JP3277828B2 - 回転方向検出装置 - Google Patents
回転方向検出装置Info
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- JP3277828B2 JP3277828B2 JP30955596A JP30955596A JP3277828B2 JP 3277828 B2 JP3277828 B2 JP 3277828B2 JP 30955596 A JP30955596 A JP 30955596A JP 30955596 A JP30955596 A JP 30955596A JP 3277828 B2 JP3277828 B2 JP 3277828B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転速度検出装置
および回転方向検出装置に係り、特に、回転体の回転に
伴う磁束密度の変化に基づいて、回転体の回転速度およ
び回転方向を検出する回転速度検出装置および回転方向
検出装置に関する。
および回転方向検出装置に係り、特に、回転体の回転に
伴う磁束密度の変化に基づいて、回転体の回転速度およ
び回転方向を検出する回転速度検出装置および回転方向
検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば発明協会公開技報94
−16051号に開示される如く、回転体の回転に伴う
磁束密度の変化に基づいて回転体の回転速度を検出する
装置が知られている。
−16051号に開示される如く、回転体の回転に伴う
磁束密度の変化に基づいて回転体の回転速度を検出する
装置が知られている。
【0003】上記従来の装置は、回転体と共に回転する
環状の回転子と、回転子の内周側に配設される固定子と
を備えている。回転子には、その周方向に、等間隔毎に
複数の歯が設けられている。また、固定子には、回転子
の歯に対応する複数の歯が設けられている。以下、これ
ら複数の歯をくし歯と称す。上記従来の装置は、電磁コ
イルおよび永久磁石を備えている。永久磁石は、回転子
のくし歯および固定子のくし歯と共に、その電磁コイル
の内外周を取り巻く磁気回路を構成する。
環状の回転子と、回転子の内周側に配設される固定子と
を備えている。回転子には、その周方向に、等間隔毎に
複数の歯が設けられている。また、固定子には、回転子
の歯に対応する複数の歯が設けられている。以下、これ
ら複数の歯をくし歯と称す。上記従来の装置は、電磁コ
イルおよび永久磁石を備えている。永久磁石は、回転子
のくし歯および固定子のくし歯と共に、その電磁コイル
の内外周を取り巻く磁気回路を構成する。
【0004】回転子のくし歯と、固定子のくし歯は、回
転子が回転することにより近接・離間を繰り返す。電磁
コイルを取り巻く磁気回路の磁気抵抗は、双方のくし歯
が近接するに連れて小さくなり、また、両者が離間する
に連れて大きくなる。磁気回路の磁気抵抗が変化する
と、電磁コイルを貫く磁束の密度が変化する。この際、
電磁コイルには、磁束密度の変化率に応じた誘導起電力
が誘起される。このため、上記従来の装置において、回
転子が回転すると、電磁コイルから、回転子の回転速度
に応じた周期でパルス信号が発せられる。従って、回転
体の回転速度は、そのパルス信号の周期に基づいて検出
することができる。
転子が回転することにより近接・離間を繰り返す。電磁
コイルを取り巻く磁気回路の磁気抵抗は、双方のくし歯
が近接するに連れて小さくなり、また、両者が離間する
に連れて大きくなる。磁気回路の磁気抵抗が変化する
と、電磁コイルを貫く磁束の密度が変化する。この際、
電磁コイルには、磁束密度の変化率に応じた誘導起電力
が誘起される。このため、上記従来の装置において、回
転子が回転すると、電磁コイルから、回転子の回転速度
に応じた周期でパルス信号が発せられる。従って、回転
体の回転速度は、そのパルス信号の周期に基づいて検出
することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
て、電磁コイルは、回転子のくし歯と固定子のくし歯と
が近接・離間を繰り返す毎に1つのパルス信号を発す
る。従って、上述した構造において、回転体の回転角お
よび回転速度に関して高い分解能を得るためには、回転
体が1回転する間にくし歯が近接・離間を繰り返す回数
を増加させることが必要である。
て、電磁コイルは、回転子のくし歯と固定子のくし歯と
が近接・離間を繰り返す毎に1つのパルス信号を発す
る。従って、上述した構造において、回転体の回転角お
よび回転速度に関して高い分解能を得るためには、回転
体が1回転する間にくし歯が近接・離間を繰り返す回数
を増加させることが必要である。
【0006】回転体が1回転する間にくし歯が近接・離
間を繰り返す回数は、固定子のくし歯のピッチ、およ
び、回転子のくし歯のピッチが小さいほど多数となる。
このため、上記従来の装置によれば、くし歯のピッチを
小さくすることで、回転角および回転速度に関して高い
分解能を得ることができる。しかし、固定子および回転
子の加工は、くし歯のピッチが小さくなるほど困難とな
る。従って、上記従来の装置において、回転角および回
転速度に関して高い分解能を得るためには、高精度な加
工技術が必要とされていた。
間を繰り返す回数は、固定子のくし歯のピッチ、およ
び、回転子のくし歯のピッチが小さいほど多数となる。
このため、上記従来の装置によれば、くし歯のピッチを
小さくすることで、回転角および回転速度に関して高い
分解能を得ることができる。しかし、固定子および回転
子の加工は、くし歯のピッチが小さくなるほど困難とな
る。従って、上記従来の装置において、回転角および回
転速度に関して高い分解能を得るためには、高精度な加
工技術が必要とされていた。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、高度な加工技術を必要とせず、簡便に回転角お
よび回転速度に関して高い分解能を確保し得る回転速度
検出装置を提供することを第1の目的とする。また、本
発明は、回転体の回転角に関する高分解能データに基づ
いて、回転体の回転方向を検出する回転方向検出装置を
提供することを第2の目的とする。
であり、高度な加工技術を必要とせず、簡便に回転角お
よび回転速度に関して高い分解能を確保し得る回転速度
検出装置を提供することを第1の目的とする。また、本
発明は、回転体の回転角に関する高分解能データに基づ
いて、回転体の回転方向を検出する回転方向検出装置を
提供することを第2の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本願請求項
に記載する如く、周方向に所定ピッチ角毎に複数の歯を
備える第1くし歯部材と、前記第1くし歯部材に対して
回動不能、かつ、離間した位置に固定され、かつ、前記
第1くし歯部材の歯およびそのピッチの中心と位相の異
なる位置に、周方向に前記所定ピッチ角毎に複数の歯を
備える第2くし歯部材と、前記第1くし歯部材の歯およ
び前記第2くし歯部材の歯と対向する複数の歯を、周方
向に前記所定ピッチ角毎に備えると共に、前記第1くし
歯部材および前記第2くし歯部材に対して回動可能に配
設される第3くし歯部材と、巻線部分が前記第1くし歯
部材と前記第2くし歯部材との間に位置するように配設
される電磁コイルと、前記第1くし歯部材、前記第2く
し歯部材および前記第3くし歯部材と共に前記電磁コイ
ルと錯交する磁気回路を形成する磁石と、前記第1くし
歯部材の歯に現れる磁界の強度と、前記第2くし歯部材
の歯に現れる磁界の強度とを異ならせる非対象磁界強度
生成機構と、 前記電磁コイルから出力されるパルス信号
のピーク間隔およびパルスの大きさに基づいて前記第1
および第2くし歯部材と、前記第3くし歯部材との相対
回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備える回転
方向検出装置により達成される。
に記載する如く、周方向に所定ピッチ角毎に複数の歯を
備える第1くし歯部材と、前記第1くし歯部材に対して
回動不能、かつ、離間した位置に固定され、かつ、前記
第1くし歯部材の歯およびそのピッチの中心と位相の異
なる位置に、周方向に前記所定ピッチ角毎に複数の歯を
備える第2くし歯部材と、前記第1くし歯部材の歯およ
び前記第2くし歯部材の歯と対向する複数の歯を、周方
向に前記所定ピッチ角毎に備えると共に、前記第1くし
歯部材および前記第2くし歯部材に対して回動可能に配
設される第3くし歯部材と、巻線部分が前記第1くし歯
部材と前記第2くし歯部材との間に位置するように配設
される電磁コイルと、前記第1くし歯部材、前記第2く
し歯部材および前記第3くし歯部材と共に前記電磁コイ
ルと錯交する磁気回路を形成する磁石と、前記第1くし
歯部材の歯に現れる磁界の強度と、前記第2くし歯部材
の歯に現れる磁界の強度とを異ならせる非対象磁界強度
生成機構と、 前記電磁コイルから出力されるパルス信号
のピーク間隔およびパルスの大きさに基づいて前記第1
および第2くし歯部材と、前記第3くし歯部材との相対
回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備える回転
方向検出装置により達成される。
【0009】本発明において、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材とが相対的に回動すると、第3く
し歯部材の歯(以下、第3くし歯と称す)が第1くし歯
部材の歯(以下、第1くし歯と称す)のみに対向する状
態(以下、状態と称す)、第3くし歯が、第1くし
歯および第2くし歯部材の歯(以下、第2くし歯と称
す)に対して等しく接近する状態(以下、状態と称
す)、および、第3くし歯が第2くし歯のみに対向す
る状態(以下、状態と称す)が、状態→状態→状
態→状態→状態の順で繰り返される。
よび第2くし歯部材とが相対的に回動すると、第3く
し歯部材の歯(以下、第3くし歯と称す)が第1くし歯
部材の歯(以下、第1くし歯と称す)のみに対向する状
態(以下、状態と称す)、第3くし歯が、第1くし
歯および第2くし歯部材の歯(以下、第2くし歯と称
す)に対して等しく接近する状態(以下、状態と称
す)、および、第3くし歯が第2くし歯のみに対向す
る状態(以下、状態と称す)が、状態→状態→状
態→状態→状態の順で繰り返される。
【0010】永久磁石を含む磁気回路は永久磁石→第1
くし歯→第3くし歯→第2くし歯→永久磁石よりなる経
路を流通するため、この磁気回路の磁束密度は、第3く
し歯と第1くし歯との間のギャップの大きさと、第3く
し歯と第2くし歯との間のギャップの大きさとによって
決定される。
くし歯→第3くし歯→第2くし歯→永久磁石よりなる経
路を流通するため、この磁気回路の磁束密度は、第3く
し歯と第1くし歯との間のギャップの大きさと、第3く
し歯と第2くし歯との間のギャップの大きさとによって
決定される。
【0011】上述した1サイクルの状態変化(状態か
ら状態までの変化)は、第3くし歯部材と第1および
第2くし歯部材との相対回転角が、所定ピッチ角(以
下、この角度をα°とする)だけ変化する間に生ずる。
このため、例えば、状態、の磁束密度を小、状態
の磁束密度を大とすることで、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材との相対回転によって、両者の回転
角が所定ピッチ角α°だけ変化する毎に、磁気回路を流
通する磁束の密度を大きく2回増減させるようにするこ
とができる。
ら状態までの変化)は、第3くし歯部材と第1および
第2くし歯部材との相対回転角が、所定ピッチ角(以
下、この角度をα°とする)だけ変化する間に生ずる。
このため、例えば、状態、の磁束密度を小、状態
の磁束密度を大とすることで、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材との相対回転によって、両者の回転
