JPH0729466U - 電磁発電式回転センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造がシンプルで安価に製作でき、しかも高
出力が得られる電磁発電式の回転センサを提供する。 【構成】 センシングロータ１５の歯１５ａに対向させ
てこの歯１５ａとの間で磁束結合を生じさせる検出ピー
ス１２を、歯１５ａの設置ピッチと同一ピッチで複数設
け、その検出ピースにコイル１３を交互に逆巻きにして
巻く。そして各コイルを直列に接続する。また、検出ピ
ース１２が３個以上となる場合には各ピース間に磁石１
４を同極性の磁極面が隣り合う向きにして挟む。これに
より、磁束結合点が増え、また、磁束ループが空中を通
る部分が少なくなってシンプルな構造で出力を高めるこ
とが可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車軸、車輪などの回転数を検出するのに用いる電磁発電式の回転セ ンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知の電磁発電式回転センサの中に図６及び図７に示すものがある。図６に示 す回転センサは、検出ピース２、そのピースの外周に巻いたコイル３、及び磁石 ４を有する電磁ピックアップ１と、磁性体の歯車を用いたセンシングロータ５と で構成されており、センシングロータ５が回転すると、このロータの歯５ａとこ れに対向させた検出ピース２との間の磁石結合に強弱変化が起こる。これに応じ てコイル３に誘起される電圧にも強弱変化が起こり、電磁ピックアップ１からセ ンシングロータ５の回転速度に応じた出力が取り出されてこの出力からセンシン グロータと一体回転する検出対象物の回転数を求めることができる。

【０００３】 一方、図７の回転センサは、断面Ｕ字状環状ヨーク７のスロット内にコイル８ を収納して構成される電磁ピックアップ６と、Ｓ、Ｎ極が周方向に交互に生じる ように磁化されているセンシングロータ９とから成る。環状ヨーク７には歯７ａ 、７ｂを周方向に一定ピッチで設けてある。これ等の歯は、例えば片側の歯７ａ がロータのＮ極に正対したときに他側の歯７ｂがＳ極に正対するように位相を１ ／２ピッチずつずらしてあり、Ｎ極からこれに正対した歯７ａに磁束が移り、こ の磁束がヨーク中を反対側に流れて歯７ｂからロータのＳ極に至る。

【０００４】 センシングロータ９が回転して歯７ａがロータのＳ極に正対すると前述の磁束 流は反転して逆向きになり、これが繰り返されてセンシングロータの回転速度に 応じた電圧がコイル８に誘起される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 図６に示す回転センサは、検出ピースが単一であり、また、このピースを通っ てロータに流れた磁束は図に点線で示すように空中経由で磁石４に戻るため検出 ピース２と歯５ａ間のギャップが広い場合、検出ピース長が長い場合には高出力 が望めず、検出感度が悪くなる。

【０００６】 また、図７に示す回転センサは、センシングロータ９を周方向に交互に異極性 に磁化する必要があり、さらに、環状ヨーク７も形状が複雑で製作し難いため、 コスト高になるなどの問題がある。

【０００７】 そこで、本考案はコストアップ等を極力抑えて簡単な構造で高出力が得られる ようにすることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、本考案においては、検出ピースの外周にコイルを 巻いた電磁ピックアップを用いて前記コイルに歯車センシングロータの回転速度 に応じた電力を誘起させるタイプの回転センサを改善の対象とし、このセンサの 電磁ピックアップの検出ピースをセンシングロータの歯間ピッチと一致するピッ チで複数設けたのである。

【０００９】 かかる回転センサは、コイルを交互に逆巻きにして全検出ピースに装着し、そ のコイルの各々を直列に接続したもの、或いはコイルを１つおきの検出ピースに 同一方向巻きにして装着し、そのコイルの各々を直列に接続したものが好ましい 。中でもコイルを交互に逆巻きにして全検出ピースに装着するものは出力アップ の効果が大きい。

