が作用する。これにより、磁気センサ23の磁性線材25の磁化方向が反転し、磁気センサ23から例えば負のパルスP6が出力される。また、ヨーク対33による磁界の制御によってパルスP6のレベルを大きくすることができる。 Next, when the rotation angle of the shaft 2 reaches 150 degrees, the magnet 11 and the magnet 12 approach the magnetic sensor 23. At this time, due to the magnetic fields formed by the magnet 11 and the magnet 12, a magnetic field in the diagonally upward left direction acts on the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 23 in FIG. As a result, the magnetization direction of the magnetic wire 25 of the magnetic sensor 23 is reversed, and for example, a negative pulse P6 is output from the magnetic sensor 23. Further, the level of the pulse P6 can be increased by controlling the magnetic field by the yoke pair 33.

磁気センサ21〜23から出力されたパルスP1〜P6は、例えば基板41に設けられた磁気検出用の検出回路(図示せず)に出力され、この検出回路によりシャフト62の回転量および回転方向等が算出される。このシャフト62の回転量および回転方向等の算出方法として、例えば、国際公開第2016/002437号に記載された方法を用いることができる。 The pulses P1 to P6 output from the magnetic sensors 21 to 23 are output to, for example, a detection circuit (not shown) for magnetic detection provided on the substrate 41, and the rotation amount, rotation direction, etc. of the shaft 62 are generated by this detection circuit. Is calculated. As a method for calculating the amount of rotation and the direction of rotation of the shaft 62, for example, the method described in International Publication No. 2016/002437 can be used.

図7は光学式エンコーダ51を示している。図7に示すように、光学式エンコーダ51は、シャフト62の回転に伴って回転し、検出光を生成するエンコード板としてのコードホイール52、および検出光を検出する光検出部56を有している。 FIG. 7 shows an optical encoder 51. As shown in FIG. 7, the optical encoder 51 includes a code wheel 52 as an encoding plate that rotates with the rotation of the shaft 62 to generate detection light, and a photodetector 56 that detects the detection light. There is.

コードホイール52は、例えば樹脂等の非磁性材料により円板状に形成されている。また、コードホイール52の中心部には、コードホイール52をシャフト62に取り付けるための挿入孔53が設けられている。挿入孔53にはシャフト62が挿入される。また、コードホイール52の表面52Aには、複数の反射部54および複数の非反射部55が設けられている。反射部54と非反射部55とは交互に配置され、コードホイール52の中心Q(回転軸A)を中心とした円を描くように配列されている。 The chord wheel 52 is formed in a disk shape by, for example, a non-magnetic material such as resin. Further, an insertion hole 53 for attaching the cord wheel 52 to the shaft 62 is provided at the center of the cord wheel 52. The shaft 62 is inserted into the insertion hole 53. Further, a plurality of reflective portions 54 and a plurality of non-reflective portions 55 are provided on the surface 52A of the chord wheel 52. The reflective portions 54 and the non-reflective portions 55 are arranged alternately so as to draw a circle centered on the center Q (rotation axis A) of the chord wheel 52.

光検出部56は発光素子57および受光素子58を備えたユニットである。発光素子57は例えば発光ダイオードである。受光素子58は例えばフォトトランジスタであり、光電変換を行う。 The light detection unit 56 is a unit including a light emitting element 57 and a light receiving element 58. The light emitting element 57 is, for example, a light emitting diode. The light receiving element 58 is, for example, a phototransistor, and performs photoelectric conversion.

図1に示すように、コードホイール52は、基板41とモータ61の筐体63との間に配置され、反射部54および非反射部55が設けられた表面52Aが基板41の裏面41Bと対向するようにシャフト62に取り付けられている。また、コードホイール52はシャフト62に固定されており、シャフト62と共に回転する。 As shown in FIG. 1, the code wheel 52 is arranged between the substrate 41 and the housing 63 of the motor 61, and the front surface 52A provided with the reflective portion 54 and the non-reflective portion 55 faces the back surface 41B of the substrate 41. It is attached to the shaft 62 so as to do so. Further, the chord wheel 52 is fixed to the shaft 62 and rotates together with the shaft 62.

