JP2726425B2 - 回転角度検出装置及びその検出部の製造方法 - Google Patents

回転角度検出装置及びその検出部の製造方法

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JP2726425B2
JP2726425B2 JP63027134A JP2713488A JP2726425B2 JP 2726425 B2 JP2726425 B2 JP 2726425B2 JP 63027134 A JP63027134 A JP 63027134A JP 2713488 A JP2713488 A JP 2713488A JP 2726425 B2 JP2726425 B2 JP 2726425B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転角度検出装置及びその検出部の製造方法
に係わり、特に光ファイバを用い、内燃機関のクランク
軸等の回転角度を光電的に検出する回転角度検出装置及
びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の回転角度検出装置は、特開昭58-187810号に記
載のように、発光手段とその光を伝送する発光側光ファ
イバ、発光側光ファイバの出力端及びそれから投影され
た光を受光する受光側光ファイバの入力端を有する検出
部、発光側光ファイバの出力端より投影された光を断続
する光断続手段及び光断続手段を回転させるシャフト、
受光側光ファイバで伝送された断続光を電気信号へ変換
する受光手段からなっている。そしてその検出部は、1
本の光ファイバを直線状にモールド体内に固定し、固定
後にそのモールド体にコの字形の切り込み部を形成する
ことによって前記発光側光ファイバの出力端及び受光側
光ファイバの入力端の端面を画定し、かつそれら出力端
及び入力端の端面が同心に、即ち一直線上に位置するよ
うにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の回転角度検出装置の検出部は、光の損失低
減のために光ファイバの出力端と入力端の端面を同心
(一直線上)としている。しかしながらこのために、光
ファイバをモールド体内に固定する際、光ファイバの2
箇所でテンションをかけることによって光ファイバ直線
部を設け、そこをモールドすることにより、その検出部
を製造することが必要である。従ってこのような構成を
採用した場合、光ファイバのモールド体の外側に延出す
る部分は、モールド体の切込み部に対して垂直な反対方
向に引き出されることとなり、装着性が悪いという問題
点があった。
本発明の目的は、装着性に優れた構造の光ファイバを
使用した回転角度検出装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、検出部の発光側光ファイバ及び受光側光
ファイバをモールド体によりそれぞれ湾曲状に固定し、
発光側光ファイバ及び受光側光ファイバの湾曲形状が、
1本の光ファイバの中間部を曲げ、その曲げ部をモール
ド体に形成した切り込み部により2分割した形状とし、
切り込み部の形状は、光ファイバ曲げ部の同一曲率半径
部分の2箇所で曲率中心方向に切り込みを入れることに
より、発光側光ファイバの出力端及び受光側光ファイバ
の入力端の端面を光ファイバの軸線方向に対して垂直と
する形状である回転角度検出装置によって達成される。
上記検出部は、好ましくは、1本の光ファイバを熱硬
化性プラスチックファイバで構成し、その熱硬化性プラ
スチックファイバを予め中間部を曲げた形状に製造し、
その曲げた形状の中間部をモールドして固定し、光ファ
イバ保持体を形成し、その光ファイバ保持体に光ファイ
バ曲げ部の曲率半径の中心方向に向かって切り込みを入
れることによって光ファイバを2分割し、一方を発光側
光ファイバとし、もう一方を受光側光ファイバとするこ
とによって製造することができる。
〔作用〕
発光側光ファイバ及び受光側光ファイバはモールド体
内で曲げた形状であるため、モールド体から同方向又は
それに近い方向に引き出すことができ、装着の際の取扱
が容易となる。
この検出部の構成は、1本の光ファイバの中間部を曲
げ、その曲げ部をモールドして固定し、光ファイバ曲げ
部の曲率半径の中心方向に向かって切り込みを入れるこ
とによって容易に実現することができ、この場合、発光
側光ファイバ及び受光側光ファイバの湾曲形状は、その
1本の光ファイバの曲げ部を切り込み部により2分割し
た形状となる。
この構成の場合、発光側光ファイバの出力端と受光側
光ファイバの入力端は端面が完全に同心(一直線上)に
はならないが、発光側光ファイバの出力端より放出した
光は光ファイバの開口数によって広がり、受光側光ファ
イバの入力端へ投影される。このとき、発光側光ファイ
バの出力端より投影された光の円内に受光側光ファイバ
の入力端が入っていれば、両者の端面が完全に同心でな
くても、光の損失が大きく増大することなしに、光を受
けることができる。
なお上記検出部の製造に使用する光ファイバを熱硬化
性プラスチックファイバで構成し、その熱硬化性プラス
チックファイバを予め中間部を曲げた形状に製造した場
合には、モールド体で固定した状態においてその曲げ部
に内部応力が発生せず、光ファイバ内を光が透過すると
