(57)【要約】【課題】  センサ本体のサイズを大型化させることなくセンサ出力を増大させる。【解決手段】  ピックアップコイルが巻回された磁極の先端面を金属歯車の周面に対向配置し、ピックアップコイルの端子間電圧をセンサ出力とする磁気式回転センサにおいて、金属歯車における歯先面と磁極の先端面との重なり面積が急峻に変化するように歯先面及び磁極の一端面の形状を設定する。【選択図】      図２
2005283320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピックアップコイルが巻回された磁極の先端面を金属歯車の周面に対向配置し、前記ピックアップコイルの端子間電圧をセンサ出力とする磁気式回転センサにおいて、
前記金属歯車における歯先面と磁極の先端面との重なり面積が急峻に変化するように前記歯先面及び磁極の一端面の形状を設定する
ことを特徴とする磁気式回転センサ。
【請求項２】
磁極の先端面は歯先面に内接する形状であることを特徴とする請求項１記載の磁気式回転センサ。
【請求項３】
金属歯車の歯先面が長方形であり、磁極の先端面は歯先面に内接する楕円形であることを特徴とする請求項１記載の磁気式回転センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式回転センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気式回転センサは、周知のように金属歯車の回転による磁束変化をコイルの端子間電圧の変化として検出するセンサである。このような磁気式回転センサは、例えばコイルが挿通された棒状永久磁石の端面を金属歯車の周面に所定ギャップで対向配置したものである。このような磁気式回転センサについては、例えば以下の公知文献に詳細が開示されている。
【特許文献１】特開平８−７５７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、コイルの端子間電圧（つまりセンサ出力）を大きくしようとした場合、コイルの巻き数を増大させたり、あるいは磁束源である永久磁石を大型化させることが考えられるが、棒状永久磁石とコイルとからなるセンサ本体のサイズが大型化するという弊害が発生する。したがって、センサ本体のサイズを大型化させることなくセンサ出力を上昇させるためには、新たな技術的工夫が必要となる。
【０００４】
本発明は、センサ本体のサイズを大型化させることなくセンサ出力を増大させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、ピックアップコイルが巻回された磁極の先端面を金属歯車の周面に対向配置し、ピックアップコイルの端子間電圧をセンサ出力とする磁気式回転センサにおいて、金属歯車における歯先面と磁極の先端面との重なり面積が急峻に変化するように歯先面及び磁極の一端面の形状を設定する、という解決手段を採用する。
【発明の効果】
【０００６】
このような解決手段を採用する本発明によれば、歯先面と磁極の先端面との重なり面積が急峻に変化するように歯先面及び磁極の一端面の形状を設定するので、磁極内を通過する磁束の単位時間当たりに変化量つまり磁束変化率が大きくなり、よって高いセンサ出力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る磁気式回転センサの全体構成を示す平面図、また図２は当該正面図におけるＡ−Ａ矢視図である。これら図面において、符号１は歯車、２はセンサ本体である。歯車１は、エンジン等の回転シャフトに設けられ金属製の平歯車であり、所定数の歯１ａが円形周面に所定ピッチで配列形成されている。各歯１ａの歯先面１ｂは、図２に示すように長方形である。
【０００８】
センサ本体２は、ケーシング２ａ、磁極２ｂ、ピックアップコイル２ｃ及び永久磁石２ｄから構成されている。ケーシング２ａは、中空円筒状に形成されており、上記歯車１と対向する一端面に孔２ｅが形成されている。磁極２ｂは、上記ケーシング２ａ内に収納された棒状磁性部材（例えばパーマロイ）であり、後端部が永久磁石２ｄの一端に当接すると共に先端部２ｆが上記孔２ｅから突出している。この磁極２ｂの先端部２ｆにおいて上記歯車１と対向する先端面２ｇの形状は、図２に示すように上記歯先面１ｂに内接する楕円形に形状設定されている。
