JPH0843128A - Rotation angle detector - Google Patents

Rotation angle detector

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JPH0843128A
JPH0843128A JP19597494A JP19597494A JPH0843128A JP H0843128 A JPH0843128 A JP H0843128A JP 19597494 A JP19597494 A JP 19597494A JP 19597494 A JP19597494 A JP 19597494A JP H0843128 A JPH0843128 A JP H0843128A
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rotation
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恵司 大薮
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Abstract

PURPOSE:To detect the rotation angle using alternating binary number. CONSTITUTION:A drive gear 9, a driven gear 8, and a plurality of encoding members 5, each having a bit detection end 11, are arranged in parallel on a main shaft 4 whereas a pinion gear 20 to be meshed with the drive gear 9 and the driven gear 8 is arranged on a subshaft 18. At least one of the drive gear 9 or the pinion gear 20 employs a toothless structure. Rotation of an input shaft 3 is transmitted sequentially and intermittently to the encoding members 5 and the rotational position of the bit end detection end 11, rotating integrally therewith, is detected by means of a photoelectric sensor 14 thus obtaining a digital output of alternating binary number.

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、各種機械の回転角位置
の絶対値を、主として機械的手段によりデジタル的に検
出する回転角検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device for digitally detecting the absolute value of the rotation angle position of various machines mainly by mechanical means.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転角位置の絶対値をデジタル的
に検出する装置には、エンコード板を用いた光学式方
法、磁力を利用した磁気式方法等の種々の方法が知られ
ている。また、絶対位置を検出する方法としては、回転
移動量を積算することにより求める積算方式と、回転角
位置そのものを検出する絶対位置検出方式とが知られて
いる。なお、簡単な構造で回転角位置を交番2進数によ
るデジタル的に検出する装置は殆ど提案されていない。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods such as an optical method using an encode plate and a magnetic method using magnetic force are known as a device for digitally detecting the absolute value of a rotation angle position. In addition, as a method of detecting the absolute position, there are known an integration method that is obtained by integrating the rotational movement amount and an absolute position detection method that detects the rotation angle position itself. It should be noted that there has been almost no proposal of a device that digitally detects the rotational angle position with an alternating binary number with a simple structure.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】積算方式により絶対位
置を検出する方法においては、原点からの回転移動量を
積算する必要があるため、測定の開始時点においては一
度原点に復帰し、そこから測定を始める手間が生ずる。
また、回転移動量を誤検出した場合には、その誤差も積
算されてしまうという問題がある。
In the method of detecting the absolute position by the integration method, since it is necessary to integrate the rotational movement amount from the origin, once the measurement is started, the measurement is returned to the origin once and the measurement is performed from there. The trouble of starting
Further, when the rotational movement amount is erroneously detected, there is a problem that the error is also integrated.

【0004】絶対位置検出方式においては、原点への復
帰を必要としないが、一般的にその構造は複雑で高価で
あり、装置を小型化するためには、微細な構造や加工が
必要であるという問題点がある。分解能を高度化する場
合においては、ますますこの問題点が顕著になり、装置
を実用的な大きさ及び費用で構成することは困難であ
る。
The absolute position detection method does not require a return to the origin, but its structure is generally complicated and expensive, and a fine structure and processing are required to miniaturize the device. There is a problem. This problem becomes more prominent in the case of increasing the resolution, and it is difficult to construct the device with a practical size and cost.

【0005】また、従来の絶対位置検出方式の回転角検
出装置においては、任意の回転角位置において、検出開
始時の出力を所望の値に設定したり、又は零とする所謂
リセットはその構造から困難である。更に、回転角検出
装置を機械に取り付ける際には、予め設定点又は零点を
定め固定的に使用するか、外部に電気演算回路を別途用
意して、疑似的に設定又はリセットを行う方法が採られ
ている。
Further, in the conventional absolute position detecting type rotation angle detecting device, at a given rotation angle position, the so-called reset for setting the output at the start of detection to a desired value or to zero is due to its structure. Have difficulty. Further, when the rotation angle detection device is attached to the machine, a set point or a zero point is set in advance and fixedly used, or an electric calculation circuit is separately prepared externally to perform pseudo setting or reset. Has been.

【0006】本発明の目的は、実用的な大きさ及び構造
で、交番2進数により高い分解能が得られる絶対位置検
出方式の回転角検出装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an absolute position detecting type rotation angle detecting device having a practical size and structure and capable of obtaining a high resolution by an alternating binary number.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る回転角検出装置は、駆動歯車と従動歯車
を有する複数個の符号部材を主軸に並列し、前記符号部
材の従動歯車を隣接する前記符号部材の前記駆動歯車に
対し、前記主軸と平行に設けた副軸に配置したピニオン
歯車を介して噛合し、外部から機械的に入力される回転
角が前記符号部材の回転として順次に上位の前記符号部
材に伝達されるようにし、前記駆動歯車又は前記ピニオ
ン歯車の少なくとも一方の歯車の適所を欠歯歯車とする
ことにより隣接する上位の前記符号部材をその従動歯車
を介して間欠的に回転させ、前記各符号部材にはその回
転角に応じて1ビット信号を表す検出端を設けると共
に、該検出端の回転位置を検出するセンサを設け、外部
から入力される前記回転角を前記検出端の回転位置を基
に交番2進数のデジタル信号として出力する機構を有す
ることを特徴とする。
To achieve the above object, a rotation angle detecting device according to the present invention comprises a plurality of code members having a drive gear and a driven gear arranged in parallel with a main shaft, and a driven gear of the code member. To the drive gear of the adjacent code member is meshed via a pinion gear arranged on a counter shaft provided in parallel with the main shaft, and the rotation angle mechanically input from the outside is the rotation of the code member. In order to be transmitted to the higher-order code member, the drive gear or at least one gear of the pinion gear is a toothless gear at a proper position to cause the adjacent higher-order code member to pass through its driven gear. Each of the code members is intermittently rotated, and a detection end that represents a 1-bit signal is provided on each of the code members, and a sensor that detects the rotational position of the detection end is provided. Characterized in that it has a mechanism for outputting the rotation angle as a digital signal on the basis of the rotational position alternating binary of said detection end.

【0008】[0008]

【作用】上述の構成を有する回転角検出装置は、複数個
の符号部材を主軸に並列し、外部から入力される回転角
を前記符号部材に伝達し、順次に上位の符号部材を間欠
的に回転させ、符号部材の検出端とセンサとによって、
前記回転角を符号部材の回転位置を基に、交番2進数で
デシタル的に検出する。
In the rotation angle detecting device having the above-mentioned structure, a plurality of code members are arranged in parallel with the main shaft, the rotation angle inputted from the outside is transmitted to the code members, and the upper code members are intermittently arranged. By rotating, the detection end of the code member and the sensor,
The rotation angle is digitally detected by an alternating binary number based on the rotation position of the code member.

