JPH0547813U - センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転を検出するだけでなく、回転部分で発生
する熱をコストアップすることなく検出できるようにし
たセンサ装置を提供することを目的とする。 【構成】 ホール素子１１を使用して回転体の回転を検
出し、この検出によってホール素子が発生する電気信号
をＡ／Ｄ変換回路１２によってデジタル信号に変換し、
このデジタル信号を信号処理部１３で処理してその結果
を送出する。温度を検知して温度に応じて変化する電気
信号を発生する温度検出素子１７をホール素子、Ａ／Ｄ
変換回路及び信号処理部と共に単一のケース１６に収容
する。Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部を温度検出素子が
発生する電気信号のＡ／Ｄ変換及び信号処理に兼用す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ホール素子を使用して回転体の回転を検出し、この検出によって発 生される電気信号をＡ／Ｄ変換、信号処理して出力するセンサ装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

この種の装置は、図２に示すように、制動時に、ディスクブレーキシリンダに 働くブレーキ油圧をＡＢＳコンピュータＡで制御し、車輪Ｂがロックしないよう にするアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）において、より精度の高い制御 を行うため左右の各車輪それぞれの回転数を検出する回転センサＣとして使用さ れる。このＡＢＳは、急制動時又は雪道などの滑りやすい路面での制動時に、ブ レーキ力が過大となり、車輪がロックし、前輪のロックにより操舵ができなくな り、後輪のロックにより車両が尻振りを起こし、車両コントロールが困難になる のを防止する。なお、Ｄはイグニッションスイッチ、ＥはＡＢＳアクチュエータ 、Ｆはバルブ、Ｇはマスタシリンダ、Ｈはブレーキペダル、ＩはＡＢＳウオーニ ングランプである。

【０００３】 上記回転センサに使用されるセンサ装置として、従来、図３に示すような構成 のものが提案されている。同図において、１１は回転に応じて正弦波的に変化す る磁束が作用されて正弦波的に変化する電気信号を発生するホール素子、１２は このホール素子１１が発生する電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回 路、１３はＡ／Ｄ変換回路１２によってデジタル信号に変換されてデータを入力 して信号処理する信号処理部である。信号処理部１３は、ホール素子１１からの 信号を処理し、その結果をエンコードして伝送入出力回路１４を介して伝送路１ ５送信したり、外部から伝送入出力回路１４を介して入力する信号をデコードし たりする。上記ホール素子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、信号処理部１３及び伝送 入出力回路１４などは、センサ装置の単一のケース１６内に収容される。

【０００４】 図４及び図５はセンサ装置の回転検出部の構造を示し、同図において、２１は 磁性体よりなり図６に示すように車軸Ｊに取り付けされその回転に応じて回転す る回転体であり、その周縁部に凹部２１ａ及び凸部２１ｂが交互に形成された歯 車形状をなしている。２２及び２３は第１及び第２の磁気回路であり、この第１ の磁気回路２２は磁石２４₁ 、ポール２５₁ 、ヨーク２６及びセンタポール２７ により構成され、第２の磁気回路２３は磁石２４₂ 、ポール２５₂ 、ヨーク２６ 及びセンタポール２７により構成されている。上記ポール２５₁ ，２５₂ 、ヨー ク２６及びセンタポール７は磁性体によりそれぞれ形成されている。

【０００５】 また、磁石２４₁ ，２４₂ の着磁面がポール２５₁ ，２５₂ 及びヨーク２６に それぞれ接触されている。上記磁石２４₁ ，２４₂ のポール２５₁ ，２５₂ 及び ヨーク２６と接触する着磁面の時局の極性は、第１及び第２の磁気回路２３及び ２３とで互いに異なるようになされている。本例では、磁石２４₁ のＮ極がポー ル２５₁ と、Ｓ極がヨーク２６とそれぞれ接触し、磁石２４₂ のＳ極がポール２ ５₂ と、Ｎ極がヨーク２６とそれぞれ接触している。また、ヨーク２６とセンタ ポール２７も交互に接触しており、これらが形成する磁路中にホール素子１１が 取り付けられている。

