(57)【要約】【課題】リードスイッチのオン・オフ動作に伴うパルス信号のパルス幅のバラツキを抑制することが可能な回転検出装置を提供する。【解決手段】フレーム１と、このフレーム１内に収容され回転軸２に応動する回転磁石３と、磁気変化に応じて作動する一対の接点部１５Ａと、この接点部１５Ａの周囲を封止する封止管１５Ｂと、接点部１５Ａから封止管１５Ｂの外部に延出する一対のリード部１５Ｃとを有し、回転磁石３の回転に応じて接点部１５Ａが作動するリードスイッチ１５とを備え、リードスイッチ１５はこれを保持するホルダ１６を通じてフレーム１に装着されると共に、ホルダ１６には接点部１５Ａまたはリード部１５Ｃに作用する磁束を調節するための磁束調節用磁石Ｍが圧入固定されてなる。【選択図】  図４
2005024341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
このフレーム内に収容され回転軸に応動する回転磁石と、
磁気変化に応じて作動する一対の接点部と、この接点部の周囲を封止する封止管と、前記接点部から前記封止管の外部に延出する一対のリード部とを有し、前記回転磁石の回転に応じて前記接点部が作動するリードスイッチとを備え、
前記リードスイッチはこれを保持するホルダを通じて前記フレームに装着されると共に、前記ホルダには前記接点部または前記リード部に作用する磁束を調節するための磁束調節用磁石が圧入固定されてなることを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記ホルダに前記磁束調節用磁石を収納する収納部を設け、前記収納部に前記磁束調節用磁石の外周を部分的に受ける受部を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば渦電流型指示計器に組み込まれ、回転磁石の回転状態を検出する回転検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転検出装置付き渦電流型指示計器として、下記特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭５５−１７１７７号公報
【０００４】
上記特許文献１記載の渦電流型指示計器は、コ字状に形成された金属製のフレームの底面に軸受部材を介して回転軸を回動自在に支承保持し、この回転軸の上端側に回転磁石とカップ状の導磁体が固着され、回転軸は計測されるべき回転部分例えば自動車の車輪からの回転をフレキシブルケーブルを介して回転するようになっている。なお、カップ状の導磁体の底面には回転軸の軸方向に沿ってフレームの底面側に延びる突出導磁片が導磁体に一体に設けられている。一方、フレームの開口側上端にはプレートが架設され、このプレートの中央には上側軸受が設けられるとともに、回転軸の上端中央には下側軸受が設けられ、各軸受に指針軸が軸支されている。指針軸の下端側には回転磁石に対応して逆カップ状の誘導板が固定され、指針軸の上端には指針が圧入固定されている。
【０００５】
また指針軸にはその回動を制御するヒゲバネが設けられ、そのヒゲバネの内端は指針軸に、外端はプレートに固定されている。またプレート上にはねじ等を介して文字板が取り付けられている。
【０００６】
そして、図示しないフレキシブルケーブルを介して自動車の車輪からの回転が回転軸に伝達されると、回転軸と共に回転磁石及び導磁体が回転し、回転磁石の回転運動により発生する渦電流作用を導磁体によって誘導板に導き、回転磁石の回転と比例した回転トルクが誘導板へと作用し、誘導板の回転トルクをヒゲバネの弾性力と均衡させて回転軸の回転数に応じた指針の回転変位を得て、指針による文字板上の目盛や数値との対比判読を可能とし、指示計器として機能させるようにしている。
【０００７】
