JPH0726857B2 - 移動物体の移動状態検出器 - Google Patents
移動物体の移動状態検出器Info
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- JPH0726857B2 JPH0726857B2 JP1085492A JP8549289A JPH0726857B2 JP H0726857 B2 JPH0726857 B2 JP H0726857B2 JP 1085492 A JP1085492 A JP 1085492A JP 8549289 A JP8549289 A JP 8549289A JP H0726857 B2 JPH0726857 B2 JP H0726857B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車における回転センサとして好適な移動
状態検出器に関し、更に詳細には、磁気抵抗の変化によ
つて移動物体の移動状態（例えば回転状態）を磁気的に
検出するための検出器に関する。
状態検出器に関し、更に詳細には、磁気抵抗の変化によ
つて移動物体の移動状態（例えば回転状態）を磁気的に
検出するための検出器に関する。
従来の自動車の回転センサは、棒状のコア（ポールピー
ス）とブロツク状の磁石との組み合せ体と、コアに巻き
回された検出コイルから成る。この回転センサの前面を
磁性体から成る歯車の歯が通過すると、コアと歯車との
組み合せから成る磁気回路の磁気抵抗が変化するので、
コアの磁束及びコイルの誘起電圧も変化し、歯車の回転
状態を検出することができる。
ス）とブロツク状の磁石との組み合せ体と、コアに巻き
回された検出コイルから成る。この回転センサの前面を
磁性体から成る歯車の歯が通過すると、コアと歯車との
組み合せから成る磁気回路の磁気抵抗が変化するので、
コアの磁束及びコイルの誘起電圧も変化し、歯車の回転
状態を検出することができる。
ところで、従来の磁気的回転センサは、振幅の大きな電
気的出力を得ることが困難であるという欠点を有する。
即ち、回転センサに歯車の歯が対向した時の出力と対向
していない時の出力との差が小さく、感度が低いという
欠点があつた。
気的出力を得ることが困難であるという欠点を有する。
即ち、回転センサに歯車の歯が対向した時の出力と対向
していない時の出力との差が小さく、感度が低いという
欠点があつた。
この種の問題を解決するために、歯車の歯に対応させて
第１の磁石を配置すると共に逆極性の第２の磁石を配置
することが特開昭58−96252号公報に開示されている。
この方法によれば確かに感度は高くなるが、１つの歯に
対応して２つの磁石を配置するので歯車が小さくなる
と、センサの構成が困難になった。
第１の磁石を配置すると共に逆極性の第２の磁石を配置
することが特開昭58−96252号公報に開示されている。
この方法によれば確かに感度は高くなるが、１つの歯に
対応して２つの磁石を配置するので歯車が小さくなる
と、センサの構成が困難になった。
そこで、本願発明の目的は感度を高くすることができる
と共に、移動物体の歯のピッチが小さい場合であっても
容易に構成することができる移動状態検出器を提供する
ことにある。
と共に、移動物体の歯のピッチが小さい場合であっても
容易に構成することができる移動状態検出器を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本願発明は、一定のピッチに
配設された複数の歯を有し且つ前記複数の歯が磁性体で
形成されている移動物体の移動状態を検出するための装
置であって、磁性体からなる磁気回路形成体と前記磁気
回路形成体の先端部に配置された磁束発生手段と、前記
磁気回路形成体に流れる磁束の変化に対応する電気的出
力を得るための磁束検出手段とを有し、前記磁束発生手
段が、少なくとも第１の磁石又は第１の着磁部分と第２
の磁石又は第２の着磁部分とを有し、前記第１の磁石又