角が所定ピッチ角α°だけ変化する毎に、磁気回路を流
通する磁束の密度を大きく2回増減させるようにするこ
とができる。
【0012】磁気回路を流通する磁束は、第1くし歯部
材と第2くし歯部材との間に巻線部を備える電磁コイル
を貫いて流れる。電磁コイルを貫いて流れる磁束の密度
が変化すると、電磁コイルには、磁束密度の変化率に応
じた誘導起電力が誘起される。このため、本発明におい
ては、第3くし歯部材と第1および第2くし歯部材とが
所定ピッチ角α°だけ回転する間に電磁コイルからパル
ス信号が2回出力されるようにすることができる。
材と第2くし歯部材との間に巻線部を備える電磁コイル
を貫いて流れる。電磁コイルを貫いて流れる磁束の密度
が変化すると、電磁コイルには、磁束密度の変化率に応
じた誘導起電力が誘起される。このため、本発明におい
ては、第3くし歯部材と第1および第2くし歯部材とが
所定ピッチ角α°だけ回転する間に電磁コイルからパル
ス信号が2回出力されるようにすることができる。
【0013】尚、第3くし歯部材に対して相対回転する
くし歯部材の数は、2つに限定されるものではなく、よ
り多数であってもよい。
くし歯部材の数は、2つに限定されるものではなく、よ
り多数であってもよい。
【0014】本発明において、第2くし歯は、第1くし
歯と位相の異なり、かつ、第1くし歯のピッチの中心と
位相の異なる位置に形成されている。すなわち、第2く
し歯と、その両側に位置する第1くし歯との位相角は、
一方において所定ピッチ角の半分に比して小さな値とな
り、他方において所定ピッチ角の半分に比して大きな値
となる。
歯と位相の異なり、かつ、第1くし歯のピッチの中心と
位相の異なる位置に形成されている。すなわち、第2く
し歯と、その両側に位置する第1くし歯との位相角は、
一方において所定ピッチ角の半分に比して小さな値とな
り、他方において所定ピッチ角の半分に比して大きな値
となる。
【0015】第3くし歯部材と第1および第2くし歯部
材とが相対的に回転すると、上述した状態が、すなわ
ち、第3くし歯が第1および第2くし歯に対して等しく
接近する状態が周期的に実現される。本発明において、
状態は、更に(i) 第3くし歯が、互いに近接している
第1および第2くし歯に対して等しく接近する状態(以
下、状態(i) と称す)、および、(ii)第3くし歯が、
互いに離間している第1および第2くし歯に対して等し
く接近する状態(以下、状態(ii)と称す)に分類され
る。従って、本発明において、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材とが相対的に回転すると、第3くし
歯と第1および第2くし歯との対向状態は、状態→状
態(i) →状態→状態(ii)→状態の順、若しく
は、状態→状態(ii)→状態→状態(i) →状態
の順で変化する。
材とが相対的に回転すると、上述した状態が、すなわ
ち、第3くし歯が第1および第2くし歯に対して等しく
接近する状態が周期的に実現される。本発明において、
状態は、更に(i) 第3くし歯が、互いに近接している
第1および第2くし歯に対して等しく接近する状態(以
下、状態(i) と称す)、および、(ii)第3くし歯が、
互いに離間している第1および第2くし歯に対して等し
く接近する状態(以下、状態(ii)と称す)に分類され
る。従って、本発明において、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材とが相対的に回転すると、第3くし
歯と第1および第2くし歯との対向状態は、状態→状
態(i) →状態→状態(ii)→状態の順、若しく
は、状態→状態(ii)→状態→状態(i) →状態
の順で変化する。
【0016】状態および状態では、磁気回路の磁気
抵抗を大きな値とし、一方、状態(i) および状態(i
i)では、磁気回路の磁気抵抗を小さな値とすることがで
きる。更に、状態(i) では、磁気回路の磁気抵抗が、
状態(ii)で実現される値に比して更に小さな値とな
る。このため、磁気回路を流通する磁束の密度は、状態
(i) が実現される前後で比較的急激な変化を示し、ま
た、状態(ii)が実現される前後で比較的緩やかな変化
を示す。
抵抗を大きな値とし、一方、状態(i) および状態(i
i)では、磁気回路の磁気抵抗を小さな値とすることがで
きる。更に、状態(i) では、磁気回路の磁気抵抗が、
状態(ii)で実現される値に比して更に小さな値とな
る。このため、磁気回路を流通する磁束の密度は、状態
(i) が実現される前後で比較的急激な変化を示し、ま
た、状態(ii)が実現される前後で比較的緩やかな変化
を示す。
【0017】電磁コイルには、電磁誘導により、磁気回
路を流通する磁束の密度変化に応じた誘導起電力が誘起
される。このため、第3くし歯部材が第1および第2く
し歯部材に対して回転すると、電磁コイルから、状態
(i) が実現される前後で比較的大きなパルス信号が、ま
た、状態(ii)が実現される前後で比較的小さなパルス
信号が発生される。
路を流通する磁束の密度変化に応じた誘導起電力が誘起
される。このため、第3くし歯部材が第1および第2く
し歯部材に対して回転すると、電磁コイルから、状態
(i) が実現される前後で比較的大きなパルス信号が、ま
た、状態(ii)が実現される前後で比較的小さなパルス
信号が発生される。
【0018】本発明において、第1くし歯と第2くし歯
には、強度の異なる磁界が導かれる。第1くし歯に現れ
る磁界の強度と、第2くし歯に現れる磁界の強度とが異
なる場合、電磁コイルを貫く磁束の大きさは、弱い磁界
が導かれているくし歯と第3くし歯との有効対向面積に
比して、強い磁界が導かれているくし歯と第3くし歯と
の有効対向面積に、大きな影響を受ける。
には、強度の異なる磁界が導かれる。第1くし歯に現れ
る磁界の強度と、第2くし歯に現れる磁界の強度とが異
なる場合、電磁コイルを貫く磁束の大きさは、弱い磁界
が導かれているくし歯と第3くし歯との有効対向面積に
比して、強い磁界が導かれているくし歯と第3くし歯と
の有効対向面積に、大きな影響を受ける。
【0019】このため、磁気回路の磁気抵抗は、第3く
し歯が、第1くし歯および第2くし歯に等しく接近する
位置(状態(i) および状態(ii)で実現される位置)
から、第1くし歯および第2くし歯のうち強い磁界が導
かれている何れか一方のくし歯に偏った位置を通過する
際に下限側の極値を示す。このような状況下では、電磁
コイルから発せられるパルス信号のピーク値が検出され
る位置は、第1くし歯と第2くし歯との中間点から、第
1くし歯および第2くし歯の何れか一方の側に偏った位
置となる。
し歯が、第1くし歯および第2くし歯に等しく接近する
位置(状態(i) および状態(ii)で実現される位置)
から、第1くし歯および第2くし歯のうち強い磁界が導
かれている何れか一方のくし歯に偏った位置を通過する
際に下限側の極値を示す。このような状況下では、電磁
コイルから発せられるパルス信号のピーク値が検出され
る位置は、第1くし歯と第2くし歯との中間点から、第
1くし歯および第2くし歯の何れか一方の側に偏った位
置となる。
【0020】以下、説明の便宜上、パルス信号のピーク
位置が第1くし歯側に偏っていると仮定する。この場
合、第3くし歯が第1くし歯に対向する位置から第2く
し歯に対向する位置に向けて移動する過程で発せられる
パルス信号のピーク位置(以下、 (1-2)ピーク位置と称
す)と、次いで、第3くし歯が第2くし歯に対向する位
置から第1くし歯に対向する位置に向けて移動する過程
で発せられるパルス信号のピーク位置(以下、 (2-1)ピ
ーク位置と称す)との間には、比較的大きな間隔が形成
される。一方、上記の如く検出された (2-1)ピーク位置
と、その後、第3くし歯が第2くし歯に対向する位置に
向けて移動する過程で検出される (1-2)ピーク位置との
間には、比較的小さな間隔が形成される。このように、
第1くし歯に導かれる磁界の強度と、第2くし歯に導か
れる磁界の強度とが均等でない場合は、第1および第2
くし歯部材と第3くし歯部材との相対的な回転に伴っ
て、大きなピーク間隔と小さなピーク間隔とが繰り返し
形成される。
位置が第1くし歯側に偏っていると仮定する。この場
合、第3くし歯が第1くし歯に対向する位置から第2く
し歯に対向する位置に向けて移動する過程で発せられる
パルス信号のピーク位置(以下、 (1-2)ピーク位置と称
す)と、次いで、第3くし歯が第2くし歯に対向する位
置から第1くし歯に対向する位置に向けて移動する過程
で発せられるパルス信号のピーク位置(以下、 (2-1)ピ
ーク位置と称す)との間には、比較的大きな間隔が形成
される。一方、上記の如く検出された (2-1)ピーク位置
と、その後、第3くし歯が第2くし歯に対向する位置に
向けて移動する過程で検出される (1-2)ピーク位置との
間には、比較的小さな間隔が形成される。このように、
第1くし歯に導かれる磁界の強度と、第2くし歯に導か
れる磁界の強度とが均等でない場合は、第1および第2
くし歯部材と第3くし歯部材との相対的な回転に伴っ
て、大きなピーク間隔と小さなピーク間隔とが繰り返し
形成される。
【0021】本発明において、電磁コイルから発せられ
るパルス信号の大きさは、そのパルス信号の出力が終了
した時点で検出することができる。一方、ピーク間隔
は、あるパルス信号のピーク位置が検出された時点で検
出することができる。従って、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材とが相対回転する際には、経時的
に、パルスの大きさとピーク間隔とを交互に検出するこ
とができる。
るパルス信号の大きさは、そのパルス信号の出力が終了
した時点で検出することができる。一方、ピーク間隔
は、あるパルス信号のピーク位置が検出された時点で検
出することができる。従って、第3くし歯部材と第1お
よび第2くし歯部材とが相対回転する際には、経時的
に、パルスの大きさとピーク間隔とを交互に検出するこ
とができる。
【0022】本発明において、第1および第2くし歯部
材と第3くし歯部材とが、一の方向に相対回転している
場合は、パルスの大きさとピーク間隔とが、大パルス→
大間隔→小パルス→小間隔→大パルスの順で繰り返し検
出される。一方、第3くし歯部材と第1および第2くし
歯部材とが、他の方向に相対回転している場合は、パル
スの大きさとピーク間隔とが、大パルス→小間隔→小パ
ルス→大間隔→大パルスの順で繰り返し検出される。回
転方向検出手段は、パルスの大きさと、ピーク間隔と
が、上述した2種類のサイクルのうち、何れのサイクル
で変化しているか否かに基づいて回転方向を検出する。
材と第3くし歯部材とが、一の方向に相対回転している
場合は、パルスの大きさとピーク間隔とが、大パルス→
大間隔→小パルス→小間隔→大パルスの順で繰り返し検
出される。一方、第3くし歯部材と第1および第2くし
歯部材とが、他の方向に相対回転している場合は、パル
スの大きさとピーク間隔とが、大パルス→小間隔→小パ
ルス→大間隔→大パルスの順で繰り返し検出される。回
転方向検出手段は、パルスの大きさと、ピーク間隔と
が、上述した2種類のサイクルのうち、何れのサイクル
で変化しているか否かに基づいて回転方向を検出する。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
回転速度検出装置10を内蔵するユニットベアリング1
2の断面図を示す。ユニットベアリング12は、第1回
転体14を備えている。第1回転体14は、ディスク部
16を備えている。ディスク部16には、その周方向に
等間隔毎に複数のハブボルト18が嵌挿されている。第
1回転体14には、ハブボルト18を介して図示しない
車輪が固定される。
回転速度検出装置10を内蔵するユニットベアリング1
2の断面図を示す。ユニットベアリング12は、第1回
転体14を備えている。第1回転体14は、ディスク部
16を備えている。ディスク部16には、その周方向に
