JP2004271236A - Rotation detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転状態を検出する回転検出装置に関するもので、特に、車両におけるエンジン制御やブレーキのABS制御に好適な回転検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転体の回転状態を検出する回転検出装置として、被検出体である磁性体歯車の回転状態を検出する回転検出装置が、特開平8−304432号公報(特許文献1)に開示されている。
【0003】
この回転検出装置では、被検出体である磁性体歯車の近傍にバイアス磁石が配置され、磁性体歯車とバイアス磁石の間のバイアス磁界内に、回転センサである磁気抵抗素子が配置されている。このような構成と配置のもとに、磁性体歯車の回転に伴うバイアス磁界の磁気ベクトル変化が、磁気抵抗素子によって電気信号に変換され、被検出体である磁性体歯車の回転状態が検出される。
【0004】
また、回転体の回転状態を検出する回転検出装置として、被検出体である着磁ロータの回転状態を検出する回転検出装置が、特開2000−46513号公報(特許文献2)に開示されている。
【0005】
この回転検出装置では、被検出体である着磁ロータの近傍に、回転センサであるホール素子が配置されている。このような構成と配置のもとに、着磁ロータの回転に伴う磁界強度変化が、ホール素子によって電気信号に変換され、被検出体である着磁ロータの回転状態が検出される。
【0006】
【特許文献1】特開平5−48019号公報
【0007】
【特許文献2】特開2000−46513号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、特許文献1に開示された回転検出装置の適用例で、クランクセンサのエンジンブロックへの搭載状態を示した模式図である。
【0009】
回転センサであるクランクセンサ10は、磁気抵抗素子2とバイアス磁石3で構成されており、クランクシャフトに連結した磁性体歯車であるギア1の回転状態を検出する。図5のエンジンブロック9には、開口部90が設けられている。クランクセンサ10は、被検出体であるギア1の近傍に磁気抵抗素子2とバイアス磁石3とが配置されるように、エンジンブロック9の内部に先端部を突き出すようにして搭載される。
【0010】
しかしながら、図5のようにエンジンブロック9に開口部90を設けて、クランクセンサ10の先端部をエンジンブロック9の内部に配置する場合には、エンジン設計が大きく制約される。特に、近年のエンジンには多くの機器が搭載されてきており、クランクセンサ10の搭載位置を確保することが困難となってきている。このため、エンジンに搭載して使用されるクランクセンサやカムセンサ等の回転検出装置には、エンジンへの搭載性に優れ、エンジン設計の自由度が高い回転検出装置が求められている。
【0011】
また、特許文献2に開示された回転検出装置の適用例であるABS用の車輪回転センサについても、同様の要求がある。ABS用の車輪回転センサは、車輪ハブに設けた開口部にホール素子からなる回転センサを挿入して、ホール素子を回転する着磁ロータの近傍に配置している。回転センサが搭載される車輪ハブの近傍には車輪やサスペンションがあり、搭載場所が狭くて、取付け場所の確保が困難となってきている。
【0012】
このように、従来の回転検出装置においては、回転体と回転センサの間に仕切り壁が存在すると回転状態の検出が不可能となるため、回転体を収納する回転体ケースに開口部を設けて回転センサを搭載する必要がある。このため、回転センサの搭載性が悪く、回転体ケースにおける設計自由度が制限されている。
【0013】
そこで本発明は、回転体と回転センサの間に仕切り壁が存在しても回転状態の検出が可能で、回転体を収納する回転体ケースへの搭載性に優れ、回転体ケースにおける設計自由度が高められた回転検出装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の回転検出装置は、回転に伴って、周囲に磁界強度の繰り返し変化をもたらす回転体と、前記回転体の回転に伴って発生する磁界強度の繰り返し変化を電気信号に変換する磁気インピーダンス素子と、前記回転体と前記磁気インピーダンス素子を隔てる仕切り壁とを備え、前記磁気インピーダンス素子により、前記仕切り壁を隔てて配置された回転体の回転状態を検出することを特徴としている。
【0015】
本発明の回転検出装置には、磁気インピーダンス効果を利用した磁気インピーダンス素子が用いられる。磁気インピーダンス効果は、外部磁界の変化によって高周波電流に対するインピーダンスが変化する現象である。磁気インピーダンス素子に高周波電流を印加して、外部磁界の変化により発生するインピーダンスの変化を電気信号に変換することで、磁気インピーダンス素子の出力が得られる。この磁気インピーダンス素子は、従来の磁気抵抗素子やホール素子と比較して、磁気感度が高い。このような高い磁気感度を持つ磁気インピーダンス素子によって、回転体との間に仕切り壁が存在しても、回転体の回転に伴って発生する磁界強度の繰り返し変化を検出して、回転体の回転状態を検出することが可能となる。
