JPH11344302A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
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- JPH11344302A JPH11344302A JP14901998A JP14901998A JPH11344302A JP H11344302 A JPH11344302 A JP H11344302A JP 14901998 A JP14901998 A JP 14901998A JP 14901998 A JP14901998 A JP 14901998A JP H11344302 A JPH11344302 A JP H11344302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズの影響を受け難く、部品点数の増加も
少なくコンパクトな構成とできて、厳しい環境下での使
用が可能な回転角検出装置を提供する。 【解決手段】 回転軸１の軸端とハウジング２のハウジ
ング蓋３の内面との間に、回転軸１の回転角を検出する
センサ１７を設ける。センサ１７は、抵抗体１２とブラ
シ５等で構成される。ハウジング蓋３の外面に凹部１８
を設け、この凹部１８内に、センサ１７のアナログ出力
をディジタル化するディジタル変換手段１９を組付け
る。凹部１８は合成樹脂２０で埋める。
少なくコンパクトな構成とできて、厳しい環境下での使
用が可能な回転角検出装置を提供する。 【解決手段】 回転軸１の軸端とハウジング２のハウジ
ング蓋３の内面との間に、回転軸１の回転角を検出する
センサ１７を設ける。センサ１７は、抵抗体１２とブラ
シ５等で構成される。ハウジング蓋３の外面に凹部１８
を設け、この凹部１８内に、センサ１７のアナログ出力
をディジタル化するディジタル変換手段１９を組付け
る。凹部１８は合成樹脂２０で埋める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械や産業
機械等に使用される回転角検出装置に関する。
機械等に使用される回転角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】角度検出手段として、角度ポテンショメ
ータが多く使用されている。角度ポテンショメータは、
基準角度からの絶対角度を電圧値のアナログ信号で出力
している。この出力信号をコンピュータで演算処理する
場合、アナログ信号をディジタル化する必要がある。そ
のため、従来、角度ポテンショメータとコンピュータと
の間に、ディジタル変換回路を角度ポテンショメータと
は別体で設けている。
ータが多く使用されている。角度ポテンショメータは、
基準角度からの絶対角度を電圧値のアナログ信号で出力
している。この出力信号をコンピュータで演算処理する
場合、アナログ信号をディジタル化する必要がある。そ
のため、従来、角度ポテンショメータとコンピュータと
の間に、ディジタル変換回路を角度ポテンショメータと
は別体で設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ディジタル変換回路を
角度ポテンショメータと別体で設けた場合、各設置形態
に応じて次の課題が生じる。 ディジタル変換回路をコンピュータに組み込むか、ま
たは隣接して設置する場合。 ａ．角度ポテンショメータとコンピュータまでの距離が
長いと、アナログ信号はノイズの影響を受け易く、誤動
作の原因となる。 ｂ．コンピュータ内に組み込む場合は、角度ポテンショ
メータの仕様（例えば電気的有効角や負荷電圧）が変わ
ると、それに合わせて回路を設定する必要があり、コン
ピュータの種類が増える。 ディジタル変換手段を角度ポテンショメータの近くに
設置した場合。 ａ．角度ポテンショメータが厳しい環境（水分，温度，
湿度，振動，衝撃等）で使われると、その近くにあるデ
ィジタル変換回路が破損する恐れがある。建設機械の角
度検出に使用する場合、このような厳しい環境で使われ
る場合が多い。ディジタル変換回路をこれらの環境から
保護できるようなカバーを設けた場合、大きな設置場所
が必要となり、そのような設置場所を得ることが難しい
場合がある。
角度ポテンショメータと別体で設けた場合、各設置形態
に応じて次の課題が生じる。 ディジタル変換回路をコンピュータに組み込むか、ま
たは隣接して設置する場合。 ａ．角度ポテンショメータとコンピュータまでの距離が
長いと、アナログ信号はノイズの影響を受け易く、誤動
作の原因となる。 ｂ．コンピュータ内に組み込む場合は、角度ポテンショ
メータの仕様（例えば電気的有効角や負荷電圧）が変わ
ると、それに合わせて回路を設定する必要があり、コン
ピュータの種類が増える。 ディジタル変換手段を角度ポテンショメータの近くに
