JPH11271093A - Magnetic encoder device - Google Patents

Magnetic encoder device

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Publication number
JPH11271093A
JPH11271093A JP32582598A JP32582598A JPH11271093A JP H11271093 A JPH11271093 A JP H11271093A JP 32582598 A JP32582598 A JP 32582598A JP 32582598 A JP32582598 A JP 32582598A JP H11271093 A JPH11271093 A JP H11271093A
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JP
Japan
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magnetic
hall
magnetic drum
encoder device
drum
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Withdrawn
Application number
JP32582598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ono
文雄 大野
Takatoshi Oyama
貴俊 大山
Nobuo Miura
信夫 三浦
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Honda Motor Co Ltd
TDK Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
TDK Corp
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Publication date
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Publication of JPH11271093A publication Critical patent/JPH11271093A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic encoder in which a void between an element for electromagnetic conversion and an object to be detected can be easily managed, use can be varied, and manufacture can be attained at low coats even in the case of a small amount of production. SOLUTION: A electromagnetic converting part 1 having a magnetic drum 10a in which the polarity of magnetic poles are alternately changing along a circumferential direction to which multiple polarization is operated, and face mounting type holes IC4 for detecting the magnetic field of the magnetic drum 10a in which at least two or more face mounting type holes IC4 are positioned at an FPC 2 is curved surface-set while a void between the magnetic drum 10a and the face mounting type holes IC4 is maintained to be constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メカトロニクス機
器、自動車等に用いられる回転角度、位置、速度等が検
知可能な磁気式エンコーダ装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a magnetic encoder device capable of detecting a rotation angle, a position, a speed, and the like used in a mechatronics device, an automobile, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各種産業機器の高性能化に伴い、
高精度で高信頼性のエンコーダの要求が高まっている。
その中で、塵埃や油等が飛散する使用環境の厳しい条件
においては磁気式エンコーダ装置が広く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increasing performance of various industrial equipment,
There is an increasing demand for highly accurate and highly reliable encoders.
Among them, magnetic encoder devices are widely used under severe conditions of use environment where dust, oil and the like are scattered.

【0003】磁気式エンコーダ装置には、小型モーター
用として、磁気抵抗素子をFPC(フレキシブルプリン
ト基板)に蒸着し、これを、被検出体である磁気ドラム
の曲率に合わせて曲面配置したものがある。すなわち、
これは磁気抵抗素子を複数配列しようとした場合、各々
の磁気抵抗素子と磁気ドラムとの間の空隙を一定に保つ
ための手段であり、特開平9−159485号において
提案されている。
[0003] In a magnetic encoder device, there is a magnetic encoder device for a small motor in which a magnetoresistive element is deposited on an FPC (flexible printed circuit board) and the curved surface is arranged in accordance with the curvature of a magnetic drum as a detection object. . That is,
This is a means for keeping a constant gap between each of the magnetoresistive elements and the magnetic drum when a plurality of magnetoresistive elements are to be arranged, and is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-159485.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気抵抗素
子を用いたエンコーダ装置は、磁気抵抗素子の磁場飽和
特性が小さいことから、動作点が狭く、被検出体である
磁気ドラムとの空隙を極めて小さくかつ一定に保つ必要
がある。このため、用途が回転精度の高い小型モーター
等に限定される。
By the way, the encoder device using the magnetoresistive element has a narrow operating point and a very small gap between the magnetic drum and the object to be detected because the magnetic field saturation characteristic of the magnetoresistive element is small. Must be kept small and constant. For this reason, applications are limited to small motors and the like with high rotation accuracy.

【0005】また、磁気抵抗素子を含めた形でFPC上
にパターンを起こす必要があるので、少量生産ではコス
ト高になる。
[0005] Further, since it is necessary to form a pattern on the FPC in a form including the magnetoresistive element, the cost increases in small-scale production.

【0006】本発明は、上記の点に鑑み、磁電変換のた
めの素子と被検出体間の空隙の管理が容易であって用途
が広く、かつ、少量生産であっても安価に作製可能な磁
気式エンコーダを提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention facilitates the management of the gap between the element for magnetoelectric conversion and the object to be detected, is versatile, and can be manufactured at low cost even in small-scale production. It is an object to provide a magnetic encoder.