【０００６】 図５は、第１及び第２の磁気回路２２及び２３を示す斜視図であり、ケース１ ６内にこれらの磁気回路２２及び２３が収納されると共に、磁気センサ２８より の検出信号がリード線Ｌを介して入力されるＡ／Ｄ変換回路１２、信号処理部１ ３及び伝送入出力回路１４などが収容される。

【０００７】 以上の構成において、その動作を説明すると、まず回転体２１の凸部２１ｂが 第１の磁気回路２２のポール２５₁ 及びセンタポール２７側に接近するように位 置したとき、この第１の磁気回路２２と回転体２１が磁気的に結合し、磁石２４ ₁ →ポール２５₁ →回転体２１→センタポール２７→ヨーク２６→磁石２２₁ の 磁束ループが形成される。従って、この磁束ループの磁束は反時計方向に流れ、 その大きさは回転体１の凸部２１ｂとポール２５₁ 及びセンタポール２７との磁 気ギャップに応じて変化する。よってこの磁束ループにおけるヨーク２６とセン タポール２７を通過する磁束は第１の方向に向くようになるから、回転体２１の 回転角に対するホール素子１５に流れる磁束は正方向の正弦半波特性となる。

【０００８】 また、回転体１の凸部１ｂが第２の磁気回路３のポール５₂ 及びセンタポール ７側に接近すると、この第２の磁気回路３と回転体１が磁気的に結合し、磁石２ ４₂ →ヨーク２６→センタポール２７→回転体２１→ポール２５₂ →磁石２４₂ の磁束ループが形成される。この磁束ループの磁束は、上記磁束と同じく反時計 方向に形成され、その大きさは回転体２１の凸部２１ｂとポール２５₂ 及びセン タポール２７との磁気ギャップに応じて変化する。よって、上記第１及び第２の 磁気回路２２及び２３の共通磁路、すなわちヨーク２６とセンタポール２７を通 過する磁束は、第１の磁気回路２２による磁束とは逆方向に向く。従って、回転 体２１の回転角に対するホール素子１１に流れる磁束は負方向の正弦半波特性と なる。

【０００９】 更に、回転体２１の凸部２１ｂがポール２５₁ ，２５₂ の中間に位置すると、 ヨーク２６とセンタポール２７を通過する磁束は大きさが同じで方向が逆となる ため相殺されてゼロになる。よって、ホール素子１１には、正弦波交流磁束が加 わるようになり、これに応じてホール素子１１は正弦波的に変化する信号を発生 する。

【００１０】 このホール素子１１が発生する正弦波信号はＡ／Ｄ変換回路１２によってデジ タル信号に変換されて信号処理部１３に入力され、ここで所定の設定値と以上に なる毎に計数を行って回転の有無が検出されたり回転速度が求められ、その結果 が伝送入出力回路１４を介して例えばＡＢＳコントローラに送信されてＡＢＳ制 御に供される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、ＡＢＳでは、エネルギーを熱として消費することによって制動をか けるようになっていて、この熱による温度上昇が制動特性の低下を招くが、運転 者にはその情報が伝えられず、過熱による事故などが発生している。

【００１２】 このような問題を解消するには、温度センサを設けて制動に伴って発生する熱 による温度を検知するようにすればよいが、別個に温度センサを設けた場合には この温度センサからの信号を処理してその結果を出力するための回路を別個に用 意しなければならなくなり、それだけコスト高になるという問題が生じる。

【００１３】 よって本考案は、上述した従来の問題点に鑑み、回転を検出するだけでなく、 回転部分で発生する熱をコストアップすることなく検出できるようにしたセンサ 装置を提供することを課題としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案により成されたセンサ装置は、ホール素子を 使用して回転体の回転を検出し、この検出によってホール素子が発生する電気信 号をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換し、このデジタル信号を信号処 理部で処理してその結果を送出するセンサ装置において、温度を検知して温度に 応じて変化する電気信号を発生する温度検出素子を更に備え、該温度検出素子を 前記ホール素子、前記Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部と共に単一のケースに収容 すると共に、前記Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部を温度検出素子が発生する電気 信号のＡ／Ｄ変換及び信号処理に兼用してなることを特徴としている。

