JPH0820457B2 - 回転速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えば自動車のアンチロックブレーキなど
に用いる車輪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。

〈従来の技術〉 例えば自動車のアンチロックブレーキなどにおいては
自動車の車輪の回転速度を感知することが重要である。

このアンチロックブレーキに用いる回転速度検出装置
の一例を第14図および第15図を参照して説明する。

図において、符号１はブレーキディスクまたはブレー
キドラム取付用の外向きフランジ２を有するケーシング
である。

このケーシング１の内周面には２列の軌道面が形成さ
れていて、ケーシング1,内輪3,複数の転動体４および保
持器５で複列アンギュラ玉軸受が構成されている。

符号６は複数の突片6aが外周面に櫛歯状に形成された
環状のパルスギヤで、このパルスギヤ６はケーシング１
の一端外周に嵌着されている。

符号７はパルスギヤ６の突片6aに所定のギャップを介
して配置された棒磁石である。

棒磁石７がパルスギヤ６側に配置されており、棒磁石
７と突片6aとの間にはコイルなどの磁気センサ８が配置
されている。この磁気センサ８は内部を貫通する棒磁石
７からの磁束の密度変化に応じた電圧値を出力するよう
になっている。

上記パルスギヤ6,棒磁石７および磁気センサ８とで回
転速度検出装置を構成している。

次に作用を説明する。

ケーシング１とともにパルスギヤ６を回転させると、
棒磁石７の磁極に対して突片6aと、突片6a相互間の凹部
6bとが交互に対向し、突片6aと磁極とが対向したときに
は磁気センサ８を貫通する磁束の密度が高くなり、また
凹部6bと磁極とが対向したときには磁気センサ８を貫通
する磁束の密度が低くなる。

前記両者の磁束密度の変化に応じて磁気センサ８から
信号が出力されるから、この信号のパルスの間隔に基づ
いてケーシング１の回転速度を感知するのである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような構成を有する従来例の場合
には、次のような問題点がある。

上記回転速度検出装置のような構成のものは、そもそ
も、磁気センサ８に対するパルスギヤ６の各突片6aの通
過を正確に検出することが重要である。

即ち、棒磁石７の一方の磁極をパルスギヤ６に対向さ
せているだけで、他方の磁極を前記パルスギヤ６から離
隔しているから、空間中への無駄な漏れ磁束が多く、棒
磁石７のＳ極に対して前記突片6aが対向したときと、凹
部6bが対向したときとの２形態において磁気センサ８の
内部の磁束密度の変化が小さかった。

このため、磁気センサ８から出力するパルス信号のピ
ークツウピーク電圧（以後出力電圧とする）が小さく、
低感度であった。

なお、パルスギヤ６と棒磁石７との間のギャップを小
さく（例えば0.2〜0.5mm）設定したり、あるいは大型の
棒磁石７や磁気センサ８として巻数の多いコイルを用い
たりすることで、前記出力電圧を大きくさせることも可
能である。

しかし、ギャップを小さく設定するのは取付の点から
難しいだけでなく、使用場所を自動車の車輪とする場合
には前記ギャップに泥などが目詰まりするおそれあがあ
り、また、大型の棒磁石７や巻数の多いコイルを用いる
とコストが高くなる点で不利である。

さらに、磁気センサ８から出力する出力電圧を制御系
で増幅させることも考えられるが、この場合雑音も増幅
されてしまうために有効な信号を取り出すことができな
かった。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、
無駄な漏れ磁束を少なくして出力電圧を大きくすること
を目的とし、高感度な回転速度検出装置を提供しようと
するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明はこのような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本発明にかかる回転速度検出装置は、 回転部材の外周部において円周に沿って間欠的に設け
られる二列の回転速度検出用の突片群と、この二列の突
片群の間に配置される磁気センサと、一定の距離を隔て
て対向される一対の腕部を有しかつ一方腕部の対向面か
ら他方腕部の対向面へ流れる磁束を発生するよう両腕部
の各対向面が互いに極性の異なる磁極とされてなる磁界
発生部材とを備え、前記磁界発生部材の一対の腕部は、
前記磁気センサの存在する位置で前記二列の突片群をそ
の両側から挟む状態に配置されていることを特徴とす
る。

〈作用〉 本発明の構成による作用は次のとおりである。

回転部材が回転すると、回転速度検出用部材が磁界発
生部材の両磁極間を通過する。

そこで、磁界発生部材の両磁極に回転速度検出用部材
がそれぞれ対向した場合には、例えば磁界発生部材のＮ
極からの大部分の磁束がそれと対向する回転速度検出用
部材を介して回転部材の内部を通過し、Ｓ極に対向する
回転速度検出用部材からＳ極に集中的に入る。

