JPH0632574Y2 - 回転数検出器 - Google Patents
回転数検出器Info
- Publication number
- JPH0632574Y2 JPH0632574Y2 JP12453488U JP12453488U JPH0632574Y2 JP H0632574 Y2 JPH0632574 Y2 JP H0632574Y2 JP 12453488 U JP12453488 U JP 12453488U JP 12453488 U JP12453488 U JP 12453488U JP H0632574 Y2 JPH0632574 Y2 JP H0632574Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- magnetic field
- rotation speed
- magnetic
- magnetic bubble
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、磁気バブルを用いて回転軸等の回転数を検出
する回転数検出器の改良に関するものである。
する回転数検出器の改良に関するものである。
《従来の技術》 従来、この種の回転数検出器の一例としては、本願出願
人が特願昭62-70074号としてすでに出願している装置が
ある。第５図はこの回転数検出器の構成図である。図に
おいて、１は回転軸、２はその外周が円周方向に沿って
交互に着磁され、回転軸１に環装される円筒上の永久磁
石、３は磁気バブル素子、４は磁気バブル素子３を支持
する支持基板である。５は永久磁石２，磁気バブル素子
３および支持基板４からなる回転数検出器と組合せて使
用される貫通型のエンコーダであり、51はその円周方向
にスリット列を有するコード板、52は光源、53はコード
板51の回転角を検出するフォトセンサである。またコー
ド板51は永久磁石２と同様に回転軸１に環装される。
人が特願昭62-70074号としてすでに出願している装置が
ある。第５図はこの回転数検出器の構成図である。図に
おいて、１は回転軸、２はその外周が円周方向に沿って
交互に着磁され、回転軸１に環装される円筒上の永久磁
石、３は磁気バブル素子、４は磁気バブル素子３を支持
する支持基板である。５は永久磁石２，磁気バブル素子
３および支持基板４からなる回転数検出器と組合せて使
用される貫通型のエンコーダであり、51はその円周方向
にスリット列を有するコード板、52は光源、53はコード
板51の回転角を検出するフォトセンサである。またコー
ド板51は永久磁石２と同様に回転軸１に環装される。
磁気バブル素子３は駆動磁界の回転に応じて磁気バブル
を順次転送するものであり、永久磁石２により発生され
る磁界をその駆動磁界とするように、永久磁石２の外周
近傍に配置されている。このため、回転軸１とともに永
久磁石２が回転すると、磁気バブル素子３に回転磁界が
印加され、磁気バブル素子３において、磁気バブルの転
送が行なわれる。したがって、永久磁石２の極数を４と
した場合、回転軸１が１回転すると、駆動磁界は２回転
することになり、磁気バブル素子３における磁気バブル
は、その転送パターン上を２ステップだけ移動すること
になる。このため、転送パターン上の磁気バブルの位置
を検出すれば、回転軸１の回転数を知ることができる。
を順次転送するものであり、永久磁石２により発生され
る磁界をその駆動磁界とするように、永久磁石２の外周
近傍に配置されている。このため、回転軸１とともに永
久磁石２が回転すると、磁気バブル素子３に回転磁界が
印加され、磁気バブル素子３において、磁気バブルの転
送が行なわれる。したがって、永久磁石２の極数を４と
した場合、回転軸１が１回転すると、駆動磁界は２回転
することになり、磁気バブル素子３における磁気バブル
は、その転送パターン上を２ステップだけ移動すること
になる。このため、転送パターン上の磁気バブルの位置
を検出すれば、回転軸１の回転数を知ることができる。
第６図は磁気バブル素子３における転送パターンの一例
を示すものである。図に示す転送パターンは、一般にＴ
Ｉ型と呼ばれるものを基本にしたもので、独立した３つ
の環状パターンＡ〜Ｃを構成している。また、Ｈは永久
磁石２により発生される駆動磁界、A1，B1，C1は磁気バ
ブル発生用パターン、A2，B2，C2は例えば磁気抵抗素子
よりなる磁気バブル検出用パターンてある。さらに、図
中の○印は駆動磁界Ｈの回転に応じて磁気バブルが移動
する環状パターン上の位置を示したもので、斜線を施 した○印は磁気バブルの存在を表している。
を示すものである。図に示す転送パターンは、一般にＴ
Ｉ型と呼ばれるものを基本にしたもので、独立した３つ
の環状パターンＡ〜Ｃを構成している。また、Ｈは永久
磁石２により発生される駆動磁界、A1，B1，C1は磁気バ
ブル発生用パターン、A2，B2，C2は例えば磁気抵抗素子
よりなる磁気バブル検出用パターンてある。さらに、図
中の○印は駆動磁界Ｈの回転に応じて磁気バブルが移動
する環状パターン上の位置を示したもので、斜線を施 した○印は磁気バブルの存在を表している。