【0016】
請求項2に記載の回転検出装置は、前記仕切り壁が、前記回転体を覆う回転体ケースであり、当該回転体ケースの外部に配置された前記磁気インピーダンス素子により、回転体ケースの内部に配置された回転体の回転状態を検出することを特徴としている。
【0017】
これによれば、回転体ケースに開口部を設けることなく、回転センサである磁気インピーダンス素子を、回転体ケースの外部に搭載することができる。従って、回転体ケースへの搭載性が優れ、回転体ケースにおける設計自由度が高められた回転検出装置とすることができる。
【0018】
請求項3に記載の発明は、前記回転体が、磁性体もしくは磁性体を含んだ材料からなる歯車形状のギアであることを特徴としている。
【0019】
永久磁石と引き合う磁性体もしくは磁性体を含んだ材料でできた歯車形状のギアは、通常、環境磁界によって、わずかながらも磁化されている。このため、ギアが回転すると磁化されたギアから発生する磁界も回転して、磁界強度の繰り返し変化が周囲にもたらされる。また、磁化されていない場合でも、ギアの回転に伴って歯車形状の凹凸が地磁気を周期的に乱すため、やはり磁界強度の繰り返し変化が周囲にもたらされる。従って、この磁界強度の繰り返し変化を磁気インピーダンス素子により検出することで、ギアの回転状態の検出が可能となる。尚、本発明の回転検出装置においては、磁気インピーダンス素子の磁気感度が高いため、バイアス磁界を印加するためのバイアス磁石は特に用いなくてもよい。
【0020】
請求項4に記載の発明は、前記磁気インピーダンス素子が、前記ギアの回転軸を中心として、ギアのピッチで1/2ピッチ離れる位置に2個並べて配置され、当該2個の磁気インピーダンス素子の差動出力が検出されることを特徴としている。これによって、2個の磁気インピーダンス素子に共通する地磁気の非変動成分をキャンセルでき、より確実な回転状態の検出が可能になる。
【0021】
請求項5と6に記載のように、本発明の回転検出装置は、エンジンのクランクシャフトに連結したギアや、エンジンのカムシャフトに連結したカムの回転状態の検出に好適である。
【0022】
本発明の回転検出装置では、エンジンブロックに回転センサである磁気インピーダンス素子搭載のための開口部を設ける必要がない。従って、エンジンへの搭載性に優れ、多くの機器が搭載されるエンジンに対して、設計の自由度が高まる。
【0023】
請求項7に記載の発明は、前記回転体が、円筒の中心軸を回転軸とし、円筒の外周円に磁極が交互に配置されてなる円筒状磁石であることを特徴としている。
【0024】
このような円筒状磁石からなる回転体は、外周円に交互に配置されてなる磁極の回転に伴って、周囲に磁界強度の繰り返し変化をもたらす。従って、この磁界強度の繰り返し変化を磁気インピーダンス素子により検出することで、回転体の回転状態の検出が可能となる。
【0025】
請求項8に記載の発明は、前記磁気インピーダンス素子が、前記円筒状磁石の回転軸を中心として、円筒状磁石の交互に配置された磁極のピッチで1/2ピッチ離れる位置に2個並べて配置され、当該2個の磁気インピーダンス素子の差動出力が検出されることを特徴としている。これによって、2個の磁気インピーダンス素子に共通する地磁気の非変動成分をキャンセルでき、より確実な回転状態の検出が可能になる。
【0026】
請求項9に記載のように、本発明の回転検出装置は、車輪の回転軸に取り付けた着磁ロータの回転状態の検出に好適である。
【0027】
本発明の回転検出装置は、上記の車輪の回転軸に取り付けた着磁ロータの回転状態を検出するABS用の車輪回転センサに用いることができ、車輪ハブに回転センサ搭載のための開口部を設ける必要がない。従って、車輪やサスペンションが近傍にあり、搭載場所が狭くて取付け場所の確保が困難な車輪ハブに対しても、搭載性が優れ、設計の自由度が高まる。
【0028】
請求項10に記載のように、前記仕切り壁の材料は、非磁性体であることが好ましい。
【0029】
永久磁石と引き合わない非磁性体で仕切り壁を構成すると、回転体の回転に伴ってもたらされる磁界強度の繰り返し変化が、仕切り壁の存在によって乱されることがない。従って、仕切り壁によって隔てられた回転体の回転状態が、磁気インピーダンス素子により確実に検出される。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【0031】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における回転検出装置100の構成を示す模式図である。
【0032】
図1の回転検出装置100は、被検出体である回転体11と、回転体11を覆う回転体ケース12と、磁気インピーダンス素子13とを備えている。回転体ケース12は、回転体11と磁気インピーダンス素子13を隔てる仕切り壁でもある。
【0033】
図1の回転体11は、磁性体もしくは磁性体を含んだ材料からなる歯車形状のギアで、このギア11の回転に伴って、次の図2(a)〜(c)に示すような磁界強度の繰り返し変化をギア11の周囲にもたらす。
