JP2503102Y2 - 車両用回転検出センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はスピードメータ、タコメータ、走行距離積算
計等に用いられる車両用回転検出センサに関するもので
ある。

〔従来技術及び考案が解決しようとする問題点〕この種
の回転検出センサにおける従来構造を第５図に基づいて
説明する。

第５図は回転検出センサの駆動軸部分を示す。図にお
いて、ハウジング１には一対の軸受２が設けられてお
り、軸受２によって駆動軸３の両端部が回転自在に支持
される。駆動軸３は車両のエンジン、トランスミッショ
ン（いずれも図示せず）等の回転軸に伝達部材４を介し
て連結されるもので、筒状部の一端付近の内周壁に突出
する係合部3aを備え、中央部外周にリング状の係止突起
3bを有し、前記係合部3aに伝達部材４が固着され、前記
係止突起3bにリング状のマグネット部材５が嵌着され
る。

リング状マグネット部材５は図に示すように合成樹脂
の支持部材5aの外周部に多極着磁を施されたフェライト
からなるリング状のマグネット5bを取付けたもので、マ
グネット5bの外周面と対面する位置に固定された誘導コ
イルあるいは感磁素子（ホール素子、磁気抵抗素子）等
の検知部材６がマグネット5bの回転に伴う磁束変化を検
出し、その回転数、回転速度等を測定するものである。

第６図は駆動軸３の正面図及び係合部3a、係止突起3b
部分の側面断面図であり、係合部3aは（ｃ）図の如く断
面四角形の非円形状を呈し、係止突起3bは（ａ），
（ｂ）図に示すように両側部をＤカット加工にて平面部
3cとし、外周部中央に溝3dを形成したものである。

従って、四角形断面の係合部3a内に伝達部材４が緊密
に嵌着すれば、伝達部材４の回転力は確実に駆動軸３に
伝達され、係止突起3bの外周部にアウトサート成形によ
って固着したマグネット部材５を回転駆動する。その
際、マグネット部材５と係止突起3bとは、平面部3cによ
って回転方向の結合が十分であり、溝3dによってスラス
ト方向の結合が確実である。

ところでこの種の回転検出センサにあっては、性能安
定性、小型化、軽量化、コストダウン等の問題からエン
ジンやトランスミッションの回転軸の極く近傍において
短い伝達部材を介して連結することが望まれているが、
上述した従来構造のものでは、リング状マグネット部材
５はポリアセタール樹脂やPBT樹脂のような合成樹脂の
支持部材5aと、その外周部に取付けられたリング状の小
型フェライトマグネット5bとから構成されていて支持部
材5aの耐熱性が不充分であるため、130℃以上にもなる
エンジン付近に装着することができない。

そこで、第７図に示すようにマグネット部材５を例え
ばポリフェニレンサルファイドの如き耐熱性樹脂とフェ
ライト粉末との混合材料にて一体成形し、このマグネッ
ト部材５を直接駆動軸３の外周部に装着するものが考え
られる。しかし乍ら、上記マグネット部材５自身の耐熱
性は良好であっても、エンジン付近では130℃以上の範
囲で常時温度変化があるため、マグネット部材５は膨脹
収縮が繰り返され、やはりクラックが生じ易い。これを
防止するためにはマグネット部材５の内径ａに対する外
径ｂの比b/aを大きくすること、例えばｂ≧10a程度とす
ること、あるいはマグネット部材５に含まれる合成樹脂
の熱膨脹係数を駆動軸３の材料のそれと同等にすること
が望まれるが、前者は内径ａの減少による駆動軸との結
合力の低減、あるいは外径ｂの増大によるマグネット部
材５の大型化などの問題点を有し、また後者は高価な樹
脂材料によるコストアップの原因となる。

更に上記マグネット部材５をアウトサート成形する際
には、クラックの一要因でもあるウェルドライン発生を
阻止するため、金型構造及び成形条件を厳格に管理する
必要があり、加工コストが増大する欠点もある。

