JPS60233561A - 回転速度測定装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、一定磁束を発生する磁石と回転速度に比例
した速度で磁石の磁界を変化させる部材と、その磁界の
変化に応答する磁界センサとを有する回転速度測定装置
に関するものである。

このような装置は一定磁束を発生する永久磁石を備えて
いる。回転速度を、測定されるべき部材、或はそれに恒
久的に固定された部材はこの磁石の磁界内に位置し、測
定されるべき速度に比例した速度でこの磁界を変化させ
る。磁界変化は磁界センナによって検知され、この結果
から回転速度が決定される。

〔発明の技術的背景〕

特に自動車においては廉価で頑丈な速度セ／すが要求さ
れている。それらは単に回転速度を検知できるだけでな
く１回転部材の各角度位置を検知することができなけれ
ばならない。これは、例えば速度依存点大タイミング制
御或は弁の開閉の電子制御を可能にする。しかしながら
、速度が低速度の範囲において、すなわちスタート過程
にｉいて正確に測定されなければならないことも必要条
件の一つである。通常の（誘導型の）速度針はこの目的
には不適当である。光学的手段、例えば光ビーム遮断型
の光学的システムによる速度測定は汚染によ仝−問題を
提起する。測定すべき速度に比例した速度で変化する磁
界を評価することによって回転速度を決定することも可
能である。しかしながら、これは主として外部磁界によ
って生じる困難な問題を提供する。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、上述の欠点のない回転速度測定装置
を提供することである。

〔発明の概要〕

この発明によれば、この目的社前記の形式の磁界センサ
において磁界が変化するとき磁界センサによって測定さ
れるべき磁界成分の方向が反転される位置に磁界センサ
を配置した構成によって達成される。

仁の発明によれば、磁界センサが磁界のあらゆる（空間
的）成分を測定することができない効果を生じる。それ
放磁界センサを比較的強い磁界中に置いてもむの磁界に
よってセンサが応答しないようにすることができる。磁
界センサにおける磁界の方向の変化を含む磁界の変化は
磁界セ／すによって測定される磁界成分の明瞭な変化に
よって生じる。適切に構成された装置＋−？−イ　ｍ　
Ｆｉ　＋゛ンサよって測定される磁界成分の方向は磁界
が変化するとき容易に反転させることができる。これは
磁界センサに略々デジタルな特性を生じさせる。障害磁
界は実用上影響を与えない。

この発明の好ましい実施態様については特許請求の範囲
第２項以下に記載されている。

〔発明の実施例〕

以下、添附図面を参照に実施例で詳細に説明する。

永久磁石４はその２極が互に対向するような形状である
。磁極間の磁束は磁界２を生成する。

歯車３の歯は永久磁石４の磁極間の位置へ突出している
。永久磁石４の磁極間において歯車３の一側に磁界セ／
す１が配置されている。歯車３の少なくとも歯の部分は
強磁性材料で作られている。歯車３の歯の間隔は永久磁
石４の磁極のｉよシも大きい。永久磁石４の磁極はそれ
らの間の磁界２が歯車の歯によって明白な影響を受ける
ように近接している。磁界センサ１は歯車３の歯の運動
方向に平行の磁界成分にのみ本質的に応答するように配
置されている。もしも歯車３の歯が永久磁石４の両磁極
の中心線に対して対称的な位置にあるならば、磁界は磁
界センサが応答するような成分を有しない。もしも歯車
が第３図のように前記中心線に対して非対称な位置にあ
れば磁界２もまた非対称になる。

したがって歯車３の歯の運動方向に平行な磁界２の成分
が磁界セン＋ｊノの位置に生じ、したがって磁界センサ
１によって検知される。歯車３が対称位置を通過する都
度、磁界センサ１によって測定される磁界成分の方向は
反転する。もしも永久磁石４の強度および磁界センサス
の感度が適当に選択されるならば略々デノタルなセンサ
出力が得られる。外部磁界によって誘起される障害はし
たがって影響がない。

磁界センサはプレーナホール効果を使用したものが好ま
しい。磁界測定に普通のホール効果を使用することはす
でに知られておシ、一般に実用されている。導電体にそ
れを横切る電流が流れ、同時に磁界が電流の方向に垂直
の方向にこの導電体を横切るように加えられると、これ
らの二つの方向と垂直の方向に電界が生じ、その電界強
度は導電体の表面を横切って生成される電圧として取シ
出すことができる。あまシ知られておらず、まだ実用さ
れていないのは磁界および電流の流通方向によって決定
される平面における電流の方向に垂直な方向にも電界が
発生することである。この効果がプレーナホール効果と
呼ばれるものである。