【0009】[0009]

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図1は第1の実施例の構成図であり、金属板から
成るフレーム1の片側の側板1aには回転角伝達用歯車
2が設けられ、この回転角伝達用歯車2にはフレーム1
の外側から検出すべき回転角を伝達する入力軸3が連結
されている。また、フレーム1の他側の側板1bと回転
角伝達用歯車2間には主軸4が支えられて、入力軸3と
同軸に軸支されており、この主軸4には4個の符号部材
5a〜5dが並列に挿通されている。これらの符号部材
5a〜5dにおいては、図2に示すように主軸4を挿通
する貫通孔6を有する円筒部7の片側に、従動歯車8と
駆動歯車9とが一体となった歯車部10が設けられ、円
筒部7の中央部にはカム状のビット検出端11がそれぞ
れ取り付けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment. A rotation angle transmitting gear 2 is provided on one side plate 1a of a frame 1 made of a metal plate, and the rotation angle transmitting gear 2 is provided on the frame 1.
An input shaft 3 for transmitting a rotation angle to be detected from the outside is connected. A main shaft 4 is supported between the side plate 1b on the other side of the frame 1 and the rotation angle transmitting gear 2 and is coaxially supported by the input shaft 3. The main shaft 4 has four code members 5a. 5d are inserted in parallel. In these code members 5a to 5d, a gear portion 10 in which a driven gear 8 and a drive gear 9 are integrated is provided on one side of a cylindrical portion 7 having a through hole 6 for inserting the main shaft 4 as shown in FIG. Cam-shaped bit detecting ends 11 are provided at the center of the cylindrical portion 7, respectively.

【0010】最終段の符号部材5d以外の符号部材5a
〜5cに設けられたビット検出端11は、図3に示すよ
うに180度の遮光部12と、180度の切欠部13と
から構成され、最終段の符号部材5dには、図4に示す
ように90度の遮光部12と90度の切欠部13とが交
互に2個ずつ形成されている。また、これらのビット検
出端11に近接して光電センサ14が配置されており、
この光電センサ14はビット検出端11の遮光部12及
び切欠部13に対応して、「0」及び「1」の1ビット
信号をそれぞれ出力するようにされている。
Code member 5a other than the last-stage code member 5d
As shown in FIG. 3, the bit detection end 11 provided in each of .about.5c is composed of a 180.degree. Light-shielding portion 12 and a 180.degree. Cutout portion 13, and the final code member 5d is shown in FIG. As described above, two 90-degree light-shielding portions 12 and two 90-degree cutout portions 13 are alternately formed. Further, the photoelectric sensor 14 is arranged close to these bit detection ends 11,
The photoelectric sensor 14 outputs 1-bit signals of "0" and "1" corresponding to the light-shielding portion 12 and the cutout portion 13 of the bit detecting end 11, respectively.

【0011】また、従動歯車8は例えば図5に示すよう
に歯数が16個の全歯歯車とされ、駆動歯車9は図6に
示すように90度間隔に歯数が4個ずつ形成された欠歯
歯車とされており、この欠歯歯車の山部15a〜15d
は歯車部10の駆動歯車9の側面16から突出して形成
されている。更に、駆動歯車9の山部15a、15b間
及び山部15c、15d間の谷部17a、17bは歯車
部10の駆動歯車側面16よりも低くされ、山部15
b、15c間の谷部17cは駆動歯車9の側面16と同
じ高さとされている。
Further, the driven gear 8 is, for example, a full-toothed gear having 16 teeth as shown in FIG. 5, and the drive gear 9 is formed with 4 teeth at 90 ° intervals as shown in FIG. It is assumed that the tooth-missing gear has a ridge, and the peak portions 15a to 15d of the tooth-missing gear
Is formed so as to project from the side surface 16 of the drive gear 9 of the gear portion 10. Further, the valleys 17a and 17b between the crests 15a and 15b and the crests 15c and 15d of the drive gear 9 are made lower than the drive gear side surface 16 of the gear part 10,
The valley portion 17c between b and 15c has the same height as the side surface 16 of the drive gear 9.

【0012】一方、主軸4と平行に副軸18がフレーム
1の両側の側板1a、1bに軸支され、この副軸18に
は、回転角伝達用歯車2の回転を符号部材5aに伝達す
る連結歯車19と、符号部材5間の回転を伝達する3個
のピニオン歯車20が挿通されている。図7はこのピニ
オン歯車20の斜視図であり、ピニオン歯車20には副
軸18を挿通する貫通孔21が形成され、その外周には
軸方向に長い山部22と、軸方向に短い山部23が交互
に形成されている。
On the other hand, a sub shaft 18 is supported by side plates 1a, 1b on both sides of the frame 1 in parallel with the main shaft 4, and the sub shaft 18 transmits the rotation of the rotation angle transmitting gear 2 to the code member 5a. The connecting gear 19 and the three pinion gears 20 that transmit the rotation between the code members 5 are inserted. FIG. 7 is a perspective view of the pinion gear 20. The pinion gear 20 is formed with a through hole 21 through which the counter shaft 18 is inserted. The outer periphery of the through hole 21 is a long peak portion 22 in the axial direction and a short peak portion in the axial direction. 23 are formed alternately.

【0013】このピニオン歯車20の山部22、23は
図8に示すように符号部材5の駆動歯車9に噛合され、
この状態では山部23は駆動歯車9の無歯部上に配置さ
れ、長い山部22の歯面は歯車部10の外周面と接して
いる。ここで、歯車部10が矢印方向に1/4左回転す
ると、この歯面と歯車部10の外周面とが接しているた
めに、ピニオン歯車20の回転は規制され、歯車部10
の回転がピニオン歯車20に伝達されることはない。更
に、歯車部10が矢印方向に1/4左回転し、駆動歯車
9の山部15aとピニオン歯車20の短い山部23とが
係合すると、長い山部22が駆動歯車9の谷部17aに
噛合されて、歯車部10の回転はピニオン歯車20に伝
達されるように構成されている。
The peak portions 22 and 23 of the pinion gear 20 are meshed with the drive gear 9 of the code member 5 as shown in FIG.
In this state, the crest portion 23 is arranged on the toothless portion of the drive gear 9, and the tooth surface of the long crest portion 22 is in contact with the outer peripheral surface of the gear portion 10. Here, when the gear unit 10 rotates 1/4 counterclockwise in the arrow direction, the rotation of the pinion gear 20 is restricted because the tooth surface and the outer peripheral surface of the gear unit 10 are in contact with each other, and the gear unit 10
Is not transmitted to the pinion gear 20. Further, when the gear portion 10 rotates 1/4 counterclockwise in the direction of the arrow to engage the crest portion 15a of the drive gear 9 and the short crest portion 23 of the pinion gear 20, the long crest portion 22 becomes the trough portion 17a of the drive gear 9. And the rotation of the gear unit 10 is transmitted to the pinion gear 20.