設置した場合。 ａ．角度ポテンショメータが厳しい環境（水分，温度，
湿度，振動，衝撃等）で使われると、その近くにあるデ
ィジタル変換回路が破損する恐れがある。建設機械の角
度検出に使用する場合、このような厳しい環境で使われ
る場合が多い。ディジタル変換回路をこれらの環境から
保護できるようなカバーを設けた場合、大きな設置場所
が必要となり、そのような設置場所を得ることが難しい
場合がある。
【０００４】この発明の目的は、ノイズの影響を受け難
く、コンパクトな構成とできて、設置場所が小さくて済
み、またディジタル化に伴う部品点数の増加も少なくて
済む回転角検出装置を提供することである。この発明の
他の目的は、厳しい環境化でも使用可能とすることであ
る。
く、コンパクトな構成とできて、設置場所が小さくて済
み、またディジタル化に伴う部品点数の増加も少なくて
済む回転角検出装置を提供することである。この発明の
他の目的は、厳しい環境化でも使用可能とすることであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の回転角検出装
置は、転がり軸受を介して回転軸をハウジングに回転自
在に設置し、回転軸の軸端と前記ハウジングの内面との
間に前記回転軸の回転角を検出するセンサを設け、前記
ハウジングに、前記センサのアナログ出力をディジタル
化するディジタル変換手段を組付けたものである。ディ
ジタル変換手段は、アナログ信号を量子化するものであ
れば良く、その出力は、複数ビットのオンオフ信号で行
うものに限らず、入力値に対応した数のパルスを発生さ
せるのであっても、またパルス幅変調されたパルス信号
やパルス周波数変調されたパルス信号で行うものであっ
ても良い。この構成によると、センサで検出された角度
検出値であるアナログ出力は、ディジタル変換手段でデ
ィジタル化され、出力される。このため、この回転角検
出装置からコンピュータまで、検出信号はディジタル化
された信号で送られることになり、周辺のノイズの影響
を受け難い。ディジタル変換手段は、センサを収容した
ハウジングに組付けられるため、装置全体がコンパクト
になり、設置場所が小さくて済むうえ、ディジタル化に
伴う部品点数の増加も少なくて済む。
置は、転がり軸受を介して回転軸をハウジングに回転自
在に設置し、回転軸の軸端と前記ハウジングの内面との
間に前記回転軸の回転角を検出するセンサを設け、前記
ハウジングに、前記センサのアナログ出力をディジタル
化するディジタル変換手段を組付けたものである。ディ
ジタル変換手段は、アナログ信号を量子化するものであ
れば良く、その出力は、複数ビットのオンオフ信号で行
うものに限らず、入力値に対応した数のパルスを発生さ
せるのであっても、またパルス幅変調されたパルス信号
やパルス周波数変調されたパルス信号で行うものであっ
ても良い。この構成によると、センサで検出された角度
検出値であるアナログ出力は、ディジタル変換手段でデ
ィジタル化され、出力される。このため、この回転角検
出装置からコンピュータまで、検出信号はディジタル化
された信号で送られることになり、周辺のノイズの影響
を受け難い。ディジタル変換手段は、センサを収容した
ハウジングに組付けられるため、装置全体がコンパクト
になり、設置場所が小さくて済むうえ、ディジタル化に
伴う部品点数の増加も少なくて済む。
【０００６】この発明において、前記ハウジングの前記
回転軸の軸端と対面する部分をハウジング蓋とし、この
ハウジング蓋の外面に凹部を設け、この凹部内に前記デ
ィジタル変換手段を設けても良い。このようにハウジン
グ蓋に凹部を設けてディジタル変換手段を収めることに
より、一層のコンパクト化が図れ、またディジタル変換
手段が外部に突出せず、ハウジング蓋で保護されて損傷
が防げる。また、ディジタル変換手段は、ハウジングの
本体ではなくハウジング蓋に設けるため、ディジタル変
換手段のハウジングへの組付け作業が簡単である。
回転軸の軸端と対面する部分をハウジング蓋とし、この
ハウジング蓋の外面に凹部を設け、この凹部内に前記デ
ィジタル変換手段を設けても良い。このようにハウジン
グ蓋に凹部を設けてディジタル変換手段を収めることに
より、一層のコンパクト化が図れ、またディジタル変換
手段が外部に突出せず、ハウジング蓋で保護されて損傷
が防げる。また、ディジタル変換手段は、ハウジングの
本体ではなくハウジング蓋に設けるため、ディジタル変
換手段のハウジングへの組付け作業が簡単である。
【０００７】また、この発明において、前記凹部に、デ
ィジタル変換手段が埋め込まれるように合成樹脂を充填
してもよい。このように、合成樹脂で覆うことにより、
ディジタル変換手段が外部から保護され、厳しい環境で
も使用することができる。
ィジタル変換手段が埋め込まれるように合成樹脂を充填
してもよい。このように、合成樹脂で覆うことにより、
ディジタル変換手段が外部から保護され、厳しい環境で
