JPS63158402A - 多回転絶対位置検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、レゾルバやアブソリュートエンコーダのよ
うな絶対位置検出器に関連し、殊にこの発明は、多回転
にわたって入力軸の絶対回転量と絶対回転角度とを検出
するための多回転絶対位置検出器に関する。

〈従来の技術〉 −ｆｆｉに多回転絶対位置検出器は、入力軸に対し絶対
回転角度検出部と絶対回転量検出部とが連繋配備された
構造のものである。従来のこの種多回転絶対位置検出器
において、前記絶対回転量検出部には減速機を用いたも
のが一般的であり、入力軸の回転を機械的に減速して出
力軸に伝え、この出力軸に取り付けた回転ディスクより
絶対回転量の検出パターンを読み取って、絶対回転量を
検出している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが上記多回転絶対位置検出器の場合、減速機が用
いであるため、全体形状およびその重量が著しく嵩み、
また製作コストが高価につくという問題がある。

この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、入
力軸の絶対回転量をバックアップ電池を利用した電気的
方法で検出することによって、小型かつ軽量で、しかも
安価な多回転絶対位置検出器を提供することを目的とす
る。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明では、人力軸に対し
絶対回転角度検出部と絶対回転量検出部とが連繋配備さ
れた多回転絶対位置検出器であって、前記絶対回転量検
出部は、入力軸の回転量に応じた電気信号を発生させる
信号発生手段と、この信号発生手段からの電気信号に基
づき計数動作してその計数内容を保持するための計数手
段と、この計数手段の電源をバックアップするためのバ
ックアップ電池とを具備させている。

〈作用〉 入力軸が回転すると、入力軸の回転量は絶対回転量検出
部で、また入力軸の回転角度は絶対回転角度検出部で、
それぞれ検出される。

前記絶対回転量検出部では、入力軸が回転すると、その
回転量に応じた電気信号が信号発生手段で発生せられ、
この電気信号に基づき計数手段は計数動作を行って入力
軸の絶対回転量を求める。この計数手段はバンクアップ
電池でバンクアップされており、その計数値は主電源が
切れても完全保持される。

この発明の多回転絶対位置検出器の場合、機械的な減速
機を用いていないから、小型かつ軽量であり、しかも安
価に製作できる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の一実施例にかかる多回転絶対位置
検出器の構成例を示す。

図示例のものは入力軸１に対し絶対回転角度検出部２と
絶対回転量検出部３とが連繋配備されたもので、絶対回
転角度検出部２および絶対回転量検出部３を円筒状ケー
ス４の内部に収容配備すると共に、前記入力軸１の先端
をケース４の前面へ突出させている。

前記絶対回転角度検出部２は、入力軸ｌの絶対回転角度
を検出するためのものであり、第２図に示す如く、絶対
回転角度の検出パターンが施された回転ディスク５を入
力軸１に装着し、この回転ディスク５およびスリット８
を中間に挟んで複数の発光ダイオードより成る発光素子
群６と、複数のフォトトランジスタより成る受光素子群
７とを対向配備して構成されている。

なお上記発光素子群６および受光素子群７は主電源（図
示せず）により駆動される。

前記絶対回転量検出部３は、入力軸ｌの絶対回転量（絶
対回転数）を検出するためのものであり、入力軸ｌの回
転量に応じた電気信号を発生させる信号発生部９と、こ
の信号発生部９からの電気信号に基づき計数動作すると
共にその計数内容を常時保持するための計数部ｌＯと、
この計数部ＩＯの電源をバックアップするためのバック
アンプ電池１１とから構成されている。

図示例の信号発生部９は、入力軸１の後端に回転ディス
ク１２を装着し、この回転ディスク１２の上面適所に永
久磁石片１３を配備すると共に、この永久磁石片１３が
通過する位置に一対の磁気センサ１４．１５（以下、「
第１センサ１４」　「第２センサ１５」という）を並列
配備したものである。第１．第２の各センサ１４゜１５
は例えばリードスイッチやホール素子であって、絶対回
転角度検出部２の原点と位相を合わせてケース内に位置
決め固定されており、入力軸ｌが１回転して永久磁石片
１３が各センサ位置を通過する度に電気信号１１＋　　
１２を発生させる。

この電気信号１１＋１２の発生順序は回転ディスク１２
の回転方向に応じて反転し、正回転のときは、第３図に
示す如く第１センサ１４゜第２センサ１５の順で電気信
号’Ｉ＋ｆ２が発生し、また逆回転のときは、第４図に
示す如（第２センサ１５．第１センサ１４の順で電気信
号１ｇ＋１１が発生する。