【００１０】 また、検出ピースを３個以上設ける場合には、磁石を各検出ピース間に同極性 の磁極面が隣り合うように挾み込むのがよい。

【００１１】 センシングロータの歯を交互に異極性となるように磁化して各検出ピース間を 強磁性体でつなぐ構成にしても出力アップの目的は達成されるが、これは、磁石 を電磁ピックアップ側に設けるものに比べるとコスト削減の効果が薄い。

【００１２】 なお、本考案の回転センサは、センシングロータを内輪にして電磁ピックアッ プの内周に配置する方式、センシングロータを外輪にして電磁ピックアップの外 周に配置する方式、センシングロータの歯をロータ端面側に突出させてセンシン グロータと電磁ピックアップをロータ軸方向に対向させる方式のどれにでも適用 できる。

【００１３】

【作用】

検出ピースをセンシングロータの歯間ピッチと同一ピッチで複数個設けると、 磁石のＮ極から検出ピースを通ってロータの歯に流れた磁束が隣りの刃から別の 検出ピースに移って磁石のＳ極に至るので、磁束ループの空中経由部の距離が非 常に短くなり、磁路の磁気抵抗が小さくなってセンサ出力が高まる。

【００１４】 また、コイルを直列につないで複数設けると、各コイルでの誘起電圧が加算さ れるので、これによっても出力が高まる。

【００１５】 さらに、磁石を電磁ピックアップ側に設けるものはロータを磁化する必要がな く、電磁ピックアップの構造も図７のものと比べると極めて簡素化されるため、 製造コストも下がる。センシングロータを磁化するものも、ロータの製造コスト は図７のものと大して差は出ないが、電極ピックアップの簡素化により、図７の センサと比較した場合にはコスト削減の効果が生じる。

【００１６】

【実施例】

図１に、本考案の回転センサの一例を示す。図の１１は電磁ピックアップ、１ ５は磁性体から成る外歯歯車のセンシングロータである。

【００１７】 電磁ピックアップ１１は、検出ピース１２を数個並列に配置してピース後部で 各ピース間に磁石１４を挟み込み、さらに、各検出ピース１２にコイル１３を交 互に逆巻きに巻いてこれ等のコイルを直列に接続した構成にしている。

【００１８】 磁石１４は、ここでは検出ピース１２の設置数を３個以上としたので、隣り合 う磁石のＳ極とＳ極、Ｎ極とＮ極がひとつの検出ピース１２を間に挟んで向かい 合う配列にしている。

【００１９】 なお、電磁ピックアップ１１は、検出ピース１２の先端部と出力信号用のリー ド線を除く部分を樹脂ハウジング等で封止するのが一般的であるが、例示の回転 センサ１０は、封止用のハウジングや取付部材等を省いた状態にして示している （以下も同じ）。

【００２０】 コイル１３を交互に逆巻きにしたのは、磁束の流れが逆になる隣接検出ピース 上のコイルの出力を結線を複雑にせずに加算できるからである。図２に示すよう に、１つ飛ばしで検出ピース１２にコイル１３を同一方向に巻いて各コイルを直 列につなぐ構造も結線の複雑化が避けられるが、この構造はコイル数が少ない分 、図１のものに比べて出力が小さい。なお、全部の検出ピースにコイルを同一向 きに巻いても結線のし方を変えれば各コイルの出力加算が可能である。但し、こ れは、生産性を考えるとあまり好ましくない。

【００２１】 図３は、電磁ピックアップ側に磁石を設ける代わりにセンシングロータ１５の 歯１５ａを交互に異極性に磁化し、各検出ピース間を強磁性体１６で接続したも のである。強磁性体１６は勿論、検出ピースと一体物であってもよい。

【００２２】 また、上述したものに比べるとセンサの小型化面で若干不利になるが、図４に 示すように、各検出ピース１２の後端にそれぞれ磁石１４を極性が交互に逆向き になるようにして配置し、検出ピースとは反対側で磁石間を強磁性体１６で接続 する構造にしても出力アップの目的を達成することができる。

