JPS60155921A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
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- JPS60155921A JPS60155921A JP1252184A JP1252184A JPS60155921A JP S60155921 A JPS60155921 A JP S60155921A JP 1252184 A JP1252184 A JP 1252184A JP 1252184 A JP1252184 A JP 1252184A JP S60155921 A JPS60155921 A JP S60155921A
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 15
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転体の所定回転角毎にパルス信号を出力する
回転角検出装置に関するものである。
回転角検出装置に関するものである。
上記回転角検出装置は内燃機関の電子式燃料噴射制御や
電子式点火制御において、クランク軸の回転角を正確に
知る用途に使用する。
電子式点火制御において、クランク軸の回転角を正確に
知る用途に使用する。
従来、この種の検出装置としては、クランク軸に連結さ
れて回転するディストリビュータ軸等の外周に等間隔で
歯形を形成した回転円板を固定し、上記歯形の通過を電
磁ピックアップ等の磁電変換素子で検出するものが知ら
れている。
れて回転するディストリビュータ軸等の外周に等間隔で
歯形を形成した回転円板を固定し、上記歯形の通過を電
磁ピックアップ等の磁電変換素子で検出するものが知ら
れている。
ところで、最近では上記制御の制度を向上せしめる為に
クランク軸の回転角をさらに細かく検知する要請がある
が、上記方法では歯形をそれほど小さくはできず、した
がって多数の歯形を形成するには回転円板を大径とする
必要がある。
クランク軸の回転角をさらに細かく検知する要請がある
が、上記方法では歯形をそれほど小さくはできず、した
がって多数の歯形を形成するには回転円板を大径とする
必要がある。
回転円板に微小間隔でスリットを形成してこれの通過を
光電変換素子で検知する方法によれば回転円板の大形化
は避けることができるが、この場合は通常検出のＳ／Ｎ
比を上げる為に回転円板に近接対向せしめて補助スリッ
ト板を設ける。この補助スリット板と回転円板の対向間
隔は精度良く一定に保つ必要があるが、振動する車両に
おいてはこれは困難である。
光電変換素子で検知する方法によれば回転円板の大形化
は避けることができるが、この場合は通常検出のＳ／Ｎ
比を上げる為に回転円板に近接対向せしめて補助スリッ
ト板を設ける。この補助スリット板と回転円板の対向間
隔は精度良く一定に保つ必要があるが、振動する車両に
おいてはこれは困難である。
本発明は上記問題点に鑑み、コンパクトな回転円板で回
転体の微細な回転角が検知でき、かつ構造簡単で振動す
る車両に搭載可能な回転角検出装置を提供することを目
的とする。
転体の微細な回転角が検知でき、かつ構造簡単で振動す
る車両に搭載可能な回転角検出装置を提供することを目
的とする。
すなわち、本発明の回転角゛検出に置は、回転円板の外
周面を光の反射面となすとともに、上記外周面に向番プ
て光を発する発光手段と外周面で反射せしめられた反射
光を受光する受光手段を設番プ、かつ上記外周面は受光
手段に受光される反射光の強度を回転円板の所定回転角
毎に周期的に変化せしめるべく形成しである。
周面を光の反射面となすとともに、上記外周面に向番プ
て光を発する発光手段と外周面で反射せしめられた反射
光を受光する受光手段を設番プ、かつ上記外周面は受光
手段に受光される反射光の強度を回転円板の所定回転角
毎に周期的に変化せしめるべく形成しである。
第１図において、１はディストリビュータ軸客の回転軸
Ｓに固定されてこれと一体回転する金属製回転円板であ
る。上記円板１の外周面１１は光の反射面としである。
Ｓに固定されてこれと一体回転する金属製回転円板であ
る。上記円板１の外周面１１は光の反射面としである。
２はレーザ光の発光装置であり、レーデダイオード２１
、レンズ２２およびレーザダイオード駆動回路２３より
なる。ダイオード２１とレンズ２２は円板１の外周面１
１に対向せしめて′その側方に直線上に配設してあり、
ダイオード２１より発したレーザ光りはレンズ２２によ
り集束せしめられて上記外周面１１に焦点を結ぶ。
、レンズ２２およびレーザダイオード駆動回路２３より
なる。ダイオード２１とレンズ２２は円板１の外周面１
１に対向せしめて′その側方に直線上に配設してあり、
ダイオード２１より発したレーザ光りはレンズ２２によ
