JPS5999355A - 回転検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁性体ギアの回転に応じて電磁誘導により電
気信号を発生する回転検出器に関し、特に、外部の磁性
体ギアの歯に対向させる磁束変動検出用の歯を先端に形
成した磁性体コアに電気コイルを巻回し、この磁性体コ
アに永久磁石で静止磁界を常に与えておき、外部の磁性
体ギアの回転による磁性体コアの磁束の変動に応じて電
極コイルに交番電圧を発生する回転検出器に関する。

従来のこの種の回転検出器の１つを第１ａ図に示す。第
１ｂ図はその右側面図、第１Ｃ図はＩＣ−ＩＣ線断面図
である。

磁性体コアｌは、一端にフランジ１１を、他端に検出歯
Ｉ２を切り出し、それらの間を丸棒１３としたものであ
る。検出歯１□は、磁性体コア１の丸棒１３の軸に直交
する方向に起立する形で削り出されている。

フランジ１１の背面には円柱状の永久磁石２の一端面が
接力虫している。永久磁石２は、一端面と他端面がＮｔ
ｌとＳ４ｍに分極磁化しており、コア１に常時磁束を与
えている。コイルボビン３は、コア１の丸棒１３が貫通
するコイル右同部と、コアｌのフランジ１１および永久
磁石２を収納する膨大部を有し、膨大部の壁にコイルリ
ード引出し穴３１および３２′が形成されている。電気
コイル４を巻１ｊ３Ｊ　したコイルボビン１に磁性体コ
ア１を通し、更に永久磁石２を挿入して、コイルボビン
３を、底（：１丈に検出由貫通六を有するカップ状のア
ルミニウムケース５に挿入して、永久磁石２に止め板６
を乗せて、アルミニウムケースの入口開口の爪７１およ
び７２をカシメて止め板６を押えてケース５にコイルボ
ビン等を一体にしている。

なお図示は省略したが、電気コイル４に接続された撚線
が穴３１および３２を通して止め板６の外方に引き出さ
れ、止め板６に固着された座台上のピン８ｔｔ８２に接
続され、これらのビン８１゜８２にゴムカバー９のケー
ブル穴９１を通した電気ケーブルのリードが接続され、
ケース５の開口部にゴムカバー９の開口端が固着さＪＬ
る。ゴムカバー９内には、その後、底壁の穴９２を通し
て合成樹脂が注入され、ゴムカバー９の内空間を満す。

以上に説明した回転検出器１ｏの１つの使用態様を第１
ｄ図に示す。第１ｄ回において１１は車輌の前輪のナッ
クルであり、フロン１−アクスルハブ１２の、ナックル
１１を中心とする円筒部の虫体側端部にギア１２１が所
定ピッチで刻まＩｌ、でいる。検出歯１２がコアｌの中
心軸に直交する方向の起立しているので、回転検出Ｋ＞
　ｌ　Ｑは、その検出歯１２をギア１２１の外側におい
てギア１２１に対向させて配置されている。ずなゎち、
検出歯Ｉ２がアクスルハブ１２の円周面のギア１２．に
対向する形で配置されている。

前輪が回転すると同じくギア１２．が回転し、ギア１２
１の山が検出歯１２の歯先端に対向するときにコアｌの
磁束が最大に、ギア１２１の谷が検出ｍ　１２に対向す
るときコアｌの磁束が最低になリ、コア１の検出歯１２
の先端（上端）をギア１２１の歯が１つ横切る毎に１サ
イクルの高低を示す電圧が回転検出器１０の電気コイル
４に誘起される。

従来のもう１つの例においては、第２図に示すように検
出歯１２は磁性体コア１の中心軸に沿う方向に突出した
形で形成さ拉、磁性体ギア１２１はアクスルハブ１２の
、ナックル（１１）を中心とする円筒部の車体側端面に
形成されており、コア１の端面（検出歯１２）にアクス
ルハブ１２の先端面（ギア１２１）が対向する。

第１ａ図から第１ｄ図に示す回転検出器１０では、検出
歯１２は、コアｌの九捧部１３が比較時に小径であるの
で一個である。この検出器では、第１ｄ図の配置では。

アクスルハブ１２のナックル軸に沿う方向Ａの圧部変動
は大きく、タイヤの取り付は毎に変動する可能性が高い
が、ナックルＩｎ＋に直交する方向Ｂの圧部変動が小さ
いので、検出歯１２−ギア１２．間のギャップ変動は小
さく、安寓してアクスルハブ１２の回転を検出しうる。

