JPH0772162A - Method and device for detecting rotating speed, rotating direction and rotary-angle position of rotary driving apparatus - Google Patents

Method and device for detecting rotating speed, rotating direction and rotary-angle position of rotary driving apparatus

Info

Publication number
JPH0772162A
JPH0772162A JP23423993A JP23423993A JPH0772162A JP H0772162 A JPH0772162 A JP H0772162A JP 23423993 A JP23423993 A JP 23423993A JP 23423993 A JP23423993 A JP 23423993A JP H0772162 A JPH0772162 A JP H0772162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
commutator
rotation
sensor
scanning
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.)
Withdrawn
Application number
JP23423993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kalb Roland
ローラント・カルプ
Seeberger Juergen
ユルゲン・ゼーベルゲル
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.)
Burooze Fuaarutsuoikutaire & Co KG GmbH
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Burooze Fuaarutsuoikutaire & Co KG GmbH
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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
Priority claimed from DE19924229045 external-priority patent/DE4229045A1/en
Priority claimed from DE4233549A external-priority patent/DE4233549A1/en
Application filed by Burooze Fuaarutsuoikutaire & Co KG GmbH, Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Burooze Fuaarutsuoikutaire & Co KG GmbH
Publication of JPH0772162A publication Critical patent/JPH0772162A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

PURPOSE: To precisely measure the rotating speed and direction of a rotation driving device at a low manufacturing cost by using a signal transmitting element and a signal changing element and providing a sensor and an electronic evaluator. CONSTITUTION: A permanent magnet ring 100 eccentrically mounted on a rotation driving device shaft 2 has two different sector portions 4, 5 with the same size. Its N-S poles are magnetized. For a rotating-direction symbolized magnetic field to be generated in an echo sensor 3 when a signal transmitting element is being rotated, the signal transmitting element has at least one permanent magnet, meaning that the permanent magnet ring 100 is used as the permanent magnet. As the result of rotating-direction symbolization, a current or voltage arising in the sensor 3 is evaluated by an electronic evaluator. Analog voltage arising in the sensor 3 is converted into binary continuous impulse by an impulse circuit. The impulse in a preset time is counted and the rotating-direction information is symbolized to precisely detect the rotating speed and direction of the rotation driving device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、請求項1の前文により
回転駆動装置の回転速度、回転方向、及びまたは回転角
度位置を検出する方法と、その方法を実行する装置とに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a rotational speed, a rotational direction and / or a rotational angular position of a rotary drive device according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転駆動装置の回転速度とその方向を9
0度偏位した二つのエコー・センサーにより検出するこ
とは、周知である。このために、N−S極に磁化された
環状磁石が回転駆動軸を中心として取り付けられ、前記
軸に回転可能に保持されて接続している。環状磁石の回
転中に、環状磁石の側方に取り付けられた二つの環状磁
石は、それぞれ変化する磁界を受けている。これによ
り、二つのセンサーにおいて発生する磁界の変化は、シ
ュミット・トリガーにより相互に関連して90度だけ偏
位した二つの2進連続インパルスへ変換される。単位時
間当たりのインパルス数を計数することにより、二つの
連続インパルスを比較することによりその速度を測定す
ることが出来、回転駆動装置の回転方向を測定すること
が出来る。
2. Description of the Related Art The rotational speed of a rotary drive device and its direction are 9
Detecting with two echo sensors offset by 0 degrees is well known. For this purpose, an annular magnet magnetized to N-S poles is attached around a rotation drive shaft, and is rotatably held and connected to the shaft. During rotation of the ring magnet, the two ring magnets mounted laterally of the ring magnet are each subjected to a varying magnetic field. This causes the change in the magnetic field generated in the two sensors to be converted by the Schmitt trigger into two binary continuous impulses which are mutually offset by 90 degrees. By counting the number of impulses per unit time, the speed can be measured by comparing two consecutive impulses, and the rotation direction of the rotary drive device can be measured.

【0003】この方法の不利な点は、二つのエコー・セ
ンサーとその90度偏位構成とを使用することから派生
する高価な格納構造体である。二つのエコー・センサー
の費用のかかる接触と接続もこれに付随する。
A disadvantage of this method is the expensive containment structure that results from the use of two echo sensors and their 90 degree offset configuration. Associated with this is the costly contact and connection of two echo sensors.

【0004】DE4038284Alから、組み立て体
の並進または回転可動部の運動の位置と方向を検出する
方法が知られており、これは、回転方向が符号化された
連続インパルスの組み立て体の数字インパルスと、回転
運動が符号化された形式の数字インパルスとから得られ
る。このために、特に、一つの円板が回転駆動装置へ接
続して備えられており、これは連続的に配置された所定
数のマークのあるリングを有する。このリング領域の円
板に隣接して、これらのマークに対応するエコー要素が
ある。
From DE 4038284 Al, a method is known for detecting the position and direction of movement of a translational or rotary moving part of an assembly, which comprises a numerical impulse of the assembly of continuous impulses in which the direction of rotation is coded, The rotational movement is obtained from the coded form of the numerical impulse. For this purpose, in particular, a disc is provided in connection with the rotary drive, which has a ring with a certain number of marks arranged in succession. Adjacent to the disc in this ring region are echo elements corresponding to these marks.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記点に着目
してなされたものであって、速度と回転方向の高度な分
析のために一つの感知装置により操作し、これにより製
造費が低く、上記種類の回転駆動装置の速度と回転方向
とを検出する方法と装置を提供することを課題とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points and is operated by one sensing device for advanced analysis of speed and direction of rotation, which results in low manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a method and device for detecting the speed and the rotation direction of a rotary drive device of the above type.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】これは、請求項1の特徴
のある面から本発明により達成される。
This is achieved according to the invention in the characterizing aspects of claim 1.

【0007】本発明により、ただ一つのセンサーによっ
て回転速度とその方向が、回転方向の符号化信号を使用
することにより可能になる。センサーに発生する周期的
回転方向の符号化信号は、電子評価装置へ送られ、この
装置は信号送信または信号変化要素の回転を検出し、回
転方向の情報の復号化を行う。このようにして、回転駆
動装置の速度と回転方向が高精度で測定される。
According to the invention, the rotational speed and its direction are made possible by means of only one sensor, by using a coded signal of the rotational direction. The cyclic rotation direction encoded signal generated in the sensor is sent to an electronic evaluation device, which detects the rotation of the signal transmission or signal changing element and performs the decoding of the rotation direction information. In this way, the speed and direction of rotation of the rotary drive can be measured with high accuracy.

【0008】信号送信要素を使用すると、信号が信号送
信要素の回転中にセンサーに生成し、信号変化要素を使
用すると、現存の開始信号が信号変化要素の回転中にセ
ンサーにおいて変わる。
Using the signal transmitting element, a signal is generated in the sensor during rotation of the signal transmitting element, and using the signal changing element causes an existing starting signal to change in the sensor during rotation of the signal changing element.

【0009】評価される周期的回転方向の符号化信号
は、少なくとも一つの極限値を有しており、この場合、
異なるように上昇するか降下して様々の側から極限値へ
接近すると、信号の振幅が存在し、及びまたは極限値が
360度の周期に関して一様に分布する。後者の場合、
極限値は、極限値の数に対する360度の比と異なる少
なくとも一つの区分を有する。センサーにおいて検出さ
れた信号の回転方向符号化は、二つの前述の変形によ
り、信号の振幅の形式及びまたは一つの周期内の信号の
極限値の分布から行われる。
The evaluated coded signal in the direction of cyclic rotation has at least one extreme value, in which case
As it rises or falls differently and approaches the extremes from different sides, the amplitude of the signal is present and / or the extremes are evenly distributed over a period of 360 degrees. In the latter case,
The limit value has at least one section that differs from the ratio of 360 degrees to the number of limit values. Rotational encoding of the signal detected in the sensor is done from the form of the amplitude of the signal and / or the distribution of the extreme values of the signal within one period, by two aforementioned variants.

【0010】本発明の好適な実施態様において、回転方
向の符号化された磁界が、信号送信要素の回転中にセン
サーに発生するように、信号送信要素は少なくとも一つ
の永久磁石を有する。具体的にには、閉じた永久磁石リ
ングが永久磁石として使用される。
In a preferred embodiment of the invention, the signal transmitting element comprises at least one permanent magnet, such that a rotationally encoded magnetic field is generated in the sensor during rotation of the signal transmitting element. Specifically, a closed permanent magnet ring is used as a permanent magnet.

【0011】センサーにより検出された磁界の回転方向
の符号化は、回転駆動装置軸を中心とした永久磁石リン
グの偏心回転により好適に行われる。これにより、永久
磁石リングはN−S極に磁化される。磁界は、センサー
からのリングの距離に関係なく、センサーにおいて周期
的に変化する。回転駆動装置の回転方向に依存して、二
つの異なる信号が生成され、これらの信号は回転方向情
報を含んでいる。
The encoding of the direction of rotation of the magnetic field detected by the sensor is preferably carried out by eccentric rotation of the permanent magnet ring about the axis of the rotary drive. As a result, the permanent magnet ring is magnetized to the N-S pole. The magnetic field changes periodically in the sensor regardless of the distance of the ring from the sensor. Depending on the direction of rotation of the rotary drive, two different signals are generated, these signals containing the direction of rotation information.

【0012】あるいは、磁界の回転方向の符号化は、永
久磁石リングが中心に配置されている場合、リングの磁
界の対応する符号化を通して行われる。このために、永
久磁石リングは、一様に配置されず、及びまたは異なる
大きさの数個の磁化されたセンサーをその外周に沿って
有する。
Alternatively, the encoding of the direction of rotation of the magnetic field is carried out through a corresponding encoding of the magnetic field of the ring if the permanent magnet ring is centrally located. To this end, the permanent magnet ring is not evenly arranged and / or has several magnetized sensors of different sizes along its circumference.

【0013】回転方向符号化の永久磁石リングをさらに
回転駆動装置軸に偏心して配置することも同様に可能で
ある。これにより、回転方向符号化となる二つの効果が
重なり合う。
It is likewise possible to arrange the direction-of-rotation-encoding permanent magnet ring further eccentrically on the rotary drive shaft. This causes the two effects of rotational direction coding to overlap.

【0014】本発明のほかの設計では、磁束密度が磁気
回路内の信号変更要素の回転中に周期的に変化する。こ
のようにして、磁束密度の変化が、回転している要素の
回転位置に依存している磁気回路内の要素の異なる強度
の結合の結果として行われる。信号変更要素の非回転対
称3次元設計により、磁気密度の変化が回転方向に符号
化される。
In another design of the present invention, the magnetic flux density changes periodically during rotation of the signal modifying element in the magnetic circuit. In this way, changes in the magnetic flux density occur as a result of different strength couplings of elements in the magnetic circuit that are dependent on the rotational position of the rotating elements. The non-rotationally symmetric three-dimensional design of the signal modifying element encodes changes in magnetic density in the direction of rotation.

【0015】回転方向符号化の結果としてセンサーに発
生する電流または電圧は、電子評価器により評価され
る。有利なことに、センサーに発生するアナログ電圧が
インパルス回路により2進数字の連続インパルスへ変換
される。所定の時間区間内のインパルスを計数し、回転
方向情報を復号化することにより、回転駆動装置の回転
速度と方向を高精度で検出することが出来る。
The current or voltage generated in the sensor as a result of the direction of rotation coding is evaluated by an electronic evaluator. Advantageously, the analog voltage generated in the sensor is converted by the impulse circuit into a continuous impulse of binary digits. By counting the impulses within a predetermined time period and decoding the rotation direction information, the rotation speed and direction of the rotation drive device can be detected with high accuracy.

