JPH05126655A

JPH05126655A - 磁気記録式センサ

Info

Publication number: JPH05126655A
Application number: JP28622591A
Authority: JP
Inventors: Takashige Munetou; 孝慈宗藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドを用いて磁気記録層に情報を記録，
再生して、回転軸の回転状態を検出する磁気記録式セン
サにおいて、記録する情報信号の強度を高くすると共
に、情報の読出し時での磁気ヘッドと磁気記録層との接
触，磨耗を防止する。【構成】自動変速機のコンバータ出力軸３に磁気記録層
７ａが設けられる。該磁気記録層７ａの外方に軸方向に
２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂが配置される。情報の書込
み時には、ライン圧通路１１のライン圧が油路１９を経
て油圧室１７ｅに導入される。従って、磁気ヘッドキャ
リア７ｃが図中下側に移動して磁気ヘッド７ｂと磁気記
録層７ａとの離隔が小さくなり、書込まれる情報信号の
強度が高くなる。一方、磁気記録層７ａからの情報の読
出し時には、上記油圧室７ｃのライン圧が排出される。
これにより、磁気記録層７ａと磁気ヘッド７ｂとの離隔
が大きくなり、その両者の接触，磨耗が確実に防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報が記録される磁気
記録層を有する磁気記録式センサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、この種の磁気記録式
センサとして、例えば特開平３−１１３３３２号公報に
開示されたものを提案している。このものは、回転軸の
軸方向に並ぶ２つの所定位置に各々磁気記録層を設ける
と共に、該各磁気記録層に基準位置信号及び情報信号を
該各磁気記録層に対応する２個の磁気ヘッドを用いて記
録しておき、回転軸の回転時に、上記各磁気ヘッドを使
用して上記各磁気記録層に記録した基準位置信号及び情
報信号を再生し、その再生した両基準位置信号間及び両
情報信号間の位相差でもって、該回転軸に作用するトル
ク値を検出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
磁気記録式センサでは、磁気記録層に記録する情報の強
度が高いほどセンサの検出精度は向上する。このため、
磁気記録層に近接した位置に磁気ヘッドを配置すること
が望まれる。

【０００４】しかしながら、上記のように磁気ヘッドを
磁気記録層に近接配置する場合に、磁気記録層は回転軸
に設けられる関係上、その回転軸の振れ，偏心等により
磁気記録層が磁気ヘッドに接触し磨耗することがあり、
このため磁気記録層に記録した情報信号の強度の低下が
促進されると共に、両者の離隔が増大して、センサの検
出精度が低下する憾みが生じる。そこで、磁気記録層の
耐久性及びセンサの検出精度を良好に保持する観点か
ら、上記の磁気ヘッドと磁気記録層との離隔はある程度
広いことが望まれるものの、このように広い離隔に設定
すると、磁気ヘッドを用いて磁気記録層に情報を記録す
る際にその記録する情報の強度が低下し、センサの検出
精度が低下する憾みが生じる。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、磁気記録層に記録する情報の強度を
高く確保しながら、磁気記録層と磁気ヘッドとのの接
触，摩擦を有効に防止して、センサの検出精度及び耐久
性の向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、磁気記録層と磁気ヘッドとの離隔を、
情報の記録時と再生時とで変更することとする。

【０００７】つまり、請求項１記載の発明の具体的な解
決手段は、回転軸に設けられる磁気記録層と、該磁気記
録層に情報を記録すると共に記録した情報を再生する磁
気ヘッドとを有して、上記回転軸の回転状態を検出する
磁気記録式センサを対象とする。そして、上記磁気記録
層への情報の記録時に該磁気記録層と磁気ヘッドとの間
隔を小さくし、磁気記録層からの情報の再生時に該磁気
記録層と磁気ヘッドとの間隔を上記情報の記録時の間隔
よりも大きくする駆動手段を設ける構成としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の磁気記録層及び磁気ヘッドを、回転軸の軸方
向に所定間隔隔てた位置に少くとも２組配置して、該両
磁気ヘッドの出力信号間の位相差により回転軸のトルク
を検出する構成とする。