【0014】このような構成において、外部からの機械
的な回転駆動による測定すべき回転角が入力軸3に伝達
されると、その回転は回転角伝達用歯車2から連結歯車
19を介して符号部材5aに伝達され、更にピニオン歯
車20を介して上位の符号部材5を間欠的に回転させる
ことで、この回転は順次に上位の符号部材5に伝達され
る。
In such a configuration, when the rotation angle to be measured by the external mechanical rotary drive is transmitted to the input shaft 3, the rotation is coded from the rotation angle transmitting gear 2 through the connecting gear 19. This rotation is sequentially transmitted to the upper code member 5 by being transmitted to the member 5a and further rotating the upper code member 5 intermittently via the pinion gear 20.

【0015】図9はこの第1の実施例の機構により交番
2進数を出力する説明図であり、符号部材5は模式的に
ビット検出端11の遮光部12を黒色、切欠部13を白
色の円形で表し、その周辺の太線部は駆動歯車9の歯部
を表すものとする。隣接する符号部材5間にはピニオン
歯車20が介在されている状態を示している。
FIG. 9 is an explanatory diagram for outputting an alternating binary number by the mechanism of the first embodiment, and the code member 5 is typically a black light shielding portion 12 of the bit detecting end 11 and a white notch portion 13. It is represented by a circle, and the thick line portion around the circle represents the tooth portion of the drive gear 9. The pinion gear 20 is interposed between the adjacent code members 5.

【0016】入力軸3の回転角が初期状態にある場合に
おいては、図9(a) に示すように符号部材5a〜5dの
検出端11の出力部位は、4個の光電センサ14に対し
全て「0」である切欠部13が位置し、光電センサ14
で得られる信号は0000となっている。ここで、入力
軸3が1/4左回転して符号部材5aが図9(b) に示す
ような状態になると、符号部材5aからの出力は「1」
となり、結果として信号は0001となる。なお、この
ときの符号部材5aの駆動歯車9は無歯部が回転したた
め、符号部材5bに回転が伝達されることはない。
When the rotation angle of the input shaft 3 is in the initial state, the output portions of the detection ends 11 of the code members 5a to 5d are all provided to the four photoelectric sensors 14 as shown in FIG. 9 (a). The notch 13 which is “0” is located, and the photoelectric sensor 14
The signal obtained at is 0000. Here, when the input shaft 3 rotates 1/4 counterclockwise and the code member 5a is in a state as shown in FIG. 9 (b), the output from the code member 5a is "1".
And the resulting signal is 0001. At this time, since the toothless portion of the drive gear 9 of the code member 5a has rotated, the rotation is not transmitted to the code member 5b.

【0017】続いて、符号部材5aが図9(c) に示すよ
うに更に1/4左回転すると、駆動歯車9の歯部により
符号部材5bに回転が伝達されて符号部材5bも1/4
左回転し、信号は0011となる。次に、符号部材5a
が更に1/4左回転すると、符号部材5aの駆動歯車9
は無歯部であるため、符号部材5bには回転は伝達され
ず、図9(d) に示すような状態となり信号は0010と
なる。このようにして、順次に符号部材5a〜5dが間
欠的に回転を続け、図9(e) 、(f) 、(g) と順次に変化
し、最終的に図9(p) に示すように信号が1000とな
るまで、0000〜1000のグレイコード式の交番2
進数が順次に得られる。更に、図9(p)の状態から符号
部材5aを1/4左回転させると、符号部材5b〜5d
は全て1/4左回転し、図9(a) に示すような初期状態
に戻り動作が一順する。
Next, when the code member 5a further rotates 1/4 counterclockwise as shown in FIG. 9 (c), the rotation is transmitted to the code member 5b by the teeth of the drive gear 9, and the code member 5b is also 1/4.
Turn left and the signal becomes 0011. Next, the code member 5a
Is further rotated 1/4 counterclockwise, the drive gear 9 of the code member 5a is rotated.
Is a toothless portion, the rotation is not transmitted to the code member 5b, and the signal becomes 0010 as shown in FIG. 9 (d). In this way, the code members 5a to 5d continue to rotate intermittently and sequentially change as shown in FIGS. 9 (e), (f), and (g), and finally as shown in FIG. 9 (p). Gray code type police box 2 from 0000 to 1000 until the signal reaches 1000
The radix is obtained sequentially. Further, when the code member 5a is rotated to the left by ¼ from the state of FIG. 9 (p), the code members 5b to 5d
All rotate 1/4 counterclockwise and return to the initial state as shown in FIG.

【0018】このようにして、実施例においては4個の
符号部材5の回転位置が、4個の光電センサ14により
4ビットの交番2進数信号として得られる。なお、符号
部材5において、「0」、「1」の符号を視認できるよ
うにしておけば、目視によっても回転角を交番2進数で
読み取ることができる。
In this way, in the embodiment, the rotational positions of the four code members 5 are obtained by the four photoelectric sensors 14 as 4-bit alternating binary signals. It should be noted that if the symbols "0" and "1" are made visible on the code member 5, the rotation angle can be read by alternating binary numbers by visual observation.

【0019】図10は第2の実施例の説明図であり、符
号部材5と同様にビット検出端を有する4個の符号部材
31a〜31dが、ピニオン歯車20により相互に噛合
されており、図9と同様に符号部材31は模式的にビッ
ト検出端の遮光部33を黒色、切欠部34を白色の円形
で表し、その周辺の太線部は駆動歯車35の歯部を表す
ものとする。
FIG. 10 is an explanatory view of the second embodiment, in which four code members 31a to 31d having bit detection ends like the code member 5 are meshed with each other by a pinion gear 20. Similarly to the reference numeral 9, the code member 31 schematically represents the light-shielding portion 33 at the bit detecting end in black and the cutout portion 34 in a white circle, and the thick line portion in the periphery thereof represents the tooth portion of the drive gear 35.

【0020】符号部材31a〜31dのビット検出端は
全て180度の遮光部33と180度の切欠部34から
構成されているが、初期状態では図10(a) に示すよう
に、符号部材31dは他の符号部材31a〜31cから
1/4右回転した状態となっている。また、符号部材3
1a、31bの駆動歯車35は第1の実施例の符号部材
5a〜5cの駆動歯車9と同様に90度間隔で歯数が4
個ずつ形成された欠歯歯車とされ、符号部材31cの駆
動歯車35は歯数が16個の全歯歯車とされている。
The bit detecting ends of the code members 31a to 31d are all composed of a 180-degree light-shielding portion 33 and a 180-degree cutout portion 34. In the initial state, as shown in FIG. 10A, the code member 31d is provided. Is in a state of being rotated ¼ right from the other code members 31a to 31c. Also, the code member 3
The drive gears 35 of 1a and 31b have four teeth at 90 degree intervals like the drive gear 9 of the code members 5a to 5c of the first embodiment.
The drive gear 35 of the code member 31c is a full-teeth gear having 16 teeth.