【0016】センサーに発生するアナログ回転方向符号
化電圧を2進連続インパルスへ変換するために、しきい
値スイッチ、具体的にはシュミットトリガーを使用する
ことが好ましい。しきい値スイッチは双安定ロッカー回
路であり、これは、設定された上限のスイッチしきい値
を超え、また設定された下限のスイッチしきい値を超え
ると、突出分をカットする。
It is preferable to use a threshold switch, in particular a Schmitt trigger, to convert the analog rotational direction encoded voltage generated in the sensor into binary continuous impulses. The threshold switch is a bistable rocker circuit that cuts overhangs above a set upper switch threshold and above a set lower switch threshold.

【0017】回転方向符号化の結果として、回転駆動装
置の二つの回転方向により発生する二つの2進連続イン
パルスは、部分的、または全く異なるインパルスの長さ
を有する。従って、回転駆動装置の回転方向を測定する
ために、数字の連続インパルスが検出されると、インパ
ルスの長さと使用可能な場合二つの連続数字インパルス
のインパルス長の比が形成され、設定された数値と比較
される。次ぎに、時計方向または反時計方向の回転が、
インパルス長または二つの連続数字インパルスのインパ
ルス長の比に依存して提示される。
As a result of the rotational direction coding, the two binary successive impulses produced by the two rotational directions of the rotary drive have partial or totally different impulse lengths. Therefore, in order to measure the direction of rotation of the rotary drive, when consecutive impulses of a digit are detected, the ratio of the impulse length and the impulse length of two consecutive digit impulses, if available, is formed, and the set numerical value is set. Compared to. Next, the clockwise or counterclockwise rotation
It is presented depending on the impulse length or the ratio of the impulse lengths of two consecutive digit impulses.

【0018】従って、一つの数字連続インパルスはセン
サーにより検出された、最初の信号から行われた符号化
に依存する。
Thus, a single digit sequence impulse depends on the encoding detected from the sensor and made from the first signal.

【0019】本発明による方法を実行する装置は、局部
的に固定されたセンサーであり、このセンサーは、放射
状半径方向に間隔を置いた信号送信または信号変更要素
と接続し、その出力は電子評価器へ接続している。信号
送信または信号変更要素の回転中に、センサーは回転中
に発生する周期的回転方向符号化信号を検出する。
The device for carrying out the method according to the invention is a locally fixed sensor, which is connected to a radially radially spaced signaling or signal modifying element, the output of which is electronically evaluated. Connected to the vessel. During rotation of the signaling or signal modifying element, the sensor detects the periodic direction of rotation encoded signal that occurs during rotation.

【0020】好適な信号送信要素は閉じた永久磁石リン
グであり、これは二つの大きさが異なり、異なる極性の
扇形部から構成しており、回転駆動装置軸に偏心して接
続している。偏心して装着された永久磁石リングと回転
駆動装置軸との間には、鉄製リングなどのリング状の充
填要素があることが好ましい。充填要素は組み立て体の
機械的強度を増大し、永久磁石リングの磁気抵抗を低下
する。
The preferred signal transmitting element is a closed permanent magnet ring, which consists of two sectors of different size and different polarity, which are eccentrically connected to the rotary drive shaft. Between the eccentrically mounted permanent magnet ring and the rotary drive shaft, there is preferably a ring-shaped filling element, such as an iron ring. The packing element increases the mechanical strength of the assembly and reduces the reluctance of the permanent magnet ring.

【0021】信号送信要素が、有利に、不規則に配置さ
れた扇形部により回転方向に符号化されている。従っ
て、回転方向符号化が必要とされるならば、大きさが同
じか、または異なる一つ以上の扇形部が設定され、その
扇形部は磁化されていないか、または磁化可能でなく、
あるいは、それらがセンサーに磁界を発生しないよう
に、その磁化が指向される。
The signal transmitting elements are preferably encoded in the direction of rotation by means of randomly arranged sectors. Thus, if direction-of-rotation coding is required, one or more sectors of the same or different size are set, the sectors being unmagnetized or non-magnetizable,
Alternatively, their magnetizations are oriented such that they do not generate a magnetic field in the sensor.

【0022】本発明による装置のほかの実施態様では、
信号送信要素が磁気回路の一部である。このため、要素
は非回転対称の外形を有する。磁気回路は、固有の透磁
率のコアと導電コイル、または、永久磁石コアと非エネ
ルギーバイアス・コイルにより好適に形成されている。
信号変更要素は、無接触で磁気回路に結合している。導
電コイルの電流または電圧の変動、あるいは、コイル入
力に誘起された電圧と電流は、信号評価のバイアスとし
て使用される。これにより、コイルはセンサーとして働
く。
In another embodiment of the device according to the invention:
The signal transmitting element is part of the magnetic circuit. For this reason, the element has a non-rotationally symmetrical outer shape. The magnetic circuit is preferably formed by a core of intrinsic permeability and a conductive coil, or a permanent magnet core and a non-energy bias coil.
The signal modifying element is contactlessly coupled to the magnetic circuit. Fluctuations in the current or voltage of the conductive coil, or the voltage and current induced in the coil input are used as the bias for signal evaluation. This causes the coil to act as a sensor.

【0023】同様に、整流子モーターの電機子捲線のコ
イル部に誘起された電圧を評価することは、本発明の範
囲内にある。ここで、駆動装置の特性が評価されて、位
置と運動の方向、及び具体的には変位速度が検出され
る。本発明による方法を実行する装置は、ブラシ装着整
流子モーターと電子信号評価器とを有しており、この場
合、本発明により、整流子の少なくとも一つの整流子片
が少なくとも一つの電気的に導通している走査電路へ接
続し、この電路は整流子とほぼ平行に伸び、その長さは
区分より大きい。その上、各走査電路は、信号評価器へ
接続しまた走査電路の電圧の瞬間値を検出する走査要素
へ接続している。
Similarly, evaluating the voltage induced in the coil portion of the armature winding of a commutator motor is within the scope of the invention. Here, the characteristics of the drive device are evaluated to detect the position and direction of movement, and specifically the displacement velocity. The device for carrying out the method according to the invention comprises a brush-mounted commutator motor and an electronic signal evaluator, wherein according to the invention at least one commutator element of the commutator is electrically connected to at least one electrically. It connects to a conducting scanning path, which runs approximately parallel to the commutator and whose length is larger than the section. Moreover, each scanning line is connected to a signal evaluator and to a scanning element which detects the instantaneous value of the voltage on the scanning line.

【0024】本発明による解決策は、整流子モーターの
速度、回転方向、及びまたは回転角度位置を検出する装
置を有するブラシ装着整流子モーターを提供する。これ
は、低減された費用で、非常に高精度で信頼性のある各
測定値の検出を確実にする。明らかに、調節可能な対象
物の位置、運動の方向、及び変位速度は、整流子モータ
ーの速度、回転方向、回転角度位置に関するデータから
引き出される。
The solution according to the invention provides a brush-mounted commutator motor with a device for detecting the speed, the direction of rotation and / or the angular position of rotation of the commutator motor. This ensures very accurate and reliable detection of each measurement at a reduced cost. Obviously, the position of the adjustable object, the direction of movement, and the displacement speed are derived from the data concerning the speed, the direction of rotation and the rotational angular position of the commutator motor.

【0025】整流子モーターの電機子捲線の直列接続し
たコイル部分に誘起された電圧は、増減する電圧の経路
が検出されるように、幾つかのコイル部分が断続的に測
定され、関連する測定時間が測定される限り、整流子モ
ーターの速度と回転方向、及び回転角度位置に関する明
確な情報を提供する。従って、本発明の整流子モーター
は、整流子に平行に伸長しまた少なくとも一つの整流子
片へ接続している少なくとも一つの電気的に導通してい
る走査電路を有し、この場合、走査電路の長さは整流子
の区分より大きく、各走査電路は検出器へ接続した一体
の走査要素を有し、走査電路の電圧の瞬間値を検出す
る。
The voltage induced in the series-connected coil portions of the armature winding of a commutator motor is measured intermittently in some coil portions so that the path of the increasing or decreasing voltage is detected, and the associated measurement As long as time is measured, it provides clear information about the speed and direction of rotation of the commutator motor and the angular position of rotation. Accordingly, the commutator motor of the present invention has at least one electrically conducting scanning path extending parallel to the commutator and connected to at least one commutator strip, in which case the scanning path is Is longer than the commutator section, and each scan path has an integral scan element connected to a detector to detect the instantaneous value of the scan path voltage.

【0026】前述の整流子モーターの好適な設計では、
走査電路が、好適に外周方向に開放して終端している円
形リングの一部として設計されている。従って、開放終
端の走査電路の長さは、関連要件に適合しなければなら
ない。
In the preferred design of the commutator motor described above,
The scanning circuit is preferably designed as part of a circular ring which is open and terminates in the circumferential direction. Therefore, the length of the open-ended scan circuit must meet the relevant requirements.

【0027】事例によれば、回転方向と速度を出来るだ
け正確に検出するために、電路の長さは好適に90度か
ら110度だけ整流子モーターのローターを囲んでい
る。この範囲の環状で、十分な分別距離が満足出来る評
価のために確保されるように、電圧信号はローターの二
つの回転方向おいて相互に明確に異なる。
By way of example, in order to detect the direction of rotation and the speed as accurately as possible, the length of the electrical path preferably encloses the rotor of the commutator motor by 90 to 110 degrees. With an annulus of this range, the voltage signals are clearly different from each other in the two directions of rotation of the rotor, so that a sufficient separation distance is ensured for a satisfactory evaluation.

【0028】しかし、出来るだけ正確に位置を検出する
ために、ローターの可能な最大外周範囲にわたって電圧
経路を検出するように、最大環状部を有する走査電路を
使用することが有利である。従って、最大取り囲む角
は、各走査電路の走査面に依存する。
However, in order to detect the position as accurately as possible, it is advantageous to use a scanning circuit with a maximum annulus so as to detect the voltage path over the maximum possible outer circumferential range of the rotor. Therefore, the maximum enclosing angle depends on the scan plane of each scan path.

【0029】しかし、これに代わるものとして、外周方
向においてほかの電路の背後に設けられた数個の絶縁さ
れた走査電路を使用することが考えられ、12個の整流
子片を有する整流子の場合、6個の走査電路が設定され
るように、各電路は、例えば、2個の整流子片だけを範
囲とする。
As an alternative to this, however, it is conceivable to use several insulated scanning lines which are provided behind the other lines in the outer circumferential direction, and for a commutator with 12 commutator strips. In this case, each electrical path covers, for example, only two commutator segments, so that six scanning electrical paths are set.

【0030】ブラシ装着整流子モーターのほかの有利な
設計では、走査電路は閉じて設計されており、整流子の
他の整流子片へさらに接続している。この設計は、急傾
斜した電圧経路、従って相互に明確に異なる電圧信号と
なる特異な電圧を測定することを可能し、これにより、
分別距離が信号評価の場合改善される。
In another advantageous design of the brush-mounted commutator motor, the scanning circuit is designed in a closed manner and is further connected to the other commutator strip of the commutator. This design makes it possible to measure steep voltage paths, and thus singular voltages that result in voltage signals that are clearly different from each other.
The separation distance is improved in the case of signal evaluation.

