JPH063457B2 - 回転方向検知装置 - Google Patents
回転方向検知装置Info
- Publication number
- JPH063457B2 JPH063457B2 JP57030795A JP3079582A JPH063457B2 JP H063457 B2 JPH063457 B2 JP H063457B2 JP 57030795 A JP57030795 A JP 57030795A JP 3079582 A JP3079582 A JP 3079582A JP H063457 B2 JPH063457 B2 JP H063457B2
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- JP
- Japan
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- rotation direction
- magnetic flux
- magnet
- rotating body
- rotation
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、移動体の移動方向検知装置に関し、特に、
移動体の移動方向を磁気的に検知し、これを電気信号と
して取出す移動体の移動方向検知装置に関する。
移動体の移動方向を磁気的に検知し、これを電気信号と
して取出す移動体の移動方向検知装置に関する。
移動体の移動方向検知としては、回転体の回転方向検知
および直線移動体の直線移動方向検知等があるが、以
下、回転体の回転方向検知を主に説明する。
および直線移動体の直線移動方向検知等があるが、以
下、回転体の回転方向検知を主に説明する。
従来、たとえば、磁気録画再生装置等の回転体の回転方
向検知は、その回転体を駆動するモータ等の駆動電圧の
印加方向により判定されていた。しかし、回転方向を急
速に切替えようとした場合、モータ等の慣性により、駆
動電圧と実際の回転方向とは必ずしも一致しない場合が
ある。たとえば、正方向に高速回転中のモータに逆方向
回転するような電圧を印加したとしても、モータの回転
は、その慣性のために、有限の時間正方向回転を続けた
後に逆方向回転へと切替わる。このように、駆動電圧の
印加方向により回転方向を検知する方法では、短い時間
内での回転方向の切替えを行なう場合には、誤った判定
を行なう可能性がある。したがって、たとえば、磁気テ
ープをキャプスタンで送っている途中、順方向高速再生
から逆方向高速再生に切替えるといった場合に、誤った
判定を行なって、走行中の磁気テープの巻取方向をリー
ル装置で切替えてしまい、テープが緩んだり、あるいは
テープを極度に緊張させる結果となって、テープに損傷
を与える可能性があった。
向検知は、その回転体を駆動するモータ等の駆動電圧の
印加方向により判定されていた。しかし、回転方向を急
速に切替えようとした場合、モータ等の慣性により、駆
動電圧と実際の回転方向とは必ずしも一致しない場合が
ある。たとえば、正方向に高速回転中のモータに逆方向
回転するような電圧を印加したとしても、モータの回転
は、その慣性のために、有限の時間正方向回転を続けた
後に逆方向回転へと切替わる。このように、駆動電圧の
印加方向により回転方向を検知する方法では、短い時間
内での回転方向の切替えを行なう場合には、誤った判定
を行なう可能性がある。したがって、たとえば、磁気テ
ープをキャプスタンで送っている途中、順方向高速再生
から逆方向高速再生に切替えるといった場合に、誤った
判定を行なって、走行中の磁気テープの巻取方向をリー
ル装置で切替えてしまい、テープが緩んだり、あるいは
テープを極度に緊張させる結果となって、テープに損傷
を与える可能性があった。
この発明は、回転数制御用の周波数発電機用磁石が取付
けられたモータなどの回転体の回転方向を、回転体の駆
動電圧の印加方向から判定するのではなく、磁石からの
漏れ磁束の一部を用いて磁束密度の疎密を生ずるように
させ、回転に伴う磁束の変化から直接その回転方向を検
知し、上記従来のものの欠点を除去しようとするもので
ある。
けられたモータなどの回転体の回転方向を、回転体の駆
動電圧の印加方向から判定するのではなく、磁石からの
漏れ磁束の一部を用いて磁束密度の疎密を生ずるように
させ、回転に伴う磁束の変化から直接その回転方向を検
知し、上記従来のものの欠点を除去しようとするもので
ある。
この発明は、要約すれば、回転体に取付けられた周波数
発電機用磁石に、その漏れ磁束の一部を使って磁束密度
の疎密を生じさせるようにした磁３変化発生手段を設け
ることにより、この磁束変化発生手段の移動経路近傍に