【0034】
図2(a)は、ギア11aが磁化されている場合である。永久磁石と引き合う磁性体でできたギア11aは、通常、環境磁界によってわずかながらも磁化されている。図2(a)では、ギア11aの磁化によって発生している磁力線を矢印で示した。磁化されたギア11aが回転すると、磁力線も回転して、磁界強度の繰り返し変化がギア11aの周囲にもたらされる。
【0035】
図2(b),(c)は、ギア11bが磁化されていない場合である。ギア11bが磁化されていなくても、ギア11bが回転すると、歯車形状の外周の凹凸が地磁気の磁力線を図2(b),(c)のように周期的に乱すため、やはり磁界強度の繰り返し変化がギア11bの周囲にもたらされる。このギア11a,11bの回転に伴った磁界強度の繰り返し変化を、磁気インピーダンス素子13により検出することで、ギア11a,11bの回転状態の検出が可能となる。
【0036】
図1の磁気インピーダンス素子13は、磁気インピーダンス効果を利用した磁気検出素子で、非磁性基板上に形成されたニッケル鉄(NiFe)薄膜からなる。図1に示す磁気インピーダンス素子13のNiFe薄膜パターンは、磁界検出方向に沿った複数本の直線部分が所定間隔で平行に並び、順次折り返すように連結されてつづら折り状に形成されている。磁気インピーダンス素子13のNiFe薄膜パターンの両端部には高周波電流が印加され、外部磁界の変化により両端部間に発生するインピーダンスの変化を電気信号に変換することで、磁気インピーダンス素子13の出力が得られる。
【0037】
この磁気インピーダンス素子13は、従来の磁気抵抗素子やホール素子と比較して、磁気感度が非常に高い。従って、図1および図2(a)〜(c)に示すように、磁気インピーダンス素子13をギアケース12の外部に配置して、ギアケース12の内部におけるギア11,11a,11bの回転状態を検出することが可能である。磁気インピーダンス素子13は、ギアケース12の外部に漏れ出したギア11,11a,11bの回転に伴って発生する磁界強度の繰り返し変化を検出して、電気信号に変換する。尚、磁気インピーダンス素子13の周りには、駆動回路、出力検出回路、特性調整回路、入出力回路等の信号処理回路が設置されるが、簡単化のために図示は省略した。
【0038】
図1のギアケース12は、ギア11と磁気インピーダンス素子13を隔てる仕切り壁でもあり、アルミニウムでできている。この仕切り壁もしくは回転体ケースの材料としては、他にも、銅や黄銅等の非磁性金属を用いることができる。また、樹脂やセラミックスの金属以外の非磁性体であってもよい。永久磁石と引き合わない非磁性体で仕切り壁もしくは回転体ケースを構成すると、図2(a)〜(c)に示すギア11a,11bの回転に伴ってもたらされる磁界強度の繰り返し変化が、ギアケース12の存在によって乱されることがない。従って、磁気インピーダンス素子13をギアケース12の外部に配置しても、ギアケース12の内部にあるギア11,11a,11bの回転状態が確実に検出できる。
【0039】
尚、磁気インピーダンス素子13の磁気感度が高いため、本実施形態の回転検出装置100においては、バイアス磁界を印加するためのバイアス磁石は用いていない。
【0040】
図3に、磁気インピーダンス素子を2個用いて構成した回転検出装置101を示す。
【0041】
図3の回転検出装置101では、2個の磁気インピーダンス素子13a,13bが、ギア11の回転軸を中心として、ギア11のピッチで1/2ピッチ離れる位置に並べて配置されている。この回転検出装置101では、2個の磁気インピーダンス素子13a,13bの差動出力が検出される。これによって、2個の磁気インピーダンス素子13a,13bに共通する、図3の矢印で示した地磁気の非変動成分をキャンセルでき、より確実な回転状態の検出が可能になる。
【0042】
以上のように、図1と図3の回転検出装置100,101では、高い磁気感度を持つ磁気インピーダンス素子13,13a,13bによって、回転体11との間に仕切り壁12が存在しても、回転体11の回転状態を検出することが可能である。これによって、回転体ケース12に開口部を設けることなく、回転センサである磁気インピーダンス素子13,13a,13bを、回転体ケース12の外部に搭載することができる。従って、回転体ケース12への搭載性が優れ、回転体ケース12における設計自由度が高められている。
【0043】
本実施形態の図1と図3に示す回転検出装置100,101は、図5に示すエンジンのクランクシャフトに連結したギア1や、エンジンのカムシャフトに連結したカムの回転状態の検出に好適である。この回転検出装置100,101では、図5のように、エンジンブロック9に回転センサである磁気インピーダンス素子搭載のための開口部90を設ける必要がない。従って、エンジンへの搭載性に優れ、多くの機器が搭載されるエンジンに対して、設計の自由度が高まる。
【0044】
(第2の実施形態)