も使用することができる。
【０００８】さらに、この発明において、前記転がり軸
受を軸方向に並べて複数設け、前記回転軸の外周に環状
突部を設け、この環状突部を隣合う軸受の内輪間に軸受
予圧状態に挟み込んでも良い。このように、予圧された
複数の軸受で回転軸をハウジングに支持することより、
回転軸に軸方向やラジアル方向の荷重が負荷されても、
軸受でこの負荷を支持することができ、センサが損傷す
ることが防止される。また、軸受が予圧されているた
め、回転軸のがたつきがなく、荷重の負荷状態でも、精
度良く回転角度を検出することができる。
受を軸方向に並べて複数設け、前記回転軸の外周に環状
突部を設け、この環状突部を隣合う軸受の内輪間に軸受
予圧状態に挟み込んでも良い。このように、予圧された
複数の軸受で回転軸をハウジングに支持することより、
回転軸に軸方向やラジアル方向の荷重が負荷されても、
軸受でこの負荷を支持することができ、センサが損傷す
ることが防止される。また、軸受が予圧されているた
め、回転軸のがたつきがなく、荷重の負荷状態でも、精
度良く回転角度を検出することができる。
【０００９】さらに、この発明において、前記センサ
は、前記ハウジングに設けられて前記回転軸の円周方向
に延びる抵抗体と、前記回転軸に取付けられて前記抵抗
体に摺接するブラシとからなるものであってもよい。す
なわち、このセンサは、角度ポテンショメータにおける
検出部と同様な構成のものであっても良い。このよう
に、抵抗体とブラシとを用いることにより、簡単な構成
のセンサになる。このように抵抗体を用いた場合、ブラ
シの押し付け圧が変わると精度良く角度検出が行えない
が、ブラシを取付けた回転軸を複数の軸受で支持してい
るため、回転軸を傾きなく支持でき、精度の良い検出が
行える。特に、前記軸受を予圧状態として支持した場合
は、回転軸のがたつきがなく、荷重の負荷状態でも精度
良く回転角度を検出することができる。また、このよう
に抵抗体を用いる場合に、ハウジング蓋に抵抗体とディ
ジタル変換手段とを取付けるようにすると、部品点数の
増加が少なくて済む。
は、前記ハウジングに設けられて前記回転軸の円周方向
に延びる抵抗体と、前記回転軸に取付けられて前記抵抗
体に摺接するブラシとからなるものであってもよい。す
なわち、このセンサは、角度ポテンショメータにおける
検出部と同様な構成のものであっても良い。このよう
に、抵抗体とブラシとを用いることにより、簡単な構成
のセンサになる。このように抵抗体を用いた場合、ブラ
シの押し付け圧が変わると精度良く角度検出が行えない
が、ブラシを取付けた回転軸を複数の軸受で支持してい
るため、回転軸を傾きなく支持でき、精度の良い検出が
行える。特に、前記軸受を予圧状態として支持した場合
は、回転軸のがたつきがなく、荷重の負荷状態でも精度
良く回転角度を検出することができる。また、このよう
に抵抗体を用いる場合に、ハウジング蓋に抵抗体とディ
ジタル変換手段とを取付けるようにすると、部品点数の
増加が少なくて済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。この回転角検出装置は、回
転軸１の軸端とハウジング２のハウジング蓋３の内面と
の間に、回転軸１の回転角を検出するセンサ１７を設
け、ハウジング蓋３の外面に凹部２７を設け、この凹部
２７内に、センサ１７のアナログ出力をディジタル化す
るディジタル変換手段１９を組付け、凹部２７を合成樹
脂２９で埋めたものである。
し図３に基づいて説明する。この回転角検出装置は、回
転軸１の軸端とハウジング２のハウジング蓋３の内面と
の間に、回転軸１の回転角を検出するセンサ１７を設
け、ハウジング蓋３の外面に凹部２７を設け、この凹部
２７内に、センサ１７のアナログ出力をディジタル化す
るディジタル変換手段１９を組付け、凹部２７を合成樹
脂２９で埋めたものである。
【００１１】回転軸１は、段付軸に形成され、その大径
部１ａが２列の軸受６，６によってハウジング２内で回
転自在に支持されている。大径部１ａの中間部には環状
突部１ｃが設けてあり、この突部１ｃは、両軸受６，６
に予圧をかけた状態でこれら軸受６，６の内輪間に挟み
込んである。各軸受６は、シール付きの深溝玉軸受等か
らなる。軸受６のハウジング２への固定は、図の上側の
軸受６の外輪をハウジング２内の肩面に係合させ、両軸
受６間に薄肉の外輪間座１１を挟んで、厚肉リング状の
スペーサ７と共にハウジング蓋３で押付けることにより
行っている。
部１ａが２列の軸受６，６によってハウジング２内で回
転自在に支持されている。大径部１ａの中間部には環状
突部１ｃが設けてあり、この突部１ｃは、両軸受６，６
に予圧をかけた状態でこれら軸受６，６の内輪間に挟み
込んである。各軸受６は、シール付きの深溝玉軸受等か
らなる。軸受６のハウジング２への固定は、図の上側の
