(57)【要約】【課題】車両の仕様に応じて用意しなければならない部品の種類を減らすことが可能なスピードメータ用車速センサを提供すること。【解決手段】タイヤの回転に伴って回転可能に構成された多極磁石であって、回転軸と同軸に配置された円環形状の外周に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された多極磁石と、前記多極磁石の外周の近傍に配置され、前記多極磁石の回転に伴う磁束変化に対応して、パルス信号を生成する多パルス生成部と、前記多パルス生成部により生成されたパルス信号を分周して出力する分周回路部であって、複数の所定の分周比で分周可能に構成された分周回路部と、を備える。【選択図】図２
2015210221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの回転に伴って回転可能に構成された多極磁石であって、回転軸と同軸に配置された円環形状の外周に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された多極磁石と、
前記多極磁石の外周の近傍に配置され、前記多極磁石の回転に伴う磁束変化に対応して、パルス信号を生成する多パルス生成部と、
前記多パルス生成部により生成されたパルス信号を分周して出力する分周回路部であって、複数の所定の分周比で分周可能に構成された分周回路部と、を備える
スピードメータ用車速センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピードメータ用車速センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等で用いられるスピードメータは、トランスミッションケースに取り付けられた車速センサ（スピードメータ用車速センサ）により検出されたトランスミッションのアウトプットシャフトの回転数に基づいて車速を表示する場合が多い（例えば、特許文献１）。
【０００３】
該スピードメータ用車速センサは、例えば、トランスミッションのアウトプットシャフト（出力軸）と一体に回転するドライブギヤに噛み合うドリブンギヤと、ドリブンギヤと一体に回転可能に構成された多極磁石と、多極磁石の回転に応じてパルス信号を出力する磁気センサとを備える。そして、磁気センサは、出力信号として、ドリブンギヤ１回転当たり所定数のパルスを含む車速信号を出力し、スピードメータは、当該車速信号（に含まれるパルス）の周期（周波数）に応じて、車速を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４０１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アウトプットシャフトの回転数と車速（走行距離）との対応関係が、タイヤサイズやディファレンシャルギヤの最終減速比（デフ比）等により変化する。そのため、タイヤサイズやデフ比の違い（車両の仕様の違い）に応じて、複数のドリブンギヤが必要となる。即ち、車両の仕様に応じて用意しなければならない部品の種類が多くなるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、上記問題に鑑み、車両の仕様に応じて用意しなければならない部品の種類を減らすことが可能なスピードメータ用車速センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するため、一実施形態において、スピードメータ用車速センサは、
タイヤの回転に伴って回転可能に構成された多極磁石であって、回転軸と同軸に配置された円環形状の外周に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された多極磁石と、
前記多極磁石の外周の近傍に配置され、前記多極磁石の回転に伴う磁束変化に対応して、パルス信号を生成する多パルス生成部と、
前記多パルス生成部により生成されたパルス信号を分周して出力する分周回路部であって、複数の所定の分周比で分周可能に構成された分周回路部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記実施形態により、車両の仕様に応じて用意しなければならない部品の種類を減らすことが可能なスピードメータ用車速センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る車速センサの構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】車両の各仕様に合わせて、スピードメータに対応する車速信号を生成する手法の一例を説明する図である。
【図３】分周回路部における分周比を変更する手法の一例を説明する図である。
【図４】分周回路部における分周比を変更するための具体的な本体部の構造の一例を示す概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る車速センサ１０の構成の一例を示す概略構成図であり、具体的には、車速センサ１０及び車速センサ１０の取り付け部位周辺を含む要部断面図である。車速センサ１０は、車両１に搭載されたトランスミッション（変速機）２０のケース２１に取り付けられ、トランスミッション２０の出力軸２２の回転数を検出し、回転数に応じた車速信号をスピードメータ３０に出力する。