【0007】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
[0007] Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、多極着磁が施されていて円周方向に沿っ
て磁極の極性が交互に変化する磁気ドラムと、該磁気ド
ラムの磁界を検出する磁電変換素子とを有する磁気式エ
ンコーダ装置において、少なくとも2個以上の磁電変換
素子としての面装着型ホールIC又はホール素子をFP
Cに位置決め固定した磁電変換部を、前記磁気ドラムと
前記面装着型ホールIC又はホール素子との空隙を一定
に保って曲面設置した構成としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a magnetic drum which is multipolar magnetized and whose polarity of a magnetic pole alternates along a circumferential direction. A magnetic encoder device having a magneto-electric conversion element for detecting a magnetic field of a drum, wherein at least two or more surface-mounted Hall ICs or Hall elements as the magneto-electric conversion element are FP.
The magnetoelectric conversion section positioned and fixed at C is arranged on a curved surface while keeping a constant gap between the magnetic drum and the surface-mounted Hall IC or Hall element.

【0009】また、前記FPCの前記面装着型ホールI
C又はホール素子を配置した面の反対面を前記磁気ドラ
ム側に向けて設置してもよい。
Further, the surface mounting type hole I of the FPC
The surface opposite to the surface on which C or the Hall element is arranged may be installed facing the magnetic drum.

【0010】前記磁気ドラムが複合磁石で構成される
か、複合磁石を円筒形部品に一体化したものであっても
よい。
[0010] The magnetic drum may be composed of a composite magnet, or the composite magnet may be integrated with a cylindrical part.

【0011】前記面装着型ホールIC又はホール素子の
配列間隔が以下の条件式 PIC=2mPMAG ±(PMAG/n) 但し、PIC:面装着型ホールIC(又はホール素子)の
配列間隔 m:1以上の整数 PMAG:磁気ドラムの一極当たりの着磁幅 n:面装着型ホールIC(又はホール素子)の配置数 を満足するとよい。
The arrangement interval of the surface-mounted Hall ICs or Hall elements is represented by the following condition: P IC = 2 mP MAG ± (P MAG / n) where P IC is the arrangement interval of the surface-mounted Hall ICs (or Hall elements). m: an integer of 1 or more P MAG : magnetization width per pole of the magnetic drum n: number of surface-mounted Hall ICs (or Hall elements) should be satisfied.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気式エンコ
ーダ装置の実施の形態を図面に従って説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a magnetic encoder device according to an embodiment of the present invention.

【0013】図1及び図2で本発明に係る磁気式エンコ
ーダ装置の第1の実施の形態を説明する。図1は磁気式
エンコーダ装置の全体構成であり、図2は磁気式エンコ
ーダ装置の磁電変換部(FPC部)を示す。これらの図
において、磁電変換部1は、回路パターン3を形成した
可撓性のあるFPC(フレキシブルプリント基板)2上
に面装着型ホールIC(又はホール素子)4を装着した
ものである。ここでは、図2のように回路パターン3は
5個の面装着型ホールIC4を一定間隔で位置決め固定
するための導体パターンであり、該回路パターン3の一
方の側に各面装着型ホールIC4が一定間隔を保っては
んだ付けで固定され、当該回路パターン3の他方の側は
FPC2の外部接続用縁部2aに引き出されている。
A first embodiment of the magnetic encoder device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an overall configuration of a magnetic encoder device, and FIG. 2 shows a magnetoelectric conversion unit (FPC unit) of the magnetic encoder device. In these figures, the magnetoelectric conversion unit 1 is one in which a surface-mounted Hall IC (or Hall element) 4 is mounted on a flexible FPC (flexible printed circuit board) 2 on which a circuit pattern 3 is formed. Here, as shown in FIG. 2, the circuit pattern 3 is a conductor pattern for positioning and fixing five surface-mounted Hall ICs 4 at regular intervals, and each surface-mounted Hall IC 4 is provided on one side of the circuit pattern 3. The circuit pattern 3 is fixed by soldering at regular intervals, and the other side of the circuit pattern 3 is drawn out to the external connection edge 2a of the FPC 2.