上述したように上記の如き問題点は、結局回転検出セ
ンサの使用中にマグネット部材が脱落して故障の原因と
なったり、製造コストの上昇を招くものである。

よって本考案は、上述した従来の問題点に鑑み、エン
ジン等の回転軸に伝達部材を介して連結されて、車両の
エンジン等の近傍の高温部で使用されるものであって、
耐熱性を維持しつつ軽量化を図った車両用回転検出セン
サを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため本考案により成された車両用
回転検出センサは、車両のエンジン、トランスミッショ
ン等の回転軸に伝達部材を介して連結される駆動軸にリ
ング状のンマグネット部材を耐熱性樹脂に磁性材料を混
合した材料にてアウトサート成形して取り付け、マグネ
ット部材を駆動軸に対し回動不能にかつスラスト方向に
移動不能に装着してなり、マグネット部材の回転による
磁束変化を検出して回転数、回転速度等を測定する回転
検出センサにおいて、前記駆動軸に断面非円形の凹部又
は凸部を形成し、該凹部又は凸部にその形状が維持され
るように付設した耐熱性弾性体を介在し、前記材料のア
ウトサート成形により前記凹部又は凸部に対応して前記
マグネット部材を嵌着形成したことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成により、駆動軸にリング状のマグネット部材
を耐熱性樹脂に磁性材料を混合した材料にてアウトサー
ト成形して駆動軸に対し回動不能にかつスラスト方向に
移動不能に装着するため、駆動軸に形成した断面非円形
の凹部又は凸部にその形状が維持されるように耐熱性弾
性体を付設し、この耐熱性弾性体を介在してアウトサー
ト成形により凹部又は凸部に対応してマグネット部材を
嵌着形成しているので、マグネット部材と駆動軸との接
合面に耐熱性弾性体が介在するようになる。

〔実施例〕

第１図は本考案実施例の構造を示すもので、実施例に
おいて駆動軸３とマグネット部材５との結合構造以外
は、既に説明した従来例と同様であるので詳細な説明は
省略する。

駆動軸３はその外周部にリング状の溝3dを有し、この
溝3dは第６図の従来例と同様にその一部に平面部3cを形
成した断面非円形底面を備えた凹部となっている。溝3d
の底面には耐熱性弾性体７が付設されており、この耐熱
性弾性体７を介して溝3d内にマグネット部材５が嵌着し
ている。従って、マグネット部材５は駆動軸３に対し回
動不能且つスラスト方向移動不能に装着され、駆動軸３
と一体に回動する。

前記耐熱性弾性体７は、例えばフッ素系又はシリコン
樹脂系のチューブ、テープ等であり、駆動軸３の外径６
〔mm〕、マグネット部材５の外径20〔mm〕のものにあっ
ては、溝3dの深さ0.5〔mm〕に対しマグネット部材装着
前の厚さ0.05〔mm〕以上であることが望ましい。

耐熱性弾性体７を装着する場合は、例えばチューブ状
の耐熱性弾性体７を用意し、これを駆動軸３の溝3d位置
に被冠させ、加熱収縮させて溝3dの底面に付設する方法
をとる。他の方法としては、テープ状の耐熱性弾性体７
を用い、溝3d内に巻回し、加熱収縮させるもの、あるい
は、溶融させた耐熱性弾性体７の材料を溝3d底面に塗布
するものなどがある。

溝3d内に耐熱性弾性体７が付設された後は、従来と同
様に、マグネット部材５をアウトサート成形により溝3d
内に嵌着形成させれば良い。この際、一度収縮されたフ
ッ素系又はシリコン樹脂系の耐熱性弾性体７は熱による
変形、硬化を受けにくいので、後述する所望の機能を果
たす。

第２図は本考案の原理を説明するもので、マグネット
部材５の変形量δと応力Ｗとの関係を示している。尚図
中、Smgはマグネット部材５の許容変形量、Ｓ′は弾性
体７の許容変形量である。

即ち、弾性体７が存在しない場合、マグネット部材５
の許容変形量Smgは、 Smg≦（αmg−αｓ）×Ｔ×ｄ 但し、αmg；マグネット部材の熱膨脹係数〔／℃〕 αｓ；駆動軸の熱膨脹係数〔／℃〕 Ｔ ；温度〔℃〕 ｄ ；駆動軸外径（マグネット部材内径）〔mm〕 であり、弾性体７を介在させた場合は、見かけ上の弾性
域が広がり、許容変形量Ｓ″は、 Ｓ″＝Smg＋Ｓ′ となって増大する。従って、温度変化によってマグネッ
ト部材５がある範囲内で膨脹、収縮してもマグネット部
材５には過度な応力が発生することがなくクラックが生
じ難い。