この場合、空間中への無駄な漏れ磁束がほとんど無く
なり、磁気回路中に配される磁気センサの近傍における
磁束密度が高くなる。

また、回転速度検出用部材が両磁極に対向していない
場合には、磁界発生部材のＮ極からの大部分の磁束が分
散してＳ極に対して種々な方向から部分的に入る。

この場合、磁気センサの近傍における磁束密度は低く
なる。

このように、本発明では、磁界発生部材の両磁極に対
して回転速度検出用部材を通過する際、磁気センサの近
傍の磁束密度それぞれの変化が大きくなるため、磁気セ
ンサから有効な信号を取り出せる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図に本発明の第１実施例を示してい
る。第１図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第２
図（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図であ
る。

図において、符号10はパルサと称する回転部材、符号
20は馬蹄形に近似した永久磁石よりなる磁界発生部材、
符号30は磁気センサをそれぞれ示している。

回転部材10の外周面の軸方向両端部分には、径方向外
方に放射状に突出する回転速度検出用の複数の突片11,1
2群が２列形成されている。この回転部材10および突片1
1,12は磁性材よりなる。

磁界発生部材20はほぼ『コ』字形状に形成されてい
て、第１腕部21および第２腕部22それぞれの自由端には
互いに向き合う方向に突出する凸部23,24を備えてい
る。この一方の凸部23はＮ極に、他方の凸部24はＳ極に
磁化されている。

そして、磁界発生部材20が回転部材10の径方向外方に
配され、第1,第２腕部21,22が回転部材10の２列の突片1
1,12を挟む状態になっている。

両腕部21,22の両凸部23,24と各突片11,12それぞれと
の間には所定のギャップがそれぞれ形成されている。

この磁界発生部材20は凸部23から凸部24へ向かい磁界
発生部材20の内部を通る磁気回路〔第２図（ａ）に示す
矢印50,51a,51b参照〕を形成する。

磁気センサ30は磁界発生部材20に取り付けられて両凸
部23,24間の中央に配置されており、回転部材10の２列
の突片11,12に対して非接触状態に臨んでいる。この磁
気センサ30は、例えばコイルなどとしてあり、この磁気
センサ30を貫通する磁束の密度の変化に応じてパルス信
号を出力するものである。

次に動作を説明する。

第２図（ａ）に示すように、凸部23,24に突片11相互
間の凹部および突片12相互間の凹部が対向する場合に
は、凸部23のＮ極面から矢印51a,51bのように磁束が流
れるが、大部分の磁束が図の矢印51aで示すように磁気
センサ30を貫通して凸部24のＳ極面に入るので、磁気セ
ンサ30が前述の増加磁束を打ち消す方向に電圧がかか
り、これを出力する（この場合仮に正電圧とする）。

一方、第２図（ｂ）に示すように、凸部23,24に突片1
1,12が対向する場合には、凸部23のＮ極面から図の矢印
51a,51bのように磁束が流れるが、大部分の磁束が突片1
1,12の内部を図の矢印51bで示すように通過して凸部24
のＳ極面に入るので、磁気センサ30をほとんどの磁束が
貫通しなくなり、したがって、磁気センサ30が前述の電
圧と反対の電圧（負電圧）を出力する。

このように、回転部材10の回転によって、磁気センサ
30を貫通する磁束密度の変化が大きくなるので、磁気セ
ンサ30から出力する出力電圧が大きくなる。したがっ
て、両凸部23,24間を通過する突片11,12を確実に検出で
き、パルスの間隔により回転部材10の回転速度を正確に
感知することができる。

第３図および第４図に本発明の第２実施例を示してお
り、第３図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第４
図（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図であ
る。

これらの図において第１図および第２図に付してある
符号と同一の符号は同一部品もしくは対応する部分を指
す。

第２実施例では第１実施例と異なる構成を詳細に説明
する。

突片11,突片12が回転部材10の一側面に対して垂直方
向に突出するように設けられているとともに、回転部材
10の外周縁とその径方向中心側にずれた位置との２箇所
に設けられている。

この突片11,12に対して両凸部23,24が所定のギャップ
を介して対向するように、回転部材10の側方に第１実施
例とほぼ同様の磁気センサ30を持つ磁界発生部材20が配
されている。

本実施例の場合も動作としては第１実施例と同様であ
るのでその説明を省略する。

第５図および第６図に第３実施例を示しており、第５
図は回転速度検出装置の部分斜視図、第６図（ａ）およ
び（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。

図において第１図に付してある符号と同一の符号は同
一部品もしくは対応する部分を指す。

本実施例においては、円形状の回転部材10の外周面に
櫛歯状の複数の突片11が１列形成されている。

磁界発生部材20は、第１実施例のような凸部23,24を
備えておらず、第２腕部22の長さが第１腕部21よりも短
くなっていて、第２腕部22のＳ極面24aに磁気センサ30
が固着されている。

