(57)【要約】【目的】本発明の目的は、回転運動をする磁性体の回転位置を検出することができる安価な回転位置検出器を提供する。【構成】回転位置検出器Ａは、回転運動をする磁性体１００の回転位置を検出する回転位置検出器であって、磁性体１００の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体１００の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置であると共に、当該回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならない位置に配置されており、磁性体１００により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子２１０、２２０と、これらの磁気検出素子２１０、２２０の各出力を磁性体１００の回転位置検出結果として出力する出力部３００とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動をする磁性体の回転位置を検出する回転位置検出器であって、磁性体の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置に複数配置されており、磁性体により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子と、これらの磁気検出素子の各出力を磁性体の回転位置検出結果として出力する出力部とを有することを特徴とする回転位置検出器。
【請求項２】
２つの磁気検出素子を用いて回転運動をする磁性体の回転位置を複数の位置検出ポイントで検出する請求項１記載の回転位置検出器において、前記磁気検出素子は前記位置検出ポイント上であり且つ磁性体の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置されていることを特徴とする回転位置検出器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転位置検出器において、前記磁気検出素子はホール素子であることを特徴とする回転位置検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転スイッチとして利用可能な回転位置検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回転位置検出器としては、円周上に固定された複数個のホール素子と、前記ホール素子に対向する可動円周部の設けられた磁石とを有しており、前記ホール素子が前記磁石と対向すると、信号を出力するようになっているもの（  特許文献１参照）  、円周状にＮ極、Ｓ極が連続するように構成されており、円周方向に回転する磁石と、この磁石の外周面に対向配置された磁気検出素子とを有しており、前記磁気検出素子は前記磁石の回転に伴ってパルス信号を出力し、これにより当該磁石の位置を検出するようになっているものがある（  特許文献２参照）  。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−１０５２２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４５８１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の回転位置検出器は、前記ホール素子が前記磁石と対向した際に信号を出力するようになっている。このため、磁石の検出すべき回転位置が増加すると、これに伴ってホール素子を増設することが必要になり、その結果、コスト高になるという欠点がある。
【０００５】
一方、特許文献２記載の回転位置検出器は、円周状にＮ極、Ｓ極が連続するように構成された特別な磁石が必要になることから、コスト高になるという欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、特別な磁石を必要とせず、回転運動をする磁性体の回転位置を検出することができる安価な回転位置検出器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転位置検出器は、回転運動をする磁性体の回転位置を検出する回転位置検出器であって、磁性体の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置に複数配置されており、磁性体により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子と、これらの磁気検出素子の各出力を磁性体の回転位置検出結果として出力する出力部とを有することを特徴としている。
【０００８】
２つの磁気検出素子を用いて回転運動をする磁性体の回転位置を複数の位置検出ポイントで検出する場合には、前記磁気検出素子は前記位置検出ポイント上であり且つ磁性体の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置されていることが望ましい。
【０００９】