また、コードホイール52は、図2に破線(隠れ線)で示したように、ヨーク対32およびヨーク対33との間に配置されている。また、コードホイール52の表面52Aは、図1に示すように、ヨーク対32およびヨーク対33のそれぞれのヨーク片35の先端面35A(図1における下端面)よりも上方に位置している。すなわち、コードホイール52は、ヨーク対32とヨーク対33とにより挟まれた空間内に入っている。この構成により、基板41とコードホイール52との間隔を小さくすることができ、シャフト62の周囲に設けられた回転検出装置1と光学式エンコーダ51とを組み合わせた構造物の回転軸A方向における寸法を小さくすることができる。 Further, as shown by a broken line (hidden line) in FIG. 2, the chord wheel 52 is arranged between the yoke pair 32 and the yoke pair 33. Further, as shown in FIG. 1, the surface 52A of the chord wheel 52 is located above the tip end surface 35A (lower end surface in FIG. 1) of each yoke piece 35 of the yoke pair 32 and the yoke pair 33. That is, the chord wheel 52 is in the space sandwiched between the yoke pair 32 and the yoke pair 33. With this configuration, the distance between the substrate 41 and the chord wheel 52 can be reduced, and the dimensions of the structure in which the rotation detection device 1 provided around the shaft 62 and the optical encoder 51 are combined in the rotation axis A direction. Can be made smaller.

また、光検出部56は基板41の裏面41Bに固定されている。それゆえ、光検出部56はシャフト62の回転に伴って移動しない。光検出部56は、コードホイール52における反射部54および非反射部55の配列と対向するように配置されている。 Further, the photodetector 56 is fixed to the back surface 41B of the substrate 41. Therefore, the photodetector 56 does not move with the rotation of the shaft 62. The light detection unit 56 is arranged so as to face the arrangement of the reflective unit 54 and the non-reflective unit 55 on the chord wheel 52.

図7において、シャフト62が回転している間に、発光素子57から発せられた照射光L1は、反射部54および非反射部55の配列上に照射される。これにより、パルス状の検出光L2が生成される。生成された検出光L2は受光素子58に入力される。受光素子58は検出光L2をパルス信号に変換して出力する。受光素子58から出力されたパルス信号は、例えば基板41に設けられた光検出用の検出回路(図示せず)に出力され、この検出回路によりシャフト62の回転数および回転角度等が算出される。 In FIG. 7, while the shaft 62 is rotating, the irradiation light L1 emitted from the light emitting element 57 is emitted onto the arrangement of the reflecting portion 54 and the non-reflecting portion 55. As a result, the pulsed detection light L2 is generated. The generated detection light L2 is input to the light receiving element 58. The light receiving element 58 converts the detection light L2 into a pulse signal and outputs it. The pulse signal output from the light receiving element 58 is output to, for example, a detection circuit for light detection (not shown) provided on the substrate 41, and the rotation speed and rotation angle of the shaft 62 are calculated by this detection circuit. ..

図8(A)は基板41の表面41Aの使用状態を示し、図8(B)は基板41の裏面41Bの使用状態を示している。図8(A)に示すように、基板41の表面41Aは2つの領域R1、R2に分けられている。基板41の表面41Aにおいて、細かいハッチングを付した領域R1は、回転検出装置1の使用領域であり、粗いハッチングを付した領域R2は、光学式エンコーダ51、およびモータ61に取り付けられた他の装置の使用領域である。領域R1内には、回転検出装置1の構成要素、具体的には磁気センサ21およびヨーク対31が配置されている。 FIG. 8A shows the usage state of the front surface 41A of the substrate 41, and FIG. 8B shows the usage state of the back surface 41B of the substrate 41. As shown in FIG. 8A, the surface 41A of the substrate 41 is divided into two regions R1 and R2. On the surface 41A of the substrate 41, the region R1 with fine hatching is the region used by the rotation detection device 1, and the region R2 with coarse hatching is the optical encoder 51 and other devices attached to the motor 61. Area of use. In the region R1, the components of the rotation detection device 1, specifically, the magnetic sensor 21 and the yoke pair 31 are arranged.

また、図8(B)に示すように、基板41の裏面41Bは2つの領域R3、R4に分けられている。基板41の裏面41Bにおいて、細かいハッチングを付した領域R3は、回転検出装置1の使用領域であり、粗いハッチングを付した領域R4は、光学式エンコーダ51、およびモータ61に取り付けられた他の装置の使用領域である。領域R3内には、回転検出装置1の構成要素、具体的には2つの磁気センサ22、23および2つのヨーク対32、33が配置されている。領域R4内には光学式エンコーダ51の構成要素、具体的には光検出部56が配置されている。 Further, as shown in FIG. 8B, the back surface 41B of the substrate 41 is divided into two regions R3 and R4. On the back surface 41B of the substrate 41, the region R3 with fine hatching is the region used by the rotation detection device 1, and the region R4 with coarse hatching is the optical encoder 51 and other devices attached to the motor 61. Area of use. Within the region R3, components of the rotation detection device 1, specifically, two magnetic sensors 22, 23 and two yoke pairs 32, 33 are arranged. A component of the optical encoder 51, specifically, a photodetector 56 is arranged in the region R4.

