JP3472378B2 - ロータリソレノイドの位置検出装置 - Google Patents
ロータリソレノイドの位置検出装置Info
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- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンのスロットルバ
ルブ等の開閉を電気信号で行うロータリソレノイドに関
わり、特に、ストローク量が０〜９０°程度のロータリ
ソレノイドに好適な位置（回動角）検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】エンジンのスロットルバルブ等の開閉を
電気信号で行うアクチュエータとしてロータリソレノイ
ドを用いることができる。この種のアクチュエータによ
りバルブ開度を制御するサーボ系を構成するためには、
バルブ開度情報を得なければならない。そのため、従来
はアクチュエータやバルブの軸にポジションセンサを取
付けていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のポジション
センサにより位置情報を得る方法によると、高価なポジ
ョンセンサが必要となり、また、ポジションセンサの取
付け機構が必要となる。さらに、ポジションセンサの取
付けスペースが必要であり、取付けのために組み立て工
数が増大するという問題があつた。 【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は低コスト、省スペース化が達成
され、さらに、組立て工数が削減されるロータリソレノ
イドの位置検出装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明のロータリソレ
ノイドの位置検出装置は、磁石を有するロータと、該ロ
ータに対向して配置される磁極を有する磁路部材と、該
磁路部材に起磁力を加えるコイルとを備えたロータリソ
レノイドにおいて、前記磁極のエアギャップ内に磁気検
出素子を配置し、前記コイルに印加する電流を検出する
電流検出手段を設け、該電流検出手段の出力と、前記磁
気検出素子との出力から演算して位置信号を得るもので
ある。 【０００６】 【０００７】 【作用】磁石を有するロータから出力される磁束はロー
タを挟むように対向して配置された磁極に入る。その磁
圧により生じる磁束は磁路部材を貫通するものと磁極間
のエアギャップを通るものとに分かれるが両方の磁束の
大きさはエアギャップおよび磁路部材の夫々の磁気抵抗
に応じる比例関係にある。 【０００８】ロータが磁極に生じさせる磁圧はロータの
回動角に応じて変化する。従って、エアギャップの磁界
の強さを磁気検出素子により検出することによりロータ
の位置すなわち回動角の情報を得ることができる。 【０００９】磁路部材に設けたコイルに流れる電流でエ
アギャップに発生する磁界の影響が大きいときはコイル
に流れる電流を検出し、その電流で発生するエアギャッ
プの磁界の分を前記磁気検出素子で検出された磁界の強
さと相殺することにより、ロータにより生じる磁界情報
すなわち正確なロータの位置情報を得ることができる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例であるロータリソレノイド
の位置検出装置を示す正面図である。図に示す３は磁性
体の磁路部材であり、両端に磁極１および磁極２が対向
するように形成されている。磁路部材３に起磁力を加え
るようにコイル７が巻かれている。 【００１１】磁極１および磁極２の間には、磁性部材４
に磁石５と磁石６が固着されて形成されたロータ９が配
置されている。ロータ９は回転自在に支持されて被駆動
軸に連結されており、回動角に応じた反力のトルクを被
駆動軸から受ける。ロータ９の磁石５のＮ極から出る磁
束は磁性部材４を通り、磁石６のＳ極に入り、磁石６の
Ｎ極から出る磁束は磁極２に入る。その磁束は磁路部材
３および磁極１と磁極２の間のエアギャップを通り磁石
５のＳ極に入る。 【００１２】磁路部材３および磁極１と磁極２の間のエ
アギャップを通る磁束は磁路部材３およびエアギャップ
の磁気抵抗に応じて配分される。磁極１に入る磁束はロ
ータ９の回動角に応じて変化する。エアギャップを通る
磁束はロータ９の起磁力による磁束とコイル７の起磁力
による磁束との差の磁束であり、エアギャップの磁界の
強さを検出するようにホール素子８が配置されている。 【００１３】図２に上記位置検出装置の回路を示す。図
に示すように、ホール素子８には電源から電流が印加さ
れており、磁界に応じたホール起電力が発生する。ホー
ル起電力は演算増幅器１１ａと抵抗で形成された差動増
幅器１１で増幅される。ロータリソレノイドの入力端子
１３からコイル７と抵抗１０の直列回路を通して電流が
供給される。コイル７と抵抗１０の接続点にはコイル７
に流れる電流に比例する電圧が現れる。 【００１４】加算回路１２は演算増幅器１２ａ、抵抗１
２ｂ，抵抗１２ｃ等で構成されいる。演算増幅器１２ａ
の反転入力端子は抵抗１２ｂを介してコイル７と抵抗１
０の接続点に接続され、また、抵抗１２ｃを介して差動
増幅器１１の出力端子に接続されている。差動増幅器１
１の出力電圧と、コイル７と抵抗１０の接続点の電圧は
夫々抵抗１２ｃおよび抵抗１２ｂの抵抗値の重みで代数
的に加算されて加算回路の出力端子１４に現れる。 【００１５】各抵抗の抵抗値を適切に選定することによ
り、出力端子１４の電圧をロータ９の回動角に比例した
電圧とすることができる。すなわち、差動増幅器１１の
