JPH0594713U - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検出値の信頼性の向上、装置全体の小型化、装
置の保守の利便性の図れる回転検出装置を提供するこ
と。 【構成】ダイヤルノブ３にスカート部３０を設け、該ス
カート部に透通スリット３１を一定間隔で配置し、スカ
ート部を挟んでスリット３１の通過を検出する投光器５
ａと受光器５ｂ、及び投光器６ａと受光器６ｂとからな
る光学式センサを２対設ける。さらに、ダイヤルノブ３
の回転により、ダイヤルノブ３と同方向に回転するシャ
ッター７と、シャッター７の回転を所定の位置で阻止す
るストッパー９とを設ける。ダイヤルノブ３の回転によ
り、シャッター７を一方の投光器（５ａまたは６ａ）と
受光器（５ｂまたは６ｂ）との間に位置せしめて、回転
方向毎に光学式センサを使い分け、回転方向毎の検出値
を出力させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回転体の回転方向、回転角度、及び回転速度を検出する回転検出 装置であって、特に、回転方向によって異なる出力端子から回転角度及び回転速 度を表わす出力信号を得ることができる回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の回転検出装置は図６に示すように、基板５１にダイヤルノブ５２が回転 軸５３を介して回転可能に取付けられている。回転軸５３には、その同心上にダ イヤルノブ５２とともに回転する回転板５５が、基板５１と所定の距離をおいて 設けられている。この回転板５５の基板５１に対面する面の所定位置には、後述 する基板５１に形成されたパターンを読み込むためのコンタクト５７が設けられ ている。なお、図６において、５８は回転板５５などを囲繞する防塵カバーであ り、５９はケーシングである。

【０００３】 基板５１上であって、回転板５５と対面する側には、図７に示すような、円方 向に所定の等ピッチで突出する接点部Ａ，Ｂが設けられた第１及び第２の接点パ ターン７１及び７２を同心上に２個と、コモン電圧（Ｖ）を印加するための第３ の接点パターン７３とを形成しておく。この第１と第２の接点パターン７１及び ７２においては、接点部間Ａ及びＢのピッチを等角度（図７では４５°）とし、 互いに接点部Ａと接点部Ｂが半径方向に完全一致しないようにしている（図７で は１５°ずらしている）。

【０００４】 回転板５５には第１乃至第３のコンタクト（図示せず）が半径方向に内側から 外側に並べられて配置されており、ダイヤルノブ５２の回転にあわせて図７に示 す軌跡７４、７５、及び７６を描くように基板５１に接触する。即ち、内周側の ２つのコンタクト、即ち第１及び第２のコンタクトは、それぞれ接点部Ａ及びＢ に間歇的に接触し、最外周のコンタク、即ち第３のコンタクトは、常時第３の接 点パターン７３に接触する。第１及び第２のコンタクトは、ぞれぞれ第３のコン タクトと電気的に接続されており、第１及び第２のコンタクトがそれぞれ接点部 Ａ及びＢに接触すると、第１の出力端子７７及び第２の出力端子７８にそれぞれ 出力信号が出力される。その出力を図８に示す。

【０００５】 接点部Ａと接点部Ｂとは、半径方向に完全一致しないようにずらしてあるので 、第１のコンタクトと第２のコンタクトとの間に接触位相差が生じ、その出力は 、ダイヤルノブ５２を時計回りに回したときと、半時計回りに回したときとでは 、異なる。即ち、第１及び第２の出力端子７７及び７８の出力のＯＮ、ＯＦＦを それぞれ「１」及び「０」で表わし、第１の出力端子７７の出力を２進法の１桁 目、第２の出力端子７８の出力を２桁目とすると、時計方向（右方向）への回転 時においては、１０→０１→１１→１０→０１→１１→・・・となり、反時計方 向（左方向）への回転時においては、１０→１１→０１→１０→１１→０１→・ ・・と異なった信号の流れとなり、ダイヤルノブ５２の回転方向を判別すること ができる。また、その出力の変化回数及び変化速度から、回転量及び回転速度を 知ることができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記したような従来の回転検出装置で回転方向などを検出しよ うとすると、どうしても接触方式であるため、立ち上がり時においてチャタリン グが発生し易く、誤読につながり、信頼性に問題がある。

