JPH064617U

JPH064617U - 回転検出装置

Info

Publication number: JPH064617U
Application number: JP5041592U
Authority: JP
Inventors: 英大熊谷
Original assignee: 株式会社三協精機製作所
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気センサを有効に利用することによりコイ
ルを廃止して、装置を小型化する。【構成】外周に突極２ａ，３ａを一定ピッチに突出形
成した第１及び第２の歯車板２，３を同軸に設けると共
にこの両歯車板の間にマグネット５を介在させて回転す
る回転子１と、この回転子１の突極２ａ，３ａの外周に
対向する突部６ａ７ａが形成されると共に回転子１と同
心円上に各々ギャップ６ｂ，７ｂを設けて配設された複
数個の固定子６，７と、この固定子のギャップ内に配設
されて変化磁界を検出する磁気センサＨ１，Ｈ２とを具
備している。【効果】回転子の回転によってギャップ内の磁気セン
サから回転子の回転に比例した電気信号が直接検出する
ことができ、従来のレゾルバのようなコイルが不要にな
ることから、回転検出装置を小型化することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転子と固定子との相対回転による磁界変化を磁気センサにより検出して所定の電気信号を得る回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の回転検出装置としては、例えば、特開平１−１４００１８号公報に開示されているような多極のレゾルバが知られている。この多極レゾルバを図６によって説明すると、ステータ１０は３枚の磁性体１１，１２，１３の間に非磁性体１４，１５を挿入して積み重ねられ、各磁性体１１，１２，１３には各々３個の突極１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｃを設け、これら突極の先端は歯１６が形成されている。各々の磁性体に設けた突極の歯１６同志は同一の相を構成し、磁性体１１，１２，１３に各々設けた突極の歯１６は、位相が｛（１／３）＋ｍ｝ｐ（ここでｐは歯のピッチ、ｍは整数である）ずつずれている。各磁性体１１，１２，１３には、コイル１７ａ〜１７ｃ，１８ａ〜１８ｃ，１９ａ〜１９ｃがそれぞれ巻回されている。

【０００３】ステータ１０の外周には磁性体材料によって構成されたロータが配置され、上記歯１６とほぼ同一ピッチで対向する歯２１が形成されている。そして、コイル１７ａ〜１７ｃ，１８ａ〜１８ｃ，１９ａ〜１９ｃには、３相発振器２２からそれぞれ所定電圧の正弦波電圧が印加されている。以上の構成からなる多極レゾルバの回転角及び回転速度は、ロータ２０が回転することによってコイル１７ａ〜１７ｃ，１８ａ〜１８ｃ，１９ａ〜１９ｃに流れる電流を測定し、この電流値を演算部２３によって算出することにより求められる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の回転検出装置は、各磁性体に設けた突極に３相発振器からそれぞれ所定電圧の正弦波電圧を印加し、ロータの回転に伴う電流値の変化を検出するためのコイルが各々巻回されていることから、これらコイルが所要のスペースを必要とするために、装置が大型化してしまい、回転検出装置を小型化する際には大きな障害となる問題があった。また、コイルの巻回等に多くの工数が必要となると共に部品点数が増大するため、コストが崇高になる問題もある。

【０００５】本考案は、このような問題点を解消するためになされたもので、磁気センサを有効に利用することによりコイルを廃止して、装置を小型化することのできる回転検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、回転を検出し所定の電気信号を出力する回転検出装置であって、外周に突極を一定ピッチに突出形成した第１及び第２の歯車板を同軸に設けると共にこの両歯車板の間にマグネットを介在させて回転する回転子と、この回転子の突極の外周に対向する突部が形成されると共に上記回転子と同心円上に各々ギャップを設けて配設された複数個の固定子と、この固定子の上記ギャップ内に配設されて変化磁界を検出する磁気センサとを具備することを特徴としている。

【０００７】

【作用】

回転子の第１及び第２の歯車板に突出形成した突極と、複数個の固定子に各々形成した突部を対向させ、この固定子を上記回転子と同心円上に各々ギャップを設けて配設し、このギャップ内に磁気センサを配置すると、回転子の回転によって突極と突部の相対距離が変化するため、ギャップ内の磁気センサには交番磁界が印加されるので、磁気センサから直接回転に比例した電気信号が検出される。従って、従来のようにコイルを設けるスペースが不要になることから、回転検出装置を容易に小型化できる。また、コイル巻回作業も不要なことから、巻回工数及び部品点数が減少するのでコストが低減される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案にかかる回転検出装置の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１乃至図３において、回転子１は第１の歯車板２と第２の歯車板３を入力軸４に同軸に嵌着すると共に、これら第１及び第２の歯車板２，３の間にマグネット５が挟持されるように介在されている。第１及び第２の歯車板２，３は鉄等の磁性体からなり、その外周には一定ピッチの等角度に複数個の突極２ａ，３ａがラジアル方向に突出形成されている。また、マグネット５は円板状に形成されていて軸方向にＮＳ極が着磁され、上下の端面が第１及び第２の歯車板２，３の内面に接合されている。さらに、第１及び第２の歯車板２，３の突極２ａ，３ａは、互いに周方向に１／２ピッチずらし、電気角で１８０度の位相をもたせて配設されている。これら歯車板２，３の突極２ａ，３ａの数は、レゾルバにおいては極数に相当する。