以上説明した通り、本実施形態の回転検出装置1において、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の伸長方向が回転軸Aと非平行となるように配置されている。具体的には、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の軸線を含む平面が回転軸Aと直交するように配置されている。この構成により、磁気センサ21〜23を、磁性線材25の伸長方向が回転軸Aと平行となるように配置した場合と比較して、回転検出装置1の回転軸Aの方向における寸法(図1における上下方向の寸法)を小さくすることができる。 As described above, in the rotation detection device 1 of the present embodiment, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the extension direction of the magnetic wire 25 is not parallel to the rotation axis A. Specifically, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the plane including the axis of the magnetic wire 25 is orthogonal to the rotation axis A. With this configuration, as compared with the case where the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the extension direction of the magnetic wire 25 is parallel to the rotation axis A, the dimensions of the rotation detection device 1 in the direction of the rotation axis A (FIG. 1). Dimension in the vertical direction) can be reduced.

さらに、磁気センサ21〜23は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる2以上の平面上に分かれて配置されている。具体的には、磁気センサ21〜23は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる第1の平面および第2の平面に分かれて配置されている。より具体的には、磁気センサ21〜23は、基板41の表面41Aおよび裏面41Bに分かれて配置されている。この構成により、磁気センサ21〜23のうち、シャフト62の回転方向において隣り合う2つの磁気センサを、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たときにそれらが互いに部分的に重なり合うように配置することができる。したがって、図8に示すように、磁気センサ21〜23を基板41の一部に集約して配置することができ、基板41の表面41Aおよび裏面41Bにおいて磁気センサ21〜23の配置に使用する領域R1、R3の面積を小さくすることができる。その結果、基板41の表面41Aおよび裏面41Bに、光学式エンコーダ51および他の装置の配置に使用可能な領域R2、R4を十分に確保しながら、基板41の表面41A(裏面41B)の面積を全体的に小さくすることができる。 Further, the magnetic sensors 21 to 23 are separately arranged on two or more planes intersecting the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. Specifically, the magnetic sensors 21 to 23 are separately arranged in a first plane and a second plane that intersect the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. More specifically, the magnetic sensors 21 to 23 are separately arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41. With this configuration, of the magnetic sensors 21 to 23, two magnetic sensors adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 are partially overlapped with each other when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A. Can be placed. Therefore, as shown in FIG. 8, the magnetic sensors 21 to 23 can be centrally arranged in a part of the substrate 41, and the area used for arranging the magnetic sensors 21 to 23 on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41. The areas of R1 and R3 can be reduced. As a result, the area of the front surface 41A (back surface 41B) of the substrate 41 is increased while sufficiently securing the areas R2 and R4 that can be used for arranging the optical encoder 51 and other devices on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41. It can be made smaller overall.

このように、本実施形態の回転検出装置1によれば、回転検出装置1の回転軸Aの方向における寸法を小さくすることができ、かつ、基板41上に光学式エンコーダ51および他の装置の配置に使用可能な領域を十分に確保しながら基板41の面積を小さくすることができるので、回転検出装置1、光学式エンコーダ51およびモータ61を含む複合装置71を全体的に小型化することができる。すなわち、回転検出装置1を光学式エンコーダ51等と組み合わせてモータ61に取り付けた場合に、回転検出装置1、光学式エンコーダ51およびモータ61を合わせた装置全体が大型化することを抑制することができる。 As described above, according to the rotation detection device 1 of the present embodiment, the size of the rotation detection device 1 in the direction of the rotation axis A can be reduced, and the optical encoder 51 and other devices can be mounted on the substrate 41. Since the area of the substrate 41 can be reduced while sufficiently securing the area that can be used for arrangement, the composite device 71 including the rotation detection device 1, the optical encoder 51, and the motor 61 can be miniaturized as a whole. can. That is, when the rotation detection device 1 is attached to the motor 61 in combination with the optical encoder 51 or the like, it is possible to prevent the entire device including the rotation detection device 1, the optical encoder 51 and the motor 61 from becoming large. can.