【００１５】

【作用】

上記構成において、温度を検知して温度に応じて変化する電気信号を発生する 温度検出素子を備え、この温度検出素子を、ホール素子、このホール素子が発生 する回転に応じた電気信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、及びＡ／Ｄ変換し たデジタル信号を処理する信号処理部と共に単一のケースに収容すると共に、Ａ ／Ｄ変換回路及び信号処理部を温度検出素子が発生する電気信号のＡ／Ｄ変換及 び信号処理に兼用しているので、回転検出部分において発生する熱による温度変 化を別個にセンサ装置を設けることなく検出することができる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案によるセンサ 装置の一実施例を示す図であり、同図において、図３について上述したセンサ装 置と同等の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００１７】 同図において、１７はセンサ装置のケース１６内にホール素子１１などと共に 収容された温度検出素子であり、センサ装置が設けられる回転検出部分の温度を 検知して温度に応じて変化する電気信号を発生し、この信号をＡ／Ｄ変換回路１ ２に供給する。Ａ／Ｄ変換回路１２はホール素子１１と温度検出素子１７からの 電気信号の一方を選択的にＡ／Ｄ変換してこの変換したデジタル信号を信号処理 部１３に入力する。信号変換部１３はホール素子１１と温度検出素子１７からの 信号を処理してその処理結果を別個に或いは重畳して伝送入出力回路１４を介し て伝送路１５に送出する。伝送路１５を介してこの信号を受信するコントローラ は温度を加味した制御を行ったり運転者に温度上昇を警報したりすることができ るようになる。

【００１８】 上記温度検出素子１７は、好ましくは、ホール素子１１を形成している集積回 路基板上にホール素子の製造と同一のプロセスにて拡散などによって形成するこ とができる。

【００１９】 このようなセンサ装置をＡＢＳに適用した場合、ブレーキによるブレーキディ スクなどの発熱によって上昇する温度を、その近傍に設けたセンサ装置内の温度 検出素子１７によってその回転と共に検出することができ、この検出結果をホー ル素子１１が発生する電気信号をＡ／Ｄ変換するなどして処理する回路を共用し て外部の送出することができるようになる。

【００２０】 上述した実施例では、ホール素子を磁気回路中に設け、回転体の回転によって 磁気回路流の磁束を変化させて回転を検知するようにしたセンサ装置について示 したが、本考案の構成は、周面にＮＳ極を交互に着磁したマグネットロータの周 面に対向してホール素子を配置して回転検知するタイプのセンサ装置にも適用す ることができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、温度を検知して温度に応じて変化する電 気信号を発生する温度検出素子を、ホール素子、Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部 と共に単一のケースに収容すると共に、Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部を温度検 出素子が発生する電気信号のＡ／Ｄ変換及び信号処理に兼用し、回転検出部分に おいて発生する熱による温度変化を別個にセンサ装置を設けることなく検出する ことができるようにしているので、回転を検出するだけでなく、回転部分で発生 する熱をコストアップすることなく検出できるようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるセンサ装置の一実施例を示す図で
ある。

【図２】センサ装置が適用されるＡＢＳの概略構成を示
す図である。

【図３】従来のセンサ装置を示す図である。

【図４】図３の装置の回転検出部の構造を示す図であ
る。

【図５】図３のセンサ装置の回転検出部の構造を示す斜
視図である。

【図６】ＡＢＳにおけるセンサ装置の取り付け状態を示
す図である。

【符号の説明】

１１ ホール素子 １２ Ａ／Ｄ変換回路 １３ 信号処理部 １６ ケース １７ 温度検出素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホール素子を使用して回転体の回転を検
   出し、この検出によってホール素子が発生する電気信号
   をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換し、この
   デジタル信号を信号処理部で処理してその結果を送出す
   るセンサ装置において、 温度を検知して温度に応じて変化する電気信号を発生す
   る温度検出素子を更に備え、 該温度検出素子を前記ホール素子、前記Ａ／Ｄ変換回路
   及び信号処理部と共に単一のケースに収容すると共に、
   前記Ａ／Ｄ変換回路及び信号処理部を温度検出素子が発
   生する電気信号のＡ／Ｄ変換及び信号処理に兼用してな
   ることを特徴するセンサ装置。