前記計数部１０は、信号発生部９からの電気信号’Ｉ＋
’！に基づき入力軸１の回転方向を検出する論理回路よ
り成る判断回路部と、入力軸１の回転量を加減算して計
数する計数回路部とを含んでおり、この計数回路部には
低消費電力の０ＭＯ３より成るアップ・ダウンカウンタ
が用いられている。この計数部１０は信号発生部９より
第３図に示すタイミングで電気信号ｉ１．ｉｚが送出さ
れてくると、人力軸ｌが正回転していると判断してアン
プカウントし、また第４図に示すタイミングで電気信号
１！＋ｉ、が送出されてくると、人力軸１が逆転してい
ると判断してダウンカウントする。またこの計数部１０
は、主電源が切られてもバックアップ電池１１により電
源がバックアップされており、従ってその計数内容は常
時保持される。

なお前記第１．第２の各センサ１４，１５としてホール
素子を用いた場合は、信号発生部９の出力側に各ホール
素子の電気抵抗の変化を検出する回路を挿入すると共に
、その回路および各ホール素子にバックアップ電池１１
を接続して電源のバックアンプを行うようにする。

しかして入力軸１が回転すると、入力軸１の絶対回転量
は絶対回転量検出部３で検出され、また入力軸１の絶対
回転角度は絶対回転角度検出部２で検出される。

すなわち絶対回転角度検出部２においては、入力軸１の
回転で回転ディスク５が一体に回転し、発光素子群６の
出力光のうちあるものは回転ディスク５の検出パターン
に従って透過し、またあるものは遮断される。透過光は
受光素子群７で受光されて電気信号に変換され、絶対回
転角度を表すディジタル信号に生成されて出力される。

また絶対回転量検出部３においては、入力軸ｌの回転で
回転ディスク１２が一体回転し、この回転とともに永久
磁石片１３が回転する。この永久磁石片１３が第１．第
２の各センサ１４゜１５の位置を通過すると、各センサ
１４，１５はこれを検出して、１回転につき１個のパル
ス状の電気信号’ｌ＋　　１２を異なるタイミングでそ
れぞれ発生させる。これらの電気信号’Ｉｎ１２は計数
部ｌＯに与えられ、計数部１０はこれら電気信号’Ｉ＋
　　ｉＺの送出タイミングに基づき入力軸１の回転方向
を判断すると共に、その回転方向に応じてアップカウン
トまたはダウンカウントし、これにより入力軸１の絶対
回転■を検出して出力する。この計数部１０はバックア
ンプ電池１１でバックアップされており、従って計数部
１０での計数内容は主電源が切れても完全保持される。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、入力軸の絶対回転量を機械的な
減速機を用いず、バックアップ電池を利用した電気的方
法で検出するようにしたから、小型かつ軽量な多回転絶
対位置検出器を安価に製作できる等、発明目的を達成し
た顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる多回転絶対位置検
出器の構成説明図、第２図は絶対回転角度検出部の構造
説明図、第３図および第４図は信号発生部が出力する電
気信号のタイミングを示すタイムチャートである。 ｌ・・入力軸 ２・・絶対回転角度検出部 ３・・絶対回転量検出部 ９・・信号発生部　　　１０・・・・計数部ＩＩ・・・
・バックアップ電池 特許出願人　　立石電機株式会社 骨／）２１ ／　−）カ軸 ２４．、矩封ａオ艮角崖３央文部 ３−ｍ−芳２少１［ｉ］卓ＬｉＬ＄九部ツー−＋８９発
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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸に対し絶対回転角度検出部と絶対回転量検
   出部とが連繋配備された多回転絶対位置検出器であって
   、 前記絶対回転量検出部は、 入力軸の回転量に応じた電気信号を発生させる信号発生
   手段と、 この信号発生手段からの電気信号に基づき計数動作して
   その計数内容を保持するための計数手段と、 この計数手段の電源をバックアップするためのバックア
   ップ電池とを具備して成る多回転絶対位置検出器。
2. （２）前記信号発生手段は、入力軸に装着された回転デ
   ィスクと、この回転ディスク上に設けられた永久磁石片
   と、この永久磁石片の回転通過位置に配備された磁気セ
   ンサとから構成されている特許請求の範囲第１項記載の
   多回転絶対位置検出器。
3. （３）前記計数手段は、アップ・ダウンカウンタを含ん
   でいる特許請求の範囲第１項記載の多回転絶対位置検出
   器。