軸受６の外輪をハウジング２内の肩面に係合させ、両軸
受６間に薄肉の外輪間座１１を挟んで、厚肉リング状の
スペーサ７と共にハウジング蓋３で押付けることにより
行っている。
【００１２】ハウジング２は、ハウジング本体２ａとハ
ウジング蓋３とからなる。ハウジング蓋３は、Ｏリング
９を介してハウジング本体２ａの下面開口を蓋し、ハウ
ジング本体２ａにボルト（図示せず）等で固定される。
ハウジング蓋３には、その外面にディジタル変換手段１
９の収容用の凹部２７を有し、凹部２７の底面に、蓋内
面に貫通した孔２８が設けられている。回転軸１の小径
部１ｂはハウジング２の円孔から突出し、その円孔内に
オイルシール８が設けられている。
ウジング蓋３とからなる。ハウジング蓋３は、Ｏリング
９を介してハウジング本体２ａの下面開口を蓋し、ハウ
ジング本体２ａにボルト（図示せず）等で固定される。
ハウジング蓋３には、その外面にディジタル変換手段１
９の収容用の凹部２７を有し、凹部２７の底面に、蓋内
面に貫通した孔２８が設けられている。回転軸１の小径
部１ｂはハウジング２の円孔から突出し、その円孔内に
オイルシール８が設けられている。
【００１３】ハウジング蓋３の内面には、抵抗体１２お
よび電気接片１３を上面に有する基盤４が取付けられ、
これら抵抗体１２と電気接片１３とに接触して両者を導
通させるブラシ５が回転軸１の軸端に取付けられてい
る。前記センサ１７は、これら抵抗体１２、電気接片１
３、およびブラシ５からなり、角度ポテンショメータを
構成する。なお、ブラシ５は、回転軸１の軸端にボルト
止めした端板１ｄに設けてある。ブラシ５の抵抗体１２
に対する接触圧は、スペーサの厚み等で調整する。
よび電気接片１３を上面に有する基盤４が取付けられ、
これら抵抗体１２と電気接片１３とに接触して両者を導
通させるブラシ５が回転軸１の軸端に取付けられてい
る。前記センサ１７は、これら抵抗体１２、電気接片１
３、およびブラシ５からなり、角度ポテンショメータを
構成する。なお、ブラシ５は、回転軸１の軸端にボルト
止めした端板１ｄに設けてある。ブラシ５の抵抗体１２
に対する接触圧は、スペーサの厚み等で調整する。
【００１４】抵抗体１２は、例えば導電性樹脂などから
なり、図２に示すように一部が欠けたリング状に形成さ
れている。電気接片１３はリング状に形成されている。
抵抗体１２の両端および電気接片１３の一部には、端子
１２ａ，１２ｂ，１３ａが各々設けられている。
なり、図２に示すように一部が欠けたリング状に形成さ
れている。電気接片１３はリング状に形成されている。
抵抗体１２の両端および電気接片１３の一部には、端子
１２ａ，１２ｂ，１３ａが各々設けられている。
【００１５】図２は、センサ１７の周辺の電気配線例を
示す。抵抗体１２には両端の端子１２ａ，１２ｂ間に直
流電源１４で一定の電圧を印加し、片方の端子１２ａと
電気接片１３の端子１３ａとを出力端子とする。このよ
うに配線を行うことにより、抵抗体１２の端子１２ａ，
１２ｂ間の印加電圧に対して、ブラシ５で分圧された電
圧が、出力端子１２ａ，１３ａ間に得られる。したがっ
て、この電圧値からブラシ５の回転位置、すなわち回転
軸１の基準点Ｏからの回転角Ｂが検出される。なお、検
出可能な回転角範囲Ａは１８０°としてある。センサ１
７の出力端子１２ａ，１３ａ、ディジタル変換手段１９
のアナログ入力端子２２ａ，２２ｂに接続される。
示す。抵抗体１２には両端の端子１２ａ，１２ｂ間に直
流電源１４で一定の電圧を印加し、片方の端子１２ａと
電気接片１３の端子１３ａとを出力端子とする。このよ
うに配線を行うことにより、抵抗体１２の端子１２ａ，
１２ｂ間の印加電圧に対して、ブラシ５で分圧された電
圧が、出力端子１２ａ，１３ａ間に得られる。したがっ
て、この電圧値からブラシ５の回転位置、すなわち回転
軸１の基準点Ｏからの回転角Ｂが検出される。なお、検
出可能な回転角範囲Ａは１８０°としてある。センサ１
７の出力端子１２ａ，１３ａ、ディジタル変換手段１９
のアナログ入力端子２２ａ，２２ｂに接続される。
【００１６】ディジタル変換手段１９は、アナログ入力
端子２２ａ，２２ｂ間に入力された電圧値を複数ビット
のディジタル信号に変換して出力端子２３1 〜２３n か
ら出力するＡ／Ｄコンバータからなる。図４はその配線
回路を示す。ディジタル変換手段１９は、図１に示すよ
うに、回路基板２４に電子回路素子２５を搭載した電子
回路で構成される。このディジタル変換手段１９は、ハ
ウジング蓋３の凹部２７に収納され、その回路基板２４
が、スペーサ３９を介してビス等により凹部２７の底面
に離間状態に取付けられている。凹部２７の底面の孔２
８には、センサ１７の出力端子１２ａ，１３ａとディジ
タル変換手段１９とを接続する配線３０が挿通され、ま
たディジタル変換手段１９からそのディジタル出力の取
り出し用の配線３１が凹部２７外に引き出されている。