【0014】図1の全体構成において、10aは多極着
磁の施された磁気ドラムであり、円周方向に沿って外周
面の磁極の極性が交互に変化する構成である。この磁気
ドラム10aは、例えば円周面である外周にN,S極を
同じ着磁幅で形成した複合磁石(プラスチック磁石、ゴ
ム磁石)で全体を構成したもの、あるいは円筒形部品の
外周にN,S極を同じ着磁幅で形成した複合磁石(プラ
スチック磁石、ゴム磁石)を一体化したものである。と
くにゴム磁石を円筒形部品の外周に巻き付ける構成とす
れば、安価で着磁ばらつきのない磁気ドラム10aを構
成できる。11aは非磁性体の円環状ハウジングであ
り、磁気ドラム10aの外周を囲みかつ磁気ドラム10
aの回転中心と同心の内周面(円周面)を持ち、当該内
周面に図2の如くFPC2上に面装着型ホールIC4を
搭載した磁電変換部1が円周方向に沿って固着されてい
る。磁気ドラム10a外周の磁極に対向して磁界を検出
する各面装着型ホールIC4は、磁気ドラム10aに対
し一定空隙を保って曲面上に配置され、FPC2の素子
装着面が磁気ドラム10aに対向している。
In the overall configuration of FIG. 1, reference numeral 10a denotes a magnetic drum which has been subjected to multipolar magnetization, and has a configuration in which the polarity of the magnetic poles on the outer peripheral surface alternates along the circumferential direction. The magnetic drum 10a is composed entirely of, for example, a composite magnet (plastic magnet, rubber magnet) having N and S poles formed with the same magnetization width on the outer circumference, which is a circumferential surface, or N.S. , And S-poles are integrated with a composite magnet (plastic magnet, rubber magnet) having the same magnetization width. In particular, if the rubber magnet is wound around the outer periphery of the cylindrical part, the magnetic drum 10a can be manufactured at low cost and without variation in magnetization. Reference numeral 11a denotes an annular housing made of a nonmagnetic material, which surrounds the outer periphery of the magnetic drum 10a and
The magnetoelectric conversion unit 1 having an inner peripheral surface (circumferential surface) concentric with the rotation center of a and having a surface-mounted Hall IC 4 mounted on the FPC 2 as shown in FIG. Have been. Each surface-mounted Hall IC 4 for detecting a magnetic field in opposition to the magnetic poles on the outer periphery of the magnetic drum 10a is disposed on a curved surface with a certain gap from the magnetic drum 10a, and the element mounting surface of the FPC 2 faces the magnetic drum 10a. ing.

【0015】図3は本実施の形態における磁気式エンコ
ーダ装置の出力信号例であり、磁気ドラム10a側にお
ける一極当たりの着磁幅PMAG を5等分割した配列間隔
に相当するように面装着型ホールIC4を配置する。仮
に、磁気ドラム10aの着磁幅PMAG が面装着型ホー
ルIC4に比べて十分大きければ、直接着磁幅PMAG
5等分した位置に面装着型ホールIC4を配置すればよ
いが、実際には着磁幅は面装着型ホールIC4に比べて
小さいため、下記の式(1)で規定される配置とする。
FIG. 3 shows an example of an output signal of the magnetic encoder device according to the present embodiment, which is mounted on the surface of the magnetic drum 10a such that the magnetized width P MAG per pole corresponds to an array interval obtained by equally dividing into five. The mold Hall IC 4 is arranged. If the magnetization width P MAG of the magnetic drum 10a is sufficiently larger than the surface mounting type Hall IC 4, the surface mounting type Hall IC 4 may be directly arranged at a position where the magnetization width P MAG is divided into five equal parts. Since the magnetized width is smaller than that of the surface-mounted Hall IC 4, the arrangement is defined by the following equation (1).