したがって、図示の状態を初期状態とし、検出用パター
ンA2〜C2の位置でそれぞれ磁気バブルの有無を検出する
と、駆動磁界Ｈの回転数に対する各検出出力は、次の表
のように表される。
ンA2〜C2の位置でそれぞれ磁気バブルの有無を検出する
と、駆動磁界Ｈの回転数に対する各検出出力は、次の表
のように表される。
この表から明らかなように、検出用パターンA2〜C2から
は回転軸１の回転数に応じた３ビットのバイナリ信号が
得られる。なお、この場合、信号の１は回転軸１の1/2
回転に対応している。
は回転軸１の回転数に応じた３ビットのバイナリ信号が
得られる。なお、この場合、信号の１は回転軸１の1/2
回転に対応している。
ここで磁気バブル素子３において、磁気バブル発生用パ
ターンA1〜C1により発生された磁気バブルは、保持用の
永久磁石でバイアス磁界を与えておくことにより消滅せ
ず、しかも駆動磁界Ｈが回転すれば転送が行なわれるの
で、電源が遮断された状態においても動作することがで
き、回転数に応じた信号を得ることができる。したがっ
て、回転軸１の回転数を上記の回転数検出器により検出
するとともに、０〜360゜の回転角をエンコーダ５により
検出すれば、測定の途中で電源が遮断されたような場合
においても、電源が復帰した瞬間から常にアブソリュー
トな測定出力を得ることのできる回転のエンコーダを実
現することができる。
ターンA1〜C1により発生された磁気バブルは、保持用の
永久磁石でバイアス磁界を与えておくことにより消滅せ
ず、しかも駆動磁界Ｈが回転すれば転送が行なわれるの
で、電源が遮断された状態においても動作することがで
き、回転数に応じた信号を得ることができる。したがっ
て、回転軸１の回転数を上記の回転数検出器により検出
するとともに、０〜360゜の回転角をエンコーダ５により
検出すれば、測定の途中で電源が遮断されたような場合
においても、電源が復帰した瞬間から常にアブソリュー
トな測定出力を得ることのできる回転のエンコーダを実
現することができる。
《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、上記の構成のものは、磁気バブル素子中
に磁気バブルを発生させるためのバイアス磁界ＨＢと磁
気バブルを転送するための回転磁界Ｈｒとの間に所定の
条件が満足されないと磁気バブルがスムーズに転送され
ない。第７図はこの条件を示す図で、斜線部およびその
内側の部分が磁気バルブが安定に転送される領域であ
る。例えば図のＡ点（Ｈｒ−，ＨＢ −）では転送用の磁
気バブルが磁気バブル素子内に生成しないため回転検出
器して動作しない。磁気バブル素子をうまく動かすため
には例えばＢ点（Ｈｒ″，ＨＢ″）に設定する必要があ
る。しかしながら円筒磁石の場合、半径方向の磁界の勾
配，位相差のずれ，回転磁界の楕円歪みおよび磁石の偏
心等に起因する回転磁界方向の変動（ΔＨｒ）が大きい
ため、Ｂ点で一定に動作せずＨｒ″±ΔＨｒの幅をもっ
て磁気バブルを駆動する。実際にはＨｒ方向に多少の余
裕を設け、バイアス磁気回路の設計条件を考慮すると、
第７図の白抜きの領域Ｃが動作マージンとなる。すなわ
ち動作マージンはＨｒ方向にぎりぎりで設定されること
になり、余裕がほとんどないので、これにノイズが重畳
すると、すぐに動作マージン領域Ｃをはみだしてしまい
バブル転送が正確に行えなくなる。したがって従来、円
筒磁石によるΔＨｒが大き過ぎるために、ノイズ，温度
変化，機械精度等に対して非常に不安定な動作をすると
いう問題があった。
に磁気バブルを発生させるためのバイアス磁界ＨＢと磁
気バブルを転送するための回転磁界Ｈｒとの間に所定の
条件が満足されないと磁気バブルがスムーズに転送され
ない。第７図はこの条件を示す図で、斜線部およびその
内側の部分が磁気バルブが安定に転送される領域であ
る。例えば図のＡ点（Ｈｒ−，ＨＢ −）では転送用の磁
気バブルが磁気バブル素子内に生成しないため回転検出
器して動作しない。磁気バブル素子をうまく動かすため
には例えばＢ点（Ｈｒ″，ＨＢ″）に設定する必要があ
る。しかしながら円筒磁石の場合、半径方向の磁界の勾
配，位相差のずれ，回転磁界の楕円歪みおよび磁石の偏
心等に起因する回転磁界方向の変動（ΔＨｒ）が大きい
ため、Ｂ点で一定に動作せずＨｒ″±ΔＨｒの幅をもっ
て磁気バブルを駆動する。実際にはＨｒ方向に多少の余
裕を設け、バイアス磁気回路の設計条件を考慮すると、
第７図の白抜きの領域Ｃが動作マージンとなる。すなわ
ち動作マージンはＨｒ方向にぎりぎりで設定されること
になり、余裕がほとんどないので、これにノイズが重畳
すると、すぐに動作マージン領域Ｃをはみだしてしまい
バブル転送が正確に行えなくなる。したがって従来、円
筒磁石によるΔＨｒが大き過ぎるために、ノイズ，温度
変化，機械精度等に対して非常に不安定な動作をすると
いう問題があった。
本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、動作マージンが悪化せずに安定に磁気バルブを検
出することのできる回転数検出器を実現することを目的
とする。
ので、動作マージンが悪化せずに安定に磁気バルブを検