特に、本実施形態の回転検出装置1では、磁気センサ21〜23のうち、シャフト62の回転方向において隣り合う2つの磁気センサの磁性線材25が、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たときに、互いに部分的に重なり合っている。このように、隣り合う磁気センサ同士が重なり合う部分を大きくすることにより、磁気センサ21〜23の配置の集約度を高めることができ、基板41の表面41Aおよび裏面41Bにおいて磁気センサ21〜23の配置に使用する領域R1、R3の面積を一層小さくすることができる。 In particular, in the rotation detection device 1 of the present embodiment, of the magnetic sensors 21 to 23, the magnetic wire rods 25 of two magnetic sensors adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 see the rotation detection device 1 from the direction of the rotation axis A. When they do, they partially overlap each other. By enlarging the portion where the adjacent magnetic sensors overlap each other in this way, the degree of aggregation of the arrangement of the magnetic sensors 21 to 23 can be increased, and the arrangement of the magnetic sensors 21 to 23 on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 can be increased. The area of the regions R1 and R3 used for the above can be further reduced.

また、本実施形態の回転検出装置1において、磁気センサ21〜23は、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21の一方の隣側に磁気センサ22が位置し、磁気センサ21の他方の隣側に磁気センサ23が位置するように回転軸Aの周囲に並んで配置され、磁気センサ21の一端部と磁気センサ22の一端部とが互いに重なり合い、磁気センサ21の他端部と磁気センサ23の一端部とが互いに重なり合っている。磁気センサ21〜23をこのように配置することにより、シャフト62の回転の十分な検出精度を確保しつつ、磁気センサ21〜23の配置の集約度を高めることができる。すなわち、シャフト62の回転の十分な検出精度を確保するためには、磁気センサ21〜23をシャフト62の回転方向においてそれぞれ異なる位置に配置する必要がある。本実施形態の回転検出装置1では、磁気センサ21〜23がシャフト62の回転方向においてそれぞれ異なる位置に配置され、隣り合う磁気センサ21、22の端部同士が重なり合い、かつ隣り合う磁気センサ21、23の端部同士が重なり合っているので、シャフト62の回転の十分な検出精度を確保することができる範囲で、磁気センサ21と磁気センサ22とを接近させ、かつ磁気センサ21と磁気センサ23とを接近させることができ、磁気センサ21〜23の配置の集約度を高めることができる。 Further, in the rotation detection device 1 of the present embodiment, in the magnetic sensors 21 to 23, the magnetic sensor 22 is located on one side of the magnetic sensor 21 when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A. The magnetic sensor 23 is arranged side by side around the rotation axis A so that the magnetic sensor 23 is located on the other adjacent side of the magnetic sensor 21, and one end of the magnetic sensor 21 and one end of the magnetic sensor 22 overlap each other so that the magnetic sensor 21 The other end and one end of the magnetic sensor 23 overlap each other. By arranging the magnetic sensors 21 to 23 in this way, it is possible to increase the degree of aggregation of the arrangement of the magnetic sensors 21 to 23 while ensuring sufficient detection accuracy of the rotation of the shaft 62. That is, in order to ensure sufficient detection accuracy of the rotation of the shaft 62, it is necessary to arrange the magnetic sensors 21 to 23 at different positions in the rotation direction of the shaft 62. In the rotation detection device 1 of the present embodiment, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged at different positions in the rotation direction of the shaft 62, the ends of the adjacent magnetic sensors 21 and 22 overlap each other, and the adjacent magnetic sensors 21. Since the ends of the 23 are overlapped with each other, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 22 are brought close to each other and the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 23 are brought close to each other within a range in which sufficient detection accuracy of the rotation of the shaft 62 can be ensured. Can be brought close to each other, and the degree of aggregation of the arrangement of the magnetic sensors 21 to 23 can be increased.

また、本実施形態の回転検出装置1によれば、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、ヨーク対31〜33のうちシャフト62の回転方向において隣り合う2つのヨーク対が互いに部分的に重なり合っているので、ヨーク対31〜33を基板41の一部に集約して配置することができ、基板41の表面41Aおよび裏面41Bにおいてヨーク対31〜33を含む回転検出装置1の構成要素の配置に使用する領域R1、R3の面積を小さくすることができる。 Further, according to the rotation detection device 1 of the present embodiment, when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, two yoke pairs adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 62 among the yoke pairs 31 to 33 Since the yoke pairs 31 to 33 are partially overlapped with each other, the yoke pairs 31 to 33 can be centrally arranged in a part of the substrate 41, and the rotation detection device 1 including the yoke pairs 31 to 33 on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41. The areas of the regions R1 and R3 used for arranging the components can be reduced.