【0016】PIC=2mPMAG ±(PMAG/n) …(1) 但し、PIC:面装着型ホールIC(又はホール素子)の
配列間隔 m:1以上の整数 PMAG:磁気ドラムの一極当たりの着磁幅 n:面装着型ホールIC(又はホール素子)の配置数
P IC = 2 m P MAG ± (P MAG / n) (1) where P IC is an arrangement interval of surface-mounted Hall ICs (or Hall elements) m: an integer of 1 or more P MAG : one of magnetic drums Magnetization width per pole n: Number of surface-mounted Hall ICs (or Hall elements)

【0017】この結果、円環状ハウジング11aに対す
る磁気ドラム10aの回転を着磁幅PMAG の1/nの精
度で検出でき、例えば図2の磁電変換部1において、1
番目のホールIC4は図3の出力信号a、2番目のホー
ルIC4は出力信号b、3番目のホールIC4は出力信
号c、4番目のホールIC4は出力信号d、5番目のホ
ールIC4は出力信号eを出力可能になる。
As a result, the rotation of the magnetic drum 10a with respect to the annular housing 11a can be detected with an accuracy of 1 / n of the magnetization width P MAG .
The third Hall IC 4 is the output signal a of FIG. 3, the second Hall IC 4 is the output signal b, the third Hall IC 4 is the output signal c, the fourth Hall IC 4 is the output signal d, and the fifth Hall IC 4 is the output signal. e can be output.

【0018】この第1の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0019】(1) 面装着型ホールIC(又はホール素
子)4と、これを複数個、位置決め、配線する可撓性の
あるFPC2と、被検出体である多極着磁の施されたゴ
ム磁石等の磁気ドラム10aと、磁気ドラム10aの回
転中心と同心の円周面を有する非磁性体のハウジング1
1aとを具備し、磁電変換素子として動作点の広い面装
着型ホールIC(又はホール素子)と、比較的大きなピ
ッチで着磁した磁気ドラムを用いることで、相互間の空
隙が大きくとれ、磁気ドラムの振れに対する影響を小さ
くするとができ、空隙の管理が容易となる。この結果、
用途の拡大を図ることができる。
(1) A surface-mounted Hall IC (or Hall element) 4, a flexible FPC 2 for positioning and wiring a plurality of Hall ICs, and a multipolar magnetized rubber as a detection object A non-magnetic housing 1 having a magnetic drum 10a such as a magnet and a circumferential surface concentric with the rotation center of the magnetic drum 10a
1a, using a surface-mounted Hall IC (or Hall element) having a wide operating point as a magnetoelectric conversion element and a magnetic drum magnetized at a relatively large pitch, a large gap between them can be obtained, The influence on the run-out of the drum can be reduced, and the gap can be easily managed. As a result,
Applications can be expanded.

【0020】(2) 所望の分解能に応じて、面装着型ホ
ールIC(又はホール素子)4を複数、位相をずらして
FPC2へ配置し、これを磁気ドラム10aと同じ曲率
の面に沿って固定することで、各面装着型ホールIC
(又はホール素子)と磁気ドラム間の空隙が一定に保
て、安定した多相信号が得られる。なお、面装着型ホー
ルIC(又はホール素子)4をFPC2にはんだ付けす
る際に適切な治具を用いることで、配列間隔は一定に保
つように作製できる。
(2) According to a desired resolution, a plurality of surface-mounted Hall ICs (or Hall elements) 4 are arranged on the FPC 2 with their phases shifted, and are fixed along a surface having the same curvature as the magnetic drum 10a. By doing, each surface mounting type Hall IC
The air gap between the magnetic drum (or the Hall element) and the magnetic drum is kept constant, and a stable multi-phase signal is obtained. In addition, when the surface-mounted Hall IC (or Hall element) 4 is soldered to the FPC 2, an appropriate jig is used, so that the arrangement interval can be kept constant.

【0021】(3) 面装着型ホールIC(又はホール素
子)4とFPC2が別部品で構成されるため、面装着型
ホールIC(又はホール素子)は他製品と共用が可能で
あり、FPC2の配線パターンも単純化されるため、磁
電変換部1は少量生産であっても安価に作製できる。
(3) Since the surface-mounted Hall IC (or Hall element) 4 and the FPC 2 are composed of separate components, the surface-mounted Hall IC (or Hall element) can be shared with other products. Since the wiring pattern is also simplified, the magnetoelectric conversion unit 1 can be manufactured at low cost even if it is manufactured in small quantities.