【０００７】 また、上記したようなパターンを形成する場合には、回転軸を中心として広い スペースを必要とし、装置が全体的に大きくならざるを得ないという問題点もあ る。

【０００８】 また、コンタクトとパターンとの間に塵や埃が入らないように、防塵カバーな どを必要とし、これがまた、装置を大きくしていた。

【０００９】 更に、接触式の場合には、相接触する部分がどうしても摩耗し易く、装置の保 守の点にも問題がある。

【００１０】 本考案は、上記従来技術の課題に鑑みて提案されたもので、検出値の信頼性の 向上、装置全体の小型化、装置の保守の利便性の図れる回転検出装置を提供する ことを目的とする。また、回転体の回転方向に応じて、異なる出力端子から、回 転速度及び回転量を表わす出力信号が得られる回転検出装置を提供することを目 的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、円周方向に延在するスカート部が形成され、かつ、該スカー ト部に一定間隔で透通スリットが形成された回転体と、上記スカート部を挟んで 配された投光器と受光器とを有し前記透通スリットの通過を検出する光学式セン サと、上記回転体の回転方向を検出する回転方向検出手段とを含むこと特徴とす る回転検出装置が得られる。

【００１２】 また、上記光学式センサが回転体の円周方向に離間した位置に２対設けられて おり、前記回転方向検出手段が前記回転体の回転方向に応じての前記２対の光学 式センサのうちいずれか一方の光学式センサを選択するようにしたことを特徴と する回転検出装置が得られる。

【００１３】

【作用】

この考案によれば、回転方向検出器により回転体の回転方向を検出する。そし て、光学式センサが回転体のスリットまたは壁面部の通過数および通過速度を検 出して、この情報を出力する。

【００１４】 なお、光学式センサを２個設けておき、異なる回転方向によって異なる光学式 センサを用いる場合にあっては、回転方向検出手段によって予め回転方向を検出 し、その回転方向に対応する光学式センサでもって、回転体のスリットまたは壁 面部の通過数および通過速度を検出し、該検出情報に基づいて信号を出力させる 。

【００１５】

【実施例】

以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１に示すように、この考 案の回転検出装置にあっては、基板１上には円筒形のホルダ２を介してダイヤル ノブ３が回転可能に設けられている。ダイヤルノブ３には例えば、多機能プッシ ュスイッチ４を露出させるため、頂部に開口形成されている。もっとも、この様 なプッシュスイッチ４を設ける必要がない場合には開口部を形成しておく必要は ない。

【００１６】 ダイヤルノブ３には、図２から最も良く分るように、円周全域において下方に 向けて垂れ下がった大径のスカート部３０が形成されている。このスカート部３ ０には、周方向に等間隔のスリット３１が形成されている。スリットの間隔は、 例えば、ダイヤルノブ３の回転中心を中心にして１５゜間隔とする。

【００１７】 再び図１を参照して、基板１上であって、スカート部３０の外側には投光器５ ａ及び６ａが設けられている。この２つの投光器５ａ，６ａの設置位置は、特に 限定されるものではないが、図示においては夫々の投光器５ａ，６ａから発せら れる光軸がなす角が、ダイヤルノブ３の回転中心で３０゜となるように設置して いる。そして、上記投光器５ａ及び６ａからダイヤルノブ３の回転中心に向かう 方向であって、スカート部３０の内側には、投光器５ａ及び６ａに各々対面する ように受光器５ｂ及び６ｂが設けられている。