出することのできる回転数検出器を実現することを目的
とする。
《課題を解決するための手段》 本考案に係る回転数検出器は対向する面が互いに逆極性
で着磁されその間に平行磁界を生じる磁石対を有しこの
磁石対を回転軸等により回転して駆動磁界を発生する駆
動磁界発生手段と、前記磁石対の回転中心付近に設置さ
れ前記駆動磁石の回転に応じて磁気バブルを順次転送す
る磁気バブル素子とを具備し、前記磁気バブル素子にお
ける転送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転軸
等の回転数を検出するように構成したことを特徴とす
る。
で着磁されその間に平行磁界を生じる磁石対を有しこの
磁石対を回転軸等により回転して駆動磁界を発生する駆
動磁界発生手段と、前記磁石対の回転中心付近に設置さ
れ前記駆動磁石の回転に応じて磁気バブルを順次転送す
る磁気バブル素子とを具備し、前記磁気バブル素子にお
ける転送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転軸
等の回転数を検出するように構成したことを特徴とす
る。
さらに貫通型エンコーダが環装された入力回転軸の回転
が回転伝達機構を介して回転軸に伝達されるように構成
してもよい。
が回転伝達機構を介して回転軸に伝達されるように構成
してもよい。
《作用》 磁石対が一様な真円に近い回転磁界を発生するので、回
転数検出器の動作が安定になる。
転数検出器の動作が安定になる。
《実施例》 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係る回転数検出器の第１の実施例の要
部を示す構成斜視図である。11は回転軸、12は回転軸11
の端に固定された基板、14，15は固定板13を介して基板
12上に離れて固定され対向する平行面が互いにそれぞれ
例えばＮ，Ｓで逆極性に着磁された磁石、16は磁石対1
4，15の回転中心付近の空間に固定配置された第５図の
３と同様の磁気バブル素子、17は磁気バブル素子16の駆
動コイル、18は駆動コイル17を駆動する電気回路であ
る。磁石対14，15，固定板13は駆動磁界発生手段を構成
する。ただし図においてバイアス磁石および磁気バブル
素子16の固定手段等は省略してある。
部を示す構成斜視図である。11は回転軸、12は回転軸11
の端に固定された基板、14，15は固定板13を介して基板
12上に離れて固定され対向する平行面が互いにそれぞれ
例えばＮ，Ｓで逆極性に着磁された磁石、16は磁石対1
4，15の回転中心付近の空間に固定配置された第５図の
３と同様の磁気バブル素子、17は磁気バブル素子16の駆
動コイル、18は駆動コイル17を駆動する電気回路であ
る。磁石対14，15，固定板13は駆動磁界発生手段を構成
する。ただし図においてバイアス磁石および磁気バブル
素子16の固定手段等は省略してある。
磁石対14，15は第２図の19に示すようにその中間に均一
な平行磁界を生じる。回転軸11の回転により磁石対14，
15が回転すると、平行磁界が回転して回転磁界となり、
その回転中心に置かれた磁気バブル素子16で回転が検出
される。第５図の場合と同様に、磁気バブル素子16にお
ける転送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転軸
11の回転数を検出することができる。第３図に示すよう
に、磁石対14，15により生じる回転磁界は磁気バブル素
子16内の位置に関係なく均一な真円に近い回転磁界とな
る。このため、位置による磁界の勾配や位相ずれがなく
なり、第７図で説明した動作マージンの悪化が減少す
る。
な平行磁界を生じる。回転軸11の回転により磁石対14，
15が回転すると、平行磁界が回転して回転磁界となり、
その回転中心に置かれた磁気バブル素子16で回転が検出
される。第５図の場合と同様に、磁気バブル素子16にお
ける転送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転軸
11の回転数を検出することができる。第３図に示すよう
に、磁石対14，15により生じる回転磁界は磁気バブル素
子16内の位置に関係なく均一な真円に近い回転磁界とな
る。このため、位置による磁界の勾配や位相ずれがなく
なり、第７図で説明した動作マージンの悪化が減少す
る。
このような構成の回転数検出器によれば、ノイズに対し
て非常に強く、温度特性が広く、磁気バブル素子の位置
決め等の機械精度が厳しくなくなり、動作が非常に安定
となる。
て非常に強く、温度特性が広く、磁気バブル素子の位置
決め等の機械精度が厳しくなくなり、動作が非常に安定
となる。
なお上記の実施例において、磁石対の数は１対に限ら
ず、任意の複数設けて分解能を高めることができる。
ず、任意の複数設けて分解能を高めることができる。
第４図は本考案に係る回転数検出器の第２の実施例で、
貫通型エンコーダと組合せた場合を示す構成斜視図であ
る。図において、第１図と同じ部分は同一の記号を付し
て説明を省略する。21はその回転数が測定対象となる入