【0021】この第2の実施例においても、符号部材3
1aを1/4ずつ左回転させると、図10(a) 〜(p) に
示すように符号部材31a〜31dが間欠的に回転し、
第1の実施例と同様に0000〜1000の交番2進数
が順次に得られる。更に、図10(p) の状態から符号部
材31aを1/4左回転させると、符号部材31b〜3
1dは全て1/4左回転し、図10(a) に示す状態に戻
り動作が一順する。
Also in this second embodiment, the code member 3
When 1a is rotated 1/4 counterclockwise, the code members 31a to 31d rotate intermittently as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (p),
As in the first embodiment, alternating binary numbers 0000 to 1000 are sequentially obtained. Further, when the code member 31a is rotated 1/4 counterclockwise from the state of FIG. 10 (p), the code members 31b-3
1d all rotate 1/4 counterclockwise, returning to the state shown in FIG.

【0022】なお、第1及び第2の実施例では、符号部
材5、31を左廻り方向のみに回転させた場合を説明し
たが、符号部材5、31を右廻り方向に回転させること
も可能であり、この場合には、図9、図10で示す(p)
の状態から(a) の状態に逆方向に順次に変化する動作が
行われる。また、符号部材5、31の駆動歯車9、35
に無歯部を形成して間欠的駆動を行ったが、駆動歯車
9、35を全歯歯車とし、ピニオン歯車20の従動歯車
8と噛合する部分に無歯部を形成することで間欠的駆動
を行うこともできる。
In the first and second embodiments, the case where the code members 5 and 31 are rotated only in the counterclockwise direction has been described, but it is also possible to rotate the code members 5 and 31 in the clockwise direction. (P) shown in FIGS. 9 and 10 in this case.
The operation of sequentially changing from the state of (a) to the state of (a) is performed. Further, the drive gears 9, 35 of the code members 5, 31
Although the toothless portion is formed on the toothed wheel to perform intermittent driving, the driving gears 9 and 35 are all toothed gears, and the toothless portion is formed on the portion of the pinion gear 20 that meshes with the driven gear 8. You can also do

【0023】この場合は、ピニオン歯車20の欠歯部の
谷部の適所を他の谷部よりも高く形成し、ピニオンは車
20の外径とほぼ同等な外周面を形成し、同ピニオン歯
車20と噛合する従動歯車8には、軸方向に長い歯の山
部と短い歯の山部を交互に形成する。従動歯車8とピニ
オン歯車20の欠歯部との噛合においては、長い歯の山
部の波面がピニオン歯車20の欠歯部の外周面に接面
し、従動歯車8の回転が規制される。
In this case, the proper position of the valley portion of the toothless portion of the pinion gear 20 is formed higher than the other valley portions, and the pinion forms an outer peripheral surface almost equal to the outer diameter of the wheel 20. In the driven gear 8 that meshes with the gear 20, the crests of the long teeth and the crests of the short teeth are alternately formed in the axial direction. In the meshing of the driven gear 8 and the toothless portion of the pinion gear 20, the wave front of the crest portion of the long tooth comes into contact with the outer peripheral surface of the toothless portion of the pinion gear 20, and rotation of the driven gear 8 is restricted.

【0024】図11は第3の実施例の構成図であり、金
属板から成るフレーム41の片側の側板41aには回転
角検出用歯車42が設けられ、この回転角検出用歯車4
2にはフレーム41の外側から検出すべき回転角を伝達
する入力軸43が連結されている。また、フレーム41
の他側の側板41bと回転角検出用歯車42間には主軸
44が支えられ、この主軸44が入力軸43と同軸に軸
支されており、この主軸44には2個の符号部材45
a、45bが並列に挿通されている。
FIG. 11 is a block diagram of the third embodiment. A rotation angle detecting gear 42 is provided on one side plate 41a of a frame 41 made of a metal plate, and the rotation angle detecting gear 4 is provided.
An input shaft 43 for transmitting a rotation angle to be detected from the outside of the frame 41 is connected to the frame 2. Also, the frame 41
A main shaft 44 is supported between the side plate 41b on the other side and the rotation angle detecting gear 42, and the main shaft 44 is coaxially supported with the input shaft 43. The main shaft 44 has two code members 45.
a and 45b are inserted in parallel.

【0025】これらの符号部材45a、45bにおいて
は、主軸44を挿通する貫通孔を有する円筒部46の片
側に、従動歯車47と駆動歯車48が一体となった歯車
部49が設けられ、円筒部46の中央部にはカム状のビ
ット検出端50がそれぞれ取り付けられている。符号部
材45のビット検出端50には、図12の模式図に示す
ように180度の遮光部51と180度の切欠部52と
が形成されている。
In these code members 45a and 45b, a gear portion 49 in which a driven gear 47 and a drive gear 48 are integrated is provided on one side of a cylindrical portion 46 having a through hole through which the main shaft 44 is inserted. Cam-shaped bit detecting ends 50 are attached to the central portions of 46, respectively. As shown in the schematic view of FIG. 12, a 180 ° light blocking portion 51 and a 180 ° cutout portion 52 are formed at the bit detecting end 50 of the code member 45.

【0026】また、符号部材45a、45bの従動歯車
47は歯数が16個の全歯歯車とされ、符号部材45a
の駆動歯車48は135度だけ隔てて歯数が2個ずつの
歯部が2個所に形成された欠歯歯車とされ、符号部材4
5bの駆動歯車48は90度間隔で歯数が4個ずつの歯
部が2個所に形成された欠歯歯車とされている。更に、
ビット検出端50を覆うように光電センサ53が配置さ
れており、この光電センサ53がビット検出端50の遮
光部51、切欠部52に対応して「0」、「1」の1ビ
ット信号をそれぞれ出力するようにされている。
The driven gear 47 of the code members 45a and 45b is a full-tooth gear having 16 teeth, and the code member 45a
The drive gear 48 is a toothless gear in which two tooth portions each having two teeth are formed at two positions separated by 135 degrees.
The drive gear 48 of 5b is a toothless gear having two tooth portions each having four teeth at 90-degree intervals. Furthermore,
A photoelectric sensor 53 is arranged so as to cover the bit detection end 50, and this photoelectric sensor 53 outputs a 1-bit signal of “0” or “1” corresponding to the light shielding portion 51 and the cutout portion 52 of the bit detection end 50. It is designed to output each.

【0027】一方、主軸44と平行に副軸54がフレー
ム41の両側の側板41a、41bに軸支され、この副
軸54には、回転角検出用歯車42の回転を符号部材4
5aに伝達する連結歯車55と、符号部材45間の回転
を伝達する2個のピニオン歯車56が挿通されている。
これらのピニオン歯車56には、符号部材45と同様に
180度の遮光部57と180度の切欠部58を有する
ビット検出端59が一体的に回転するように固定され、
このビット検出端59を覆うように、遮光部57、切欠
部58に対応して「0」、「1」の1ビット信号をそれ
ぞれ出力する光電センサ60が配置されている。なお、
ピニオン歯車56は共に歯数が8個の全歯歯車とされて
いる。
On the other hand, a sub shaft 54 is supported by side plates 41a and 41b on both sides of the frame 41 in parallel with the main shaft 44, and the sub shaft 54 encodes the rotation of the rotation angle detecting gear 42.
A connecting gear 55 that transmits to 5a and two pinion gears 56 that transmits the rotation between the code members 45 are inserted.
A bit detection end 59 having a 180-degree light-shielding portion 57 and a 180-degree cutout portion 58 is fixed to these pinion gears 56 so as to rotate integrally, like the code member 45.
A photoelectric sensor 60 that outputs a 1-bit signal of "0" or "1" is arranged corresponding to the light-shielding portion 57 and the cutout portion 58 so as to cover the bit detection end 59. In addition,
The pinion gears 56 are both full-teeth gears having eight teeth.