第1の実施形態の回転検出装置は、被検出体である回転体が、磁性体もしくは磁性体を含んだ材料からなる歯車形状のギアであった。本実施形態の回転検出装置は、被検出体である回転体が、外周円に磁極が交互に配置されてなる円筒状磁石からなる。以下、本実施形態について図に基づいて説明する。
【0045】
図4は、本実施形態における回転検出装置102の構成を示す模式図である。
【0046】
図4の回転検出装置102は、図1の回転検出装置100と同様に、被検出体である回転体21と、回転体21を覆う回転体ケース22と、磁気インピーダンス素子23とを備えている。
【0047】
図4の回転検出装置102における回転体21は円筒状磁石で、図のように、円筒の中心軸を回転軸とし、磁極が円筒の外周円に交互に配置されてなる着磁ロータである。この着磁ロータ21からは図中の矢印で示した繰り返しパターンの磁力線が出ており、回転に伴って、磁界強度の繰り返し変化が着磁ロータ21の周囲にもたらされる。これによって、第1実施形態の回転検出装置100,101と同様に、磁気インピーダンス素子23により、ロータ(回転体)ケース22の外部から、着磁ロータ21の回転状態の検出が可能となる。
【0048】
尚、図3の回転検出装置101と同様に、着磁ロータ21の交互に配置された磁極のピッチで1/2ピッチ離れる位置に2個の磁気インピーダンス素子を配置して、これらの差動出力を検出してもよい。これによって、2個の磁気インピーダンス素子に共通する地磁気の非変動成分をキャンセルでき、より確実な回転状態の検出が可能になる。特に、回転体である着磁ロータ21の磁化が小さく、回転に伴って周囲にもたらされる磁界強度の繰り返し変化が小さい場合に、効果的である。
【0049】
以上、本実施形態の回転検出装置においても、図4に示すように、回転体(ロータ)ケース22に開口部を設けることなく、回転センサである磁気インピーダンス素子23を、回転体ケース22の外部に搭載することができる。従って、回転体ケース22への搭載性が優れ、回転体ケース22における設計自由度が高められている。
【0050】
また、本実施形態の図4の回転検出装置102は、車輪の回転軸に取り付けた着磁ロータの回転状態を検出するABS用の車輪回転センサに好適である。この回転検出装置102は、上述のように、ロータケースである車輪ハブに、回転センサ搭載のための開口部を設ける必要がない。従って、車輪やサスペンションが近傍にあり、搭載場所が狭くて取付け場所の確保が困難な車輪ハブに対しても、搭載性が優れ、設計の自由度が高い。
【0051】
(他の実施形態)
第1実施形態では、本発明の図1と図3に示す回転検出装置100,101が、図5に示すエンジンのクランクシャフトに連結したギア1や、エンジンのカムシャフトに連結したカムの回転状態の検出に好適であることを説明した。また、第2実施形態では、本発明の図4の回転検出装置102が、車輪の回転軸に取り付けた着磁ロータの回転状態を検出するABS用の車輪回転センサに好適であることを説明した。これに限らず、本発明の回転検出装置によれば、例えば車輪の回転に伴う磁界強度の繰り返し変化を、車のボンネット内や車室内に搭載した磁気インピーダンス素子により電気信号に変換して、車輪の回転状態を検出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態における回転検出装置の構成を示す模式図である。
【図2】ギアの回転に伴う磁界強度の繰り返し変化を示す図であり、(a)はギアが磁化されている場合、(b)と(c)はギアが磁化されていない場合である。
【図3】磁気インピーダンス素子を2個用いて構成した回転検出装置を示す模式図である。
【図4】第2実施形態における回転検出装置の構成を示す模式図である。
【図5】従来の回転検出装置の適用例で、エンジンブロックへの搭載状態を示した模式図である。
【符号の説明】
100〜102 回転検出装置
11,11a,11b ギア(回転体)
12 ギア(回転体)ケース、(仕切り壁)
13,13a,13b,23 磁気インピーダンス素子
21 着磁ロータ(回転体)
22 ロータ(回転体)ケース、(仕切り壁)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation detection device that detects a rotation state of a rotating body, and more particularly, to a rotation detection device suitable for engine control and ABS control of a brake in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
As a rotation detection device for detecting the rotation state of a rotating body, a rotation detection device for detecting the rotation state of a magnetic gear, which is a detection target, is disclosed in JP-A-8-304432 (Patent Document 1).
