JPH081501Y2 - 回転検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は回転検出装置に係り、特に自動車のトランス
ミッション等に装着され、このトランスミッションでの
回転を電気信号に変換して指示計器等に出力する回転検
出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、自動車に搭載される車速センサとして、磁
気感応素子に近接配置されたマグネットに自動車のトラ
ンスミッションでの回転を伝達し、この回転による磁界
の変化を上記磁気感応素子で検知して磁気感応素子で発
生する電気信号を各種指示計器等に出力する半導体式の
回転検出装置が多く用いられている。

第７図はこのような従来の回転検出装置を示したもの
で、この回転検出装置１は、円筒状のハウジング２を有
しており、このハウジング２の内部には、回転部３と送
電部４とが一体に組み込まれている。

上記回転部３には、ロータ５が回転自在に配設されて
おり、このロータは、例えば、その周面部5aが多極着磁
されたものとなっている。また、上記ロータ５の中心に
は、軸受け６に回転自在に軸支された入力回転軸７が嵌
合されており、この入力回転軸７には、中空部８が形成
されている。この中空部８には、図示しないトランスミ
ッションの回転駆動源に連結されるカップリング９の先
端部に形成された連結部10が嵌挿されるようになされて
おり、これにより、上記ロータ５にトランスミッション
での回転が伝達されるようになされている。

さらに、上記ロータ５の一端面には、スラストワッシ
ャ11が当接されており、このスラストワッシャ11の上記
ロータ５の当接面と反対の面には、このロータ５を軸受
け６方向に押圧するスプリング12が配設されている。そ
して、上記スプリング12により付勢されるスラストワッ
シャ11とロータ５の端面との面接触により、第８図に示
したように、上記ロータ５に対して所定の制動トルクを
付与し、これにより、車両の停止又は低速走行時におけ
る振動等により発生するロータ５の振れを防止するもの
である。

また、上記送電部４には、例えば、ホール素子等の磁
気感応素子13がロータ５に近接して配設されており、上
記磁気感応素子13と上記ロータ５の周面とが対面するよ
うになされている。また、上記磁気感応素子13で発生す
る電気信号が入力される基板14が配設されており、この
基板14からの電気信号がリード線15を介して図示しない
指示計器等に送られるようになっている。

上記従来の回転検出装置１においては、自動車のトラ
ンスミッションでの回転をカップリング９を介して入力
回転軸７及びロータ５に伝達し、このロータ５の回転に
より上記磁気感応素子13で発生する電気信号を上記基板
14を介して所定の指示計器等に出力することにより、上
記電気信号の値に応じた表示を行なうようにしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の回転検出装置１においては、ロー
タ５に対してスラストワッシャ11及びスプリング12によ
り一定の制動トルクを付与するようにしており、一般に
スプリング12の端面は、その付勢方向に対して傾斜して
いることから、スプリング12の端部がスラストワッシャ
11の面に適正に当接されず、これにより、第９図に示し
たように、スプリング12の周方向の位置によって制動ト
ルクが変化してしまうという問題があり、その結果、ロ
ータ５の制動特性にむらが生じてしまうという問題を有
している。

また、上記スプリング12によるロータ５のスラスト方
向のみの付勢力により、ロータ５の制動トルクを付与す
るようにしているので、上記ロータ５が高回転で駆動さ
れた場合に、上記スラスト荷重による軸受け６等の摩耗
量が著しくなり、装置の耐久性の低下を招いてしまうと
いう問題を有している。

本考案は上記した点に鑑みてなされたもので、ロータ
に対する安定した適正な制動トルクを得ることができ、
かつ、ロータの高回転時における制動トルクを低下させ
て軸受け等の摩耗量の低減を図り、装置の耐久性を向上
させることができる回転検出装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本考案に係る回転検出装置
は、ハウジング内に多極着磁されたロータを磁気感応素
子と近接して回転自在に配設し、このロータを回転出力
源に連結してなる回転検出装置において、上記ハウジン
グのロータの外周側近傍に、ロータとの間に制動トルク
を発生する外周側制動ヨークを配設すると共に、上記ロ
ーターの一端面側に、この一端面と対向して上記ハウジ
ングに配設された制動マグネットにより吸引されて制動
トルクを発生するスラスト側制動ヨークを一体に固着
し、上記ロータの回転で上記外周側制動ヨークに発生す
るうず電流により、外周側制動ヨークとロータとの間に
発生する上記制動トルクが低下するようにしたことをそ
の特徴とするものである。

