(57)【要約】【課題】回転体に対向する部位に鉄粉等が付着するのを抑制し得る回転センサ及び回転検出装置を提供する。【解決手段】回転センサ１０は、回転体１２の回転を検出する回転センサであって、回転体に対向するセンサ面２２を有するとともに磁石１８が内蔵されたセンサ部１１と、センサ面を覆うキャップ２０とを有し、キャップのうちのセンサ面に対向する側の面２０ａの少なくとも一部とセンサ面とが離間している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転を検出する回転センサであって、
前記回転体に対向するセンサ面を有するとともに磁石が内蔵されたセンサ部と、
前記センサ面を覆うキャップとを有し、
前記キャップのうちの前記センサ面に対向する側の面の少なくとも一部と前記センサ面とが離間している、回転センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転センサにおいて、
前記回転体に向かって前記センサ面から突出する突出部が前記キャップに形成されている、回転センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の回転センサにおいて、
前記磁石から前記センサ面に向かう方向である第１方向における平面視において、前記突出部と前記磁石とが重なり合っている、回転センサ。
【請求項４】
請求項２に記載の回転センサにおいて、
前記磁石から前記センサ面に向かう方向である第１方向における平面視において前記磁石と重なり合う領域の両側に、前記突出部が位置している、回転センサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転センサにおいて、
前記磁石と前記センサ面との間にセンサ素子が備えられている、回転センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の回転センサにおいて、
前記センサ素子は、半導体磁気抵抗素子である、回転センサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転センサと、
前記回転体の外周に沿うように配された構造物とを有し、
前記構造物は、前記回転体が回転した際に潤滑油が流入する流入口と、前記潤滑油が流出する流出口とを備え、
前記流出口は、前記キャップと前記回転体との間の隙間に対向する位置に設けられるとともに、前記流入口よりも開口サイズが小さい、回転検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回転検出装置において、
前記流入口から前記流出口に向かって前記開口サイズが徐々に小さくなっている、回転検出装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の回転検出装置において、
前記構造物のうちの前記回転体の前記外周に対向する面は、前記回転体の前記外周に沿うように湾曲している、回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転センサ及び回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の速度は、例えば、回転センサを用いて検出される。かかる回転センサは、例えば、ギア、センサリング等の回転を検出する。かかる回転センサとしては、例えば、半導体磁気抵抗素子を用いた回転センサが用いられ得る。半導体磁気抵抗素子を用いた回転センサにおいては、半導体磁気抵抗素子の背面に磁石（バイアス磁石）が備えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えばギア、センサリング等が浸された潤滑油に含まれる鉄粉等が回転センサに内蔵された磁石によって吸引される場合がある。回転センサのうちの回転体に対向する部位に鉄粉等が付着すると、良好な出力が回転センサから得られなくなる場合がある。
【０００４】
本発明の目的は、回転体に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減し得る回転センサ及び回転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による回転センサは、回転体の回転を検出する回転センサであって、前記回転体に対向するセンサ面を有するとともに磁石が内蔵されたセンサ部と、前記センサ面を覆うキャップとを有し、前記キャップのうちの前記センサ面に対向する側の面の少なくとも一部と前記センサ面とが離間している。
【０００６】
本発明の他の態様による回転検出装置は、上記のような回転センサと、前記回転体の外周に沿うように配された構造物とを有し、前記構造物は、前記回転体が回転した際に潤滑油が流入する流入口と、前記潤滑油が流出する流出口とを備え、前記流出口は、前記キャップと前記回転体との間の隙間に対向する位置に設けられるとともに、前記流入口よりも開口サイズが小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転体に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減し得る回転センサ及び回転検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による回転センサを示す側面図である。