しかし、アクスルハブ１２のギア１２１が欠けたり、あ
るいはギア１２１に鉄粉が付着したりしたときには、検
出歯１２が１個であるため、回転検出に乱れ（発生電圧
周波数の乱］シ；こ扛は実回転速度よりも低速を検出す
ることになる）を生ずる。

第２図に示す形の回転検出器では、コア１の周面よりも
端面の方が肖形成の面積を取り呂いので、端面に複数個
の歯を形成して、ギアの欠落や〃＜扮等による、１個の
検出歯による検出ミスを他の検出歯で補なうことができ
るが、回転検出）１ルの取イ１け時、タイヤの取付は時
、交換時等にへ方向のギャップ変動を生じやすく、誘起
電圧レベル変動が大きく、検出不能になり易い。

またいずれの回転検出器でも、外ケース（５）を金属体
として、コイルボビン、コア、永久磁石等の主要素を該
ケースに収納して外ケースのカシメでケースに一体保持
するようにしているが、コア先端部の磁束変動に応じて
ケースに渦電流が発生し、これが磁束変動を小さくする
逆磁界を発生し、コイル誘起電圧が低い値で飽和し誘、
ｔｉ！電圧を大きくできないという問題がある。またカ
シメは、作業性が悪い。

更に、車軸の回転検出などの、汚社易い場所で用いる場
合には、検出歯突出部のシールを十分にし、かつこのシ
ール構造が簡単であるのが好ましし）。

本発明の第１の目的は、外部の磁性体ギアの欠落や鉄粉
の（＝Ｊ　、Ｍによる検出の乱れが少なく、しかもケー
スによる渦電流損失が少ない回転検出器を提供すること
であり、第２の目的は更に加えて組立作業性が高い回転
検出器を提供することであり。

第３の目的は更に加えて検出歯部のシールが簡単な回転
検出器を提供することである。

上記目的を達成するために本発明においては、磁性体コ
アは、その一端に、該コアのイ：・体の長手軸に対して
実質」二直角な方向に起立するＩＵ対ｉ７１の１１１を
所定のピッチで一体形成したものとし；外囲器を、磁性
体コアの歯端部が貫通する小開口を有しコイル刀Ｚビン
および永久磁石を収納する内空間を有するの高抵抗性ケ
ースとする。

こＪしによれば、複数個の検出歯と外部の磁性体ギアの
ピッチを等しくして、磁性体ギアの］つの欠落部あるい
は鉄粉が付着した磁性体ギアが検出歯の１つに対向する
ときは、他の検出歯に他の健全な磁性体ギアが対向し、
この健全な磁性体ギアの検出電圧が誤検出を防＋ｈする
。ケースが高１１Ｘ抗性であるので、渦電流値が極く低
くしたがってその発生磁界は極く弱く、検出歯を磁性体
ギアが横切ることによる磁束の変動を実質上防げない。

発生電圧レベルが高（なる。また、検出歯を磁性体コア
の長手軸と直交する方向にしているので、外部ギアとは
第１ｄ図に示す〃１１＜、大きなギャップ変動を生じな
い形で使用しうる。

本発明の好ましい実施例においては； 高抵抗性ケースは、円筒状の合成樹脂入ケースと、この
大ケースの一端部に結合さ４し底壁に磁性体コアの歯端
部が貫通する小開口を有するカップ状の高抵抗金属ケー
スとし； 高抵抗金属ケースは、人Ｌｌ　ｌｊｌ　Ｌｌｌ端部に外
方に突出するリング状のフランジを有し、合成樹脂入ケ
ースは、略円筒状であって高抵抗全屈ケースの本体は通
るがフランジは通らない円筒状小空間と、高抵抗金属ケ
ースのフランジが通りうる円筒状大空問を連続して形成
しているものとし、リング状のフランジを円筒状小空間
と円筒状大空間の境のフランジ状段差部に係合させ； 合成樹脂入ケースは入口開口部に係止突起を備えて、止
め部材をこの突起を乗り越えてスナップインでケースに
係合させ： 磁性体コアの丸形棒体の外径よりも小さい径の穴を有す
るリング状の弾性部材に丸形棒体の先を通して外径が高
４１Ｓ抗金属ケースの内径よりも大きい該弾性部材を磁
性体コアと共に高抵抗性ケースに挿入して底壁とコイル
ボビン先端の間に配置する。

