JPH0637712U - 回転センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造を複雑にすることなく、回転体の偏心に
起因した出力のむらや、低速回転時におけるノイズの影
響を小さく抑える。それにより、装置の小型化、低コス
ト化と、検出精度の向上を共に可能にする。 【構成】 双安定磁気特性を有する磁性材料を磁芯３ｅ
とする磁気検出コイル３と、双安定磁気特性を有しない
磁性材料を磁芯４ｅとする磁気検出コイル４とを対に
し、両磁気検出コイル３、４の端面を磁気リング１の外
周面に対向させる。両磁気検出コイル３、４の銅線３
ｂ、４ｂの端末を、互いの出力電圧の正弦波成分が相殺
し合うように結線する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の車輪速センサ等に用いられる回転センサ、とりわけ、磁気 的な検出方法によって回転状態を検出する回転センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の回転センサとして、回転体の外周面に磁束源としての永久磁石を複数 個配設する一方で、固定部材側に磁気検出コイルを配設し、回転体の回転に伴っ て磁気検出コイルに誘起される電圧の変化から回転体の回転状態を検出するよう にしたものが開発されている。

【０００３】 ところが、この回転センサにおいては、回転体の偏心によって出力電圧の波形 にむらが生じたり、回転体の低速回転時に、磁気検出コイルの出力電圧が小さく なってノイズの影響が大きくなるという不具合がある。このため、これに対処す るものとして、従来、例えば、特開昭６２−２３９０２０号公報に示されるよう なものが案出されている。

【０００４】 この従来の回転センサは、回転体の外周面に複数の永久磁石を配設する一方で 、回転体を囲繞する固定部材側の複数箇所に磁気検出コイルを配設し、これらの 磁気検出コイルを直列に結線して各磁気検出コイルに誘起される電圧を加え合わ せたものを出力電圧とすることにより、回転体の偏心による出力電圧への影響を 平均化するようになっている。また、この回転センサの各磁気検出コイルは、双 安定磁気特性を有する磁性体（大バルクハウゼン効果を得られる磁性体）が磁芯 として用いられ、回転体の回転に伴って磁気検出コイルを貫く磁束が変化すると 、正弦波状の電圧波形に大バルクハウゼン効果による急峻なパルス波形が重畳さ れるようになっている。この大バルクハウゼン効果による急峻なパルス波形は回 転体の回転速度に関係なくほぼ一定の大きさが得られるため、この回転センサに おいては、出力電圧（各磁気検出コイルの誘起電圧を加え合わせたもの）のうち のパルス波形部のみが用いられ、それにより、回転体の低速回転時にも、ノイズ の影響をさして受けることなく正確に回転状態を検出出来るようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の回転センサの場合、固定部材側の複数箇所に磁気検 出コイルを配設しなければならないため、構造が複雑になり、装置の大型化や製 造コストのアップを招くという不具合がある。

【０００６】 そこで本考案は、構造を複雑にすることなく、回転体の偏心に起因した出力の むらや、低速回転時におけるノイズの影響を小さく抑えられるようにして、小型 、低コストで、しかも、検出精度の高い回転センサを提供しようとするものであ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上述した課題を解決するための手段として、回転体と固定部材のうち の一方に磁束源を、他方に磁気検出コイルを配設し、磁気検出コイルに誘起され る電圧の変化から回転体の回転を検出するようにした回転センサにおいて、双安 定磁気特性を有する磁性材料を磁芯とする磁気検出コイルと、双安定磁気特性を 有しない磁性材料を磁芯とする磁気検出コイルとを対にし、両磁気検出コイルを 互いの出力電圧の正弦波成分を相殺するように結線した。

【０００８】

【作用】

回転体の回転に伴って両磁気検出コイルを貫く磁束が変化すると、両磁気検出 コイルに正弦波状の電圧が誘起されると共に、双安定磁気特性を有する磁性材料 を磁芯とする磁気検出コイル側に急峻なパルス状の電圧が誘起される。このとき 、両磁気検出コイルの出力電圧のうちの正弦波成分は互いに相殺されるため、一 方の磁気検出コイルに誘起された出力電圧のパルス成分のみが取り出される。

【０００９】

【実施例】 次に、本考案の一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１０】 図面において、１は、異なる磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向に沿って交互に現れ るように多極着磁された磁気リングであり、この磁気リング１は、図示しない回 転体に圧入固定され、それによって回転体の外周に複数の磁束源を配設するよう になっている。また、２は、一対の磁気検出コイル３、４を備えて成る検出器で あり、この検出器２は、両磁気検出コイル３、４の端面を磁気リング１の外周面 に直角に臨ませるように図示しない固定部材に取り付けられている。尚、磁気検 出コイル３、４は、その端面が磁気リング１の軸方向に沿って並列に並ぶように 配置され、両コイル３、４の端面が常時同一磁極に対向するようになっている。