また、本実施形態の回転検出装置1によれば、磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33が1つの基板41の表面41Aおよび裏面41Bに分かれて配置されているので、磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33を複数の基板に分けて配置した場合と比較して、回転検出装置1の回転軸Aの方向における寸法を小さくすることができる。 Further, according to the rotation detection device 1 of the present embodiment, since the magnetic sensors 21 to 23 and the yoke pairs 31 to 33 are separately arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of one substrate 41, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged. The dimensions of the rotation detection device 1 in the direction of the rotation axis A can be reduced as compared with the case where the yoke pairs 31 to 33 are arranged separately on a plurality of substrates.

また、本実施形態の回転検出装置1によれば、各磁気センサ21〜23の磁性線材として、大バルクハウゼン素子を用いたことにより、シャフト62の回転の検出精度の高い無電源の回転検出装置を容易に実現することができる。 Further, according to the rotation detection device 1 of the present embodiment, a large bulk Hausen element is used as the magnetic wire of each of the magnetic sensors 21 to 23, so that the rotation detection device of the shaft 62 with high accuracy of detecting the rotation of the shaft 62 is a non-power supply rotation detection device. Can be easily realized.

なお、上記実施形態では、磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33を1つの基板41の表面41Aおよび裏面41Bに分けて配置したが、図9に示す本発明の他の実施形態の回転検出装置81のように、磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33を2つの基板91、92に分けて配置してもよい。この回転検出装置81においては、2つの基板91、92は、回転軸Aの方向において互いに異なる位置で回転軸Aと交わる2つの平面上にそれぞれ配置されている。また、これら基板91、92は、シャフト62の周囲にそれぞれ配置されており、基板91は基板92よりもモータ61の筐体63から離れている。また、基板91、92はそれぞれ、回転検出装置1の基板41と同様に、中央に貫通孔を有する円板状に形成され、例えば、支持用ブラケットを介してモータ61の筐体63に固定されている。また、磁気センサ21およびヨーク対31は基板91の裏面91Bに配置され、2つの磁気センサ22、23および2つのヨーク対32、33は基板92の表面92Aに配置されている。なお、回転検出装置81を回転軸Aの方向から見たときの磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33の位置関係、およびこれらの構成要素の重なり合いの態様は、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たときの磁気センサ21〜23およびヨーク対31〜33の位置関係、およびこれらの構成要素の重なり合いの態様と同じである。 In the above embodiment, the magnetic sensors 21 to 23 and the yoke pairs 31 to 33 are separately arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of one substrate 41, but the rotation detection of another embodiment of the present invention shown in FIG. Like the device 81, the magnetic sensors 21 to 23 and the yoke pairs 31 to 33 may be arranged separately on the two substrates 91 and 92. In the rotation detection device 81, the two substrates 91 and 92 are arranged on two planes intersecting the rotation axis A at different positions in the direction of the rotation axis A. Further, these substrates 91 and 92 are arranged around the shaft 62, respectively, and the substrate 91 is farther from the housing 63 of the motor 61 than the substrate 92. Further, the substrates 91 and 92 are formed in a disk shape having a through hole in the center, respectively, like the substrate 41 of the rotation detection device 1, and are fixed to the housing 63 of the motor 61 via a support bracket, for example. ing. Further, the magnetic sensor 21 and the yoke pair 31 are arranged on the back surface 91B of the substrate 91, and the two magnetic sensors 22, 23 and the two yoke pairs 32, 33 are arranged on the front surface 92A of the substrate 92. The positional relationship between the magnetic sensors 21 to 23 and the yoke pairs 31 to 33 when the rotation detection device 81 is viewed from the direction of the rotation axis A, and the overlapping mode of these components are such that the rotation detection device 1 is rotated. It is the same as the positional relationship between the magnetic sensors 21 to 23 and the yoke pairs 31 to 33 when viewed from the direction A, and the aspect of overlapping of these components.

