JPH07128354A - 回転速度検出装置 - Google Patents

回転速度検出装置

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JPH07128354A
JPH07128354A JP27539893A JP27539893A JPH07128354A JP H07128354 A JPH07128354 A JP H07128354A JP 27539893 A JP27539893 A JP 27539893A JP 27539893 A JP27539893 A JP 27539893A JP H07128354 A JPH07128354 A JP H07128354A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotor
magnetic field
metal plate
frequency magnetic
coil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27539893A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiro Teramae
勝広 寺前
Hiromi Nishimura
広海 西村
Hideki Fukusono
秀樹 福園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】低速域まで検出が可能で、かつロータの加工コ
ストの削減が図れる回転速度検出装置を提供する。 【構成】ロータ1は、アルミ合金や銅等非鉄系の金属板
をしぼり加工して円周方向に沿って凹凸部1aが設けら
れ、さらにその金属板を略円筒状に形成して成るもので
ある。高周波発振器3によりコイル2を駆動して発生さ
せた高周波磁界中でロータ1を回転させる。それによ
り、コイル2と対向するロータ1の円周方向に沿った面
を高周波磁界の磁束が貫く。ロータ1の円周方向に沿っ
た面には渦電流が生じる。一方、この渦電流により生じ
る磁界によって逆に高周波磁界が影響を受けてコイル2
のインピーダンスやQファクタが変化する。そして、高
周波発振器3によるコイル2の発振振幅が変化すること
になり、その変化を検出してロータ1の回転速度を検出
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車輪やトラン
スミッション等に取り付けて車輪軸や駆動軸等の回転速
度を検出する回転速度検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車にはアンチロックブレーキ
システム、オートマチックトランスミッション或いはナ
ビゲーションシステム等が搭載され、これらの装置は自
動車の走行速度を検出して種々の制御を行なうものであ
り、そのために自動車の走行速度の検出が重要性を増し
てきている。
【0003】ところで、上記のように自動車の走行速度
を検出するためには、耐熱性、耐環境性等を考慮して、
一般的には光学式や接触式の検出装置よりも磁気による
検出装置が使用されている。例えば、略中心に挿通され
た回転軸(車軸)に固定されてこの回転軸と一体に回転
するロータを磁界中に設置し、ロータの回転による磁界
の変化で回転軸の回転速度(すなわち走行速度)を検出
する回転速度検出装置が用いられている。
【0004】上記のような回転速度検出装置としては、
図9に示すようないわゆるマグネットピックアップ方式
(以下、MPU方式と略す)の回転速度検出装置があ
る。このMPU方式の回転速度検出装置は、略円筒状の
金属製のロータ1の円周方向に沿った表面に削り出しな
どにより凹凸部1aを設けてギヤ状に形成し、このロー
タ1を回転軸に固定するとともに、その近傍に永久磁石
6を配置した検出部7を設け、この永久磁石6により生
じる磁界中でのロータ1の回転運動により、円周方向に
沿ってロータ1表面に設けた凹凸部1aが上記磁界を変
化させることによって、検出部7の磁気検出コイル8に
生じる誘導起電力を出力信号として取り出すものであ
る。この出力信号は、凹凸部1aが等間隔に設けられて
いるため、図10に示すようにロータ1の回転速度に比
例した波高値及び周期の正弦波信号となる。そして、上
記出力信号は、図示しないコンパレータにより基準電圧
と比較されて”0”,”1”のパルス信号に変換された
後パルスカウントされることによって回転軸の回転速度
