JPH0886796A - 回転速度検出装置 - Google Patents

回転速度検出装置

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JPH0886796A
JPH0886796A JP22051094A JP22051094A JPH0886796A JP H0886796 A JPH0886796 A JP H0886796A JP 22051094 A JP22051094 A JP 22051094A JP 22051094 A JP22051094 A JP 22051094A JP H0886796 A JPH0886796 A JP H0886796A
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JP
Japan
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rotor
rotation
output
magnetic field
detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22051094A
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English (en)
Inventor
Hideki Fukusono
秀樹 福園
Katsuhiro Teramae
勝広 寺前
Hiromi Nishimura
広海 西村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転の速度だけでなく回転方向も検出できる回
転速度検出装置を提供する。 【構成】ロータ1の周部の外周面には鋸歯状の歯部1a
が複数突設されている。高周波磁界を発生させる検出コ
イル3がロータ1に近接配置されている。ロータ1に生
じる渦電流で磁界が発生し、検出コイル3の発振振幅が
変化する。ロータ1と検出コイル3との間のギャップは
歯部1aのためにロータ1の回転に応じて変化する。歯
部1aが鋸歯状に形成されているので、検出部2から取
り出される歯部1aに応じた出力はロータ1の回転方向
によって変化の仕方が異なる。上記出力を微分回路8で
微分すれば、ロータ1の回転方向に応じた微分信号が得
られ、この微分信号を比較器から成る方向判別回路9に
て基準値と比較し、ロータ1の回転方向に対応した2値
の信号を得て回転方向を判別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車輪やトラン
スミッション等に取り付けられて車輪軸や駆動軸等の回
転速度を検出する回転速度検出装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車にはアンチロックブレーキ
システム、オートマチックトランスミッション或いはナ
ビゲーションシステム等が搭載され、これらの装置は自
動車の走行速度を検出して種々の制御を行なうものであ
り、そのために自動車の走行速度の検出が重要性を増し
てきている。
【0003】ところで、上記のように自動車の走行速度
を検出するためには、耐熱性、耐環境性等を考慮して、
一般的には光学式や接触式の検出装置よりも磁気による
検出装置が使用されている。例えば、略中心に挿通され
た回転軸(車軸)に固定されてこの回転軸と一体に回転
するロータを磁界中に設置し、ロータの回転による磁界
の変化で回転軸の回転速度(すなわち走行速度)を検出
する回転速度検出装置が用いられている。
【0004】上記のような回転速度検出装置に用いられ
るロータ12は、図7に示すように、金属により略円板
状に形成されて円周方向に沿った表面に削り出しなどに
より矩形の歯部12aが設けられたギヤ状のものであ
る。このロータ12を回転軸に固定し、ロータ12に近
接配置された検出コイル3に高周波電流を流すことによ
り高周波磁界を発生させ、高周波磁界によってロータ1
2の表面に生じる渦電流がロータ12の回転により変化
し、それによって生じる上記検出コイル3のインピーダ
ンスやQファクタの変化を検出することによってロータ
12の回転速度を検出することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
成では、ロータ12に設けられた矩形の歯部12aはロ
ータ12の周方向に対して全く同形状であり、ロータ1
2が正逆何れの方向に回転しても、検出コイル3のイン
ピーダンスやQファクタの変化に違いがなく、ロータ1
2の回転方向を検出することができないという問題があ
った。
【0006】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、回転の速度だけでなく回転方向も検出できる
回転速度検出装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、磁界中にて回転軸と一体に回転
し回転方向に沿った周部に歯部が突設されたロータと、
ロータの回転による磁界の変化を検出する検出素子を具
備し磁界の変化量に応じた出力を得る検出部とを備え、
回転するロータの歯部に対応した検出出力を検出部の出
力から得て回転軸の回転速度を検出する回転速度検出装
置であって、歯部の両側部のロータ周方向への傾斜勾配
を互いに違えるとともに、検出部の出力を微分して得ら
れる微分信号によりロータの回転方向を判別する回転方
向判別部を備えたことを特徴とする。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明の望ま
しい実施態様であって、ロータ周部に複数の鋸歯状の歯
部が突設されたことを特徴とする。請求項3の発明は、
請求項1の発明の望ましい実施態様であって、一方の側