前記磁気検出素子についてはホール素子を用いる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る回転位置検出器を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る回転位置検出器の模式的正面図、図２は同回転位置検出器の回転体の模式的底面図、図３は同回転位置検出器の基板の模式的平面図、図４は同回転位置検出器のデータテーブルを示す表、図５は図３上に磁気検出素子の出力電圧のレベルを円で示した図である。
【００１１】
ここに掲げる本発明の実施の形態に係る回転位置検出器Ａは、回転運動をする磁性体１００の回転位置を検出するのに使用する機器であって、具体的には、リモートコントロール装置、カメラ、カーステレオ等の回転スイッチとして用いられるものである。この回転位置検出器Ａは、磁性体１００の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体１００の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置に配置されており、磁性体１００により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子２１０、２２０と、これらの磁気検出素子２１０、２２０の各出力を磁性体１００の回転位置検出結果として出力する出力部３００とを有している。以下、各部を詳しく説明する。
【００１２】
磁性体１００としては永久磁石を使用する。この磁性体１００は、図１及び２に示すように、円盤状の回転体４００の底面に取り付けられている。回転体４００の中心位置には回転軸４１０が設けられている。この駆動軸４１０は図示しない駆動手段に取り付けられており、この駆動手段を駆動させることにより、回転体４００が回転するようになっている。このように回転体４００を回転させることにより磁性体１００が回転運動をする。
【００１３】
磁気検出素子２１０、２２０としては磁性体１００の磁界の大きさを電圧に変換するホール素子を使用する。この磁気検出素子２１０、２２０は、図１及び３に示すように、回転体４００と対向配置される基板５００の面上に取り付けられる。この基板５００の面上には１２カ所の位置検出ポイントａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌが設けられている。磁気検出素子２１０、２２０は、位置検出ポイントａ〜ｌ上であり且つ磁性体１００の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置される。ここでは、磁気検出素子２１０が位置検出ポイントａに、磁気検出素子２２０が位置検出ポイントｊに配置されている。
【００１４】
磁気検出素子２１０、２２０を磁性体１００の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置したのは、仮に線対称になるように配置する（  例えば、磁気検出素子２１０を位置検出ポイントａに、磁気検出素子２２０を位置検出ポイントｇに配置する）  と、磁性体１００が位置検出ポイントｄ又はｊに位置するときに、磁気検出素子２１０、２２０の出力電圧のレベルが同じになり、その結果、磁性体１００が位置検出ポイントｄ上に位置しているのか、位置検出ポイントｊ上に位置しているのか判別できなくなるからである。
【００１５】
磁気検出素子２１０、２２０については、温度特性が優れた定電圧制御と、出力電圧のリニアリティが優れた定電流制御との双方の制御方法が可能であるが、ここでは磁界の大きさの変化を重視しているので、定電流方式を採用している。即ち、磁気検出素子２１０、２２０は図示しない定電流回路にて生成された定電流が入力されると、これにより駆動状態になり、磁性体１００の磁界の大きさを検出し、この検出結果を出力電圧として出力するようになっている。
【００１６】
出力部３００としてはここではアナログ入力ポートを有する１チップマイコンが用いられている。出力部３００のアナログ入力ポートには、磁気検出素子２１０、２２０が各々接続されている。この出力部３００のメモリには、磁気検出素子２１０、２２０の出力電圧のレベル（  ６段階）  と位置検出ポイントａ〜ｌとの対応関係を示すデータテーブル（  図４参照）  が予め記憶されている。出力部３００は、入力された磁気検出素子２１０、２２０の信号をアドレスとして前記データテーブルに入力し、これにより磁性体１００の位置検出ポイントａ〜ｌを出力するようになっている。
【００１７】
このように構成された回転位置検出器Ａは、次のような動作となる。例えば、磁性体１００が位置検出ポイントａ上に位置しているときには、図４及び図５に示すように、磁気検出素子２１０の出力電圧のレベルは出力レベルｒ０、磁気検出素子２２０の出力電圧のレベルは出力レベルｒ３となり、その結果、出力部３００から位置検出ポイントａが出力される。このようにして磁性体１００が位置検出ポイントａ〜ｌのいずれに位置しているかを検出するようになっている。
【００１８】