このプレーナホール効果を使用する磁界センサは例えば
円板または正方形板として構成された磁気異方性板よシ
なシ、その磁化容易方向は板の平面方向にある。板はそ
の周縁に等間隔で４個の接続端子が設けられておシ、２
個の交叉電流路が形成され、その一方は磁気異方性の磁
化容易方向に平行であ°る。このような磁界センサは一
般に薄膜技術によって構成される。これについては例え
ば雑誌フィジックス、ステートツル（Ｐｈｙｓ、５ｔａ
ｔ、Ｓｏｌ、）第２６巻第５６５員（１９６８年）に記
載されたブイ・デー−カイ（Ｖ、Ｄ、Ｋ）ｒ）氏の論文
「強磁性薄膜におけるプレーナ・ホール効果」を参照さ
れたい。

磁界センサ１の活性層線真空蒸着またはカソードスパッ
タリングによって付着されることができる。磁化容易方
向を有する特性は、例えば付着処理に続いて行われる磁
界中におけるアニールによって得ることができる。磁界
センサ１の活性層として特に適した材料は強磁性アモル
ファス金属であシ、それはすぐれた磁気的性質を有し、
薄層の製作に理想的なものである。良好な強磁性特性は
鉄族の遷移元素をペースとする合金のアモルファス金属
によって得られる。

アモルファス金属は１以上のメタロイド（Ｂ。

ＣＩ　ｓｔ＋ａｅ、ｐ）ならびにＴ　ｉ＊　Ｚ　ｒ　ｇ
　Ｈｆおよび／またはＮｂを含んでいてもよい。アモル
ファス金属の５％（原子ｔｓ）まで他の元素を含んでい
てもよい。

特に適当なアモルファス金属はＣｏ　−Ｆｅペースの合
金であシ、Ｃｏ　ｘ　Ｆｅ　ｙＢ　、。。−エーアの組
成を有し、Ｘが７０　りｘ　＜　８０であシ、ｙが４≦
ｙく１０の範囲（ただしｘ、ｙは原子チ）のものが特に
篤好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の歯車の軸に沿った平面にお
ける断面図、第２図は軸方向から見た平面図、第３図は
第１図に垂直の軸に沿った平面における断面図である。 Ｊ・・・磁界センサ、２・・・磁界、３・・・歯車、４
・・・永久磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）磁束が時間的に一定の磁石と、測定されるべき速
   度に比例した速度で磁石の磁界を変化させる部材と、そ
   の磁界の変化に応答する磁界センサとを具備している回
   転速度測定装置において、磁界センサは、磁界が変化さ
   れるとき磁界センサによって測定されるべき磁界成分の
   方向が反転される位置に配置されていることを特徴とす
   る回転速度測定装置。 （２）磁石４の磁界２を変化させる部材が歯車３であシ
   、歯車３の歯の間隔が磁石４の磁極の幅よシ大きく、歯
   車３の少なくとも歯は強磁性を有し、磁石４の磁極は歯
   車３の歯が磁極間を通過してそこに存在する磁界に影響
   を与えるように歯車３の両側に配置され、磁界センサ１
   は歯車３の一側において磁極間に位置しておシ、磁界セ
   ンサ１は歯車３の歯の運動方向に平行な磁界成分に応答
   する如きものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 （３ン　磁界ゼンサノはプレーナホール効果を利用する
   活性層を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の装置。 （４）磁界センサ１の活性層は強磁性アモルファス金属
   で作られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第３項の何れが１項記載の装置。 （５）　アモルファス金属が鉄族の遷移元素をペースと
   する合金であることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の装置。 （６）　アモルファス金属が１以上のメタロイド（Ｂｅ
   　ｃａｓｌｅａｅａｐ　）を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第５項記載の装置。 （７）　アモルファス金属がＴＬＺｒ＊Ｈｆおよび／ま
   鴎 たけ勧を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項または第６項記載の装置。 （８）アモルファス金属の５チ（原子％）までの他の元
   素を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   乃至第７項の何れか１項記載の装置。 （９）　アモルファス金属がＣｏ　−Ｆｅペースの合金
   であることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装
   置。 （ト）　アモルファス金属がＣｏ　ＸＦ　ｅ　ｙＢｌ。 。□−７の組成であシ、Ｘは７０りｘ＜８０　（ｘは原
   子チ）でちシ、ｙは４＜ｙ≦１０（ｙは原子チ）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項または第９項記
   載の装置。