は第１の着磁部分の第１の磁極が前記磁気回路形成体の
先端部に対向し、前記第１の磁極と反対の第２の磁極が
前記先端部から離れた側になるように前記第１の磁石又
は第１の着磁部分が配置され、前記第２の磁石又は第２
の着磁部分の第２の磁極が前記磁気回路形成体の先端部
に対向し、第１の磁極が前記先端部から離れた側になる
ように前記第２の磁石又は第２の着磁部分が配置され、
前記移動物体の前記複数の歯の配列方向における前記第
１の磁石又は第１の着磁部分の中心と前記第２の磁石又
は第２の着磁部分の中心との間隔が、前記第１の磁石又
は第１の着磁部分の中心が前記歯の中心に一致している
時に前記第２の磁石又は第２の着磁部分の中心が歯の相
互間の中心に一致するように設定されていることを特徴
とする移動物体の移動状態検出器に係わるものである。
配設された複数の歯を有し且つ前記複数の歯が磁性体で
形成されている移動物体の移動状態を検出するための装
置であって、磁性体からなる磁気回路形成体と前記磁気
回路形成体の先端部に配置された磁束発生手段と、前記
磁気回路形成体に流れる磁束の変化に対応する電気的出
力を得るための磁束検出手段とを有し、前記磁束発生手
段が、少なくとも第１の磁石又は第１の着磁部分と第２
の磁石又は第２の着磁部分とを有し、前記第１の磁石又
は第１の着磁部分の第１の磁極が前記磁気回路形成体の
先端部に対向し、前記第１の磁極と反対の第２の磁極が
前記先端部から離れた側になるように前記第１の磁石又
は第１の着磁部分が配置され、前記第２の磁石又は第２
の着磁部分の第２の磁極が前記磁気回路形成体の先端部
に対向し、第１の磁極が前記先端部から離れた側になる
ように前記第２の磁石又は第２の着磁部分が配置され、
前記移動物体の前記複数の歯の配列方向における前記第
１の磁石又は第１の着磁部分の中心と前記第２の磁石又
は第２の着磁部分の中心との間隔が、前記第１の磁石又
は第１の着磁部分の中心が前記歯の中心に一致している
時に前記第２の磁石又は第２の着磁部分の中心が歯の相
互間の中心に一致するように設定されていることを特徴
とする移動物体の移動状態検出器に係わるものである。
なお、請求項２に示すように第３の磁石又は第３の着磁
部分を設けることが望ましい。
部分を設けることが望ましい。
［発明の作用及び効果］ 本発明によれば、第１の磁石又は第１の着磁部分の中心
が歯の中心に一致している時に第２の磁石又は第２の着
磁部分の中心が歯の相互間の中心に一致するように構成
されているので、両者の相互間隔が比較的大きくなる。
従って、移動体の歯のピッチが小さい場合であっても移
動状態検出器を容易に構成することができる。
が歯の中心に一致している時に第２の磁石又は第２の着
磁部分の中心が歯の相互間の中心に一致するように構成
されているので、両者の相互間隔が比較的大きくなる。
従って、移動体の歯のピッチが小さい場合であっても移
動状態検出器を容易に構成することができる。
請求項２の発明によれば、第１及び第３の磁石又は着磁
部分の合計の磁束と第１の磁石又は着磁部分の磁束との
差に対応する出力を得ることがてき、感度の向上が可能
になる。
部分の合計の磁束と第１の磁石又は着磁部分の磁束との
差に対応する出力を得ることがてき、感度の向上が可能
になる。
次に、第１図〜第４図を参照して本発明の実施例に係わ
る回転センサを説明する。
る回転センサを説明する。
回転センサ１は、磁気回路形成体又はポールピースと呼
ぶことができる棒状の磁性体コア２と、第１、第２及び
第３の磁石3a、3b、3cと、巻枠４を介してコア２に巻回
された検出コイル５と、コツプ状の非磁性容器６と、絶
縁性樹脂封止体７とから成る。
ぶことができる棒状の磁性体コア２と、第１、第２及び
第３の磁石3a、3b、3cと、巻枠４を介してコア２に巻回
された検出コイル５と、コツプ状の非磁性容器６と、絶
縁性樹脂封止体７とから成る。
磁気回路形成体としてのコア２はコイル５が巻回されて
いる中央部2aとこれよりも断面積の大きい先端部2b及び
