JPH0283412A - Magnetic type rotation sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、例えば回転軸の回転数又は回転角を検出す
る磁気式回転センサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetic rotation sensor that detects, for example, the rotation speed or rotation angle of a rotating shaft.
(従来の技術)
従来の磁気式回転センサとしては、例えば多極着磁磁石
をロータとし、その周面から所要間隔をおいてそのロー
タの回転を磁気的に検出する磁気検出部を配置したもの
がある(特開昭62−25267号公報、同62−26
5522号公報、同62−218816号公報)。(Prior Art) A conventional magnetic rotation sensor includes, for example, a rotor made of a multi-pole magnetized magnet, and a magnetic detection section for magnetically detecting the rotation of the rotor arranged at a required interval from the circumference of the rotor. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-25267, No. 62-26
No. 5522, No. 62-218816).
また、他の従来の磁気式回転センサとして、高透磁率磁
性体製の歯型ロータの周面から所要間隔をおいてそのロ
ータの回転を磁気的に検出する磁気検出部を配置したも
のがある(特開昭62−129716号公報、同62−
54119号公報、同62−66116号公報)。Other conventional magnetic rotation sensors include a toothed rotor made of a highly permeable magnetic material, and a magnetic detection section that magnetically detects the rotation of the rotor is arranged at a required interval from the circumferential surface of the rotor. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 62-129716, No. 62-129716,
54119, 62-66116).
(発明が解決しようとする課題)
多極着磁磁石をロータとした従来の磁気式回転センサに
あっては、限られた領域に高密度に着磁して磁極数を多
くすることが難しく、このため回転数ないしは回転角を
高分解能を以って検出することが困難であった。また、
低コスト化を考慮したとき、多極着磁磁石はフェライト
製とすることが望まれるが、フェライト製とすると外部
からの衝撃等を受けたときに破損され易くなり、このた
め信頼性の低下を招くことになるので、コスト低減を図
ることが難しかった。(Problems to be Solved by the Invention) In conventional magnetic rotation sensors that use a multi-polar magnetized magnet as a rotor, it is difficult to magnetize a limited area with high density and increase the number of magnetic poles. For this reason, it has been difficult to detect the rotation speed or rotation angle with high resolution. Also,
When considering cost reduction, it is desirable to make multi-polar magnetized magnets made of ferrite, but if made of ferrite, they are more likely to be damaged when subjected to external shocks, which may lead to a decrease in reliability. This made it difficult to reduce costs.
一方、高透磁率磁性体製の歯型ロータを用いた他の従来
の磁気式回転センサにあっては、歯数を高密度に作製し
て高分解能特性とすると、歯型の加工費が嵩んでコスト
高になるという問題があった。On the other hand, in other conventional magnetic rotation sensors that use a toothed rotor made of a highly permeable magnetic material, if the number of teeth is manufactured at a high density to achieve high resolution characteristics, the machining cost of the toothed shape increases. There was a problem that the cost would be high.
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、高分解
能の検出特性が得られるとともに、衝撃等に強く信頼性
が優れ、さらにはコスト低減を図ることのできる磁気式
回転センサを提供することを目的とする。This invention was made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic rotation sensor that can obtain high-resolution detection characteristics, is resistant to shocks, has excellent reliability, and can further reduce costs. purpose.
[発明の−にべ]
(課題を解決するための手段)
この発明は上記課題を解決するために、ロータと、該ロ
ータの外周部に取付けられ当該ロータの回転方向に等間
隔に複数個の孔が穿設されたアモルファス磁歪材質製の
帯状体と、前記ロータにおける帯状体の取付は部位とは
所要間隔をおいて配置され前記孔を磁気的に検知して当
該ロータの回転を検出する検出手段とを有することを要
旨とする。[Nibe of the invention] (Means for solving the problems) In order to solve the above problems, the present invention includes a rotor, and a plurality of rotors attached to the outer circumference of the rotor and arranged at equal intervals in the rotational direction of the rotor. A belt-shaped body made of an amorphous magnetostrictive material with holes drilled therein and a part of the rotor where the belt-shaped body is attached are arranged at a required interval, and the rotation of the rotor is detected by magnetically detecting the holes. The gist is to have the means.
(作用)
帯状体における孔は、化学的なエツチング手段等の採用
により、狭い等間隔で多数個を精度よく穿設することが
できる。(Function) By employing chemical etching means or the like, a large number of holes in the strip can be formed with high precision at narrow, even intervals.