おいて生ずる磁束密度の絶対値の変化を検出して、回転
体の回転方向を検知する回転方向検知装置である。
発電機用磁石に、その漏れ磁束の一部を使って磁束密度
の疎密を生じさせるようにした磁３変化発生手段を設け
ることにより、この磁束変化発生手段の移動経路近傍に
おいて生ずる磁束密度の絶対値の変化を検出して、回転
体の回転方向を検知する回転方向検知装置である。
以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は、この発明に係るフライホイール付近を示す斜
視図である。磁気テープ１６を駆動するキャプスタンモ
ータ１の回転軸２にフライホイール３が取付けられてい
る。フライホイール３は、切込み４を有し、永久磁石９
が取付けられており、軟磁性材（たとえば鉄）よりな
る。永久磁石９は、軸方向に着磁されたリング状の永久
磁石である。前記切込み４の移動経路近傍には、２個の
ホール素子５，６が設けられている。キャプスタンモー
タ１により、その回転軸２が回転させられると、この回
転軸２に取付けられたフライホイール３も回転する。こ
のとき、フライホイール３に設けられた切込み４がホー
ル素子５，６に対向する場合は、上記永久磁石９から発
してこのホール素子５，６に鎖交する磁束は少なく、一
方、切込み４がホール素子５，６に対向しない場合、す
なわち磁性材部に対向する場合はホール素子５，６に鎖
交する磁束が前者に比べて大きくなる。
視図である。磁気テープ１６を駆動するキャプスタンモ
ータ１の回転軸２にフライホイール３が取付けられてい
る。フライホイール３は、切込み４を有し、永久磁石９
が取付けられており、軟磁性材（たとえば鉄）よりな
る。永久磁石９は、軸方向に着磁されたリング状の永久
磁石である。前記切込み４の移動経路近傍には、２個の
ホール素子５，６が設けられている。キャプスタンモー
タ１により、その回転軸２が回転させられると、この回
転軸２に取付けられたフライホイール３も回転する。こ
のとき、フライホイール３に設けられた切込み４がホー
ル素子５，６に対向する場合は、上記永久磁石９から発
してこのホール素子５，６に鎖交する磁束は少なく、一
方、切込み４がホール素子５，６に対向しない場合、す
なわち磁性材部に対向する場合はホール素子５，６に鎖
交する磁束が前者に比べて大きくなる。
第２図は、２個のホール素子の位置関係を示す部分平面
図である。切込み４の円周角がθであり、ホール素子５
および６の間の円周角φは、θ／２である。なお、この
φは、後述するＤ型フリップフロップの動作上、θ／２
に限るものではなく０＜φ＜θであればよい。
図である。切込み４の円周角がθであり、ホール素子５
および６の間の円周角φは、θ／２である。なお、この
φは、後述するＤ型フリップフロップの動作上、θ／２
に限るものではなく０＜φ＜θであればよい。
第３図は、この発明にかかる電気回路のブロック図であ
る。この回路は、それぞれ電源端１０およびアース間に
接続された、２個のホール素子５，６と、２個の電圧比
較器７，８と、１個のＤ形フリップフロップ１１を備え
る。ホール素子５，６の出力部は、それぞれ、電圧比較
器７，８の２つの入力部に接続されている。電圧比較器
７の出力部は、Ｄ形フリップフロップ１１のデータ端子
１２に、電圧比較器８の出力部は、Ｄ形フリップフロッ
プ１１のクロック端子１３に接続されている。ホール素
子５，６は、それに鎖交する磁束に応じた電圧を出力す
る。電圧比較器７，８は、ホール素子５，６の出力波形
を整形する。Ｄ形フリップフロップ１１は、データ端子
１２に加えられた論理を、クロック端子１３にクロック
が加えられた時点でメモリし、かつ、出力端子１４に出
力する。以下、この回路の全体の動作を、第１図，第２
図および第４図を参照しながら説明する。
る。この回路は、それぞれ電源端１０およびアース間に
接続された、２個のホール素子５，６と、２個の電圧比
較器７，８と、１個のＤ形フリップフロップ１１を備え
る。ホール素子５，６の出力部は、それぞれ、電圧比較
器７，８の２つの入力部に接続されている。電圧比較器
７の出力部は、Ｄ形フリップフロップ１１のデータ端子
１２に、電圧比較器８の出力部は、Ｄ形フリップフロッ
プ１１のクロック端子１３に接続されている。ホール素
子５，６は、それに鎖交する磁束に応じた電圧を出力す
る。電圧比較器７，８は、ホール素子５，６の出力波形
を整形する。Ｄ形フリップフロップ１１は、データ端子
１２に加えられた論理を、クロック端子１３にクロック
が加えられた時点でメモリし、かつ、出力端子１４に出
力する。以下、この回路の全体の動作を、第１図，第２
図および第４図を参照しながら説明する。