【０００９】更に、請求項３記載の発明では、上記請求
項２記載の発明において、磁気記録層を、自動変速機の
トルクコンバータの出力軸に設けると共に、磁気ヘッド
を、上記トルクコンバータの作動油の通路に臨んで該作
動油により上記磁気記録層と離間する方向に付勢される
よう設け、更に駆動手段を、自動変速機の変速機構の作
動油圧を磁気ヘッドに作用させて該磁気ヘッドと磁気記
録層との離隔を短縮するもので構成する。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
磁気記録層への情報の初期記録時や情報の強度低下時の
再記録時には、駆動手段により磁気記録層と磁気ヘッド
との離隔が小さく変更されるので、その記録する情報信
号の強度が高くなって、センサの検出精度が向上する。
一方、磁気記録層からの情報の再生時には、駆動手段に
より磁気記録層と磁気ヘッドとの離隔が大きく変更され
るので、その磁気記録層と磁気ヘッドとの接触，磨耗が
確実に防止されて、その記録する情報の強度の著しい低
下が防止されると共に、センサの耐久性が向上する。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、磁気記録
式センサが磁気ヘッド及び磁気記録層を少くとも２組備
えたトルクセンサとして使用されるので、回転軸に作用
するトルク値の検出精度が向上すると共に、情報再生時
の磁気ヘッドと磁気記録層との離隔が適切に確保されて
トルクセンサの耐久性が向上する。

【００１２】さらに、請求項３記載の発明では、磁気記
録層への情報の記録時には、駆動手段が変速機構の作動
油圧を磁気ヘッドに作用させ、これにより磁気ヘッドが
磁気記録層に接触ないし近接するので、記録する情報信
号の強度が高くなり、センサの検出精度が向上する。ま
た、磁気記録層からの情報の再生時には、駆動手段によ
る作動油圧の磁気ヘッドへの作用が解除されて磁気ヘッ
ドが離れ、トルクコンバータの作動油圧により磁気記録
層と磁気ヘッドとの離隔が大きくなるので、その両者の
接触，磨耗が確実に防止され、記録する情報の強度の著
しい低下が防止されると共に、センサの耐久性が向上す
る。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項２記載の発明によれば、磁気記録層に記憶する情報信
号の強度を高く確保しながら、その記憶した情報の再生
時には磁気記録層と磁気ヘッドとの離隔を適切にして両
者の接触，磨耗を確実に防止したので、磁気記録式セン
サの検出精度の向上及び耐久性の向上を図ることができ
る。

【００１４】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加えて、自動変速機のトルクコ
ンバータ及び変速機構の作動油の油圧を利用して磁気記
録層と磁気ヘッドとの離隔を変更するようにしたので、
特別な動力源を不要にすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１６】図１は、本発明に係る磁気記録式センサを
自動変速機に備えるトルクセンサに適用した図である。
同図において、１はトルクコンバータであって、そのポ
ンプ１ａにはエンジン出力軸２の後端部が連結され、タ
ービン１ｂにはコンバータ出力軸３が連結されている。
該コンバータ出力軸３には、例えば前進４段、後退１段
の変速機構４が駆動連結され、該変速機構４の出力軸５
には図示しない推進軸を経て駆動輪が連結される。そし
て、上記コンバータ出力軸３において変速機構４の直前
方には、回転軸としてコンバータ出力軸３に伝達された
トルク値を検出するトルクセンサ７が配置されている。

【００１７】上記トルクセンサ７周りの詳細を図２に示
す。同図において、コンバータ出力軸３には、上記トル
クコンバータ１の作動油が流通するコンバータ油路３ａ
が軸方向に形成されていると共に、該コンバータ出力軸
３の外方には中間軸１０が同軸状に配置される。該中間
軸１０には、ライン圧が流通するライン圧通路１１が形
成され、該ライン圧通路１１は、上記変速機構４に備え
るクラッチ要素４ａの油圧室４ｂに連通し、該油圧室４
ｂへのライン圧の供給によりピストン４ｃを図中右方に
動作させて該クラッチ要素４ａを締結する構成である。
また、該クラッチ要素４ａの図中左方には、自動変速機
用の油ポンプ１２が配置されている。該油ポンプ１２は
上記中間軸１０の外方に同軸状に配置した軸１３の後端
部に連結されて、エンジンにより該軸１３を介して駆動
される。