凹部２７内は、ディジタル変換手段１９が埋まるように
合成樹脂３０を充填して硬化させてある。合成樹脂３０
は、回路基板２４の熱膨張や収縮による断面を防ぐため
に、弾力性のある材質が好ましく、例えばウレタン樹脂
が効果的である。なお、センサ１７の直流電源１４（図
２）およびディジタル変換手段１９の電源（図示せず）
は、ハウジング２の外部に設けて前記配線３０，３１や
他の配線（図示せず）で電圧を印加するようにしても良
く、またこれらの電源を凹部２７内に配置してもよい。
端子２２ａ，２２ｂ間に入力された電圧値を複数ビット
のディジタル信号に変換して出力端子２３1 〜２３n か
ら出力するＡ／Ｄコンバータからなる。図４はその配線
回路を示す。ディジタル変換手段１９は、図１に示すよ
うに、回路基板２４に電子回路素子２５を搭載した電子
回路で構成される。このディジタル変換手段１９は、ハ
ウジング蓋３の凹部２７に収納され、その回路基板２４
が、スペーサ３９を介してビス等により凹部２７の底面
に離間状態に取付けられている。凹部２７の底面の孔２
８には、センサ１７の出力端子１２ａ，１３ａとディジ
タル変換手段１９とを接続する配線３０が挿通され、ま
たディジタル変換手段１９からそのディジタル出力の取
り出し用の配線３１が凹部２７外に引き出されている。
凹部２７内は、ディジタル変換手段１９が埋まるように
合成樹脂３０を充填して硬化させてある。合成樹脂３０
は、回路基板２４の熱膨張や収縮による断面を防ぐため
に、弾力性のある材質が好ましく、例えばウレタン樹脂
が効果的である。なお、センサ１７の直流電源１４（図
２）およびディジタル変換手段１９の電源（図示せず）
は、ハウジング２の外部に設けて前記配線３０，３１や
他の配線（図示せず）で電圧を印加するようにしても良
く、またこれらの電源を凹部２７内に配置してもよい。
【００１７】図３は、この回転角検出装置３３とコンピ
ュータ３４との接続関係の一例を示す。この回転角検出
装置３３におけるディジタル変換手段１９の出力端子
は、コンピュータ３４の入出力ポート３５に前記配線３
１で接続され、その出力信号は、入出力ポート３５から
コンピュータ３４の中央処理装置（ＣＰＵ）３６に取り
込まれる。
ュータ３４との接続関係の一例を示す。この回転角検出
装置３３におけるディジタル変換手段１９の出力端子
は、コンピュータ３４の入出力ポート３５に前記配線３
１で接続され、その出力信号は、入出力ポート３５から
コンピュータ３４の中央処理装置（ＣＰＵ）３６に取り
込まれる。
【００１８】この構成の回転角検出装置によると、回転
軸１の回転角度が、抵抗体１２によるセンサ１７のアナ
ログ出力として検出され、そのアナログ出力は、ハウジ
ング蓋３の凹部２７に設置されたディジタル変換手段１
９によりディジタル信号に変換され、コンピュータ３４
等の検出信号処理手段に配線３１で送られる。このよう
に、回転角検出位置からコンピュータ３４まで、角度検
出信号がディジタル信号で送られるため、周辺のノイズ
の影響を受け難い。また、ディジタル変換手段１９がセ
ンサ１７のハウジング２により保護される構造となり、
しかも合成樹脂２９で埋め込み状態に固定されるため、
水分や振動等による回路の損傷を防止することができ、
厳しい環境下でも使用することができる。センサ１９の
抵抗体１２とディジタル変換手段１９は、ハウジング蓋
３に取付けているため、ディジタル変換手段１９を設け
ながら、部品点数の増加が少ない。
軸１の回転角度が、抵抗体１２によるセンサ１７のアナ
ログ出力として検出され、そのアナログ出力は、ハウジ
ング蓋３の凹部２７に設置されたディジタル変換手段１
９によりディジタル信号に変換され、コンピュータ３４
等の検出信号処理手段に配線３１で送られる。このよう
に、回転角検出位置からコンピュータ３４まで、角度検
出信号がディジタル信号で送られるため、周辺のノイズ
の影響を受け難い。また、ディジタル変換手段１９がセ
ンサ１７のハウジング２により保護される構造となり、
しかも合成樹脂２９で埋め込み状態に固定されるため、
水分や振動等による回路の損傷を防止することができ、
厳しい環境下でも使用することができる。センサ１９の
抵抗体１２とディジタル変換手段１９は、ハウジング蓋
３に取付けているため、ディジタル変換手段１９を設け
ながら、部品点数の増加が少ない。
【００１９】また、この回転角検出装置３３は、予圧さ
れた複数の軸受６，６で回転軸１をハウジング２に支持
しているため、回転軸１に軸方向やラジアル方向の荷重
が負荷されても、軸受６でこの負荷を支持することがで
き、抵抗体１２等を損傷することがない。また、軸受６
が予圧されているため、回転軸１のがたつきがなく、荷
重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検出することが
できる。
れた複数の軸受６，６で回転軸１をハウジング２に支持