【００１２】
なお、トランスミッション２０の入力軸（不図示）には、内燃機関や電動機等の駆動力源が接続され、駆動力源からの駆動力が所定の変速比で変速され、出力軸２２から出力される。また、出力軸２２から出力される変速された駆動力は、ディファレンシャル（不図示）、ドライブシャフト等を介して、車両１のタイヤに伝達され、車両１を駆動させる。
【００１３】
車速センサ１０は、多極磁石１１と、本体部１２を含む。
【００１４】
多極磁石１１は、トランスミッション２０の出力軸２２に固定され、出力軸２２（の回転軸）と同軸の円環形状を有する。即ち、多極磁石１１は、車両１のタイヤの回転に伴って回転可能に構成される。また、多極磁石１１は、円環形状の外周に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００１５】
本体部１２は、トランスミッション２０のケース２１に取り付けられ、多極磁石１１の外周近傍に配置される。本体部１２は、磁気センサ部１３、出力端子１４、筐体１５等を含む。
【００１６】
磁気センサ部１３は、筐体１５内において、多極磁石１１の外周近傍に位置するように配置される。磁気センサ部１３は、多極磁石１１の回転に伴い、多極磁石１１の外周に着磁されたＮ極及びＳ極が交互に正面を通過することによる磁束（磁場）変化を検出し、当該磁束変化に対応してパルス信号を生成する。即ち、多極磁石１１の極数をｎ０個として、磁気センサ部１３は、多極磁石１１（出力軸２２）の１回転当たりｎ０個のパルスを含むパルス信号を生成する。磁気センサ部１３は、例えば、ホール素子（ホールＩＣ）等により構成されてよい。
【００１７】
また、磁気センサ部１３は、後述する分周回路部１６（図３参照）を含む。分周回路部１６は、生成された多数のパルスにより構成されるパルス信号（以下、多パルス信号と呼ぶ）を複数の異なる所定の分周比で分周可能に構成され、分周された多パルス信号は、磁気センサ部１３の出力信号（車速信号）として、スピードメータ３０に出力される。なお、本実施形態における「分周」とは、多パルス信号に含まれる、多極磁石１１（出力軸２２）の１回転当たりのパルス数を１／ｎ（ｎは、分周比）にすることを意味する。分周回路部１６の詳細は、後述する。
【００１８】
出力端子１４は、車速センサ１０（磁気センサ部１３）とスピードメータ３０とを接続するワイヤハーネス４０の端部に設けられたコネクタ４０Ｃ側の接続端子（不図示）と接続可能に構成される。磁気センサ部１３の車速信号（分周回路部１６により分周された多パルス信号）は、出力端子１４、コネクタ４０Ｃ、及び、ワイヤハーネス４０を介して、スピードメータ３０に伝達される。
【００１９】
スピードメータ３０は、磁気センサ部１３（分周回路部１６）から出力された車速信号に応じて、車速を表示させる。具体的には、車速と車速信号の周期との所定の対応関係に基づいて、車速を表示させる。
【００２０】
次に、本実施形態に係る車速センサ１０による特徴的な機能、即ち、車両１の仕様毎に、スピードメータ３０に対応する車速信号を生成する機能（分周機能）について説明をする。以下、車両１には、タイヤサイズ（タイヤ外径）、最終減速比（デフ比）等に関する複数の仕様が設定されていることを前提に説明を行う。
【００２１】
車両１のタイヤ外径、デフ比等が変化すると、車両１の車速（走行距離）とトランスミッション２０の出力軸２２の回転速度との対応関係が変化する。例えば、タイヤ外径が大きくなると、タイヤ１回転での走行距離が長くなるため、車速に対する出力軸２２の回転速度が減少する。逆に、タイヤ外径が小さくなると、車速に対する出力軸２２の回転速度が増加する。また、デフ比（最終減速比）が大きくなると、出力軸２２の回転速度に対するタイヤの回転速度が減少するので、車両１が同じ走行距離を走行するのに必要な出力軸の回転数が増加し、車速に対する出力軸２２の回転速度が増加する。逆に、デフ比が小さくなると、車速に対する出力軸２２の回転速度が減少する。
【００２２】
このように、車両１の車速と出力軸２２の回転速度との対応関係が変化すると、出力軸２２と一体に回転する多極磁石１１の回転に伴う磁束変化に応じて、磁気センサ部１３により生成される多パルス信号と車両１の車速との関係も変化する。即ち、車両１の車速と多パルス信号の周期と関係が変化する。
【００２３】
一方、上述のとおり、スピードメータ３０は、車速と車速信号の周期との所定の対応関係に基づいて、車速を表示させる。即ち、スピードメータ３０は、各仕様において、車速と車速信号の周期との対応関係を変更しない。そのため、車速センサ１０は、仕様毎に、車速信号に含まれる出力軸２２の１回転当たりのパルスの数を変更する必要がある。
【００２４】
そこで、本実施形態に係る車速センサ１０（磁気センサ部１３）は、車両１の各仕様に合わせて、多パルス信号を分周することにより、スピードメータ３０に対応する車速信号を生成する。即ち、仕様毎に分周比を設定し、仕様に合わせて、設定した分周比で多パルス信号を分周して、車速信号を生成する。
【００２５】