【図２】第１実施形態による回転センサを示す断面図である。
【図３】第１実施形態による回転センサが備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。
【図４】比較例による回転センサを示す断面図である。
【図５】エアギャップと鉄粉付着量との関係の例を示すグラフである。
【図６】第１実施形態の変形例による回転センサを示す断面図である。
【図７】第２実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す側面図である。
【図８】第２実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による回転センサ及び回転検出装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
第１実施形態による回転センサについて図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による回転センサを示す側面図である。図２は、本実施形態による回転センサを示す断面図である。図３は、本実施形態による回転センサが備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。
【００１１】
回転センサ１０は、回転体（検出対象物）１２の回転を検出するものである。回転センサ１０は、図１に示すように、回転体１２の外周に対向するように配される。
【００１２】
回転センサ１０の本体１９は、先端部（図１における下端部）の径が太くなるように成形されている。本体１９の先端部は、センサ部１１となっている。センサ部１１は、回転体１２の外周に対向する。
【００１３】
図２に示すように、センサ部１１は、回転体１２に対向するセンサ面２２を有している。センサ部１１には、磁石１８（バイアス磁石）が内蔵されている。
【００１４】
磁石１８とセンサ面２２との間にセンサ素子１６が備えられている。センサ素子１６は、例えば、半導体磁気抵抗素子である。センサ素子１６の一方の面は、例えばセンサ面２２と一致しているが、これに限定されるものではない。センサ素子１６の一方の面が、センサ面２２に露出していなくてもよい。
【００１５】
センサ部１１は、キャップ２０により覆われている。このため、センサ面２２はキャップ２０により覆われている。キャップ２０により覆われたセンサ面２２は、エアギャップ（隙間）１４を介して回転体１２の外周に対向する。
【００１６】
センサ面２２に交差する方向、より具体的には、磁石１８からセンサ面２２に向かう方向であるＸ方向に突出する突出部２４が、キャップ２０に形成されている。キャップ２０の厚さは、均一になっている。突出部２４が形成された箇所において、センサ面２２とキャップ２０との間に空間２１が存在している。Ｘ方向に直交する方向から見た際の突出部２４の外形は、例えば台形となっている。突出部２４は、Ｘ方向における平面視において磁石１８及びセンサ素子１６と重なりあっている。
【００１７】
磁性体がセンサ面２２に対して平行に移動すると、センサ素子１６における磁束密度が変化する。回転センサ１０は、磁性体が移動した際に生ずる磁束密度の変化を電圧の変化として出力する。
【００１８】
回転体１２は、例えば磁性体によって形成されている。回転体１２は、例えば、センサリングである。図３に示すように、回転体１２の外周には、複数のスリット１３が所定のピッチで周方向に配列されている。スリット１３とスリット１３との間には、回転体１２を構成する材料の一部である磁性部位１７が存在している。回転体１２は、車両に備えられた伝達装置４２（図７参照）に備えられたファイナルギア１５と一緒に回転する。回転体１２が回転すると、スリット１３と磁性部位１７とが交互に回転センサ１０に近接することとなる。これにより、回転体１２の回転速度に応じた数の信号が回転センサ１０から出力される。
【００１９】
回転体１２の少なくとも一部及びファイナルギア１５の少なくとも一部は、潤滑油３２（図７参照）に浸されている。潤滑油３２にはある程度の粘度がある。このため、回転体１２が回転すると、潤滑油３２が回転体１２によって掻き上げられ、回転体１２の外周に付着している潤滑油３２がエアギャップ１４に到達する。
【００２０】
図４は、比較例による回転センサを示す断面図である。比較例による回転センサ１１０においては、キャップ１２０に突出部２４（図２参照）が形成されていない。比較例による回転センサ１１０では、キャップ１２０に突出部２４が形成されていないため、回転体１２を回転させた際にエアギャップ１４に到達する潤滑油３２の流速は、エアギャップ１４においてあまり速くならない。このため、比較例による回転センサ１１０においては、潤滑油３２に含まれている鉄粉等が回転体１２に対向する部位に付着する場合がある。また、比較例による回転センサ１１０においては、潤滑油３２の流速がエアギャップ１４においてあまり速くならないため、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等が潤滑油３２によって取り除かれない。回転体１２に対向する部位にある程度の量の鉄粉等が付着すると、良好な出力が回転センサ１１０から得られなくなる。