部の端面からロータの回転中心までの距離を周方向沿っ
て徐々に減少させて1つの歯部を形成したことを特徴と
する。
【0009】
【作用】上記構成では、歯部の両側部のロータ周方向へ
の傾斜勾配を互いに違えたことにより、ロータの歯部に
対応した検出部の出力は、歯部の両側部の傾斜勾配の違
いによってその変化の仕方が異なるようになり、検出部
の出力を微分して得られる微分信号はロータの回転方向
に応じた信号となるので、回転方向判別部において微分
信号の違いからロータの回転方向を判別することができ
るのである。
【0010】また、ロータの回転方向を判別するために
は、ロータに複数の鋸歯状の歯部を突設すればよく、歯
部が複数あることで回転速度の検出もより容易になる。
さらに、一方の側部の端面からロータの回転中心までの
距離を周方向沿って徐々に減少させて形成された歯部を
ロータ周部に1つだけ突設するようにしてもよい。
【0011】
【実施例】
(実施例1)本実施例における回転速度検出装置の概略
ブロック図及び概略構成図をそれぞれ図1及び図2に示
す。この回転速度検出装置は、略円板状に形成されると
ともに周部の外周面に周方向に沿って等間隔で並ぶ複数
の鋸歯状の歯部1aが突設され、回転速度を検出しよう
とする被測定物の回転軸が略中心に挿通固定されたロー
タ1と、ロータ1の外周面に近接配置されて高周波磁界
を発生させる検出コイル3を具備する検出部2と、検出
部2から得られる検出出力を整流する整流器4と、整流
器4で整流された検出出力を増幅する増幅器5と、増幅
器5の出力を所定の比較値と比較する比較器6と、比較
器6の出力を2値化しロータ1の歯部1aに対応した2
値出力を得る論理回路7と、増幅器5の出力を微分する
微分回路8と、微分回路8の出力を所定の基準値と比較
してロータ1の回転方向に応じた信号を出力する比較器
より成る方向判別回路9とを備え、微分回路8と方向判
別回路9とで回転方向判別部が構成されている。
【0012】本実施例においては、ロータ1の外周面に
突設された歯部1aの形状を鋸歯状とすることにより、
歯部1aの両側部のロータ1周方向への傾斜勾配を互い
に違えるようにしてある。検出コイル3は、図2に示す
ように鉄心10に導線が巻回されて成るものである。ま
た、検出部2は、検出コイル3とコンデンサC1 との共
振回路2aを備えたコルピッツ発振器にて構成されてお
り、検出コイル3に高周波磁界を発生させるものであ
る。なお、本実施例においては、発振器の発振周波数を
700kHzとしている。
【0013】この検出コイル3に発生した高周波磁界の
磁束が検出コイル3に近接対向するロータ1を貫き、ロ
ータ1の表面に渦電流が流れる。したがって、ロータ1
は少なくとも渦電流の流れる表面が金属であればよく、
他の部分を樹脂で形成することも可能である。この場合
には、ロータ1全体を金属で形成するよりも軽量化する
ことができ、ロータ1の慣性モーメントも小さくするこ
とができる。
【0014】一方、ロータ1の表面に流れる渦電流によ
り磁界が生じ、この磁界によって逆に検出コイル3に発
生した高周波磁界が影響を受け、検出コイル3のインピ
ーダンスやQファクタが変化し、検出コイル3の発振振
幅が変化することになる。ところが、ロータ1には周方
向に沿って等間隔に鋸歯状の歯部1aが突設されている
ため、図3に示すように、ロータ1の回転に伴ってロー
タ1の歯部1aと検出コイル3との距離(ギャップ)が
変化する。このギャップが変化すると、ロータ1の外周
面を貫く磁束が変化し、ロータ1の表面に流れる渦電流
の大きさも変化する。その結果、検出コイル3の発振振
幅がロータ1の回転に応じて変化するから、検出コイル
3の発振出力をロータ1の回転に応じて変化する検出出
力として検出部2から取り出すことができる。
【0015】検出部2から取り出された検出出力は整流
器4において整流された後に増幅器5で増幅される。こ
こで、検出コイル3とロータ1の歯部1aとの間のギャ
ップは、図4(a)に示すようにロータ1の回転ととも
に歯部1aの形状すなわち鋸歯状に変化するから、増幅
器5から出力される出力電圧の包絡線も図4(b)に示
すように、ギャップとほぼ同じ鋸歯状の波形となる。こ
の増幅器5の出力を比較器6において所定の比較値と比
較すれば、ロータ1の外周面に等間隔で突設されている
歯部1aと対応した出力が比較器6より出力される。そ
して、この比較器6の出力を論理回路7において2値化
すれば、ロータ1の歯部1aに対応した検出出力が得ら
れ、この検出出力よりロータ1の回転速度を知ることが
できる。
【0016】一方、本実施例では、増幅器5の出力を微
分回路8において微分している。例えば、ロータ1が図
1において時計方向に回転しているものとすれば、増幅
器5の出力は図4(b)に示す鋸歯状の波形となる。す
なわち、増幅器5の出力は時間とともに上昇し、歯部1
aの切れ目において急激に変化した後再び上昇するもの
であるから、図4(c)に示すように、微分回路8の出
力は歯部1aの切れ目部分に対応する急峻な変化以外は
常に正の出力となる。しかし、ロータ1が逆方向(反時
計方向)に回転すると、検出コイル3とロータ1の歯部
1aとの間のギャップ及び増幅器5の出力波形はそれぞ
れ図5(a)及び(b)に示すようになり、図4に示し
た時計方向の回転の場合と逆になる。すなわち、増幅器
5の出力は時間とともに下降し、歯部1aの切れ目にお
いて急激に変化した後再び下降するものであるから、図
5(c)に示すように、微分回路8の出力は歯部1aの
切れ目部分に対応する急峻な変化以外は常に負の出力と
なる。つまり、微分回路8で微分された出力(微分信
号)は、ロータ1の回転方向が時計方向の場合には正、
反時計方向の場合には負というようにロータ1の回転方
向に応じた信号となる。そこで、この微分信号を方向判