第４図は、第３図の回路の各部の信号波形を示す。今、
第１図において、モータ側から見て時計方向に回転軸２
およびフライホイール３が回転した場合を考えてみる
（第１図中矢印方向）。ホール素子５の出力電圧は、フ
ライホイールの切込み４がホール素子５に対向すれば鎖
交磁束が少なくなり出力電圧も低下し、切込み４に対向
しなければ鎖交磁束が多くなり出力電圧も上昇する。こ
のときのホール素子５の出力と当該出力を波形整形する
電圧比較器７の出力を第４図（ａ），（ｂ）に示す。ホ
ール素子６も、ホール素子５と同様の原理により、その
出力電圧は低下，上昇を繰り返すが、ホール素子５との
位置関係が、前述したように、θ／２だけずれているた
め（第２図参照）、ホール素子６と電圧比較器７との各
出力は、第４図（ｃ），（ｄ）となる。すなわち、波形
（ｃ），（ｄ）は、波形（ａ），（ｂ）に比べ、θ／２
に対応する時間だけ遅れている。Ｄ形フリップフロップ
１１のクロックは、クロック端子１３が“Ｌ”から
“Ｈ”に変化したときに動作する（たとえば第４図
（ｄ）Ａ点）。このとき、データ端子１２の入力（ｂ）
は“Ｈ”だから（たとえば第４図（ｂ）Ｂ点）、このフ
リップフロップ１１は出力端子１４に“Ｈ”を出力す
る。
第１図において、モータ側から見て時計方向に回転軸２
およびフライホイール３が回転した場合を考えてみる
（第１図中矢印方向）。ホール素子５の出力電圧は、フ
ライホイールの切込み４がホール素子５に対向すれば鎖
交磁束が少なくなり出力電圧も低下し、切込み４に対向
しなければ鎖交磁束が多くなり出力電圧も上昇する。こ
のときのホール素子５の出力と当該出力を波形整形する
電圧比較器７の出力を第４図（ａ），（ｂ）に示す。ホ
ール素子６も、ホール素子５と同様の原理により、その
出力電圧は低下，上昇を繰り返すが、ホール素子５との
位置関係が、前述したように、θ／２だけずれているた
め（第２図参照）、ホール素子６と電圧比較器７との各
出力は、第４図（ｃ），（ｄ）となる。すなわち、波形
（ｃ），（ｄ）は、波形（ａ），（ｂ）に比べ、θ／２
に対応する時間だけ遅れている。Ｄ形フリップフロップ
１１のクロックは、クロック端子１３が“Ｌ”から
“Ｈ”に変化したときに動作する（たとえば第４図
（ｄ）Ａ点）。このとき、データ端子１２の入力（ｂ）
は“Ｈ”だから（たとえば第４図（ｂ）Ｂ点）、このフ
リップフロップ１１は出力端子１４に“Ｈ”を出力す
る。
次に、第１図において、モータ側から見て反時計方向に
回転軸２およびフライホイール３が回転した場合を考え
る。時計方向回転の場合と同様の原理で、ホール素子６
および電圧比較器８の出力波形は各々第４図（ｃ），
（ｄ）となる。一方、ホール素子５の出力を電圧比較器
７で波形整形した出力は第４図（ｅ）となる。すなわ
ち、波形（ｅ）は、波形（ｄ）に比べ、θ／２に対応す
る時間だけ遅れている。これらの信号をＤ形フリップフ
ロップ１１のクロック端子１３およびデータ端子１２に
印加すると、Ｄ形フリップフロップのクロックが動作す
るとき、データ端子１２の入力（ｅ）は“Ｌ”だから
（たとえば第４図（ｅ）Ｃ点）、Ｄ形フリップフロップ
１１はその出力端子１４に“Ｌ”を出力する。このよう
にして、Ｄ形フリップフロップ１１の出力端子１４に
は、時計方向回転の場合は“Ｈ”，反時計方向回転の場
合は“Ｌ”が出力され、これにより回転体の回転方向を
検知できる。なお、第４図からわかるように、Ｄ形フリ
ップフロップ１１のクロック端子１３の入力は、データ
端子１２の入力が“Ｌ”から“Ｈ”へ（または“Ｈ”か
ら“Ｌ”へ）変化した後であってその変化状態が続いて
いる間に入力されればよい。したがって、前述したホー
ル素子５と６との間の円周角φは、０＜φ＜θであれば
よい。
回転軸２およびフライホイール３が回転した場合を考え
る。時計方向回転の場合と同様の原理で、ホール素子６
および電圧比較器８の出力波形は各々第４図（ｃ），
（ｄ）となる。一方、ホール素子５の出力を電圧比較器
７で波形整形した出力は第４図（ｅ）となる。すなわ
ち、波形（ｅ）は、波形（ｄ）に比べ、θ／２に対応す
る時間だけ遅れている。これらの信号をＤ形フリップフ
ロップ１１のクロック端子１３およびデータ端子１２に
印加すると、Ｄ形フリップフロップのクロックが動作す
るとき、データ端子１２の入力（ｅ）は“Ｌ”だから
（たとえば第４図（ｅ）Ｃ点）、Ｄ形フリップフロップ
１１はその出力端子１４に“Ｌ”を出力する。このよう
にして、Ｄ形フリップフロップ１１の出力端子１４に
は、時計方向回転の場合は“Ｈ”，反時計方向回転の場
合は“Ｌ”が出力され、これにより回転体の回転方向を
検知できる。なお、第４図からわかるように、Ｄ形フリ