後端部2cとから成る。コア先端部2bの端面に隣接配置さ
れているブロック状の第１、第２及び第３の磁石3a、3
b、3cは、コア先端部2bに対向する面に一方の磁極を有
し、コア先端部2bから離れた面に他方の磁極を有する。
但し、第１〜第３の磁石3a〜3cは同一極性に配置され
ず、第１及び第３の磁石3a、3cのＮ極（第１の極）はコ
ア先端部2bに対向した面に設けられ、Ｓ極（第２の極）
はコア先端部2bから離れた面に設けられているのに対
し、第２の磁石3bのＮ極（第１の極）コア先端部2bから
離れた面に設けられ、Ｓ極（第２の極）はコア先端部2b
に対向した面に設けられている。第１及び第３の磁石3
a、3cの相互間隔は移動物体としての磁性体歯車８の歯
９の相互間隔にほぼ等しく、第２の磁石3bは第１及び第
３の磁石3a、3cの相互間に配置されている。
いる中央部2aとこれよりも断面積の大きい先端部2b及び
後端部2cとから成る。コア先端部2bの端面に隣接配置さ
れているブロック状の第１、第２及び第３の磁石3a、3
b、3cは、コア先端部2bに対向する面に一方の磁極を有
し、コア先端部2bから離れた面に他方の磁極を有する。
但し、第１〜第３の磁石3a〜3cは同一極性に配置され
ず、第１及び第３の磁石3a、3cのＮ極（第１の極）はコ
ア先端部2bに対向した面に設けられ、Ｓ極（第２の極）
はコア先端部2bから離れた面に設けられているのに対
し、第２の磁石3bのＮ極（第１の極）コア先端部2bから
離れた面に設けられ、Ｓ極（第２の極）はコア先端部2b
に対向した面に設けられている。第１及び第３の磁石3
a、3cの相互間隔は移動物体としての磁性体歯車８の歯
９の相互間隔にほぼ等しく、第２の磁石3bは第１及び第
３の磁石3a、3cの相互間に配置されている。
コア２、磁石3a、3b、3c、巻枠４及びコイル５は非磁性
容器６の中に収容され、樹脂封止体７で気密的及び水密
的に封止されている。
容器６の中に収容され、樹脂封止体７で気密的及び水密
的に封止されている。
この回転センサ１で歯車８の回転速度を検出する時に
は、第１図に示すようにコア２の先端の磁石3a、3b、3c
の前面を歯９が間欠的に通過するように回転センサ１を
配置する。これにより、歯９が回転センサ１の前面を通
過する毎にコア２の中の磁束が変化する。第３図及び第
４図は磁束の変化を原理的に示す。第３図に示すように
第１及び第３の磁石3a、3cが歯９に対向し、第２の磁石
3bが歯９に対向していない時には、第１及び第３の磁石
3a、3cに基づく磁束は実線10、11に示すようにコア２と
歯９とから成る磁気抵抗（レラクタンス）の小さい磁気
回路を通つて流れる。一方、第２の磁石3bに基づく磁束
は磁気抵抗の大きい磁気回路を流れる。今、コア中央部
2aを流れる第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cに基づ
く磁束をφ1、φ2、φ3とすれば、コア中央部2aの合計
の磁束φをφ＝φ1−φ2＋φ3で示すことができる。こ
こで、第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの強さが同
一であるとすれば、第２の磁石3bに基づく磁気回路の磁
気抵抗が大きいので、φ2は、φ1、φ3よりも小さくな
り、φ2によるφ1、φ3に対する打ち消し作用が小さく
なり、結果として、コア中央部2aを左から右に向う磁束
が大きくなる。
は、第１図に示すようにコア２の先端の磁石3a、3b、3c
の前面を歯９が間欠的に通過するように回転センサ１を
配置する。これにより、歯９が回転センサ１の前面を通
過する毎にコア２の中の磁束が変化する。第３図及び第
４図は磁束の変化を原理的に示す。第３図に示すように
第１及び第３の磁石3a、3cが歯９に対向し、第２の磁石
3bが歯９に対向していない時には、第１及び第３の磁石
3a、3cに基づく磁束は実線10、11に示すようにコア２と