このような回転位置検出器Ａによる場合、磁性体１００により生じる磁界の大きさを磁気検出素子２１０、２２０で電圧に変換し、この出力電圧のレベルを磁性体１００の位置検出ポイントａ〜ｌとして出力するようになっている。このため、従来例のごとく、検出したい位置検出ポイントすべてに磁気検出素子を備える必要がなく、しかも、特別な磁石を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
回転位置検出器Ａについては、回転運動をする磁性体の回転位置を検出する回転位置検出器であって、磁性体の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置に複数配置されており、磁性体により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子と、これらの磁気検出素子の各出力を磁性体の回転位置検出結果として出力する出力部とを有する限り、どのような構成にしてもかまわない。例えば、回転体４００の回転軸４１０の一部にスプリングを設け、回転体４００を押下操作可能に構成する。このように設計変形した場合、回転体４００が押下されることにより、磁性体１００の位置が下方向に移動するので、この移動を磁気検出素子２１０、２２０で検出すれば、押下スイッチの機能を付加することができる。
【００２０】
磁性体１００、磁気検出素子２１０、２２０及び出力部３００については、上記機能を実現可能である限り、どのようなものを用いてもかまわない。例えば、磁性体１００については、電磁石を用いることも可能である。この場合、電磁石を励磁するための励磁回路が必要になる。また、出力部３００については、アナログ入力ポート付きの１チップマイコンではなく、同一機能を電子回路で構成しても良いし、磁気検出素子２１０、２２０の各出力を磁性体１００の回転位置検出結果としてそのまま外部出力する端子であっても良い。
【００２１】
なお、ここでは、位置検出ポイントは、ａ〜ｌの１２箇所であるとして説明したが、１２箇所に限定されず、用途に応じて６、８、２４箇所等、適宜設計変形が可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明とおり、本発明の請求項１の回転位置検出器は、回転運動をする磁性体の回転位置を検出する回転位置検出器であって、磁性体の軌道円上の面に対向し、且つ磁性体の回転軸線を中心とした同心円上の互いに異なる位置に複数配置されており、磁性体により生じる磁界の大きさをアナログ的に検出する磁気検出素子と、これらの磁気検出素子の各出力を磁性体の回転位置検出結果として出力する出力部とを有することを特徴としている。
【００２３】
このような請求項１の回転位置検出器による場合、磁性体により生じる磁界の大きさを磁気検出素子でアナログ的に検出し、これらの磁気検出素子の各出力を磁性体の回転位置検出結果として出力部から出力するようになっている。このため、磁気検出素子を少なくとも２箇所に配置すれば、磁性体の回転位置を複数箇所検出することが可能になる。即ち、従来例のごとく、検出したしたい箇所毎に磁気検出素子を配置する必要がなく、しかも、特別な磁石を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
本発明の請求項２の回転位置検出器は、２つの磁気検出素子を用いて回転運動をする磁性体の回転位置を複数の位置検出ポイントで検出する請求項１記載の回転位置検出器において、前記磁気検出素子は前記位置検出ポイント上であり且つ磁性体の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置されていることを特徴としている。
【００２５】
このような請求項２の回転位置検出器による場合、磁気検出素子を複数の位置検出ポイント上であり且つ磁性体の回転軸線の中心位置を中心とした線対称とならないように配置しているので、複数の位置検出ポイントのうち、２箇所の位置検出ポイントにおいて前記磁気検出素子の出力電圧のレベルが同じレベルを示し、その結果、磁性体が前記２箇所のいずれの位置検出ポイント上位置しているのか判別できなくなるのを防止している。
【００２６】
本発明の請求項３の回転位置検出器は、請求項１又は２記載の回転位置検出器において、前記磁気検出素子はホール素子であることを特徴としている。
【００２７】
このような請求項３の回転位置検出器による場合、前記磁気検出素子がホール素子であるので、磁性体から生じる磁界の大きさの変化を安定して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転位置検出器の模式的正面図である。
【図２】同回転位置検出器の回転体の模式的底面図である。
【図３】同回転位置検出器の基板の模式的平面図である。
【図４】同回転位置検出器のデータテーブルを示す表である。
【図５】図３上に磁気検出素子の出力電圧のレベルを円で示した図である。
【符号の説明】
Ａ      回転位置検出器
１００  磁性体
２１０  磁気検出素子
２２０  磁気検出素子
３００  出力部
【図１】
2005003549.tif 000003
【図２】
2005003549.tif 000004
【図３】
2005003549.tif 000005
【図４】
2005003549.tif 000006
【図５】
2005003549.tif 000007