JP2517747Y2

JP2517747Y2 - 電磁式回転センサ

Info

Publication number: JP2517747Y2
Application number: JP1988124280U
Authority: JP
Inventors: 勝義河内
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2003-09-22
Also published as: JPH0245417U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、例えばクランク角センサ等に用いて好適な
電磁式回転センサに関し、特に、エンジンの始動時等に
出力波形がノイズによって乱れたりするのを防止できる
ようにした電磁式回転センサに関する。

〔従来の技術〕

第６図に従来技術の電磁式回転センサとしてクランク
角センサを例に挙げて示す。

図において、１は磁性材料によって歯付き円板状に形
成された回転部材としての回転板を示し、該回転板１
は、例えばエンジンのクランク軸２等に固着され、該ク
ランク軸２と一体に矢示Ａ方向に回転する。そして、該
回転板１の外周側には歯部1A,1A,…が周方向に所定の間
隔をもって径方向に突出形成されている。

３は電磁式のクランク角センサ、４はセンサ本体を構
成するケーシングを示し、該ケーシング４は樹脂材料等
によって後述の永久磁石６等と一体成型され、これらを
囲繞するようになっている。また、該ケーシング４の基
端側はエンジンのフレーム（図示せず）等に固定され、
後述するコア部材７の先端側を回転板１の外周側に近接
させて位置決めするようになっている。そして、該ケー
シング４の外周側には後述するＯリング11用のシール溝
4Aや環状溝4B等が形成され、該環状溝4Bには後述のキャ
ップ10がカシメ固定されるようになっている。５はケー
シング４の先端側に一体形成されたコイルボビンを示し
ている。

６はケーシング４内に設けられ、短尺な円柱状に形成
された永久磁石、７は電磁軟鉄等の磁性材料によって段
付円柱状に形成されたコア部材を示し、該コア部材７
は、永久磁石６の軸方向一側面に衝合され、永久磁石６
とほぼ同一外径をもった大径部7Aと、該大径部7Aから同
軸に伸長し、コイルボビン５内に嵌挿された小径部7Bと
からなり、該小径部7Bの先端面7C側はコイルボビン５か
ら僅かに突出し、回転板１の外周側に近接して配設され
ている。８はケーシング４内に位置して永久磁石６の軸
方向他側面に衝合された磁性部材を示し、該磁性部材８
は電磁軟鉄等の磁性材料によって、例えば円柱状に形成
され、永久磁石６の磁束密度を増加させるようになって
いる。

９はコア部材７の小径部7B外周側に位置してコイルボ
ビン５に巻回された検出コイルを示し、該検出コイル９
は回転板１が矢示Ａ方向に回転するとき、後述する理由
によってコア部材７の磁束が変化するから、電磁誘導作
用で誘導起電力を発生し、これを回転板１の回転による
検出信号（第７図参照）としてリード線を介してコント
ロールユニット（いずれも図示せず）へと出力するよう
になっている。

10はコア部材７の先端面7Cや検出コイル９等を保護す
るキャップを示し、該キャップ10は、例えば非磁性のス
テンレス板等、非磁性の薄肉金属板により有蓋筒状に形
成され、コア部材７の先端面7Cに当接される円板状の蓋
部10Aと、該蓋部10Aの外周側から軸方向に延び、検出コ
イル９をコイルボビン５等と共に覆い、ケーシング４の
外周側に嵌合された円筒状の筒部10Bとから構成されて
いる。そして、該キャップ10の筒部10Bにはその開口端
側にカシメ部10Cが設けられ、該カシメ部10Cをケーシン
グ４の環状溝4Bにカシメ固定することにより、キャップ
10はケーシング４に対し抜止めされている。さらに、11
はシール溝4Aに装着されたシール部材としてのＯリング
を示し、該Ｏリング11はケーシング４とキャップ10との
間をシールし、検出コイル９側に雨水等が浸入するのを
防止している。