ロータの回転に伴って帯状体における孔とこの各孔間の
間隔部に相当するアモルファス磁歪部とが検出手段の前
面を交互に横切り、この孔ないしはアモルファス磁歪部
が検出手段により磁気的に検出される。この結果、検出
手段からはロータの回転数、云い換えれば孔の穿設間隔
に比例した周期的な信号が出力され、この出力信号の周
期からロータの回転数ないしは回転角が高分解能を以っ
て検出される。As the rotor rotates, holes in the strip and amorphous magnetostrictive portions corresponding to the spaces between the holes alternately cross the front surface of the detection means, and these holes or amorphous magnetostriction portions are magnetically detected by the detection means. Ru. As a result, the detection means outputs a periodic signal proportional to the rotation speed of the rotor, in other words, the interval between holes, and the rotation speed or rotation angle of the rotor can be determined with high resolution from the period of this output signal. detected.
アモルファス磁歪材質製の帯状体は、フェライト等と比
べると外部からの衝撃等に強いので優れた信頼性が得ら
れ、また、この帯状体への複数個の孔の穿設は、前述の
ように加工費が比較的低置な化学的なエツチング手段等
を採用することができるので、コスト低減が得られる。A strip made of amorphous magnetostrictive material is more resistant to external shocks than ferrite, etc., so it has excellent reliability, and the drilling of multiple holes in this strip can be done as described above. Since chemical etching means, etc., which have relatively low processing costs, can be employed, costs can be reduced.
(実施例)
以下、この発明の実施例を第1図ないし第5図に基づい
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 5.
まず、磁気式回転センサの構成を説明すると、第1図中
、10は図示省略の回転軸等に取付けらレタロータ部、
20は検出手段としての検出部である。ロータ部10の
外周部には、第2図及び第4図に示すように、当該ロー
タ部10の回転方向と同方向に、その回転速度の検出分
解能に応じた所定の等間隔をおいて複数個の孔2が穿設
されたアモルファス磁歪材質製の帯状体1が取付けられ
ている。アモルファス磁歪材質は、その透磁率が空気の
透磁率と比べると、7000〜8000倍程度の大きな
値を有するもので、例えば、鉄ニツケル軽合金にボロン
とシリコンを添加したものがよい。帯状体1における1
aは、各孔2間の間隔部に相当するアモルファス磁歪部
(以下、単に磁歪部という)である。First, to explain the configuration of the magnetic rotation sensor, in FIG.
20 is a detection section as a detection means. As shown in FIGS. 2 and 4, on the outer circumference of the rotor section 10, a plurality of A belt-shaped body 1 made of an amorphous magnetostrictive material and having holes 2 formed therein is attached. The amorphous magnetostrictive material has a magnetic permeability that is about 7,000 to 8,000 times larger than that of air, and is preferably made of, for example, an iron-nickel light alloy to which boron and silicon are added. 1 in strip 1
a is an amorphous magnetostrictive portion (hereinafter simply referred to as magnetostrictive portion) corresponding to the space between the holes 2;
なお、第2図中におけるロータ部10の外周面は、円弧
状をなすものであるが、説明の便宜上直線を以って画い
である。Although the outer circumferential surface of the rotor portion 10 in FIG. 2 has an arc shape, it is drawn as a straight line for convenience of explanation.
検出部20は、ロータ部10における上述のような帯状
体1の取付は部位と所要間隔をおいて配置されている。The detection unit 20 is disposed at a required interval from the attachment portion of the belt-shaped body 1 as described above in the rotor unit 10 .
第2図に示すように、検出部20内には、ロータ部10
の回転方向と同方向に、所要の間隔をおいて同一特性の
2個の磁石3 a %3bが並設され、この2個の磁石
3as3bの間おける帯状体1と対向する側に、この帯
状体1における磁歪部1aないしは孔2を磁気的に検知
するための磁気検出素子4が配設されている。そして2
個の磁石3 a s 3 bで生じる磁力線5が、その
磁気検出素子4を通るようになっている。磁気検出素子
4としては、ホール素子又は磁気抵抗素子等が用いられ
ている。6はセンサ回路であり、この回路は磁気検出素
子4を作動させるとともにその磁気検出素子4からの検
出信号を受取って、これを所要の信号に変換する機能を
有している。As shown in FIG.
Two magnets 3a%3b with the same characteristics are arranged in parallel at a required interval in the same direction as the rotation direction of A magnetic detection element 4 for magnetically detecting the magnetostrictive portion 1a or the hole 2 in the body 1 is provided. And 2
The magnetic lines of force 5 generated by the magnets 3 a s 3 b pass through the magnetic detection element 4 . As the magnetic detection element 4, a Hall element, a magnetoresistive element, or the like is used. 6 is a sensor circuit, and this circuit has the function of activating the magnetic detection element 4, receiving a detection signal from the magnetic detection element 4, and converting it into a required signal.