【０００９】この回転子１の複数個の突極２ａ，３ａの外周には、鉄等の磁性体からなる４個の固定子６，７，８，９に各々形成した突部６ａ，７ａ，８ａ，９ａが対向している。これら各固定子６〜９は回転子１と同心円上に配設され、各固定子の間には各々ギャップ６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂが設けられている。また、各固定子６〜９の突部６ａ〜９ａはそれぞれ上記突極２ａ，３ａと同一のピッチに形成されていて、固定子６，７間と固定子８，９間は各々１８０度の位相をもって配設され、固定子６，７の組と固定子８，９の組との間は互いに９０度の位相をもって配設されている。

【００１０】さらに、ギャップ６ｂ及び８ｂに面した固定子６，７及び固定子８，９の端面側は、図３に示すように略角錐状に形成されていて、先端部分の面積を小さくして磁路を狭くするように構成している。そして、このギャップ６ｂ及び８ｂの内部には、ホール素子からなる磁気センサＨ１，Ｈ２が配設されている。このように２つの固定子の端面が対向するギャップ部分の磁路を狭くすると、ギャップ６ｂ及び８ｂを通る磁束が集中して、磁気センサＨ１に印加する磁界が強くなり、磁気センサＨ１の出力信号を大きくすることができ好適である。なお、固定子６と固定子９、固定子７と固定子８とが各々磁気的に影響し合うことを避けるために、ギャップ７ｂ、９ｂはできる限り広くすることが望ましい。

【００１１】以上のように構成した回転検出装置において、今、第１及び第２の歯車板２，３の突極２ａ，３ａと２つの固定子６，７の突部６ａ，７ａとが図４（Ａ）に示す位置に対向したとき、マグネット５のＮ極から発生した磁束が、矢印のように第１の歯車板２から突極２ａを通り、対向した固定子６の突部６ａに至る。そして、固定子６を経由した磁束は、磁気センサＨ１へ導かれた後に固定子７を経由して突部７ａを通り、対向した第２の歯車板３の突極３ａに至る。さらに、第２の歯車板３を経由してマグネット５のＳ極に戻る磁気回路が形成される。

【００１２】次に、回転子１の第１及び第２の歯車板２，３が回転すると、図４（Ｂ）に示すように、第１及び第２の歯車板２，３の突極２ａ，３ａと２つの固定子６，７の突部６ａ，７ａとの対向位置が変わり、矢印で示す磁束の方向が逆方向に変化することから、磁気センサＨ１には図４（Ａ）の場合と逆の磁束が印加される。尚、磁束の流れについて、第１及び第２の歯車板２，３と２つの固定子６，７を例に説明したが、歯車板２，３と固定子８，９との間においても同様の磁束が流れ、磁気センサＨ２にも同様に磁束が印加される。

【００１３】図５（Ａ）（Ｂ）は、回転子１の回転に伴って磁気センサＨ１，Ｈ２に印加される磁界の変化と、磁気センサＨ１，Ｈ２の出力信号を表している。つまり、図中実線は磁気センサＨ１を示し、点線は磁気センサＨ２を示していて、磁気センサＨ１，Ｈ２には図５（Ａ）のように互いに９０度の位相差をもって交番磁界が印加される。このような交番磁界によって、磁気センサＨ１，Ｈ２からは、図５（Ｂ）に示す出力信号を得ることができる。

【００１４】尚、上述の実施例は一例を示すもので、第１及び第２の歯車板の突極の極数、及び固定子の突部の数については、前述の例に限らず他の数に適宜変更しても良い。また、磁気センサとしてはホール素子の他に磁気抵抗素子を用いても良く、その他個々の構成については本考案を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の回転検出装置は、回転子の第１及び第２の歯車板に突出形成した突極と、複数個の固定子に各々形成した突部を対向させ、この固定子を上記回転子と同心円上に各々ギャップを設けて配設し、このギャップ内に磁気センサを配置したので、回転子の回転によってギャップ内の磁気センサから回転子の回転に比例した電気信号が直接検出することができる。従って、従来のレゾルバのようなコイルが不要になることから、回転検出装置を小型化することができる。また、コイルを巻回する作業も不要になることから、巻回工数が不要であり、しかも部品点数が減少するのでコストが低減される等の利点がある。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる回転検出装置の実施例を示す平
面図である。

【図２】同上回転検出装置を示す一部断面側面図であ
る。

【図３】同上回転検出装置を示す側面図である。

【図４】同上回転検出装置の磁束の流れを示す説明図で
ある。

【図５】磁気センサに印加される交番磁界と出力を示す
特性図である。

【図６】従来の回転検出装置としてのレゾルバを示す構
成図である。

【符号の説明】

１回転子２第１の歯車板２ａ突極３第２の歯車板３ａ突極４入力軸５マグネット６〜９固定子６ａ〜９ａ突部６ａ〜９ａギャップＨ１，Ｈ２磁気センサ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転を検出し所定の電気信号を出力する
回転検出装置であって、外周に突極を一定ピッチに突出
形成した第１及び第２の歯車板を同軸に設けると共にこ
の両歯車板の間にマグネットを介在させて回転する回転
子と、この回転子の突極の外周に対向する突部が形成さ
れると共に上記回転子と同心円上に各々ギャップを設け
て配設された複数個の固定子と、この固定子の上記ギャ
ップ内に配設されて変化磁界を検出する磁気センサとを
具備してなる回転検出装置。