【0031】この設計にでは、モーターの特性が損なわ
れないように、走査電路のオーム抵抗は電機子捲線のコ
イル部のオーム抵抗より大きいことが考えられている。
有利なことに、抵抗比RS/RAは100より大きい。
ここで、RSは走査電路のオーム抵抗を表し、RAは電
機子捲線のオーム抵抗を表す。
In this design, it is considered that the ohmic resistance of the scanning circuit is larger than the ohmic resistance of the coil portion of the armature winding so that the characteristics of the motor are not impaired.
Advantageously, the resistance ratio RS / RA is greater than 100.
Here, RS represents the ohmic resistance of the scanning circuit, and RA represents the ohmic resistance of the armature winding.

【0032】各走査電路の単純で信頼出来る読み取り
は、走査要素が走査電路と整置された滑り接触子とから
構成している場合に行われる。
A simple and reliable reading of each scanning path is performed when the scanning element consists of the scanning path and the aligned sliding contacts.

【0033】代替えとして、走査要素は、走査電路から
電気的に絶縁した一組の電圧検出器から構成している。
こりにより、走査電路と走査要素の磨耗は避けられる。
Alternatively, the scanning element comprises a set of voltage detectors that are electrically isolated from the scanning circuit.
Due to the dust, wear of the scanning lines and scanning elements is avoided.

【0034】ブラシ装着整流子モーターのほかの設計
は、異なる長さの数個の走査電路が相互に平行に形成さ
れている点に特徴がある。この設計により、検出された
電圧値が相互に比較され、好適に基準化されるので、速
度、回転方向、及びまたは位置を検出する正確度を高め
ることが可能である。
Another design of the brush mounted commutator motor is characterized in that several scanning lines of different length are formed parallel to each other. With this design, the detected voltage values are compared with each other and are preferably scaled, which makes it possible to increase the accuracy of detecting the speed, the direction of rotation and / or the position.

【0035】信号評価装置は、好適に信号発生器、評価
器論理、及び回転方向、速度、または回転角度位置に関
する、あるいはすべての前述の値の信号を発信する装置
から構成している。このように設計された信号評価装置
は、オフに切替え、整流子モーターの回転方向を逆にす
ることが必要であれば、信号固定過程から引き出された
検出された電圧値と位置、運動のの方向、変位速度を送
る。
The signal evaluation device preferably consists of a signal generator, an evaluator logic and a device which emits signals of the above-mentioned values with respect to the direction of rotation, the speed or the rotational angular position or of all. The signal evaluator designed in this way is switched off and, if it is necessary to reverse the direction of rotation of the commutator motor, the detected voltage value and position derived from the signal fixing process Send the direction and displacement speed.

【0036】好適なことに、信号評価器は、振動状態の
破壊信号を弱める少なくとも一つの電子フィルターを有
する。これにより、例えば、滑り接触子またはローター
の機械的振動により発生する信号干渉は、使用可能な場
合抑制される。
Advantageously, the signal evaluator comprises at least one electronic filter for attenuating the vibrational breakdown signal. This suppresses signal interference caused by mechanical vibrations of sliding contacts or rotors, if available.

【0037】本発明の方法を実行するほかの装置は、駆
動装置、エネルギー伝送路、調節可能な対象物、及び電
気的信号評価器から構成している。信号評価器は、駆動
装置、エネルギー伝送路、及びまたは調節可能な対象物
において測定される信号を検出し、また、装置特性の基
本周期性を有し、この基本周期性を重ねる少なくとも一
つの信号も検出し、位置、運動の方向、調節可能対象物
の動的値が測定される二つの信号の相関関係を生成す
る。
Another device for carrying out the method according to the invention consists of a drive, an energy transmission line, an adjustable object and an electrical signal evaluator. The signal evaluator detects a signal measured on the drive, the energy transmission line and / or the adjustable object, and has a fundamental periodicity of the device characteristic, and at least one signal superposing this fundamental periodicity. It also detects and produces a correlation of the two signals whose position, direction of movement and dynamic value of the adjustable object are measured.

【0038】駆動装置としての整流子モーターに関する
本発明による本装置の利点のある設計において、整流子
のセグメントは非対称に取り付けられている。従って、
整流子モーターの電流波形は相応じてその時間経路にお
いて伸長され、短縮される。これは、特に運動の方向の
検出を可能する。
In an advantageous design of the device according to the invention for a commutator motor as drive, the segments of the commutator are mounted asymmetrically. Therefore,
The commutator motor current waveform is correspondingly stretched and shortened in its time path. This makes it possible in particular to detect the direction of movement.

【0039】本発明による装置のほかの有利な実施態様
は、図面説明で記述されている。
Further advantageous embodiments of the device according to the invention are described in the drawing description.

【0040】本発明は、図面に示された多くの実施態様
に関しさらに詳細に説明されるであろう。
The present invention will be described in more detail with respect to the numerous embodiments shown in the drawings.

【0041】[0041]

【実施例】図1は、回転駆動装置軸2に偏心して取り付
けられ、異なる極性の二つの同じ大きさの扇形部4,5
を有するN−S極に磁化された永久磁石リング100を
示す。永久磁石リング100の軸の伸長部は、例えば、
15mmである。一体のシュミットトリガーを有するエ
コー・センサー3は、永久磁石リング100の側面に半
径方向に間隔を置いて取り付けられている。永久磁石リ
ング100と回転駆動装置軸2との間には、装置の機械
的強度を特に確実にする鉄製のリング11がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows two eccentric fan-shaped parts 4, 5 of different polarities, which are eccentrically mounted on a rotary drive shaft 2.
1 shows a N-S pole magnetized permanent magnet ring 100 having The axial extension of the permanent magnet ring 100 is, for example,
It is 15 mm. Echo sensors 3 with integral Schmitt triggers are mounted radially on the sides of the permanent magnet ring 100. Between the permanent magnet ring 100 and the rotary drive shaft 2 is an iron ring 11 which makes the mechanical strength of the device particularly reliable.

【0042】永久磁石リング100の回転中に、回転角
に依存している図2に示された磁束密度6は、エコー探
査子3に隣接している。
During rotation of the permanent magnet ring 100, the magnetic flux density 6 shown in FIG. 2 which depends on the angle of rotation is adjacent to the echo probe 3.

【0043】磁束密度6はエコー探査子3からの偏心永
久磁石リング100の距離に従って変化し、この実施態
様では、約25度において最大であり、約335度で最
小である。容易に分かるように、磁束密度6は始点座標
に関して対称な回転鏡の逆方向とともに伸びている。
The magnetic flux density 6 varies according to the distance of the eccentric permanent magnet ring 100 from the echo probe 3, and in this embodiment is maximum at about 25 degrees and minimum at about 335 degrees. As can be easily seen, the magnetic flux density 6 extends in the opposite direction of the rotating mirror, which is symmetrical with respect to the starting point coordinates.

【0044】中心に取り付けられたN−S極磁化の永久
磁石リング100は、同様に図2に比較のために示され
ている。
A centrally mounted N-S pole magnetized permanent magnet ring 100 is also shown in FIG. 2 for comparison.

【0045】エコー探査子3に隣接する磁束密度6はエ
コー電圧を発生する。この電圧は磁束密度6に(ほぼ)
比例し、シュミットトリガーにより図3に示された2進
数字連続インパルスへ変換される。図示された実施態様
では、シュミットトリガーの上限スイッチしきい値21
は20mTに達し、下限スイッチしきい値22はマイナ
ス20mTに達する。
The magnetic flux density 6 adjacent to the echo probe 3 produces an echo voltage. This voltage has a magnetic flux density of 6 (almost)
It is proportional and converted by the Schmitt trigger into the binary digit continuous impulse shown in FIG. In the illustrated embodiment, the Schmitt trigger upper switch threshold 21
Reaches 20 mT and the lower switch threshold 22 reaches minus 20 mT.

【0046】二つの回転方向に関しては、以降右と左と
呼ぶことにする。これにより、二つ数字の連続インパル
スは、個々の数字インパルスの異なるインパルスの長さ
T1とT2により特徴づけられている。20mTを超え
ると、エコー・センサーの出力電圧UはHIGHへ上昇
し(ここでは5ボルトの値)、マイナス20mTより低
下すると、LOWへ降下する(ここでは0ボルトの
値)。
The two rotation directions will be hereinafter referred to as right and left. Thereby, a two-digit continuous impulse is characterized by the different impulse lengths T1 and T2 of the individual digit impulses. Above 20 mT, the output voltage U of the echo sensor rises to HIGH (here a value of 5 volts) and below -20 mT falls to LOW (here a value of 0 volts).

【0047】回転方向の情報は、個々の数値インパルス
のインパルスの長さT1とT2から形成される。このた
めに、現存のインパルス長が、接続した電子評価器にお
いて二つの所定の数値と比較される。
The information on the direction of rotation is formed from the impulse lengths T1 and T2 of the individual numerical impulses. For this purpose, the existing impulse length is compared in the connected electronic evaluator with two predetermined numbers.

【0048】図4は、二つの隣接するN−S極磁化扇形
部81,82と大きい不磁化扇形部10とにより特徴づ
けられている永久磁石リング101を示す。この永久磁
石リング101が中心に配置され回転することにより、
同じ数字連続インパルスが図3のように発生する。
FIG. 4 shows a permanent magnet ring 101 characterized by two adjacent N-S pole magnetized sectors 81, 82 and a large non-magnetized sector 10. When this permanent magnet ring 101 is arranged at the center and rotates,
The same numerical sequence impulses are generated as in FIG.

【0049】図5に示されたリング102は、磁界線が
リングの回りにドーナツ状のこの扇形部29に伸びまた
センサー3において磁束密度の変化を実質的に起こさな
いように、二つの隣接するN−S極に磁化された扇形部
27,28のほかに、半径方向のN−Sに磁化された扇
形部29を有する。リング102は、磁性粒子が埋め込
まれたプラスチックから成っている。従って、リング1
02の各領域は、すべての方向に磁化される。この種の
リングは、回転駆動装置軸2に関して、リングの中央配
置と偏心配置の両方に使用することが出来る。
The ring 102 shown in FIG. 5 is two adjacent so that the magnetic field lines extend in this doughnut-shaped fan 29 around the ring and cause substantially no change in the magnetic flux density in the sensor 3. In addition to the fan-shaped portions 27 and 28 magnetized to the N-S pole, the fan-shaped portion 29 magnetized to the N-S in the radial direction is provided. The ring 102 is made of plastic in which magnetic particles are embedded. Therefore, ring 1
Each region of 02 is magnetized in all directions. This type of ring can be used both with respect to the rotary drive shaft 2 in both central and eccentric arrangements of the ring.

【0050】図6bは、永久磁石リング103のほかの
配置を示す。この場合、永久磁石リング103は、二つ
の小さい扇形部12,13と二つの大きい扇形部14,
15から構成している。磁束密度6の勾配が扇形部1
4.15に沿ってほぼ一定であるように、扇形部14,
15は形成されている。磁束密度16の対応する経路
は、図6aに示されている。30mTと−30mTの線
で示されたスイッチしきい値のそれぞれに関して、図6
cに示された数字の連続インパルスは、右回り回転の場
合のエコー・センサーのデジタル出力電圧Uとして発生
し、図6dに示された数字の連続インパルスは、左回り
回転の場合に発生する。
FIG. 6b shows another arrangement of the permanent magnet ring 103. In this case, the permanent magnet ring 103 consists of two small sectors 12, 13 and two large sectors 14,
It consists of 15. The gradient of magnetic flux density 6 is sector 1
4.15 so that it is almost constant along 4.15,
15 is formed. The corresponding path of magnetic flux density 16 is shown in Figure 6a. FIG. 6 for each of the switch thresholds indicated by the 30 mT and -30 mT lines.
The numbered continuous impulses shown in c occur as a digital output voltage U of the echo sensor for clockwise rotation, and the numbered continuous impulses shown in FIG. 6d occur for counterclockwise rotation.

