JP2565110Y2 - 回転位置検出器 - Google Patents

回転位置検出器

Info

Publication number
JP2565110Y2
JP2565110Y2 JP7397691U JP7397691U JP2565110Y2 JP 2565110 Y2 JP2565110 Y2 JP 2565110Y2 JP 7397691 U JP7397691 U JP 7397691U JP 7397691 U JP7397691 U JP 7397691U JP 2565110 Y2 JP2565110 Y2 JP 2565110Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
cylindrical portion
output
absolute
detecting means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7397691U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0525307U (ja
Inventor
泰作 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP7397691U priority Critical patent/JP2565110Y2/ja
Publication of JPH0525307U publication Critical patent/JPH0525307U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2565110Y2 publication Critical patent/JP2565110Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、回転位置検出器、さ
らに詳しくは回転体の絶対回転位置すなわち基準位置か
らの回転角度を絶対値で検出できる検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回転位置検出器として、ロータ
リエンコーダなどの光電式のものやレゾルバなどの電磁
式のものが知られている。
【0003】ところが、光電式の検出器は、回転体の周
囲に隔壁などの介在物が存在する場合には使用できない
という欠点がある。
【0004】また、レゾルバの場合は、固定子と回転子
の両方に巻線が必要であり、構造が複雑化して検出器自
体も大型化するという欠点がある。
【0005】そこで、回転体に偏心円板を取付け、偏心
円板の互いに直交する2つのラジアル方向の位置を検出
することによって回転位置を検出するものが提案されて
いる(特開平2−196922号公報参照)。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】このような回転位置検
出器では、回転体に外乱あるいはふれ回りが生じると、
絶対回転位置を正確に検出することができなくなる。
【0007】この考案の目的は、上記の問題を解決し、
構造が簡単で、しかも外乱あるいはふれ回りが生じても
絶対回転位置を正確に検出できる回転位置検出器を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この考案による回転位置
検出器は、第1円柱部、第1円柱部の軸線に対して偏心
しかつ平行な軸線を備え第1円柱部と互いに軸方向の一
端側で一体とされた第2円柱部、第1円柱部の他端側ま
たは第2円柱部の他端側と一体とされかつ第1円柱部の
軸線をほぼ中心に回転させられる回転軸、第1円柱部の
軸線の第1のラジアル方向の絶対位置を検出する第1位
置検出手段、第2円柱部の軸線の第1のラジアル方向の
絶対位置を検出する第2位置検出手段、第1円柱部の軸
線の第2のラジアル方向の絶対位置を検出する第3位置
検出手段、第2円柱部の軸線の第2のラジアル方向の絶
対位置を検出する第4位置検出手段、第2位置検出手段
の出力と第1位置検出手段の出力の差を求めることによ
り第1円柱部の軸線に対する第2円柱部の軸線の第1の
ラジアル方向の相対位置を求める第1演算手段、第4位
置検出手段の出力と第3位置検出手段の出力の差を求め
ることにより第1円柱部の軸線に対する第2円柱部の軸
線の第2のラジアル方向の相対位置を求める第2演算手
段、ならびに第1演算手段の出力と第2演算手段の出力
から第1円柱部の軸線に対する第2円柱部の軸線の相対
回転位置を求める第3演算手段を備えているものであ
る。
【0009】
【作用】回転軸の絶対回転位置は、回転軸に外乱あるい
はふれ回りが生じている場合でも、第1円柱部の軸線に
対する第2円柱部の軸線の相対回転位置によって正確に
表わされる。そして、第1演算手段において第2位置検
出手段の出力と第1位置検出手段の出力の差から第1円
柱部の軸線に対する第2円柱部の軸線の第1のラジアル
方向の相対位置を求め、第2演算手段において第4位置
検出手段の出力と第3位置検出手段の出力の差から第1
円柱部の軸線に対する第2円柱部の軸線の第2のラジア