しているため、回転軸１に軸方向やラジアル方向の荷重
が負荷されても、軸受６でこの負荷を支持することがで
き、抵抗体１２等を損傷することがない。また、軸受６
が予圧されているため、回転軸１のがたつきがなく、荷
重の負荷状態でも、精度良く回転角度を検出することが
できる。
【００２０】なお、前記実施形態では、ディジタル変換
手段１９として、入力された電圧値を複数ビットのディ
ジタル信号に変換して出力端子２３1 〜２３n からパラ
レルで出力するものを用いたが、ディジタル変換手段１
９は、アナログ入力を量子化するものであれば良く、量
子化後の出力の形態には種々の方式が採用できる。例え
ば、ディジタル変換手段１９は、回転軸１の回転に伴う
センサ１７の電圧値の変化に従い、回転軸１が回転した
角度分のパルス数のパルス列を出力するもの、つまりイ
ンクリメンタル式に取り扱われるパルス出力を行うもの
としても良い。また、ディジタル変換手段１９は、アナ
ログ入力で得られる絶対角度をディジタル出力のハイレ
ベルとローレベルのパルス幅の比で出力するするもの、
すなわちパルス幅変調方式（ＰＷＭ）でパルス変調して
出力するものであっても良い。パルス幅変調方式とした
ディジタル変換手段は、例えば図５に示すようにコンパ
レータ３８のマイナス入力端子にノコギリ波を印加し、
プラス入力端子にセンサ１７の出力端子１３ａの電圧を
印加する電子回路によって構成される。コンパレータ３
８の出力端子から、パルス幅変調されたパルス出力が得
られる。このようにディジタル変換手段１９を、ディジ
タル出力として、パルス数や、パルス幅の比として出力
するものとした場合は、コンピュータ側に、これらのデ
ィジタル変換手段１９の出力を所定ビットのディジタル
信号に変換する変換手段あるいはインタフェース（図示
せず）を設ける。また、ディジタル変換手段１９は、可
変抵抗等により電気的有効角の範囲を調整できる機能を
持つものとしても良く、これにより、センサ１７自体の
電気的有効角を変更しなくても、回路の調整のみで、そ
のディジタル出力を色々な電気的有効角に設定すること
ができる。さらに、センサ１７は、回転軸１の回転角度
をアナログ値で検出可能なものであれば良く、抵抗体１
２とブラシ５によるものの他に、光学的や磁気的に角度
検出するものなど、各種の構成のものが採用できる。
手段１９として、入力された電圧値を複数ビットのディ
ジタル信号に変換して出力端子２３1 〜２３n からパラ
レルで出力するものを用いたが、ディジタル変換手段１
９は、アナログ入力を量子化するものであれば良く、量
子化後の出力の形態には種々の方式が採用できる。例え
ば、ディジタル変換手段１９は、回転軸１の回転に伴う
センサ１７の電圧値の変化に従い、回転軸１が回転した
角度分のパルス数のパルス列を出力するもの、つまりイ
ンクリメンタル式に取り扱われるパルス出力を行うもの
としても良い。また、ディジタル変換手段１９は、アナ
ログ入力で得られる絶対角度をディジタル出力のハイレ
ベルとローレベルのパルス幅の比で出力するするもの、
すなわちパルス幅変調方式（ＰＷＭ）でパルス変調して
出力するものであっても良い。パルス幅変調方式とした
ディジタル変換手段は、例えば図５に示すようにコンパ
レータ３８のマイナス入力端子にノコギリ波を印加し、
プラス入力端子にセンサ１７の出力端子１３ａの電圧を
印加する電子回路によって構成される。コンパレータ３
８の出力端子から、パルス幅変調されたパルス出力が得
られる。このようにディジタル変換手段１９を、ディジ
タル出力として、パルス数や、パルス幅の比として出力
するものとした場合は、コンピュータ側に、これらのデ
ィジタル変換手段１９の出力を所定ビットのディジタル
信号に変換する変換手段あるいはインタフェース（図示
せず）を設ける。また、ディジタル変換手段１９は、可
変抵抗等により電気的有効角の範囲を調整できる機能を
持つものとしても良く、これにより、センサ１７自体の
電気的有効角を変更しなくても、回路の調整のみで、そ
のディジタル出力を色々な電気的有効角に設定すること
ができる。さらに、センサ１７は、回転軸１の回転角度
をアナログ値で検出可能なものであれば良く、抵抗体１
２とブラシ５によるものの他に、光学的や磁気的に角度
検出するものなど、各種の構成のものが採用できる。
【００２１】
【発明の効果】この発明の回転角検出装置は、軸方向に
並べた複数の転がり軸受を介して回転軸をハウジングに
回転自在に設置し、回転軸の軸端と前記ハウジングの内
面との間に前記回転軸の回転角を検出するセンサを設
け、前記ハウジングに、前記センサのアナログ出力をデ
ィジタル化するディジタル変換手段を組付けたものであ
るため、ノイズの影響を受け難く、コンパクトな構成と
できて、設置場所が小さくて済み、またディジタル化に
伴う部品点数の増加も少なくて済む。ハウジング蓋の外
面に凹部を設けてディジタル変換手段を収容するように