第３図は本実施例及び従来例におけるマグネット部材
の温度サイクル試験結果である。試験は、−40〔℃〕で
60分、150〔℃〕で60分の温度サイクルを繰り返し、規
定サイクル毎にマグネット部材におけるクラックの有無
を測定したものである。

試験結果から、従来構造のマグネット部材では混入さ
れる樹脂材による差異は見られるものの、温度サイクル
数100以下にてクラックが必ず発生し、本実施例構造の
ものでは200以上の温度サイクルに対してもクラックは
全く発生しなかった。尚、試験に用いられた耐熱性弾性
体７はフッ素系材料（テフロンテープ）である。

第４図は本考案の他の実施例を示し、駆動軸３とマグ
ネット部材５との嵌合構造において、駆動軸３に係合突
部3b、マグネット部材５の内径部に溝を形成したもので
ある。そして係合突部3b上には更にスラスト方向の溝3e
を設けて断面非円形の凸部を形成し、この溝3e内を含む
係合突部3b全面に耐熱性弾性体７を被覆している。従っ
て本実施例においてもマグネット部材５の膨脹収縮は弾
性体７によって吸収され、マグネット部材５にクラック
が発生する可能性は少ない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、耐熱性樹脂に磁
性材料を混合した材料にてアウトサート成形により耐熱
性弾性体を介在して凹部又は凸部に対応して駆動軸にマ
グネット部材を嵌着形成し、マグネット部材と駆動軸と
の接合面に耐熱性弾性体が介在するようにしているの
で、アウトサート成形時の熱により接合面に介在する弾
性体が変形、硬化を受けることなく、また弾性体は大き
な温度変化によってマグネット部材がある範囲内で膨
脹、収縮してもこれを吸収しマグネット部材には過度の
応力が発生することがなく、クラックが生じずらくな
る。

また、マグネット部材と駆動軸との接合面に介在され
ている耐熱性弾性体は、駆動軸に形成した断面非円形の
凹部又は凸部にその形状が維持されるように付設されて
いるため、駆動軸の凹部又は凸部に対応して嵌着形成さ
れたマグネット部材は、耐熱性弾性体の介在によって駆
動軸に対する回転方向及びスラスト方向の移動を不能に
する機能が損なわれることがないようになっている。

よって、エンジン等の近傍のようにエンジン動作中は
高温度になり、停止時には周囲温度まで低下するような
過酷な部位に回転検出センサを配置しても、耐熱性樹脂
に磁性材料を混合した材料にて駆動軸にアウトサート成
形してマグネット部材が一体化されていても、このマグ
ネット部材のクラックによる故障のおそれがなく、耐熱
性を維持しつつ軽量化を図ることができるとともに、低
コストで品質のよいものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の要部構造を示す断面図である。 第２図は本考案の原理説明図である。 第３図は温度サイクル試験結果を示すグラフである。 第４図は本考案の他の実施例の要部構造部で、（ａ）は
正面断面図、（ｂ）は側面図である。 第５図は従来の回転検出センサの要部構造断面図であ
る。 第６図は従来の駆動軸とマグネット部材との接合部分を
示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は左側面図、
（ｃ）は右側面図である。 第７図は他の従来例における駆動軸とマグネット部材と
の接合部分を示す正面断面図である。 ３…駆動軸、3b…凹部（係合突部）、3d…凹部（溝）、
3e…溝、４…回転伝達軸又は部材、５…マグネット部
材、７…耐熱性弾性体。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両のエンジン、トランスミッション等の
   回転軸に伝達部材を介して連結される駆動軸にリング状
   のンマグネット部材を耐熱性樹脂に磁性材料を混合した
   材料にてアウトサート成形して取り付け、マグネット部
   材を駆動軸に対し回動不能にかつスラスト方向に移動不
   能に装着してなり、マグネット部材の回転による磁束変
   化を検出して回転数、回転速度等を測定する回転検出セ
   ンサにおいて、 前記駆動軸に断面非円形の凹部又は凸部を形成し、該凹
   部又は凸部にその形状が維持されるように付設した耐熱
   性弾性体を介在し、前記材料のアウトサート成形により
   前記凹部又は凸部に対応して前記マグネット部材を嵌着
   形成した ことを特徴とする車両用回転検出センサ。