このような構成の磁界発生部材20は回転部材10の径方
向の外方に所定のギャップを介して対向するように配設
されている。

本実施例では、第６図（ａ）に示すように、第１腕部
21のＮ極面23aおよび磁気センサ30に対して任意の２つ
の突片11が対向する場合には、第１腕部21のＮ極面23a
からの大部分の磁束がそれに対向する突片11を介して回
転部材10の内部を矢印のように通過し、磁気センサ30と
対向する突片11から磁気センサ30の内部を通過して第２
腕部22のＳ極面24aに集中的に入る。

一方、第６図（ｂ）に示すように、第１腕部21のＮ極
面23aおよび磁気センサ30に対して突片11相互間の凹部
がそれぞれ対向する場合には、第１腕部21のＮ極面23a
からの磁束が回転部材10の内部に入らずに空間中を経て
第２腕部22のＳ極面24aに入るから、大部分の磁束が磁
気センサ30を通過しない。

このように、本実施例の場合にも、前記２形態におい
て磁気センサ30の近傍の磁束密度の変化が大きくなる。

第７図に本発明の第４実施例を示している。図におい
て第５図に付してある符号と同一の符号は同一部分もし
くは対応する部分を指す。

本実施例において第３実施例と異なる構成は、第１腕
部21のＮ極面23aおよび磁気センサ30に対して１つおき
の２つの突片11が対向するようになっている点である。

なお、上記第3,第４実施例において、回転部材10にお
ける突片11の形成位置および磁界発生部材20の配設位置
を第８図および第９図に示すようにしてもかまわない。

第８図に本発明の第５実施例を、第９図に本発明の第
６実施例をそれぞれ示している。

第5,第６実施例のいずれも、突片11を回転部材10の外
周縁から側方に突出するように設けてあり、第3,第４実
施例と同様の磁界発生部材20を回転部材10の側方に配置
してある。

そして、第５実施例では磁界発生部材20の第１腕部21
のＮ極面23aおよび磁気センサ30を隣り合う２つの突片1
1に対向させており、第６実施例では磁界発生部材20の
第１腕部21のＮ極面23aおよび磁気センサ30を１つおき
の２つの突片11に対向させている。

なお、上記第１〜第６実施例では磁界発生部材を永久
磁石だけで構成しているとして説明しているが、本発明
はこれに限定されず、例えば後述する第７実施例および
第８実施例のような磁界発生部材を用いることも可能で
ある。

第10図および第11図に本発明の第７実施例を示してお
り、第10図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第11
図（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図であ
る。

図において第５図に付してある符号と同一の符号は同
一部品もしくは対応する部分を指す。

本実施例では、磁界発生部材20aは、棒磁石40と磁性
材製の第1,第２の磁束案内部材41,42とで構成してあ
る。

第1,第２の磁束案内部材41,42を棒磁石40の両磁極に
固着して全体をほぼ『コ』字形状にしてあり、第1,第２
の磁束案内部材41,42の両自由端には互いに向き合う方
向に突出する凸部43,44が形成されている。

この第１の磁束案内部材41の凸部43はＮ極に、第２の
磁束案内部材42の凸部44はＳ極に棒磁石40によって磁化
されている。

この磁界発生部材20aの第２の磁束案内部材42の棒磁
石40側には、磁気センサ30が取り付けられている。

そして、回転部材10aの外周縁には、櫛歯状の複数の
突片11aが設けられ、回転部材10aの図における右側面に
は輪状突起11bが、左側面には前記輪状突起11bと対応す
る位置に周方向に所定間隔おきに突起11cがそれぞれ設
けられている。

突片11aに磁気センサ30が、輪状突起11bに第１の磁束
案内部材41の凸部43が、また突起11cに第２の磁束案内
部材42の凸部44がそれぞれ所定のギャップを介して対向
するように、回転部材10aに対して磁界発生部材20aを配
置してある。

本実施例においては、磁界発生部材20aに対して回転
部材10aが第11図（ａ）に示すように位置した場合、つ
まり第１の磁束案内部材41の凸部43と輪状突起11bと
が、第２の磁束案内部材42の凸部44と突起11cとがそれ
ぞれ対向したとき、棒磁石40の磁気回路は矢印50,51a,5
1bのように形成されるのである。

この場合には、棒磁石40が発生する大部分の磁束は、
図の矢印51bのように、凸部43のＮ極面から突起11bそし
て突起11cへと回転部材10aの内部を軸方向に通過して凸
部44のＳ極面へと入るために磁気センサ30をほとんどの
磁束が貫通しなくなるから、磁気センサ30がこの磁束の
減少を打ち消す方向に電圧がかかり、これを出力する
（この場合、仮に負電圧とする）。