が検出されるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、自動車に使用さ
れる回転速度検出装置としては、自動車の種々の制御系
の高機能化に伴って低速域での検出感度の向上、及び検
出部7とロータ1との間隔をより広げたものが要求され
ている。ところが、上記のMPU方式の回転速度検出装
置では、図10に示すように検出部7の出力信号がロー
タ1の回転速度(回転数n)に比例するため、低速では
充分なレベルの出力信号が得られず、回転速度の検出感
度が速度に比例して低下してしまい、ロータ1の回転が
停止する寸前まで検出することができないという問題が
ある。
【0006】そこで、検出部7の永久磁石6に希土類磁
石を用いて磁界の強さを高めることにより、検出感度の
向上が図られている。しかし、この場合には必要な感度
を確保しつつ、検出部7とロータ1との間隔を広げるこ
とが容易ではない。また、検出部7とロータ1との間隔
を広げるためにコンパレータにおける比較レベルを下げ
るとノイズによる影響を受けやすくなるという問題が生
じる。
【0007】さらに、ロータ1を構成する金属材料とし
ては、非鉄系の金属では充分な感度が得られないために
鉄系の金属が用いられ、しかも、充分な感度を得るため
に凹凸部1aの段差は数ミリ〜数十ミリが必要となり、
このような段差を持つ凹凸部1aは削り出しにより形成
されるため加工に要するコストが上昇するという問題も
ある。
【0008】また、鉄系金属で形成されたロータ1は、
使用される環境によっては錆が生じ易く、ロータ1の錆
によって検出感度が低下したり、回転軸とロータ1との
締め付け部が緩んだり、あるいは錆により凹凸部1aが
欠落して回転速度が検出不能になったり、あるいはま
た、ロータ1から飛散した鉄粉が永久磁石6に付着する
ことにより検出感度が低下するという問題が生じる。
【0009】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、低速域まで検出が可能で、かつロータの加工コス
トの削減が図れる回転速度検出装置の提供を目的とする
ものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、金属板をプレス加工することに
より金属板の表面に一定方向に等間隔に並べて形成され
る凹凸部が円周方向に沿って位置するように金属板が略
円筒状に形成されて成るとともに、略中心に挿通固定さ
れる回転軸と一体に回転するロータと、高周波磁界を発
生させる高周波磁界発生部と、高周波磁界発生部から発
生する高周波磁界によりロータの表面に流れる渦電流に
よってロータの回転速度に応じて生じる高周波磁界の変
化を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、金属板をしぼり加工することにより金属板の表面に
一定方向に等間隔に並ぶ凹凸部が形成されることを特徴
とする。請求項3の発明は、請求項1の発明において、
金属板を打抜き加工することにより金属板の表面に一定
方向に等間隔に並ぶ凹凸部が形成されることを特徴とす
る。
【0012】
【作用】請求項1の発明の構成では、金属板をプレス加
工することにより金属板の表面に一定方向に等間隔に並
べて形成される凹凸部が円周方向に沿って位置するよう
に金属板が略円筒状に形成されて成るとともに、略中心
に挿通固定される回転軸と一体に回転するロータと、高
周波磁界を発生させる高周波磁界発生部と、高周波磁界
発生部から発生する高周波磁界によりロータの表面に流
れる渦電流によってロータの回転速度に応じて生じる高
周波磁界の変化を検出する検出部とを備えたので、ロー
タの表面に形成された凹凸部がロータの回転と共に移動
することによりロータ表面に流れる渦電流の向きや大き
さが変化し、その変化に応じて高周波磁界が変化するた
め、高周波磁界の変化を検出部で検出することによりロ
ータの回転速度が検出できる。そのため、検出感度が回
転速度に依存せずに停止寸前の極低速から高速までを検
出することができ、しかも、金属板には非鉄系の金属を
使用可能で、金属板をプレス加工することにより凹凸部
を形成できる。
【0013】請求項2の発明の構成では、金属板をしぼ
り加工することにより金属板の表面に一定方向に等間隔
に並ぶ凹凸部が形成されるので、金属板の加工が容易に
なり、加工に要するコストを削減することができる。請
求項3の発明の構成では、金属板を打抜き加工すること
により金属板の表面に一定方向に等間隔に並ぶ凹凸部が
形成されるので、金属板の加工がより容易になる。