このように構成される従来技術では、エンジンの始動
によってクランク軸２と一体に回転板１が回転すると、
磁性材料からなる回転板１の各歯部1Aがコア部材７の先
端面7Cに順次接近して離間するから、これによってコア
部材７の磁束が変化し、電磁誘導作用で検出コイル９に
は誘導起電力が発生する。そして、この誘導起電力は各
歯部1Aの接近、離間に応じて増減するから、第７図に例
示する検出信号となってコントロールユニットへと出力
され、エンジン回転数を検出するクランク角信号として
用いられる。即ち、第７図中の検出信号はそのピーク1
2、12間の時間Ｔが各歯部1A間の角度に対応し、エンジ
ン回転数の増減に応じて時間Ｔは変化する。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、エンジンの始動時
にセルモータ等からのノイズ（電磁波）によって検出信
号の波形に第７図に示す如く乱れ（以下、ノイズ13とい
う）が生じることがあり、このノイズ13が所定のレベル
（スレッシュホールドレベル）を越えると、コントロー
ルユニット側ではこれを前記各ピーク12と同様にクラン
ク角に対応する信号として誤ってカウントしてしまい、
エンジン回転数信号は実際のエンジン回転数よりも大幅
に大きくなる。

このため従来技術では、コントロールユニットによ
り、 T_P＝Ｋ×Q/N………（１）として演算される基本噴射量T_P（ただし、Ｋは定数、Ｑ
は吸入空気量、Ｎはエンジン回転数）がエンジン回転数
Ｎの誤検出によって過小となり、始動時の燃料噴射量が
減少して、始動不良等の原因になるという問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの
で、本考案はエンジン始動時に検出信号の出力波形がノ
イズ等によって乱れるのを防止でき、始動不良等の問題
を解消できるようにした電磁式回転センサを提供するも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本考案が採用する電磁
式回転センサは、センサ本体と、該センサ本体内に設け
られた永久磁石と、該永久磁石の軸方向一側に位置して
前記センサ本体に設けられ、先端側が回転部材に近接し
て配設されるコア部材と、該コア部材の外周にコイルボ
ビンを介して巻回され、前記回転部材の回転を検出する
検出コイルと、非磁性の金属材料によって有蓋筒状に形
成され、筒部によって該検出コイルの外周を覆うと共に
蓋部によってコア部材の先端面を覆うように前記センサ
本体に取付けられたキャップとから構成する。

そして、本考案が採用する構成の特徴は、前記キャッ
プの蓋部とコア部材の先端面との間には、軸方向に微小
なエアギャップを形成したことにある。

また、前記コイルボビンの先端側端面には、前記コア
部材の先端面よりも軸方向に僅かに突出する凸部を形成
し、該凸部の先端をキャップの蓋部に当接させることに
より、コア部材の先端面とキャップの蓋部との間にエア
ギャップを形成することが望ましい。

また、前記キャップの蓋部を凸湾曲状に形成し、該蓋
部をコイルボビンの先端外周部に当接させることによ
り、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部との間にエ
アギャップを形成することが望ましい。

一方、前記キャップの蓋部内面には、突起を形成し、
該突起をコイルボビンの先端側端面に当接させることに
より、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部との間に
エアギャップを形成することが望ましい。

さらに、前記コア部材の先端面よりも前記コイルボビ
ンの先端側端面が僅かに突出するように形成し、該コイ
ルボビンの先端側端面をキャップの蓋部に当接させるこ
とにより、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部との
間にエアギャップを形成することが望ましい。

〔作用〕

上記構成により、キャップの蓋部とコア部材の先端面
との間を軸方向のエアギャップで電気的に絶縁でき、エ
ンジンの始動時にセルモータ等から発生するノイズであ
る電磁波等が、前記キャップの蓋部を介してコア部材に
達するのを防止できる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。なお、実施例では前述した第６図に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。