り集束せしめられて上記外周面１１に焦点を結ぶ。
ここで、第２図は駆動回路２３の回路例を示す。
差動積分器として作動するオペアンプ２３１の非反転入
力端子には抵抗２３２，２３３で分圧された定電圧が入
力しており、またその反転入力端子にはレーザダイオー
ド２１に内蔵されたモニタ用フォトダイオード２１１が
接続しである。レーザダイオード２１はオペアンプ２３
１の出力側に設けた駆動用トランジスタ２３４に接続し
である。
力端子には抵抗２３２，２３３で分圧された定電圧が入
力しており、またその反転入力端子にはレーザダイオー
ド２１に内蔵されたモニタ用フォトダイオード２１１が
接続しである。レーザダイオード２１はオペアンプ２３
１の出力側に設けた駆動用トランジスタ２３４に接続し
である。
フォトダイオード２１１はレーザダイオード２１の光量
に応じて電流を流し、これは抵抗２３５によってフィー
ドバック電圧に変換されてオペアンプ２３１の反転入力
端子に入力する。オペアンプ２３１は上記フィードバッ
ク電圧が常に一定値となるようにトランジスタ２３４を
介してフオトダイオード２１の駆動電流を調節し、この
ようにしてフォトダイオード２１より発せられるレーザ
光りの光量は常に一定となる。なお、コンデンサ２３６
は電源投入時にレーザダイオード２１が急激に駆動され
るのを防止するものであり、コンデンサ２３７は発振防
止用である。
に応じて電流を流し、これは抵抗２３５によってフィー
ドバック電圧に変換されてオペアンプ２３１の反転入力
端子に入力する。オペアンプ２３１は上記フィードバッ
ク電圧が常に一定値となるようにトランジスタ２３４を
介してフオトダイオード２１の駆動電流を調節し、この
ようにしてフォトダイオード２１より発せられるレーザ
光りの光量は常に一定となる。なお、コンデンサ２３６
は電源投入時にレーザダイオード２１が急激に駆動され
るのを防止するものであり、コンデンサ２３７は発振防
止用である。
第１図において、回転円板１の外周面１１で反射せしめ
られたレーザ光りは受光装置３により受光される。受光
装置３は反射光を受光ずべく上記外周面に向けで設けた
フォトダイオード３１Ｊ３よびその出力を波形整形して
矩形パルスを得る角度パルス発生回路３２よりなる。フ
ォトダイオード３１とレーザダイオード２１の光軸は角
度θをなしている。
られたレーザ光りは受光装置３により受光される。受光
装置３は反射光を受光ずべく上記外周面に向けで設けた
フォトダイオード３１Ｊ３よびその出力を波形整形して
矩形パルスを得る角度パルス発生回路３２よりなる。フ
ォトダイオード３１とレーザダイオード２１の光軸は角
度θをなしている。
ここで、第３図に角度パルス発生回路３２の回−路傍を
示す。図において、オペアンプ３２１は電流電圧変換回
路を構成し、またコンパレータ３２２はヒステリシスを
有する波形整形回路を構成している。フォトダイオード
３１はオペアンプ３２１の反転入力端子に接続しである
。
示す。図において、オペアンプ３２１は電流電圧変換回
路を構成し、またコンパレータ３２２はヒステリシスを
有する波形整形回路を構成している。フォトダイオード
３１はオペアンプ３２１の反転入力端子に接続しである
。
フォトダイオード３１は受光舊る反射光の強度に応じて
電流を流通せしめ、オペアンプ３２１はこれに応じた電
圧を出力する。電圧信号は抵抗３２３．３２４の分圧電
圧たる一定のスレッシＢ−ルド電圧と比較され、比較結
果によりコンパレータ３２２の出力ＰＡは１０」レベル
あるいは１１」レベルになる。なお、抵抗３２５はプル
アップ抵抗である。
電流を流通せしめ、オペアンプ３２１はこれに応じた電
圧を出力する。電圧信号は抵抗３２３．３２４の分圧電
圧たる一定のスレッシＢ−ルド電圧と比較され、比較結
果によりコンパレータ３２２の出力ＰＡは１０」レベル
あるいは１１」レベルになる。なお、抵抗３２５はプル
アップ抵抗である。
さて、回転円板１の外周面１１には第４図（１）に示す
如く、相接して同一形状の半円形凹状面１１ａが繰り返
し形成しである。凹状面１１ａは放電加工により形成さ
れ、そのピッチは本実施例では約４００μｍとしである
。
如く、相接して同一形状の半円形凹状面１１ａが繰り返
し形成しである。凹状面１１ａは放電加工により形成さ
れ、そのピッチは本実施例では約４００μｍとしである
。
入射したレーザ光しは上記凹状面上に数１０μｍ程度の
径で焦点を結び、かつ反射せしめられるが、円板１の回
転に伴なって凹状面１１ａ上の入射点が移動して反射方
向が変化する。この変化は同一形状の凹状面１１ａが続
いて現われることにより周期的であり、入射光が角度θ
をなして反射せしめられた時にのみ反射光は受光装置の
フオトダイオード３１に受光される。このようにして、
フォトダイオード３１に入光する反射光は回転円板１が
所定角度回転する毎に周期的に変化し、これに応じて受
光装置からは角度パルス信号１が発ぼられる。