【0022】図4は本発明の磁気式エンコーダ装置の第
2の実施の形態を示す。この図において、10bは多極
着磁の施された磁気ドラムであり、円周方向に沿って内
周面の磁極の極性が交互に変化する構成である。この磁
気ドラム10bは、例えば円周面である内周にN,S極
を同じ着磁幅で形成した複合磁石(プラスチック磁石、
ゴム磁石)で全体を構成したもの、あるいは円筒形部品
の内周にN,S極を同じ着磁幅で形成した複合磁石(プ
ラスチック磁石、ゴム磁石)を一体化したものである。
とくにゴム磁石を円筒形部品の内周に貼り付ける構成と
すれば、安価で着磁ばらつきのない磁気ドラム10bを
構成できる。11bは非磁性の円環状ハウジングであ
り、磁気ドラム10b内周の内側に配置され、磁気ドラ
ム10bの回転中心と同心の外周面を持ち、ここに図2
の如く面装着型ホールIC(又はホール素子)4をFP
C2上に搭載した磁電変換部1が裏返し状態で固着され
ている。つまり、各面装着型ホールIC4は磁気ドラム
10bに一定空隙を保って曲面上に配置され、FPC2
の素子装着面の反対面が磁気ドラム10bに対向してい
る。
FIG. 4 shows a magnetic encoder device according to a second embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 10b denotes a magnetic drum subjected to multipolar magnetization, which has a configuration in which the polarity of the magnetic pole on the inner peripheral surface alternates along the circumferential direction. The magnetic drum 10b has a composite magnet (plastic magnet,
It is composed entirely of a rubber magnet) or integrated with a composite magnet (plastic magnet, rubber magnet) in which the N and S poles are formed with the same magnetization width on the inner periphery of the cylindrical part.
In particular, if a rubber magnet is attached to the inner periphery of the cylindrical component, the magnetic drum 10b can be configured at low cost and without variation in magnetization. Reference numeral 11b denotes a non-magnetic annular housing, which is disposed inside the inner periphery of the magnetic drum 10b and has an outer peripheral surface concentric with the rotation center of the magnetic drum 10b.
Surface mount type Hall IC (or Hall element) 4 as FP
The magnetoelectric converter 1 mounted on C2 is fixed upside down. That is, each of the surface-mounted Hall ICs 4 is arranged on a curved surface while keeping a constant gap in the magnetic drum 10b.
Is opposite to the magnetic drum 10b.

【0023】この第2の実施の形態に係る構造は、防
塵、防水構造とするのが容易である。その他の作用効果
は前述の第1の実施の形態と同様である。また、磁気ド
ラム10b側における一極当たりの着磁幅と面装着型ホ
ールIC(又はホール素子)の配列間隔との関係は前記
式(1)を満たせばよい。
The structure according to the second embodiment is easy to adopt a dustproof and waterproof structure. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment. Further, the relationship between the magnetization width per pole on the magnetic drum 10b side and the arrangement interval of the surface-mounted Hall ICs (or Hall elements) may satisfy the above-described formula (1).

【0024】図5は前記第2の実施の形態で示した磁気
式エンコーダ装置を電動補助自転車に適用した場合を示
す本発明の第3の実施の形態である。この図において、
20は電動補助自転車の車体フレームであり、クランク
軸30を回転自在に支持する支持パイプ21、支持パイ
プ21から上方に立ち上がるシートポスト22、支持パ
イプ21から後方側に延長される左右一対のリヤフォー
ク23L,23R等を備えている。シートポスト22の
上端にはサドルが装着され、リヤフォーク23L,23
Rの後端間に駆動輪である後輪が軸支される。
FIG. 5 is a third embodiment of the present invention showing a case where the magnetic encoder device shown in the second embodiment is applied to an electric assist bicycle. In this figure,
Reference numeral 20 denotes a body frame of the battery-assisted bicycle, a support pipe 21 rotatably supporting the crankshaft 30, a seat post 22 rising upward from the support pipe 21, and a pair of right and left rear forks extending rearward from the support pipe 21. 23L, 23R and the like. A saddle is mounted on the upper end of the seat post 22, and the rear forks 23L, 23
A rear wheel, which is a drive wheel, is journalled between the rear ends of R.