ル方向の相対位置を求め、第3演算手段において第1演
算手段の出力と第2演算手段の出力から第1円柱部の軸
線に対する第2円柱部の軸線の相対回転位置を求めてい
るので、回転軸に外乱あるいはふれ回りが生じても回転
軸の絶対回転位置を正確に検出することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して、この考案の実施例に
ついて説明する。
【0011】図1〜図3は回転位置検出器の機械的構成
を示し、図4はその電気的構成を示している。
【0012】図1〜図3に示すように、回転位置検出器
は円柱状の回転軸(1) を備えている。回転軸(1) には、
第1円柱部(1a)とこれに対して偏心した第2円柱部(1b)
が一体状に設けられている。第1円柱部(1a)の軸線(第
1軸線)(C1)と第2円柱部(1b)の軸線(第2軸線)(C2)
は互いに平行であり、この例では、第2円柱部(1b)の外
径は第1円柱部(1a)のそれより小さくなっている。回転
軸(1) は回転位置検出の対象となる回転体(図示略)に
連結され、第1軸線(C1)をほぼ中心に回転させられる。
そして、後述するように第1軸線(C1)と第2軸線(C2)の
相対回転位置を検出することにより、回転体の絶対回転
位置が検出される。
【0013】以下の説明において、回転軸(1) の回転中
心軸をZ軸、これと直交するとともに互いに直交する2
つのラジアル方向の軸のうち、第1のラジアル方向の軸
をX軸、第2のラジアル方向の軸をY軸とする。なお、
図1〜図3には、第1軸線(C1)がZ軸と一致している状
態を示している。
【0014】第1円柱部(1a)の周囲に、第1円柱部(1a)
の外周面との間隔の大きさを検出する4つのインダクタ
ンス式変位センサ(A1)(A2)(B1)(B2)が設けられている。
X軸方向第1変位センサ(X軸第1センサ)(A1)とX軸
方向第2変位センサ(X軸第2センサ)(A2)は第1円柱
部(1a)をX軸方向の両側から挟むように配置され、Y軸
方向第1変位センサ(Y軸第1センサ)(B1)とY軸方向
第2変位センサ(Y軸第2センサ)(B2)は第1円柱部(1
a)をY軸方向の両側から挟むように配置されている。
【0015】第2円柱部(1b)の周囲に、上記同様の4つ
のインダクタンス式変位センサ(A3)(A4)(B3)(B4)が設け
られている。X軸方向第3変位センサ(X軸第3セン
サ)(A3)とX軸方向第4変位センサ(X軸第4センサ)
(A4)は第2円柱部(1b)をX軸方向の両側から挟むように
配置され、Y軸方向第3変位センサ(Y軸第3センサ)
(B3)とY軸方向第4変位センサ(Y軸第4センサ)(B4)
は第2円柱部(1b)をY軸方向の両側から挟むように配置
されている。
【0016】図4に示すように、X軸第1センサ(A1)の
出力X11とX軸第2センサ(A2)の出力X12が差動増幅器
(2) に入力し、差動増幅器(2) において、これらの差
(=X11−X12)を求めることにより、第1軸線(C1)の
X軸方向の絶対位置X1 が検出される。これらのセンサ
(A1)(A2)および差動増幅器(2) は、第1位置検出手段と
しての第1位置検出回路(3) を構成している。
【0017】同様に、X軸第3センサ(A3)、X軸第4セ
ンサ(A4)および差動増幅器(4) により、これらのセンサ
(A3)(A4)の出力X21、X22の差(=X21−X22)から第
2軸線(C2)のX軸方向の絶対位置X2 を求める第2位置
検出手段としての第2位置検出回路(5) が構成されてい
る。Y軸第1センサ(B1)、Y軸第2センサ(B2)および差
動増幅器(6) により、これらのセンサ(B1)(B2)の出力Y
11、Y12の差(=Y11−Y12)から第1軸線(C1)のY軸
方向の絶対位置Y1 を求める第3位置検出手段としての
第3位置検出回路(7) が構成されている。Y軸第3セン
サ(B3)、Y軸第4センサ(B4)および差動増幅器(8) によ
り、これらのセンサ(B3)(B4)の出力Y21、Y22の差(=
Y21−Y22)から第2軸線(C2)のY軸方向の絶対位置Y
2 を求める第4位置検出手段としての第4位置検出回路
(9) が構成されている。
【0018】第1位置検出回路(3) の出力X1 と第2位
置検出回路(5) の出力X2 が、第1演算手段を構成する
第1演算回路(10)に入力する。第1演算回路(10)は差動
増幅器(11)より構成されており、この差動増幅器(11)に
おいて、これらの出力X2 、X1 の差(=X2 −X1 )
を求めることにより、第1軸線(C1)に対する第2軸線(C
2)のX軸方向の相対位置Xが求められる。
【0019】同様に、第3位置検出回路(7) の出力Y1
と第4位置検出回路(9) の出力Y2が、第2演算手段と
しての第2演算回路(12)を構成する差動増幅器(13)に入
力し、この差動増幅器(13)において、これらの出力Y2
、Y1 の差(=Y2 −Y1 )を求めることにより、第
1軸線(C1)に対する第2軸線(C2)のY軸方向の相対位置
Yが求められる。
【0020】第1演算回路(10)の出力Xと第2演算回路
(12)の出力Yが第3演算手段を構成する第3演算回路(1