径で焦点を結び、かつ反射せしめられるが、円板１の回
転に伴なって凹状面１１ａ上の入射点が移動して反射方
向が変化する。この変化は同一形状の凹状面１１ａが続
いて現われることにより周期的であり、入射光が角度θ
をなして反射せしめられた時にのみ反射光は受光装置の
フオトダイオード３１に受光される。このようにして、
フォトダイオード３１に入光する反射光は回転円板１が
所定角度回転する毎に周期的に変化し、これに応じて受
光装置からは角度パルス信号１が発ぼられる。
なお、凹状面１１ａのピッチを上記実施例の如く４００
μｍピッチで形成すれば、回転軸Ｓの回転角を１°毎に
検知する場合でも回転円板１の直径は４５＋ｎｍ程度で
良い。
μｍピッチで形成すれば、回転軸Ｓの回転角を１°毎に
検知する場合でも回転円板１の直径は４５＋ｎｍ程度で
良い。
回転円板１の外周面１１の形状としては第４図（２）〜
（５）に承りものでも良い。すなわち、第４図（２）は
外周面に等間隔にＵ字状の凹部１１ｂが形成しである。
（５）に承りものでも良い。すなわち、第４図（２）は
外周面に等間隔にＵ字状の凹部１１ｂが形成しである。
これにより、反射光は平面部で強く、四部１１ｂで弱く
なり、円板１の回転に応じて反射光の強度は周期的に変
化する。この場合反射光は入射光と同方向へ反射せしめ
られる。
なり、円板１の回転に応じて反射光の強度は周期的に変
化する。この場合反射光は入射光と同方向へ反射せしめ
られる。
第４図（３）は上記凹部１１ｂを斜めに形成してあり、
レーザ光りは凹部１１ｂの傾斜に合致せしめて入光「し
めである。これにより、入射光とθの角度をなす反射光
の強度は四部１１ｂで確実に低減せしめられる。
レーザ光りは凹部１１ｂの傾斜に合致せしめて入光「し
めである。これにより、入射光とθの角度をなす反射光
の強度は四部１１ｂで確実に低減せしめられる。
第４図（４）は外周面１にホブ盤等により等とッヂの歯
形１１ｃを形成したものであり、各歯形１１ｃの先端面
は平面状に研削しである。このような形状によっても反
射光の強度は交互に変化する。
形１１ｃを形成したものであり、各歯形１１ｃの先端面
は平面状に研削しである。このような形状によっても反
射光の強度は交互に変化する。
第４図（５）は上記歯形１１ｃの谷部に黒色塗１料１２
を塗布したもので、これにより谷部における反射光の強
度はより確実に低減される。
を塗布したもので、これにより谷部における反射光の強
度はより確実に低減される。
以上の如く本発明の回転角検出装置は、回転体に設けた
回転円板の外周面を円板の所定回転毎に反射光の強度を
周期的に変化吐しめる反射面となし、該反射面からの反
射光を受光することによって簡単な構成で回転体の回転
角を検知でさるものである。そして、本発明ではレーザ
光を使用することにより、コンパクトな回転円板で回転
体の微細な回転角が検知可能である。
回転円板の外周面を円板の所定回転毎に反射光の強度を
周期的に変化吐しめる反射面となし、該反射面からの反
射光を受光することによって簡単な構成で回転体の回転
角を検知でさるものである。そして、本発明ではレーザ
光を使用することにより、コンパクトな回転円板で回転
体の微細な回転角が検知可能である。
また、回転円板をある程度以上の板厚とすれば振動等に
より円板がスラスト方向へ移動しても検知精度には全く
影響がなく、車両等にも充分搭載することができる。
より円板がスラスト方向へ移動しても検知精度には全く
影響がなく、車両等にも充分搭載することができる。
第１図は装置の全体構成を示す図、第２図はレーザダイ
オード駆動回路の回路図、第３図は角度パ、ルス発生回
路の回路図、第４図は回転円板の外周面の断面図で、第
１図のＡ部の詳細を示ず図である。 １・・・・・・回転円板１１・・・・・・外周面２・・
・・・・発光装置３・・・・・・・・・受光装置第１図 第２図 ３ 第３ｗＪ 第４図 （４）１
オード駆動回路の回路図、第３図は角度パ、ルス発生回
路の回路図、第４図は回転円板の外周面の断面図で、第
１図のＡ部の詳細を示ず図である。 １・・・・・・回転円板１１・・・・・・外周面２・・
・・・・発光装置３・・・・・・・・・受光装置第１図 第２図 ３ 第３ｗＪ 第４図 （４）１
Claims (5)
- （１）回転体に設けてこれと一体回転せしめられ、かつ
外周面を光の反射面となした回転円板と、回転円板の外
周面に対向して設け、これに向けて光を発する発光手段
と、外周面で反射せしめられた反射光を受光する受光手
段とを具備し、上記外周面は受光手段に受光される反射
光の強度を回転円板の所定回転角毎に周期的に変化せし
めるように形成されていることを特徴とする回転角検出
装置。 - （２）上記外周面は回転円板の回転に伴なって反射光の
反射方向を周期的に変化せしめるべく同一形状の曲面を
繰り返し形成してなる特許請求の範囲第１項記載の回転