出力電圧はロータ９の起磁力による磁界とコイル７の起
磁力による磁界との和の磁界に比例し、コイル７と抵抗
１０の接続点の電圧はコイル７の起磁力による磁界に比
例するからロータ９の起磁力による磁界が出力端子１４
に現れるように抵抗１２ｃおよび抵抗１２ｂの抵抗値を
設定することができる。ロータ９の起磁力による磁界は
先に述べたようにロータ９の回動角に応じて変化するか
らロータ９の回動角に応じた電圧を出力端子１４から得
ることができる。 【００１６】 【発明の効果】以上、説明したように本発明のロータリ
ソレノイドの位置検出装置によれば、磁極間のエアギャ
ップに磁気検出素子を配置するだけでよく、ポジション
センサが不要となるため、コスト、配置スペースおよび
組立て工数が削減される。
ルブ等の開閉を電気信号で行うロータリソレノイドに関
わり、特に、ストローク量が０〜９０°程度のロータリ
ソレノイドに好適な位置（回動角）検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】エンジンのスロットルバルブ等の開閉を
電気信号で行うアクチュエータとしてロータリソレノイ
ドを用いることができる。この種のアクチュエータによ
りバルブ開度を制御するサーボ系を構成するためには、
バルブ開度情報を得なければならない。そのため、従来
はアクチュエータやバルブの軸にポジションセンサを取
付けていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のポジション
センサにより位置情報を得る方法によると、高価なポジ
ョンセンサが必要となり、また、ポジションセンサの取
付け機構が必要となる。さらに、ポジションセンサの取
付けスペースが必要であり、取付けのために組み立て工
数が増大するという問題があつた。 【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は低コスト、省スペース化が達成
され、さらに、組立て工数が削減されるロータリソレノ
イドの位置検出装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明のロータリソレ
ノイドの位置検出装置は、磁石を有するロータと、該ロ
ータに対向して配置される磁極を有する磁路部材と、該
磁路部材に起磁力を加えるコイルとを備えたロータリソ
レノイドにおいて、前記磁極のエアギャップ内に磁気検
出素子を配置し、前記コイルに印加する電流を検出する
電流検出手段を設け、該電流検出手段の出力と、前記磁
気検出素子との出力から演算して位置信号を得るもので
ある。 【０００６】 【０００７】 【作用】磁石を有するロータから出力される磁束はロー
タを挟むように対向して配置された磁極に入る。その磁
圧により生じる磁束は磁路部材を貫通するものと磁極間
のエアギャップを通るものとに分かれるが両方の磁束の
大きさはエアギャップおよび磁路部材の夫々の磁気抵抗
に応じる比例関係にある。 【０００８】ロータが磁極に生じさせる磁圧はロータの
回動角に応じて変化する。従って、エアギャップの磁界
の強さを磁気検出素子により検出することによりロータ
の位置すなわち回動角の情報を得ることができる。 【０００９】磁路部材に設けたコイルに流れる電流でエ
アギャップに発生する磁界の影響が大きいときはコイル
に流れる電流を検出し、その電流で発生するエアギャッ
プの磁界の分を前記磁気検出素子で検出された磁界の強
さと相殺することにより、ロータにより生じる磁界情報
すなわち正確なロータの位置情報を得ることができる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例であるロータリソレノイド
の位置検出装置を示す正面図である。図に示す３は磁性
体の磁路部材であり、両端に磁極１および磁極２が対向
するように形成されている。磁路部材３に起磁力を加え
るようにコイル７が巻かれている。 【００１１】磁極１および磁極２の間には、磁性部材４
に磁石５と磁石６が固着されて形成されたロータ９が配
置されている。ロータ９は回転自在に支持されて被駆動
軸に連結されており、回動角に応じた反力のトルクを被
駆動軸から受ける。ロータ９の磁石５のＮ極から出る磁
束は磁性部材４を通り、磁石６のＳ極に入り、磁石６の
Ｎ極から出る磁束は磁極２に入る。その磁束は磁路部材
３および磁極１と磁極２の間のエアギャップを通り磁石
５のＳ極に入る。 【００１２】磁路部材３および磁極１と磁極２の間のエ
アギャップを通る磁束は磁路部材３およびエアギャップ
の磁気抵抗に応じて配分される。磁極１に入る磁束はロ
ータ９の回動角に応じて変化する。エアギャップを通る
磁束はロータ９の起磁力による磁束とコイル７の起磁力
による磁束との差の磁束であり、エアギャップの磁界の
強さを検出するようにホール素子８が配置されている。 【００１３】図２に上記位置検出装置の回路を示す。図
に示すように、ホール素子８には電源から電流が印加さ
れており、磁界に応じたホール起電力が発生する。ホー
ル起電力は演算増幅器１１ａと抵抗で形成された差動増
幅器１１で増幅される。ロータリソレノイドの入力端子
１３からコイル７と抵抗１０の直列回路を通して電流が
供給される。コイル７と抵抗１０の接続点にはコイル７
に流れる電流に比例する電圧が現れる。 【００１４】加算回路１２は演算増幅器１２ａ、抵抗１
２ｂ，抵抗１２ｃ等で構成されいる。演算増幅器１２ａ
の反転入力端子は抵抗１２ｂを介してコイル７と抵抗１
０の接続点に接続され、また、抵抗１２ｃを介して差動
増幅器１１の出力端子に接続されている。差動増幅器１