【0014】
【実施例】
(実施例1)本実施例の回転速度検出装置の概略構成図
を図1に示す。図1に示すように、略円筒状に形成され
たロータ1の円周方向に沿った面に円周方向に等間隔に
並ぶ突条の凹凸部1aを設け、回転速度を検出しようと
する被測定物の回転軸をこのロータ1の略中心に挿通固
定し、ロータ1の凹凸部1aに近接対向させて鉄芯を挿
通したコイル2を配設してある。コイル2には信号検出
用抵抗Rを介して高周波発振器3が接続されており、信
号検出用抵抗Rには検出出力を整流する整流器4と、低
域通過フィルタ5とが接続されている。
【0015】ロータ1は、図2に示すように、アルミ合
金や銅等の導電率が高く渦電流が生じ易い非鉄系の金属
板を略円筒状に形成し、その円周方向に沿ってしぼり加
工を施すことにより凹凸部1aが設けられている。上記
金属板の厚みは、使用される環境に応じて必要な厚みが
異なり、例えば、自動車の車軸に取付られるような場合
であれば、走行中に撥ね飛ばされる泥や石が当たっても
変形しない程度の約0.5mm程度の厚みが必要とな
る。
【0016】上記構成においては、高周波発振器3によ
りコイル2を駆動して発生させた高周波磁界中でロータ
1を回転させることにより、コイル2と対向するロータ
1の円周方向に沿った面を高周波磁界の磁束が貫き、そ
れによってロータ1の円周方向に沿った面に渦電流を生
じさせている。一方、この渦電流により生じる磁界によ
って逆に高周波磁界が影響を受けてコイル2のインピー
ダンスやQファクタが変化し、高周波発振器3によるコ
イル2の発振振幅が変化することになる。
【0017】ところが、ロータ1の円周方向に沿った面
には凹凸部1aが設けられているため、ロータ1の回転
に伴ってロータ1の凹凸部1aとコイル2との距離が変
化し、ロータ1の円周方向に沿った面を貫く磁束がロー
タ1の回転に応じて変化する。その結果、ロータ1の上
記面に生じる渦電流の大きさが変化するので、高周波発
振器3の発振出力にロータ1の回転速度に応じた変化が
生じ、その変化を検出することによってロータ1の回転
速度を検出することができるのである。つまり、信号検
出用抵抗Rにより得られる高周波信号は、ロータ1の回
転速度に応じた周期で発振振幅が変化する(図3(a)
及び図4参照)。そして、その出力を整流器4で整流し
(図3(b)及び図4参照)、さらにその出力を低域通
過フィルタ5で濾過して検出出力を得ている(図3
(c)及び図4参照)。したがって、従来のMPU方式
とは異なり、検出出力の出力レベルがロータ1の回転数
により変化しないので、停止寸前の低速から高速までの
広い範囲の回転速度を検出できるのである。
【0018】ロータ1は渦電流が生じる表面の凹凸部1
aが金属であればよく、他の部分を金属以外の材料で形
成して軽量化を図ることもできる。また、ロータ1を形
成する金属はアルミ合金や銅等の比較的柔らかい金属で
あり、錆にくく、鉄系金属に比べて耐環境性にも優れて
いる。また、ロータ1をしぼり加工することによって凹
凸部1aを設けているので、従来の削りによる方法に比
べて加工費用がかからず加工の手間も省くことができ
る。さらに、図5及び図6に示すように、凹凸部1aを
略四角形(図5参照)や略円形(図6参照)の凹みを等
間隔に並べて形成してもよい。
【0019】(実施例2)本実施例の概略構成を図7に
示す。図7に示すように、本実施例における回転速度検
出装置は、ロータ1の形状以外の構成は実施例1と共通
であるので、共通する部分の説明は省略する。図7に示
すように、本実施例におけるロータ1は、金属板を打抜
き加工することによりギヤ形状に形成されたものであ
り、その凹凸部1aは約1mm角程度の寸法であれば充
分な感度を得ることができ、略円筒状に形成される必要
はない。また、図8に示すように、ギヤ形状に形成され
たロータ1を樹脂モールドすることにより、樹脂モール
ド部1bによってロータ1を保護してロータ1の耐環境
性を向上させることもできる。
【0020】上記構成では、ロータ1は金属板を打抜き
加工することにより、凹凸部1aを備えたロータ1を容
易に形成することができ、加工に係るコストや手間を省
くことができるのである。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明は、金属板をプレス加工
することにより金属板の表面に一定方向に等間隔に並べ
て形成される凹凸部が円周方向に沿って位置するように
金属板が略円筒状に形成されて成るとともに、略中心に