これによれば、前述の利点に加えて、止め板がスナップ
インでケースに固着されるのでカシメは不用でしかも組
立作業性が高く、リング状の弾性部材がコアの丸形棒体
とケースの間をシールするのでシールが簡単であり、検
出器全体の組立作業性が良い、等の利点がある。

第３ａ図に本発明の一実施例の縦断面図を、第３ｂ図に
その右側面図を、第３Ｃ図に■Ｃ−ＵｔＣ線断面図を示
す。なお第３ａ図は第３ｂ図のｌｉｔ　Ａ　−ＩＩＩ　
Ａ線断面図である。これにおいて、磁性体コア１の九捧
部１３は、外部の磁性体ギア（第１ｄ図の１２１）の３
つの市用当の３つの検出歯］−２１〜１２３を外部の磁
性体ギアのピッチで形成しうる太さであり、先端に３個
の検出歯１２１〜１２３が、九捧部１３の１（小軸に直
交する方向に起立した形で削り出されている。なお、磁
性体コア１の丸棒１３と検出ｆｆ１１２＋〜１２３とは
、一体形成すれば足りるものであり、粉末焼結で一体形
成してもよい。

高抵抗性のケース（５）は、耐蝕性、非磁性、高抵抗の
ステンレス（ＳＵＳ３０／Ｉ）ｉｌ、リング状フランジ
付きカップ状小ケース５１と円筒状の合成樹脂入ケース
５□の組合せとされている。小ケース５１の底壁の中央
には、磁性体コアｌの丸棒部１３が貫通する丸穴が開け
ら］しており、そこにコア１の先端が挿入されている。

大ケース５２は、第５ａ図に断面図を、第５ｂ図に左側
面図を示すように、小ケース５１の筒部が通る小空間５
２ａと小ケース５１のリング状フランジが通る大空間５
２ｂを連続に形成したものであり、左方の開口部の、４
分割突部（筒軸に沿う方向に突出）の内面に、止め板６
をスナップインで係合するための弧状の凸条７３〜７６
を有する。これらの凸条７３〜７６はそれぞれ、１つの
リング状の凸条の一部をなすものである。

小ケース５１をその底壁から大ケース５２の凸条側（左
方）開口から挿入して、小ケース５１のリング状フラン
ジを、大ケース５２の小空間５２ａと大空間５２ｂの間
のフランジ状段部に係合させて、１つのケースが第３ａ
図に示すように栂成されている。

コイルボビン３の縦断面を第４ａ図に、左側面図を第４
ｂ図に示す。コイルボビン３は、磁性体コアｌの丸棒部
１３を通す小径部と、磁性体コアｌのフランジ１．を通
す大径部を有し、小径部に電気コイル４が装着されてい
る。大径部の外周面には、コイルリードを案内する溝３
３および３４が形成されており、これらの溝を通して、
コイル４に接続した５重撚線１３１および１３２がボビ
ン３の外に引き出される。ボビン３の大径部の開口縁（
左端）には、ピン穴３５および３６が開けられており、
これらの穴に、それぞ１Ｌ接続ピン８１および８２が差
し込まれる。

再び第３ａ図を参照する。弾性シール部材１４は、中央
に、丸棒部１３の外径よりも小さい穴を開け、この穴に
丸棒部１３を挿入した状態で小ケース５１の内径よりも
大きい外径を有するリング状のゴム板である。

合成樹脂入ケース５２に耐蝕性高抵抗ステンレス小ケー
ス５１を挿入して外ケースを組合せ、一方、５重撚線１
３１，１３□を接続した電気コイル４を装着し撚線を溝
３３ｔ３４に挿入したコイルボビン３に磁性体コアｌを
、次いで永久磁石２を挿入し、この状態でコア１の先端
をリング状ゴム板１４の穴に通し、コアｌの先端から外
ケース（５２ｔ５ｔ）に挿入する。

小ケース５１の穴を磁性体コア１の丸棒部の先端が入っ
た状態で、永久磁石２に止め仮６を乗せ、この止め板６
を小ケース５１の方向に押しスナップインで合成樹脂入
ケースの凸条７３〜７６を乗り越えさせて合成樹脂大ケ
ース５２の内方に位置させる。これにより止め板６が永
久磁石２を押し、永久磁石２が磁性体コアｌを押し、磁
性体コア１のフランジ１１がコイルボビン３を押し、コ
イルボビン３がリング状ゴム板１４を押し、リング状ゴ
ム板１４がステンレス小ケース５１の底面に押し付けら
れた形で、これらの各要素がケースと一体になる。これ
が第３ａ図に示す状態である。リング状ゴム板１４の穴
径は九捧部１３の外径よりももともと小さいので、これ
によってコアｌとゴム板１４の間がシールされ、またリ
ング状ゴム板１４の外径が、ケース挿入前は小ケース５
１の内径よりも大きいので小ケース５１とゴム板１４の
間がシールされていることになる。このように、１つの
ゴム板１４でコア先端のシールが行なわれている。小ケ
ース５１の外周に装着したゴムリング１５　（第３ａ図
）は、第１ｄ図に示すように検出器を使用場所に取り付
けるときの緩衝材である。