【００１８】 また、ダイヤルノブ３のスカート部３０と投光器５ａ，６ａとの間にはシャッ ター７が設けられている。このシャッター７は、一方の投光器からの投光を対応 受光器に至らせないようにするためのもので、ダイヤルノブ３の外周に保持部７ ０が載置された状態となっている。そして、このシャッター７はダイヤルノブ３ を回したときに、ダイヤルノブ３との摩擦によりダイヤルノブ回転方向に一緒に 回動する。この時、シャッター７は一方の投光器からの投光を遮るべく、一方の 遮光側投光器の前に位置したときに停止するようにしておく必要がある。このた め、ストッパ９ａ，９ｂを設けておき、シャッター７はこのストッパ９ａ，９ｂ 間を移動するようにしておく。ストッパ９ａ，９ｂ間の距離およびシャッター７ の移動方向の寸法は、シャッター７が一方の投光器（例えば図示の様に、６ａ） の投光を遮っているときには、他方の投光器（５ａ）は受光器５ｂに向けて投光 している状態に開放状態なるように設定されていることが必要である。

【００１９】 即ち、ダイヤルノブ３を時計方向に回したときには、図３に示すように、シャ ッター７は左側のストッパー９ａに当たりそれ以上の回動を阻止されている。こ のとき、シャッタ７は左側の投光器６ａの前面に位置し、投光器６ａからの投光 を遮り、受光器６ｂに至らしめないようになっている。この時、右側の投光器５ ａはシャッター７により遮られていないので、投光器５ａからの投光は受光器５ ｂに至る（図３においては、受光器５ｂは図示していない）。そして、この時計 方向にダイヤルノブ３が回ると、スカート部３０のスリット３１が投光器５ａの 前を通過する度に、即ち、１５゜の回転角ごとに１パルスを発生させる。

【００２０】 これとは逆に、ダイヤルノブ３を反時計方向に回したときには、図４に示すよ うに、シャッター７は右側のストッパー９ｂに当たると共に、右側の投光器５ａ の前面に位置し、該投光器５ａからの投光が受光器５ｂに至らないようになって いる。この時、左側の投光器６ａはシャッター７により遮られていないので、投 光器６ａからの投光は受光器６ｂに至る（図４においては、受光器６ｂは図示し ていない）。そして、この反時計方向にダイヤルノブ３が回ると、スカート部３ ０のスリット３１が投光器６ａの前を通過する度に、即ち、１５゜の回転角ごと に１パルスを発生させる。

【００２１】 ここで、受光器側にシュミットトリガ回路付のフォトトランジスタを使用する ことにより、図５に示すようなチャタリングのない矩形波を得ることが可能とな る。

【００２２】 上記したように、この考案によれば、ダイヤルノブの回転方向によって、異な るセンサからの出力を得ることができる。即ち、上記実施例においては、回転方 向によって、センサ５及び６のいずれか一方から１５゜毎に１パルスを発生させ ることができる。したがって、例えば、マイコンと接続した機器のボリュームと して用いるときには、回転方向を示す情報を与えること無く、時計方向への回転 において１パルス発生する毎に音量を１デシベル下げ、反時計方向への回転にお いて１パルス発生する毎に音量を１デシベル上げるといった使い方ができる。

【００２３】 なお、上記した実施例においては、シャッター７がダイヤルノブ３の回転方向 を検出すると共に、回転方向下流側の光学式センサーを作動不能状態にした。し かし、この考案はこれに限定されるものではなく、電気的あるいは機械的にダイ ヤルノブの回転方向を検出し、一方の光学式センサのスイッチを切断しておくよ うに構成しておいてもよい。

【００２４】 また、上記説明においては、光学式センサーを２個用いたが、これに限定され るものではなく、１個の光学式センサーのみで、時計方向・反時計方向のいずれ の回転の場合にも回転角などを検出するようにしておいてもよい。この場合には 、回転方向を検出する検出器から回転方向信号を出力させ、この回転方向信号と 光学式センサーからの信号を組合わせることにより容易に達成できる。