[0003]
In this rotation detecting device, a bias magnet is arranged near a magnetic gear as a detection target, and a magnetoresistive element as a rotation sensor is arranged in a bias magnetic field between the magnetic gear and the bias magnet. Under such a configuration and arrangement, the magnetic vector change of the bias magnetic field accompanying the rotation of the magnetic gear is converted into an electric signal by the magnetoresistive element, and the rotation state of the magnetic gear as the object to be detected is detected. You.
[0004]
Further, as a rotation detection device for detecting a rotation state of a rotating body, a rotation detection device for detecting a rotation state of a magnetized rotor, which is a detection target, is disclosed in JP-A-2000-46513 (Patent Document 2). I have.
[0005]
In this rotation detection device, a Hall element as a rotation sensor is arranged near a magnetized rotor as a detection target. With such a configuration and arrangement, a change in the magnetic field intensity due to the rotation of the magnetized rotor is converted into an electric signal by the Hall element, and the rotation state of the magnetized rotor, which is the object to be detected, is detected.
[0006]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-48019
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-46513
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 5 is a schematic view showing an application example of the rotation detecting device disclosed in
[0009]
A
[0010]
However, when the
[0011]
Further, there is a similar demand for a wheel rotation sensor for ABS, which is an application example of the rotation detecting device disclosed in
[0012]
As described above, in the conventional rotation detecting device, if a partition wall exists between the rotating body and the rotation sensor, the rotation state cannot be detected. Therefore, an opening is provided in the rotating body case that houses the rotating body. It is necessary to mount a rotation sensor. For this reason, the mountability of the rotation sensor is poor, and the degree of freedom in designing the rotating body case is limited.