した場合は、一層のコンパクト化およびディジタル変換
手段の保護が図れる。また、ハウジングの本体ではなく
ハウジング蓋にディジタル変換手段を設置するため、デ
ィジタル変換手段のハウジングへの組付け作業が簡単で
ある。ディジタル変換手段を覆って前記凹部を合成樹脂
で埋め込んだ場合は、水分や振動のあるような厳しい環
境でも使用することができる。回転軸の外周に環状突部
を設け、この環状突部を隣合う軸受の内輪間に軸受予圧
状態に挟み込んだ場合は、回転軸に軸方向やラジアル方
向の荷重が負荷されても精度良く角度検出でき、また前
記の荷重によるセンサの損傷が防止される。前記センサ
が抵抗体とブラシとからなる場合は、簡単な構成のセン
サで角度検出できる。この場合に、ハウジング蓋にその
抵抗体とディジタル変換手段とを設置することにより、
部品点数の増加が少なくて済む。
並べた複数の転がり軸受を介して回転軸をハウジングに
回転自在に設置し、回転軸の軸端と前記ハウジングの内
面との間に前記回転軸の回転角を検出するセンサを設
け、前記ハウジングに、前記センサのアナログ出力をデ
ィジタル化するディジタル変換手段を組付けたものであ
るため、ノイズの影響を受け難く、コンパクトな構成と
できて、設置場所が小さくて済み、またディジタル化に
伴う部品点数の増加も少なくて済む。ハウジング蓋の外
面に凹部を設けてディジタル変換手段を収容するように
した場合は、一層のコンパクト化およびディジタル変換
手段の保護が図れる。また、ハウジングの本体ではなく
ハウジング蓋にディジタル変換手段を設置するため、デ
ィジタル変換手段のハウジングへの組付け作業が簡単で
ある。ディジタル変換手段を覆って前記凹部を合成樹脂
で埋め込んだ場合は、水分や振動のあるような厳しい環
境でも使用することができる。回転軸の外周に環状突部
を設け、この環状突部を隣合う軸受の内輪間に軸受予圧
状態に挟み込んだ場合は、回転軸に軸方向やラジアル方
向の荷重が負荷されても精度良く角度検出でき、また前
記の荷重によるセンサの損傷が防止される。前記センサ
が抵抗体とブラシとからなる場合は、簡単な構成のセン
サで角度検出できる。この場合に、ハウジング蓋にその
抵抗体とディジタル変換手段とを設置することにより、
部品点数の増加が少なくて済む。
【図１】この発明の一実施形態にかかる回転角検出装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２】そのセンサを示す平面図と電気回路図とを組み
合わせて示す説明図である。
合わせて示す説明図である。
【図３】そのセンサ、ディジタル変換手段、およびコン
ピュータの接続関係を示すブロック図である。
ピュータの接続関係を示すブロック図である。
【図４】センサとディジタル変換手段とを接続した電気
回路図である。
回路図である。
【図５】ディジタル変換手段の変形例とセンサとを接続
した回路を示す電気回路図である。
した回路を示す電気回路図である。
１…回転軸 １ｃ…環状突部 ２…ハウジング ３…ハウジング蓋 ４…基板 ５…ブラシ ６…軸受 １２…抵抗体 １３…電気切片 １７…センサ １９…ディジタル変換手段 ２４…回路基板 ２７…凹部 ２９…合成樹脂
Claims (5)
- 【請求項１】 転がり軸受を介して回転軸をハウジング
に回転自在に設置し、回転軸の軸端と前記ハウジングの
内面との間に前記回転軸の回転角を検出するセンサを設
け、前記ハウジングに、前記センサのアナログ出力をデ
ィジタル化するディジタル変換手段を組付けた回転角検
出装置。 - 【請求項２】 前記ハウジングの前記回転軸の軸端と対
面する部分をハウジング蓋とし、このハウジング蓋の外
面に凹部を設け、この凹部内に前記ディジタル変換手段
を設けた請求項１記載の回転角検出装置。 - 【請求項３】 前記凹部に、ディジタル変換手段が埋め
込まれるように合成樹脂を充填した請求項２記載の回転
角検出装置。 - 【請求項４】 前記転がり軸受を軸方向に並べて複数設
け、前記回転軸の外周に環状突部を設け、この環状突部
を隣合う軸受の内輪間に軸受予圧状態に挟み込んだ請求
項１ないし請求項３のいずれかに記載の回転角検出装
置。 - 【請求項５】 前記センサが、前記ハウジングに設けら
れて前記回転軸の円周方向に延びる抵抗体と、前記回転
軸に取付けられて前記抵抗体に摺接するブラシとからな