挿通固定される回転軸と一体に回転するロータと、高周
波磁界を発生させる高周波磁界発生部と、高周波磁界発
生部から発生する高周波磁界によりロータの表面に流れ
る渦電流によってロータの回転速度に応じて生じる高周
波磁界の変化を検出する検出部とを備えたので、ロータ
の表面に形成された凹凸部がロータの回転と共に移動す
ることによりロータ表面に流れる渦電流の向きや大きさ
が変化し、その変化に応じて高周波磁界が変化するた
め、高周波磁界の変化を検出部で検出することによりロ
ータの回転速度が検出できる。その結果、検出感度が回
転速度に依存せずに停止寸前の極低速から高速までを検
出することができ、しかも、検出感度が高いために非鉄
系の金属板を使用することができてロータの軽量化が図
れるとともに、金属板をプレス加工することにより凹凸
部を形成できるため加工のコストや手間を省くことがで
きるという効果がある。
【0022】請求項2の発明は、金属板をしぼり加工す
ることにより金属板の表面に一定方向に等間隔に並ぶ凹
凸部が形成されるので、金属板の加工が容易になり、加
工に要するコストを削減することができるという効果が
ある。請求項3の発明は、金属板を打抜き加工すること
により金属板の表面に一定方向に等間隔に並ぶ凹凸部が
形成されるので、金属板の加工がより容易になるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す図であり、(a)はロータの平
面図、(b)は全体の概略構成図である。
【図2】同上のしぼり加工を施す前のロータを示す斜視
図である。
【図3】(a)〜(c)は同上の回転速度検出装置の各
部の出力を示す波形図である。
【図4】同上の回転速度検出装置の各部の出力を示す波
形図である。
【図5】同上の他のロータを示す(a)は平面図、
(b)は側面図である。
【図6】同上のさらに他のロータを示す(a)は平面
図、(b)は側面図である。
【図7】実施例2を示す図であり、(a)はロータの平
面図、(b)は全体の概略構成図である。
【図8】同上の他のロータを用いたものを示す図であ
り、(a)はロータの平面図、(b)は全体の概略構成
図である。
【図9】従来例を示す図であり、(a)は全体の概略構
成図、(b)はロータの側面図である。
【図10】同上の出力波形を示す波形図である。
【符号の説明】
1 ロータ 1a 凹凸部 2 コイル 3 高周波発振器 4 整流器 5 低域通過フィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板をプレス加工することにより金属
    板の表面に一定方向に等間隔に並べて形成される凹凸部
    が円周方向に沿って位置するように金属板が略円筒状に
    形成されて成るとともに、略中心に挿通固定される回転
    軸と一体に回転するロータと、高周波磁界を発生させる
    高周波磁界発生部と、高周波磁界発生部から発生する高
    周波磁界によりロータの表面に流れる渦電流によってロ
    ータの回転速度に応じて生じる高周波磁界の変化を検出
    する検出部とを備えたことを特徴とする回転速度検出装
    置。
  2. 【請求項2】 金属板をしぼり加工することにより金属
    板の表面に一定方向に等間隔に並ぶ凹凸部が形成される
    ことを特徴とする請求項1記載の回転速度検出装置。
  3. 【請求項3】 金属板を打抜き加工することにより金属
    板の表面に一定方向に等間隔に並ぶ凹凸部が形成される
    ことを特徴とする請求項1記載の回転速度検出装置。
JP27539893A 1993-11-04 1993-11-04 回転速度検出装置 Withdrawn JPH07128354A (ja)

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JP (1) JPH07128354A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004522968A (ja) * 2001-03-03 2004-07-29 ホガム テクノロジー カンパニー リミテッド 2極性信号出力を有する近接センサーを備えた近接センサーシステム
JP2013068437A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd 車輪速検出装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20010130