等間隔毎に複数のハブボルト18が嵌挿されている。第
1回転体14には、ハブボルト18を介して図示しない
車輪が固定される。
【0024】第1回転体14は、図1に於ける左側端部
近傍に、ネジ溝を備えている。また、第1回転体14
は、ネジ溝と隣接する部位に細径部20を備えている。
細径部20には、環状の第2回転体22が嵌挿されてい
る。第2回転体22は、ネジ溝に螺着されたボルト24
によって第1回転体14に固定されて、第1回転体14
と一体に回転する。
近傍に、ネジ溝を備えている。また、第1回転体14
は、ネジ溝と隣接する部位に細径部20を備えている。
細径部20には、環状の第2回転体22が嵌挿されてい
る。第2回転体22は、ネジ溝に螺着されたボルト24
によって第1回転体14に固定されて、第1回転体14
と一体に回転する。
【0025】第1回転体14および第2回転体22の外
周には、固定体26が配設されている。固定体26は、
図示しないサスペンションアームを介して車体側に固定
される部材である。第1回転体14と固定体26との
間、および、第2回転体22と固定体26との間には、
複数の鋼球28が配設されている。第1回転体14およ
び第2回転体22は、固定体26の内周において、これ
らの鋼球28によって回動可能に把持されている。
周には、固定体26が配設されている。固定体26は、
図示しないサスペンションアームを介して車体側に固定
される部材である。第1回転体14と固定体26との
間、および、第2回転体22と固定体26との間には、
複数の鋼球28が配設されている。第1回転体14およ
び第2回転体22は、固定体26の内周において、これ
らの鋼球28によって回動可能に把持されている。
【0026】固定体26には、図1に於ける左側からカ
バー30が装着されている。カバー30の内部には、回
転速度検出装置10が配設されている。回転速度検出装
置10は、第2回転体22に固定される回転子32を備
えている。回転子32は、軟磁性体で形成された環状の
部材である。また、回転速度検出装置10は、回転子3
2の内周側に、ヨーク33、磁石34,36および電磁
コイル38を備えている。ヨーク33は軟磁性体で形成
された環状の部材である。また、磁石34,36は、そ
れぞれ内周側と外周側とに分極面を有する環状の永久磁
石である。カバー30には、電磁コイル38を外部機器
に接続するためのコネクタ40が形成されている。
バー30が装着されている。カバー30の内部には、回
転速度検出装置10が配設されている。回転速度検出装
置10は、第2回転体22に固定される回転子32を備
えている。回転子32は、軟磁性体で形成された環状の
部材である。また、回転速度検出装置10は、回転子3
2の内周側に、ヨーク33、磁石34,36および電磁
コイル38を備えている。ヨーク33は軟磁性体で形成
された環状の部材である。また、磁石34,36は、そ
れぞれ内周側と外周側とに分極面を有する環状の永久磁
石である。カバー30には、電磁コイル38を外部機器
に接続するためのコネクタ40が形成されている。
【0027】図2は、図1に示すII領域の拡大図、すな
わち、回転速度検出装置10の拡大図を示す。以下、図
2を参照して、回転速度検出装置10の構成について説
明する。磁石34および磁石36は、その外周側に、す
なわち、固定子32の内周面に対向する側に、それぞれ
第1くし歯42または第2くし歯44を備えている。第
1くし歯42および第2くし歯44は、それぞれ磁石3
4,36の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けら
れている。磁石34と磁石36の相対位置関係は、第1
くし歯42の位相と第2くし歯44の位相が、互いに
(α/2)°だけずれるように調整されている。
わち、回転速度検出装置10の拡大図を示す。以下、図
2を参照して、回転速度検出装置10の構成について説
明する。磁石34および磁石36は、その外周側に、す
なわち、固定子32の内周面に対向する側に、それぞれ
第1くし歯42または第2くし歯44を備えている。第
1くし歯42および第2くし歯44は、それぞれ磁石3
4,36の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けら
れている。磁石34と磁石36の相対位置関係は、第1
くし歯42の位相と第2くし歯44の位相が、互いに
(α/2)°だけずれるように調整されている。
【0028】磁石34は、第1くし歯42側がS極と、
また、その内周側がN極となるように着磁されている。
一方、磁石36は、第2くし歯44側がN極と、また、
その内周側がS極となるように着磁されている。磁石3
4のN極面および磁石36のS極面は、それぞれヨーク
33に接触している。磁石34、磁石36、および、ヨ
ーク33で囲まれる空間には、電磁コイル38の巻線部
が収納されている。
また、その内周側がN極となるように着磁されている。
一方、磁石36は、第2くし歯44側がN極と、また、
その内周側がS極となるように着磁されている。磁石3
4のN極面および磁石36のS極面は、それぞれヨーク
33に接触している。磁石34、磁石36、および、ヨ
ーク33で囲まれる空間には、電磁コイル38の巻線部
が収納されている。
【0029】回転子32は、磁石34および磁石36の
双方に対向する第3くし歯46を備えている。第3くし
歯46は、回転子32の周方向に、所定ピッチ角α°毎
に複数設けられている。上記の構成において、ヨーク3
3、2つの磁石34,36、および、第3くし歯46
は、電磁コイル38と錯交する磁気回路を形成してい
る。
双方に対向する第3くし歯46を備えている。第3くし
歯46は、回転子32の周方向に、所定ピッチ角α°毎
に複数設けられている。上記の構成において、ヨーク3
3、2つの磁石34,36、および、第3くし歯46
は、電磁コイル38と錯交する磁気回路を形成してい
る。
【0030】本実施例のシステムにおいて、ユニットベ
アリング12の第1および第2回転部材14,22と共
に回転子32が回転すると、第3くし歯46が第1く
し歯42のみに対向する状態(以下、状態と称す)、
第3くし歯46が、第1くし歯42および第2くし歯
44の双方に対して等しく接近する状態(以下、状態
と称す)、および、第3くし歯46が第2くし歯44
のみに対向する状態(以下、状態と称す)が、状態
→状態→状態→状態→状態の順で繰り返され
る。
アリング12の第1および第2回転部材14,22と共
に回転子32が回転すると、第3くし歯46が第1く
し歯42のみに対向する状態(以下、状態と称す)、
第3くし歯46が、第1くし歯42および第2くし歯
44の双方に対して等しく接近する状態(以下、状態
と称す)、および、第3くし歯46が第2くし歯44
のみに対向する状態(以下、状態と称す)が、状態
→状態→状態→状態→状態の順で繰り返され
る。
【0031】図3は、状態が実現されている場合に、
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図4は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図4は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
【0032】図3および図4に示す如く、状態では、
第3くし歯46と第1くし歯42との間に小さなギャッ
プが形成される。一方、第3くし歯46と第2くし歯4
4との間に大きなギャップが形成される。この場合、電
磁コイル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗が大きな値
となる。このため、状態が実現されている場合は、第
3くし歯46を流通する磁束の密度、すなわち、電磁コ
イル38を貫いて流れる磁束の密度が小さな値となる。
第3くし歯46と第1くし歯42との間に小さなギャッ
プが形成される。一方、第3くし歯46と第2くし歯4
4との間に大きなギャップが形成される。この場合、電
磁コイル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗が大きな値
となる。このため、状態が実現されている場合は、第
3くし歯46を流通する磁束の密度、すなわち、電磁コ
イル38を貫いて流れる磁束の密度が小さな値となる。
【0033】図5は、状態が実現されている場合に、
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図6は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図6は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
【0034】図5および図6に示す如く、状態では、
第3くし歯46と第1くし歯42との間、および、第3
くし歯46と第2くし歯44との間に、共に小さなギャ
ップが形成される。この場合、第3くし歯46と第1く
し歯42との間の磁気抵抗、および、第3くし歯46と
第2くし歯44との間の磁気抵抗が共に小さな値とな
る。このような状況が形成されると、磁石36のN極面
から発せられる磁力線は、第3くし歯46を通って磁石
34のS極面に到達し易くなる。このため、状態が実
現されている場合は、第3くし歯46を流通する磁束の
密度、すなわち、電磁コイル38を貫いて流れる磁束の
密度が大きな値となる。
第3くし歯46と第1くし歯42との間、および、第3
くし歯46と第2くし歯44との間に、共に小さなギャ
ップが形成される。この場合、第3くし歯46と第1く
し歯42との間の磁気抵抗、および、第3くし歯46と
第2くし歯44との間の磁気抵抗が共に小さな値とな
る。このような状況が形成されると、磁石36のN極面
から発せられる磁力線は、第3くし歯46を通って磁石
34のS極面に到達し易くなる。このため、状態が実
現されている場合は、第3くし歯46を流通する磁束の
密度、すなわち、電磁コイル38を貫いて流れる磁束の
密度が大きな値となる。
【0035】図7は、状態が実現されている場合に、
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図8は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
回転検出装置10を図2に示すIII-III 直線に沿って切
断した際に得られる断面図を示す。また、図8は、状態
が実現されている場合に、回転速度検出装置10を図
2に示すIV矢視で表した図を示す。
【0036】図7および図8に示す如く、状態では、
第3くし歯46と第2くし歯44との間に小さなギャッ
プが形成される。一方、第3くし歯46と第1くし歯4
2との間に大きなギャップが形成される。この場合、電
磁コイル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗が大きな値
となる。このため、状態が実現されている場合は、第
3くし歯46を流通する磁束の密度、すなわち、電磁コ
イル38を貫いて流れる磁束の密度が小さな値となる。
第3くし歯46と第2くし歯44との間に小さなギャッ
プが形成される。一方、第3くし歯46と第1くし歯4
2との間に大きなギャップが形成される。この場合、電
磁コイル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗が大きな値
となる。このため、状態が実現されている場合は、第
3くし歯46を流通する磁束の密度、すなわち、電磁コ
イル38を貫いて流れる磁束の密度が小さな値となる。
【0037】回転速度検出装置10において、上述した
1サイクルの状態変化(状態から状態までの変化)
は、回転子32が、第1乃至第3くし歯42,44,4
6のピッチ角であるα°だけ回転する毎に生ずる。この
ため、回転速度検出装置10においては、回転子32が