る請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回転角検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14901998A JPH11344302A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14901998A JPH11344302A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344302A true JPH11344302A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15465903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14901998A Pending JPH11344302A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11344302A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003042151A (ja) * | 2001-02-22 | 2003-02-13 | Nsk Ltd | 転がり軸受装置及びこの軸受装置のセンサ付きリング |
| JP2009063443A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Ntn Corp | 回転角検出装置 |
| WO2010029916A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ntn株式会社 | 回転角度検出ユニット |
| US8368389B2 (en) | 2007-09-06 | 2013-02-05 | Ntn Corporation | Sensor unit |
| CN107806816A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-03-16 | 江西天河传感器科技有限公司 | 一种电力机车位移导电塑料传感器 |
| JP2019157760A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両のスロットル開度検出装置 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14901998A patent/JPH11344302A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003042151A (ja) * | 2001-02-22 | 2003-02-13 | Nsk Ltd | 転がり軸受装置及びこの軸受装置のセンサ付きリング |
| JP2009063443A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Ntn Corp | 回転角検出装置 |
| US8368389B2 (en) | 2007-09-06 | 2013-02-05 | Ntn Corporation | Sensor unit |
| WO2010029916A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ntn株式会社 | 回転角度検出ユニット |
| JP2010066222A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Ntn Corp | 回転角度検出ユニット |
| US8589117B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-11-19 | Ntn Corporation | Rotation angle detecting unit |
| CN107806816A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-03-16 | 江西天河传感器科技有限公司 | 一种电力机车位移导电塑料传感器 |
| JP2019157760A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両のスロットル開度検出装置 |
| US10703432B2 (en) | 2018-03-13 | 2020-07-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Throttle opening detecting apparatus for saddle riding vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040812 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040914 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20041115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050531 |