【０００９】
ピックアップコイル２ｃは、このような磁極２ｂの周面にボビンを介して巻回されさおり、両端にはリード線（図示略）が接続されている。このリード線は、ピックアップコイル２ｃの端子間電圧をセンサ出力として外部に供給するためのものである。永久磁石２ｄは、円筒形をしており、上記磁極２ｂと共にケーシング２ａ内に収納されている。
【００１０】
次に、このように構成された磁気式回転センサの作用について、図３をも参照して詳しく説明する。
図３において、（ａ）は歯車１が回転した状態における各歯１ａの歯先面１ｂと磁極２ｂの先端面２ｇとの重なり面積の時間変化を示す特性図、（ｂ）はこのときの磁極２ｂを通過する磁束量の時間変化を示す特性図、また（ｃ）はセンサ出力の時間変化を示す特性図である。これに対して、（ｄ）は磁極２ｂの先端面２ｇを歯先面１ｂに内接する真円形とした場合における重なり面積の時間変化を、（ｅ）はこの場合における磁極２ｂの磁束量の時間変化を、（ｆ）はこの場合におけるセンサ出力の時間変化を示している。
【００１１】
（ａ）と（ｄ）との比較から容易に解るように、本実施形態に係る磁気式回転センサでは、図２に示したように磁極２ｂの先端面２ｇの形状が歯先面１ｂに内接する楕円形に設定されているので、上記歯先面１ｂと先端面２ｇとの重なり面積が急峻に変化する。これに対して、先端面２ｇの形状が真円形の場合には、重なり面積の変化が楕円形の場合よりも緩やかである。
【００１２】
このような重なり面積の変化の急峻さは、（ｂ）と（ｅ）との比較で解るように、磁束量の変化率（磁束変化率）となる。そして、本実施形態におけるセンサ出力は、（ｃ）と（ｆ）との比較で解るように、磁束変化率に依存して先端面２ｇの形状が真円形の場合に比較して急峻に変化すると共に振幅が増大する。すなわち、図３の特性図によれば、上記歯先面１ｂと先端面２ｇとの重なり面積が急峻に変化するように歯先面１ｂ及び先端面２ｇの形状を工夫するだけによりセンサ出力を増大させ得ることが解る。
【００１３】
従来の磁気式回転センサは、センサ出力を増大させるという観点から磁極２ｂの先端面２ｇの形状が設定されていないのに対し、本実施形態では、磁極２ｂの先端面２ｇの形状を工夫することによりセンサ出力の増大を可能としている。
【００１４】
なお、本実施形態では、各歯１ａの歯先面１ｂと磁極２ｂの先端面２ｇとの重なり面積を急峻に変化させることを意図して上記先端面２ｇの形状を歯先面１ｂに内接する楕円形としたが、本発明はこれに限定されるものではない。各歯１ａの歯先面１ｂと磁極２ｂの先端面２ｇとの重なり面積を急峻に変化させ得る形状であれば、上記先端面２ｇの形状は他の形状であっても良い。例えば、磁極２ｂの先端面２ｇの形状を各歯１ａの歯先面１ｂと同形状に設定することが考えられる。
【００１５】
また、上記重なり面積を急峻に変化させ用とした場合、磁極２ｂの先端面２ｇの形状は各歯１ａの歯先面１ｂに依存したものとなる。一般的な平歯車における歯先面の形状は長方形あるいは正方形であるが、歯先面の形状がこれ以外の場合には、当該歯先面の形状に併せて、重なり面積の変化が急峻となるように磁極２ｂの先端面２ｇの形状を設定する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係わる磁気式回転センサの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる磁気式回転センサにおける重なり面積、磁束及びセンサ出力の変化を従来品と対照して示す特性図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…歯車、１ａ…歯、２…センサ本体、２ａ…ケーシング、２ｂ…磁極、２ｃ…ピックアップコイル、２ｄ…永久磁石
【図１】
2005283320.tif 000003
【図２】
2005283320.tif 000004
【図３】
2005283320.tif 000005