ところで、このような指示計器としての機能とは別に、例えば回転軸の回転から速度を検出して速度警報装置を作動させたり、回転軸の回転数をカウントして走行距離に換算したり、あるいは回転軸の回転の有無を検出してアイドリング状態を検出するために、渦電流型指示計器のフレーム内には回転磁石の回転を検出するリードスイッチが組み込まれており、このリードスイッチは一対の接点部を有している。
【０００８】
そして、回転軸により回転磁石及び導磁体が回転すると、導磁体が１回転する毎に導磁体に一体に設けられた突出導磁片がリードスイッチに向かい合うように設定されており、しかも突出導磁片とリードスイッチとの間には磁気回路を形成すべく固定永久磁石と磁性体片が介在している。
【０００９】
これら固定永久磁石と磁性体片は、それぞれフレームに接合された合成樹脂からなる断面「Ｌ」字状の支持片を通じて片持梁状に支持されており、これにより回転磁石（導磁体）の回転によって突出導磁片とリードスイッチとが対向しているときには固定永久磁石（磁性体片）を通じて磁気回路が形成されることでリードスイッチの一対の接点部が互いに接触する。
【００１０】
また、導磁体の回転によって突出導磁片がリードスイッチと対向していない位置関係にあるときには固定永久磁石（磁性体片）を通じて磁気回路が形成されないためリードスイッチの一対の接点部が互いに接触せずに開動作する。このように導磁体の回転によってリードスイッチがオン・オフ動作することでパルス信号が出力（生成）され、このパルス信号を例えば回転軸の回転から速度を検出して速度警報装置を作動させる等の各種信号源として利用できるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の渦電流型指示計器の場合、フレームに接合された支持片を通じて固定永久磁石（磁性体片）を片持梁状に支持する構成であるため、例えば外部からの振動や衝撃等が加わった場合には、外部からの振動や衝撃により各支持片に片持梁状に支持された固定永久磁石と磁性体片が通常位置から位置ズレしてしまう虞があり、固定永久磁石（磁性体片）が振動や衝撃によって通常位置から位置ズレすると、この固定永久磁石（磁性体片）の位置ズレに応じて導磁体（突出導磁片）の回転時には回転磁石からリードスイッチに作用する磁気回路が乱れるため、リードスイッチのオン・オフ動作に伴うパルス信号のパルス幅にバラツキが生じてしまうという問題を有していた。また、このようなパルス幅のバラツキ（磁気回路の乱れ）は、各部品（金属製フレームや導磁体等の金属部品）ごとの磁気特性のバラツキ（プレス成形時の磁気歪み）によっても生じるものであり、かかるパルス幅のバラツキを抑制すべく更なる改良の余地が残されていた。
【００１２】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、リードスイッチのオン・オフ動作に伴うパルス信号のパルス幅のバラツキを抑制することが可能な回転検出装置を提供せんとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、フレームと、このフレーム内に収容され回転軸に応動する回転磁石と、磁気変化に応じて作動する一対の接点部と、この接点部の周囲を封止する封止管と、前記接点部から前記封止管の外部に延出する一対のリード部とを有し、前記回転磁石の回転に応じて前記接点部が作動するリードスイッチとを備え、前記リードスイッチはこれを保持するホルダを通じて前記フレームに装着されると共に、前記ホルダには前記接点部または前記リード部に作用する磁束を調節するための磁束調節用磁石が圧入固定されてなることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記ホルダに前記磁束調節用磁石を収納する収納部を設け、前記収納部に前記磁束調節用磁石の外周を部分的に受ける受部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１から図６は本発明の実施形態を示すものであり、この例では本発明による回転検出装置が自動車あるいはオートバイ等の渦電流型指示計器に適用された場合を示している。
【００１７】