【００１８】そして、上記クラッチ要素４ａと油ポンプ
１２との間には、磁気記録式センサとしてトルクセンサ
７が配置されている。該トルクセンサ７は、コンバータ
出力軸３の外周に設けられた円筒状の磁気記録層７ａ
と、該磁気記録層７ａの外方に位置する部分でコンバー
タ出力軸３の軸方向に配置した２個の磁気ヘッド７ｂ，
７ｂとを有する。上記磁気記録層７ａは、可撓性非磁性
基盤上に磁性金属又は磁性酸化物等の磁性層を塗布して
成る。また、上記２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂを有する
磁気ヘッドキャリア７ｃは、上記中間軸１０に形成した
半径方向の挿通孔１０ａに摺接自在に配置されている。
該キャリア７ｃの先端部，つまり２個の磁気ヘッド７
ｂ，７ｂの部分は、コンバータ出力軸３と中間軸１０と
の間の空間１５に臨み、該空間１５はコンバータ出力軸
３に半径方向に形成した油路３ｂを通じてコンバータ油
路３ａに連通し、トルクコンバータ１の作動油の油圧が
該両磁気ヘッド７ｂに作用して、該両磁気ヘッド７ｂを
トルクコンバータ１の作動油でもって磁気記録層７ａと
離間する方向に付勢している。

【００１９】さらに、上記トルクセンサ７において、磁
気ヘッドキャリア７ｃの後部には、該磁気ヘッド７ｂと
磁気記録層７ａとの離隔を調整するクリアランス調整機
構１７が配置されている。該調整機構１７は、上記キャ
リア７ｃの後端部を磁気記録層７ａ側に押圧する調整ロ
ッド１７ａを有し、該調整ロッド１７ａは支持部材１７
ｂに支持される。上記調整ロッド１７ａの後端部は支持
部材１７ｂと螺合結合し、該螺合部１７ｃにより調整ロ
ッド１７ａの先端位置を調整し、その適宜位置で該調整
ロッド１７ａをロックナット１７ｄにより支持部材１７
ｂに固定する構成である。

【００２０】加えて、磁気ヘッドキャリア７ｃの後方に
は、上記支持部材により閉塞された油圧室１７ｅが形成
され、該油圧室１７ｅは、中間軸１０に形成した油通路
１９を経てライン圧通路１１に連通されていると共に、
上記油通路１９にはブリードオリフィス２０が設けら
れ、図３に示すように該ブリードオリフィス２０の上流
側において該油通路１９を開閉する常閉のソレノイドバ
ルブＳＯＬが配置されている。

【００２１】上記ソレノイドバルブＳＯＬは、図３に示
すように制御回路２２により開閉制御される。該制御回
路２２は内部に、磁気記録層７ａへの情報の書込み記録
を指示する信号書込指令回路２２ａと、該指令回路２２
ａの書込指令信号を受けてソレノイドバルブＳＯＬを開
制御するドライバー２２ｂと、該ドライバー２２ｂの直
流電源２２ｃとを有する。

【００２２】よって、上記構成により、２個の磁気ヘッ
ド７ｂにより磁気記録層７ａに情報としての基準位置信
号及び情報信号を書込み記録する場合には、ソレノイド
バルブＳＯＬを開制御し、ライン圧を油通路１９から油
圧室１７ｅに導入すると共にブリードオリフィス２０を
閉じて、ライン圧でもって磁気ヘッドキャリア７ｃをト
ルクコンバータ１の作動油の圧力に抗して磁気記録層７
ａ側に移動させて、磁気ヘッド７ｂと磁気記録層７ａと
の間隔を小さくし、一方、磁気ヘッド７ｂを用いて磁気
記録層７ａに記録された基準位置信号及び情報信号を再
生する場合には、ソレノイドバルブＳＯＬの閉制御によ
り油通路１９を閉じると共にブリードオリフィス２０を
開いて油圧室１７ｅのライン圧を排出し、トルクコンバ
ータ１の作動油でもってキャリア７ｃの後端部を調整ロ
ッド１７ａの先端に当接させて、磁気記録層７ａと２個
の磁気ヘッド７ｂとの間隔を上記書込み記録時に比して
大きくして、設定クリアランス値にするように調整でき
る駆動手段２４を構成している。