α°回転する間に、電磁コイル38を貫く磁束の密度が
大きく2回増減される。
1サイクルの状態変化(状態から状態までの変化)
は、回転子32が、第1乃至第3くし歯42,44,4
6のピッチ角であるα°だけ回転する毎に生ずる。この
ため、回転速度検出装置10においては、回転子32が
α°回転する間に、電磁コイル38を貫く磁束の密度が
大きく2回増減される。
【0038】図9は、回転子32の回転に伴って電磁コ
イル38から出力されるパルス信号の波形を示す。電気
コイル38の内部を貫いて流れる磁束の密度が変化する
と、電磁コイル38には、磁束密度の変化率に応じた誘
導起電力が誘起される。このため、本実施例において、
電磁コイル38は、回転子32がα°回転する間に、2
つのパルス信号を発生する。
イル38から出力されるパルス信号の波形を示す。電気
コイル38の内部を貫いて流れる磁束の密度が変化する
と、電磁コイル38には、磁束密度の変化率に応じた誘
導起電力が誘起される。このため、本実施例において、
電磁コイル38は、回転子32がα°回転する間に、2
つのパルス信号を発生する。
【0039】電磁コイル38からパルス信号が出力され
る周期は、回転子32の回転速度に対応している。従っ
て、パルス信号が発せられる周期を検出すれば、回転子
32の回転速度を求めることができる。回転子32の回
転速度を精度良く求めるためには、回転子32が一回転
する間に発せられるパルス信号の数は多数であるほど好
ましい。この点、本実施例の回転速度検出装置によれ
ば、回転子32が一回転する間に、磁石34,36や回
転子32が備える第1乃至第3くし歯42,44,46
の2倍のパルス信号を発生させることができる。
る周期は、回転子32の回転速度に対応している。従っ
て、パルス信号が発せられる周期を検出すれば、回転子
32の回転速度を求めることができる。回転子32の回
転速度を精度良く求めるためには、回転子32が一回転
する間に発せられるパルス信号の数は多数であるほど好
ましい。この点、本実施例の回転速度検出装置によれ
ば、回転子32が一回転する間に、磁石34,36や回
転子32が備える第1乃至第3くし歯42,44,46
の2倍のパルス信号を発生させることができる。
【0040】従って、本実施例の回転速度検出装置によ
れば、第1乃至第3くし歯に対して高い加工精度を要求
することなく、高い分解能の下に回転角に対応したパル
ス信号を発生させ、かつ、その信号に基づいて、正確に
回転速度を検出することができる。
れば、第1乃至第3くし歯に対して高い加工精度を要求
することなく、高い分解能の下に回転角に対応したパル
ス信号を発生させ、かつ、その信号に基づいて、正確に
回転速度を検出することができる。
【0041】尚、上記の実施例においては、磁石34が
前記請求項1記載の「第1くし歯部材」に、磁石36が
前記請求項1記載の「第2くし歯部材」に、また、磁石
34および36が前記請求項1記載の「磁石」に、それ
ぞれ相当している。次に、図10を参照して、本発明の
第2実施例について説明する。尚、図10に示す構成部
分のうち、上記図2に示す構成部分と同一の部分につい
ては、同一を符合を付してその説明を省略する。
前記請求項1記載の「第1くし歯部材」に、磁石36が
前記請求項1記載の「第2くし歯部材」に、また、磁石
34および36が前記請求項1記載の「磁石」に、それ
ぞれ相当している。次に、図10を参照して、本発明の
第2実施例について説明する。尚、図10に示す構成部
分のうち、上記図2に示す構成部分と同一の部分につい
ては、同一を符合を付してその説明を省略する。
【0042】本実施例の回転速度検出装置50は、回転
子32の内周側に、第1くし歯部材52、第2くし歯部
材54、磁石56および電磁コイル38を備えている。
第1くし歯部材52および第2くし歯部材54は、軟磁
性体で形成された環状の部材であり、それぞれその外周
側に第1くし歯58または第2くし歯59を備えてい
る。
子32の内周側に、第1くし歯部材52、第2くし歯部
材54、磁石56および電磁コイル38を備えている。
第1くし歯部材52および第2くし歯部材54は、軟磁
性体で形成された環状の部材であり、それぞれその外周
側に第1くし歯58または第2くし歯59を備えてい
る。
【0043】第1くし歯58および第2くし歯部材59
は、それぞれ第1または第2くし歯部材52,54の周
方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられている。第
1くし歯部材52と第2くし歯部材54との相対位置関
係は、第1くし歯58の位相と第2くし歯59の位相
が、互いに(α/2)°だけずれるように調整されてい
る。
は、それぞれ第1または第2くし歯部材52,54の周
方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられている。第
1くし歯部材52と第2くし歯部材54との相対位置関
係は、第1くし歯58の位相と第2くし歯59の位相
が、互いに(α/2)°だけずれるように調整されてい
る。
【0044】第1くし歯部材52は、その内周側におい
て、磁石56のS極面と接するように配設されている。
一方、第2くし歯部材54は、その内周側において、磁
石56のN極面と接するように配設されている。上記の
構成において、第1くし歯部材52、第2くし歯部材5
4、および、磁石56は、回転子32が備える第3くし
歯46と共に、電磁コイル38と錯交する磁気回路を形
成している。
て、磁石56のS極面と接するように配設されている。
一方、第2くし歯部材54は、その内周側において、磁
石56のN極面と接するように配設されている。上記の
構成において、第1くし歯部材52、第2くし歯部材5
4、および、磁石56は、回転子32が備える第3くし
歯46と共に、電磁コイル38と錯交する磁気回路を形
成している。
【0045】本実施例の回転速度検出装置50は、上記
第1実施例の場合と同様に、回転子32がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル38より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子32が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯58,60,46の数の2倍の
パルス信号を発生する。このため、回転速度検出装置5
0によっても、高い加工精度を必要とすることなく、優
れた分解能を実現することができる。
第1実施例の場合と同様に、回転子32がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル38より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子32が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯58,60,46の数の2倍の
パルス信号を発生する。このため、回転速度検出装置5
0によっても、高い加工精度を必要とすることなく、優
れた分解能を実現することができる。
【0046】次に、図11を参照して、本発明の第3実
施例について説明する。尚、図11に示す構成部分のう
ち、上記図2および図10に示す構成部分と同一の部分
については、同一を符合を付してその説明を省略する。
本実施例の回転速度検出装置60は、回転子32の内周
側に、磁石56および電磁コイル38と共に、第1くし
歯部材62および第2くし歯部材64を備えている。第
1くし歯部材62および第2くし歯部材64は、軟磁性
体で形成された環状の部材であり、それぞれその外周側
に第1くし歯66または第2くし歯68を備えている。
施例について説明する。尚、図11に示す構成部分のう
ち、上記図2および図10に示す構成部分と同一の部分
については、同一を符合を付してその説明を省略する。
本実施例の回転速度検出装置60は、回転子32の内周
側に、磁石56および電磁コイル38と共に、第1くし
歯部材62および第2くし歯部材64を備えている。第
1くし歯部材62および第2くし歯部材64は、軟磁性
体で形成された環状の部材であり、それぞれその外周側
に第1くし歯66または第2くし歯68を備えている。
【0047】第1くし歯66および第2くし歯部材68
は、それぞれ第1または第2くし歯部材62,64の周
方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられている。ま
た、第1くし歯66および第2くし歯68は、共に、第
3くし歯46の長手方向に延在する爪部70,72を備
えている。
は、それぞれ第1または第2くし歯部材62,64の周
方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられている。ま
た、第1くし歯66および第2くし歯68は、共に、第
3くし歯46の長手方向に延在する爪部70,72を備
えている。
【0048】第1くし歯部材62と第2くし歯部材64
との相対位置関係は、第1くし歯66の位相と第2くし
歯68の位相が、互いに(α/2)°だけずれるように
調整されている。第1くし歯部材62は、その内周側に
おいて、磁石56のS極面と接するように配設されてい
る。一方、第2くし歯部材64は、その内周側におい
て、磁石56のN極面と接するように配設されている。
上記の構成において、第1くし歯部材62、第2くし歯
部材64は、磁石56および回転子32と共に、電磁コ
イル38と錯交する磁気回路を形成している。
との相対位置関係は、第1くし歯66の位相と第2くし
歯68の位相が、互いに(α/2)°だけずれるように
調整されている。第1くし歯部材62は、その内周側に
おいて、磁石56のS極面と接するように配設されてい
る。一方、第2くし歯部材64は、その内周側におい
て、磁石56のN極面と接するように配設されている。
上記の構成において、第1くし歯部材62、第2くし歯
部材64は、磁石56および回転子32と共に、電磁コ
イル38と錯交する磁気回路を形成している。
【0049】本実施例の回転速度検出装置60は、上記
第1実施例の場合と同様に、回転子32がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル38より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子32が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯66,68,46の数の2倍の
パルス信号を発生する。
第1実施例の場合と同様に、回転子32がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル38より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子32が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯66,68,46の数の2倍の
パルス信号を発生する。
【0050】ところで、電磁コイル38は、回転子32
の回転に伴って、その内部を貫く磁束の密度が大きく変
化するほど、すなわち、磁石56を取り巻く磁気回路の
磁気抵抗が大きく変化するほど波高値の大きなパルス信
号を発生する。本実施例においては、爪部70および7
2を設けることにより、第1くし歯66と第3くし歯4
6とが対向する面積、および、第2くし歯68と第3く
し歯46とが対向する面積を拡大している。
の回転に伴って、その内部を貫く磁束の密度が大きく変
化するほど、すなわち、磁石56を取り巻く磁気回路の
磁気抵抗が大きく変化するほど波高値の大きなパルス信
号を発生する。本実施例においては、爪部70および7
2を設けることにより、第1くし歯66と第3くし歯4
6とが対向する面積、および、第2くし歯68と第3く