図１、図２において、渦電流型指示計器は、コ字状に形成された例えば軟磁性材からなるフレーム１の底面側に回転軸２を軸支し、この回転軸２の上端に回転磁石３と、この回転磁石３を取り巻くカップ状の導磁体４とを固定している。フレーム１の側壁開口側には、両側壁を橋絡するプレート５が架設固定され、このプレート５の中央に上側軸受６を形成すると共に、回転軸２の上端中央に下側軸受７を形成して指針軸８を軸支している。この指針軸８の下端側には回転軸２に固着された回転磁石３と適宜空隙を介して配設された逆カップ状の誘導板９が固着形成されている。指針軸８の上端には指針１０が固定されると共に、指針軸８のほぼ中央位置にヒゲバネ１１の内端を固定し、その外端をアーム１２を介してフレーム１側に固定し、回転磁石３の回転運動により発生する渦電流作用によって誘導板９とヒゲバネ１１の弾性力とを均衡させて指針軸８に支持した指針１０を図示しない文字板上で回転させるようにしている。
【００１８】
回転磁石３は、円筒形でその周面部分には、等間隔にＳ極とＮ極とによる４極の磁極が交互に着磁されており（図３参照）、導磁体４の底面には、隣り合っている回転磁石３のＳ極とＮ極とを対とした２極の磁極部分と対向する位置に合わせて切り欠いた開口孔１４が２箇所に設けられているが、この場合、回転磁石３の形状および２極の磁極の配設位置に合わせて、前記開口孔１４の形状を円弧状に切り欠いてそれぞれ形成している。
【００１９】
導磁体４は、その側周面４Ａ部分によって回転磁石３の回転運動により発生する渦電流作用を有効的に誘導板９へと導き出すために設けられており、この渦電流型指示計器としての本来の機能を果たす導磁体４の側周面４Ａ部分と懸け離れた導磁体４の底面４Ｂ部分に開口孔１４が設けられており、また導磁体４の底面４Ｂ部分には導磁体４を回転軸２に取り付けるための取付孔４Ｃが形成されている。
【００２０】
導磁体４の底面４Ｂ部分には、これに接近して回転検出装置のセンサー部となるリードスイッチ１５を配設している。
【００２１】
リードスイッチ１５は、図４に示すように磁気変化に応じて作動する一対の接点部１５Ａと、この接点部１５Ａの周囲を封止する封止管１５Ｂと、接点部１５Ａから封止管１５Ｂの外部に延出する一対のリード部１５Ｃとを有し、封止管１５Ｂは例えばガラス系材料、接点部１５Ａを含むリード部１５Ｃは、軟磁性金属材料からなり、回転磁石３の回転に応じて変化する前記磁気変化に基づいて接点部１５Ａが作動（オン・オフ）するようになっている。
【００２２】
このように構成されるリードスイッチ１５は、絶縁性部材、例えば合成樹脂材料からなるホルダ１６に取り付け固定され、このホルダ１６の両端部を渦電流型指示計器のフレーム１にねじ１７によって固定保持している。つまり、リードスイッチ１５がホルダ１６によって保持されると共に、このホルダ１６がフレーム１に固定されていることにより、リードスイッチ１５はホルダ１６を通じてフレーム１上に装着されている。
【００２３】
また、ホルダ１６は図２に示すように断面略「Ｈ」字状に形成され、リードスイッチ１５の封止管１５Ｂを保持する保持部１６Ａと、後述する磁束調節用磁石を収納する収納部１６Ｂとを有している。この場合、ホルダ１６の表面側に設けられる保持部１６Ａはその開口が回転軸２と対向する断面略凹部形状に形成されると共に、収納部１６Ｂは保持部１６Ａとは反対側となるホルダ１６の底面の一部が開口する断面略凹部形状に形成されている。
【００２４】
そして、この収納部１６Ｂは、図５に示すようにその開口が四角形形状に形成され、さらに四角形に開口形成された収納部１６Ｂの各内壁面には、この各内壁面から内側（収納部１６Ｂの中心側）に延び、前記磁束調節用磁石の収納部１６Ｂへの収納時において、前記磁束調節用磁石の外周面を等間隔に４点で受ける４つの受部１６Ｃが設けられている。
【００２５】