歯９とから成る磁気抵抗（レラクタンス）の小さい磁気
回路を通つて流れる。一方、第２の磁石3bに基づく磁束
は磁気抵抗の大きい磁気回路を流れる。今、コア中央部
2aを流れる第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cに基づ
く磁束をφ1、φ2、φ3とすれば、コア中央部2aの合計
の磁束φをφ＝φ1−φ2＋φ3で示すことができる。こ
こで、第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの強さが同
一であるとすれば、第２の磁石3bに基づく磁気回路の磁
気抵抗が大きいので、φ2は、φ1、φ3よりも小さくな
り、φ2によるφ1、φ3に対する打ち消し作用が小さく
なり、結果として、コア中央部2aを左から右に向う磁束
が大きくなる。
一方、第４図に示すように第２の磁石3bが歯９に対向
し、第１及び第３の磁石3a、3cが歯９に対向していない
時には、φ1、φ3が小さくなり、φ2が大きくなる。こ
の結果、第４図でコア中央部2aを左から右に流れる磁束
の合計φは第３図のそれよりも大幅に小さくなる。
し、第１及び第３の磁石3a、3cが歯９に対向していない
時には、φ1、φ3が小さくなり、φ2が大きくなる。こ
の結果、第４図でコア中央部2aを左から右に流れる磁束
の合計φは第３図のそれよりも大幅に小さくなる。
第３図及び第４図におけるコア中央部2aの合計磁束の差
は、検出コイル５の電圧の変化分（振幅）に対応する。
従つて、本実施例によれば、歯９の通過に対応して検出
コイル５の出力電圧が大幅に変化し、正確な速度検出が
可能になる。もしくは、回転センサ１の後段における波
形整形、増幅等を容易に行うことが可能になる。
は、検出コイル５の電圧の変化分（振幅）に対応する。
従つて、本実施例によれば、歯９の通過に対応して検出
コイル５の出力電圧が大幅に変化し、正確な速度検出が
可能になる。もしくは、回転センサ１の後段における波
形整形、増幅等を容易に行うことが可能になる。
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。
次の変形が可能なものである。
（１）第５図に示すように磁束発生手段として第１及び
第２の磁石3a、3bのみを設け、第１図に示した第３の磁
石3cを省いた構成にしてもよい。この場合にも第１図の
回転センサと同様な作用効果を得ることができる。な
お、第５図において、第１図と共通する部分には同一の
符号が付されている。
第２の磁石3a、3bのみを設け、第１図に示した第３の磁
石3cを省いた構成にしてもよい。この場合にも第１図の
回転センサと同様な作用効果を得ることができる。な
お、第５図において、第１図と共通する部分には同一の
符号が付されている。
第１図及び第５図等において、複数の磁石3a、3b、3cの
相互間にすきまを設けてもよい。
相互間にすきまを設けてもよい。
（２）第６図に示すように１つの磁石12に第１、第２及
び第３の着磁部分12a、12b、12cを設け、第１及び第３
の着磁部分12a、12cの極性を第２の着磁部分12bの極性
と逆にし、第１図の第１、第２及び第３の磁石3a,3b、3
cの代りにこの１つの磁石12を配置してもよい。また、
第１図の第１及び第２の磁石3a、3bの代りに第１及び第
２の着磁部分を有する１つの磁石を使用し、第３の磁石
3cは第１図と同様に設けてもよい。
び第３の着磁部分12a、12b、12cを設け、第１及び第３
の着磁部分12a、12cの極性を第２の着磁部分12bの極性
と逆にし、第１図の第１、第２及び第３の磁石3a,3b、3
cの代りにこの１つの磁石12を配置してもよい。また、
第１図の第１及び第２の磁石3a、3bの代りに第１及び第
２の着磁部分を有する１つの磁石を使用し、第３の磁石
3cは第１図と同様に設けてもよい。
（３）第７図に示すように第１、第２及び第３の磁石3
a、3b、3cを全体として平面形状円形にしてもよい。ま