また、上記構成にかえて、上記ロータの一端面側に、
底固有抵抗を有する磁性材料より形成したスラスト側制
動ヨークを一体に固着すると共に、このスラスト側制動
ヨークと対向した上記ハウジングに、多極着磁された制
動マグネットを配設し、上記ロータの回転で上記スラス
ト側制動ヨークに発生するうず電流により、スラスト側
制動ヨークと制動マグネットとの間に発生する制動トル
クが低下するようにしたことをその特徴とするものであ
る。

〔作用〕

第１の考案によれば、外周側制動ヨークとロータ及び
スラスト側制動ヨークと制動マグネットとにより、ロー
タの外周方向及びスラスト方向の２方向を合成したロー
タの制動トルクが得られ、ロータの回転数が低い場合の
制動トルクを適正に得ることができる。

また、ロータが回転すると、外周側制動ヨークに交番
磁界が加わってうず電流が発生することで外周側制動ヨ
ークが発熱し、これにより磁場エネルギが熱エネルギに
変換されるので、外周側制動ヨークとロータとの間に発
生する制動トルクが低下する。これにより、上記合成制
動トルクは、ロータの低回転時に大きく、高回転時に小
さいものとなる。

また、第２の考案によれば、ロータのスラスト側制動
ヨークと制動マグネットとにより、スラスト方向の制動
トルクが得られ、ロータの回転数が低い場合の制動トル
クを適正に確保することができる。

また、ロータが制動マグネットに対して回転すると、
スラスト側制動ヨークに交番磁界が加わってうず電流が
発生することで、スラスト側制動ヨークが発熱し、この
発熱エネルギ、即ちうず電流損により、スラスト側制動
ヨークと制動マグネットとの間に発生する制動トルクが
低下する。そして、上記スラスト側制動ヨークが低固有
抵抗を有する、すなわちうず電流損が大きくなるような
磁性材料で形成されているので、ロータの回転数が増加
するにしたがってスラスト側制動ヨークと制動マグネッ
トとの間の吸引力が減少され、上記制動トルクが低下す
るようになっている。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図乃至第６図を参照して
説明し、従来と同一部分には同一符号を付す。

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示したもの
で、回転検出装置１のハウジング２の回転部３の内部に
は、ロータ５が回転自在に配設されており、このロータ
５は、第２図に示すように、その周面部5a及び図におい
て上端面部5bがそれぞれ多極着磁されたものとなってい
る。また、上記ロータ５の中心部には、軸受け６に回転
自在に軸支された入力回転軸７が嵌合されており、この
入力回転軸７には、図示しないトランスミッションの回
転駆動源に連結されるカップリング（図示せず）が嵌挿
されるようになされており、これにより、上記ロータ５
にトランスミッションでの回転が伝達されるようになっ
ている。

また、上記ロータ５の着磁されていない端面5cには、
磁性材料からなる円板状のスラスト側制動ヨーク16が固
着されており、上記軸受け６の外周側であって上記スラ
スト側制動ヨーク16に対向する位置には、ワッシャ17を
介して制動マグネット18が配設されている。さらに、上
記ハウジング２の内面であって上記ロータ５の外周面に
対向する位置には、磁性材料からなる環状の外周側制動
ヨーク19が配設されており、上記スラスト側制動ヨーク
16と制動マグネット８との磁力及び上記外周側制動ヨー
ク19とロータ５との磁力により、上記ロータ５に対して
所定の制動トルクが付与されるようになっている。ここ
で、上記制動トルクは、ロータ５が静止状態から回転状
態に移行するにつれて、その大きさが低下するようにな
っている。

さらに、上記ロータ５の着磁側端面部5bには、磁気感
応素子13が上記ロータ５に近接して配設されており、上
記ロータ５の回転により上記磁気感応素子13で発生する
電気信号が図示しない指示計器等に送られるようになっ
ている。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例においては、自動車のトランスミッションで
の回転をカップリングを介して入力回転軸７及びロータ
５に伝達し、このロータ５の回転により上記磁気感応素
子13で発生する電気信号を所定の指示計器に出力するこ
とにより、上記電気信号の値に応じた表示を行なうよう
にしている。