また、上記実施形態において、磁気センサ21および磁気センサ22は、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、互いに部分的に重なり合うように基板41の表面41Aおよび裏面41Bにそれぞれ配置され、また、磁気センサ21および磁気センサ23は、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、互いに部分的に重なり合うように基板41の表面41Aおよび裏面41Bにそれぞれ配置されている。しかしながら、磁気センサ21と磁気センサ22とは互いに重なり合っていなくてもよく、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21および磁気センサ22を、基板41の同一面上に配置することが困難な程度に互いに接近するように、基板41の表面41Aおよび裏面41Bにそれぞれ配置してもよい。また、磁気センサ21と磁気センサ23とは互いに重なり合っていなくてもよく、回転検出装置1を回転軸Aの方向から見たとき、磁気センサ21および磁気センサ23を、基板41の同一面上に配置することが困難な程度に互いに接近するように、基板41の表面41Aおよび裏面41Bにそれぞれ配置してもよい。2つの磁気センサを、基板41の同一面上に配置することが困難な程度に互いに接近するように配置するとは、例えば、2つの磁気センサを、各磁気センサを基板に実装するのに要する部分や領域(各磁気センサを基板に半田付けするための領域等)が互いに干渉するほどに接近するように配置することや、2つの磁気センサを、各磁気センサへの配線に要する領域が互いに干渉するほどに接近するように配置すること等である。 Further, in the above embodiment, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 22 are arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 so as to partially overlap each other when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A. Further, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 23 are arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 so as to partially overlap each other when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A. However, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 22 do not have to overlap each other, and when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 22 are placed on the same surface of the substrate 41. They may be arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 so as to be close to each other to the extent that they are difficult to arrange. Further, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 23 do not have to overlap each other, and when the rotation detection device 1 is viewed from the direction of the rotation axis A, the magnetic sensor 21 and the magnetic sensor 23 are placed on the same surface of the substrate 41. They may be arranged on the front surface 41A and the back surface 41B of the substrate 41 so as to be close to each other to the extent that they are difficult to arrange. Placing the two magnetic sensors so close to each other that it is difficult to place them on the same surface of the substrate 41 means, for example, a portion required for mounting the two magnetic sensors on the substrate. And regions (areas for soldering each magnetic sensor to the board, etc.) are arranged so that they interfere with each other, and the regions required for wiring the two magnetic sensors to each magnetic sensor interfere with each other. Arrange them so that they are as close as possible.

また、上記実施形態では、二対の磁石11〜14、および3つの磁気センサ21〜23を有する回転検出装置1を例にあげたが、磁石の個数および磁気センサの個数はこれに限定されない。本発明の回転検出装置における磁石は一対でもよく、三対以上でもよい。また、磁気センサの個数は2つでもよいし、4つ以上でもよい。また、磁石11〜14の間隔は90度に限定されず、磁気センサ21〜23の間隔は60度に限定されない。 Further, in the above embodiment, the rotation detection device 1 having two pairs of magnets 11 to 14 and three magnetic sensors 21 to 23 is given as an example, but the number of magnets and the number of magnetic sensors are not limited to this. The number of magnets in the rotation detection device of the present invention may be one pair or three or more pairs. Further, the number of magnetic sensors may be two or four or more. Further, the distance between the magnets 11 to 14 is not limited to 90 degrees, and the distance between the magnetic sensors 21 to 23 is not limited to 60 degrees.

また、上記実施形態において、磁気センサ21〜23は、磁性線材25の軸線を含む平面が回転軸Aと直交するように配置され、基板41は回転軸Aと直交する平面上に配置されている。しかしながら、磁気センサ21〜23を、磁性線材25の軸線を含む平面が回転軸Aと約45度〜約135度の角度で交わるように配置し、基板41を回転軸Aと約45度〜約135度の角度で交わるように配置してもよい。 Further, in the above embodiment, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the plane including the axis of the magnetic wire 25 is orthogonal to the rotation axis A, and the substrate 41 is arranged on the plane orthogonal to the rotation axis A. .. However, the magnetic sensors 21 to 23 are arranged so that the plane including the axis of the magnetic wire 25 intersects the rotation axis A at an angle of about 45 degrees to about 135 degrees, and the substrate 41 is arranged with the rotation axis A from about 45 degrees to about. They may be arranged so as to intersect at an angle of 135 degrees.

また、上記実施形態では、磁気センサ21およびヨーク対31を基板41の表面41Aに配置し、磁気センサ22、23およびヨーク対32、33を基板41の裏面41Bに配置したが、磁気センサ21およびヨーク対31を基板41の裏面41Bに配置し、磁気センサ22、23およびヨーク対32、33を基板41の表面41Aに配置してもよい。 Further, in the above embodiment, the magnetic sensor 21 and the yoke pair 31 are arranged on the front surface 41A of the substrate 41, and the magnetic sensors 22, 23 and the yoke pairs 32, 33 are arranged on the back surface 41B of the substrate 41. The yoke pairs 31 may be arranged on the back surface 41B of the substrate 41, and the magnetic sensors 22 and 23 and the yoke pairs 32 and 33 may be arranged on the front surface 41A of the substrate 41.