続いて、磁界発生部材20aに対して回転部材10aが第11
図（ｂ）に示すように位置した場合、つまり第１の磁束
案内部材41の凸部43と輪状突起11bが磁気ンサ30と突片1
1aとがそれぞれ対向したとき、棒磁石40の磁気回路は矢
印50,51a,51bのように形成される。

この場合には、棒磁石40が発生する大部分の磁束は、
図の矢印51aのように、凸部43のＮ極面から突起11bそし
て突起11aへと回転部材10aの内部を径方向に通過して磁
気センサ30を貫通することとなるから、磁気センサ30が
前述の電圧と反対の電圧（正電圧）を出力する。

このように、本実施例でも、上記２形態において磁気
センサ30の近傍における磁束密度の変化が大きくなる。

第12図および第13図に本発明の第８実施例を示してお
り、第12図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第13
図（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図であ
る。

図において第10図および第11図に付してある符号と同
一の符号は同一部品もしくは対応する部分を指す。

本実施例では第７実施例と異なる構成について説明す
る。

第１の磁束案内部材41を短くして凸部43を無くしてい
るだけで、磁界発生部材20aの他の構成は上記第７実施
例のものと同様である。

回転部材10aは、その突起11cを図における右側面側で
突片11aと輪状突起11bとの間に位置させていることが異
なる。

本実施例の場合には、第13図（ａ）に示す状態の場
合、棒磁石40が発生する大部分の磁束は図の矢印50,51b
のように、第１の磁束案内部材41のＮ極面から輪状突起
11bを経て回転部材10aの内部を径方向に通過して、突片
11aから凸部44のＳ極面に入ることとなるので、磁気セ
ンサ30を通過する磁束はほとんどなくなり、したがっ
て、この磁束の減少を打ち消す方向に電圧がかかり、こ
れを磁気センサ30が出力する（この場合仮に負電圧とす
る）。

一方、第13図（ｂ）に示す状態の場合、棒磁石40が発
生する大部分の磁束は、図の矢印50,51aのように、第１
の磁束案合部材41のＮ極面から輪状突起11bを経て回転
部材10aの内部を径方向に通過し、突起11cを介して磁気
センサ30を貫通するため、磁気センサ30が前述の電圧と
反対の電圧（正電圧）を出力する。

なお、本発明は上記第１〜第８実施例で説明したもの
以外にも種々な変形例が考えられることはいうまでもな
く、例えば磁界発生部材20,20aとして電磁石とするもの
も本発明に含む。

また、磁気センサ30をコイルとして説明してあるが、
本発明はこれに限定されないことはいうまでもない。

さらに、磁気センサ30の出力信号を制御系でどのよう
に処理するかは任意である。

〈発明の効果〉 本発明では、磁界発生部材の両磁極に対して回転速度
検出用部材が対向する場合としない場合との２形態にお
いて、磁界発生部材の磁気回路中に配される磁気センサ
の近傍の磁束密度の変化を大きくすることができるか
ら、磁気センサから有効な信号を取り出すことができ
る。

したがって、本発明によれば、従来のようにギャップ
を小さくしたり、あるいは高価な構成部品を用いたりす
ることなく、高感度な回転速度検出装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例にかかり、第
１図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第２図
（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。 第３図および第４図は本発明の第２実施例にかかり、第
３図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第４図
（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。 第５図および第６図は本発明の第３実施例にかかり、第
５図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第６図
（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。 第７図は本発明の第４実施例にかかる回転速度検出装置
を示す部分斜視図である。 第８図は本発明の第５実施例にかかる回転速度検出装置
を示す部分斜視図である。 第９図は本発明の第６実施例にかかる回転速度検出装置
を示す部分斜視図である。 第10図および第11図は本発明の第７実施例にかかり、第
10図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第11図
（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。 第12図および第13図は本発明の第８実施例にかかり、第
12図は回転速度検出装置を示す部分斜視図、第13図
（ａ）および（ｂ）は動作説明用の縦断側面図である。 また、第14図および第15図は従来例にかかり、第14図は
回転速度検出装置の取付状態を示す縦断側面図、第15図
は回転速度検出装置を示す正面図である。 10…回転部材 11,12…突片（回転速度検出用部材） 20…磁界発生部材 30…磁気センサ 41,42…磁束案内部材 50,51a,51b…磁束の流れ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転部材の外周部において円周に沿って間
   欠的に設けられる二列の回転速度検出用の突片群と、 この二列の突片群の間に配置される磁気センサと、 一定の距離を隔てて対向される一対の腕部を有しかつ一
   方腕部の対向面から他方腕部の対向面へ流れる磁束を発
   生するよう両腕部の各対向面が互いに極性の異なる磁極
   とされてなる磁界発生部材とを備え、 前記磁界発生部材の一対の腕部は、前記磁気センサの存
   在する位置で前記二列の突片群をその両側から挟む状態
   に配置されている、ことを特徴とする回転速度検出装
   置。