ップフロップ１１のクロック端子１３の入力は、データ
端子１２の入力が“Ｌ”から“Ｈ”へ（または“Ｈ”か
ら“Ｌ”へ）変化した後であってその変化状態が続いて
いる間に入力されればよい。したがって、前述したホー
ル素子５と６との間の円周角φは、０＜φ＜θであれば
よい。
第５図は、この発明の他の実施例を示す斜視図である。
この実施例の前述した実施例との相違点は、永久磁石９
が回転体を駆動するモータの回転数制御用の周波数発電
機用磁石９１であることである。すなわち、周波数発電
機の発電コイル１５に対向していてその表面に凹凸が施
された周波数発電機用の永久磁石９１からの漏れ磁束の
一部を利用するものである。これにより、回転方向検出
のための特別な磁石が不要となる。この場合、フライホ
イール３上の切込み４は、前記凹凸による磁束変化成分
が充分減衰してその平均磁束量のみとみなせる距離だけ
永久磁石９１から離れた位置に施すのが好ましい。
この実施例の前述した実施例との相違点は、永久磁石９
が回転体を駆動するモータの回転数制御用の周波数発電
機用磁石９１であることである。すなわち、周波数発電
機の発電コイル１５に対向していてその表面に凹凸が施
された周波数発電機用の永久磁石９１からの漏れ磁束の
一部を利用するものである。これにより、回転方向検出
のための特別な磁石が不要となる。この場合、フライホ
イール３上の切込み４は、前記凹凸による磁束変化成分
が充分減衰してその平均磁束量のみとみなせる距離だけ
永久磁石９１から離れた位置に施すのが好ましい。
なお、前述した実施例は、回転体の回転方向検知につい
て説明したものであるが、この発明は、直線移動体の直
線移動方向検知も前述と同様の原理に従って可能であ
る。すなわち、回転体を直線方向に展開したと考えれ
ば、容易にこの発明の適用が類推できる。
て説明したものであるが、この発明は、直線移動体の直
線移動方向検知も前述と同様の原理に従って可能であ
る。すなわち、回転体を直線方向に展開したと考えれ
ば、容易にこの発明の適用が類推できる。
以上のように、この発明によれば、モータなどの駆動電
圧の印加方向とは無関係に、直接に、モータ等の回転体
の回転方向を検知することが可能である。したがって、
検出が正確であり、従来のような誤り検出を防止するこ
とができる。
圧の印加方向とは無関係に、直接に、モータ等の回転体
の回転方向を検知することが可能である。したがって、
検出が正確であり、従来のような誤り検出を防止するこ
とができる。
さらに、既設の周波数発電用磁石からの漏れ磁束の一部
を、回転体の回転方向を検知するために用いるので、回
転方向を検知するために特定の構成を有する磁石を設け
る必要がない。磁束変化発生手段としてはたとえば、加
工の容易な軟磁性材からなる、切込みを有するフライホ
イールなどを用いることもできる。フライホイールの周
縁部を折曲げて、切込部が周波数発電用磁石の側面に沿
うように構成して、磁石の側面近傍に磁束密度の変化を
発生させることも容易であるので、磁石の着磁面のいか
んに関わらず、回転体の回転方向を正しく検知すること
ができる。その結果、この発明によれば、少ない部品数
で回転体の回転方向を正確に検知することができるとと
もに、装置全体も小型化することが可能となる。
を、回転体の回転方向を検知するために用いるので、回
転方向を検知するために特定の構成を有する磁石を設け
る必要がない。磁束変化発生手段としてはたとえば、加
工の容易な軟磁性材からなる、切込みを有するフライホ
イールなどを用いることもできる。フライホイールの周
縁部を折曲げて、切込部が周波数発電用磁石の側面に沿
うように構成して、磁石の側面近傍に磁束密度の変化を
発生させることも容易であるので、磁石の着磁面のいか
んに関わらず、回転体の回転方向を正しく検知すること
ができる。その結果、この発明によれば、少ない部品数
で回転体の回転方向を正確に検知することができるとと
もに、装置全体も小型化することが可能となる。
第１図は、この発明にかかるフライホイール付近を示す
斜視図である。第２図は、２個のホール端子の位置関係
を示す部分平面図である。第３図は、この発明にかかる
電気回路のブロック図である。第４図は、第３図の回路
の各部の信号波形を示す図である。第５図は、この発明
の他の実施例を示す斜視図である。 図において、１はキャプスタンモータ、３はフライホイ
ール、４は切込み、５，６はホール素子、７，８は電圧
比較器、９は永久磁石、９１は周波数発電機用磁石、１
１はＤ形フリップフロップ、１２はデータ端子、１３は
クロック端子、１４は出力端子、１５は周波数発電機の
発電コイルである。
斜視図である。第２図は、２個のホール端子の位置関係