また、上記実施形態では、反射部54および非反射部55を有する反射型のコードホイール52を備えた光学式エンコーダ51を例にあげたが、スリットを有する透過型のコードホイール52を備えた光学式エンコーダ51を用いてもよい。この場合には、発光素子57および受光素子58を、コードホイール52を挟んで対向するように配置する。 Further, in the above embodiment, the optical encoder 51 having a reflective chord wheel 52 having a reflective portion 54 and a non-reflective portion 55 has been given as an example, but the optical having a transmissive cord wheel 52 having a slit is provided as an example. The formula encoder 51 may be used. In this case, the light emitting element 57 and the light receiving element 58 are arranged so as to face each other with the chord wheel 52 interposed therebetween.

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う回転検出装置もまた本発明の技術思想に含まれる。 Further, the present invention can be appropriately modified within a range not contrary to the gist or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the rotation detection device accompanied by such a modification is also a technical idea of the present invention. include.

1、81 回転検出装置
11〜14 磁石(磁界形成部)
21〜23 磁気センサ(磁界検出部)
25 磁性線材
26 コイル
31〜33 ヨーク対(磁界制御部)
35 ヨーク片
41、91、92 基板
41A、92A 表面
41B、91B 裏面
61 モータ(被検出装置)
62 シャフト(回転体)
1,81 Rotation detector 11-14 Magnet (magnetic field forming part)
21-23 Magnetic sensor (magnetic field detector)
25 Magnetic wire 26 Coil 31-33 Yoke pair (magnetic field control unit)
35 York pieces 41, 91, 92 Substrate 41A, 92A Front surface 41B, 91B Back surface 61 Motor (detected device)
62 Shaft (rotating body)

Claims (8)