きの損失の発生が防止される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の回転角度検出装置の検出部を内燃機
関用配電器に内蔵させた実施例を示す。
第1図において、1は内燃機関用配電器の回転シャフ
トであり、シャフト1はシャフト1に取り付けられたギ
ア2にエンジンの回転が伝達されて回転する。シャフト
1の回転部にはオイルシール3が装着され、エンジンか
らのオイルの流入を防止する。シャフト1はベアリング
4によりハウジング5に回転自在に支持されている。
シャフト1の一端には、カラー6,7が装着され、その
間には、第2図に示すように所定数のスリット8を有し
た回転板9が設置され、ねじ10により固定される。回転
板9は本発明の回転角度検出装置の一部を構成する。カ
ラー7の上端にはカラー7と一体に回転して配電を行う
配電器のロータヘッド11が装着され、ハウジング5の上
端には、配電器の配電電極を持つカバー12がネジ13によ
り装着されている。ハウジング6とカバー12の間には、
回転板9や後述する検出部15に塵等が侵入し付着するの
を防止するためのカバー14が配置されている。
ハウジング5内には本発明の回転数検出装置の検出部
15が設置されており、検出部15は、発光側光ファイバ16
の出力端17及び受光側光ファイバ18の入力端19を有して
いる。発光側及び受光側光ファイバ16,18は検出部15の
外側に引き出され、それらの端部には光コネクタ22,23
が装着され、この光コネクタ20,21を介して光電変換装
置22に接続されている。光電変換装置22内にはLED等の
発光手段23及びフォトダイオード等の発光手段24が配置
されており、光コネクタ20に対して発光手段23が接続さ
れ、光コネクタ21に対して受光手段24が接続されてい
る。また受光手段24はその出力信号をデジタル信号に変
換する変換器25に接続されている。
検出部15においては、第2図に拡大して示すように、
発光側光ファイバ16及び受光側光ファイバ18はモールド
体26によりそれぞれ湾曲状に固定され、そのモールド体
26に切り込み部27が形成され、その切り込み部27により
光ファイバ16,18の出力端17及び入力端19の端面が画定
されている。また切り込み部27には、光ファイバ出力端
17及び入力端19の端面がスリット8を挾むように光断続
手段を構成する回転板9が挿入されている。モールド体
26は図示しないネジ又はボルト等によりハウジング5に
固定される。
発光側光ファイバ16及び受光側光ファイバ18の湾曲形
状は、後述する製造方法から分かるように、好ましく
は、1本の光ファイバの中間部を曲げ、その曲げ部を前
記切り込み部27により2分割した形状をしている。この
ように発光側光ファイバ16及び受光側光ファイバ18を湾
曲状に形成することにより、これら光ファイバ16,18の
検出部15から引き出された部分は、第1図に示すように
相互に同方向を向かせることができ、これによりこれら
光ファイバの装着性が著しく改善される。
この回転検出装置において、発光手段21より発せられ
た光は発光側光ファイバ16により検出部15へ伝送され、
光ファイバ16の出力端17の端面より光が投影される。そ
の光はシャフト1と一体に回転する回転板9のスリット
8によって断続され、その断続光が受光側光ファイバ18
の入力端19の端面で受光される。その受光された断続光
は受光側光ファイバ18により伝送され、受光手段24によ
り電気信号に変換される。
次に、このように構成された回転数検出装置の検出部
15の製造方法を説明する。
まず、第3図(A)に示すように、1本の光ファイバ
30の中間部31を半径rで曲げたものを準備する。次い
で、その光ファイバ30の曲げ部31を第3図(B)に示す
ように樹脂でモールドして固定し、光ファイバ保持体32
を作る。このときその樹脂は前述したモールド体26を構
成する。次いでその光ファイバ保持体32に、第3図
(C)に示すように光ファイバ曲げ部31の曲率半径の中
心方向に向かって切り込みを入れ、切り込み部27を形成
する。これにより光ファイバ30は2分割され、一方が発
光側光ファイバ16となり、もう一方を受光側光ファイバ
18となる。切り込みに27によって生じた空間には前述し
た通り、光断続手段となる回転板9が挿入される。
第3図(A)に示す1本の光ファイバ30の中間部31を
半径rで曲げたものを準備する工程においては、直線状
の光ファイバを曲率半径rで曲げて使用することもでき
るが、好ましくは、光ファイバ30を熱硬化性プラスチッ
クファイバとし、その熱硬化性プラスチックファイバを
予め中間部を曲げた形状に製造したものを使用する。こ
のようにすることにより、曲げ部31に内部応力が発生す
ることが回避され、光ファイバ内を光が透過するときの
損失の発生が防止できる。
また、第3(C)図に示す切り込み部27の形状は、第
4図(A)に示すように、光ファイバ30の曲率半径rの
1箇所を任意に設定し、それに対して一定の幅dで切り
込みを入れることにより形成している。このとき、切り
込み部27の幅dは、第4図(B)に示すように、発光側
光ファイバ16の端面より投影された光が光ファイバの開
口数NA(NA=sinθ)で広がり、拡大投影された光の円
内に受光側光ファイバの端面が入るように設定する。
第5図(A)及び(B)は、光ファイバ保持体の切り
込み形状の他の例を示すものである。この例では光ファ
イバ30の曲率半径rの2箇所を設定し、その2箇所で曲