【0051】右回り回転により、数字連続インパルス
は、交互に代わる二つの異なるインパルス長T3,T4
の数字インパルスを有する。二つのインパルス長T3,
T4は1と異なり、図示の実施態様では、T4/T3は
5である。しかし、左回り回転により、タッチ比T5/
T6が1であるように、個々の数字インパルスは一様な
長さT5,T6を有する。従って、回転駆動装置の回転
方向は、タツチ比を検出することにより検出される。
By the clockwise rotation, the digit continuous impulse becomes two different impulse lengths T3 and T4 which are alternately changed.
With the number impulse of. Two impulse lengths T3
T4 is different from 1, and in the illustrated embodiment T4 / T3 is 5. However, due to the counterclockwise rotation, the touch ratio T5 /
The individual digit impulses have a uniform length T5, T6, such that T6 is one. Therefore, the rotation direction of the rotary drive device is detected by detecting the touch ratio.

【0052】先行するHIGHレベルの長さを有する信
号のHIGHの長さの比較は、さらに容易である。
The comparison of the HIGH lengths of signals having the length of the preceding HIGH level is easier.

【0053】図7aは、回転駆動装置軸2を中心に接続
しているほかの永久磁石リング104を示す。この永久
磁石リング104は、偶数の各二つのN−S極磁化扇形
部A,Bから構成しており、図7aに示されたように、
磁束密度の経路は、その周期Pが二つの扇形部A,Bの
長さに相当する鋸歯状曲線19により描かれている。シ
ュミツトトリガーの二つのスイッチしきい値25,26
は同様に図に印されている。
FIG. 7a shows another permanent magnet ring 104 connected about the rotary drive shaft 2. The permanent magnet ring 104 is made up of two even-numbered N-S pole magnetized sectors A and B, and as shown in FIG. 7a,
The path of the magnetic flux density is drawn by a sawtooth curve 19 whose period P corresponds to the length of the two fan-shaped portions A and B. Two switch thresholds for Schmitt trigger 25, 26
Are also marked in the figure.

【0054】図7bと7cに示された数字連続インパル
スは、回転方向に従って発生する。回転方向に従って、
個々の数字インパルスは異なるインパルス長T7または
T8を有する。従って、周期長Pと比較された測定イン
パルス長は、回転方向の情報を含んでいる。
The digit sequence impulses shown in FIGS. 7b and 7c occur according to the direction of rotation. According to the direction of rotation,
The individual digit impulses have different impulse lengths T7 or T8. Therefore, the measured impulse length compared to the period length P contains information on the direction of rotation.

【0055】図8と9は、幾何学的形状がリング形と異
なる信号送信要素105と106を示す。一組以上の隣
接するN−S極に磁化された取り付け片31,32また
は33,34,35,36が、回転駆動装置の軸30の
外周に取り付けられている。図8による信号送信要素1
05は、回転中に、図4に示されたリング101の信号
に相当する信号を発生する。
FIGS. 8 and 9 show signal transmitting elements 105 and 106 which differ in geometry from a ring. One or more sets of adjacent north-south magnetized mounting pieces 31, 32 or 33, 34, 35, 36 are mounted on the outer circumference of the rotary drive shaft 30. Signal transmission element 1 according to FIG.
During rotation, 05 produces a signal corresponding to the signal of ring 101 shown in FIG.

【0056】前述の実施態様は、双極エコー・センサ
ー、すなわち、二つの反対の磁界方向(+,−に対応し
た)を検出することが出来るエコー・センサーに関す
る。しかし、一つの磁界方向にのみ反応する単極エコー
・センサーが使用出来るならば、比較可能であるか、ま
たは同一の結果が得られることを指摘しなければならな
い。本発明による方法は、使用されるエコー・センサー
の選択から基本的に独立している。
The embodiments described above relate to a bipolar echo sensor, ie an echo sensor capable of detecting two opposite magnetic field directions (corresponding to +,-). It must be pointed out, however, that comparable or identical results would be obtained if a unipolar echo sensor could be used that responds to only one magnetic field direction. The method according to the invention is essentially independent of the choice of echo sensor used.

【0057】単極エコー・センサーまたはそのしきい値
スイッチの理想的送信特性(ヒステリシス曲線)は、図
10に示されている。従って、値1は各時間ごとに最大
値に相当する。センサーに隣接する磁界の所定値B2を
超えると、出力電圧はHIGHへ上昇し、値B1より低
くなると、出力電圧はLOWへ降下して戻る。スイッチ
のヒステリシスとして指定されたその差B2−B1を変
化することにより、数字連続インパルスの数字インパル
スの長さを変えることが出来る。
The ideal transmission characteristic (hysteresis curve) of a unipolar echo sensor or its threshold switch is shown in FIG. Therefore, the value 1 corresponds to the maximum value at each time. When the magnetic field adjacent to the sensor exceeds a predetermined value B2, the output voltage rises to HIGH, and when it falls below the value B1, the output voltage falls to LOW and returns. By changing the difference B2-B1 designated as the hysteresis of the switch, it is possible to change the length of the digit impulse of the digit continuous impulse.

【0058】図11は永久磁石コア37から成る磁気回
路を示しており、このコアは回転駆動装置の軸とコイル
39を有する軟質磁気ヨーク38との一部に相当する。
ヨーク38の二つの端部40,41とコア37との間に
は、磁気抵抗に相当する空隙42,43がある。空隙4
2,43は磁気回路の信号送信路に相当する。
FIG. 11 shows a magnetic circuit comprising a permanent magnet core 37, which corresponds to a part of the shaft of the rotary drive and the soft magnetic yoke 38 having the coil 39.
Between the two ends 40, 41 of the yoke 38 and the core 37, there are air gaps 42, 43 corresponding to the magnetic resistance. Void 4
Reference numerals 2 and 43 correspond to signal transmission paths of the magnetic circuit.

【0059】コア37の半径Rが最大値へ増加し、最大
値に達した後、低い値へ急激に落ちて戻るように、コア
37はその外周に有形の付属片44を有する。有形の付
属片を有するコア37の回転中に、空隙42,43は有
形の付属片44の素材により周期的に充填される。これ
により、各時間ごとに空隙42,43の磁気抵抗が減少
し、従って、磁気回路の磁束密度が増加する。図12は
空隙42,43の磁束密度に対応する経路を示す。
The core 37 has a tangible attachment piece 44 on its outer circumference so that the radius R of the core 37 increases to a maximum value and, after reaching the maximum value, drops sharply to a low value and then returns. During rotation of the core 37 with the tangible appendages, the voids 42, 43 are periodically filled with the material of the tangible appendage 44. This reduces the magnetic reluctance of the air gaps 42, 43 each time, thus increasing the magnetic flux density of the magnetic circuit. FIG. 12 shows paths corresponding to the magnetic flux densities of the air gaps 42 and 43.

【0060】軟質磁気コア37と組み合わせて、永久磁
石ヨーク38を使用することも可能である。
It is also possible to use the permanent magnet yoke 38 in combination with the soft magnetic core 37.

【0061】信号を評価するために、磁束密度の変化に
より発生した導電コイルの電流または電圧、あるいは、
コイル入力に誘起された電圧または電流が、評価され
る。信号を2進数字連続インパルスへの変換は、ここに
示されていない。図12より、回転方向の情報が信号の
上昇または信号の低下の評価から生成されるように、信
号の振幅は、回転方向に依存して急激にまたは緩やかに
増大する。
In order to evaluate the signal, the current or voltage of the conductive coil generated by the change of the magnetic flux density, or
The voltage or current induced in the coil input is evaluated. The conversion of the signal into binary digit continuous impulses is not shown here. From FIG. 12, the amplitude of the signal increases sharply or gently depending on the direction of rotation, so that the information of the direction of rotation is generated from the evaluation of the rise or fall of the signal.

【0062】図13は、有形の付属片44と似ており、
また磁気回路の磁束密度の変化を起こす有形の凹部45
のあるコア37を示す。回転方向の評価は、再び信号の
上昇または低下の評価から行われる。
FIG. 13 is similar to the tangible attachment piece 44,
In addition, a tangible concave portion 45 that causes a change in the magnetic flux density of the magnetic circuit
3 shows a core 37 with a groove. The evaluation of the direction of rotation is again carried out from the evaluation of the rise or fall of the signal.

【0063】図14と15は、有形の付属片46と有形
の凹部47をそれぞれ有するコア37を示しており、そ
の角度間隔は60度、120度、及び180度に達す
る。従って、同様に、コイルにおいて評価、測定される
信号は、60度、120度、及び180度の間隔で最大
値と最小値を有する。回転駆動装置の回転方向は、最大
値と最小値との間の間隔が一周期内で増加するか、減少
するかにより決まる。
14 and 15 show a core 37 having a tangible attachment piece 46 and a tangible recess 47, respectively, the angular spacing of which reaches 60, 120 and 180 degrees. Therefore, the signals evaluated and measured in the coil likewise have maximum and minimum values at intervals of 60, 120 and 180 degrees. The rotation direction of the rotary drive is determined by whether the interval between the maximum value and the minimum value increases or decreases within one cycle.

【0064】これらの実施態様により、エコー要素だけ
でなくインパルス・スイッチ・センサーが信号の検出に
使用される。
With these embodiments, impulse switch sensors as well as echo elements are used to detect the signal.

【0065】図11から15に示された実施態様におい
て、コア37とそれに対応する有形付属片または有形凹
部は、それぞれ一体となつて信号変化要素を形成してい
る。
In the embodiment shown in FIGS. 11 to 15, the core 37 and its corresponding tangible appendage or dent are each integrated to form a signal changing element.

【0066】本発明の好適な用途は、自動車のウインド
開閉装置とサンルーフ用の回転駆動装置の回転方向と速
度とを検出することにある。回転駆動装置は、これらの
構造体要素の並進運動部分と明確な機械的分担を持って
いるので、これらの部分の運動の位置と方向は、本発明
の方法により明確に検出される。
A preferred application of the present invention is to detect the rotational direction and speed of a window opening / closing device for an automobile and a rotary drive device for a sunroof. Since the rotary drive has a clear mechanical share with the translational parts of these structural elements, the position and direction of the motion of these parts is positively detected by the method of the invention.

【0067】本発明のほかの設計が図16から25に描
かれている。
Another design of the present invention is depicted in FIGS. 16-25.

【0068】図16は、直流モーターとして設計され、
ローター58とステータ59を備えた整流子モーター5
7を図示している。ローター58の電機子捲線61は、
既知の方法で扇形の、個々に絶縁された整流子9の整流
子片へ接続しており、電機子捲線61の二つのコイル部
分のそれぞれは、整流子9の整流子片へ接続している。
電機子の電流は、グラファイトで好適に製作されたブラ
シ8,9により、整流子9の周囲にあるローター58へ
送られる。
FIG. 16 is designed as a DC motor,
Commutator motor 5 with rotor 58 and stator 59
7 is illustrated. The armature winding 61 of the rotor 58 is
In a known manner, it is connected to a commutator piece of a fan-shaped, individually insulated commutator 9, each of the two coil parts of the armature winding 61 being connected to the commutator piece of the commutator 9. .
The armature current is sent to the rotor 58 around the commutator 9 by means of brushes 8, 9 preferably made of graphite.