この時、スラスト側制動ヨーク16と制動マグネット18
との磁力による吸引力及び外周側制動ヨーク19とロータ
５との磁力による吸引力により、ロータ５に対して所定
の制動トルクが付与されるが、この制動トルクは、ロー
タ５が静止状態から回転状態に移行するにつれて、その
大きさが低下するものである。

即ち、上記ロータが回転しようとすると、上記外周側
制動ヨーク19に交番磁界が加わってうず電流が発生する
ことにより、このヨーク19が熱をもち、これにより、磁
気エネルギが熱エネルギに変換されて、上記外周側制動
ヨーク19とロータ５との磁力による吸引力が減少し、第
３図に示したように、この吸引力による制動トルクT₁が
低下する。また、上記スラスト側制動ヨーク６と制動マ
グネット18との間にも磁力による吸引力が生じ、上記ロ
ータ５に対して所定の制動トルクT₂が発生する。従っ
て、上記各制動トルクT₁、T₂により、第３図に示したよ
うに、低回転時に大きく回転時に小さな合成制動トルク
Ｔが得られるようになる。

従って、本実施例においては、ロータ５の回転数に応
じて、極めて安定に、かつ、適正な制動トルクを得るこ
とができる。しかも、ロータ５の外周側制動ヨーク19及
びスラスト側制動ヨーク16により、ロータ５の外周方向
及びスラスト方向の２方向からロータ５の制動トルクを
得るようにしているので、従来のものと比べてスラスト
荷重を低減させることができ、軸受け６等の摩耗の低減
を図り、装置の耐久性を著しく向上させることができ
る。

第４図乃至第６図は本考案の他の実施例を示したもの
で、本実施例の場合、外周側制動ヨークを設けずにスラ
スト側制動ヨークのみとし、このスラスト側制動ヨーク
をある材質で形成すると共に、制動マグネットを多極着
磁したものである。

即ち、第４図に示したように、ハウジング２の内部に
回転自在に配設されたロータ５の一端面側には、後述す
るうず電流損計算式により得られるうず電流損が大きく
なるような材質、例えば無着磁磁石材等からなるスラス
ト側制動ヨーク20が一体に固着されている。また、上記
ロータ５の中心部には、図示しないトランスミッション
の回転駆動源に接続される入力回転軸７が固着されてい
る。さらに、上記ハウジング２の内部には、上記入力回
転軸７を回転自在に軸支する鉄等の焼結メタル軸受け６
が配設されており、この軸受け６の外周側には、ロータ
５側端面部が多極着磁された環状の制動マグネット21が
一体に固着されている。

ここで、上記うず電流損計算式は、 として表されるもので、計算式中Weはうず電流損、ρは
固有抵抗、ｆは励磁周波数、Bmは最大動作磁束密度、ｔ
は板厚を示している。そして、このうず電流損Weが大き
くなる、換言すれば低固有抵抗を有する磁性材料として
の無着磁磁石材料として、例えばFe-Mn系半硬質磁石が
ある。

なお、13はホール素子等の磁気感応素子で、この磁気
感応素子13と対向する上記ロータ５の端面部も多極着磁
されている。また、上記スラスト側制動ヨーク20と上記
制動マグネット21及び軸受け６との間には、ワッシャ17
が介設されており、このワッシャ17を挟んで上記スラス
ト側制動ヨーク20と制動マグネット21とが吸引し合うこ
とで、所定の制動トルクが得られるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例においては、上記制動マグネット21に対して
上記入力回転軸７とともにロータ５が回転すると、上記
スラスト側制動ヨーク20に交番磁界が加わってうず電流
が発生することでスラスト側制動ヨーク20が発熱し、こ
の発熱エネルギ、即ちうず電流損により、ロータ５の回
転数が増加するに従ってスラスト側制動ヨーク20と制動
マグネット21との間の吸引力が減少され、これにより第
６図に示したように、ロータ５の回転数が増加するにつ
れて制動トルクが低下するようになっている。