【0025】前記支持パイプ21を貫通しているクラン
ク軸30の左端及び右端にはクランクペダル31L,3
1Rがそれぞれ固定的に連結され、ペダルよりの回転入
力を受けるようになっている。クランク軸30及びクラ
ンクペダル31Rにはワンウェイクラッチ32を介して
回転円板40が取り付けられている。すなわち、ワンウ
ェイクラッチ32の内輪33はクランク軸30の外周画
側に設けられてクランクペダル31Rに固定であり、ク
ラッチ外輪34に回転円板40が固定されている。ワン
ウェイクラッチ32はクランク軸30の正転方向の回転
トルクは回転円板40に伝達するが、逆転方向の回転ト
ルクは回転円板40に伝達しないものである。
The left and right ends of the crankshaft 30 penetrating the support pipe 21 have crank pedals 31L, 3L.
1R are fixedly connected to each other to receive rotation input from a pedal. A rotating disk 40 is attached to the crankshaft 30 and the crank pedal 31R via a one-way clutch 32. That is, the inner ring 33 of the one-way clutch 32 is provided on the outer peripheral side of the crankshaft 30 and is fixed to the crank pedal 31R, and the rotating disk 40 is fixed to the clutch outer ring 34. The one-way clutch 32 transmits the rotational torque of the crankshaft 30 in the forward rotation direction to the rotary disk 40, but does not transmit the reverse direction rotational torque to the rotary disk 40.

【0026】前記クランク軸30の周囲には、回転円板
40と同心にスプロケット50(チェーンを介して駆動
輪に駆動力を伝達するもの)が回転自在に設けられてお
り、コイルスプリング42を介して回転円板40の回転
トルクが伝達されるようになっている。つまり、スプロ
ケット50と押さえ板51との間に回転円板40をかし
めピン52で挟み込み、かつピン52が回転円板40の
長穴41を貫通することで、回転円板40に対してスプ
ロケット50が所定回転角度範囲内で回転方向に位置ず
れ可能となっている。従って、クランク軸30の正転
は、ワンウェイクラッチ32、回転円板40、コイルス
プリング42を介してスプロケット50に伝達され、伝
達トルクに比例してコイルスプリング42が伸びるた
め、回転円板40に対するスプロケット50の回転方向
の位置ずれは伝達トルクに比例する。
A sprocket 50 (which transmits driving force to driving wheels via a chain) is rotatably provided around the crankshaft 30 concentrically with the rotating disk 40, and is provided via a coil spring 42. Thus, the rotational torque of the rotating disk 40 is transmitted. That is, the rotating disk 40 is sandwiched between the sprocket 50 and the holding plate 51 by the caulking pin 52, and the pin 52 penetrates the elongated hole 41 of the rotating disk 40, so that the sprocket 50 Can be displaced in the rotation direction within a predetermined rotation angle range. Therefore, the forward rotation of the crankshaft 30 is transmitted to the sprocket 50 via the one-way clutch 32, the rotating disk 40, and the coil spring 42, and the coil spring 42 extends in proportion to the transmission torque. The displacement in the rotation direction of 50 is proportional to the transmission torque.

