JPH06280972A - 歯付きプーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転角度検出用として同一円周上に表面の極性
を同じにして複数の磁石を配置した非磁性材からなる歯
付きプーリにおいて、前記磁石同士の配置間隔が狭い際
に発生する磁気センサ検出出力の低下を防ぐ。 【構成】歯付きプーリ１の回転中に磁気センサによっ
て、より先に検出される第１の磁石１１と、第１の磁石
と隣合う第２の磁石１２が配置されており、第２の磁石
１２はそのままでは第１の磁石の磁界の影響を受ける位
置関係にある。第２の磁石は、第１の磁石より磁力を大
きく且つ寸法を小さくする。例えば、第１の磁石１１と
して、フェライト磁石（直径５mm，厚み５mm，最大エネ
ルギー積４．５ＭＧＯｅ）を、第２の磁石１２として、
希土類磁石（直径４mm，厚み３mm，最大エネルギー積２
２ＭＧＯｅ）を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転角度の検出機能を
もった歯付きプーリに関する。

【０００２】

【従来の技術】歯付きプーリは、歯付きベルトとの組み
合わせで動力を滑り無く伝達することができ、４サイク
ル内燃機関のカム軸駆動用等に使用されている。歯付き
プーリはそれ自体では回転角度を検出する機能をもたな
いため、別のデバイスをカム軸等に付加する必要があ
る。歯付きプーリが非磁性材である樹脂、アルミダイカ
スト等からなるものであれば、ボスあるいはリブあるい
はリム部分に、回転角度検出用として同一円周上に全周
にわたって等間隔もしくは任意の間隔で信号発生部材で
ある磁石または鋼材のブロックを配置するようにしても
よい。また、歯付きプーリが磁性材である焼結製であれ
ば、同部分に信号発生部材である凹凸を設けるようにし
てもよい。そして、これら信号発生部材を電磁ピックア
ップセンサ等の磁気センサで検出することにより回転角
度を測定し、内燃機関の点火タイミングや燃料噴射タイ
ミングをとる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の信号発生部材として複数の磁石を配置した非磁性材
からなる歯付きプーリにおいては、同一円周上に表面の
極性を同じにして複数の磁石を配置した場合、配置する
磁石同士の間隔が狭いと、磁気センサである電磁ピック
アップセンサから得られる出力は、先に検出される第１
の磁石からの出力より、その後に検出される第１の磁石
と隣合う第２の磁石からの出力の方が低下する傾向にあ
る。これは、第２の磁石が第１の磁石の磁界の影響を受
けるためである。この様な傾向を生じると、磁気センサ
から得られる出力波形を制御回路にてＯＮ、ＯＦＦの制
御波形に変換し内燃機関の点火タイミングや燃料噴射タ
イミングをとる際に、制御回路のノイズフィルタによっ
て出力の低い波形がカットされてしまい正常な制御波形
が得られないことがある。非磁性材からなる歯付きプー
リのボスあるいはリブあるいはリムの同一円周上に信号
発生部材として鋼材ブロックを配置する技術もあるが、
信号発生部材として鋼材ブロックを配置したときに磁気
センサから得られる出力は、磁石を配置したときに得ら
れる出力に比べ低い。本発明が解決しようとする課題
は、回転角度検出用として同一円周上に表面の極性を同
じにして複数の磁石を配置した非磁性材からなる歯付き
プーリにおいて、前記磁石同士の配置間隔が狭い際に発
生する磁気センサ検出出力の低下を防ぎ、磁気センサか
ら得られる出力波形を制御回路にて制御波形に変換する
際にノイズフィルタでカットされることが無く正常な制
御波形を得られるようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る非磁性材からなる歯付きプーリは、ボ
スあるいはリブあるいはリムの同一円周上に、回転角度
検出用として複数個の磁石を表面の極性を同じにして配
置してあり、歯付きプーリ回転中にセンサによってより
先に検出される第１の磁石と、第１の磁石と隣合う第２
の磁石を有し、第２の磁石が第１の磁石の磁界の影響を
受ける位置関係にあるものにおいて、第２の磁石は、磁
力を第１の磁石より強く、且つ、センサに向き合う面の
外寸を第１の磁石より小さくしたとを特徴とするもので
ある。