【0069】次の図面からはっきりと分かるように、整
流子9の少なくとも一つの整流子片が、整流子にほぼ平
行に伸びている少なくとも一つの導電性走査電路へ接続
しており、検出器へ接続した走査要素70が各走査電路
66と接続している。
As can be clearly seen from the following figures, at least one commutator strip of the commutator 9 is connected to at least one electrically conductive scanning line extending substantially parallel to the commutator and connected to the detector. The connected scanning element 70 is connected to each scanning circuit 66.

【0070】整流子モーターのローター58は、この実
施態様において、ウォームギヤの一部として設計されて
いるモーターシャフト60へさらに接続している。モー
ターシャフト60は、例えば自動車のウインド開閉装置
のギヤから構成している組み立て体72の並進または回
転運動部分を駆動する。このギヤは、モーターシャフト
の回転運動を窓ガラスを昇降する並進運動へ変換する。
The commutator motor rotor 58 is further connected to a motor shaft 60, which in this embodiment is designed as part of the worm gear. The motor shaft 60 drives the translational or rotational movement part of the assembly 72, which comprises, for example, the gears of an automobile window opening / closing device. This gear converts the rotational movement of the motor shaft into a translational movement that raises and lowers the window glass.

【0071】整流子モーター57は埋め込み形接続器6
4へ接続しており、接続器64は、電機モーター57ま
たは組み立て体部分72の速度、回転方向、及びまたは
回転角位置を検出する回路を同時に内蔵している。この
データから、調節可能な対象物の運動の位置と方向、及
び変位速度が派生する。モーターまたは電機子の電流を
制御する働きの制御器は、電圧源63へ接続した給電回
路をさらに内蔵している。
The commutator motor 57 is the embedded connector 6
4 and the connector 64 simultaneously incorporates a circuit for detecting the speed, the rotation direction, and / or the rotation angle position of the electric motor 57 or the assembly portion 72. From this data, the position and direction of the adjustable object movement and the displacement rate are derived. The controller, which functions to control the current of the motor or armature, further contains a power supply circuit connected to the voltage source 63.

【0072】制御器65は、駆動される組み立て体部分
の運動が一つの、またはほかの方向へ設定され、開放さ
れる一つ以上のスイッチを有する切換え器67へさらに
接続している。このために、このスイッチは、ロッカー
または押しボタンスイッチから成っていることが可能で
あり、このスイツチにより、最初のタッチで組み立て体
部分が一つまたはほかの方向の終止位置まで移動し、次
ぎに、移動を起こすだけであり、関連スイッチが作動す
る。
The controller 65 is further connected to a switch 67 which has one or more switches in which the movement of the driven assembly parts is set and opened in one or the other direction. To this end, the switch can consist of a rocker or push-button switch, the switch allowing the first touch to move the assembly part to a stop position in one or the other direction, and then , Only move, and the associated switch is activated.

【0073】整流子モーター57または機械的に接続し
た組み立て体部分の速度または回転方向の検出は、図1
7と18に関し説明されるであろう。
Detection of the speed or direction of rotation of the commutator motor 57 or mechanically connected assembly parts is shown in FIG.
7 and 18 will be described.

【0074】図17は、例えば、相互に絶縁された12
個の整流子片を有する整流子9を図示している。整流子
片は、電機子捲線61のコイル部分へ前述のように接続
している。電流の供給は、二つの相対するスプリング付
きブラシ8,12により行われ、このブラシは、整流子
9を環状に囲んでいるブラシホルダー62に取り付けら
れている。
FIG. 17 shows, for example, 12 insulated from each other.
A commutator 9 having a number of commutator pieces is shown. The commutator piece is connected to the coil portion of the armature winding 61 as described above. The supply of electric current is carried out by two opposing brushes 8 and 12 with springs, which are mounted on a brush holder 62 which surrounds the commutator 9 in an annular shape.

【0075】電機子捲線61の少なくとも二つのコイル
部分が、走査電路66と整置した滑り接触子70により
断続的に測定されるように、整流子片96の一つは、電
気的に導通した走査電路66へ接続しており、電路66
は整流子9へ伸び、その長さ(L)は整流子の区分より
大きい。これにより、検出された電圧は平均的電位に関
係づけられる。
One of the commutator strips 96 is electrically conductive so that at least two coil portions of the armature winding 61 are intermittently measured by the scanning electrical path 66 and the sliding contacts 70 aligned. It is connected to the scanning circuit 66 and the circuit 66
Extends to the commutator 9 and its length (L) is larger than the section of the commutator. Thereby, the detected voltage is related to the average potential.

【0076】走査電路66の長さが、多かれ少なかれ3
個の整流子片の外周にわたっており、モーターの回転中
に、整流子モーターのトルクと回転方向が同じように機
能しているならば、時間−電圧の経路は図18に示され
ているように誘起される。電圧経路は各時間ごとに分離
した電圧ブロックから構成されており、分離は電機子捲
線61の直列接続したコイル部分の数に依存する。上記
の時計回りの回転方向で、各一回転が低下する電圧経路
を生成し、それと反対方向に、増加している電圧経路が
形成されることを知ることが必要である。
The length of the scanning circuit 66 is more or less 3
If the torque and the direction of rotation of the commutator motor function in the same way during rotation of the motor, the time-voltage path is as shown in FIG. Induced. The voltage path is composed of voltage blocks separated every time, and the separation depends on the number of coil portions of the armature winding 61 connected in series. It is necessary to know that in the above clockwise direction of rotation, each revolution produces a decreasing voltage path, and in the opposite direction an increasing voltage path.

【0077】それにより駆動される整流子モーター57
と組み立て体部分の回転方向は、各電圧経路の形状から
明確に検出され、検出は、以降詳細に説明する信号評価
器4により好適に行われる。
Commutator motor 57 driven thereby
The rotation direction of the assembly part is clearly detected from the shape of each voltage path, and the detection is preferably performed by the signal evaluator 4 described in detail below.

【0078】整流子モーター57の速度は、周期的電圧
経路から発生し、これにより、各周期tp1とtp2
は、例えば断続的に発生する電圧の最高値の間で検出さ
れる。各周期の相互の値は、整流子モーター57の速度
に相当する。
The speed of the commutator motor 57 originates from the periodic voltage path, which results in each period tp1 and tp2.
Is detected, for example, between the highest values of the intermittently generated voltages. The mutual value of each cycle corresponds to the speed of the commutator motor 57.

【0079】しかし、整流子モーター57が図17によ
り発電機のように動作し、これが、例えば、駆動負荷を
低下する場合、さらに具体的には慣性状態の運転停止に
よりモーターをオフに切り換える場合に、行われるなら
ば、整流子モーター57の対応する回転方向により、図
18と異なる電圧経路が形成される。
However, the commutator motor 57 operates like a generator as shown in FIG. 17, which reduces the driving load, more specifically, when the motor is switched off by stopping the operation in the inertial state. If so, the corresponding rotation direction of the commutator motor 57 forms a different voltage path than in FIG.

【0080】発電機の動作が、例えば、整流子モーター
57の反時計回り回転により起こるならば、図19に示
されているように、電圧は増加する負の電圧経路によっ
て逆になる。従って、整流子モーター57の動作形式の
急な変化が速度と回転方向を検出することにより評価さ
れるように、走査要素に接続した信号評価器4は、好適
に、各時間ごとに検出された電圧の大きさを確かめる切
換え要素を有する。
If generator operation occurs, for example, by counterclockwise rotation of commutator motor 57, the voltage will be reversed by an increasing negative voltage path, as shown in FIG. Therefore, the signal evaluator 4 connected to the scanning element is preferably detected every hour so that abrupt changes in the mode of operation of the commutator motor 57 can be evaluated by detecting the speed and the direction of rotation. It has a switching element for checking the magnitude of the voltage.

【0081】図20はほかの実施態様を示しており、こ
の場合、整流子片91,97へ接続した走査電路66′
が、図の巻き付けられた整流子片へ隣接して取り付けら
れている。二つの相対する整流子片91,97へ好適に
接続した走査電路66′は、最大360°に達する最大
の環状角を有しており、残りの絶縁部は、滑り接触子7
0よりも大きい。
FIG. 20 shows another embodiment. In this case, the scanning circuit 66 'connected to the commutator pieces 91, 97 is shown.
Attached adjacent to the wound commutator strip in the figure. The scanning line 66 ', which is preferably connected to the two opposing commutator strips 91, 97, has the largest annular angle up to 360 ° and the remaining insulation is the sliding contact 7
Greater than zero.

【0082】モーターの特性が著しく影響を受けないよ
うに、閉じた走査電路66′は、電機子捲線61のコイ
ル部分より大きいオーム抵抗を有する。このオーム抵抗
は、好適にRS/RAが100より大きく、ここで、R
Aは走査電路66′の抵抗を表し、RAは電機子捲線6
1のコイル部分611,612の抵抗を表す。
The closed scanning path 66 'has a greater ohmic resistance than the coil portion of the armature winding 61 so that the motor characteristics are not significantly affected. This ohmic resistance is preferably RS / RA greater than 100, where R
A represents the resistance of the scanning circuit 66 ', and RA is the armature winding 6
1 represents the resistance of the coil portions 611 and 612.

【0083】図21に明示されているように、走査電路
が二つの整流子片へ接続することにより、電機子捲線6
1のコイル部分に誘起された電圧の差を検出することが
出来る。
As clearly shown in FIG. 21, by connecting the scanning circuit to the two commutator pieces, the armature winding 6
It is possible to detect the difference in the voltage induced in the coil portion of No. 1.

【0084】左右の運動を示した二つの電圧経路によ
り、整流子モーター57の速度と回転角位置の両方と、
回転方向を検出することが出来る。速度は、前述の実施
態様のように、鋸歯状の電圧経路の周期により検出され
る。回転方向は、検出された瞬間値を各回転方向に関し
て形成された電圧経路と比較することにより走査電路の
長さにわたって評価される。しかし、回転角位置は、振
幅と記号により各回転方向に測定される。
By the two voltage paths showing the left and right movements, both the speed and the rotational angle position of the commutator motor 57,
The direction of rotation can be detected. Velocity is detected by the period of the sawtooth voltage path as in the previous embodiments. The direction of rotation is evaluated over the length of the scanning path by comparing the detected instantaneous value with the voltage path formed for each direction of rotation. However, the rotational angle position is measured in each rotational direction by amplitude and symbol.

【0085】整流子モーター57の回転角位置を検出す
るために、滑り接触子の走査面に依存して、最大の環状
開放終端した走査電路を使用することは、さらに好都合
である。あるいは、円周方向に連続的に配置され、それ
ぞれが、例えば、二つの整流子片をカバーしている数個
の開放された走査電路を使用することも好都合である。
従って、回転角位置は、電圧の大きさにより検出され、
この場合、固定されたブラシが基準点として働く。
In order to detect the angular position of rotation of the commutator motor 57, it is even more convenient to use the largest annular open-ended scanning circuit, depending on the scanning plane of the sliding contact. Alternatively, it is also expedient to use several open scanning lines, which are arranged circumferentially in succession, each covering for example two commutator strips.
Therefore, the rotation angle position is detected by the magnitude of the voltage,
In this case, the fixed brush acts as a reference point.