図２は、車両１の仕様毎に、スピードメータ３０に対応する車速信号を生成する手法の一例を説明する図である。なお、本例において、車両１には、タイヤ外径、デフ比等に関する３つの仕様（仕様１、仕様２、仕様３）が設定されている。
【００２６】
図２（ａ）は、磁気センサ部１３により生成された多パルス信号を表す。図２（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、図２（ａ）に示す多パルス信号に基づいて生成された仕様１〜３における車速信号である。なお、仕様１→仕様２→仕様３の順で、車両１の車速に対する出力軸２２の回転速度は減少する。
【００２７】
上述したとおり、磁気センサ部１３（分周回路部１６）は、多パルス信号を複数の異なる所定の分周比で分周し、車速信号を生成する。即ち、仕様１、仕様２、仕様３に対して、それぞれ、異なる分周比ｎ１、ｎ２、ｎ３（ｎ１＜ｎ２＜ｎ３）を設定し、仕様毎に、当該設定された分周比で、多パルス信号を分周して、車速信号を生成する。
【００２８】
図２（ｂ）を参照するに、本例では、仕様１に対して、分周比ｎ１＝４が設定され、図２（ａ）に示す多パルス信号を４分周したパルス信号、即ち、仕様１におけるスピードメータ３０に対応する車速信号が示されている。
【００２９】
図２（ｃ）を参照するに、本例では、仕様２に対して、分周比ｎ２＝８が設定され、図２（ａ）に示す多パルス信号を８分周したパルス信号、即ち、仕様２におけるスピードメータ３０に対応する車速信号が示されている。
【００３０】
図２（ｄ）を参照するに、本例では、仕様３に対して、分周比ｎ３＝１６が設定され、図２（ａ）に示す多パルス信号を１６分周したパルス信号、即ち、仕様３におけるスピードメータ３０に対応する車速信号が示されている。
【００３１】
このように、本実施形態では、磁気センサ部１３（分周回路部１６）が多パルス信号を複数の異なる所定の分周比で分周して、仕様毎の車速信号を生成する。これにより、仕様毎に、車速信号に含まれる出力軸２２の１回転当たりのパルスの数を変更することが可能となる。そのため、車両１の各仕様間における車速と出力軸２２（多極磁石１１）の回転速度との対応関係の変化を吸収することができる。
【００３２】
また、上述した従来技術（例えば、特許文献１）のように、ドライブギヤとドリブンギヤのギヤ比を変更するため、車両１の仕様毎に異なるドリブンギヤを用意するような必要がなく、部品の種類数増による部品コストや管理コストの上昇を抑制することができる。即ち、車両１の各仕様間における車速と出力軸２２の回転速度との対応関係の変化を部品を追加することなく吸収することができる。
【００３３】
なお、車両１の各仕様における分周比（図２の一例における仕様１〜３の分周比ｎ１〜ｎ３）は、スピードメータ３０における車速と車速信号の周期との所定の対応関係に基づいて、設定される。
【００３４】
また、車両１の各仕様における車速信号の設定自由度（車速信号に含まれる出力軸２２の１回転当たりのパルスの数の設定自由度）を高めるため、多極磁石１１の極数（ｎ０）は、より大きな値であることが望ましい。より具体的には、車両１の各仕様において、車速信号に含まれる出力軸２２の１回転当たりのパルスの数よりも十分に大きな値であることが望ましい。
【００３５】
次に、車両１の仕様毎に、分周回路部１６における分周比を変更する手法について説明をする。
【００３６】
図３は、車両１の仕様毎に、分周回路部１６における分周比を変更する手法の一例を示す図である。図３（ａ）は、分周回路部１６の構成の一例を示す構成図である。図３（ｂ）〜（ｄ）は、図３（ａ）を用いて、図２（ｂ）〜（ｄ）に示した仕様１〜３における車速信号を生成するための多パルス信号の入力から車速信号の出力までの信号伝達経路と、該信号伝達経路を構成するための配線切断位置（図中の×印）を示す図である。
【００３７】
図３（ａ）を参照するに、分周回路部１６は、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３を含む。Ｎ１分周回路ＤＩＶ１、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３は、多パルス信号の入力側から車速信号の出力側に向けて当該順番で直列接続される。また、分周回路部１６は、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３の少なくとも１つをバイパス可能なバイパス配線が設けられている。なお、本例において、Ｎ１＝４、Ｎ２＝２、Ｎ３＝２である。即ち、本例における分周回路部１６では、多パルス信号の入力側から車速信号の出力側に向けて、４分周回路、２分周回路、及び、２分周回路が当該順番で直列接続される。
【００３８】
図３（ｂ）を参照するに、図２（ｂ）に示した多パルス信号を４分周した車速信号を得るため、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１（４分周回路）のみを多パルス信号が通過するように、配線を切断する。即ち、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１をバイパスする配線を切断し、かつ、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３へ信号を入力する配線を切断する。