【０００５】

【作用】本発明に係る歯付きプーリは、回転角度検出用
信号を検出する手段である電磁ピックアップセンサ等の
磁気センサと組み合わせて用いる。磁気センサが検出す
るのは磁束の変化であり、第１の磁石の前にはこれに影
響を与える磁石が存在しないため、第１の磁石が磁気セ
ンサを通過する際には、磁気センサは第１の磁石の磁力
をそのまま検出する。しかし、第２の磁石の前にはこれ
に影響を与える第１の磁石が存在する。磁気センサが第
２の磁石の磁力を検出する際には第１の磁石の磁界の影
響を受けるため、磁気センサは第２の磁石の磁力から第
１の磁石の磁界の影響分を差し引いた磁力を検出するこ
とになる。従って、第２の磁石が磁気センサを通過する
ときに得られる出力を、第１の磁石が磁気センサを通過
するときに得られる出力とほぼ同等以上にするために、
第２の磁石の磁力を第１の磁石の磁力に比べて強くして
いる。第２の磁石は、磁力を強くしただけでは不十分で
あり、磁気センサに向き合う面の外寸を第１の磁石と同
一若しくは大きくしておくと、今度は第２の磁石の磁界
の影響が、第１の磁石の磁力を磁気センサで検出する前
の部分にまで及ぶため、このような状態にならないよう
考慮し、第２の磁石の外寸を第１の磁石に比べ小さくす
る必要がある。本発明に係る歯付きプーリは、上記のよ
うな構成とすることにより、第２の磁石が磁気センサを
通過する際に得られる出力は、その直前に第１の磁石が
磁気センサを通過した際に得られた出力とほぼ同等若し
くは同等以上になる。

【０００６】

【実施例】本発明に係る歯付きプーリの実施に際して、
磁石は、希土類磁石、フェライト磁石、ゴム磁石、プラ
スチック磁石等を使用することができる。図１〜３は、
本発明を適用する歯付きプーリの実施例を示している。
図１は、樹脂製歯付きプーリの平面図、図２は、樹脂製
歯付きプーリの側面断面図、図３は、信号発生部材であ
る磁石からの信号を磁気センサで検出する様子を示す要
部説明図である。歯付きプーリ１のリブには、同一円周
上に複数の磁石が表面をリブ面と同じにして、また、表
面の極性を同じにして埋め込まれている。図３に示すよ
うに、歯付きプーリ回転中には、磁石の表面に相対する
ように設置した磁気センサ２によって磁束の変化が検出
されるが、より先に検出される第１の磁石１１と、第１
の磁石と隣合う第２の磁石１２が配置されており、第２
の磁石１２はそのままでは第１の磁石の磁界の影響を受
ける位置関係にある。第１の磁石１１の前にはこれに影
響を及ぼす磁石はなく、ほかに、第３の磁石１３および
第４の磁石１４が同一円周上に配置されている。このよ
うな磁石の配置の歯付きプーリ１について、以下、実施
例を従来例、比較例とともに詳細に説明する。

【０００７】（実施例）第１の磁石１１ならびに第４の
磁石１４として、フェライト磁石（直径５mm，厚み５m
m，最大エネルギー積４．５ＭＧＯｅ）を、Ｓ極が磁気
センサ２に相対するように配置した。また、第２の磁石
１２ならびに第３の磁石１３として、希土類磁石（直径
４mm，厚み３mm，最大エネルギー積２２ＭＧＯｅ）を、
Ｓ極が磁気センサ２に相対するように配置した。磁気セ
ンサ２として電磁ピックアップセンサを使用し、図３に
示すように、各磁石の中心をトレースする位置に設置し
て、歯付きプーリ１を２５ｒｐｍで回転させ、磁気セン
サ２から得られる出力を測定した。磁気センサ２から得
られる出力波形ならびにこの出力波形に基づいて作られ
る制御波形を図４に示した。また、出力波形のピーク
Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ（それぞれ、第１の磁石１１、第２の磁
石１２、第３の磁石１３、第４の磁石１４の位置に相
当、以下同様）の各出力値を表１に示す。