力回転軸で、第５図の５と同様の貫通型のエンコーダ
（図では省略）が環装されている。22は入力回転軸21に
環装される第１の歯車、23は第１の歯車22と共に回転伝
達機構を構成して入力回転軸21の回転を伝える第２の歯
車である。歯車22と23のギア比は１：１である。磁石対
14，15，固定板13等は歯車23上に固定されている。
貫通型エンコーダと組合せた場合を示す構成斜視図であ
る。図において、第１図と同じ部分は同一の記号を付し
て説明を省略する。21はその回転数が測定対象となる入
力回転軸で、第５図の５と同様の貫通型のエンコーダ
（図では省略）が環装されている。22は入力回転軸21に
環装される第１の歯車、23は第１の歯車22と共に回転伝
達機構を構成して入力回転軸21の回転を伝える第２の歯
車である。歯車22と23のギア比は１：１である。磁石対
14，15，固定板13等は歯車23上に固定されている。
入力回転軸21の回転は歯車22，23を介して磁石対14，15
の回転に伝達され、磁気バブル素子16により回転数が検
出される。同時に第５図の場合と同様に入力回転軸21の
０〜360゜の回転角が貫通形エンコーダにより検出され
る。
の回転に伝達され、磁気バブル素子16により回転数が検
出される。同時に第５図の場合と同様に入力回転軸21の
０〜360゜の回転角が貫通形エンコーダにより検出され
る。
このような構成の回転数検出器によれば、磁気バブル素
子を貫通型エンコーダ用のシャフトの中心軸以外に配置
でき、第１の実施例で説明した安定動作の回転数検出器
を貫通型エンコーダと組合せることができる。その結
果、第５図の場合と同様、測定の途中で電源が遮断され
たような場合においても、常にアゾソリュートな測定出
力を得ることのできる多回転のエンコーダを実現するこ
とができる。
子を貫通型エンコーダ用のシャフトの中心軸以外に配置
でき、第１の実施例で説明した安定動作の回転数検出器
を貫通型エンコーダと組合せることができる。その結
果、第５図の場合と同様、測定の途中で電源が遮断され
たような場合においても、常にアゾソリュートな測定出
力を得ることのできる多回転のエンコーダを実現するこ
とができる。
なお上記の実施例において回転伝達機構は歯車に限られ
ず、タイミングベルト等他の方式を用いることもでき
る。
ず、タイミングベルト等他の方式を用いることもでき
る。
上記の各実施例における磁気バブル素子の転送パターン
は、第５図に関して説明したような３ビットのバイナリ
信号を発生するＴＩ形の環状パターンに限られず、例え
ば、ＢＣＤコード信号やグレイコード信号などを発生す
るものであってもよい。また、磁気バブルの有無を検出
する手段は磁気抵抗素子に限られず、ホール素子のよう
なものを用いてもよい。
は、第５図に関して説明したような３ビットのバイナリ
信号を発生するＴＩ形の環状パターンに限られず、例え
ば、ＢＣＤコード信号やグレイコード信号などを発生す
るものであってもよい。また、磁気バブルの有無を検出
する手段は磁気抵抗素子に限られず、ホール素子のよう
なものを用いてもよい。
《考案の効果》 以上述べたように本考案によれば、動作マージンが悪化
せずに安定に磁気バブルを検出することのできる回転数
検出器を簡単な構成で実現することができる。
せずに安定に磁気バブルを検出することのできる回転数
検出器を簡単な構成で実現することができる。
第１図は本考案に係る回転数検出器の第１の実施例を示
す構成斜視図、第２図，第３図は第１図装置の動作を説
明するための動作説明図、第４図は本考案に係る回転数
検出器の第２の実施例を示す構成斜視図、第５図は回転
数検出器の一先行技術を示す構成図、第６図は第５図の
回転数検出器における磁気バブル素子の動作を示す動作
説明図、第７図は第５図装置の動作特性を説明するため
の説明図である。 11……回転軸、13……固定板、14，15……磁石対、16…
…磁気バブル素子、21……入力回転軸、22，23……歯
車。
す構成斜視図、第２図，第３図は第１図装置の動作を説
明するための動作説明図、第４図は本考案に係る回転数
検出器の第２の実施例を示す構成斜視図、第５図は回転
数検出器の一先行技術を示す構成図、第６図は第５図の
回転数検出器における磁気バブル素子の動作を示す動作
説明図、第７図は第５図装置の動作特性を説明するため
の説明図である。 11……回転軸、13……固定板、14，15……磁石対、16…
…磁気バブル素子、21……入力回転軸、22，23……歯
車。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 工藤 良昭 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)考案者 坂巻 康弘 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】対向する面が互いに逆極性で着磁されその
間に平行磁界を生じる磁石対を有しこの磁石対を回転軸
等により回転して駆動磁界を発生する駆動磁界発生手段
と、前記磁石対の回転中心付近に設置され前記駆動磁界
の回転に応じて磁気バブルを順次転送する磁気バブル素