し歯46とが対向する面積を拡大している。
【0051】これらの対向部位の間の磁気抵抗は、回転
子32が回転することにより、その値を大きく変化させ
る。従って、磁石60を取り巻く磁気回路の磁気抵抗
は、上記の対向部位の面積が大きいほど、回転子32の
回転に伴って大きく変化する。このため、本実施例の回
転速度検出装置60によれば、上記第1および第2実施
例の場合と同様に高い分解能を実現することができると
共に、上記第1および第2実施例の場合に比して、更に
優れた感度を実現することができる。このように、本実
施例の回転速度検出装置60によれば、高い加工精度を
必要とすることなく、優れた分解能を実現できると共
に、優れた検出感度を得ることができる。
子32が回転することにより、その値を大きく変化させ
る。従って、磁石60を取り巻く磁気回路の磁気抵抗
は、上記の対向部位の面積が大きいほど、回転子32の
回転に伴って大きく変化する。このため、本実施例の回
転速度検出装置60によれば、上記第1および第2実施
例の場合と同様に高い分解能を実現することができると
共に、上記第1および第2実施例の場合に比して、更に
優れた感度を実現することができる。このように、本実
施例の回転速度検出装置60によれば、高い加工精度を
必要とすることなく、優れた分解能を実現できると共
に、優れた検出感度を得ることができる。
【0052】次に、図12を参照して、本発明の第4実
施例について説明する。尚、図12に示す構成部分のう
ち、上記図2、図10または図11に示す構成部分と同
一の部分については、同一の符合を付してその説明を省
略する。本実施例の回転速度検出装置80は、回転子8
2を備えている。回転子82は、軟磁性体で構成された
環状の部材である。回転子82は、その径方向に延在す
る第3くし歯84を備えている。第3くし歯84は、回
転子82の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けら
れている。
施例について説明する。尚、図12に示す構成部分のう
ち、上記図2、図10または図11に示す構成部分と同
一の部分については、同一の符合を付してその説明を省
略する。本実施例の回転速度検出装置80は、回転子8
2を備えている。回転子82は、軟磁性体で構成された
環状の部材である。回転子82は、その径方向に延在す
る第3くし歯84を備えている。第3くし歯84は、回
転子82の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けら
れている。
【0053】回転速度検出装置80は、回転子82に対
して、軸方向に離間した位置に、第1くし歯部材86、
第2くし歯部材88、磁石90および電磁コイル92を
備えている。第1くし歯部材86および第2くし歯部材
88は、軟磁性体で形成された環状の部材である。第1
くし歯部材86は、第2くし歯部材88の内周側に配設
されている。
して、軸方向に離間した位置に、第1くし歯部材86、
第2くし歯部材88、磁石90および電磁コイル92を
備えている。第1くし歯部材86および第2くし歯部材
88は、軟磁性体で形成された環状の部材である。第1
くし歯部材86は、第2くし歯部材88の内周側に配設
されている。
【0054】第1くし歯部材86は、第3くし歯84と
対向する側に第1くし歯94を備えている。第1くし歯
94は、第1くし歯部材86の周方向に、所定ピッチ角
α°毎に複数設けられている。同様に、第2くし歯部材
88は、第3くし歯84と対向する側に第2くし歯96
を備えている。第2くし歯96は、第2くし歯部材88
の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられてい
る。第1くし歯部材86と第2くし歯部材88との相対
位置関係は、第1くし歯94の位相と第2くし歯96の
位相が、互いに(α/2)°だけずれるように調整され
ている。
対向する側に第1くし歯94を備えている。第1くし歯
94は、第1くし歯部材86の周方向に、所定ピッチ角
α°毎に複数設けられている。同様に、第2くし歯部材
88は、第3くし歯84と対向する側に第2くし歯96
を備えている。第2くし歯96は、第2くし歯部材88
の周方向に、所定ピッチ角α°毎に複数設けられてい
る。第1くし歯部材86と第2くし歯部材88との相対
位置関係は、第1くし歯94の位相と第2くし歯96の
位相が、互いに(α/2)°だけずれるように調整され
ている。
【0055】第1くし歯部材86の一端は、磁石90の
S極面に接触している。一方、第2くし歯部材88の一
端は、磁石90のN極面に接触している。電磁コイル9
2は、第1くし歯部材86、第2くし歯部材88および
磁石90で囲まれる空間内に、その巻線部が収納される
ように配設されている。上記の構成において、第1くし
歯部材86、第2くし歯部材88、磁石90および回転
子82は、電磁コイル92と錯交する磁気回路を形成し
ている。
S極面に接触している。一方、第2くし歯部材88の一
端は、磁石90のN極面に接触している。電磁コイル9
2は、第1くし歯部材86、第2くし歯部材88および
磁石90で囲まれる空間内に、その巻線部が収納される
ように配設されている。上記の構成において、第1くし
歯部材86、第2くし歯部材88、磁石90および回転
子82は、電磁コイル92と錯交する磁気回路を形成し
ている。
【0056】本実施例の回転速度検出装置80は、上記
第1実施例の場合と同様に、回転子82がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル98より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子82が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯94,96,84の数の2倍の
パルス信号を発生する。このため、本実施例の回転速度
検出装置80によっても、高い加工精度を必要とするこ
となく、優れた分解能を実現することができる。
第1実施例の場合と同様に、回転子82がピッチ角α°
だけ回転する間に、電磁コイル98より2つのパルス信
号を発生する。すなわち、回転子82が一回転する間
に、第1乃至第3くし歯94,96,84の数の2倍の
パルス信号を発生する。このため、本実施例の回転速度
検出装置80によっても、高い加工精度を必要とするこ
となく、優れた分解能を実現することができる。
【0057】次に、図13乃至図21を参照して、本発
明の第5実施例について説明する。図13は、回転子3
2の回転速度と共に、回転方向を検出する回転方向検出
装置100の拡大図を示す。尚、図13に示す構成部分
のうち、上記図2または図10乃至図12に示す構成部
分と同一の部分については、同一の符合を付してその説
明を省略する。
明の第5実施例について説明する。図13は、回転子3
2の回転速度と共に、回転方向を検出する回転方向検出
装置100の拡大図を示す。尚、図13に示す構成部分
のうち、上記図2または図10乃至図12に示す構成部
分と同一の部分については、同一の符合を付してその説
明を省略する。
【0058】回転方向検出装置100の構成部品は、上
述した第1実施例の回転速度検出装置10の場合と同様
に、ユニットベアリング12の内部に収納される。回転
方向検出装置100は、回転子32の内周側に、電磁コ
イル38、第2くし歯部材54と共に、第1くし歯部材
102および磁石104を備えている。
述した第1実施例の回転速度検出装置10の場合と同様
に、ユニットベアリング12の内部に収納される。回転
方向検出装置100は、回転子32の内周側に、電磁コ
イル38、第2くし歯部材54と共に、第1くし歯部材
102および磁石104を備えている。
【0059】磁石104の軸長(図13に於ける左右方
向の長さ)は、電磁コイル38の軸長に比して短く設計
されている。磁石104は、その一端が第2くし歯部材
54に接触するように、電磁コイル38の内周側に配設
されている。また、磁石104は、第2くし歯部材54
と接する面がN極となり、その他方の面がS極となるよ
うに着磁されている。
向の長さ)は、電磁コイル38の軸長に比して短く設計
されている。磁石104は、その一端が第2くし歯部材
54に接触するように、電磁コイル38の内周側に配設
されている。また、磁石104は、第2くし歯部材54
と接する面がN極となり、その他方の面がS極となるよ
うに着磁されている。
【0060】第1くし歯部材102は、磁石104の一
端に接触すると共に、電磁コイル38の内周面から図1
3に於ける右側面まで延在するヨーク部106、およ
び、ヨーク部106の外周部に形成される第1くし歯1
08を備えている。第1くし歯部材102は、軟磁性体
で形成された環状の部材である。また、第1くし歯10
8は、第1くし歯部材102の周方向に、所定ピッチ角
α°毎に複数設けられている。
端に接触すると共に、電磁コイル38の内周面から図1
3に於ける右側面まで延在するヨーク部106、およ
び、ヨーク部106の外周部に形成される第1くし歯1
08を備えている。第1くし歯部材102は、軟磁性体
で形成された環状の部材である。また、第1くし歯10
8は、第1くし歯部材102の周方向に、所定ピッチ角
α°毎に複数設けられている。
【0061】図14は、第1くし歯部材102および第
2くし歯部材54を、図13に示すXIV 矢視で表した図
を示す。図14に示す如く、本実施例において、第1く
し歯部材102と第2くし歯部材54との相対位置関係
は、第1くし歯108の位相と第2くし歯59の位相と
が(α/3)°だけずれるように調整されている。
2くし歯部材54を、図13に示すXIV 矢視で表した図
を示す。図14に示す如く、本実施例において、第1く
し歯部材102と第2くし歯部材54との相対位置関係
は、第1くし歯108の位相と第2くし歯59の位相と
が(α/3)°だけずれるように調整されている。
【0062】本実施例のシステムにおいて、ユニットベ
アリング12の第1および第2回転部材14,22と共
に回転子32が回転すると、上述した状態〜の状態
変化が繰り返される。ところで、本実施例においては、
上述した状態を、更に2つの状態に分類することがで
きる。すなわち、本実施例において、第1くし歯108
と第2くし歯59との間には、(α/3)°の位相差、
若しくは、(2α/3)°の位相差が形成される。従っ
て、第3くし歯46が第1くし歯108および第2くし
歯59に対して等しく接近する状態は、更に、(i) 第
3くし歯46が、互いに近接している第1くし歯108
および第2くし歯59に対して等しく接近する状態(以
下、状態(i) と称す)と、(ii)第3くし歯が、互いに
離間している第1くし歯108および第2くし歯59に
対して等しく接近する状態(以下、状態(ii)と称す)
に分類することができる。
アリング12の第1および第2回転部材14,22と共
に回転子32が回転すると、上述した状態〜の状態
変化が繰り返される。ところで、本実施例においては、
上述した状態を、更に2つの状態に分類することがで
きる。すなわち、本実施例において、第1くし歯108
と第2くし歯59との間には、(α/3)°の位相差、
若しくは、(2α/3)°の位相差が形成される。従っ
て、第3くし歯46が第1くし歯108および第2くし
歯59に対して等しく接近する状態は、更に、(i) 第
3くし歯46が、互いに近接している第1くし歯108
および第2くし歯59に対して等しく接近する状態(以
下、状態(i) と称す)と、(ii)第3くし歯が、互いに
離間している第1くし歯108および第2くし歯59に
対して等しく接近する状態(以下、状態(ii)と称す)
に分類することができる。
【0063】従って、回転方向検出装置100において
は、回転子32が回転することにより、状態→状態
(i) →状態→状態(ii)→状態のサイクル、若しく
は、状態→状態(ii)→状態→状態(i) →状態