次いで、第3図及び第4図を用いてロータ部10の製造
方法を説明することにより、その構成をさらに詳述する
。Next, a method for manufacturing the rotor section 10 will be explained using FIGS. 3 and 4, and its structure will be explained in further detail.
ロータ部10の本体となるプラスチック製の枠体7を射
出成形等の手段により製作する(第3図(A))。一方
、所定の等間隔で複数個の孔2が穿設されたアモルファ
ス磁歪材質型の帯状体1を製作する(第4図)。複数個
の孔2は、例えば化学的なエツチング法を用いて所定の
等間隔に精度よく穿設する。次いで、この帯状体1を枠
体7に巻くようにして固定した後(第3図(B)) 、
プラスチックの射出成形の手段等を用いて枠体7と帯状
体1とを一体化してロータ部10を製作する(第3図(
C))。A plastic frame 7, which becomes the main body of the rotor section 10, is manufactured by means such as injection molding (FIG. 3(A)). On the other hand, an amorphous magnetostrictive material strip 1 having a plurality of holes 2 formed at predetermined equal intervals is manufactured (FIG. 4). The plurality of holes 2 are precisely formed at predetermined equal intervals using, for example, a chemical etching method. Next, after wrapping and fixing this strip 1 around the frame 7 (FIG. 3(B)),
The frame body 7 and the band-shaped body 1 are integrated using a plastic injection molding method or the like to manufacture the rotor part 10 (see FIG. 3).
C)).
次に、上述のように構成された磁気式回転センサの作用
を第5図を用いて説明する。Next, the operation of the magnetic rotation sensor configured as described above will be explained using FIG. 5.
ロータ部10の回転に伴って帯状体1における磁歪部1
aと孔2とが磁気検出素子4の前面を交互に横切る。第
2図(A)は磁歪部1aが磁気検出素子4に最も近づい
た状態を示している。このとき、磁石3a、3bから出
た磁力線5は、透磁率の大きい磁歪部1a側に引かれて
磁気検出素子4を通る磁力線5の割合が最低となるよう
に減少する。この結果、センサ回路6を介して出力され
る検出部20の出力は、第5図の出力特性中、B点で示
すような最低レベルとなる。As the rotor part 10 rotates, the magnetostrictive part 1 in the strip body 1
a and the holes 2 alternately cross the front surface of the magnetic sensing element 4. FIG. 2(A) shows a state in which the magnetostrictive portion 1a is closest to the magnetic detection element 4. At this time, the magnetic lines of force 5 coming out from the magnets 3a and 3b are drawn toward the magnetostrictive portion 1a having a high magnetic permeability, and the proportion of the lines of magnetic force 5 passing through the magnetic detection element 4 is reduced to the minimum. As a result, the output of the detection section 20 outputted via the sensor circuit 6 becomes the lowest level as shown by point B in the output characteristics of FIG.
一方、第2図(B)は孔2が磁気検出素子4に最も近づ
いた状態を示している。このとき、磁石3a、3bから
出る磁力線5は、その一部が磁歪部la側にも引かれる
が、磁気検出素子4を通る磁力線5の割合は最大値まで
増加する。この結果、検出部20の出力は、第5図の出
力特性中、A点で示すような最大レベルとなる。On the other hand, FIG. 2(B) shows a state in which the hole 2 is closest to the magnetic detection element 4. At this time, some of the magnetic lines of force 5 coming out of the magnets 3a and 3b are also drawn toward the magnetostrictive portion la, but the proportion of the lines of magnetic force 5 passing through the magnetic detection element 4 increases to the maximum value. As a result, the output of the detection section 20 reaches the maximum level as indicated by point A in the output characteristics of FIG.
このように、ロータ部10の回転に伴って帯状体1にお
ける磁歪部1aと孔2とが磁気検出素子4により磁気的
に検出されて、検出部20からは、その回転に基づいた
正弦波信号が出力される。そして、この正弦波信号の周
波数は、ロータ部10の回転数に比例するので、この周
波数からロータ部10の回転速度又は回転角が高分解能
を以って検出される。In this way, as the rotor section 10 rotates, the magnetostrictive section 1a and the hole 2 in the strip 1 are magnetically detected by the magnetic detection element 4, and the detection section 20 outputs a sine wave signal based on the rotation. is output. Since the frequency of this sine wave signal is proportional to the rotation speed of the rotor section 10, the rotation speed or rotation angle of the rotor section 10 can be detected with high resolution from this frequency.