4)に入力し、第3演算回路(14)において、次のように、
これらの出力X、Yより第1軸線(C1)と第2軸線(C2)の
相対回転位置が求められる。
【0021】第1軸線(C1)に対する第2軸線(C2)の回転
角度を、図2および図3に示すように、第1軸線(C1)を
通るX軸と平行な直線に対して第1軸線(C1)と第2軸線
(C2)を通る直線のなす角度θによって表わし、X軸の正
方向を角度θ=0、上から見て反時計回りを角度θの正
方向とすると、出力XおよびYは図5のようになり、こ
れらを式で表わすと次のようになる。
【0022】 X=Vcos θ …… (1) Y=Vsin θ …… (2) これらの式(1) および(2) より、出力XおよびYと角度
θとの関係を求めると、次のようになる。
【0023】 Y/X=tan θ …… (3) さらに、この式(3) より、次のように、出力XおよびY
を用いて角度θを表わすことができる。
【0024】 θ=tan -1(Y/X) …… (4) 回転軸(1) の絶対回転位置は、回転軸(1) に外乱あるい
はふれ回りが生じている場合であっても、第1軸線(C1)
に対する第2軸線(C2)の相対回転位置(回転角度)によ
って正確に表わされる。そして、第3演算回路(14)は、
上記の式(4) を用いて、出力X、Yより第1軸線(C1)に
対する第2軸線(C2)の回転角度θを求め、これを回転軸
(1) の絶対回転位置としている。
【0025】上記の出力XおよびYは、2相出力式のレ
ゾルバの出力とまったく同じものであり、したがって、
第3演算回路(14)として汎用のR/D変換器をそのまま
使用することができる。
【0026】Z軸に対して偏心した第2円柱部(1b)の周
囲のX軸第3センサ(A3)、X軸第4センサ(A4)、Y軸第
3センサ(B3)およびY軸第4センサ(B4)だけを設けた場
合、上記と同様に、Z軸に対する第2軸線(C2)の絶対回
転位置を検出することができる。回転軸(1) に外乱ある
いはふれ回りが生じない場合すなわち第1軸線(C1)がZ
軸と常に一致している場合、第1軸線(C1)に対する第2
軸線(C2)の絶対回転位置とZ軸に対する第2軸線(C2)の
絶対回転位置は一致している。したがって、Z軸に対す
る第2軸線(C2)の絶対回転位置を検出するようにして
も、回転軸(1) の絶対回転位置を正確に検出できる。し
かし、回転軸(1) に外乱あるいはふれ回りが生じて第1
軸線(C1)がZ軸と一致しなくなると、第1軸線(C1)に対
する第2軸線(C2)の絶対回転位置とZ軸に対する第2軸
線(C2)の絶対回転位置との間に誤差が生じる。したがっ
て、Z軸に対する第2軸線(C2)の絶対回転位置を検出す
るようにしたのでは、回転軸(1) の絶対回転位置を正確
に検出できない。
【0027】これに対し、上記実施例では、第1軸線(C
1)に対する第2軸線(C2)の相対回転位置を検出している
ので、回転軸(1) に外乱あるいはふれ回りが生じて第1
軸線(C1)がZ軸と一致しなくなっても、回転軸(1) の絶
対回転位置を正確に検出できる。
【0028】上記の実施例において、位置検出回路(3)
(5)(7)(9)および演算回路(10)(12)の差動増幅器(2)(4)
(6)(8)(11)(13)ならびに第3演算回路(14)の機能をマイ
クロコンピュータなどによって果たすようにすることも
できる。
【0029】また、上記実施例において、センサの配置
を第1のラジアル方向と、これに直交する第2のラジア
ル方向に設定したが、第1、第2のラジアル方向を直交
させない場合も、同様に、絶対回転位置を正確に検出で
きる。
【0030】
【考案の効果】この考案の回転位置検出器によれば、上
述のように、回転軸に巻線を施す必要がなく、構造が簡
単で小型化が可能であり、しかも回転軸に外乱あるいは
ふれ回りが生じても絶対回転位置を正確に検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の実施例を示す回転位置検出器の機械
的構成部分の斜視図である。
【図2】図1の回転軸の第1円柱部の水平断面図であ
る。
【図3】図1の回転軸の第2円柱部の水平断面図であ
る。
【図4】回転位置検出器の電気的構成部分のブロック図
である。
【図5】第1演算回路および第2演算回路の出力を示す
グラフである。
【符号の説明】
(1) 回転軸 (1a) 第1円柱部 (1b) 第2円柱部 (3) 第1位置検出回路(第1位置検出手段) (5) 第2位置検出回路(第2位置検出手段) (7) 第3位置検出回路(第3位置検出手段) (9) 第4位置検出回路(第4位置検出手段) (10) 第1演算回路(第1演算手段) (12) 第2演算回路(第2演算手段) (14) 第3演算回路(第3演算手段)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1円柱部、 第1円柱部の軸線に対して偏心しかつ平行な軸線を備え
    第1円柱部と互いに軸方向の一端側で一体とされた第2
    円柱部、 第1円柱部の他端側または第2円柱部の他端側と一体と
    されかつ第1円柱部の軸線をほぼ中心に回転させられる