【００２３】次に、上記トルクセンサ７を使用してコン
バータ出力軸３に作用するトルク値を検出する手順を説
明する。

【００２４】先ず、コンバータ出力軸３にトルクが作用
しない状態で２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂを用いて各々
同時に磁気記録層７ａに基準位置信号と、設定周波数
（例えば６１．５ＫＨｚ）の方形波の情報信号とを書込
み記録する。次いで、コンバータ出力軸３にトルクが作
用した状態で、２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂを用いて各
々上記基準位置信号及び情報信号を再生する。そして、
再生した２つの基準位置信号の位置ズレを算出し、この
位置ズレ量Ａが情報信号の幾周期ｎに相当するか（Ａ＝
ｎＴ＋α，但し、Ｔは周期、０≦α＜Ｔ）を把握した
後、再生した２つの情報信号の間の位相差ｘを算出し、
２πｎ＋ｘを計算することにより、精密な位相差Δｔを
算出する。その後は、位相差Δｔに対応するコンバータ
出力軸３の捩れ角θを算出して、この捩れ角θに対応す
るトルク値を検出する。

【００２５】続いて、上記実施例の作動を説明する。先
ず、基準位置信号及び情報信号の書込み記録時には、制
御回路２２によりソレノイドバルブＳＯＬが開制御され
て油通路１９が開き、油圧室１７ｅにライン圧が導入さ
れる。これにより、キャリア７ｃの後端部がライン圧に
より押圧されて、該キャリア７ｃがトルクコンバータ１
の作動圧に抗しながら磁気記録層７ａ側に移動して磁気
記録層７ａに接触し、２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂと磁
気記録層７ａとのクリアランスが小さくなる。その結
果、書込まれる信号の強度が高くなるので、再生信号の
強度も高くなって、トルク値の検出精度が向上する。

【００２６】また、基準位置信号及び情報信号を再生す
るトルク検出時には、制御回路２２によりソレノイドバ
ルブＳＯＬが閉制御される。これにより、油通路１９が
閉じると共にブリードオリフィス２０が開いて、油圧室
１７ｅのライン圧が排出される。その結果、キャリア７
ｃがトルクコンバータ１の作動圧でもって磁気記録層７
ａとは離間する方向に移動して後端部が調整ロッド１７
ａの先端部に当接し、２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂと磁
気記録層７ａとのクリアランスが上記信号書込み時に比
して大きくなり、ロックナット１７ｅで固定された設定
クリアランス値になる。従って、このトルク検出時に
は、コンバータ出力軸３は回転状態にあるものの、これ
に固定された磁気記録層７ａと２個の磁気ヘッド７ｂ，
７ｂとの接触がその大きなクリアランスにより確実に防
止されると共に、その接触に起因する磁気記録層７ａの
磨耗を防止でき、トルクセンサ７の信頼性の向上を図る
ことができる。

【００２７】また、自動変速機に元々備わるトルクコン
バータ１の作動油の圧力及びライン圧を利用して、磁気
ヘッドキャリア７ｃの移動を調整するので、磁気記録層
７ａと２個の磁気ヘッド７ｂ，７ｂとの離隔の調整を特
別な動力源を別途設ける必要がなく、その分、低コスト
化が可能である。

【００２８】図４は駆動手段２４の変形例を示す。上記
実施例ではライン圧を磁気ヘッドキャリア７ｃ後端部に
作用させて磁気ヘッド７ｂを磁気記録層７ａに近接させ
たのに代え、別途、動力源としてステッピングモータを
設けたものである．つまり、図４において、磁気ヘッド
キャリア７ｃ´は、その後端部が変速機ケース３０近傍
にまで外方に延設され、該後端部分にはボールネジ３１
を介してステッピングモータ３２の出力軸３２ａが連結
されていて、該モータ３２により磁気ヘッドキャリア７
ｃ´を移動させる駆動手段２４´を構成している。