【００１１】 検出器２の両磁気検出コイル３、４は、中空ボビン３ａ、４ａに巻回した銅線 ３ｂ、４ｂの外周に絶縁テープ３ｃ、４ｃが巻き付けられ、この絶縁テープ３ｃ 、４ｃの外周に強磁性体製の円筒チューブ３ｄ、４ｄが嵌装される一方で、中空 ボビン３ａ、４ａの内部に磁芯３ｅ、４ｅが挿入された構造となっている。そし て、一方の磁気検出コイル３の磁芯３ｅには双安定磁気特性を有する磁性体が用 いられ、他方の磁気検出コイル４の磁芯４ｅには双安定磁気特性を有しない磁性 体が用いられている。このため、一方の磁気検出コイル３の出力電圧の波形は、 磁気リング１の回転に伴って誘起される正弦波状の波形に大バルクハウゼン効果 による急峻なパルス波形が重畳された波形となり、他方の磁気検出コイル４の出 力電圧の波形はパルス波形の重畳されない正弦波状の波形となる。また、両磁気 検出コイル３、４は、中空ボビン３ａ、４ａに対する銅線３ｂ、４ｂの各巻き数 が同数に設定されると共に、各出力電圧の正弦波成分の位相が１８０°ずれるよ うに銅線３ｂ、４ｂの各端末が結線されている。このため、両磁気検出コイル３ 、４の出力電圧の波形は図４中の実線と破線で夫々示すようになり、これらの出 力電圧の合成波は互いの正弦波成分を相殺し合うものとなる。つまり、磁気検出 コイル３、４の銅線３ｂ、４ｂの端末から最終的に取り出される出力電圧は図５ に示すようなほぼパルス波成分のみの波形となる。

【００１２】 また、磁気検出コイル３、４の出力端末（上記のように結線された銅線３ｂ、 ４ｂの端末）は図示しない信号処理回路に接続されおり、磁気検出コイル３、４ から出力されたパルスをこの信号処理回路によって矩形波整形した後にカウント し、その結果から回転体の回転数や回転速度を算出するようになっている。

【００１３】 この回転センサは、以上のように両磁気検出コイル３、４の出力電圧の正弦波 成分を互いに相殺し、一方の磁気検出コイル３の出力電圧のうちのパルス成分の みを取り出すようにしているため、回転体に偏心があっても、その偏心による出 力のむらがほとんど生じない。つまり、磁気検出コイル３単体の場合、偏心によ る出力のむらは主に出力電圧の正弦波成分に現れるが、この回転センサの場合、 磁気検出コイル３の出力電圧のパルス成分のみを取り出すようにしているために 、回転体の偏心による影響はほとんど現れない。

【００１４】 また、この回転センサにおいては、回転体の速度変化の影響をほとんど受けな いパルス成分のみを取り出すようにしているため、回転体の回転速度が低下して もノイズの影響をさして受けることなく、回転体の回転状態を精度良く検出する ことが出来る。そして、この実施例の回転センサの場合、特に、各磁気検出コイ ル３、４の外周に強磁性体製の円筒チューブ３ｄ、４ｄを設け、この円筒チュー ブ３ｄ、４ｄによって各磁気検出コイル３、４を貫通する磁気リング１の磁束を 効率良く集磁するようにしているため、検出感度も極めて高いものとなっている 。

【００１５】 尚、本考案の実施例は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、磁性源 を固定部材側に配設して、両磁気検出コイルを回転体側に配設するようにしたも のであっても良い。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案は、双安定磁気特性を有する磁性材料を磁芯とする磁気検 出コイルと、双安定磁気特性を有しない磁性材料を磁芯とする磁気検出コイルと を対にし、両磁気検出コイルを互いの出力電圧の正弦波成分を相殺するように結 線することにより、出力電圧の波形としてパルス成分のみが取り出されるように したため、極めて簡単な構造でありながら、回転体の偏心に起因した出力のむら や、低速回転時におけるノイズの影響をほぼ無くすことが出来る。したがって、 本考案を採用した場合、装置の小型、低コスト化と、検出精度の向上の両立が可 能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示す平面図。

【図３】同実施例を示す側面図。

【図４】本考案の回転センサにおける出力電圧の波形を
説明するグラフ。

【図５】本考案の回転センサの出力電圧の波形を示すグ
ラフ。

【符号の説明】

１…磁気リング（磁束源）、 ３、４…磁気検出コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体と固定部材のうちの一方に磁束源
   を、他方に磁気検出コイルを配設し、磁気検出コイルに
   誘起される電圧の変化から回転体の回転を検出するよう
   にした回転センサにおいて、双安定磁気特性を有する磁
   性材料を磁芯とする磁気検出コイルと、双安定磁気特性
   を有しない磁性材料を磁芯とする磁気検出コイルとを対
   にし、両磁気検出コイルを互いの出力電圧の正弦波成分
   を相殺するように結線したことを特徴とする回転セン
   サ。