磁束調節用磁石Ｍは、略円柱状に形成され、この磁束調節用磁石Ｍの収納部１６Ｂへの収納時において、収納部１６Ｂの開口側となる面がＮ極、リードスイッチ１５側となる面がＳ極となるように着磁されている。また本実施形態では、磁束調節用磁石Ｍは回転磁石３とリードスイッチ１５との間に作用する磁気回路の一部を構成する磁性体からなり、回転磁石３の回転に応じて回転磁石３からリードスイッチ１５に作用する前記磁気変化（磁束の変化）を調節する機能を有してる。なお、円柱状からなる磁束調節用磁石Ｍの外形寸法は２組の相対向する一対の受部１６Ｃの間隔よりも若干大きく設定されている。
【００２６】
従って、磁束調節用磁石Ｍを磁束調節用磁石ＭのＳ極側から各受部１６Ｃの内部に形成される空間に収納すると、磁束調節用磁石Ｍの外形が一対の受部１６Ｃの前記間隔よりも大きく設定されているため、磁束調節用磁石Ｍはこの外周面と点接触可能に接する４つの受部１６Ｃ箇所を収納部１６Ｂの前記内壁面側に押し広げながら４つの受部１６Ｃによって形成される前記空間に装着されることで、磁束調節用磁石Ｍは４つの受部１６Ｃを介して収納部１６Ｂに圧入固定されている。
【００２７】
なお、ホルダ１６の保持部１６Ａによって保持された封止管１５Ｂの外部に延出するリードスイッチ１５の一対のリード１５Ｃの両端側は略「Ｌ」字状に折り曲げられ、そのリード１５Ｃの各端部がホルダ１６に取り付けられた各端子１８に半田付け接続されており、この一方の端子１８をホルダ１６の端部とフレーム１に対して共締め固定してボディーアースとし、他端側の端子１８は外部と電気接続可能に設けて構成している。
【００２８】
上記構成において、図示しないフレキシブルケーブルを介して回転軸２が回転すると、上記の通り指針軸８に取り付けた指針１０が回転し、前記文字板上の目盛や数値と対比判読が可能となり、この際、回転検出装置のセンサー部となるリードスイッチ１５においては、回転軸２の回転とともに回転磁石３および導磁体４が一緒に回転し、導磁体４に切り欠いて設けた開口孔１４がリードスイッチ１５の上方位置に達する毎に、導磁体４の開口孔１４を介して回転磁石３からの漏洩磁束がリードスイッチ１５側へと流れ、この回転磁石３からの磁気作用によってリードスイッチ１５の接点部１５Ａを閉成する。そして、この一対の接点部１５Ａの閉成に伴って、図６に示すようにリードスイッチ１５のオン状態を示すパルス幅Ｌ１を有する出力パルス信号Ｐ１が得られる。
【００２９】
また、回転磁石３と共に導磁体４の開口孔１４位置がリードスイッチ１５から懸け離れた位置へ移行した時には、導磁体４の底面４Ｂ部分などによって漏洩磁束がリードスイッチ１５側へと流れ出なくなり、この結果、リードスイッチ１５の各接点部１５Ａが開放し、これによりリードスイッチ１５はオフ状態となり、前述のごとくリードスイッチ１５オン状態の出力パルス信号Ｐ１は出力されず、リードスイッチ１５のオフ状態を示すパルス幅Ｌ２を有する出力パルス信号Ｐ２が得られる。従って、回転軸２の回転数に比例してリードスイッチ１５の開閉（オン・オフ）回数による出力パルス信号がＰ１からＰ２、またはＰ２からＰ１に連続変化するものであり、出力パルス信号Ｐ１が各種信号源として利用可能となる。
【００３０】
また、このようにリードスイッチ１５は、回転磁石３からの漏洩磁束によって作動するものであるが、接点部１５Ａを作動させる磁気回路は回転磁石３から磁束調節用磁石Ｍにも流れ込むように形成されており、回転磁石３からの漏洩磁束の一部を磁束調節用磁石Ｍに集中させて、リードスイッチ１５の反応感度を高めるようとするものである。
【００３１】
しかも、本実施形態では磁束調節用磁石Ｍがリードスイッチ１５の近傍に位置するホルダ１６内に圧入固定されていることにより、外部からの振動や衝撃等が加わった場合であっても、磁束調節用磁石Ｍは収納部１６Ｂ内において受部１６Ｃを通じて位置ズレしないように固定されている。さらに、この場合、磁束調節用磁石Ｍをホルダ１６に設けたことによって、各部品（フレーム１や導磁体４等の金属部品）ごとの磁気特性のバラツキ（プレス成形時の磁気歪み）により生じる磁気回路の乱れが抑制されている。このため、接点部１５Ａのオン動作に伴う出力パルス信号のパルス幅Ｌ１を接点部１５Ａのオフ動作に伴う出力パルス信号のパルス幅Ｌ２に対して略同一幅にすることが可能となり、これによりリードスイッチに作用する磁気回路を安定させると共に、リードスイッチのオン・オフ動作に伴うパルス信号のパルス幅のバラツキが抑制され、リードスイッチ１５の反応感度を高めることができる。