【0086】回転角位置を検出するときの正確度は、す
でに前述のように、直列に接続した電機子捲線のコイル
部分の数により決定される。
The accuracy in detecting the rotational angle position is determined by the number of coil portions of the armature winding connected in series, as already described above.

【0087】図22〜図24は、走査電路の各種の形状
を図示している。
22 to 24 show various shapes of the scanning electric circuit.

【0088】図22は、変形された実施態様において、
相互に平行に伸長している数個の走査電路661,66
2,663が取り付けられている整流子9の外周を示し
ており、各電路は長さが異なり、電気的に導通した状態
で一体に整流子片99へ接続している。走査電路のそれ
ぞれは、それ自身の関連した走査要素を有しており、こ
れらは詳細に示されていない。
FIG. 22 shows, in a modified embodiment,
Several scanning lines 661, 66 extending parallel to each other
2, 663 shows the outer circumference of the commutator 9 to which the electric wires are attached. The electric paths have different lengths and are integrally connected to the commutator piece 99 in an electrically conductive state. Each scanning path has its own associated scanning element, which are not shown in detail.

【0089】外側の走査電路663は最大のループ角を
有し、好適に回転角位置を検出する働く。しかし、内側
の走査電路は、四つの整流子片をカバーしているだけ
で、従って、特に回転方向を検出するのに適している。
The outer scanning electric path 663 has a maximum loop angle and preferably serves to detect the rotational angle position. However, the inner scanning line only covers the four commutator strips and is therefore particularly suitable for detecting the direction of rotation.

【0090】図23に図示された整流子9は、同様に、
数個の平行な、長さが異なる走査電路661′,66
2′,663′を有しているが、それらの電路は、それ
ぞれ電気的に導通した状態で整流子9のほかの整流子片
95,97,99へ接続している。この実施態様は、走
査電路に妨害があつた場合、誘起電圧またはそれから誘
導可能な測定値が、残りの走査電路によりさらに検出さ
れる利点を有する。
The commutator 9 shown in FIG.
Several parallel scanning lines 661 ', 66 of different lengths
2 ', 663', whose electric paths are connected to the other commutator pieces 95, 97, 99 of the commutator 9 in an electrically conductive state. This embodiment has the advantage that in the event of a disturbance in the scanning circuit, the induced voltage or the measurement value derivable from it is additionally detected by the remaining scanning circuit.

【0091】図24に示された実施態様では、三っの整
流子片と三つのり異なる長さの走査電路661″,66
2″,663″が共通の円柱状本体に配置されおり、走
査電路は円周方向にほかの電路の後ろに一つ取り付けら
れ、それぞれほかの整流子片92,96,99へ接続し
ている。
In the embodiment shown in FIG. 24, there are three commutator strips and three different lengths of scanning lines 661 ", 66.
2 ″ and 663 ″ are arranged in a common columnar body, and one scanning electric path is attached in the circumferential direction behind the other electric path and is connected to the other commutator pieces 92, 96 and 99, respectively. .

【0092】単一のスプリング付き滑り接触子は、三つ
の走査電路661″,662″,663″と接続してお
り、その走査電路は、回転方向に従って段階的に増減す
る。電路の長さが段階的に配置されることにより、回転
方向に依存している符号化された連続信号が生成され、
増加または減少する電圧経路の次ぎにさらに回転方向の
検出が可能になる。
The single sliding contact with spring is connected to the three scanning lines 661 ", 662", 663 ", and the scanning lines gradually increase or decrease according to the direction of rotation. The stepwise placement produces a coded continuous signal that is rotation direction dependent,
Further detection of the direction of rotation is possible after the increasing or decreasing voltage path.

【0093】図25は、二つの整流子片を有する整流子
のほかの実施態様を図示している。電機子捲線61のコ
イル部分611,612と整流子片が、再度巻かれた形
で示されている。
FIG. 25 shows another embodiment of a commutator having two commutator pieces. The coil portions 611 and 612 of the armature winding 61 and the commutator piece are shown in a rewound form.

【0094】整流子9は、二つの異なる長さのコイル6
8,69が整流子片と平行に伸長して取り付けられてい
る走査電路66′を備えている。約360°で整流子9
の回りを囲んでいる大きいコイル68の端部は、二つの
相対する整流子片91,97へ接続しており、大きいコ
イル68の内側に取り付けられた小さいコイル69の端
部は、同様に、これらの二つの相対する整流子片の一つ
と、その間に整流子片94とへ接続している。
The commutator 9 is composed of two coils 6 of different lengths.
Reference numerals 8 and 69 are provided with scanning electric paths 66 'extending and mounted in parallel with the commutator pieces. Commutator 9 at about 360 °
The end of the large coil 68 that surrounds is connected to two opposing commutator strips 91, 97, and the end of the small coil 69 mounted inside the large coil 68 is likewise It connects to one of these two opposing commutator strips and to the commutator strip 94 in between.

【0095】走査要素は、走査電路66′または二つの
コイル68,69と接続している。この走査要素は、走
査電路66′から電位的に分離されて取り付けられた信
号検出要素71から成っている。事例として、エコー・
センサーが、この場合走査要素として使用されており、
このエコー・センサーは、コイル68,69で発生する
磁界の変化の電機子捲線61のコイル部分における信号
の変化を検出し、対応する電圧信号を送る。
The scanning element is connected to the scanning circuit 66 'or to the two coils 68,69. This scanning element consists of a signal detection element 71 mounted in a potential-separated manner from the scanning circuit 66 '. As an example, Echo
A sensor is used as the scanning element in this case,
The echo sensor detects the change in the signal in the coil portion of the armature winding 61 due to the change in the magnetic field generated in the coils 68 and 69, and sends a corresponding voltage signal.

【0096】この電圧信号の経路は、ここで述べた実施
態様に関して図26に再現されている。センサー・コイ
ル端部が異なる整流子片へ接続することにより、電機子
捲線のコイル部分に誘起された電圧の差の測定が行われ
る。図26に示された信号経路は、二つのセンサー・コ
イルの重なり合いにより磁界の合計に相当する。
This voltage signal path is reproduced in FIG. 26 for the embodiment described herein. By connecting the sensor coil ends to different commutator strips, the difference in voltage induced in the coil portion of the armature winding is measured. The signal path shown in FIG. 26 corresponds to the sum of the magnetic fields due to the overlap of the two sensor coils.

【0097】このように符号化された信号経路により、
整流子モーターの回転の方向と速度を明確に検出するこ
とが可能である。回転角位置の区分は、走査要素71が
120°の回転角範囲にわたり一定の信号を検出して
も、比較的に高い。
By the signal path encoded in this way,
It is possible to clearly detect the direction and speed of rotation of the commutator motor. The section of rotation angle position is relatively high even if the scanning element 71 detects a constant signal over a rotation angle range of 120 °.

【0098】図27は、構成回路図の形で、整流子モー
ターの速度、回転方向、及び回転角度位置を検出する信
号評価器4を示している。
FIG. 27 shows, in the form of a circuit diagram, a signal evaluator 4 for detecting the speed, rotational direction and rotational angular position of the commutator motor.

【0099】走査要素において検出された信号経路は、
信号評価器内で、最初に信号処理器401へ送られ、こ
こで、モーターから発電機動作へ変化するとき行われる
電圧の切り換えが信号経路の不完全な評価にならないよ
うに、検出された信号は例えば合計値へ変換される。
The signal path detected at the scanning element is
Within the signal evaluator, it is first sent to the signal processor 401, where the detected signal is such that the voltage switching that takes place when changing from motor to generator operation does not result in an incomplete evaluation of the signal path. Is converted to a total value, for example.

【0100】さらに、信号処理器401は、振動状態の
信号干渉が防止される活性的電子フィルターを備えてお
り、有利である。
Furthermore, the signal processor 401 is advantageously provided with an active electronic filter which prevents signal interference in a vibrating state.

【0101】信号評価器4は、さらに、評価論理回路4
02を保有しており、回路402は前述の処理された信
号経路から、整流子モーターの関連速度、回転方向、及
びまたは回転角位置を検出し、これを伝送器403へ送
る。
The signal evaluator 4 further includes an evaluation logic circuit 4
02, the circuit 402 detects the relevant speed, direction of rotation, and / or angular position of the commutator motor from the processed signal path described above and sends it to the transmitter 403.

【0102】さらに、検出された電圧値、すなわち、引
き出された整流子モーターの速度、回転方向、及びまた
は回転角位置が固定工程または所望位置に信号を送る限
り、マイクロプロセツサから好適に構成している評価論
理回路402は、スイッチオフまたはリセットの信号を
整流子モーターの制御器65へ送る。
Further, as long as the detected voltage value, that is, the speed, the rotation direction, and / or the rotation angle position of the extracted commutator motor sends a signal to a fixed process or a desired position, the microprocessor is preferably configured. The evaluation logic circuit 402 is sending a switch-off or reset signal to the commutator motor controller 65.

【0103】本発明は、その設計において上述の実施態
様に制約されるものではない。むしろ、全く異なって設
計された構造の場合でも、本発明による方法を活用する
多数の変形が可能である。
The invention is not restricted in its design to the embodiments described above. Rather, many variants are possible that make use of the method according to the invention, even for structures which are designed differently.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、速度と回
転方向の高度な分析のために一つの感知装置により操作
するようにしたので、製造費が低く、上記種類の回転駆
動装置の速度と回転方向とを検出することができる。
As described above, according to the present invention, since a single sensing device is used for highly sophisticated analysis of speed and rotation direction, the manufacturing cost is low and the rotary drive device of the above type can be manufactured. The speed and the direction of rotation can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】偏心して取り付けられた永久磁石リングとエコ
ー・センサーの、本発明による装置を通る断面図であ
る。
1 is a sectional view through an apparatus according to the invention of an eccentrically mounted permanent magnet ring and an echo sensor.

【図2】図1による装置において360°の角度範囲に
わたりエコー・センサーにおける磁束密度の経路を示
す。
2 shows the path of the magnetic flux density in the echo sensor in the device according to FIG. 1 over an angular range of 360 °.

【図3】図2によるエコー・センサーに隣接する磁束密
度による2進数字連続インパルスの経路を示す。
FIG. 3 shows the path of a binary digit continuous impulse with magnetic flux density adjacent to the echo sensor according to FIG.

【図4】非磁性扇形部を有する、中心に取り付けられた
永久磁石リングを示す。
FIG. 4 shows a centrally mounted permanent magnet ring with non-magnetic sectors.

【図5】異なる磁化扇形部を有する永久磁石リングを示
す。
FIG. 5 shows a permanent magnet ring with different magnetized sectors.

【図6】開いた状態で示された永久磁石リング用のエコ
ー・センサーにおける磁束密度の経路と、両方向の対応
する数字連続インパルスとを図示する。
FIG. 6 illustrates the path of the magnetic flux density in the echo sensor for the permanent magnet ring shown in the open state and the corresponding digit sequence impulses in both directions.

【図7】開いた状態の永久磁石リングと、両方向のこの
永久磁石リングにより発生する数字連続インパルスを示
す。
FIG. 7 shows the permanent magnet ring in the open state and the numerical sequence impulses produced by this permanent magnet ring in both directions.