【００２１】
これに対し、本実施形態では、キャップ２０に突出部２４が形成されているため、エアギャップ１４が突出部２４によって狭められている。このため、本実施形態によれば、回転体１２を回転させた際にエアギャップ１４に到達する潤滑油３２の流速が、エアギャップ１４において十分に速くなる。潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなるため、本実施形態によれば、潤滑油３２に含まれる鉄粉等が回転体１２に対向する部位に付着するのを抑制することができる。また、潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなるため、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油３２によって取り除くことができる。従って、本実施形態によれば、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減することができる。
【００２２】
しかも、本実施形態では、センサ面２２から突出するように突出部２４が形成されているため、磁石１８と回転体１２との間の距離を十分に確保しつつ、エアギャップ１４を突出部２４によって狭めることができる。磁石１８と回転体１２との間の距離が十分に確保されているため、本実施形態によれば、検出感度が上がり過ぎてしまうのを防止しつつ、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減することができる。
【００２３】
図５は、エアギャップと鉄粉付着量との関係の例を示すグラフである。図５の横軸は、エアギャップ１４の大きさを示しており、図５の縦軸は、センサ面２２における鉄粉付着量を示している。
【００２４】
図５から分かるように、エアギャップ１４が所定値未満、即ち、１．７ｍｍ未満の範囲においては、回転体１２に対向する部位における鉄粉付着量が十分に少なくなる。これに対し、エアギャップ１４が所定値以上、即ち、１．７ｍｍ以上の範囲においては、回転体１２に対向する部位における鉄粉付着量がエアギャップ１４の大きさに比例して増加する。
【００２５】
エアギャップ１４が所定値未満の範囲において、回転体１２に対向する部位における鉄粉付着量が十分に少なくなるのは、以下のような理由によるものである。即ち、エアギャップ１４を十分に小さくすると、回転体１２を回転させた際にエアギャップ１４を通過する潤滑油３２の流速が、エアギャップ１４において十分に速くなるためである。潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなると、上述したように、回転体１２に対向する部位に鉄粉等が付着するのを抑制し得る。また、潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなると、上述したように、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油３２によって十分に取り除き得る。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、キャップ２０に突出部２４が形成されているため、エアギャップ１４が突出部２４によって狭められる。このため、本実施形態によれば、回転体１２を回転させた際にエアギャップ１４に到達する潤滑油３２の流速を、エアギャップ１４において十分に速くすることができる。潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなるため、潤滑油３２に含まれる鉄粉等が回転体１２に対向する部位に付着するのを抑制することができる。また、潤滑油３２の流速がエアギャップ１４において十分に速くなるため、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油３２によって十分に取り除くことができる。従って、本実施形態によれば、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減することができる。しかも、本実施形態によれば、センサ面２２から突出するように突出部２４が形成されているため、磁石１８と回転体１２との間の距離を十分に確保しつつ、エアギャップ１４を突出部２４によって狭めることができる。磁石１８と回転体１２との間の距離が十分に確保されているため、本実施形態によれば、検出感度が上がり過ぎてしまうのを防止しつつ、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減することができる。
【００２７】
（変形例）
本実施形態の変形例による回転センサについて図面を用いて説明する。図６は、本変形例による回転センサを示す断面図である。
【００２８】
本変形例による回転センサ１０は、Ｘ方向における平面視において磁石１８と重なり合う領域の両側に突出部２４ａが位置しているものである。
【００２９】
