(57)【要約】【課題】羽根等の薄い検出対象であっても検出が可能な回転数センサを提供する。【解決手段】回転数検出装置は、回転数センサを用いてコンプレッサ羽根車における羽根３の通過を検出する。この回転数センサは、通電により磁界を発生するコイル２と、このコイル２の発生した磁界を羽根３が通過する空間αに放出するコア４とを備え、羽根３の通過を非接触で検出する。具体的に、回転数センサは、コイル２に高周波電流を供給して、計測空間を通過する羽根３に渦電流を発生させ、コイル２のインダクタンスの変化に基づいて羽根３の通過を非接触で検出する。コア４は、一端４ａと他端４ｂが離間した環状（例えば、Ｕ字形）を呈する。このように、離間配置した一端４ａと他端４ｂの間において羽根３に渦電流を発生させるため、磁界の影響範囲を広げることができ、羽根３のように薄い検出対象であっても検出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁界を発生するコイル（２）と、このコイル（２）の発生した磁界を計測空間に放出するコア（４）とを備え、前記計測空間で回転する回転検出物（３）を非接触で検出する回転数センサにおいて、
この回転数センサは、前記コイル（２）に高周波電流を供給して前記計測空間における前記回転検出物（３）に渦電流を発生させ、前記コイル（２）のインダクタンスの変化に基づいて前記回転検出物（３）を非接触で検出するものであり、
前記コア（４）は、Ｃ字形、Ｕ字形、コ字形など、一端（４ａ）と他端（４ｂ）が離間した環状を呈し、前記一端（４ａ）と前記他端（４ｂ）の間の空間（α）で磁界を発生させるものであり、この磁界の発生空間（α）において前記回転検出物（３）を検出することを特徴とする回転数センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転数センサにおいて、
前記回転検出物（３）は、前記計測空間を通過する羽根（３）であることを特徴とする回転数センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の回転数センサにおいて、
前記羽根（３）は、ターボチャージャにおけるコンプレッサ羽根車の羽根（３）であることを特徴とする回転数センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転検出物（検出対象）に渦電流を発生させ、励磁に用いるコイルのインダクタンスの変化に基づいて回転検出物を非接触で検出する回転数センサに関し、特に羽根（フィン）など厚さの薄い検出対象の通過の検出に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来技術〕
回転数センサの周知技術として、特開平８−２４０４０６号公報に開示される技術が知られている。この回転数センサの検出対象は導電性の「回転軸」であり、回転軸に対して垂直方向に配置される棒状のコアと、このコアの周囲に巻回配置された励磁用のコイルとを具備する。
そして、コイルに高周波電流を供給して「回転軸」に渦電流を発生させ、コイルのインダクタンスの変化に基づいて回転数センサと回転軸の「距離」を検出するものである。
【０００３】
〔問題点１〕
従来技術における回転数センサは、棒状を呈するコアの端面から計測空間（検出対象の回転軸が存在する空間）に向けて磁界を発生させるものであった。このため、上述したように「距離」を検出するのには適していた。
しかし、検出対象が「羽根（薄い検出対象）」の場合、従来技術の回転数センサでは、コアの端部から計測空間に放出される磁界の影響範囲が狭いため、羽根（薄い検出対象）を検出することが困難である。
【０００４】
〔問題点２〕
また、回転数センサを導電性の基材に埋めて用いる場合がある。その場合は、基材の影響を受けないようにするために、回転数センサと導電性の基材との間に環状の磁性体を設ける必要があり、コストアップの要因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２４０４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、羽根のように薄い検出対象であっても検出が可能な回転数センサの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の回転数センサは、一部が離間した環状を呈するコアを用い、一端と他端の間の空間で磁界を発生させ、この磁界の発生空間において回転検出物を検出する。