【図8】ほかの信号送信要素を示す。FIG. 8 shows another signaling element.

【図9】ほかの信号送信要素を示す。FIG. 9 shows another signaling element.

【図10】単極エコー・センサーの理想的送信特性曲線
を示す。
FIG. 10 shows an ideal transmission characteristic curve of a unipolar echo sensor.

【図11】コアと有形付属部を有する信号変更要素を備
えた磁気回路を示す。
FIG. 11 shows a magnetic circuit with a signal modifying element having a core and a tangible appendage.

【図12】360°の角度範囲にわたる信号変更要素の
回転による、図11の磁気回路の磁束密度の経路を示
す。
FIG. 12 shows the path of the magnetic flux density of the magnetic circuit of FIG. 11 due to rotation of the signal modifying element over a 360 ° angular range.

【図13】コアと一つの有形凹部とから成るほかの信号
変更要素を示す。
FIG. 13 shows another signal modifying element consisting of a core and one tanged recess.

【図14】コアと三つの有形凹部とから成るほかの信号
変更要素を示す。
FIG. 14 shows another signal modifying element consisting of a core and three featured recesses.

【図15】コアと三つの有形付属部とから成るほかの信
号変更要素を示す。
FIG. 15 shows another signal modifying element consisting of a core and three tangible appendages.

【図16】並進または回転運動組み立て体部分のブラシ
装着整流子の説明図である。
FIG. 16 is an illustration of a brush mounted commutator of a translational or rotary motion assembly portion.

【図17】円周方向に並行に伸びている開いて終端した
走査電路で巻かれた整流子の説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a commutator wound by an open and terminated scanning electric line extending in parallel in the circumferential direction.

【図18】整流子モーターが運転状態で左右に回転する
場合に図17による走査電路から測定された電圧経路の
時間経過図である。
18 is a time course diagram of the voltage path measured from the scanning circuit according to FIG. 17 when the commutator motor rotates left and right in an operating state.

【図19】整流子モーターが発電状態で左右に回転する
場合に図17による走査電路から測定された電圧経路の
時間経過図である。
19 is a time course diagram of the voltage path measured from the scanning circuit according to FIG. 17 when the commutator motor rotates left and right in a power generating state.

【図20】閉じた走査電路により巻かれた整流子の説明
図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a commutator wound by a closed scanning circuit.

【図21】整流子モーターが左右に回転する場合に図2
0による走査電路から測定された電圧経路の時間経過図
である。
FIG. 21 shows a case where the commutator motor rotates left and right as shown in FIG.
FIG. 3 is a time course diagram of a voltage path measured from a scanning circuit according to 0.

【図22】様々に構成された走査回路の一例の説明図で
ある。
FIG. 22 is an explanatory diagram of an example of a scanning circuit having various configurations.

【図23】走査回路の他の例を示す説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram showing another example of the scanning circuit.

【図24】走査回路の更に他の例を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing still another example of the scanning circuit.

【図25】閉じた走査回路により巻かれた整流子と走査
電路から電位的に分離して取り付けられた電圧検出要素
の説明図である。
FIG. 25 is an explanatory diagram of a commutator wound by a closed scanning circuit and a voltage detection element mounted so as to be separated from the scanning electric path in terms of potential.

【図26】図23による走査電路に検出された信号経路
の時間経過図である。
FIG. 26 is a time-lapse diagram of the signal path detected in the scanning circuit according to FIG. 23.

【図27】整流子モーターの速度、回転方向、回転角位
置を検出する送信/制御回路の回路構成図である。
FIG. 27 is a circuit configuration diagram of a transmission / control circuit that detects the speed, rotation direction, and rotation angle position of a commutator motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号送信要素 2 回転駆動装置の軸 3 エコー・センサー 4 信号評価器 6 磁束密度 7 磁束密度 9 整流子 37 永久磁石コア 38 軟質磁気ヨーク 39 コイル 42 信号送信経路 57 整流子モーター 66 走査電路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 signal transmission element 2 axis of rotation drive device 3 echo sensor 4 signal evaluator 6 magnetic flux density 7 magnetic flux density 9 commutator 37 permanent magnet core 38 soft magnetic yoke 39 coil 42 signal transmission path 57 commutator motor 66 scanning electric circuit

フロントページの続き (72)発明者 ローラント・カルプ ドイツ連邦共和国 ロサッヒ、コブルゲ ル・シュトラーセ 7 (72)発明者 ユルゲン・ゼーベルゲル ドイツ連邦共和国 ラッテルスドルフ、エ ービンゲル・シュトラーセ 11Front Page Continuation (72) Inventor Laurent Karp, Kosbrger Strasse, Germany, Rosach, Germany 7 (72) Inventor, Jürgen Seeberger, Ebingel Strasse, Rattersdorf, Germany 11