角検出装置。 - （３）上記外周面は反射光の強度が小さいＵ字状の凹部
を等間隔に形成してなる特許請求の範囲第１項記載の回
転角検出装置。 - （４）上記外周面は反射光の強度が小さい黒色面を等間
隔に形成してなる特許請求の範囲第１項記載の回転角検
出装置。 - （５）上記光はレーザ光である特許請求の範囲第１項記
載の回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252184A JPS60155921A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252184A JPS60155921A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155921A true JPS60155921A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=11807640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252184A Pending JPS60155921A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155921A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2666145A1 (fr) * | 1990-08-27 | 1992-02-28 | Jaeger | Perfectionnements aux capteurs optiques. |
| JP2003513776A (ja) * | 1999-11-10 | 2003-04-15 | ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド | フィルタ装置および方法 |
| US7211124B2 (en) | 1999-11-05 | 2007-05-01 | Donaldson Company, Inc. | Filter element, air cleaner, and methods |
| US7323029B2 (en) | 2003-02-11 | 2008-01-29 | Donaldson Company, Inc. | Air cleaner arrangements; serviceable filter elements; and, methods |
| US7708797B2 (en) | 2006-01-20 | 2010-05-04 | Donaldson Company, Inc. | Air cleaner configured for receipt of various sized filter cartridges; components thereof; and, methods |
| US8685128B2 (en) | 2003-12-22 | 2014-04-01 | Donaldson Company, Inc. | Seal, arrangement for filter element; filter element assembly; and, methods |
| US9089807B2 (en) | 1999-02-26 | 2015-07-28 | Donaldson Company, Inc. | Filter arrangement; sealing system; and methods |
| US9610530B2 (en) | 2004-03-24 | 2017-04-04 | Donaldson Company, Inc. | Filter elements; air cleaner; assembly; and, methods |
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| US9890750B2 (en) | 2004-11-02 | 2018-02-13 | Baldwin Filters, Inc. | Filter element |
| US10252206B2 (en) | 2004-04-30 | 2019-04-09 | Donaldson Company, Inc. | Filter arrangements; housings; assemblies; and, methods |
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-
1984
- 1984-01-25 JP JP1252184A patent/JPS60155921A/ja active Pending
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