    回転軸、 第1円柱部の軸線の第1のラジアル方向の絶対位置を検
    出する第1位置検出手段、 第2円柱部の軸線の第1のラジアル方向の絶対位置を検
    出する第2位置検出手段、 第1円柱部の軸線の第2のラジアル方向の絶対位置を検
    出する第3位置検出手段、 第2円柱部の軸線の第2のラジアル方向の絶対位置を検
    出する第4位置検出手段、 第2位置検出手段の出力と第1位置検出手段の出力の差
    を求めることにより第1円柱部の軸線に対する第2円柱
    部の軸線の第1のラジアル方向の相対位置を求める第1
    演算手段、 第4位置検出手段の出力と第3位置検出手段の出力の差
    を求めることにより第1円柱部の軸線に対する第2円柱
    部の軸線の第2のラジアル方向の相対位置を求める第2
    演算手段、 ならびに第1演算手段の出力と第2演算手段の出力から
    第1円柱部の軸線に対する第2円柱部の軸線の相対回転
    位置を求める第3演算手段を備えている回転位置検出
    器。
JP7397691U 1991-09-13 1991-09-13 回転位置検出器 Expired - Lifetime JP2565110Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7397691U JP2565110Y2 (ja) 1991-09-13 1991-09-13 回転位置検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7397691U JP2565110Y2 (ja) 1991-09-13 1991-09-13 回転位置検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0525307U JPH0525307U (ja) 1993-04-02
JP2565110Y2 true JP2565110Y2 (ja) 1998-03-11

Family

ID=13533638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7397691U Expired - Lifetime JP2565110Y2 (ja) 1991-09-13 1991-09-13 回転位置検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2565110Y2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0525307U (ja) 1993-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101737765B1 (ko) 가동체의 이중적인 절대 위치 결정을 위한 장치 및 방법
US20020190709A1 (en) Methods and apparatus for sensing angular position and speed of a rotatable shaft utilizing linearized annular magnet and commutated ratiometric hall sensors
US20110087456A1 (en) Rotation angle detection device and electric power steering system
JPH0587512A (ja) 多変位検出装置
US20170241810A1 (en) Position sensor assembly
CN111464107B (zh) 电机、电机数据解析方法、装置及系统
JP2009216718A (ja) 回転型位置検出装置
JP5082482B2 (ja) 回転情報算出装置及びモータ
JP2565110Y2 (ja) 回転位置検出器
JP4148031B2 (ja) 回転角度検出装置
JPH0155803B2 (ja)
JP2000171239A (ja) 回転角検出装置
JP3351310B2 (ja) 回転軸の位置測定システム、それを備えた磁気軸受及び同期モータ
JP3411012B2 (ja) レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路
JP2007078552A (ja) 多回転角度検出装置および多回転角度検出装置付き軸受
WO2005022103A1 (ja) 相対回転位置検出装置
JP3097094B2 (ja) 非接触式変位検出装置
JPS62185120A (ja) レゾルバ
JP4217423B2 (ja) 軸受における回転位置検出装置
JPH0125289Y2 (ja)
JP4760611B2 (ja) 静電容量検出型回転センサ
JP2003004485A (ja) 回転角度検出装置
JP4218290B2 (ja) 回転角検出装置
JPH05187861A (ja) 変位および回転数検出装置
JP2652373B2 (ja) 回転体の位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19970930