別回路9において基準値と比較し、図4(d)及び図5
(d)に示すように、ロータ1が時計方向に回転してい
る場合には”H”、反時計方向に回転している場合に
は”L”というように、ロータ1の回転方向に応じた回
転方向検出信号を得てロータ1の回転方向を判別するこ
とができる。
【0017】上記構成では、ロータ1の外周面に鋸歯状
の歯部1aを複数突設するとともに、検出部2からの出
力を微分回路8において微分することにより、微分回路
8から出力される微分信号はロータ1の回転方向に応じ
た信号となり、この微分信号によってロータ1の回転方
向を判別することができる。つまり、回転速度しか検出
することのできなかった従来の回転速度検出装置に対し
て、ロータ1の歯部の形状を変更し、微分回路8と方向
判別回路9を追加するだけの簡単な構成で回転方向も検
出することができるようになるのである。
【0018】(実施例2)図6は本実施例におけるロー
タ11と、検出コイル3とを示すものであり、検出コイ
ル3を含めてロータ11以外の基本構成は実施例1と共
通であり、共通する部分については図示及び説明を省略
する。図6に示すように、本実施例におけるロータ11
の周部の外周面からは1個の歯部11aだけが突設され
ており、この歯部11aは、一方の側部の端面からロー
タ11の回転中心Oまでの距離rが周方向に沿って徐々
に減少するような形で形成されている。
【0019】本実施例においても、ロータ11の回転に
応じてロータ11の歯部11aと検出コイル3とのギャ
ップが変化するので、実施例1と同様に検出コイル3か
ら取り出される出力によりロータ11の回転速度を検出
することができる。また、上記ギャップの変化の仕方も
実施例1と同様にロータ11の回転方向に応じて異なる
から、同じくロータ11の回転方向を検出することがで
きる。
【0020】上記構成では、ロータ11の周部の外周面
より1個だけ突設された歯部11aが、一方の側部の端
面からロータ11の回転中心Oまでの距離rが周方向に
沿って徐々に減少するような形で形成されているので、
ロータ11の構造が簡素化され、実施例1のような鋸歯
状の歯部1aを複数ロータ1に突設するよりも容易にロ
ータ11を形成することができるという利点がある。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明は、磁界中にて回転軸と
一体に回転し回転方向に沿った周部に歯部が突設された
ロータと、ロータの回転による磁界の変化を検出する検
出素子を具備し磁界の変化量に応じた出力を得る検出部
とを備え、回転するロータの歯部に対応した検出出力を
検出部の出力から得て回転軸の回転速度を検出する回転
速度検出装置であって、歯部の両側部のロータ周方向へ
の傾斜勾配を互いに違えるとともに、検出部の出力を微
分して得られる微分信号によりロータの回転方向を判別
する回転方向判別部を備えたので、ロータの歯部に対応
した検出部の出力を回転方向判別部において微分すれ
ば、得られた微分信号はロータの回転方向に応じた信号
となり、この微分信号に基づいてロータの回転方向を判
別することができ、簡単な構成によりロータの回転速度
と回転方向とが検出可能な回転速度検出装置を実現でき
るという効果がある。
【0022】請求項2の発明は、ロータ周部に複数の鋸
歯状の歯部が突設されたので、複数の歯部によって回転
速度の検出が容易になるという効果がある。請求項3の
発明は、一方の側部の端面からロータの回転中心までの
距離を周方向沿って徐々に減少させて1つの歯部を形成
したので、ロータの構造が簡素化されるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す概略ブロック図である。
【図2】同上を示す概略構成図である。
【図3】同上の動作を説明する説明図である。
【図4】(a)〜(d)は同上の動作を説明する波形図
である。
【図5】(a)〜(d)は同上の動作を説明する波形図
である。
【図6】実施例2を示す要部の概略構成図である。
【図7】従来例の要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 ロータ 1a 歯部 2 検出部 3 検出コイル 8 微分回路 9 方向判別回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
    向に沿った周部に歯部が突設されたロータと、ロータの
    回転による磁界の変化を検出する検出素子を具備し磁界
    の変化量に応じた出力を得る検出部とを備え、回転する
    ロータの歯部に対応した検出出力を検出部の出力から得
    て回転軸の回転速度を検出する回転速度検出装置であっ
    て、歯部の両側部のロータ周方向への傾斜勾配を互いに
    違えるとともに、検出部の出力を微分して得られる微分
    信号によりロータの回転方向を判別する回転方向判別部
    を備えたことを特徴とする回転速度検出装置。
  2. 【請求項2】 ロータ周部に複数の鋸歯状の歯部が突設
    されたことを特徴とする請求項1記載の回転速度検出装
    置。
  3. 【請求項3】 一方の側部の端面からロータの回転中心
    までの距離を周方向沿って徐々に減少させて1つの歯部
    を形成したことを特徴とする請求項1記載の回転速度検
    出装置。
JP22051094A 1994-09-14 1994-09-14 回転速度検出装置 Withdrawn JPH0886796A (ja)

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Cited By (5)

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Effective date: 20011120