【0027】この伝達トルクを検出するため、前述した
第2の実施の形態で示した磁気式エンコーダが回転円板
40の回転検出及びスプロケット50の回転検出のため
に合計2個用いられている。すなわち、第1及び第2の
磁気式エンコーダ60−1,60−2の磁電変換部1−
1,1−2が車体フレーム側に固定の取付部材61の外
周面に固定配置され、第1の磁気式エンコーダ60−1
の磁電変換部1−1に対向する磁気ドラム10b−1が
回転円板40に固定の第1の円環部材71内周側に固定
されている。従って、第1の磁気式エンコーダ60−1
が回転円板40の回転検出を行う。同様に、第2の磁気
式エンコーダ60−2の磁電変換部1−2に対向する磁
気ドラム10b−2がスプロケット50に固定の第2の
円環部材72内周側に固定され、これにより、第2の磁
気式エンコーダ60−2はスプロケット50の回転検出
を行う。
In order to detect the transmission torque, two magnetic encoders described in the second embodiment are used for detecting the rotation of the rotating disk 40 and the rotation of the sprocket 50 in total. That is, the magnetoelectric conversion unit 1-1 of the first and second magnetic encoders 60-1 and 60-2.
1, 1-2 are fixedly arranged on the outer peripheral surface of a mounting member 61 fixed to the vehicle body frame side, and a first magnetic encoder 60-1 is provided.
The magnetic drum 10b-1 facing the magnetoelectric conversion unit 1-1 is fixed to the inner peripheral side of the first annular member 71 fixed to the rotating disk 40. Therefore, the first magnetic encoder 60-1
Performs rotation detection of the rotating disk 40. Similarly, the magnetic drum 10b-2 facing the magnetoelectric conversion part 1-2 of the second magnetic encoder 60-2 is fixed to the inner peripheral side of the second annular member 72 fixed to the sprocket 50. The second magnetic encoder 60-2 detects the rotation of the sprocket 50.

【0028】この場合、第1及び第2の磁気式エンコー
ダ60−1,60−2の磁電変換部1−1,1−2の出
力信号同士を比較することで回転円板40とスプロケッ
ト50間の伝達トルク、換言すれば各クランクペダル3
1R,31Lに加わっている加重を検出することができ
る。
In this case, the output signals of the magnetoelectric conversion units 1-1 and 1-2 of the first and second magnetic encoders 60-1 and 60-2 are compared with each other, so that the rotation disc 40 and the sprocket 50 are compared. Transmission torque, in other words, each crank pedal 3
The weight applied to 1R and 31L can be detected.

【0029】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. There will be.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
式エンコーダ装置によれば、面装着型ホールIC(又は
ホール素子)とFPCを組み合わせて磁電変換部を構成
することで、曲面への配置及び配線を正確、かつ容易に
実行可能である。これにより、被検出体としての磁気ド
ラムとの間の空隙が大きくとれ、振れ等の影響を小さく
することができ、用途の拡大を図ることができる。
As described above, according to the magnetic encoder device of the present invention, the magneto-electric conversion unit is formed by combining the surface-mounted Hall IC (or Hall element) and the FPC, so that a curved surface can be formed. Placement and wiring can be performed accurately and easily. As a result, a large gap is formed between the magnetic drum and the object to be detected, the influence of vibration and the like can be reduced, and the use can be expanded.

【0031】また、FPCの配線パターンが単純である
ため、少量であっても安価な磁気式エンコーダが提供で
きる。
Further, since the wiring pattern of the FPC is simple, it is possible to provide an inexpensive magnetic encoder even with a small amount.

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

【図1】本発明に係る磁気式エンコーダ装置の第1の実
施の形態を示す平断面図である。
FIG. 1 is a plan sectional view showing a first embodiment of a magnetic encoder device according to the present invention.

【図2】第1の実施の形態で用いる磁電変換部を示す正
面図である。
FIG. 2 is a front view showing a magnetoelectric conversion unit used in the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態における各面装着型ホールI
C(又はホール素子)の出力信号例を示す波形図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating each surface-mounted hole I according to the first embodiment.
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an example of an output signal of C (or a Hall element).