のサイクルで表される状態変化が生ずる。
は、回転子32が回転することにより、状態→状態
(i) →状態→状態(ii)→状態のサイクル、若しく
は、状態→状態(ii)→状態→状態(i) →状態
のサイクルで表される状態変化が生ずる。
【0064】図15は、状態(i) が実現されている場
合に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視
で表した図を示す。図15に示す如く、状態(i) で
は、第3くし歯46と第1くし歯108とが対向する面
積、および、第3くし歯46と第2くし歯59とが対向
する面積が、共に大きく確保される。この場合、電磁コ
イル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗は、極めて小さ
な値となる。このため、状態(i) が実現される場合、
電磁コイル38を貫く磁束の密度が大きな値となる。
合に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視
で表した図を示す。図15に示す如く、状態(i) で
は、第3くし歯46と第1くし歯108とが対向する面
積、および、第3くし歯46と第2くし歯59とが対向
する面積が、共に大きく確保される。この場合、電磁コ
イル38と錯交する磁気回路の磁気抵抗は、極めて小さ
な値となる。このため、状態(i) が実現される場合、
電磁コイル38を貫く磁束の密度が大きな値となる。
【0065】図16は、状態が実現されている場合
に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視で
表した図を示す。図16に示す如く、状態では、第3
くし歯46と第2くし歯59との間に大きなギャップが
形成される。この場合、電磁コイル38と錯交する磁気
回路の磁気抵抗が大きな値となる。このため、状態が
実現される場合、電磁コイル38を貫く磁束の密度が小
さな値となる。
に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視で
表した図を示す。図16に示す如く、状態では、第3
くし歯46と第2くし歯59との間に大きなギャップが
形成される。この場合、電磁コイル38と錯交する磁気
回路の磁気抵抗が大きな値となる。このため、状態が
実現される場合、電磁コイル38を貫く磁束の密度が小
さな値となる。
【0066】図17は、状態(ii)が実現されている場
合に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視
で表した図を示す。図17に示す如く、状態(ii)で
は、第3くし歯46と第1くし歯108とのギャップ、
および、第3くし歯46と第2くし歯59とのギャップ
が共に小さくなる。この場合、第1くし歯108と第3
くし歯46との間の磁気抵抗、および、第3くし歯46
と第2くし歯59との間の磁気抵抗が共に小さな値とな
り、磁石104から発せられた磁束が、第3くし歯46
を流通し易い状態が形成される。このため、状態(ii)
が実現されると、状態(i) の場合に比して小さい値で
はあるが、電磁コイル38を貫く磁束の密度が大きな値
となる。
合に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視
で表した図を示す。図17に示す如く、状態(ii)で
は、第3くし歯46と第1くし歯108とのギャップ、
および、第3くし歯46と第2くし歯59とのギャップ
が共に小さくなる。この場合、第1くし歯108と第3
くし歯46との間の磁気抵抗、および、第3くし歯46
と第2くし歯59との間の磁気抵抗が共に小さな値とな
り、磁石104から発せられた磁束が、第3くし歯46
を流通し易い状態が形成される。このため、状態(ii)
が実現されると、状態(i) の場合に比して小さい値で
はあるが、電磁コイル38を貫く磁束の密度が大きな値
となる。
【0067】図18は、状態が実現されている場合
に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視で
表した図を示す。図18に示す如く、状態では、第3
くし歯46と第1くし歯60との間にギャップが形成さ
れる。この場合、電磁コイル38と錯交する磁気回路の
磁気抵抗が大きな値となる。このため、状態が実現さ
れる場合、電磁コイル38を貫く磁束の密度が小さな値
となる。
に、回転速度検出装置100を図13に示すXIV 矢視で
表した図を示す。図18に示す如く、状態では、第3
くし歯46と第1くし歯60との間にギャップが形成さ
れる。この場合、電磁コイル38と錯交する磁気回路の
磁気抵抗が大きな値となる。このため、状態が実現さ
れる場合、電磁コイル38を貫く磁束の密度が小さな値
となる。
【0068】回転方向検出装置100においては、状態
若しくは状態から状態(i) が実現されると、その
状態変化に伴って電磁コイル38を貫く磁束密度に急激
な変化が生ずる。また、状態若しくは状態から状態
(ii)が実現されると、その状態変化に伴って電磁コイ
ル38を貫く磁束密度に比較的緩やかな変化が生ずる。
このため、回転方向検出装置100においては、状態
(i) が実現される前後で電磁コイル38から大きなパル
ス信号が出力されると共に、状態(ii)が実現される前
後で小さなパルス信号が出力される。
若しくは状態から状態(i) が実現されると、その
状態変化に伴って電磁コイル38を貫く磁束密度に急激
な変化が生ずる。また、状態若しくは状態から状態
(ii)が実現されると、その状態変化に伴って電磁コイ
ル38を貫く磁束密度に比較的緩やかな変化が生ずる。
このため、回転方向検出装置100においては、状態
(i) が実現される前後で電磁コイル38から大きなパル
ス信号が出力されると共に、状態(ii)が実現される前
後で小さなパルス信号が出力される。
【0069】図19は、磁石104の周囲を還流する磁
力線を示す。本実施例において、磁石104は、第2く
し歯部材54側に偏って配設されている。このため、磁
石104のS極面と第1くし歯108との間に、磁石1
04のN極面と第2くし歯59との間に比して長い磁路
が形成されている。
力線を示す。本実施例において、磁石104は、第2く
し歯部材54側に偏って配設されている。このため、磁
石104のS極面と第1くし歯108との間に、磁石1
04のN極面と第2くし歯59との間に比して長い磁路
が形成されている。
【0070】磁石104と第1くし歯108とを結ぶ磁
路と、磁石104と第2くし歯59とを結ぶ磁路とが、
上記の如く非対象であると、磁石104のN極面から発
せられた磁力線の一部が、第2くし歯59に到達した
後、第1くし歯108を介さずに磁石104のS極面に
達することがある。この場合、第2くし歯59に、第1
くし歯108に比して強度の強い磁界が現れる。
路と、磁石104と第2くし歯59とを結ぶ磁路とが、
上記の如く非対象であると、磁石104のN極面から発
せられた磁力線の一部が、第2くし歯59に到達した
後、第1くし歯108を介さずに磁石104のS極面に
達することがある。この場合、第2くし歯59に、第1
くし歯108に比して強度の強い磁界が現れる。
【0071】電磁コイル38を貫く磁束の大きさは、第
1くし歯108と第3くし歯46とが対向している面積
(以下、有効対向面積と称す)および第2くし歯59と
第3くし歯46との有効対向面積の双方に影響される。
そして、本実施例の如く、第2くし歯59に現れる磁界
の強度が、第1くし歯108に現れる磁界の強度に比し
て強い場合は、第2くし歯59と第3くし歯46との有
効対向面積が、第1くし歯108と第3くし歯46との
有効対向面積に比して、電磁コイル38を貫く磁束の大
きさに大きな影響を与える。
1くし歯108と第3くし歯46とが対向している面積
(以下、有効対向面積と称す)および第2くし歯59と
第3くし歯46との有効対向面積の双方に影響される。
そして、本実施例の如く、第2くし歯59に現れる磁界
の強度が、第1くし歯108に現れる磁界の強度に比し
て強い場合は、第2くし歯59と第3くし歯46との有
効対向面積が、第1くし歯108と第3くし歯46との
有効対向面積に比して、電磁コイル38を貫く磁束の大
きさに大きな影響を与える。
【0072】このため、電磁コイル38を貫く磁束の密
度は、第3くし歯46が、第1くし歯108および第2
くし歯59に等しく接近する位置(状態(i) および状
態(ii)で実現される位置)から、第2くし歯59に偏
った位置を通過する際に、その周辺で最も大きな値とな
る。このような状況下では、電磁コイル38から発せら
れるパルス信号がピーク値に達する位置は、第1くし歯
108と第2くし歯59とに同等の磁界が現れている場
合にパルス信号がピーク値に達する位置から、第2くし
歯59側に偏った位置となる。以下、その偏差角をδと
称す。
度は、第3くし歯46が、第1くし歯108および第2
くし歯59に等しく接近する位置(状態(i) および状
態(ii)で実現される位置)から、第2くし歯59に偏
った位置を通過する際に、その周辺で最も大きな値とな
る。このような状況下では、電磁コイル38から発せら
れるパルス信号がピーク値に達する位置は、第1くし歯
108と第2くし歯59とに同等の磁界が現れている場
合にパルス信号がピーク値に達する位置から、第2くし
歯59側に偏った位置となる。以下、その偏差角をδと
称す。
【0073】第1くし歯108と第2くし歯59とに同
等の磁界が現れている場合は、電磁信号から発せられる
パルス信号は、回転子32が(α/2)°回転する毎に
ピーク値に達する。以下、上記の場合において、パルス
信号のピーク位置が検出される回転角を、n・(α/
2)°と表す。
等の磁界が現れている場合は、電磁信号から発せられる
パルス信号は、回転子32が(α/2)°回転する毎に
ピーク値に達する。以下、上記の場合において、パルス
信号のピーク位置が検出される回転角を、n・(α/
2)°と表す。
【0074】本実施例のシステムにおいて、第3くし歯
46が第2くし歯59と対向する位置から隣接する第1
くし歯108に向けて移動する過程では、回転子32の
回転角がn・(α/2)°からδ°だけその第2くし歯
59に偏った位置に達した際に、すなわち、回転子32
の回転角が{n・(α/2)−δ}°に達した際にパル
ス信号のピーク位置が検出される。以下、このピーク位
置を第1のピーク位置と称す。
46が第2くし歯59と対向する位置から隣接する第1
くし歯108に向けて移動する過程では、回転子32の
回転角がn・(α/2)°からδ°だけその第2くし歯
59に偏った位置に達した際に、すなわち、回転子32
の回転角が{n・(α/2)−δ}°に達した際にパル
ス信号のピーク位置が検出される。以下、このピーク位
置を第1のピーク位置と称す。
【0075】また、本実施例のシステムでは、その後、
第3くし歯46が第1くし歯108を通過して次の第2
くし歯59に向けて移動する過程で、回転子32の回転
角が(n+1)・(α/2)°からδ°だけ次の第2く
し歯59に偏った位置に達した際に、すなわち、回転子
32の回転角が{(n+1)・(α/2)+δ}°に達
した際にパルス信号のピーク位置が検出される。以下、
このピーク位置を第2のピーク位置と称す。
第3くし歯46が第1くし歯108を通過して次の第2
くし歯59に向けて移動する過程で、回転子32の回転
角が(n+1)・(α/2)°からδ°だけ次の第2く
し歯59に偏った位置に達した際に、すなわち、回転子
32の回転角が{(n+1)・(α/2)+δ}°に達
した際にパルス信号のピーク位置が検出される。以下、
このピーク位置を第2のピーク位置と称す。
【0076】更に、本実施例のシステムでは、その後、
第3くし歯46が第2くし歯59を通過して隣接する第
1くし歯108に向けて移動する過程で、回転子32の
回転角が(n+2)・(α/2)°からδ°だけその第
2くし歯59に偏った位置に達した際に、すなわち、回