【0028】このような構成において、外部からの機械
的な回転駆動による測定すべき回転角が入力軸43に伝
達されると、その回転は回転角検出用歯車42から連結
歯車55を介して符号部材45aに伝達され、更にピニ
オン歯車56を介して上位の符号部材45bを間欠的に
回転させることで、この回転は上位のピニオン歯車56
に伝達される。
In such a configuration, when the rotation angle to be measured by the external mechanical rotary drive is transmitted to the input shaft 43, the rotation is coded from the rotation angle detecting gear 42 via the connecting gear 55. This rotation is transmitted to the member 45a, and the upper code member 45b is intermittently rotated via the pinion gear 56, so that this rotation is performed.
Is transmitted to

【0029】図12はこの第3の実施例の機構により交
番2進数を出力する説明図であり、符号部材45は模式
的にビット検出端50の遮光部51を黒色、切欠部52
を白色の円形で表し、その周辺の太線部は駆動歯車48
の歯部を表すものとする。また、符号部材45に隣接す
るピニオン歯車56も同様に、ビット検出端59の遮光
部57を黒色、切欠部58を白色の円形で表すものとす
る。
FIG. 12 is an explanatory view for outputting an alternating binary number by the mechanism of the third embodiment, and the code member 45 schematically shows the light shielding portion 51 of the bit detecting end 50 in black and the cutout portion 52.
Is represented by a white circle, and the thick line around it is the drive gear 48.
Represents the tooth part of. Similarly, in the pinion gear 56 adjacent to the code member 45, the light shielding portion 57 of the bit detecting end 59 is represented by black and the cutout portion 58 is represented by white circle.

【0030】入力軸43の回転角が初期状態にある場合
においては、図12(a) に示すように符号部材45a、
45bのビット検出端50及びピニオン歯車56のビッ
ト検出端59は、それぞれに設けられた合計4個の光電
センサ53、60に対し全て「0」である切欠部52、
58が位置するため、光電センサ53、60で得られる
信号は左から順に0000となっている。ここで、入力
軸43が1/4左回転し符号部材45aが図12(b) に
示すような状態になると、符号部材45aからの出力は
「1」となり、結果として信号は0001となる。な
お、このとき符号部材45aの駆動歯車48は無歯部が
回転したため、ピニオン歯車56に回転が伝達されるこ
とはない。
When the rotation angle of the input shaft 43 is in the initial state, as shown in FIG. 12 (a), the code members 45a,
The bit detecting end 50 of 45b and the bit detecting end 59 of the pinion gear 56 are notches 52 which are all “0” for a total of four photoelectric sensors 53 and 60 provided respectively.
Since 58 is located, the signals obtained by the photoelectric sensors 53 and 60 are 0000 in order from the left. Here, when the input shaft 43 rotates 1/4 counterclockwise and the code member 45a enters a state as shown in FIG. 12 (b), the output from the code member 45a becomes "1", and as a result, the signal becomes 0001. At this time, since the toothless portion of the drive gear 48 of the code member 45a has rotated, the rotation is not transmitted to the pinion gear 56.

【0031】続いて、符号部材45aが図12(c) に示
すように更に1/4左回転すると、駆動歯車48の歯部
によりピニオン歯車56は1/4右回転し、これに伴っ
て符号部材45bは1/8左回転し、信号は0011と
なる。次に、符号部材45aが更に1/4左回転する
と、符号部材45aの駆動歯車48は無歯部であるた
め、ピニオン歯車56には回転は伝達されず、図12
(d) に示すような状態となり信号は0010となる。こ
のようにして、順次に符号部材45a、45b及びピニ
オン歯車56が間欠的に回転を続け、図12(e) 、(f)
、(g) と順次に変化し、図12(p) に示すように信号
が1000となるまで、0000〜1000の交番2進
数が順次に得られる。更に、図12(p) の状態から符号
部材45aを1/4左回転させると、ピニオン歯車56
は1/4右回転し、符号部材45bは1/8左回転し、
最終段のピニオン歯車56は1/2右回転し、図12
(a) に示すような初期状態に戻り、動作が一順する。
Subsequently, when the code member 45a further rotates 1/4 counterclockwise as shown in FIG. 12 (c), the pinion gear 56 rotates 1/4 right by the teeth of the drive gear 48. The member 45b rotates 1/8 counterclockwise, and the signal becomes 0011. Next, when the code member 45a further rotates 1/4 counterclockwise, the rotation is not transmitted to the pinion gear 56 because the drive gear 48 of the code member 45a is a toothless portion.
The state becomes as shown in (d) and the signal becomes 0010. In this way, the code members 45a, 45b and the pinion gear 56 continue to rotate intermittently in succession, as shown in FIGS.
, (G), and as shown in FIG. 12 (p), alternating binary numbers of 0000 to 1000 are sequentially obtained until the signal becomes 1000. Further, when the code member 45a is rotated 1/4 counterclockwise from the state of FIG. 12 (p), the pinion gear 56
Rotates 1/4 right, the code member 45b rotates 1/8 left,
The pinion gear 56 at the final stage rotates 1/2 right and
The operation returns to the initial state as shown in (a), and the operation goes on.

【0032】この第3の実施例の場合では、符号部材4
5とピニオン歯車56の双方のビット検出端50、59
から1ビット信号を得ることができるため、同一の軸寸
法において2倍の信号が得られ、同一寸法の装置におい
て2倍の分解能を実現することができる。
In the case of the third embodiment, the code member 4
5 and pinion gear 56 both bit detecting ends 50, 59
Since a 1-bit signal can be obtained from the above, a double signal can be obtained in the same axial dimension, and a double resolution can be realized in a device of the same dimension.

【0033】なお、副軸54に配置されるピニオン歯車
56は、図7に示すようなピニオン歯車20にビット検
出端を付加した形状であっても、或いは図2に示すよう
な符号部材5と同様の形状であっても、実装上配置可能
な形状であれば支障はない。
The pinion gear 56 arranged on the counter shaft 54 may have a shape in which a bit detecting end is added to the pinion gear 20 as shown in FIG. 7, or a code member 5 as shown in FIG. Even if the shape is similar, there is no problem as long as it can be arranged in mounting.