従って、本実施例においても、ロータ５の回転数が低
い場合の制動トルクを適正に確保することができるの
で、ロータ５に対して車両の振動の影響が生じやすい低
回転時における振れを確実に防止することができる。し
かも、ロータ５の回転数が高くなった場合には、スラス
ト方向に作用する制動トルクを低下させることができる
ので、軸受け６等の摩耗量を著しく低減させることがで
き、装置の長寿命化を図ることができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案に係る回転検出装置は、ロー
タの外周側制動ヨーク及びスラスト側制動ヨークによ
り、ロータの外周方向及びスラスト方向の２方向でロー
タの制動トルクが得られるようにし、また、ロータの回
転で外周側制動ヨークに発生するうず電流により、外周
側制動ヨークとロータとの間の制動トルクを低下させる
ようにしたので、ロータの回転数に応じて、極めて安定
に、かつ、適正な制動トルクを得ることができる。しか
も、上記したように２方向からロータの制動トルクを得
るようにしているので、従来のようにスラスト方向のみ
のバネ付勢力により制動トルクを得る場合に比べてスラ
スト荷重を低減させることができ、軸受け等の摩耗の低
減を図り、装置の耐久性を著しく向上させることができ
る。

また、上記構成にかえて、上記ロータの一端面側のス
ラスト側制動ヨークを低固有抵抗を有する磁性材料で形
成すると共に、このスラスト側制動ヨークと対向した制
動マグネットを多極着磁し、ロータの回転で上記スラス
ト側制動ヨークに発生するうず電流により、スラスト側
制動ヨークと制動マグネットとの間に発生する制動トル
クが低下するようにしたので、ロータの回転数に応じて
極めて安定に、かつ、適正な制動トルクを得ることがで
き、また、ロータの回転数が高くなった場合には、上記
制動トルクを低下させることで、軸受け等の摩耗量を著
しく低減させることができ、装置の長寿命化を図ること
ができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係る回転検出装置の一実施
例を示したもので、 第１図は回転検出装置の一部縦断面図、 第２図は第１図のロータ部分の斜視図、 第３図は本実施例によるロータの制動トルク特性を示す
線図、 第４図乃至第６図は本考案に係る回転検出装置の他の実
施例を示したもので、 第４図は回転検出装置の一部縦断面図、 第５図はその分解斜視図、 第６図はその制動トルク特性を示す線図、 第７図は従来の回転検出装置を示す縦断面図、 第８図は従来のロータの制動トルク特性を示す線図、 第９図は従来のスプリングによるロータの周方向の制動
特性を示す線図である。 １……回転検出装置、２……ハウジング、５……ロー
タ、６……軸受け、７……入力回転軸、13……磁気感応
素子、16,20……スラスト側制動ヨーク、18,21……制動
マグネット、19……外周側制動ヨーク。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内に多極着磁されたロータを磁
   気感応素子と近接して回転自在に配設し、このロータを
   回転出力源に連結してなる回転検出装置において、 上記ハウジングのロータの外周側近傍に、ロータとの間
   に制動トルクを発生する外周側制動ヨークを配設すると
   共に、上記ロータの一端面側に、この一端面と対向して
   上記ハウジングに配設された制動マグネットにより吸引
   されて制動トルクを発生するスラスト側制動ヨークを一
   体に固着し、上記ロータの回転で上記外周側制動ヨーク
   に発生するうず電流により、外周側制動ヨークとロータ
   との間に発生する上記制動トルクが低下するようにした
   ことを特徴とする回転検出装置。
2. 【請求項２】ハウジング内に多極着磁されたロータを磁
   気感応素子と近接して回転自在に配設し、このロータを
   回転出力源に連結してなる回転検出装置において、 上記ロータの一端面側に、低固有抵抗を有する磁性材料
   より形成したスラスト側制動ヨークを一体に固着すると
   共に、このスラスト側制動ヨークと対向した上記ハウジ
   ングに、多極着磁された制動マグネットを配設し、上記
   ロータの回転で上記スラスト側制動ヨークに発生するう
   ず電流により、スラスト側制動ヨークと制動マグネット
   との間に発生する制動トルクが低下するようにしたこと
   を特徴とする回転検出装置。