転子32の回転角が{(n+2)・(α/2)−δ}°
に達した際にパルス信号のピーク位置が検出される。以
下、このピーク位置を第3のピーク位置と称す。
第3くし歯46が第2くし歯59を通過して隣接する第
1くし歯108に向けて移動する過程で、回転子32の
回転角が(n+2)・(α/2)°からδ°だけその第
2くし歯59に偏った位置に達した際に、すなわち、回
転子32の回転角が{(n+2)・(α/2)−δ}°
に達した際にパルス信号のピーク位置が検出される。以
下、このピーク位置を第3のピーク位置と称す。
【0077】上記の如く、本実施例のシステムでは、第
1のピーク位置と第2のピーク位置との間隔が{(α/
2)+2δ}°となる。また、第2のピーク位置と第3
のピーク位置との間隔が{(α/2)−2δ}°とな
る。このように、本実施例のシステムでは、回転子32
が回転するに伴って、パルス間隔を交互に大きな値およ
び小さな値に変化させながら、パルス信号が発せられ
る。
1のピーク位置と第2のピーク位置との間隔が{(α/
2)+2δ}°となる。また、第2のピーク位置と第3
のピーク位置との間隔が{(α/2)−2δ}°とな
る。このように、本実施例のシステムでは、回転子32
が回転するに伴って、パルス間隔を交互に大きな値およ
び小さな値に変化させながら、パルス信号が発せられ
る。
【0078】図20は、本実施例の回転方向検出装置1
00において、回転子32の回転に伴って、電磁コイル
38の出力端子に生ずる電圧の変化を示す。図20に示
す電圧信号の変化は、回転子32の回転角がα/2°に
達する時点で上記図15に示す状態(i) が実現され、
以後、回転角が増すに連れて、状態(i) →状態(図
16)→状態(ii)(図17)→状態(図18)→状
態(i) の順で状態変化が生ずる場合に実現される。以
下、かかる状態変化を生じさせる回転方向を、回転子3
2の正転方向と称す。
00において、回転子32の回転に伴って、電磁コイル
38の出力端子に生ずる電圧の変化を示す。図20に示
す電圧信号の変化は、回転子32の回転角がα/2°に
達する時点で上記図15に示す状態(i) が実現され、
以後、回転角が増すに連れて、状態(i) →状態(図
16)→状態(ii)(図17)→状態(図18)→状
態(i) の順で状態変化が生ずる場合に実現される。以
下、かかる状態変化を生じさせる回転方向を、回転子3
2の正転方向と称す。
【0079】回転方向検出装置100においては、状態
(i) が実現される前後で、電磁コイル38から大きな
パルス信号が発せられる。このパルス信号のピーク位置
は、(α/2)°からδ°だけ逆転方向に偏った位置に
検出される。回転子32の回転角がα°に達すると、状
態(ii)が実現される。回転方向検出装置100におい
ては、状態(ii)が実現される前後で、電磁コイル38
から小さなパルス信号が発せられる。このパルス信号の
ピーク位置は、α°からδ°だけ正転方向に偏った位置
に検出される。以後、回転角が増すと、回転角が(3α
/2)°に達する前後で、(3α/2)°からδ°だけ
逆転方向に偏った位置にピーク位置を有する大きなパル
ス信号が、また、回転角が2α°に達する前後で、2α
°からδ°だけ正転方向に偏った位置にピーク位置を有
する小さなパルス信号が検出される。
(i) が実現される前後で、電磁コイル38から大きな
パルス信号が発せられる。このパルス信号のピーク位置
は、(α/2)°からδ°だけ逆転方向に偏った位置に
検出される。回転子32の回転角がα°に達すると、状
態(ii)が実現される。回転方向検出装置100におい
ては、状態(ii)が実現される前後で、電磁コイル38
から小さなパルス信号が発せられる。このパルス信号の
ピーク位置は、α°からδ°だけ正転方向に偏った位置
に検出される。以後、回転角が増すと、回転角が(3α
/2)°に達する前後で、(3α/2)°からδ°だけ
逆転方向に偏った位置にピーク位置を有する大きなパル
ス信号が、また、回転角が2α°に達する前後で、2α
°からδ°だけ正転方向に偏った位置にピーク位置を有
する小さなパルス信号が検出される。
【0080】本実施例において、電磁コイル38の出力
信号は、図示しない電子制御ユニットに入力される。電
子制御ユニットは、電磁コイル38の出力信号が所定の
しきい値Thを超えている場合に電磁コイル38からパ
ルス信号が出力されたと判断する。図20中に一点鎖線
で示す直線は、本実施例において用いられているしきい
値Thの大きさを表す。
信号は、図示しない電子制御ユニットに入力される。電
子制御ユニットは、電磁コイル38の出力信号が所定の
しきい値Thを超えている場合に電磁コイル38からパ
ルス信号が出力されたと判断する。図20中に一点鎖線
で示す直線は、本実施例において用いられているしきい
値Thの大きさを表す。
【0081】電子制御ユニットは、また、電磁コイル3
8の出力信号がしきい値Thを超えている時間に基づい
て、電磁コイル38から出力されたパルス信号の幅を検
出する。そして、連続して出力されるパルス信号のう
ち、比較的パルス幅の大きなパルス信号を大パルスと判
断し、一方、比較的パルス幅の小さなパルス信号を小パ
ルスと判断する。
8の出力信号がしきい値Thを超えている時間に基づい
て、電磁コイル38から出力されたパルス信号の幅を検
出する。そして、連続して出力されるパルス信号のう
ち、比較的パルス幅の大きなパルス信号を大パルスと判
断し、一方、比較的パルス幅の小さなパルス信号を小パ
ルスと判断する。
【0082】更に、電子制御ユニットは、電磁コイル3
8からパルス信号が出力された場合、そのパルス信号が
ピーク値に達した時刻を記憶する。そして、新たなピー
ク値が検出される毎に、前回ピーク値が検出された後、
新たにピーク値が検出されるのに要した時間、即ちピー
ク間隔を演算する。電子制御ユニットは、連続して検出
されるピーク間隔のうち、比較的長期間であるものを大
ピーク間隔と判断し、一方、比較的短期間であるものを
小ピーク間隔と判断する。
8からパルス信号が出力された場合、そのパルス信号が
ピーク値に達した時刻を記憶する。そして、新たなピー
ク値が検出される毎に、前回ピーク値が検出された後、
新たにピーク値が検出されるのに要した時間、即ちピー
ク間隔を演算する。電子制御ユニットは、連続して検出
されるピーク間隔のうち、比較的長期間であるものを大
ピーク間隔と判断し、一方、比較的短期間であるものを
小ピーク間隔と判断する。
【0083】電子制御ユニットにおいて、パルス信号の
大きさは、電磁コイル38の出力信号がしきい値Thを
超えた後、再度しき値Th以下の値となった時点で検出
される。一方、ピーク間隔は、電磁コイル38の出力信
号がしきい値Thを超えた後、ピーク値を通過した時点
で検出される。従って、電子制御ユニットは、回転子3
2が回転している間、パルスの大きさとピーク間隔とを
交互に検出する。
大きさは、電磁コイル38の出力信号がしきい値Thを
超えた後、再度しき値Th以下の値となった時点で検出
される。一方、ピーク間隔は、電磁コイル38の出力信
号がしきい値Thを超えた後、ピーク値を通過した時点
で検出される。従って、電子制御ユニットは、回転子3
2が回転している間、パルスの大きさとピーク間隔とを
交互に検出する。
【0084】図21(A)は、回転子32が正転方向に
回転する場合に、電子制御ユニットに順次検出されるピ
ーク間隔およびパルス幅を、経時的に表した図表であ
る。回転子32が正転方向に回転する場合は、図20に
示すパルス幅およびピーク間隔が、図20に於ける左側
から右側へ向けて順に検出される。このため、回転子3
2が正転方向に回転している間は、パルス幅およびピー
ク間隔が、図21(A)に示す如く、大パルス→大間隔
→小パルス→小間隔→大パルスの順で繰り返し検出され
る。
回転する場合に、電子制御ユニットに順次検出されるピ
ーク間隔およびパルス幅を、経時的に表した図表であ
る。回転子32が正転方向に回転する場合は、図20に
示すパルス幅およびピーク間隔が、図20に於ける左側
から右側へ向けて順に検出される。このため、回転子3
2が正転方向に回転している間は、パルス幅およびピー
ク間隔が、図21(A)に示す如く、大パルス→大間隔
→小パルス→小間隔→大パルスの順で繰り返し検出され
る。
【0085】図21(B)は、回転子32が逆転方向に
回転する場合に、電子制御ユニットに順次検出されるピ
ーク間隔およびパルス幅を、経時的に表した図表であ
る。回転子32が逆転方向に回転する場合は、図20に
示すパルス幅およびピーク間隔が、図20に於ける右側
から左側へ向けて順に検出される。このため、回転子3
2が正転方向に回転している間は、パルス幅およびピー
ク間隔が、図21(B)に示す如く、小パルス→大間隔
→大パルス→小間隔→小パルスの順で繰り返し検出され
る。
回転する場合に、電子制御ユニットに順次検出されるピ
ーク間隔およびパルス幅を、経時的に表した図表であ
る。回転子32が逆転方向に回転する場合は、図20に
示すパルス幅およびピーク間隔が、図20に於ける右側
から左側へ向けて順に検出される。このため、回転子3
2が正転方向に回転している間は、パルス幅およびピー
ク間隔が、図21(B)に示す如く、小パルス→大間隔
→大パルス→小間隔→小パルスの順で繰り返し検出され
る。
【0086】換言すれば、パルス幅とピーク間隔とが、
上記図21(A)に示す順序で検出される場合は、回転
子32が正転方向に回転していると判断することができ
る。一方、パルス幅とピーク間隔とが、上記図21
(B)に示す順序で検出される場合は、回転子32が逆
転方向に回転していると判断することができる。本実施
例において、電子制御ユニットは、パルス幅とピーク間
隔とが、上述した2種類のサイクルのうち、何れのサイ
クルで変化しているか否かに基づいて回転子32の回転
方向を検出する。上記の手法によれば、回転子32の回
転方向を正確に検出することができる。
上記図21(A)に示す順序で検出される場合は、回転
子32が正転方向に回転していると判断することができ
る。一方、パルス幅とピーク間隔とが、上記図21
(B)に示す順序で検出される場合は、回転子32が逆
転方向に回転していると判断することができる。本実施
例において、電子制御ユニットは、パルス幅とピーク間
隔とが、上述した2種類のサイクルのうち、何れのサイ
クルで変化しているか否かに基づいて回転子32の回転
方向を検出する。上記の手法によれば、回転子32の回
転方向を正確に検出することができる。
【0087】ところで、本実施例の回転方向検出装置1
00は、上記第1乃至第4実施例の回転速度検出装置1
0,50,60,80と同様に、回転子32が第1乃至
第3くし歯108,60,46のピッチ角であるα°だ
け回転する間に2つのパルス信号を出力する。このた
め、本実施例の回転方向検出装置100によっても、高
度な加工精度を必要とすることなく、回転子32の回転
検出に関して高い分解能を実現することができる。
00は、上記第1乃至第4実施例の回転速度検出装置1
0,50,60,80と同様に、回転子32が第1乃至
第3くし歯108,60,46のピッチ角であるα°だ
け回転する間に2つのパルス信号を出力する。このた
め、本実施例の回転方向検出装置100によっても、高
度な加工精度を必要とすることなく、回転子32の回転
検出に関して高い分解能を実現することができる。
【0088】尚、上記の実施例においては、第1くし歯
部材102のヨーク部106が前記請求項記載の「非対
象磁界強度生成機構」に相当していると共に、電子制御
ユニットがパルス幅およびピーク間隔の変化サイクルに
基づいて回転子32の回転方向を検出することにより、
前記請求項記載の「回転方向検出手段」が実現されてい
る。
部材102のヨーク部106が前記請求項記載の「非対
象磁界強度生成機構」に相当していると共に、電子制御
ユニットがパルス幅およびピーク間隔の変化サイクルに
基づいて回転子32の回転方向を検出することにより、