【0034】この種の回転角検出装置において、任意の
入力軸3の回転角位置において出力を所定の値又は零に
復帰する所謂リセットが必要とされることがある。以下
の実施例では、リセット機構を備えた回転角検出装置に
ついて説明する。
In this type of rotation angle detecting device, a so-called reset for returning the output to a predetermined value or zero at an arbitrary rotation angle position of the input shaft 3 may be required. In the following embodiments, a rotation angle detection device equipped with a reset mechanism will be described.

【0035】図13は第4の実施例の断面図であり、図
1と同一の符号は同一の部材を示している。主軸4はフ
レーム1の側板1bに形成された軸孔に軸支され、副軸
18は側板1a、1bに形成された縦長の長孔61内を
上下に移動可能に軸支されており、この副軸18はフレ
ーム1の下部に設けられた板ばね62により上方向に付
勢されている。更に、第1の実施例と同様に主軸4には
符号部材5が並列に挿通され、副軸18にはピニオン歯
車20が並列に挿通されている。
FIG. 13 is a sectional view of the fourth embodiment, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members. The main shaft 4 is rotatably supported in a shaft hole formed in the side plate 1b of the frame 1, and the sub shaft 18 is movably supported in a vertically elongated hole 61 formed in the side plates 1a and 1b. The sub shaft 18 is urged upward by a leaf spring 62 provided in the lower portion of the frame 1. Further, similarly to the first embodiment, the code member 5 is inserted in parallel with the main shaft 4, and the pinion gear 20 is inserted in parallel with the auxiliary shaft 18.

【0036】この実施例においても、回転角の検出は第
1の実施例と同様であり、符号部材5を図示しない手段
により強制的に回転させると、符号部材5はピニオン歯
車20を下方に押圧し、図14に示すように副軸18と
主軸4との距離が拡大して、歯車部10とピニオン歯車
20との噛合が一時的に解離され、符号部材5を所望の
回転位置に合わせることができ、交番2進数の出力を所
望の値に設定することが可能となる。ここで、零に設定
すれば交番2進数の出力は零となり、リセットを容易に
行うことができる。
Also in this embodiment, the detection of the rotation angle is the same as in the first embodiment, and when the code member 5 is forcibly rotated by means not shown, the code member 5 pushes the pinion gear 20 downward. Then, as shown in FIG. 14, the distance between the counter shaft 18 and the main shaft 4 is increased, and the meshing between the gear portion 10 and the pinion gear 20 is temporarily disengaged, so that the code member 5 is adjusted to a desired rotational position. The output of the alternating binary number can be set to a desired value. Here, if it is set to zero, the output of the alternating binary number becomes zero, and the reset can be easily performed.

【0037】図15は第5の実施例の構成図であり、図
1、図13と同一の符号は同一の部材を示している。第
4の実施例と同様に、副軸18は長孔61内を上下に移
動可能に軸支されて、板ばね62により上方に付勢され
ている。主軸63はフレーム1の側板1bを貫通し回転
可能に軸支され、この主軸63には従動歯車8、駆動歯
車9、ビット検出端11を有する符号部材64a〜64
dが並列されていると共に、その端部にはつまみ65が
固定されており、リセット時にこのつまみ65を外部か
ら回転させることで、主軸63が回転するようにされて
いる。
FIG. 15 is a configuration diagram of the fifth embodiment, and the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 13 denote the same members. Similarly to the fourth embodiment, the auxiliary shaft 18 is axially movably supported in the elongated hole 61 and is urged upward by the leaf spring 62. The main shaft 63 penetrates through the side plate 1b of the frame 1 and is rotatably supported, and the main shaft 63 has sign members 64a to 64 having a driven gear 8, a drive gear 9, and a bit detecting end 11.
d is arranged in parallel, and a knob 65 is fixed to the end thereof, and the main shaft 63 is made to rotate by externally rotating the knob 65 at the time of resetting.

【0038】図16は符号部材64の歯車部66の背面
図であり、歯車部66の内部は中空とされている。主軸
63にはV字溝67が形成されており、主軸63の周囲
にはスプリング部材68が、その内側に形成されたV字
状突起69をV字溝67に係合させることで、主軸63
と一体的に回転可能に設けられ、スプリング部材68の
外側には、動径方向に対して弾性を有するアーム70が
取り付けられている。一方、符号部材64の内周面71
には、アーム70の先端部72と係合し得る爪73が形
成されている。
FIG. 16 is a rear view of the gear portion 66 of the code member 64, and the inside of the gear portion 66 is hollow. A V-shaped groove 67 is formed in the main shaft 63, and a spring member 68 is provided around the main shaft 63 so that a V-shaped projection 69 formed inside the main shaft 63 engages with the V-shaped groove 67.
An arm 70 having elasticity in the radial direction is attached to the outside of the spring member 68 so as to be rotatable integrally therewith. On the other hand, the inner peripheral surface 71 of the code member 64
A claw 73 that can be engaged with the tip portion 72 of the arm 70 is formed on the.

【0039】本実施例においても、回転角を検出する際
の動作は、第1の実施例と同様である。リセット時にお
いては、つまみ65を回転し、主軸63を介してスプリ
ング部材68を図16の矢印方向に回転させると、主軸
63の回転に伴ってアーム70は符号部材64の内周面
71を摺動しながら回転する。なお、この時点では符号
部材64とピニオン歯車20は噛合されており、符号部
材64が回転することはない。
Also in this embodiment, the operation for detecting the rotation angle is the same as that of the first embodiment. At the time of reset, when the knob 65 is rotated and the spring member 68 is rotated in the arrow direction of FIG. 16 via the main shaft 63, the arm 70 slides on the inner peripheral surface 71 of the code member 64 as the main shaft 63 rotates. Rotate while moving. At this time, the code member 64 and the pinion gear 20 are meshed with each other, and the code member 64 does not rotate.

【0040】更に、つまみ65を回転させると、図17
に示すようにアーム70の先端部37が内周面71の爪
73に係合し摺動しない状態となり、主軸63の回転力
がアーム70を介して符号部材64に伝達されると、符
号部材64はピニオン歯車20を押し下げ、第4の実施
例における図14に示すように、副軸5と主軸63との
距離が拡大し、歯車同志の噛合が一時的に解離され、符
号部材64は強制的に回転する。主軸63に並列された
種々の回転位置に移動した符号部材64は、つまみ65
を回転させることにより、同じ回転角位置に揃えられ、
交番2進数の出力を零としてリセット又は他の数値の設
定が可能となる。
When the knob 65 is further rotated, as shown in FIG.
When the tip portion 37 of the arm 70 is engaged with the claw 73 of the inner peripheral surface 71 and does not slide, and the rotational force of the main shaft 63 is transmitted to the code member 64 via the arm 70 as shown in FIG. 64 pushes down the pinion gear 20, and as shown in FIG. 14 in the fourth embodiment, the distance between the auxiliary shaft 5 and the main shaft 63 increases, the meshing of the gears is temporarily disengaged, and the sign member 64 is forced. To rotate. The code member 64 moved to various rotational positions in parallel with the main shaft 63 has a knob 65.
By rotating, it is aligned to the same rotation angle position,
It is possible to reset the output of the alternating binary number to zero or set another numerical value.