なお、上述の実施例では、検出部20内に2個の磁石3
a、3bを並設したが、磁石の配設個数は、磁気検出素
子4の背面側に1個だけとしてもよい。この場合、磁気
検出素子4から取出される正弦波信号の出力レベルが磁
石の配設個数に応じて減少するが、センサ回路における
増幅度を増大させる等の手段を講じることにより、ロー
タ部の回転速度又は回転角は、前記とほぼ同様に高分解
能を以って検出することができる。In addition, in the above-mentioned embodiment, two magnets 3 are provided in the detection unit 20.
Although magnets a and 3b are arranged in parallel, the number of magnets may be only one on the back side of the magnetic detection element 4. In this case, the output level of the sine wave signal taken out from the magnetic detection element 4 decreases depending on the number of magnets provided, but by taking measures such as increasing the amplification degree in the sensor circuit, the rotation of the rotor section can be reduced. The speed or angle of rotation can be detected with high resolution in much the same way as described above.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、帯状体におけ
る孔は、化学的なエツチング手段等の採用により、狭い
等間隔で多数個を精度よく穿設することができる。した
がってこの孔を磁気的に検出する検出手段から出力され
る信号の周期が短かくなってロータの回転数ないしは回
転角を高分解能で検出することができる。また、アモル
ファス磁歪材質型の帯状体は、フェライト等と比べると
外部からの衝撃等に強いので優れた信頼性を得ることが
でき、さらに、この帯状体への複数個の孔の穿設は、前
述のように加工費の比較的低置な化学的なエツチング手
段等を採用することができるので、コスト低減を図るこ
とができるという利点がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a large number of holes in the strip can be formed with high precision at narrow equal intervals by employing chemical etching means or the like. Therefore, the period of the signal output from the detection means for magnetically detecting this hole is shortened, and the rotation speed or rotation angle of the rotor can be detected with high resolution. In addition, the amorphous magnetostrictive material type strip is more resistant to external shocks than ferrite, etc., so it can provide excellent reliability. As mentioned above, it is possible to use a chemical etching method that requires relatively low processing costs, so there is an advantage that costs can be reduced.
第1図ないし第5図はこの発明に係る磁気式回転センサ
の実施例を示すもので、第1図は全体構成を示す構成図
、第2図は要部を拡大、破断して示す構成図、第3図は
ロータ部の製造工程の一例を示す工程図、第4図は帯状
体部分の斜視図、第5図は検出部の出力信号を示す信号
波形図である。
1:アモルファス磁歪材質型の帯状体、2:孔、
10:ロータ部、
20:検出部(検出手段)。
代理人 弁理士 三 好 保 男第
図
第3図(A)
第3図(B)
第3図(C)
第4図
第2図(A)
第2図(B)
第5図1 to 5 show embodiments of the magnetic rotation sensor according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure, and FIG. 2 is a block diagram showing an enlarged and cut away main part. , FIG. 3 is a process diagram showing an example of the manufacturing process of the rotor part, FIG. 4 is a perspective view of the band-shaped body part, and FIG. 5 is a signal waveform diagram showing the output signal of the detection part. 1: Amorphous magnetostrictive material strip, 2: Hole,
10: rotor section, 20: detection section (detection means). Agent Patent Attorney Yasuo Miyoshi Figure 3 (A) Figure 3 (B) Figure 3 (C) Figure 4 Figure 2 (A) Figure 2 (B) Figure 5
Claims (1)
回転方向に等間隔に複数個の孔が穿設されたアモルファ
ス磁歪材質製の帯状体と、前記ロータにおける帯状体の
取付け部位とは所要間隔をおいて配置され前記孔を磁気
的に検知して当該ロータの回転を検出する検出手段とを
有することを特徴とする磁気式回転センサ。A rotor, a strip made of an amorphous magnetostrictive material that is attached to the outer circumference of the rotor and has a plurality of holes drilled at equal intervals in the rotational direction of the rotor, and a required interval between the attachment parts of the strip on the rotor. 1. A magnetic rotation sensor comprising: a detection means disposed at a distance from the rotor for magnetically detecting the hole and detecting rotation of the rotor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23489088A JPH0283412A (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Magnetic type rotation sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23489088A JPH0283412A (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Magnetic type rotation sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0283412A true JPH0283412A (en) | 1990-03-23 |
Family
ID=16977920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP23489088A Pending JPH0283412A (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Magnetic type rotation sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0283412A (en) |
Cited By (2)
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JP2007064858A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Yokogawa Electric Corp | Disconnection detecting system |
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1988
- 1988-09-21 JP JP23489088A patent/JPH0283412A/en active Pending
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