回転体の回転を検出する回転検出装置であって、
方向が互いに異なる磁界をそれぞれ形成し、前記回転体の回転に伴って前記回転体の回転軸の周囲の軌道上を移動する少なくとも一対の磁界形成部と、
前記回転軸の周囲に前記回転体の回転に伴って移動しないように配置され、磁性線材を有し、前記少なくとも一対の磁界形成部によりそれぞれ形成された磁界を検出する複数の磁界検出部とを備え、
前記複数の磁界検出部は、前記磁性線材の伸長方向が前記回転軸と非平行となるように前記回転体の回転方向においてそれぞれ異なる位置に配置され、かつ前記回転軸の方向において互いに異なる位置で前記回転軸と交わる2以上の平面上に分かれて配置されていることを特徴とする回転検出装置。
A rotation detection device that detects the rotation of a rotating body.
At least a pair of magnetic field forming portions that form magnetic fields having different directions and move on an orbit around the rotation axis of the rotating body as the rotating body rotates.
A plurality of magnetic field detection units that are arranged around the rotation axis so as not to move with the rotation of the rotating body, have a magnetic wire, and detect a magnetic field formed by at least one pair of magnetic field forming units. Prepare,
The plurality of magnetic field detection units are arranged at different positions in the rotation direction of the rotating body so that the extension direction of the magnetic wire is non-parallel to the rotation axis, and at positions different from each other in the direction of the rotation axis. A rotation detection device characterized in that it is divided and arranged on two or more planes intersecting with the rotation axis.
前記回転軸の方向から見たとき、前記複数の磁界検出部のうち前記回転体の回転方向において隣り合う2つの磁界検出部は互いに部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 The first aspect of the present invention, wherein when viewed from the direction of the rotation axis, two magnetic field detection units adjacent to each other in the rotation direction of the rotating body partially overlap each other among the plurality of magnetic field detection units. Rotation detector. 前記回転軸の方向から見たとき、前記複数の磁界検出部のうち前記回転体の回転方向において隣り合う2つの磁界検出部の前記磁性線材は互いに部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転検出装置。 When viewed from the direction of the rotation axis, the magnetic wire rods of two magnetic field detection units adjacent to each other in the rotation direction of the rotating body of the plurality of magnetic field detection units partially overlap each other. Item 2. The rotation detection device according to Item 1 or 2. 前記各磁界形成部により形成される磁界の方向を制御する複数の磁界制御部を備え、
前記複数の磁界制御部は、前記複数の磁界検出部と対応するように前記2以上の平面上に分かれて配置され、かつ前記複数の磁界検出部と前記軌道との間にそれぞれ配置され、
前記回転軸の方向から見たとき、前記複数の磁界制御部のうち前記回転体の回転方向において隣り合う2つの磁界制御部は互いに部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の回転検出装置。
A plurality of magnetic field control units for controlling the direction of the magnetic field formed by each magnetic field forming unit are provided.
The plurality of magnetic field control units are separately arranged on the two or more planes so as to correspond to the plurality of magnetic field detection units, and are respectively arranged between the plurality of magnetic field detection units and the orbits.
Claims 1 to 3 are characterized in that, when viewed from the direction of the rotation axis, two magnetic field control units adjacent to each other in the rotation direction of the rotating body of the plurality of magnetic field control units partially overlap each other. The rotation detection device according to any one of.
前記複数の磁界検出部は、第1の磁界検出部、第2の磁界検出部および第3の磁界検出部を含み、
前記第1の磁界検出部は、前記回転軸の方向において互いに異なる位置で前記回転軸と交わる第1の平面および第2の平面のうちの前記第1の平面上に配置され、
前記第2の磁界検出部および前記第3の磁界検出部は前記第2の平面上に配置され、
前記回転軸の方向から見たとき、前記第1の磁界検出部、前記第2の磁界検出部および前記第3の磁界検出部は、前記第1の磁界検出部の一方の隣側に前記第2の磁界検出部が位置し、前記第1の磁界検出部の他方の隣側に前記第3の磁界検出部が位置するように前記回転軸の周囲に並んで配置され、前記第1の磁界検出部の一端部と前記第2の磁界検出部の一端部とが互いに重なり合い、前記第1の磁界検出部の他端部と前記第3の磁界検出部の一端部とが互いに重なり合っていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の回転検出装置。
The plurality of magnetic field detection units include a first magnetic field detection unit, a second magnetic field detection unit, and a third magnetic field detection unit.
The first magnetic field detection unit is arranged on the first plane of the first plane and the second plane that intersect with the rotation axis at different positions in the direction of the rotation axis.
The second magnetic field detection unit and the third magnetic field detection unit are arranged on the second plane.
When viewed from the direction of the rotation axis, the first magnetic field detection unit, the second magnetic field detection unit, and the third magnetic field detection unit are located next to one of the first magnetic field detection units. The second magnetic field detection unit is located, and the third magnetic field detection unit is arranged side by side around the rotation axis so that the third magnetic field detection unit is located on the other side of the first magnetic field detection unit. One end of the detection unit and one end of the second magnetic field detection unit overlap each other, and the other end of the first magnetic field detection unit and one end of the third magnetic field detection unit overlap each other. The rotation detection device according to any one of claims 1 to 4.
前記複数の磁界検出部は、前記回転軸と交わる平面上に配置された基板の表面および裏面に分かれて配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の回転検出装置。 The rotation detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of magnetic field detection units are separately arranged on the front surface and the back surface of a substrate arranged on a plane intersecting the rotation axis. .. 前記回転体を備えた被検出装置には、前記回転体の回転を検出する光学式エンコーダが設けられ、
前記光学式エンコーダは、前記回転体の回転に伴って回転し、検出光を生成するエンコード板と、前記回転体の回転に伴って移動しないように配置され、前記検出光を検出する光検出部とを備え、
前記回転軸の方向から見たとき、前記基板は2つの領域に分けられ、前記複数の磁界検出部は前記基板の前記2つの領域のうちの一方の領域内に配置され、前記光検出部は前記基板の前記2つの領域のうちの他方の領域内に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の回転検出装置。
The device to be detected provided with the rotating body is provided with an optical encoder that detects the rotation of the rotating body.
The optical encoder is arranged with an encoding plate that rotates with the rotation of the rotating body to generate detection light and does not move with the rotation of the rotating body, and is an optical detection unit that detects the detection light. With and
When viewed from the direction of the rotation axis, the substrate is divided into two regions, the plurality of magnetic field detection units are arranged in one of the two regions of the substrate, and the light detection unit is arranged. The rotation detection device according to claim 6, wherein the rotation detection device is arranged in the other region of the two regions of the substrate.
前記磁性線材は大バルクハウゼン素子であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の回転検出装置。
The rotation detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic wire is a large bulk Hausen element.
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