率中心方向に切り込みを入れ、切り込み部27Aを形成し
たものである。このとき切り込み角度αは、前記切込幅
dと同様に、発光側光ファイバ16の端面より投影された
拡大光の円内に受光側光ファイバ18の端面が入るように
決定している。この例においては、発光側光ファイバ16
の出力端及び受光側光ファイバ18の入力端の端面は光フ
ァイバの軸線方向に対して垂直となる。
〔発明の効果〕
以上明らかなように、本発明によれば、発光側光ファ
イバ及び受光側光ファイバをモールド体によりそれぞれ
湾曲状に固定したので、検出部から発光側及び受光側光
ファイバを同方向又はそれに近い方向に引き出すことが
でき、光ファイバの取扱が容易となり、小型で装着性に
優れた回転角度検出装置の検出部の構造を提供すること
ができる。
またこの検出部の構成は、1本の光ファイバの中間部
を曲げ、その曲げ部をモールドして固定し、光ファイバ
曲げ部の曲率半径の中心方向に向かって切り込みを入れ
ることによって容易に実現することができ、この場合、
発光側光ファイバの出力端の端面より放出し、拡大した
光の円内に受光側光ファイバの入力端の端面を入れるよ
うにすることにより、両者の端面が完全に同心でなくて
も、光の損失が大きく増大することなしに、光を受ける
ことができる。
また検出部の製造の際に、光ファイバを熱硬化性プラ
スチックファイバで構成し、その熱硬化性プラスチック
ファイバを予め中間部を曲げた形状に製造したものを使
用することにより、モールド体で固定した状態において
その曲げ部に内部応力が発生せず、光ファイバ内を光が
透過するときの損失の発生を防止することができる。
〔発明の効果〕 【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による回転角度検出装置の全
体構成を示す図であり、第2図はその検出部の拡大斜視
図であり、第3図(A),(B)及び(C)はその検出
部の製造工程を示す図であり、第4図(A)及び(B)
は、その検出部の切り込み形状の入れ方を説明する検出
部の断面図及び切り込み部の拡大図であり、第5図
(A)及び(B)は、検出部の切り込み形状の入れ方の
他の例を説明する検出部の断面図及び切り込み部の拡大
図である。 符号の説明 9……回転板(光断続手段) 15……検出部 16……発光側光ファイバ 17……出力端 18……受光側光ファイバ 19……入力端 23……発光手段、24……受光手段 26……モールド体、27……切り込み部 30……光ファイバ、31……曲げ部 32……光ファイバ保持体
フロントページの続き (72)発明者 吉田 長生 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭60−259911(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光手段とその光を伝送する発光側光ファ
    イバ、発光側光ファイバの出力端及びそれから投影され
    た光を受光する受光側光ファイバの入力端を有する検出
    部、発光側光ファイバの出力端より投影された光を断続
    する光断続手段及び光断続手段を回転させるシャフト、
    受光側光ファイバで伝送された断続光を電気信号へ変換
    する受光手段からなる回転角度検出装置において、 前記検出部の発光側光ファイバ及び受光側光ファイバを
    モールド体によりそれぞれ湾曲状に固定し、前記発光側
    光ファイバ及び受光側光ファイバの湾曲形状が、1本の
    光ファイバの中間部を曲げ、その曲げ部を前記モールド
    体に形成した切り込み部により2分割した形状とし、前
    記切り込み部の形状は、前記光ファイバ曲げ部の同一曲
    率半径部分の2箇所で曲率中心方向に切り込みを入れる
    ことにより、発光側光ファイバの出力端及び受光側光フ
    ァイバの入力端の端面を光ファイバの軸線方向に対して
    垂直とする形状であることを特徴とする回転角度検出装
    置。
  2. 【請求項2】発光手段とその光を伝送する発光側光ファ
    イバ、発光側光ファイバの出力端及びそれから投影され
    た光を受光する受光側光ファイバの入力端を有する検出
    部、発光側光ファイバの出力端より投影された光を断続
    する光断続手段及び光断続手段を回転させるシャフト、
    受光側光ファイバで伝送された断続光を電気信号へ変換
    する受光手段からなる回転角度検出装置の検出部の製造
    方法において、 1本の光ファイバを熱硬化性プラスチックファイバで構
    成し、その熱硬化性プラスチックファイバを予め中間部
    を曲げた形状に製造し、その曲げた形状の中間部をモー
    ルドして固定し、光ファイバ保持体を形成し、その光フ
    ァイバ保持体に光ファイバ曲げ部の曲率半径の中心方向
    に向かって切り込みを入れることによって光ファイバを
    2分割し、一方を発光側光ファイバとし、もう一方を受
    光側光ファイバとしたことを特徴とする回転角度検出装
    置の検出部の製造方法。
JP63027134A 1988-02-08 1988-02-08 回転角度検出装置及びその検出部の製造方法 Expired - Lifetime JP2726425B2 (ja)

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