【００２５】 さらに、上記実施例においては、投光器から発せられた光がスリットを通過し て受光器が受けるべく、投・受光器を対面するように設けた。しかし、この考案 は、これに限定されるものでもない。即ち、投光器と受光器を共に、例えば、ス カート部の外側（図１において投光器５ａ，６ｂ設置側）に設置しておき、スカ ート部の壁面部（スリット間部）に反射鏡を設けておき、投光器からの光を壁面 に反射させてから受光器が受光するようにしておいてもよい。この場合には、ス リットに入った光は反射されずに受光器に至らない。

【００２６】

【考案の効果】

上記したように、この考案によれば、光学式センサによって回転角および回転 速度などを検出することから、チャタリングの発生がなく、信頼性のある回転角 や回転速度の情報を得ることができる。

【００２７】 また、この考案によれば、相互に接触して信号情報を得るといったものではな く、非接触式で検出するので、従来のものの様に、接点部が摩耗するといったこ ともなく、保守が容易である。また、この様に接触式でないので、塵などの影響 を受けにくく精度の高い検出を行うことができる。

【００２８】 更に、この考案の構成は従来のものに比べ、簡略されているので、小型化が計 れ、製造コストを低廉化させることが可能となる。

【００２９】 さらにまた、光学式センサを、２個用いたことで、回転方向を表わす情報を出 力信号に含ませる必要がないので、その後の情報処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回転検出装置を示す一部破
断斜視図である。

【図２】図１の回転検出装置に使用されるダイヤルノブ
の斜視図である。

【図３】図１の回転検出装置の作動状態説明図であり、
ダイヤルノブを時計方向に回転させたときの状態を示す
斜視図である。

【図４】図１の回転検出装置の作動状態説明図であり、
ダイヤルノブを反時計方向に回転させたときの状態を示
す斜視図である。

【図５】図１の回転検出装置において得られる出力信号
の一例を示すタイミングチャートである。

【図６】従来の回転検出装置を示した一部破断斜視図で
ある。

【図７】従来の回転検出装置の構成部品の一例を示した
平面図である。

【図８】従来の回転検出装置によって得られる信号出力
のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 基板 ２ ホルダ ３ ダイヤルノブ ４ プッシュスイッチ ５ａ 投光器 ５ｂ 受光器 ６ａ 投光器 ６ｂ 受光器 ７ シャッター ３０ スカート部 ３１ スリット ５１ 基板 ５２ ダイヤルノブ ５５ 回転板 ５７ コンタクト ５８ 防塵カバー ７１ 第１の接点パターン ７２ 第２の接点パターン ７３ 第３の接点パターン ７４ 第１のコンタクトの軌跡 ７５ 第２のコンタクトの軌跡 ７６ 第３のコンタクトの軌跡 ７７ 第１の出力端子 ７８ 第２の出力端子

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円周方向に延在するスカート部が形成さ
   れ、かつ、該スカート部に一定間隔で透通スリットが形
   成された回転体と、上記スカート部を挟んで配された投
   光器と受光器とを有し前記透通スリットの通過を検出す
   る光学式センサと、上記回転体の回転方向を検出する回
   転方向検出手段とを含むこと特徴とする回転検出装置。
2. 【請求項２】上記光学式センサが回転体の円周方向に離
   間した位置に２対設けられており、前記回転方向検出手
   段が前記回転体の回転方向に応じての前記２対の光学式
   センサのうちいずれか一方の光学式センサを選択するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１の回転検出装置。
3. 【請求項３】前記回転方向検出手段が前記回転体の回転
   に合わせて回転するシャッターと、該シャッターの回転
   を所定の位置で停止させるストッパーとを有し、前記回
   転体の回転方向に応じて、前記２対の光学式センサのい
   ずれか一方の前記投光器と前記受光機との間に位置する
   ようにしたことを特徴とする請求項２の回転検出装置。