上記止硯飯６は、ケーブル止め金具を兼ねるものであり
、上記のようにケース５１ｔ５２ｙ　リング状ゴム板１
４．コイルボビン３．コア１．永久磁石２および止め板
６を一体にした後で、コイルボビン３の六３５および３
６にピン８１および８２を差し込み、Ｌ’Ｈ４１３ｔお
よび１３２をピン８１および８２に接続し、これらのピ
ン８ｔ＋８２に、ゴムカバー９のケーブル穴９１を通し
たケーブルのリードを接続し、ケーブルを止め仮６より
起こしたケーブル固定片で止め板６に押え付けて固定し
、ゴムカバー９を合成樹脂入ケース５２に装着する。そ
してゴムカバー９の穴９２よリゴム力バー９の内部空間
に合成イ６Ｊ脂を注入する。

以上により第３ａ図に示す回転検出器が組上がる。

この回転検出器は、たとえば第１ｄ図に示す形で外部の
磁性体ギア１２１と対向させる。なお、回転検出器の検
出歯１２１〜１２３のピッチとギア１２１のピッチは実
質上等しくしている。ギア１２１が回転すると、ギアの
回転速度に比例した周波数の電圧が電気コイル４に誘起
される。ギア１２１の歯がたとえば１つ欠けている場合
、歯欠部が検出歯１２１〜１２３を横切ってし）る間は
、それによってはコイルに電圧かほとんで誘起されない
が、その間もギア１２１の健全なものが検出歯１２１〜
１２３のどれか１つを横切っており、これによりコイル
４には電圧が誘起される。したがって、見かけ上は、ギ
ア１２１に會欠けがないのと同様な電圧が誘起される。

ギア１２１にところどころ鉄粉あるいは小鉄片が付着し
ている場合も同様な原理により、健全なときと実質上同
様な形の電圧が誘起される。

矢印Ｂ方向のギャップ変動が少ないので、車輪の回転速
度に比例した周波数の、レベルが安定した交流電圧を発
生する。

この実施例の回転検出器は、ケースの半分を合成樹脂と
し、後半分も比較的に薄い肉厚で強度が高いステンレス
としているので、検出器は軽量であり、特に自動車用の
使途に適しており、車輪の近くなどの汚れ易い所でも耐
性が良い。

なお上記実施例は、車軸の回転速度を検出する特定の態
様のものであるが、本発明はそれに限らず同様な使用態
様となるその他の用途に利用しうる。また構造も、本発
明の技術思想の範囲内で各種の変形、修正を施こしうろ
ことは勿論である。