これにより、計測空間における磁界の影響範囲を広げることができるため、羽根のように薄い検出対象であっても検出することができる。
【０００８】
また、コアの一端と他端の間で磁界を発生させるため、回転数センサを導電性の基材に埋めて用いる場合でも、センサ出力が基材の影響を受け難い。
これにより、「回転数センサと導電性の基材との間に環状の磁性体を設ける必要」がなく、コストアップが生じない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】回転数センサの概略構成図である（実施例１）。
【図２】（ａ）磁界の発生空間に羽根が存在する瞬間の説明図、（ｂ）磁界の発生空間に羽根が存在しない瞬間の説明図である（実施例１）。
【図３】（ａ）検波出力の波形図、（ｂ）演算回路出力の波形図である（実施例１）。
【図４】回転数センサの概略構成図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において［発明を実施するための形態］について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
実施例は、発明を適用した具体的な一例（適用例）であって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００１２】
［実施例１］
図１〜図３を参照して実施例１を説明する。
実施例１は、本発明の「回転数センサ」を「ターボチャージャ」における「回転数検出装置」に適用したものである。
【００１３】
ターボチャージャは、エンジンから排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジンに吸い込まれる吸気を加圧する周知の過給器であり、
・エンジンから排出された排気ガスによって回転駆動されるタービン羽根車と、
・このタービン羽根車を収容する渦巻形状のタービンハウジングと、
・タービン羽根車の回転力により駆動されて吸気を加圧するコンプレッサ羽根車と、
・このコンプレッサ羽根車を収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング１と、
・タービン羽根車の回転をコンプレッサ羽根車に伝達するシャフトと、
・このシャフトを高速回転自在に支持するセンターハウジングと、
を備える。
【００１４】
回転数検出装置は、回転数センサを用いて構成される。
回転数センサは、通電により磁界を発生するコイル２と、このコイル２の発生した磁界を計測空間（具体的には、アルミニウム製のコンプレッサ羽根車の羽根３が通過する空間）に放出するコア４とを備え、計測空間で回転する羽根３（導電性の回転検出物）の通過を非接触で検出するものであり、図１に示すように、アルミニウム製のコンプレッサハウジング１（導電性の基材の一例）に埋設した状態で取り付けられる。
【００１５】
この回転数センサは、コイル２に高周波電流を供給して、計測空間を通過する羽根３に渦電流を発生させ、コイル２のインダクタンスの変化に基づいて羽根３の通過を非接触で検出するものであり、
・コイル２に高周波電流を供給する発振回路５と、
・コイル２のインダクタンスの変化を検出するための抵抗体６と、
を用いて構成される。
【００１６】
回転数検出装置は、
・抵抗体６における電圧変動を包絡線として出力する包絡線検波回路７と、
・この包絡線検波回路７で得られた包絡線の変動数をカウントし、カウント数が所定数に達する毎に１つのパルス出力を発生する演算回路８と、
を備えて構成される。
【００１７】
回転数センサのコア４は、図１に示すように、一端４ａと他端４ｂが離間した環状を呈するものであり、一端４ａと他端４ｂが羽根３の回転方向において離間配置される。具体的に、この実施例１のコア４は、図１に示すようにＵ字形を呈する。
コア４は、アモルファス、フェライト、軟鉄などの強磁性体製で、環状に巻回されたコイル２の内側を貫通配置されるものであり、コイル２に高周波電流が供給されると、一端４ａと他端４ｂの間の空間（符号α）で磁界を発生する。
【００１８】
この磁界の発生空間αは、上述した計測空間（羽根３が通過する空間）であり、回転数センサは、この計測空間（磁界の発生空間α）において羽根３の通過を非接触で検出する。
具体的には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、コア４の一端４ａと他端４ｂの間の磁界の発生空間αに、羽根３が有るか否かで、コイル２のインダクタンスが変化する。