た、第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの組み合形状
を全体としてひし形、六角形等にすることができる。
a、3b、3cを全体として平面形状円形にしてもよい。ま
た、第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの組み合形状
を全体としてひし形、六角形等にすることができる。
（４）第８図に示すように必要に応じて第１、第２及び
第３の磁石3a、3b、3cを互いにずらして配置してもよ
い。
第３の磁石3a、3b、3cを互いにずらして配置してもよ
い。
（５）第９図に示すように歯車８の軸に平行に延びるよ
うにコア２を配置し、コア２の先端部2bの側面に第１、
第２及び第３の磁石3a、3b、3cを配置してもよい。
うにコア２を配置し、コア２の先端部2bの側面に第１、
第２及び第３の磁石3a、3b、3cを配置してもよい。
（６）第10図に示すように、コア２を中央部2aと先端部
2bと後端部2cとに分断し、これ等を同一又は別の材料で
形成してもよい。
2bと後端部2cとに分断し、これ等を同一又は別の材料で
形成してもよい。
（７）第10図に示すように磁石3a、3b、3cの前面に磁性
体13を配置してもよい。
体13を配置してもよい。
（８）第11図に示すように磁性体から成る移動物体14の
歯に対応させて第１、第２、第３、第４及び第５の磁石
3a、3b、3c、3d、3eを配置してもよい。要するに、磁石
又は着磁部分の数は２以上の任意の数にすることができ
る。
歯に対応させて第１、第２、第３、第４及び第５の磁石
3a、3b、3c、3d、3eを配置してもよい。要するに、磁石
又は着磁部分の数は２以上の任意の数にすることができ
る。
（９）第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの強さを種
々の比率に設定することができる。
々の比率に設定することができる。
（10）コイル５の代りにホール素子等の磁電変換素子を
使用することもできる。
使用することもできる。
（11）歯車８の一部のみを磁性体としてもよい。
（12）第１、第２及び第３の磁石3a、3b、3cの先端を突
出させるように容器６を形成してもよい。
出させるように容器６を形成してもよい。
（13）直線的に移動する物体の移動状態の検出にも適用
可能である。
可能である。
第１図は本発明の実施例に係わる回転センサを示す断面
図、 第２図は第１図の回転センサの左側面図、 第３図及び第４図は第１図の回転センサにおける磁束の
変化を原理的に示す図、 第５図は変形例の回転センサを示す断面図、 第６図は変形例の磁石を示す斜視図、 第７図及び第８図は変形例の磁石の平面図、 第９図は変形例の回転センサを示す断面図、 第10図は変形例の別の回転センサの一部を示す断面図、 第11図は変形例の磁石と歯との関係を示す図である。 １…回転センサ、２…コア、2a…コア中央部、2b…コア
先端部、3a…第１の磁石、3b…第２の磁石、3c…第３の
磁石、５…検出コイル、６…容器、８…歯車。
図、 第２図は第１図の回転センサの左側面図、 第３図及び第４図は第１図の回転センサにおける磁束の
変化を原理的に示す図、 第５図は変形例の回転センサを示す断面図、 第６図は変形例の磁石を示す斜視図、 第７図及び第８図は変形例の磁石の平面図、 第９図は変形例の回転センサを示す断面図、 第10図は変形例の別の回転センサの一部を示す断面図、 第11図は変形例の磁石と歯との関係を示す図である。 １…回転センサ、２…コア、2a…コア中央部、2b…コア
先端部、3a…第１の磁石、3b…第２の磁石、3c…第３の
磁石、５…検出コイル、６…容器、８…歯車。
Claims (2)
- 【請求項１】一定のピッチに配設された複数の歯を有し
且つ前記複数の歯が磁性体で形成されている移動物体の