【図4】本発明の磁気式エンコーダ装置の第2の実施の
形態を示す平断面図である。
FIG. 4 is a plan sectional view showing a second embodiment of the magnetic encoder device of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態であって、前記第2
の実施の形態で示した磁気式エンコーダ装置を電動補助
自転車に適用した場合を示す側断面図である。
FIG. 5 is a third embodiment of the present invention, wherein the second
It is a sectional side view showing the case where the magnetic encoder device shown in an embodiment is applied to an electric assist bicycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1−1,1−2 磁電変換部 2 FPC(フレキシブルプリント基板) 3 回路パターン 4 面装着型ホールIC(又はホール素子) 10a,10b,10b−1,10b−2 磁気ドラム 11a,11b ハウジング 20 車体フレーム 30 クランク軸 40 回転円板 42 コイルスプリング 50 スプロケット 60−1,60−2 磁気式エンコーダ 1, 1-1, 1-2 Magnetoelectric conversion unit 2 FPC (flexible printed circuit board) 3 Circuit pattern 4 Surface mounting type Hall IC (or Hall element) 10a, 10b, 10b-1, 10b-2 Magnetic drum 11a, 11b Housing Reference Signs List 20 body frame 30 crankshaft 40 rotating disk 42 coil spring 50 sprocket 60-1, 60-2 magnetic encoder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 信夫 東京都港区南青山二丁目1番1号株式会社 本田技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuo Miura 2-1-1, Minamiaoyama, Minato-ku, Tokyo Inside Honda R & D Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多極着磁が施されていて円周方向に沿っ
て磁極の極性が交互に変化する磁気ドラムと、該磁気ド
ラムの磁界を検出する磁電変換素子とを有する磁気式エ
ンコーダ装置において、 少なくとも2個以上の磁電変換素子としての面装着型ホ
ールIC又はホール素子をFPCに位置決め固定した磁
電変換部を、前記磁気ドラムと前記面装着型ホールIC
又はホール素子との空隙を一定に保って曲面設置するこ
とを特徴とする磁気式エンコーダ装置。
1. A magnetic encoder device comprising: a magnetic drum that is multipolar magnetized and whose polarity of a magnetic pole alternates along a circumferential direction; and a magnetoelectric conversion element that detects a magnetic field of the magnetic drum. The magnetic drum and the surface-mounted Hall IC, wherein at least two or more surface-mounted Hall ICs as magneto-electric conversion elements or a magneto-electric conversion part in which Hall elements are positioned and fixed to an FPC are fixed.
Alternatively, a magnetic encoder device characterized in that a curved surface is provided while keeping a constant gap with a Hall element.
【請求項2】 前記FPCの前記面装着型ホールIC又
はホール素子を配置した面の反対面を前記磁気ドラム側
に向けて設置した請求項1記載の磁気式エンコーダ装
置。
2. The magnetic encoder device according to claim 1, wherein a surface of the FPC opposite to a surface on which the surface-mounted Hall effect IC or the Hall element is arranged faces toward the magnetic drum.
【請求項3】 前記磁気ドラムが複合磁石で構成される
か、複合磁石を円筒形部品に一体化したものである請求
項1又は2記載の磁気式エンコーダ装置。
3. The magnetic encoder device according to claim 1, wherein the magnetic drum is composed of a composite magnet, or the composite magnet is integrated with a cylindrical part.
【請求項4】 前記面装着型ホールIC又はホール素子
の配列間隔が以下の条件式 PIC=2mPMAG ±(PMAG/n) 但し、PIC:面装着型ホールIC(又はホール素子)の
配列間隔 m:1以上の整数 PMAG:磁気ドラムの一極当たりの着磁幅 n:面装着型ホールIC(又はホール素子)の配置数 を満足するものである請求項1,2又は3記載の磁気式
エンコーダ装置。
4. An arrangement interval of the surface-mounted Hall IC or Hall element is as follows: P IC = 2 mP MAG ± (P MAG / n) where P IC is a surface-mounted Hall IC (or Hall element). The arrangement interval m: an integer of 1 or more P MAG : magnetization width per pole of the magnetic drum n: the number of arranged surface-mounted Hall ICs (or Hall elements). Magnetic encoder device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308371A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Tokyo Cosmos Electric Co Ltd Noncontact rotary displacement sensor
CN1297801C (en) * 2004-08-13 2007-01-31 北京科技大学 Method for mfg. magnetic drum of high resolution magnetic-encoded device
JP2007051953A (en) * 2005-08-18 2007-03-01 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Magnetic encoder

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