１の出力電圧と、コイル７と抵抗１０の接続点の電圧は
夫々抵抗１２ｃおよび抵抗１２ｂの抵抗値の重みで代数
的に加算されて加算回路の出力端子１４に現れる。 【００１５】各抵抗の抵抗値を適切に選定することによ
り、出力端子１４の電圧をロータ９の回動角に比例した
電圧とすることができる。すなわち、差動増幅器１１の
出力電圧はロータ９の起磁力による磁界とコイル７の起
磁力による磁界との和の磁界に比例し、コイル７と抵抗
１０の接続点の電圧はコイル７の起磁力による磁界に比
例するからロータ９の起磁力による磁界が出力端子１４
に現れるように抵抗１２ｃおよび抵抗１２ｂの抵抗値を
設定することができる。ロータ９の起磁力による磁界は
先に述べたようにロータ９の回動角に応じて変化するか
らロータ９の回動角に応じた電圧を出力端子１４から得
ることができる。 【００１６】 【発明の効果】以上、説明したように本発明のロータリ
ソレノイドの位置検出装置によれば、磁極間のエアギャ
ップに磁気検出素子を配置するだけでよく、ポジション
センサが不要となるため、コスト、配置スペースおよび
組立て工数が削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるロータリソレノイドの位
置検出装置を示す正面図である。 【図２】同位置検出装置の回路図である。 【符号の説明】 １，２ 磁極 ３ 磁路部材 ４ 磁性部材 ５，６ 磁石 ７ コイル ８ ホール素子 ９ ロータ １０ 抵抗 １１ 差動増幅器、１１ａ 演算増幅器 １２ 加算回路、１２ａ 演算増幅器 １３ 入力端子 １４ 出力端子
置検出装置を示す正面図である。 【図２】同位置検出装置の回路図である。 【符号の説明】 １，２ 磁極 ３ 磁路部材 ４ 磁性部材 ５，６ 磁石 ７ コイル ８ ホール素子 ９ ロータ １０ 抵抗 １１ 差動増幅器、１１ａ 演算増幅器 １２ 加算回路、１２ａ 演算増幅器 １３ 入力端子 １４ 出力端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 11/00
H02K 37/00 - 37/24
H02K 21/00 - 21/48
H01F 7/06 - 7/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁石を有するロータと、該ロータに対向
して配置される磁極を有する磁路部材と、該磁路部材に
起磁力を加えるコイルとを備えたロータリソレノイドに
おいて、前記磁極のエアギャップ内に磁気検出素子を配
置し、前記コイルに印加する電流を検出する電流検出手
段を設け、該電流検出手段の出力と、前記磁気検出素子
との出力から演算して位置信号を得るロータリソレノイ
ドの位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09424595A JP3472378B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ロータリソレノイドの位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09424595A JP3472378B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ロータリソレノイドの位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275460A JPH08275460A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3472378B2 true JP3472378B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=14104932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09424595A Expired - Fee Related JP3472378B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ロータリソレノイドの位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472378B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11356029A (ja) | 1998-04-08 | 1999-12-24 | Mikuni Corp | 電磁アクチュエ―タ |
| JP7036654B2 (ja) * | 2018-04-06 | 2022-03-15 | タカノ株式会社 | ロータリソレノイドの切換速度検出装置 |
| JP7036653B2 (ja) | 2018-04-06 | 2022-03-15 | タカノ株式会社 | ロータリソレノイドの切換点検出方法及び装置 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP09424595A patent/JP3472378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08275460A (ja) | 1996-10-18 |
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Legal Events
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