本変形例においても、突出部２４ａが形成されているため、エアギャップ１４が突出部２４ａによって狭められる。このため、本変形例においても、回転体１２を回転させた際にエアギャップ１４に到達する潤滑油３２の流速を、エアギャップ１４において速くすることができる。従って、本変形例においても、潤滑油３２に含まれる鉄粉等が回転体１２に対向する部位に付着するのを抑制することができる。また、本変形例においても、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油３２によって十分に取り除くことができる。従って、本変形例においても、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量を低減することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
第２実施形態による回転検出装置について図面を用いて説明する。図７は、本実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す側面図である。図８は、本実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。図９は、本実施形態による回転検出装置が備えられた伝達装置の一部を示す斜視図である。
【００３１】
本実施形態による回転検出装置２６は、回転センサ１０の側方に構造物３０が備えられているものである。
【００３２】
図７に示すように、伝達装置４２に備えられたギア室３６内には、ファイナルギア１５（図３参照）と、回転体１２と、回転センサ１０と、構造物３０とが備えられている。回転センサ１０は、図１を用いて上述した回転センサ１０でもよいし、図６を用いて上述した回転センサ１０でもよい。
【００３３】
構造物３０は、回転体１２が回転した際に潤滑油３２が流入する流入口３４と、潤滑油３２が流出する流出口（絞り）３８（図９参照）とを備えている。図８から分かるように、流入口３４は、例えば台形に形成されている。図９から分かるように、流出口３８は、例えば長方形に形成されている。流入口３４から流出口３８に向かって開口サイズが徐々に小さくなっている。流出口３８は、回転センサ１０に近接している。より具体的には、流出口３８は、センサ面２２と回転体１２との間のエアギャップ１４に近接している。構造物３０のうちの回転体１２の外周に対向する面である面（底面）４０は、回転体１２の外周に沿うように湾曲している。
【００３４】
回転体１２の少なくとも一部及びファイナルギア１５の少なくとも一部は、潤滑油３２に浸されている。潤滑油３２にはある程度の粘度があるため、回転体１２が回転すると、回転体１２によって潤滑油３２が掻き上げられ、回転体１２の外周に付着している潤滑油３２が流入口３４から構造物３０内に流入する。流出口３８の開口サイズが流入口３４の開口サイズより小さいため、潤滑油３２が構造物３０内を通過する際に潤滑油３２の流速が増加する。流出口３８がエアギャップ１４に対向する位置に設けられているため、十分な流速の潤滑油３２がエアギャップ１４を通過する。このため、本実施形態によれば、潤滑油３２に含まれる鉄粉等が回転体１２に対向する部位に付着するのをより確実に抑制することができる。また、本実施形態によれば、回転体１２に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油３２によってより確実に除去することができる。従って、本実施形態によれば、回転体１２に対向する部位における鉄粉等の付着量をより確実に低減することができる。
【００３５】
［変形実施形態］
本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【００３６】
例えば、上記実施形態では、キャップ２０に突出部２４、２４ａが形成されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、キャップ２０に突出部２４、２４ａを形成することなく、キャップ２０のうちのセンサ面２２に対向する側の面２０ａとセンサ面２２とを離間させるようにしてもよい。この場合、キャップ２０の外形は、図２において二点鎖線で示すような外形となる。キャップ２０のうちのセンサ面２２に対向する側の面２０ａとセンサ面２２との間の距離（隙間の厚さ）は、キャップ２０のうちのセンサ面２２に対向する部分の厚さよりも大きい。このようにした場合にも、エアギャップ１４を狭めることが可能である。
【００３７】
また、第２実施形態では、キャップ２０に突出部２４、２４ａが形成された回転センサ１０を用いる場合を例に説明したが、キャップ２０に突出部２４が形成されていない回転センサ１０を用いるようにしてもよい。回転センサ１０の側方に構造物３０を設けるだけでも、潤滑油３２の流速をエアギャップ１４において速くすることができるためである。
【００３８】
また、上記実施形態では、流入口３４から流出口３８に向かって開口サイズが徐々に小さくなっている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。流出口３８の開口サイズが流入口３４の開口サイズより小さければよい。流出口３８の開口サイズが流入口３４の開口サイズより小さければ、潤滑油３２が構造物３０内を通過する際に潤滑油３２の流速を増加させ得る。