【００３２】
なお、この場合、磁束調節用磁石Ｍのサイズ（長さ、太さ）や磁束調節用磁石Ｍの収納部１６Ｂに対する挿入深さ（圧入固定位置）を適宜調整することで、リードスイッチ１５の感度を微調整することも可能である。
【００３３】
また本実施形態では、ホルダ１６に磁束調節用磁石Ｍを収納する収納部１６Ｂを設け、収納部１６Ｂに磁束調節用磁石Ｍの外周を部分的に受ける受部１６Ｃを設けたことにより、磁束調節用磁石Ｍを収納部１６Ｂ内に確実に保持することができ、リードスイッチ１５の反応感度を高めることが可能となる。
【００３４】
また本実施形態では、磁束調節用磁石Ｍが受部１６Ｃを通じてホルダ１６の収納部１６Ｂ内に圧入固定されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、磁束調節用磁石Ｍの収納部１６Ｂへの圧入固定構造は任意の構成を採用することができ、例えば受部１６Ｃを廃止して、ホルダ１６の外壁部から収納部１６Ｂに貫通する複数の貫通孔を形成し、各貫通孔に複数のねじを貫通させて各ねじのボス部で磁束調節用磁石Ｍを圧入固定するようにしてもよい。
【００３５】
また本実施形態では、ホルダ１６の底面に単一の収納部１６Ｂを設け、この単一の収納部１６Ｂに単一の磁束調節用磁石Ｍを圧入固定する例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、ホルダ１６の底面に複数の収納部１６Ｂを設け、これら複数の収納部１６Ｂ内に磁束調節用磁石Ｍをそれぞれ圧入固定するようにしてもよく、例えば一対のリード部１５Ｃの近傍に位置するホルダ１６箇所に一対の収納部１６Ｂを設け、各収納部１６Ｂに受部１６Ｃを用いて磁束調節用磁石Ｍを圧入固定するようにしてもよい。
【００３６】
なお本実施形態では、ホルダ１６の収納部１６Ｂに形成された４つの受部１６Ｃによって磁束調節用磁石Ｍを圧入固定する例について説明したが、受部１６Ｃの形成個数は磁束調節用磁石Ｍを挟み付けるように少なくとも２つ以上形成されていればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、リードスイッチのオン・オフ動作に伴うパルス信号のパルス幅のバラツキを抑制することが可能な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】
【図１】本発明の実施形態による渦電流型指示計器及び回転検出装置の全体概要を示す分解斜視図。
【図２】図１の組み付け状態を示す指示計器の断面図。
【図３】図２の回転検出装置の主要部を示す平面図。
【図４】図２の回転検出装置の検出部の要部を示す平面図。
【図５】同実施形態による磁束調節用磁石が固定された状態を示すホルダの背面図。
【図６】同実施形態によるリードスイッチの出力パルス信号を示す図。
【符号の説明】
１      フレーム
２      回転軸
３      回転磁石
４      導磁体
８      指針軸
９      誘導板
１０      指針
１５      リードスイッチ
１５Ａ    接点部
１５Ｂ    封止管
１５Ｃ    リード部
１６      ホルダ
１６Ａ    保持部
１６Ｂ    収納部
１６Ｃ    受部
１８      端子
Ｍ      磁束調節用磁石
【図１】
2005024341.tif 000003
【図２】
2005024341.tif 000004
【図３】
2005024341.tif 000005
【図４】
2005024341.tif 000006
【図５】
2005024341.tif 000007
【図６】
2005024341.tif 000008