而して、第１図および第２図は本考案の第１の実施例
を示している。

図中、21はケーシング４の先端側に一体形成されたコ
イルボビンを示し、該コイルボビン21は従来技術でのべ
たコイルボビン５とほぼ同様に形成されるものの、その
先端側端面には後述するキャップ23の蓋部23Aに当接す
る円形の凸部21Aが一体に形成されている。そして、該
凸部21Aはコア部材７の先端面7Cよりも軸方向に僅かに
突出し、コア部材７の先端面7Cとキャップ23の蓋部23A
との間に、例えば0.1mm程度のエアギャップ22を形成さ
せるようになっている。

23はコア部材７の先端面7Cや検出コイル９等を保護す
るキャップを示し、該キャップ23は従来技術で述べたキ
ャップ10とほぼ同様に蓋部23A,筒部23Bおよびカシメ部2
3Cからなるものの、筒部23Bはその長さ寸法が前記エア
ギャップ22に対応する寸法だけ長く形成されている。

本実施例は上述の如く構成されるもので、その基本的
動作については従来技術によるものと格別差異はない。

然るに本実施例では、コイルボビン21の先端側端面に
軸方向に突出する円形の凸部21Aを形成し、該凸部21Aに
よってキャップ23の蓋部23Aとコア部材７の先端面7Cと
の間に微小なエアギャップ22を形成する構成としたか
ら、エンジンの始動時にセルモータ等から発生するノイ
ズとしての電磁波をエアギャップ22によって効果的に遮
蔽でき、検出コイル９からの出力波形に乱れが生じるの
を防止できる。特に、セルモータ等からの電磁波（ノイ
ズ）は金属製のキャップ23を介してコア部材７へと達す
るが、該コア部材７の先端面7Cとキャップ23との間には
エアギャップ22が介在するから、両者の間を電気的に絶
縁できる。

従って、本実施例によれば、検出コイル９からの検出
信号を第２図に例示する出力波形をもって出力させるこ
とができ、この検出信号中に第７図に示したノイズ13等
が波形の乱れとなって発生するのを防止できる。そし
て、コントロールユニットでは検出信号中のピーク24,2
4,…のみを正確にカウントでき、各ピーク24間の時間Ｔ
を回転板１の各歯部1A間の角度に対応させて、エンジン
回転数を正確に検出でき、エンジンの始動不良等の問題
を解消できる。

次に、第３図は本考案の第２の実施例を示し、本実施
例の特徴は、キャップ31の蓋部31Aを凸湾曲状に形成す
ることによって、該蓋部31Aとコア部材７の先端面7Cと
の間に、例えば0.1mm程度の微小なエアギャップ32を形
成したことにある。ここで、キャップ31は蓋部31Aを除
いて従来技術で述べたキャップ10と同様に形成され、筒
部31Bおよびカシメ部31Cを有している。そして、該キャ
ップ31は蓋部31Aがコイルボビン５の先端外周部に当接
することによって、カシメ部31Cとの間で図示の如くケ
ーシング４に固定されている。

かくして、このように構成される本実施例でも、キャ
ップの形状を変更するだけで、前記第１の実施例とほぼ
同様の作用効果をうることができる。

次に、第４図は本考案の第３の実施例を示し、本実施
例の特徴は、キャップ41の蓋部41A内面に環状の突起41D
を形成し、該突起41Dによって蓋部41Aとコア部材７の先
端面7Cとの間に、例えば0.1mm程度のエアギャップ42を
形成したことにある。ここで、キャップ41は突起41Dを
除いて従来技術で述べたキャップ10と同様に形成され、
筒部41Bおよびカシメ部41Cを有している。そして、該キ
ャップ41は突起41Dがコイルボビン５の先端側端面に当
接し、カシメ部41Cとの間でケーシング４に固定されて
いる。

次に、第５図は本考案の第４の実施例を示し、本実施
例の特徴は、コア部材51の小径部51Bを短くすることに
よって、その先端面51Cとキャップ10の蓋部10Aとの間に
エアギャップ52を形成したことにある。ここで、コア部
材51は従来技術で述べたコア部材７とほぼ同様に形成さ
れ、大径部51Aと小径部51Bとからなるものの、該小径部
51Bは先端面51Cがコイルボビン５の先端側端面よりも前
記エアキャップ52に対応する寸法分だけ引っ込むよう
に、その長さ寸法が短縮されている。そして、キャップ
10は蓋部10Aがコイルボビン５の先端側端面に当接し、
カシメ部10Cとの間でケーシング４に固定されている。