【００３９】
上記実施形態をまとめると以下のようになる。
【００４０】
回転センサ（１０）は、回転体（１２）の回転を検出する回転センサであって、前記回転体に対向するセンサ面（２２）を有するとともに磁石（１８）が内蔵されたセンサ部（１１）と、前記センサ面を覆うキャップ（２０）とを有し、前記キャップのうちの前記センサ面に対向する側の面（２０ａ）の少なくとも一部と前記センサ面とが離間している。
【００４１】
このような構成によれば、エアギャップが狭められる。このため、このような構成によれば、回転体を回転させた際にエアギャップに到達する潤滑油（３２）の流速を、エアギャップにおいて十分に速くすることができる。潤滑油の流速がエアギャップにおいて十分に速くなるため、潤滑油に含まれる鉄粉等が回転体に対向する部位に付着するのを抑制することができる。しかも、このような構成によれば、キャップのうちのセンサ面に対向する側の面の少なくとも一部とセンサ面とが離間している。このため、このような構成によれば、磁石と回転体との間の距離を十分に確保しつつ、エアギャップを狭めることができる。磁石と回転体との間の距離が十分に確保されているため、このような構成によれば、検出感度が上がり過ぎてしまうのを防止しつつ、回転体に対向する部位に鉄粉等が付着するのを抑制することができる。
【００４２】
前記回転体に向かって前記センサ面から突出する突出部（２４、２４ａ）が前記キャップに形成されているようにしてもよい。このような構成によれば、キャップのうちの突出部以外の部位がセンサ面に当接し得るため、簡便な構成でエアギャップの寸法を精度良く設定することができる。
【００４３】
前記磁石から前記センサ面に向かう方向である第１方向における平面視において、前記突出部と前記磁石とが重なり合っているようにしてもよい。
【００４４】
前記磁石から前記センサ面に向かう方向である第１方向における平面視において前記磁石と重なり合う領域の両側に、前記突出部が位置しているようにしてもよい。
【００４５】
前記磁石と前記センサ面との間にセンサ素子（１６）が備えられているようにしてもよい。
【００４６】
前記センサ素子は、半導体磁気抵抗素子であるようにしてもよい。
【００４７】
回転検出装置（２６）は、上記のような回転センサと、前記回転体の外周に沿うように配された構造物（３０）とを有し、前記構造物は、前記回転体が回転した際に潤滑油が流入する流入口（３４）と、前記潤滑油が流出する流出口（３８）とを備え、前記流出口は、前記キャップと前記回転体との間の隙間（１４）に対向する位置に設けられるとともに、前記流入口よりも開口サイズが小さい。このような構成によれば、流出口の開口サイズが流入口の開口サイズより小さいため、構造物において潤滑油の流速が増加する。キャップと回転体との間の隙間、即ちエアギャップに対向する位置に流出口が設けられているため、十分な流速の潤滑油がエアギャップを通過する。このため、このような構成によれば、潤滑油に含まれる鉄粉等が回転体に対向する部位に付着するのをより確実に抑制することができる。また、このような構成によれば、回転体に対向する部位に付着した鉄粉等を潤滑油によってより確実に除去することができる。従って、このような構成によれば、回転体に対向する部位における鉄粉等の付着量をより確実に低減することができる。
【００４８】
前記流入口から前記流出口に向かって前記開口サイズが徐々に小さくなっているようにしてもよい。
【００４９】
前記構造物のうちの前記回転体の前記外周に対向する面（４０）は、前記回転体の前記外周に沿うように湾曲しているようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０、１１０…回転センサ                １１…センサ部
１２…回転体                            １３…スリット
１４…エアギャップ                      １５…ファイナルギア
１６…センサ素子                        １７…磁性部位
１８…磁石                              １９…本体
２０、１２０…キャップ                  ２０ａ…面
２１…空間                              ２２…センサ面
２４、２４ａ…突出部                    ２６…回転検出装置
３０…構造物                            ３２…潤滑油
３４…流入口                            ３６…ギア室
３８…流出口                            ４０…面
４２…伝達装置
【図１】
2020091233.tif 000003
【図２】
2020091233.tif 000004
【図３】
2020091233.tif 000005
【図４】
2020091233.tif 000006
【図５】
2020091233.tif 000007
【図６】
2020091233.tif 000008
【図７】
2020091233.tif 000009
【図８】
2020091233.tif 000010
【図９】
2020091233.tif 000011