【0041】なお、入力軸3の回転により連結歯車1
9、ピニオン歯車20を介して符号部材64に回転力が
伝達される場合は、副軸18は主軸63から離れること
なく歯車部66とピニオン歯車20は噛合しながら回転
する。また、この場合にアーム70の先端部72と符号
部材64の爪73が係合する際には、符号部材64の回
転に伴って主軸63が回転する。
The rotation of the input shaft 3 causes the connecting gear 1 to rotate.
9. When the rotational force is transmitted to the code member 64 via the pinion gear 20, the auxiliary shaft 18 does not separate from the main shaft 63, and the gear portion 66 and the pinion gear 20 rotate while meshing with each other. Further, in this case, when the distal end portion 72 of the arm 70 and the claw 73 of the code member 64 are engaged with each other, the main shaft 63 rotates as the code member 64 rotates.

【0042】図18は第6の実施例の構成図、図19は
リセット機構の作動説明図であり、図1と同じ符号は同
じ部材を示している。主軸4と平行して補助軸81がフ
レーム1の両側の側板1a、1bで軸支されている。副
軸18はこの補助軸81を中心に回転可能に設けられた
可動部材82に軸支され、主軸4と平行に設けられてお
り、副軸18は図19の一点鎖線で示すように下方に移
動可能となっている。更に、この副軸18にはリセット
レバー83が連結されており、このリセットレバー83
の下方への押圧により、主軸4との平行を保持しなが
ら、主軸4との距離を拡大するようにされており、副軸
18は常時板ばね84により主軸4の方向に付勢されて
いる。
FIG. 18 is a configuration diagram of the sixth embodiment, and FIG. 19 is an operation explanatory diagram of the reset mechanism, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members. An auxiliary shaft 81 is supported by side plates 1 a and 1 b on both sides of the frame 1 in parallel with the main shaft 4. The auxiliary shaft 18 is supported by a movable member 82 rotatably provided around the auxiliary shaft 81 and is provided in parallel with the main shaft 4, and the auxiliary shaft 18 is downwardly moved as shown by a chain line in FIG. It is movable. Further, a reset lever 83 is connected to the counter shaft 18, and the reset lever 83 is connected to the reset lever 83.
By pressing downward, the distance between the main shaft 4 and the main shaft 4 is increased while maintaining the parallel with the main shaft 4, and the sub shaft 18 is constantly urged in the direction of the main shaft 4 by the leaf spring 84. .

【0043】一方、主軸4に挿通され従動歯車8、駆動
歯車9、ビット検出端11を有する符号部材64a〜6
4dには、ハート型の形状をしたハート型カム86が一
体的に固定されており、このハート型カム86を押圧し
得るように、可動部材82の他端にはリセット爪87が
形成されている。
On the other hand, code members 64a to 6 which are inserted through the main shaft 4 and have a driven gear 8, a drive gear 9, and a bit detecting end 11.
A heart-shaped cam 86 having a heart-shaped shape is integrally fixed to 4d, and a reset claw 87 is formed at the other end of the movable member 82 so that the heart-shaped cam 86 can be pressed. There is.

【0044】回転角検出動作については第1の実施例と
同様であるが、リセット時にリセットレバー83を押し
下げると、リセットレバー83に連結された副軸18は
下方に移動し、主軸4との距離が拡大して歯車部66と
ピニオン歯車20との噛合が解離され、符号部材64は
回転自在となる。同時に、副軸18が下方に移動するに
伴って、可動部材82は補助軸81を中心に回転し、可
動部材82のリセット爪87が符号部材64のハート型
カム86を押圧し、回転自在となった符号部材64を図
19の一点鎖線に示すように所定の回転位置に揃える。
これにより、符号部材64の回転位置が初期状態に揃え
られることになり、交番2進数の出力を零とするリセッ
トが簡単な操作で行われる。
The rotation angle detecting operation is the same as that of the first embodiment, but when the reset lever 83 is pushed down at the time of resetting, the auxiliary shaft 18 connected to the reset lever 83 moves downward and the distance from the main shaft 4 is increased. Is enlarged, the engagement between the gear portion 66 and the pinion gear 20 is disengaged, and the code member 64 becomes rotatable. At the same time, as the auxiliary shaft 18 moves downward, the movable member 82 rotates about the auxiliary shaft 81, and the reset claw 87 of the movable member 82 presses the heart-shaped cam 86 of the code member 64 to make it rotatable. The sign member 64 is aligned at a predetermined rotation position as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
As a result, the rotational position of the code member 64 is aligned with the initial state, and resetting the output of the alternating binary number to zero is performed by a simple operation.

【0045】なお、符号部材の従動歯車、駆動歯車の歯
数や無歯部分、ビット検出端の遮光部、切欠部等の配
置、ピニオン歯車の歯数の組合わせは、上述の実施例に
挙げる他にも種々の組合わせが可能であり、回転角検出
装置の仕様等に基づいて設計されるものである。
The combinations of the driven gear of the code member, the number of teeth of the drive gear and the toothless portion, the arrangement of the light-shielding portion at the bit detection end, the notch, and the number of teeth of the pinion gear are mentioned in the above-mentioned embodiments. Other various combinations are possible and are designed based on the specifications of the rotation angle detecting device.

【0046】また実施例においては、計4個の符号部材
及びピニオン歯車を使用して4ビットの出力例を示した
が、更に多数の符号部材、ピニオン歯車を使用すること
で、出力のビット数を増加し分解能を高めることができ
ることは勿論である。
In the embodiment, a 4-bit output example is shown using a total of four code members and pinion gears. However, by using a larger number of code members and pinion gears, the number of output bits can be increased. Of course, the resolution can be increased.

【0047】更には、センサについては実施例で用いた
光電センサの他に、静電容量式や磁気式の近接スイッチ
やリミットスイッチ等の各種のセンサを使用することが
可能である。また、入力軸における1分解能当りの検出
角については、回転角伝達用歯車と連結歯車による歯数
比等の、入力軸から符号部材までの減増速機構等によっ
て決定することができる。
Further, as the sensor, in addition to the photoelectric sensor used in the embodiment, various sensors such as a capacitance type or magnetic type proximity switch and a limit switch can be used. Further, the detection angle per resolution on the input shaft can be determined by a deceleration mechanism from the input shaft to the code member, such as a gear ratio of the rotation angle transmitting gear and the connecting gear.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回転角
検出装置は、欠歯歯車を利用した比較的簡素な機構によ
って、符号部材の回転位置を基に交番2進数で回転角を
検出できる。
As described above, the rotation angle detecting device according to the present invention can detect the rotation angle by the alternating binary number based on the rotation position of the code member by the relatively simple mechanism using the toothless gear. .