[0013]
Therefore, the present invention can detect the rotation state even if there is a partition wall between the rotating body and the rotation sensor, is excellent in mountability to a rotating body case that houses the rotating body, and has a high degree of design freedom in the rotating body case. It is an object of the present invention to provide a rotation detecting device with an increased height.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the rotation detecting device according to
[0015]
The rotation detecting device of the present invention uses a magneto-impedance element utilizing the magneto-impedance effect. The magneto-impedance effect is a phenomenon in which the impedance to a high-frequency current changes due to a change in an external magnetic field. By applying a high-frequency current to the magneto-impedance element and converting a change in impedance generated by a change in an external magnetic field into an electric signal, an output of the magneto-impedance element can be obtained. This magnetic impedance element has higher magnetic sensitivity than conventional magnetoresistive elements and Hall elements. With such a magnetic impedance element having high magnetic sensitivity, even if there is a partition wall between the rotating body and the rotating body, the rotating impedance of the rotating body is detected by detecting a repetitive change in the magnetic field intensity generated with the rotating body. The state can be detected.
[0016]
The rotation detecting device according to
[0017]
According to this, the magnetic impedance element as the rotation sensor can be mounted outside the rotator case without providing an opening in the rotator case. Therefore, it is possible to provide a rotation detecting device that is excellent in mountability on the rotating body case and has a high degree of freedom in designing the rotating body case.
[0018]
The invention according to claim 3 is characterized in that the rotating body is a gear-shaped gear made of a magnetic material or a material containing a magnetic material.
[0019]
A gear in the form of a gear made of a magnetic material or a material containing a magnetic material attracting a permanent magnet is usually slightly magnetized by an environmental magnetic field. For this reason, when the gear rotates, the magnetic field generated from the magnetized gear also rotates, and a repetitive change in the magnetic field intensity is caused to the surroundings. Even when the magnet is not magnetized, the irregularities of the gear shape periodically disturb the geomagnetism with the rotation of the gear, so that the magnetic field intensity repeatedly changes in the surroundings. Therefore, the rotation state of the gear can be detected by detecting the repetitive change of the magnetic field strength by the magnetic impedance element. In the rotation detecting device of the present invention, since the magnetic sensitivity of the magnetic impedance element is high, a bias magnet for applying a bias magnetic field need not be particularly used.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, the two magneto-impedance elements are arranged side by side at a position that is 1 / pitch apart from each other with respect to the rotation axis of the gear, and the difference between the two magneto-impedance elements is determined. It is characterized in that a dynamic output is detected. As a result, the non-fluctuation component of the geomagnetism common to the two magnetic impedance elements can be canceled, and the rotation state can be detected more reliably.
[0021]
As described in claims 5 and 6, the rotation detection device of the present invention is suitable for detecting the rotation state of a gear connected to a crankshaft of an engine or a cam connected to a camshaft of an engine.
[0022]
In the rotation detecting device of the present invention, it is not necessary to provide an opening for mounting a magnetic impedance element as a rotation sensor on the engine block. Therefore, the degree of freedom in designing the engine is excellent, and the degree of freedom in designing the engine on which many devices are mounted is increased.
[0023]
The invention according to claim 7 is characterized in that the rotating body is a cylindrical magnet having a center axis of a cylinder as a rotation axis and magnetic poles arranged alternately on an outer circumference of the cylinder.
[0024]
A rotating body composed of such a cylindrical magnet causes a repetitive change in the magnetic field strength around the rotating body with the rotation of the magnetic poles alternately arranged on the outer circumferential circle. Therefore, the rotation state of the rotating body can be detected by detecting the repetitive change of the magnetic field strength by the magnetic impedance element.
[0025]
According to an eighth aspect of the present invention, two of the magneto-impedance elements are arranged side by side at a pitch of 1/2 of a pitch of magnetic poles alternately arranged on the cylindrical magnet with the rotation axis of the cylindrical magnet as a center. The differential output of the two magnetic impedance elements is detected. As a result, the non-fluctuation component of the geomagnetism common to the two magnetic impedance elements can be canceled, and the rotation state can be detected more reliably.
[0026]
As described in claim 9, the rotation detecting device of the present invention is suitable for detecting the rotation state of a magnetized rotor attached to a rotating shaft of a wheel.