かくして、このように構成される本実施例でも、前記
第１の実施例とほぼ同様の作用効果をうるこができる。

なお、前記各実施例では、コイルボビン５（21）をケ
ーシング４と一体形成するものとして述べたが、これら
は必ずしも一体に形成する必要はなく、コイルボビン５
（21）を別体に形成し、検出コイル９を巻回した後に、
コイルボビン５（21）をコア部材７（51）の小径部7B
（51B）に嵌合させて、取り付けるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、キャップの蓋部
とコア部材の先端面との間には軸方向に微小なエアギャ
ップを形成したから、エンジンの始動時にセルモータ等
から発生するノイズである電磁波が金属製のキャップを
介してコア部材に達しようとしても、該コア部材の先端
面とキャップの蓋部との間に軸方向に介在するエアギャ
ップによって電気的に絶縁でき、電磁波を効果的に遮断
できる。従って、検出コイルからの出力波形がノイズに
よって乱れるのを防止し、エンジン回転数等を正確に検
出でき、エンジンの始動不良等を解消することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１の実施例を示し、第
１図はクランク角センサの縦断面図、第２図は検出信号
を示す特性線図、第３図は第２の実施例を示すクランク
角センサの縦断面図、第４図は第３の実施例を示す第３
図と同様の縦断面図、第５図は第４の実施例を示す第３
図と同様の縦断面図、第６図および第７図は従来技術を
示し、第６図はクランク角センサの縦断面図、第７図は
検出信号の特性線図である。１…回転板（回転部材）、1A…歯部、３…クランク角セ
ンサ、４…ケーシング（センサ本体）、5,21…コイルボ
ビン、６…永久磁石、7,51…コア部材、7A,51A…大径
部、7B,51B…小径部、7C,51C…先端面、８…磁性部材、
９…検出コイル、21,31,41…キャップ、21A,31A,41A…
蓋部、21B,31B,41B…筒部、22,32,42,52…エアギャッ
プ。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】センサ本体と、該センサ本体内に設けられ
た永久磁石と、該永久磁石の軸方向一側に位置して前記
センサ本体に設けられ、先端側が回転部材に近接して配
設されるコア部材と、該コア部材の外周にコイルボビン
を介して巻回され、前記回転部材の回転を検出する検出
コイルと、非磁性の金属材料によって有蓋筒状に形成さ
れ、筒部によって該検出コイルの外周を覆うと共に蓋部
によってコア部材の先端面を覆うように前記センサ本体
に取付けられたキャップとからなる電磁式回転センサに
おいて、前記キャップの蓋部とコア部材の先端面との間
には軸方向に微小なエアギャップを形成したことを特徴
とする電磁式回転センサ。
【請求項２】前記コイルボビンの先端側端面には、前記
コア部材の先端面よりも軸方向に僅かに突出する凸部を
形成し、該凸部の先端をキャップの蓋部に当接させるこ
とにより、コア部材の先端面とキャップの蓋部との間に
エアギャップを形成してなる請求項１記載の電磁式回転
センサ。
【請求項３】前記キャップの蓋部を凸湾曲状に形成し、
該蓋部をコイルボビンの先端外周部に当接させることに
より、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部との間に
エアギャップを形成してなる請求項１記載の電磁式回転
センサ。
【請求項４】前記キャップの蓋部内面には、突起を形成
し、該突起をコイルボビンの先端側端面に当接させるこ
とにより、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部との
間にエアギャップを形成してなる請求項１記載の電磁式
回転センサ。
【請求項５】前記コア部材の先端面よりも前記コイルボ
ビンの先端側端面が僅かに突出するように形成し、該コ
イルボビンの先端側端面をキャップの蓋部に当接させる
ことにより、前記コア部材の先端面とキャップの蓋部と
の間にエアギャップを形成してなる請求項１記載の電磁
式回転センサ。