【0049】また、符号部材又はピニオン歯車を所望の
位置に揃える機構を設けると、リセット動作が可能とな
り、検出信号の処理が容易となる。
Further, if a mechanism for aligning the code member or the pinion gear to a desired position is provided, the reset operation becomes possible and the processing of the detection signal becomes easy.

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

【図1】第1の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment.

【図2】符号部材の側面図である。FIG. 2 is a side view of a code member.

【図3】符号部材の正面図である。FIG. 3 is a front view of a code member.

【図4】最終段の符号部材の正面図である。FIG. 4 is a front view of a code member at a final stage.

【図5】符号部材の背面図である。FIG. 5 is a rear view of the code member.

【図6】駆動歯車の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a drive gear.

【図7】ピニオン歯車の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a pinion gear.

【図8】駆動歯車とピニオン歯車の係合状態の説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an engaged state of a drive gear and a pinion gear.

【図9】交番2進数を得る動作の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation of obtaining an alternating binary number.

【図10】第2の実施例における交番2進数を得る動作
の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of obtaining an alternating binary number in the second embodiment.

【図11】第3の実施例の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a third embodiment.

【図12】第3の実施例の交番2進数を得る動作の説明
図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an operation of obtaining an alternating binary number according to the third embodiment.

【図13】第4の実施例の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a fourth embodiment.

【図14】作動説明図である。FIG. 14 is an operation explanatory diagram.

【図15】第5の実施例の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a fifth embodiment.

【図16】符号部材の背面図である。FIG. 16 is a rear view of the code member.

【図17】作動説明図である。FIG. 17 is an operation explanatory view.

【図18】第6の実施例の構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram of a sixth embodiment.

【図19】作動説明図である。FIG. 19 is an operation explanatory view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、41 フレーム 2、42 回転角伝達用歯車 3、43 入力軸 4、44、63 主軸 5、31、45、64、85 符号部材 8、47 従動歯車 9、35、48 駆動歯車 11、50、59 ビット検出端 14、53、60 光電センサ 18、54 副軸 20、56 ピニオン歯車 1, 41 Frames 2, 42 Rotation angle transmission gears 3, 43 Input shafts 4, 44, 63 Main shafts 5, 31, 45, 64, 85 Code members 8, 47 Driven gears 9, 35, 48 Drive gears 11, 50, 59-bit detection end 14, 53, 60 Photoelectric sensor 18, 54 Secondary shaft 20, 56 Pinion gear

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動歯車と従動歯車を有する複数個の符
号部材を主軸に並列し、前記符号部材の従動歯車を隣接
する前記符号部材の前記駆動歯車に対し、前記主軸と平
行に設けた副軸に配置したピニオン歯車を介して噛合
し、外部から機械的に入力される回転角が前記符号部材
の回転として順次に上位の前記符号部材に伝達されるよ
うにし、前記駆動歯車又は前記ピニオン歯車の少なくと
も一方の歯車の適所を欠歯歯車とすることにより隣接す
る上位の前記符号部材をその従動歯車を介して間欠的に
回転させ、前記各符号部材にはその回転角に応じて1ビ
ット信号を表す検出端を設けると共に、該検出端の回転
位置を検出するセンサを設け、外部から入力される前記
回転角を前記検出端の回転位置を基に交番2進数のデジ
タル信号として出力する機構を有することを特徴とする
回転角検出装置。
1. A sub-assembly in which a plurality of code members having a drive gear and a driven gear are arranged in parallel with a main shaft, and the driven gear of the code member is provided in parallel to the drive gear of the adjacent code member. The drive gear or the pinion gear is meshed via a pinion gear arranged on a shaft so that a rotation angle mechanically input from the outside is sequentially transmitted to the upper code member as rotation of the code member. Of at least one of the gears is made to have a toothless gear, the adjacent upper code members are intermittently rotated through the driven gears, and each of the code members receives a 1-bit signal according to the rotation angle. And a sensor for detecting the rotation position of the detection end, and outputs the rotation angle input from the outside as an alternating binary digital signal based on the rotation position of the detection end. A rotation angle detecting device having a mechanism for
【請求項2】 前記ピニオン歯車にその回転角に応じて
1ビット信号を表す検出端を設け、該検出端の回転位置
を検出するセンサを設け、前記符号部材の検出端と前記
ピニオン歯車の検出端の双方からの信号により、外部か
ら入力される前記回転角を交番2進数のデジタル信号と
して出力するようにした請求項1に記載の回転角検出装
置。
2. The pinion gear is provided with a detection end representing a 1-bit signal according to its rotation angle, a sensor for detecting the rotational position of the detection end is provided, and the detection end of the code member and the pinion gear are detected. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the rotation angle input from the outside is output as an alternating binary digital signal by signals from both ends.
【請求項3】 前記副軸を移動可能に配置し前記主軸と
の距離を一時的に拡大する機構を設け、前記ピニオン歯
車と前記駆動歯車、従動歯車との噛合を一時的に解離
し、前記符号部材又は前記ピニオン歯車を所望の回転位
置に揃える機構を有する請求項1に記載の回転角検出装
置。
3. A mechanism for movably disposing the sub shaft and temporarily enlarging a distance from the main shaft, disengaging the meshing between the pinion gear, the drive gear, and the driven gear, The rotation angle detection device according to claim 1, further comprising a mechanism for aligning the code member or the pinion gear to a desired rotation position.
【請求項4】 前記駆動歯車又はピニオン歯車における
欠歯歯車とし、欠歯部の谷部の適所を他の谷部よりも高
く形成して歯車外径とほぼ同等な外周面を形成し、前記
欠歯歯車と噛合する歯車には、軸方向に長い歯の山部と
短い歯部を交互に形成し、回転を伝達しない欠歯部の噛
合においては、前記長い歯の山部の歯面が前記欠歯歯車
の外周面に接面し、前記欠歯歯車の回転を規制する歯車
による間欠駆動機構を有する請求項1に記載の回転角検
出装置。
4. A toothless gear in the drive gear or the pinion gear, wherein a proper portion of a valley portion of the toothless portion is formed higher than other valley portions to form an outer peripheral surface substantially equal to a gear outer diameter, In the gear that meshes with the tooth-missing gear, the tooth portions of the long tooth in the axial direction and the short tooth portion are alternately formed, and in the engagement of the tooth-missing portion that does not transmit rotation, the tooth surface of the mountain portion of the long tooth is The rotation angle detecting device according to claim 1, further comprising an intermittent drive mechanism that is in contact with an outer peripheral surface of the tooth-chipped gear and that controls a rotation of the tooth-chipped gear.
【請求項5】 前記センサは前記符号部材の回転位置に
応じて1ビット信号を出力する近接スイッチ又は反射又
は遮光により1ビット信号を出力する光電センサとした
請求項1に記載の回転角検出装置。
5. The rotation angle detecting device according to claim 1, wherein the sensor is a proximity switch that outputs a 1-bit signal in accordance with a rotational position of the code member or a photoelectric sensor that outputs a 1-bit signal by reflection or light shielding. .
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