【００２３】 例示の回転センサ１０は、いずれも、磁束が空中を通るのは検出ピース１２と センシングロータ１５の歯先との間のギャップ部分のみとなり、また、検出ピー ス１２とロータの歯１５ａとの間での磁束結合が数箇所で同時に起こり、さらに 、複数のコイルに生じた電圧が加算されて出力されるため、高出力が得られる。

【００２４】 なお、図示の回転センサは、いずれもセンシングロータを内輪にしてそのロー タの外周に電磁ピックアップを配置したが、内歯歯車のセンシングロータを外輪 にしてその内側に電磁ピックアップを配置する構成、或いは、図５に示すように 、センシングロータ１５の歯１５ａを９０°屈曲させてその歯に電磁ピックアッ プの検出ピースをロータ軸方向に対向させる構成にしてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の回転センサは、検出ピースを複数個設けてセンシ ングロータとの磁束結合点を増加させ、同時に戻りの磁束も検出ピースを通るよ うにして磁路の磁気抵抗を減少させ、さらに、必要に応じてコイル数も増加させ るようにしたので、従来の回転センサに比べて高出力が得られる。

【００２６】 また、環状ヨーク内にコイルを巻いた電磁ピックアップを用いるものに比べて 構造がシンプルなため、安価に製作でき、コスト削減の要求にも応えられる。

【００２７】 さらに、検出ピースの設置数に応じて出力が変わるので、要求出力の変更に対 する対応（設計変更）も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の回転センサの一例の概要を示す正面図

【図２】他の実施例の概要を示す正面図

【図３】他の実施例の概要を示す正面図

【図４】他の実施例の概要を示す正面図

【図５】センシングロータの変形例を示す部分斜視図

【図６】従来の回転センサの一例を示す概略正面図

【図７】従来の回転センサの他の例を示す部分斜視図

【符号の説明】

１、６、１１ 電磁ピックアップ ２、１２ 検出ピース ３、８、１３ コイル ４、１４ 磁石 ５、１５ センシングロータ ５ａ、１５ａ 歯 ７ 環状ヨーク １０ 回転センサ １６ 強磁性体

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車のセンシングロータに電磁ピックア
   ップの検出ピースを対向させ、センシングロータの回転
   でこのロータと前記検出ピース間に流れる磁石からの磁
   束に結合の強弱変化もしくは磁束流の向きの変化を生じ
   させ、検出ピースに巻いたコイルにセンシングロータの
   回転速度に応じた電圧を誘起させる回転センサにおい
   て、前記電磁ピックアップの検出ピースをセンシングロ
   ータの歯間ピッチと一致するピッチで複数設けたことを
   特徴とする電磁発電式回転センサ。
2. 【請求項２】 前記コイルを交互に逆巻きにして全検出
   ピースに装着し、そのコイルの各々を直列に接続した請
   求項１記載の電磁発電式回転センサ。
3. 【請求項３】 前記コイルを１つおきの検出ピースに同
   一方向巻きにして装着し、そのコイルの各々を直列に接
   続した請求項１記載の電磁発電式回転センサ。
4. 【請求項４】 検出ピースの設置数を少なくとも３個と
   して各検出ピース間に前記磁石を同極性の磁極面が隣り
   合うように挾み込んだ請求項１、２又は３に記載の電磁
   発電式回転センサ。
5. 【請求項５】 センシングロータの歯を交互に異極性と
   なるように磁化して前記検出ピース間を強磁性体で接続
   した請求項１、２又は３に記載の電磁発電式回転セン
   サ。
6. 【請求項６】 前記センシングロータを内輪にして電磁
   ピックアップの内周に配置した請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の電磁発電式回転センサ。
7. 【請求項７】 前記センシングロータを外輪にして電磁
   ピックアップの外周に配置した請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の電磁発電式回転センサ。
8. 【請求項８】 前記センシングロータの歯をロータ端面
   側に突出させてセンシングロータと電磁ピックアップを
   ロータ軸方向に対向させた請求項１乃至５のいずれかに
   記載の電磁発電式回転センサ。