【００２９】そして、図５に示すように、制御回路２２
´は、信号書込み指令回路２２ａに加えて、パルス信号
出力回路２２ｄと、ステッピングモータ３２の回転方向
指令回路２２ｅと、制御すべきステッピングモータ３２
の回転数を読み出し出力する読出し信号出力回路２２ｆ
とを内蔵する。該読出し信号出力回路２２ｆは、図６に
示すように、初期又は再度の情報書込み時には、磁気記
録層７ａと磁気ヘッド７ｂとの離隔を微小値ａとするよ
う、制御すべきステッピングモータ３２の回転数を高く
読出して、読出し信号値が大値Ａになる一方、情報の読
出し時には、上記離隔を微小値ａよりも広い適宜値ｂに
するよう、制御すべきステッピングモータ３２の回転数
を低く読出して、読出し信号値が小値Ｂになる。

【００３０】したがって、本変形例においては、情報の
書込み記録時には、ステッピングモータ３２が多く回転
して磁気ヘッドキャリア７ｃの移動量が多くなるので、
磁気記録層７ａと磁気ヘッド７ｂとの間の離隔が小さく
なる。一方、情報の読出し時には、ステッピングモータ
３２の回転数が少なく、磁気ヘッドキャリア７ｃの移動
量が少量とななるので、磁気記録層７ａと磁気ヘッド７
ｂとの間の離隔が大きくなる。よって、上記実施例と同
様に、書込む情報信号の強度を高くしてトルク値の検出
精度の向上を図ることができると共に、情報の読出し時
での磁気記録層７ａと磁気ヘッド７ｂとの接触，磨耗を
確実に防止して、センサの信頼性の向上を図ることがで
きる。

【００３１】尚、コンバータ出力軸３に設けられる磁気
記録層７ａは、図７に拡大詳示するように、その径ｒ_ｏ
が、コンバータ回転軸３の前後の支持部３ｃ，３ｄの径
ｒ_ｂと同一径（ｒ_ｏ＝ｒ_ｂ）に設定されて、一体加工さ
れている。その結果、コンバータ回転軸３の偏心が抑制
されて、磁気記録層７ａの振れ動作が十分に制限される
ので、この磁気記録層７ａと磁気ヘッド７ｂとの接触，
磨耗が一層確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の全体構成を示す図である。

【図２】トルクセンサ周りの詳細を示す断面図である。

【図３】磁気ヘッドと磁気記録層との離隔を調整する機
構の概略構成を示す図である。

【図４】磁気ヘッドと磁気記録層との離隔を調整する機
構の変形例を示す具体的構成図である。

【図５】同調整機構の概略構成を示す図である。

【図６】磁気ヘッドと磁気記録層とのクリアランスに対
する，ステッピングモータへの読出し信号の出力値特性
を示す図である。

【図７】図２の磁気記録層周りの拡大断面図である。

【符号の説明】

１トルクコンバータ３コンバータ回転軸（回転軸）４変速機構７ａ磁気記録層７ｂ磁気ヘッド７ｃ磁気ヘッドキャリア１１ライン圧通路１５作動油の油路２４，２４´ 駆動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に設けられる磁気記録層と、該磁気
記録層に情報を記録すると共に記録した情報を再生する
磁気ヘッドとを有して、上記回転軸の回転状態を検出す
る磁気記録式センサであって、上記磁気記録層への情報
の記録時に該磁気記録層と磁気ヘッドとの間隔を小さく
し、磁気記録層からの情報の再生時に該磁気記録層と磁
気ヘッドとの間隔を上記情報の記録時の間隔よりも大き
くする駆動手段を設けたことを特徴とする磁気記録式セ
ンサ。
【請求項２】磁気記録層及び磁気ヘッドは、回転軸の軸
方向に所定間隔隔てた位置に少くとも２組配置され、該
両磁気ヘッドの出力信号間の位相差により回転軸のトル
クを検出することを特徴とする請求項１記載の磁気記録
式センサ。
【請求項３】磁気記録層は、自動変速機のトルクコンバ
ータの出力軸に設けられ、磁気ヘッドは、上記トルクコ
ンバータの作動油の通路に臨んで該作動油により上記磁
気記録層と離間する方向に付勢されて設けられ、駆動手
段は、自動変速機の変速機構の作動油圧を磁気ヘッドに
作用させて該磁気ヘッドと磁気記録層との離隔を短縮す
るものであることを特徴とする請求項２記載の磁気記録
式センサ。