[0027]
The rotation detecting device of the present invention can be used for a wheel rotation sensor for ABS that detects the rotation state of a magnetized rotor attached to the rotation shaft of the wheel, and an opening for mounting the rotation sensor is provided on the wheel hub. There is no need to provide. Therefore, even for a wheel hub where wheels and suspensions are close to each other and a mounting place is narrow and it is difficult to secure a mounting place, the mountability is excellent and the degree of freedom in design is increased.
[0028]
As described in
[0029]
When the partition wall is made of a non-magnetic material that does not attract the permanent magnet, the repetitive change in the magnetic field intensity caused by the rotation of the rotating body is not disturbed by the presence of the partition wall. Therefore, the rotation state of the rotating body separated by the partition wall is reliably detected by the magnetic impedance element.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a rotation detection device 100 according to the present embodiment.
[0032]
The rotation detecting device 100 of FIG. 1 includes a
[0033]
The rotating
[0034]
FIG. 2A shows a case where the
[0035]
FIGS. 2B and 2C show the case where the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
Since the magnetic sensitivity of the
[0040]
FIG. 3 shows a
[0041]
In the
[0042]
As described above, in the
[0043]
The
[0044]
(Second embodiment)
In the rotation detecting device according to the first embodiment, the rotating body to be detected is a gear-shaped gear made of a magnetic material or a material containing a magnetic material. In the rotation detecting device according to the present embodiment, the rotating body, which is the object to be detected, is formed of a cylindrical magnet in which magnetic poles are alternately arranged on an outer circumferential circle. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
[0045]
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of the
[0046]
The
[0047]
The rotating
[0048]
As in the case of the
[0049]
As described above, also in the rotation detecting device of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
[0050]
Further, the
[0051]
(Other embodiments)
In the first embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a rotation detection device according to a first embodiment.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a repetitive change in magnetic field intensity accompanying rotation of a gear. FIG. 2A shows a case where the gear is magnetized, and FIGS. 2B and 2C show a case where the gear is not magnetized.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a rotation detecting device configured by using two magnetic impedance elements.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a rotation detection device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic view showing an application example of a conventional rotation detecting device, showing a state of being mounted on an engine block.
[Explanation of symbols]
100-102
12 Gear (rotating body) case, (partition wall)
13, 13a, 13b, 23
22 Rotor (rotating body) case, (partition wall)
Claims (10)
前記回転体の回転に伴って発生する磁界強度の繰り返し変化を電気信号に変換する磁気インピーダンス素子と、
前記回転体と前記磁気インピーダンス素子を隔てる仕切り壁とを備え、
前記磁気インピーダンス素子により、前記仕切り壁を隔てて配置された回転体の回転状態を検出することを特徴とする回転検出装置。With the rotation, a rotating body that repeatedly changes the magnetic field strength around,
A magnetic impedance element that converts a repetitive change in magnetic field strength generated with the rotation of the rotating body into an electric signal,
A partition wall separating the rotating body and the magnetic impedance element,
A rotation detecting device, wherein the magnetic impedance element detects a rotation state of a rotating body disposed with the partition wall interposed therebetween.
当該回転体ケースの外部に配置された前記磁気インピーダンス素子により、回転体ケースの内部に配置された回転体の回転状態を検出することを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。The partition wall is a rotating body case that covers the rotating body,
The rotation detecting device according to claim 1, wherein a rotation state of a rotating body arranged inside the rotating body case is detected by the magnetic impedance element arranged outside the rotating body case.
当該2個の磁気インピーダンス素子の差動出力が検出されることを特徴とする請求項3に記載の回転検出装置。The two magneto-impedance elements are arranged side by side at a position spaced apart by a half pitch of the gear with respect to the rotation axis of the gear,
The rotation detecting device according to claim 3, wherein a differential output of the two magnetic impedance elements is detected.
当該2個の磁気インピーダンス素子の差動出力が検出されることを特徴とする請求項7に記載の回転検出装置。Two of the magnetic impedance elements are arranged side by side at a pitch of 1/2 of a pitch of the magnetic poles alternately arranged on the cylindrical magnet around the rotation axis of the cylindrical magnet,
The rotation detecting device according to claim 7, wherein a differential output of the two magnetic impedance elements is detected.
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