【００１９】
このため、コンプレッサ羽根車が回転する状態では、図３（ａ）の実線Ａに示すように、磁界の発生空間αを羽根３が通過する毎に包絡線検波回路７の出力波形（電圧波形）が増減する。そして、図３（ｂ）の実線Ｂに示すように、出力波形のカウント数が所定数に達する毎に演算回路８が１つのパルス出力を発生する。
回転数検出装置の出力（即ち、演算回路８の出力）は、図示しないＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）に付与されるものであり、ＥＣＵは、回転数検出装置から与えられたパルスの発生状態（コンプレッサの回転数）に基づいてエンジン制御を実施する。
【００２０】
なお、図１中の符合９は、コイル２およびコア４をモールドする樹脂である。また、図１中の符合１０は、コイル２、コア４、樹脂９からなるセンサ部を覆う樹脂製のケースである。
【００２１】
（実施例１の効果１）
実施例１の回転数センサは、上述したように、Ｕ字形を呈するコア４（一部が離間した環状を呈するコア４）を用い、一端４ａと他端４ｂの間の空間で磁界を発生させ、この磁界の発生空間αにおいて羽根３の通過状態を検出する。
即ち、羽根３の回転方向に離間配置した「コア４の一端４ａと他端４ｂ」の間において羽根３に渦電流を発生させる構成を採用する。このように、従来技術に比較して、磁界の影響範囲を広げることができるため、羽根３のように薄い検出対象であっても羽根３の通過を検出することができる。
【００２２】
（実施例１の効果２）
実施例１の回転数センサは、Ｕ字形を呈するコア４の一端４ａと他端４ｂの間を羽根３が通過するものであり、一端４ａと他端４ｂの間に羽根３が存在する状態と、存在しない状態とが切り換わる。このため、磁界の変動が大きくなり、コイル２のインダクタンスの変化が大きくなる。その結果、抵抗体６の電圧変動が大きくなり、回転数センサの感度を高めることができる。即ち、回転数センサによる羽根３の検出精度を高めることができる。
【００２３】
（実施例１の効果３）
実施例１の回転数センサは、導電性のコンプレッサハウジング１に埋設配置されるものであるが、Ｕ字形を呈するコア４の一端４ａと他端４ｂの間で磁界を発生させるため、センサ出力がアルミニウム製のコンプレッサハウジング１の影響を受け難い。このため、「回転数センサとコンプレッサハウジング１との間に環状の磁性体を設ける必要」がなく、コストを抑えることができる。
【００２４】
（実施例１の効果４）
実施例１の回転数センサは、コア４をＵ字形に設けた。これにより、コア４における角部が無くなり、コア４における磁界の損失（発生磁束の損失）を軽減することができる。その結果、計測空間（磁界の発生空間α）における磁界の発生量を増やすことができ、回転数センサの感度を高めることができる。
【００２５】
［実施例２］
図４を参照して実施例２を説明する。なお、この実施例２において上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、コア４をＵ字形に設ける例を示した。
これに対し、この実施例２は、コア４をコ字形に設けたものである。
なお、コア４の形状は、Ｕ字形やコ字形に限定されるものではなく、Ｃ字形など他の形状（一部が離間した環状を呈する形状）に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
上記の実施例では、回転数センサのセンサ面（磁界を発生させる端面）を平面に設けたが、回転検出物（上記実施例中では羽根３）の回転端の軌跡に応じて曲面や緩やかなＶ字形に設けても良い。
【００２７】
上記の実施例では、コンプレッサ羽根車の羽根３の通過を検出する例を示したが、回転数センサによって回転軸に設けた「径方向の凸部」の通過を検出するように設けても良いし（例えば、エンジン等の回転角度センサに用いても良いし）、歯車における歯（ティース）の通過を検出するように設けても良い（例えば、歯車の回転速度センサに用いても良い）。
【符号の説明】
【００２８】
２    コイル
３    羽根（回転検出物）
４    コア
４ａ  一端
４ｂ  他端
α    磁界の発生空間
【図１】
2015034780.tif 000003
【図２】
2015034780.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015034780.tif 000006