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転駆動装置へ回転可能に保持されて接
続した信号送信要素と信号変更要素とを使用し、かつセ
ンサーと電子評価器とを使用することにより、回転駆動
装置の速度、回転方向、及びまたは回転角位置を検出す
る方法にして、信号送信または信号変更の要素の回転中
に、周期的回転方向が符号化された信号が形成され、セ
ンサー(3)により検出され、電子評価器へ送られるこ
とを特徴とする方法。
1. The speed and direction of rotation of a rotary drive by using a signal transmitting element and a signal modifying element rotatably held and connected to the rotary drive, and by using a sensor and an electronic evaluator. , And / or a method for detecting the angular position of rotation, during the rotation of the element of the signal transmission or the signal modification, a signal in which the cyclic direction of rotation is encoded is formed, detected by the sensor (3) and evaluated by the electronic evaluator. A method characterized by being sent to.
【請求項2】 周期的回転方向が符号化された信号が少
なくとも一つの極限値を有し、様々の側から前記極限値
へ接近すると、異なるように増大または減少する信号の
振幅が形成され、及びまたは前記極限値が360°と極
限値の数との比と異なる少なくとも一つの区分により3
60°に関連して不規則に分布されていることを特徴と
する請求項1に記載の方法。
2. The cyclically encoded direction-encoded signal has at least one limit value, and as the limit value is approached from different sides, differently increasing or decreasing signal amplitudes are formed, And / or 3 due to at least one division where the limit value is different from the ratio of 360 ° to the number of limit values.
Method according to claim 1, characterized in that it is randomly distributed in relation to 60 °.
【請求項3】 信号送信要素が少なくとも一つの永久磁
石を有し、信号送信要素の回転中に回転方向の符号化磁
界がセンサー(3)に形成されることを特徴とする請求
項1または2に記載の方法。
3. The signal-transmitting element comprises at least one permanent magnet, so that during the rotation of the signal-transmitting element a coded magnetic field in the direction of rotation is formed in the sensor (3). The method described in.
【請求項4】 信号変更要素の回転中に、磁気回路の磁
束密度が周期的に変化し、磁束密度の交番が回転方向に
関し符号化されることを特徴とする請求項1または2に
記載の方法。
4. The magnetic flux density of the magnetic circuit changes cyclically during rotation of the signal modifying element, the alternating magnetic flux density being encoded in the direction of rotation. Method.
【請求項5】 回転方向の符号化信号の結果としてセン
サー(3)に発生する電流または電圧の交番は、評価器
により評価されることを特徴とする前記請求項の少なく
とも一つに記載の方法。
5. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the alternating current or voltage generated in the sensor (3) as a result of the rotationally encoded signal is evaluated by an evaluator. .
【請求項6】 センサー(3)に発生するアナログ電圧
が、インパルス回路により2進数字連続インパルスへ変
換されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
6. A method as claimed in claim 5, characterized in that the analog voltage generated in the sensor (3) is converted into a binary digit continuous impulse by an impulse circuit.
【請求項7】 回転方向を測定するために、数字連続イ
ンパルスの数字インパルスのインパルス長及びまたは数
字連続インパルスの二つの連続した数字インパルスの比
が検出されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
7. The impulse length of a digit impulse of a digit sequence impulse and / or the ratio of two consecutive digit impulses of a digit sequence impulse is detected for measuring the direction of rotation. the method of.
【請求項8】 局部的に固定されたセンサー(3)が半
径方向に間隔を置いて信号送信要素または信号変更要素
と接続しており、信号送信要素または信号変更要素の回
転中に、周期的に回転方向が符号化された信号とその出
力が電子評価器へ接続されていることを特徴とする請求
項1〜7の少なくとも一つに記載された方法を実行する
装置。
8. A locally fixed sensor (3) is connected to the signal transmitting element or the signal modifying element in a radially spaced manner, and is cyclic during rotation of the signal transmitting element or the signal modifying element. Device for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the direction of rotation encoded signal and its output are connected to an electronic evaluator.
【請求項9】 信号送信要素が少なくとも一つの永久磁
石により形成されていることを特徴とする請求項8に記
載の装置。
9. Device according to claim 8, characterized in that the signal transmitting element is formed by at least one permanent magnet.
【請求項10】 信号送信要素が閉じた永久磁石リング
であることを特徴とする請求項9に記載の装置。
10. Device according to claim 9, characterized in that the signal transmitting element is a closed permanent magnet ring.
【請求項11】 前記永久磁石リングが異なる極性
(N,S)の二つの同じ大きさの扇形部(4,5)から
成っており、回転駆動装置の軸(2)へ偏心して接続さ
れていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
11. The permanent magnet ring comprises two equal-sized sectors (4, 5) of different polarities (N, S), which are eccentrically connected to the shaft (2) of the rotary drive. 11. The device according to claim 10, characterized in that
【請求項12】 前記永久磁石リングが前記リングの円
周に沿って一様に配列されている扇形部から成り、回転
駆動装置の軸(2)へ偏心して接続されていることを特
徴とする請求項10に記載の装置。
12. The permanent magnet ring comprises fan-shaped portions arranged uniformly along the circumference of the ring and is eccentrically connected to the shaft (2) of the rotary drive. The device according to claim 10.
【請求項13】 360°より小さい扇形部が信号送信
要素の磁性域と接続していることを特徴とする請求項9
または10に記載の装置。
13. The fan-shaped portion smaller than 360 ° is connected to the magnetic region of the signal transmitting element.
Or the apparatus according to 10.
【請求項14】 信号送信要素(1)が磁化されないか
または磁化可能でない、同じかまたは異なる大きさの一
つ以上の領域を有し、センサー(3)において実質的に
磁界を形成しないように、その磁化が指向されているこ
とを特徴とする請求項9,10または13に記載の装
置。
14. A signal-transmitting element (1) having one or more regions of the same or different size that are non-magnetizable or non-magnetizable, such that they do not substantially form a magnetic field in the sensor (3). The device according to claim 9, 10 or 13, characterized in that its magnetization is oriented.
【請求項15】 エコー・センサーまたはインパルス・
スイッチ・センサーがセンサー(3)として使用されて
いることを特徴とする請求項8〜14の少なくとも一つ
に記載の装置。
15. Echo sensor or impulse sensor
Device according to at least one of claims 8 to 14, characterized in that a switch sensor is used as sensor (3).
【請求項16】 信号送信要素の回転中に、磁気回路の
信号伝送経路(42,43)の磁気特性、従って磁気回
路の磁束密度が変化するように、信号送信要素が非回転
的対称な外形を有し、かつ磁気回路の一部であることを
特徴とする請求項8に記載の方法。
16. A non-rotationally symmetrical contour of the signal transmitting element, such that during rotation of the signal transmitting element, the magnetic properties of the signal transmitting path (42, 43) of the magnetic circuit and thus the magnetic flux density of the magnetic circuit change. 9. The method according to claim 8, comprising: and being part of a magnetic circuit.
【請求項17】 軟質磁気コア(37)がコイル(3
9)と永久磁石ヨーク(38)と共に、信号変更要素が
無接触状態で接続している開いた磁気回路を形成してい
ることを特徴とする請求項16に記載の装置。
17. The soft magnetic core (37) comprises a coil (3).
Device according to claim 16, characterized in that, together with 9) and the permanent magnet yoke (38), the signal modifying element forms an open magnetic circuit which is connected in a contactless manner.
【請求項18】 軟質磁気コア(37)がコイル(3
9)と永久磁石ヨーク(38)と共に、信号変更要素が
無接触状態で接続している磁気回路を形成していること
を特徴とする請求項16に記載の装置。
18. The soft magnetic core (37) comprises a coil (3).
17. Device according to claim 16, characterized in that, together with 9) and the permanent magnet yoke (38), the signal modifying element forms a magnetic circuit which is connected in a contactless manner.
【請求項19】 信号変更要素が、信号変更要素の半径
(R)が最大値へ増大し、最大値に達した後に、比較的
に急速に低い値へ低下して戻る少なくとも一つの領域を
有することを特徴とする請求項16〜18の少なくとも
一つに記載の装置。
19. The signal modifying element has at least one region in which the radius (R) of the signal modifying element increases to a maximum value and, after reaching the maximum value, falls back to a relatively low value relatively rapidly. Device according to at least one of claims 16 to 18, characterized in that
【請求項20】 信号変更要素がその円周上に三つの有
形突起部(46)または凹部(47)を有し、それらが
回転駆動装置の軸の回りに不規則に広がり、その角度間
隔が60°,120°及び180°に達していることを
特徴とする請求項16〜18の少なくとも一つに記載の
装置。
20. The signal-modifying element has three tangible protrusions (46) or recesses (47) on its circumference, which are irregularly distributed about the axis of the rotary drive and whose angular spacing is Device according to at least one of claims 16 to 18, characterized in that it reaches 60 °, 120 ° and 180 °.
【請求項21】 しきい値スイッチがセンサー(3)に
一体化されていることを特徴とする請求項8〜20の少
なくとも一つに記載の装置。
21. Device according to at least one of claims 8 to 20, characterized in that a threshold switch is integrated in the sensor (3).
【請求項22】 位置と運動の方向とを検出し、かつブ
ラシ装着整流子モーターと電子信号評価器とによって調
節可能な対象物の遠隔制御された変位の動的特性値を検
出することにより、整流子の(9)の少なくとも一つの
整流子片が少なくとも一つの電気的に導通した走査電路
(66,66′)へ接続し、前記電路が整流子(9)と
ほぼ平行に伸び、その長さが整流子の区分(t)より大
きく、前記電路が円形リングの一部として設計されてお
り、各走査電路が信号評価器(4)へ接続しかつ走査電
路(66,66′)の電圧の瞬間値を検出する接続され
た走査要素(70,71)を有することを特徴とする請
求項1〜7少なくとも一つに記載の方法を実行する装
置。
22. By detecting the position and the direction of movement and by detecting the dynamic characteristic value of the remotely controlled displacement of the object adjustable by the brush mounted commutator motor and the electronic signal evaluator. At least one commutator strip of the commutator (9) is connected to at least one electrically conducting scanning line (66, 66 '), said line extending substantially parallel to the commutator (9) and having its length. Is larger than the section (t) of the commutator, said circuit is designed as part of a circular ring, each scanning circuit connecting to a signal evaluator (4) and the voltage of the scanning circuit (66, 66 '). Device for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that it has a connected scanning element (70, 71) for detecting the instantaneous value of.
【請求項23】 位置と運動の方向とを検出し、かつブ
ラシ装着整流子モーターと電子信号評価器とによって調
節可能な対象物の遠隔制御された変位の動的特性値を検
出する装置にして、整流子の(9)の少なくとも一つの
整流子片が少なくとも一つの電気的に導通した走査電路
(66,66′)へ接続し、前記電路が整流子(9)と
ほぼ平行に伸び、その長さが整流子の区分(t)より大
きく、前記電路が円形リングの一部として設計されかつ
閉じられ、整流子のほかの整流子片(91)へさらに接
続しており、かつ、各走査電路が信号評価器(4)へ接
続しかつ走査電路(66,66′)の電圧の瞬間値を検
出する接続された走査要素(70,71)を有すること
を特徴とする装置。
23. A device for detecting position and direction of movement and for detecting remotely controlled dynamic characteristic values of displacement of an object adjustable by a brush-mounted commutator motor and an electronic signal evaluator. , At least one commutator segment of the commutator (9) is connected to at least one electrically conducting scanning line (66, 66 '), said line extending substantially parallel to the commutator (9), The length is greater than the section (t) of the commutator, the electrical path is designed and closed as part of a circular ring and is further connected to another commutator strip (91) of the commutator and each scan Device, characterized in that the circuit has a scanning element (70, 71) connected to the signal evaluator (4) and for detecting the instantaneous value of the voltage of the scanning circuit (66, 66 ').
【請求項24】 走査電路(66′)のオーム抵抗が整
流子モーター(57)の電機子捲線(61)のコイル部
分(611)のオーム抵抗より大きく、具体的には、抵
抗比RS/RAが100より大きく、ここでRSは走査
電路(66′)のオーム抵抗を表し、RAは電機子捲線
(61)のコイル部分(611)のオーム抵抗を表して
いることを特徴とする請求項23に記載の装置。
24. The ohmic resistance of the scanning circuit (66 ') is larger than the ohmic resistance of the coil portion (611) of the armature winding (61) of the commutator motor (57), and specifically, the resistance ratio RS / RA. Is greater than 100, wherein RS represents the ohmic resistance of the scanning circuit (66 ') and RA represents the ohmic resistance of the coil portion (611) of the armature winding (61). The device according to.
【請求項25】 走査要素が走査電路(66,66′)
に整置した滑り接触子(70)または走査電路(66,
66′)から電位的に分離して取り付けられた電圧検出
要素(71)から成っていることを特徴とする請求項2
2または23に記載の装置。
25. The scanning element is a scanning circuit (66, 66 ').
Sliding contacts (70) or scanning electrical lines (66,
66 '), which comprises a voltage-sensing element (71) mounted separately from the potential.
The device according to 2 or 23.
【請求項26】 長さが異なりかつ相互に平行である数
個の走査電路(661,662,663)を有し、走査
電路(661,662,663)が整流子(9)の整流
子片(99)へ電気的に導通して接続していることを特
徴とする請求項22に記載の装置。
26. A commutator piece of a commutator (9) having several scanning lines (661, 662, 663) of different length and parallel to one another. 23. Device according to claim 22, characterized in that it is electrically connected to (99).
【請求項27】 長さが異なる数個の走査電路(66
1,662,663)を有し、走査電路(661′,6
62′,663′)がそれぞれ整流子(9)のほかの整
流子片(95,97,99)へ電気的に導通して接続し
ていることを特徴とする請求項22に記載の装置。
27. Several scanning lines of different lengths (66)
1, 662, 663), and the scanning circuit (661 ', 6)
Device according to claim 22, characterized in that each 62 ', 663') is electrically connected to another commutator strip (95, 97, 99) of the commutator (9).
【請求項28】 数個の分離して配置された走査電路
(661″,662″,663″)を有することを特徴
とする請求項22に記載の装置。
28. Device according to claim 22, characterized in that it comprises several separately arranged scanning lines (661 ", 662", 663 ").
【請求項29】 信号評価器(4)が信号処理器(40
1)、評価論理回路(402)、及び整流子モーター
(57)の回転方向、速度、回転各位置に関する信号の
放出器(403)から構成していることを特徴とする請
求項22または23に記載の装置。
29. The signal evaluator (4) is a signal processor (40).
24. The method according to claim 22 or 23, which comprises 1), an evaluation logic circuit (402), and an emitter (403) of a signal relating to the rotation direction, speed, and rotational position of the commutator motor (57). The described device.
JP23423993A 1992-08-29 1993-08-26 Method and device for detecting rotating speed, rotating direction and rotary-angle position of rotary driving apparatus Withdrawn JPH0772162A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924229045 DE4229045A1 (en) 1992-08-29 1992-08-29 Commutator motor speed, direction and angle sensor for vehicle sliding roof or electric window - extends segment of commutator to L=shaped track which runs along circumference of commutator, and has sliding contact for sensing voltage of extended track
DE4233549.3 1992-10-01
DE4229045.7 1992-10-01
DE4233549A DE4233549A1 (en) 1992-10-01 1992-10-01 Detecting RPM and rotation direction of rotary drive, e.g. window lifter of motor vehicle - using signal generating or altering element connected to rotary drive and supplying detecting sensor and electronic evaluation unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0772162A true JPH0772162A (en) 1995-03-17

Family

ID=25918085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23423993A Withdrawn JPH0772162A (en) 1992-08-29 1993-08-26 Method and device for detecting rotating speed, rotating direction and rotary-angle position of rotary driving apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0772162A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160016461A (en) * 2014-08-05 2016-02-15 주식회사 블루코드 Abnomal state detecting apparatus for AC fan unit of a clean room
CN113632040A (en) * 2019-01-31 2021-11-09 雷蛇(亚太)私人有限公司 Induction type operating lever

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160016461A (en) * 2014-08-05 2016-02-15 주식회사 블루코드 Abnomal state detecting apparatus for AC fan unit of a clean room
CN113632040A (en) * 2019-01-31 2021-11-09 雷蛇(亚太)私人有限公司 Induction type operating lever
CN113632040B (en) * 2019-01-31 2023-09-29 雷蛇(亚太)私人有限公司 Induction type control lever

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5523679A (en) Apparatus for detecting speed and direction of rotation with a single magnetic sensor
EP1099092B1 (en) Brushless electric motor with two perpendicular Hall transducers
US3742243A (en) Pulse generator
JP6410732B2 (en) Integrated multi-turn absolute position sensor for multi-pole count motors
US20130207575A1 (en) Resonant actuator using magnetic action for a power toothbrush
JPH09510775A (en) Device for detecting rotational or angular movement
US5508608A (en) Magnetic flux device for measuring rotary motions and for generating an electric alternating signal representative of the rotary motions
US3809936A (en) Brushless generator
US20040263159A1 (en) Method of determining the movement of a shaft
US4525670A (en) Generator for generating a rotational signal in accordance with changing saturation magnetic flux density of a magnetic member
JPH0772162A (en) Method and device for detecting rotating speed, rotating direction and rotary-angle position of rotary driving apparatus
US4318018A (en) Rotary pulse generator
US11374477B2 (en) Pulse generator harvesting energy from a moving element
US3886385A (en) Rate of motion detector
US4689532A (en) Ferritic sensor, self-controlled synchronous motor
JPS6028760A (en) Reversible brushless motor without position detector with magnetic encoder
CN220552466U (en) Measuring device
CN217643202U (en) Motor rotation speed feedback device and mobile robot
USH939H (en) Commutator pulse tachometer
JPS61253418A (en) Encoder
CN118265914A (en) Magnet-based detection system for detecting movement of a movable object
JPS58198760A (en) Signal generator
SU1760234A1 (en) Pipeline object position transducer
JP3489596B2 (en) motor
RU2071594C1 (en) Device for digital indication of linear translation

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001031