を示す部分平面図である。第３図は、この発明にかかる
電気回路のブロック図である。第４図は、第３図の回路
の各部の信号波形を示す図である。第５図は、この発明
の他の実施例を示す斜視図である。 図において、１はキャプスタンモータ、３はフライホイ
ール、４は切込み、５，６はホール素子、７，８は電圧
比較器、９は永久磁石、９１は周波数発電機用磁石、１
１はＤ形フリップフロップ、１２はデータ端子、１３は
クロック端子、１４は出力端子、１５は周波数発電機の
発電コイルである。
Claims (4)
- 【請求項１】回転数制御用の周波数発電機用磁石が取付
けられた回転体の回転方向を検知する回転方向検知装置
であって、 前記磁石に取付けられ、前記磁石からの漏れ磁束の一部
を用いて磁束密度の疎密を生ぜしめるように構成した磁
束変化発生手段と、 前記磁束変化発生手段の移動経路近傍に設けられて、前
記移動経路近傍の磁束の変化を検出する複数個の磁石検
出手段と、 前記複数個の磁束検出手段からの出力を波形整形する複
数個の波形整形手段と、 前記複数個の波形整形手段からの出力に応答して、前記
回転体の回転方向に応じた電気信号を出力する出力手段
とを備える、回転方向検知装置。 - 【請求項２】前記出力手段が、Ｄ型フリップフロップで
ある、特許請求の範囲第１項記載の回転方向検知装置。 - 【請求項３】前記磁束検出手段がホール素子である、特
許請求の範囲第１項または第２項記載の回転方向検知装
置。 - 【請求項４】前記波形整形手段が電圧比較器である、特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の回
転方向検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030795A JPH063457B2 (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | 回転方向検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030795A JPH063457B2 (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | 回転方向検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58146856A JPS58146856A (ja) | 1983-09-01 |
| JPH063457B2 true JPH063457B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=12313611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030795A Expired - Lifetime JPH063457B2 (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | 回転方向検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063457B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10584965B2 (en) * | 2017-09-22 | 2020-03-10 | Goodrich Corporation | Wheel speed and direction sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50127611A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-07 | ||
| JPS5338637U (ja) * | 1976-09-07 | 1978-04-04 | ||
| JPS5681453A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Detector for rotational direction |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP57030795A patent/JPH063457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58146856A (ja) | 1983-09-01 |
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