【００３９】
また、図３（ｃ）を参照するに、図２（ｃ）に示した多パルス信号を８分周した車速信号を得るため、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１（４分周回路）、及び、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２（２分周回路）を多パルス信号が通過するように、配線を切断する。即ち、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１、及び、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２をバイパスする配線を切断し、かつ、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３から信号を出力する配線を切断する。
【００４０】
また、図３（ｄ）を参照するに、図２（ｄ）に示した多パルス信号を１６分周した車速信号を得るため、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１（４分周回路）、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２（２分周回路）、及び、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３（２分周回路）を全て通過するように、配線を切断する。即ち、Ｎ１分周回路ＤＩＶ１、Ｎ２分周回路ＤＩＶ２、及び、Ｎ３分周回路ＤＩＶ３をバイパスする配線を切断する。
【００４１】
このように、組合せ（直列接続）により所定の分周比を構成可能な複数の分周回路と、複数の分周回路を直列接続させる配線及びバイパスさせる配線とを設け、仕様毎の所定の分周比に合わせて、配線を切断する。これにより、車両１の仕様に合わせて、分周回路部１６の分周比の変更をすることができる。
【００４２】
なお、本例では、組合せ（直列接続）により所定の分周比を構成したが、車両１の仕様毎に、分周回路を設け、各分周回路を並列接続することにより分周回路部１６を構成してもよい。例えば、仕様１では、多パルス信号を４分周し、仕様２では、多パルス信号を５分周し、仕様３では、多パルス信号を６分周して、車速信号を生成する場合、分周回路部１６は、仕様１に対応する４分周回路、仕様２に対応する５分周回路、仕様３に対応する６分周回路の並列接続により構成されてよい。そして、各仕様における車速信号を生成する場合、多パルス信号が各仕様に対応する分周回路を通過するように、他の分周回路の入力側、出力側の少なくとも一方の配線を切断するとよい。これにより、図３に示した例と同様、車両１の仕様に合わせて、分周回路部１６の分周比を変更することができる。
【００４３】
次に、分周回路部１６における分周比を変更するための具体的な車速センサ１０の構造について説明をする。即ち、上述した分周回路部１６の配線の切断を可能とするための車速センサ１０の構造について説明をする。
【００４４】
図４は、分周回路部１６における分周比を変更するための具体的な本体部１２の構造の一例を示す概略図である。図４（ａ）は、車速センサ１０の本体部１２の要部断面図を示し、図４（ｂ）は、本体部１２を図４（ａ）に示すＡ視で見た場合の外観図を示す。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）を参照するに、本体部１２の筐体１５には、照射窓１７が設けられ、照射窓１７を介して、磁気センサ部１３（分周回路部１６）の一部が視認可能となっている。
【００４６】
磁気センサ部１３の視認可能となっている部位には、図３で説明した仕様毎に分周回路部１６の分周比を変更するための切断候補となる複数の配線１８が露出するように設けられる。
【００４７】
これにより、照射窓１７からレーザーカット加工等を用いて、配線１８に含まれる所定の配線を切断し、上述した分周回路部１６における分周比を具体的に変更することができる。
【００４８】
配線１８に含まれる所定の配線を切断した後は、ポッティング加工等により照射窓１７から視認可能な磁気センサ部１３（分周回路部１６）の部分をシールするとよい。
【００４９】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  車両
１０  車速センサ（スピードメータ用車速センサ）
１１  多極磁石
１２  本体部
１３  磁気センサ部（多パルス生成部）
１４  出力端子
１５  筐体
１６  分周回路部
１７  照射窓
１８  配線
２０  トランスミッション
２１  ケース
２２  出力軸
３０  スピードメータ
４０  ワイヤハーネス
４０Ｃ  コネクタ
【図１】
2015210221.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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