たとえば、小ケース５１を合成樹脂としても良く、ケー
ス（！５１ｔ５２）の全体を１つの合成樹脂ケースある
いは高抵抗金属ケースとしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は従来の回転検出器の１つを示す縦断面図、第
１ｂ図はその右側面図、第１ｃ図は第１ａ図のＩＣ−Ｉ
Ｃ腺断面図、第１ｄ図はこの回転検出器の使用組付は状
態を示す正面図である。 第２図は従来のもう１つの回転検出器の一部外観を示す
正面図である。 第３ａ図は本発明の一実施例の断面図であっ゛Ｃ第３ｂ
図のＩｌｍ　Ａ　−１１１Ａ線断面図、第３ｂ図はこの
実施例の右側面図、第３ｃ図は第３ａ図のＩＩＩ　Ｃ−
ｕｔｃ線断面図である。 第４ａ図はこの実施例のコイルボビン３の縦断面図、第
４ｂ図は同コイルボビン３の左側面図。 第５ａ図は合成樹脂大ケース５２の断面図であって第５
ｂ図のＶＡ−ＶＡ線断面図、第５ｂ図は同合成樹脂ケー
ス５２の左側面図である。 １：磁性体コア　　　　　　　　　１１：フランジ１２
．１□１〜１２３：検出歯　　１８：丸棒部（丸形棒体
）２：永久磁石　　　　　　　　　　　３：コイルボビ
ン３１．３２　：リード六　　　３ａ　ｔ　３４　：リ
ード案内１７Ｊ３５　ｔ　３ｓ　：ピン穴　　　　　　
　　４：電気コイル５：ケース ５１ニステンレス小ケース（高抵抗性小ケース）５２：
合成樹脂大ケース　　　　５２ａ：円筒状小空間５２ｂ
：円筒状大空間　　　　　　　６：止め板（止め部材）
７１ｙ７２：爪　　　　　　７３〜７６：凸条（係止突
起）８１　＋　８２　　：ピン　　　　　　　　　　９
：ゴム力バー９１：ケーブル穴　　　　　　　　９２：
合成樹脂注入穴１０：回転検出器　　　　　　　　１１
：ナックル】２：アクスルハブ　　　　　１２１：ギア
（外部の磁性体ギア）１３１．１３２：撚線　　　　１
４：リング状ゴム板（弾性部材）１５：ゴムリング 特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）棒体の一端に、この棒体の長手軸に苅して実質上
   直角な方向に起立する復数個の歯が所定のピッチで一体
   形成さＪした磁性体コア； 磁性体コアの棒体部が貫通するコイル巻回部を有するコ
   イルボビン； コイルボビンのコイル巻回部に装着された電気コイル； 磁性体コアの他端面側に接触した永久磁石：磁性体コア
   の歯端部が貫通する小開口を有しコイルボビンおよび永
   久磁石を収納する内空間を有する高抵抗性ケース；およ
   び 永久磁石を高抵抗性ケースに対して支持する止め部材； を備える回転検出器。 （２）磁性体コアは、その歯端部と反対側の端部にフラ
   ンジを有する前記特許請求の範囲第（１）項記載の回転
   検出器。 （３）コイルボビンは、磁性体コアのフランジが貫通す
   る案内部を有する前記特許請求の範囲第（２）項記載の
   回転検出器。 （４）高抵抗性ケースは、筒状の合成４Ｍ脂大ケースと
   、この大ケースの一端部に結合され底壁に磁性体コアの
   歯端部が貫通ずる小開口を有する有底筒状の高抵抗性小
   ケースで購成した前記特許請求の範囲第（１）項記載の
   回転検出器。 （５）高抵抗性小ケースは、入口開口端部に外方に突出
   するのフランジを有し、合成樹脂大ケースは、略筒状で
   あって高抵抗性小ケースの本体は通るがフランジは通ら
   ない筒状小空間と、高抵抗性小ケースのフランジが通り
   うる筒状大空間を連続して形成しているものであり、フ
   ランジを筒状小空間と筒状大空間の境のフランジ状段差
   部に係合させた前記特許請求の範囲第（４）項記載の回
   転検出器。 （６）高抵抗性小ケースは、高抵抗金属ケースである前
   記特許請求の範囲第（４）項又は第（５）項記載の回転
   検出器。 （７ン高抵抗性ケースは入口開口部に係止突起を有し、
   止め部材はこの突起を乗り越えてスナップインでケース
   に係合されている前記特許請求の範囲第（］）項、第（
   ２）項、第（３）項、第（４）項、第（５）項又は第（
   ６）項記載の回転検出器。 （８）ループ状の弾性部材に磁性体コアの棒体の先を通
   して該弾性部材を高抵抗性ケースの底壁とコイルボビン
   のコイル側先端の間に配置した前記特許請求の範囲第（
   １）項、第（２）項、第（３）項、第（４）項。 第（５）ｖｊ”ｆ又は第（６）項記載の回転検出器。 （９）磁性体コアの棒体の外径よりも小さい径の穴を有
   する弾性部材に磁性体コアの棒体の先を通して該弾性部
   月を高抵抗性ケースの底壁とコイルボビンのコイル側先
   端の間に配置した前記特許請求の範囲第（１）項、第（
   ２）項、第（３）項、第（４）項、第（５）項又は第（
   ６）項記載の回転検出器。 （１０）高抵抗性ケースは入口開口部に係止突起を有し
   、止め部材はこの突起を乗り越えてスナップインでケー
   スに係合し、リング状の弾性部材に磁性体コアの棒体の
   先を通して該弾性部材を高抵抗性ケースの底壁とコイル
   ボビンのコイル側先端の間に配置した前記特許請求の範
   囲第（１）項、第（２）項。 第（３）項、第（４）項、第（５）項又は第（６）項記
   載の回転検出器。