前記請求項記載の「回転方向検出手段」が実現されてい
る。
【0089】ところで、上記の実施例においては、第1
くし歯108と第2くし歯59との位相差をピッチ角α
°の1/3の値としているが、本発明はこれに限定され
るものではない。すなわち、第1くし歯108と第2く
し歯59との位相差は、ピッチ角α°の1/2の値を除
く任意の値に設定することができる。
くし歯108と第2くし歯59との位相差をピッチ角α
°の1/3の値としているが、本発明はこれに限定され
るものではない。すなわち、第1くし歯108と第2く
し歯59との位相差は、ピッチ角α°の1/2の値を除
く任意の値に設定することができる。
【0090】また、上記の実施例においては、磁石10
4と第1くし歯108との距離、および、磁石104と
第2くし歯59との距離を異ならしめることで、第1く
し歯108と第2くし歯59とに強度の異なる磁界を導
くこととしているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、磁石104と第1くし歯108との結
ぶ磁路の磁気特性と、磁石104と第2くし歯59とを
結ぶ磁路の磁気特性とを異ならしめることにより、また
は、第1くし歯108と第3くし歯46とのギャップ長
と、第2くし歯59と第3くし歯46とのギャップ長を
異ならしめることにより、両者の磁界強度を異ならせる
こととしても良い。
4と第1くし歯108との距離、および、磁石104と
第2くし歯59との距離を異ならしめることで、第1く
し歯108と第2くし歯59とに強度の異なる磁界を導
くこととしているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、磁石104と第1くし歯108との結
ぶ磁路の磁気特性と、磁石104と第2くし歯59とを
結ぶ磁路の磁気特性とを異ならしめることにより、また
は、第1くし歯108と第3くし歯46とのギャップ長
と、第2くし歯59と第3くし歯46とのギャップ長を
異ならしめることにより、両者の磁界強度を異ならせる
こととしても良い。
【0091】更に、上記の実施例においては、パルスの
大きさを、パルス幅の大きさで比較することとしている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、パルスの
高さ、すなわち、波高値で比較することとしても良い。
大きさを、パルス幅の大きさで比較することとしている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、パルスの
高さ、すなわち、波高値で比較することとしても良い。
【0092】
【発明の効果】上述の如く、本願請求項記載の発明によ
れば、第3くし歯部材と第1および第2くし歯部材と
が、歯のピッチ角である所定角度α°だけ回転する間に
2回のパルス信号を発生させることができる。すなわ
ち、本発明によれば、くし歯のピッチ角の2倍の分解能
で回転角を検出することができる。このため、本発明に
係る回転方向検出装置は、高度な加工精度を必要とする
ことなく、高い分解能を有する回転速度検出装置として
の機能を備える。
れば、第3くし歯部材と第1および第2くし歯部材と
が、歯のピッチ角である所定角度α°だけ回転する間に
2回のパルス信号を発生させることができる。すなわ
ち、本発明によれば、くし歯のピッチ角の2倍の分解能
で回転角を検出することができる。このため、本発明に
係る回転方向検出装置は、高度な加工精度を必要とする
ことなく、高い分解能を有する回転速度検出装置として
の機能を備える。
【0093】また、本願請求項記載の発明によれば、高
度な加工精度を必要とすることなく高い分解能の下に回
転角に関するパルス信号を生成し、かつ、そのパルス信
号の大きさ、および、ピーク間隔に基づいて、正確に回
転方向を検出する回転方向検出装置を実現することがで
きる。
度な加工精度を必要とすることなく高い分解能の下に回
転角に関するパルス信号を生成し、かつ、そのパルス信
号の大きさ、および、ピーク間隔に基づいて、正確に回
転方向を検出する回転方向検出装置を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である回転速度検出装置を内
蔵するユニットベアリングの断面図である。
蔵するユニットベアリングの断面図である。
【図2】本発明の第1実施例である回転速度検出装置の
拡大図である。
拡大図である。
【図3】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
【図4】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
【図5】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
【図6】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
【図7】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
転速度検出装置を図2に示すIII-III 直線に沿って切断
した際に得られる断面図である。
【図8】状態が実現されている場合に第1実施例の回
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
転速度検出装置を図2に示すIV矢視で表した図である。
【図9】第1実施例の回転速度検出装置から出力される
パルス信号の波形である。
パルス信号の波形である。
【図10】本発明の第2実施例である回転速度検出装置
の拡大図である。
の拡大図である。
【図11】本発明の第3実施例である回転速度検出装置
の拡大図である。
の拡大図である。
【図12】本発明の第4実施例である回転速度検出装置
の拡大図である。
の拡大図である。
【図13】本発明の第5実施例である回転方向検出装置
の拡大図である。
の拡大図である。
【図14】第5実施例の回転方向検出装置が備える第1
くし歯部材および第2くし歯部材を図13に示すXIV 矢
視で表した図である。
くし歯部材および第2くし歯部材を図13に示すXIV 矢
視で表した図である。
【図15】状態(i) が実現されている場合に第5実施
例の回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した
図である。
例の回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した
図である。
【図16】状態が実現されている場合に第5実施例の
回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した図で
ある。
回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した図で
ある。
【図17】状態(ii)が実現されている場合に第5実施
例の回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した
図である。
例の回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した
図である。
【図18】状態が実現されている場合に第5実施例の
回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した図で
ある。
回転方向検出装置を図13に示すXIV 矢視で表した図で
ある。
【図19】第5実施例の回転方向検出装置が備える磁石
の周囲を還流する磁力線の様子を表す図である。
の周囲を還流する磁力線の様子を表す図である。
【図20】第5実施例の回転方向検出装置から出力され
るパルス信号の波形である。
るパルス信号の波形である。
【図21】図21(A)は回転子が正転方向に回転して
いる場合に順次検出されるピーク間隔とパルス幅とを示
す図表である。図21(B)は回転子が逆転方向に回転
している場合に順次検出されるピーク間隔とパルス幅と
を示す図表である。
いる場合に順次検出されるピーク間隔とパルス幅とを示
す図表である。図21(B)は回転子が逆転方向に回転
している場合に順次検出されるピーク間隔とパルス幅と
を示す図表である。
10;50;60;80 回転速度検出装置 12 ユニットベアリング 32;82 回転子 33 ヨーク 34,36;56;90;104 磁石 38;92 電磁コイル 42;58;66;94 第1くし歯 44;59;68;96 第2くし歯 46;84 第3くし歯 52;62;86;102 第1くし歯部材 54;64;88 第2くし歯部材 100 回転方向検出装置
Claims (1)
- 【請求項1】 周方向に所定ピッチ角毎に複数の歯を備
える第1くし歯部材と、 前記第1くし歯部材に対して回動不能、かつ、離間した
位置に固定され、かつ、前記第1くし歯部材の歯および
そのピッチの中心と位相の異なる位置に、周方向に前記
所定ピッチ角毎に複数の歯を備える第2くし歯部材と、 前記第1くし歯部材の歯および前記第2くし歯部材の歯
と対向する複数の歯を、周方向に前記所定ピッチ角毎に
備えると共に、前記第1くし歯部材および前記第2くし
歯部材に対して回動可能に配設される第3くし歯部材
と、 巻線部分が前記第1くし歯部材と前記第2くし歯部材と
の間に位置するように配設される電磁コイルと、 前記第1くし歯部材、前記第2くし歯部材および前記第
3くし歯部材と共に前記電磁コイルと錯交する磁気回路
を形成する磁石と、前記第1くし歯部材の歯に現れる磁界の強度と、前記第
2くし歯部材の歯に現れる磁界の強度とを異ならせる非
対象磁界強度生成機構と、 前記電磁コイルから出力されるパルス信号のピーク間隔
およびパルスの大きさに基づいて前記第1および第2く
し歯部材と、前記第3くし歯部材との相対回転方向を検
出する回転方向検出手段と、 を備えることを特徴とする回転方向検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30955596A JP3277828B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 回転方向検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30955596A JP3277828B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 回転方向検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153608A JPH10153608A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3277828B2 true JP3277828B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=17994432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30955596A Expired - Fee Related JP3277828B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 回転方向検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3277828B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30955596A patent/JP3277828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10153608A (ja) | 1998-06-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |