JPH0656385B2 - 誘導センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、リラクタンスの変化を利用した誘導センサ、
さらに詳細には、改善されたシール（密閉手段）を備え
た誘導センサに関する。

従来技術 このタイプのセンサは、一般に例えば車両の車輪の回転
速度あるいは車両のエンジンの出力軸の速度を測定する
ために自動車内で用いられている。センサにより生じる
信号は、例えば車両を駆動する内燃機関の一部を形成す
る点火装置および／または燃料噴射装置を、あるいは車
輪アンチスキッド装置を制御するコンピュータによって
使用される。このためこれらのセンサは非常に過酷な環
境に設置され、とりわけオイル、泥、水および塩のはね
に対して、さらに埃から注意深く保護されていなければ
ならない。

この目的で、センサの電気的および／または磁気的な構
成部分は、通常、キャップ内に配置されており、その際
このキャップは、キャップに保護されていないセンサの
部分を埋め込むようにした合成樹脂のようなプラスチッ
ク材で鋳込むことにより密閉されている。１つの永久磁
石および１つの単極部を備えたこの形式の“単極式”セ
ンサに関してヨーロッパ特許出願第２７８，８０６号に
おいて説明がなされており、その場合、前記永久磁石と
単極部とは端と端でつながれて設置され、さらに電気巻
線を支持するフレーム内部のケーシング内に配置されて
おり、また、全体は密閉され保護されているキャップ内
に配置されている。電気巻線の端部は、巻線の端子に現
われる信号を利用する装置と接続するためにセンサから
延びている電線と接続されている。この種のセンサは、
磁極部の端部が、回転速度の測定が望まれるシャフトと
ともに回転する歯付きディスクの周囲と向き合って設置
されるように固定されている。前記歯付きディスクが単
極部の前を通過すると、その歯によって、センサの巻線
を通過し歯付きディスクにより完結する磁気回路のリラ
クタンスが変化し、その際、このリラクタンスの変動に
より、巻線の端子において、ディスクの回転速度および
ディスクの周囲に形成された歯の数に比例する周期を有
する実質的に正弦波の信号が生じる。

いわゆる“２極の”誘導センサも公知であり、それらの
センサは上述した形式の単極センサとは次の点で異な
る。即ち２極の誘導センサには、その巻線の内側に、巻
線の磁軸に対し垂直な磁軸を有する永久磁石と、この磁
石とその両側で結合されている２つの磁極部とが設けら
れている。これらの磁極部は、巻線により供給される信
号の振幅を最大にするために、ディスクの歯のピッチの
関数として相互に引き離すことができる。この種のセン
サの説明はヨーロッパ特許第１４９，２１７号に記載さ
れている。このセンサの場合、電気巻線、およびこの巻
線の端子を外部電気ケーブルと接続するクリップが中空
部内に収納されており、この中空部は、一方ではコイル
を支持するフレームのフランジを用いて密閉され、他方
ではカバーを用いて密閉されており、このカバーによ
り、前記コイル支持体のフランジによって密閉されてい
ない中空部の端部が密閉される。フランジおよびカバー
は双方とも超音波を用いて溶接される。したがって巻線
および接続クリップを保護する中空部の密封は、この中
空部の２つの端部において超音波により行なわれる溶接
の質に依存する。

発明の解決しようとする課題 したがって本発明の目的は、シール（密封手段）の改善
された誘導センサを製造することにあり、例えば、巻線
およびこの巻線を外部ケーブルと接続するクリップとを
保護する中空部が、単一の過程によって密封可能な唯一
の開口部を有するようなセンサを対象とする。

さらに本発明の目的は、製造コストを抑え、それにもか
かわらず信頼性の改善されたセンサを構成することにあ
る。

課題を解決するための手段 本発明の目的は、少なくとも１つの磁極部と結合された
永久磁石と、少なくとも部分的に永久磁石／磁極部組み
立て体を取り囲む電気巻線と、巻線の端子をこれら端子
間に発生する電気信号を利用する外部回路と接続するた
めの手段と、さらにセンサの電気的構成部分を保護する
ための手段とを有する形式の誘導センサにより達成され
る。

本発明によれば、前記保護手段は、電気巻線を支持する
円筒状の環状のチャンバを画するキャップを有し、その
際前記環状チャンバは、キャップの端部の一方で密閉封
止されており、さらに前記保護手段は、永久磁石および
磁極部を支持するために、環状チャンバに囲まれた円筒
状の中央チャンバを有しており、この中央チャンバはキ
ャップの他方の端部で密閉封止されている。

キャップの他方の端部は、環状チャンバの外壁上で、キ
ャップの端部の周囲全てにおよぶ少なくとも１つの連続
した放射状のリブを支持しており、この放射状のリブ
は、キャップから接続手段の一部を形成する電気ケーブ
ルの端部まで突出しているセンサの一部分を埋め込むよ
うにした密閉用機械保護材により形成されている。

発明の利点 このため本発明によれば、センサの電気巻線ならびに外
部ケーブルと接続するための手段は、密閉されて収納さ
れており、さらにセンサの中空部内でこの中空部の一方
の端部における単一のモールディング（成形）手段によ
り保護されている。

本発明によるセンサのの別の有利な特徴によれば、中央
チャンバの軸線に対する磁石／磁極部組み立て体の所定
の配向を保証し維持させるために、磁石／磁極部組み立
て体の横断面を補完するように中央チャンバの横断面が
形成されている。

本発明によるセンサのさらに別の有利な特徴によれば、
キャップは、磁石／磁極部組み立て体を形成することに
より、この組立体の少なくとも一部の周囲に形成され
る。

本発明によるセンサのそのほかの特徴および利点は、以
下の説明を読み、添付の図面を検討することにより明ら
かになるであろう。

実施例の説明 添付図面の第１図を参照すると、この図面には本発明に
よるセンサが、電気巻線１の軸線と、部分的に示されて
いるクリップ３を用いて巻線１の端部と接続されている
電気ケーブル２の軸線を通過する平面内の断面に示され
ている。

本発明によればこのセンサは、部分的に裏返された手袋
の指の形状の保護キャップ４を有する。このキャップ４
は基本的に、内部チャンバ６を画する内部シリンダ壁５
およびこのシリンダ壁５と同軸の外部シリンダ壁７を有
しており、その際キャップ４は外部シリンダ壁７を取り
囲んでいるため、電気巻線１を受容する環状チャンバ８
は、これら２つの壁により画されている。中央チャンバ
６はキャップの一方の端部において円形の壁９により密
閉されており、一方、環状チャンバ８はキャップの他方
の端部において円形の壁１０により密閉されている。図
示されているセンサは２極形式のものであるため、細長
く伸びた形状の永久磁石１１を有しており、この永久磁
石の磁軸は、技術的によく知られているように、キャッ
プの軸線Ｘに対して垂直である。磁極部１２および１３
は、シリンダ壁５によって画されているチャンバ６の断
面を補完するような断面を有する。

本発明によるセンサの有利な構成によれば、この断面
は、磁石および磁極部が、チャンバ６の軸線Ｘのまわり
を回転することなく所定の配向に定められるように成形
されている。この図面には、磁極部１２および１３の断
面は２等辺の台形であるが、磁石１１の断面は長方形で
あることが示されている。相補完的形状のチャンバ内に
はめ込まれたこれらの部品は、確かにチャンバ６の軸線
Ｘのまわりを回転することはできない。この機能を達成
するためには、当然ながら他の断面形状を採用すること
もできる。

よく知られているように、この種のセンサは、速度を測
定することが望まれるシャフトとともに回転する必要の
ある、歯の設けられた周囲を備えたディスクを相互に作
用し合うように設計されている。このセンサはスリーブ
１４を有しており、磁石と歯付きディスクの周囲に対置
された磁極部とにより形成される組み立て体１１，１
２，１３の外側の端部を配置するのに適した、精確に調
整された位置にセンサを固定するために、前記スリーブ
内には、例えばボルトのような固定手段を通すことがで
きる。磁石１１の磁軸は、ディスクの面と平行に配置さ
れなければならない。この理由により、精確にこの軸の
位置を固定することはセンサにとって重要である。磁石
および磁極部の端部の向かい側をディスクの歯が通過す
ることにより、周知のとおり、センサの巻線を通過する
磁気回路のリラクタンスが変化する。このためリラクタ
ンスの変化は磁束の変化に相応し、この磁束はコイル内
で電位差を生じさせる。この電位差は、巻線の端子から
取り出すとができ、ケーブル２を介して使用装置に伝送
される。この装置で用いられる電気信号は、一般には実
質的に正弦波形であり、この信号の周波数は、監視され
ているシャフトの回転速度の関数である。上述したよう
に、磁極部１２および１３の間隔は、ディスクの歯のピ
ッチの関数としての信号の振幅を最大にするために調整
することができる。

添付図面の第１図には、巻線１が、一般に円筒状のフレ
ーム１５のまわりに巻きつけられた電線の隣接し合った
巻回からなることが示されている。このフレームは、環
状チャンバ８の外径を補完するような外径を備えたフラ
ンジ１６および１７を有しており、これらのフランジ
は、巻き付けられた巻線の巻回を保持するのに役立つ。
フレームは、巻線１が取り付けられたのち、環状チャン
バ８の開口端部からその中へ滑り込ませることができる
ようなサイズのものである。本発明によれば、環状チャ
ンバ内に収納された巻線１の保護を確実にするために、
この段階でフレーム１５により環状チャンバの開口部が
密閉封止される。

本発明の第１の実施例（図示せず）によれば、この密閉
は、シリンダ壁７の内面とフレームのヘッドとの間のみ
ぞに適切に配置されたＯリングを用いることにより達成
される。

第１図に示されている本発明の第２の実施例によれば、
まず、ケーブル２は電気的に巻線１と接続されており、
さらにヘッド１９が電気的な接続が留意されるようにフ
レーム５上に形成される。一方、キャップ４の壁７の内
面の直径に合わせられた直径を有する環状のみぞ２１が
形成され、その場合、以下に示されているように、セン
サが組み立てられるとすぐに、キャップ上にみぞが形成
される。またリブ２２も、以下で説明するような密閉の
目的で、ケーブルの端部の周囲に形成されている。

さらに特筆すべきことに、本発明によるセンサのキャッ
プ上には、このキャップの外面から突出した環状かつ放
射状のリブ１８が設けられている。これらのリブは、本
発明によるセンサの製造方法の説明に関連して以下で説
明されるように、本発明によるセンサの密閉において重
要な役割を果たす。

この製造方法の有利な特徴によれば、キャップ４は、永
久磁石１１から成る組み立て体上に直接形成され、この
永久磁石の磁極部１２，１３は、第１図に示されている
ように、この組み立て体上に形成することにより組み立
てられる。ケーブル２と巻線１との間の電気的な接続が
形成され、さらに上記で示されているようにして形成さ
れるヘッド１９が成形されたのち、このようにした形成
された組み立て体は、ヘッド１９がチャンバ８の環状開
口部を密閉するようにキャップ４内に挿入される。かく
してみぞ２１がキャップの壁７の内面上に生じ、これに
より水、埃、泥等のいかなる浸入からも巻線１を保護す
るように、このようにして形成された接合部の密閉が保
証される。

次に、スリーブ１４およびフレームおよび巻線の取り付
けられたキャップ４が鋳型の中に置かれ、キャップ４か
ら突出したセンサの全ての部分が、合成樹脂のような適
切なプラスチック材を用いて成形される。このようにし
て成形された塊２０がリブ１８および２２（第１図参
照）を取り囲むことにより、これらのリブは鋳込み材の
中に埋められ、かくしてこれらリブにより生じるジグザ
グ効果によってセンサの密閉が保証される。鋳込み材は
フレームヘッド１９も埋め込む。一方から他方への接着
を十分確実にするために、それぞれに対して用いられる
材料を適切に選択することによって、形成された２つの
部分の間で良好な密閉が保証されている。塊２０の鋳込
み材も、あらかじめ決められた位置でスリーブ１４を取
り囲んでおり、この場合スリーブ１４は、回転速度を測
定することが望まれるシャフトと統合化ないし一体化さ
れた歯車に対する所定の相対的な位置にセンサを固定す
る役割を果たす。

このように、本発明によるセンサの巻線１および電気接
続部は、自動車をとりまく環境において直面する異なる
種々の攻撃、例えば泥、オイル、塩、埃および他の固体
粒子から完全に保護されていることが示されている。要
するに、巻線１は環状チャンバ８内に完全に収納されて
おり、この環状チャンバの唯一の開口部は、リブ１８お
よび２２上に成形された合成樹脂により密閉されるが、
電気接続部はそれごと適切な鋳込み材の中に埋め込まれ
る。これらの利点は上述のみぞおよびリブにより、また
本発明によるキャップ特有の、裏返した手袋の指の形に
より達成され、これによりキャップ４内に唯一の開口部
を形成することができ、したがって漏れを引き起こす可
能性のある超音波を用いたすべての溶接が排除され、こ
れらの溶接は不完全に実行されているとみなされる。

本発明はもちろん、単に例として記載された前述の実施
例に限定されるものではない。したがって本発明は、１
つの永久磁石と１つの磁極部とが、巻線を支持するフレ
ーム内に形成された中央チャンバ内で端と端とがつなが
れて配置されているような、上述したヨーロッパ特許出
願第２７８，８０６号に記載された形式の単極センサで
も、難なく実施することができる。同様に本発明は、永
久磁石１１に対して縦方向に結合された単極部のみを有
するような、ドイツ連邦共和国特許ＤＥ３４１３６２７
号に記載された形式のセンサに対しても適用することが
できる。

発明の効果 本発明により、シール（密封）の改善された誘導センサ
を構成することが可能となり、それにより、製造コスト
を抑え、それにもかかわらず信頼性の改善されたセンサ
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図中の線Ａで切断された本発明によるセ
ンサの断面図、第２図は、第１図中の線Ｂで切断された
本発明によるセンサの断面図、さらに第３図は、第１図
中の線Ｃで切断された本発明によるセンサの一部の部分
的拡大断面図を示す。 １……巻線、２……ケーブル、３……クリップ、４……
キャップ、５，７……シリンダ壁、８……環状チャン
バ、９，１０……円形の壁、１１……永久磁石、１２，
１３……磁極部、１４……スリーブ、１５……フレー
ム、１６，１７……フランジ、１８，２２……リブ、１
９……ヘッド、２０……塊、２１……みぞ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの磁極部（１２，１３）と
   結合された永久磁石（１１）と、少なくとも部分的に永
   久磁石／磁極部組み立て体を取り囲む電気巻線（１）
   と、巻線の端子をこれら端子間に現われる電気信号を利
   用する外部回路と接続するための手段と、さらにセンサ
   の電気的構成部分を保護するための手段とを有する形式
   の誘導センサにおいて、 前記保護手段は、電気巻線を受容する円筒状の環状チャ
   ンバ（８）を画するキャップ（４）を有し、その際前記
   環状チャンバは、キャップの一方の端部と統合化なしい
   一体化されている環状の壁（１０）により密閉封止され
   ており、 さらに前記保護手段は、永久磁石（１１）および磁極部
   （１２，１３）を受容するため前記環状チャンバ（８）
   により取り囲まれた円筒状の中央チャンバ（６）を有し
   ており、その際該中央チャンバは、キャップの他方の端
   部と一体化されている壁（９）により密閉封止されてい
   ることを特徴とする誘導センサ。
2. 【請求項２】前記キャップの他方の端部は、環状チャン
   バの外壁（７）上に、キャップの端部を完全に取り囲む
   少なくとも１つの連続的な放射状リブ（１８）を支持し
   ており、その際、該放射状リブは、キャップから接続手
   段の一部をなす電気ケーブル（２）の端部まで突出して
   いるセンサの一部を埋め込む密閉用機械−保護材により
   形成されている請求項１記載のセンサ。
3. 【請求項３】中央チャンバの軸線に対して磁石／磁極部
   組み立て体が所定の固定位置に定められるように、前記
   チャンバが前記組み立て体の横断面を補完するようにし
   た、請求項１または２記載のセンサ。
4. 【請求項４】キャップ（４）は、磁石／磁極部組み立て
   体を形成することにより、該組み立て体の少なくとも一
   部のまわりに形成されるようにした、請求項１から３の
   いずれか１項記載のセンサ。
5. 【請求項５】巻線（１）がフレーム（１５）上に形成さ
   れており、この場合該フレームは、中央チャンバの封止
   された端部に設けられた環状チャンバの環状開口部を介
   して、環状チャンバ内に滑り込ませることができるよう
   に形成されている、請求項１から４のいずれか１項記載
   のセンサ。
6. 【請求項６】中央チャンバはその外側では開放されてお
   り、その際、磁石／磁極部組み立て体が前記中央チャン
   バから突出している、請求項１から５のいずれか１項記
   載のセンサ。
7. 【請求項７】磁石（１１）と磁極部（１２，１３）とが
   中央チャンバ内で端と端とがつながれて結合されてい
   る、請求項１から６のいずれか１項記載のセンサ。
8. 【請求項８】磁石と磁極部とが中央チャンバ内で縦方向
   に結合されている、請求項１から６のいずれか１項記載
   のセンサ。
9. 【請求項９】磁石（１１）の両側で該磁石と縦方向に結
   合されている２つの平行な磁極部（１２，１３）が設け
   られている、請求項１から６のいずれか１項記載のセン
   サ。
10. 【請求項１０】巻線を支持するフレーム（１５）は、キ
    ャップから突出しているセンサの一部分上に形成された
    密封材が巻線（１）に向かって流出するのを防止するた
    めに、環状チャンバの断面を補完する封止手段（１９）
    を有する、請求項５から９のいずれか１項記載のセン
    サ。
11. 【請求項１１】前記封止手段は、キャップ（４）の外壁
    （７）の内面とフレーム（１５）との間に挿入された少
    なくとも１つのＯリングを有する、請求項１０記載のセ
    ンサ。
12. 【請求項１２】前記封止手段は、ケーブル（２）の端部
    および該ケーブルの巻線（１）に対する接続部上に形成
    されたヘッド（１９）を有する、請求項１０記載のセン
    サ。
13. 【請求項１３】前記ヘッド（１９）は、キャップ（４）
    の外壁（７）の内面上に生じる密閉みぞ（２１）を有す
    る、請求項１２記載のセンサ。
14. 【請求項１４】ヘッド（１９）のケーブル（２）のリブ
    端部（２２）とセンサを固定するスリーブ（１４）とを
    成形することにより形成されたプラスチック材の塊（２
    ０）が設けられている、請求項１２または１３記載のセ
    ンサ。