子とを具備し、前記磁気バブル素子における転送パター
ン上の磁気バブルの位置から前記回転軸等の回転数を検
出するように構成してなる回転数検出器。 - 【請求項２】貫通型エンコーダが環装された入力回転軸
の回転が回転伝達機構を介して回転軸に伝達される請求
項１記載の回転数検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12453488U JPH0632574Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回転数検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12453488U JPH0632574Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回転数検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245415U JPH0245415U (ja) | 1990-03-28 |
| JPH0632574Y2 true JPH0632574Y2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=31374353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12453488U Expired - Lifetime JPH0632574Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回転数検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632574Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP12453488U patent/JPH0632574Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0245415U (ja) | 1990-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4074173A (en) | Electric machine | |
| US6720763B1 (en) | Compact rotary magnetic position sensor having a sinusoidally varying output | |
| JPH0588076B2 (ja) | ||
| JPH11248486A (ja) | 回転シャフトの位置および速度のピックアップ | |
| US4862044A (en) | Method for adjusting encoder in a brushless motor-encoder combination | |
| JP2006119082A (ja) | 操舵角検出装置 | |
| WO2000058704A1 (en) | Torque and speed sensor | |
| JP4352189B2 (ja) | 磁気式エンコーダおよび磁気式エンコーダ付モータ | |
| EP1083406A2 (en) | Rotary position sensor | |
| US4701650A (en) | Brushless motor with phase cancelling leads for rotational speed detector pattern | |
| JP2004257850A (ja) | ロータリエンコーダ | |
| US20020175678A1 (en) | Arrangement for determining the position of a motion sensor element | |
| US4701649A (en) | Brushless motor with symmetrical leads for preventing signal distortion | |
| JPH11118517A (ja) | 回転体用センサ | |
| JP2000199717A (ja) | ロ―タリ―エンコ―ダ | |
| JPS60102520A (ja) | ロ−タリエンコ−ダ | |
| JPH04122378U (ja) | パルス発生装置 | |
| JPS62261016A (ja) | 多回転エンコ−ダ | |
| JPH0616374Y2 (ja) | 磁気シールドケース | |
| JP2687602B2 (ja) | 回転位置検出装置 | |
| JPS63235813A (ja) | 回転数検出器 | |
| JPS62238414A (ja) | 回転数検出器 | |
| JPH0797036B2 (ja) | 回転数検出器 | |
| JP2001336912A (ja) | ステアリング角センサ | |
| JPS63115009A (ja) | アブソリユ−ト・エンコ−ダ |