移動状態を検出するための装置であって、 磁性体からなる磁気回路形成体と、 前記磁気回路形成体の先端部に配置された磁束発生手段
と、 前記磁気回路形成体に流れる磁束の変化に対応する電気
的出力を得るための磁束検出手段とを有し、 前記磁束発生手段が、少なくとも第１の磁石又は第１の
着磁部分と第２の磁石又は第２の着磁部分とを有し、 前記第１の磁石又は第１の着磁部分の第１の磁極が前記
磁気回路形成体の先端部に対向し、前記第１の磁極と反
対の第２の磁極が前記先端部から離れた側になるように
前記第１の磁石又は第１の着磁部分が配置され、 前記第２の磁石又は第２の着磁部分の第２の磁極が前記
磁気回路形成体の先端部に対向し、第１の磁極が前記先
端部から離れた側になるように前記第２の磁石又は第２
の着磁部分が配置され、 前記移動物体の前記複数の歯の配列方向における前記第
１の磁石又は第１の着磁部分の中心と前記第２の磁石又
は第２の着磁部分の中心との間隔が、前記第１の磁石又
は第１の着磁部分の中心が前記歯の中心に一致している
時に前記第２の磁石又は第２の着磁部分の中心が歯の相
互間の中心に一致するように設定されていることを特徴
とする移動物体の移動状態検出器。 - 【請求項２】一定のピッチに配設された複数の歯を有し
且つ前記複数の歯が磁性体で形成されている移動物体の
移動状態を検出するための装置であって、 磁性体からなる磁気回路形成体と、 前記磁気回路形成体の先端部に配置された磁束発生手段
と、 前記磁気回路形成体に流れる磁束の変化に対応する電気
的出力を得るための磁束検出手段とを有し、 前記磁束発生手段が少なくとも第１の磁石又は第１の着
磁部分と第２の磁石又は第２の着磁部分と第３の磁石又
は第３の着磁部分とを有し、 前記第１の磁石又は第１の着磁部分の第１の磁極が前記
磁気回路形成体の先端部に対向し、前記第１の磁極と反
対の第２の磁極が前記先端部から離れた側になるように
前記第１の磁石又は第１の着磁部分が配置され、 前記第２の磁石又は第２の着磁部分の第２の磁極が前記
磁気回路形成体の先端部に対向し、第１の磁極が前記先
端部から離れた側になるように前記第２の磁石又は第２
の着磁部分が配置され、 前記第３の磁石又は第３の着磁部分の第１の磁極が前記
磁気回路形成体の先端部に対向し、第２の磁極が前記先
端部から離れた側になるように前記第３の磁石又は第３
の着磁部分が配置され、 前記移動物体の前記複数の歯の配列方向における前記第
１の磁石又は第１の着磁部分の中心と前記第３の磁石又
は第３の着磁部分の中心との間隔が前記歯のピッチと同
一に設定され、 前記第２の磁石又は第２の着磁部分が前記第１の磁石又
は第１の着磁部分と前記第３の磁石又は第３の着磁部分
との中間に配置されていることを特徴とする移動物体の
移動状態検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085492A JPH0726857B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 移動物体の移動状態検出器 |
| DE1990621240 DE69021240T2 (de) | 1989-04-03 | 1990-03-22 | Messaufnehmer, basierend auf veränderbarem magnetischen Widerstand zur Messung einer Drehgeschwindigkeit oder einer linearen Geschwindigkeit. |
| EP19900105463 EP0391160B1 (en) | 1989-04-03 | 1990-03-22 | Variable reluctance sensor for detecting the rate of rotary or linear movement |
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