【０００８】（従来例）第１の磁石１１、第２の磁石１
２、第３の磁石１３ならびに第４の磁石１４として、フ
ェライト磁石（直径５mm，厚み５mm，最大エネルギー積
４．５ＭＧＯｅ）を、Ｓ極が磁気センサ２に相対するよ
うに配置した。磁気センサ２として電磁ピックアップセ
ンサを使用し、図３に示すように、各磁石の中心をトレ
ースする位置に設置して、歯付きプーリ１を２５ｒｐｍ
で回転させ、磁気センサ２から得られる出力を測定し
た。磁気センサ２から得られる出力波形ならびにこの出
力波形に基づいて作られる制御波形を図５に示した。ま
た、出力波形のピークＪ，Ｋ，Ｌ，Ｍの各出力値を表１
に示す。

【０００９】（比較例）第１の磁石１１ならびに第４の
磁石１４として、フェライト磁石（直径５mm，厚み５m
m，最大エネルギー積４．５ＭＧＯｅ）を、Ｓ極が磁気
センサ２に相対するように配置した。また、第２の磁石
１２ならびに第３の磁石１３として、希土類磁石（直径
５mm，厚み５mm，最大エネルギー積２２ＭＧＯｅ）を、
Ｓ極が磁気センサ２に相対するように配置した。磁気セ
ンサ２として電磁ピックアップセンサを使用し、図３に
示すように、各磁石の中心をトレースする位置に設置し
て、歯付きプーリ１を２５ｒｐｍで回転させ、磁気セン
サ２から得られる出力を測定した。磁気センサ２から得
られる出力波形ならびにこの出力波形に基づいて作られ
る制御波形を図６に示した。また、出力波形のピーク
Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍの各出力値を表１に示す。

【００１０】（参考例）実施例１において、第１の磁石
１１、第２の磁石１２、第３の磁石１３ならびに第４の
磁石１４に替えて、これらを配置した位置に鋼材ブロッ
ク（直径５mm，厚み５mm，一般構造用圧延鋼材ＪＩＳ
Ｇ ３１０１からなる）を配置した。磁気センサ２とし
て電磁ピックアップセンサを使用し、図３に示すよう
に、各鋼材ブロックの中心をトレースする位置に設置し
て、歯付きプーリ１を２５ｒｐｍで回転させ、磁気セン
サ２から得られる出力を測定した。磁気センサ２から得
られる出力波形ならびにこの出力波形に基づいて作られ
る制御波形を図７に示した。また、出力波形のピーク
Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍの各出力値を表１に示す。

【００１１】図４から本発明の実施例に係る歯付きプー
リは、磁気センサによる第２の磁石の検出出力が第１の
磁石の検出出力と同等以上であり、出力波形を制御回路
にて制御波形に変換する際にノイズフィルタでカットさ
れることが無く、正常な制御波形を得ることができる。
尚、第３の磁石１３、第４の磁石１４の検出出力（Ｌ，
Ｍ）も大きいが、これらの磁石の磁界に影響を及ぼす位
置関係に隣合う磁石がないためである。従来例では、第
２の磁石、第３の磁石の検出出力（Ｋ，Ｌ）が小さくな
っており、磁気センサから得られる出力波形を制御回路
にて制御波形に変換する際に、第２、第３の磁石の検出
出力がノイズフィルタでカットされてしまい、正確な制
御波形が得られない。比較例では、第２の磁石が第１の
磁石の磁界に影響を及ぼしており、第１の磁石の検出出
力（Ｊ）が小さくなっている。その結果、磁気センサか
ら得られる出力波形を制御回路にて制御波形に変換する
際に、第１の磁石の検出出力がノイズフィルタでカット
されてしまい、正確な制御波形が得られない。参考例で
は、全ての検出出力が小さく、ノイズフィルタでカット
されてしまうので、制御波形が得られない。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る歯付きプー
リにおいては、回転角度検出用として配置した第１、第
２の隣合う磁石を有し、第２の磁石に対して第１の磁石
の磁界が影響を及ぼすような場合にも、第２の磁石の磁
気センサによる検出出力を第１の磁石の検出出力と同等
若しくは同等以上にすることができる。その結果、磁気
センサから得られる出力波形を制御回路にて制御波形に
変換する際にノイズフィルタでカットされる出力波形が
なくなり、正常な制御波形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付きプーリの実施例を示す平面
図である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】歯付きプーリの磁石からの信号を磁気センサで
検出する様子を示す要部説明図である。

【図４】実施例の歯付きプーリにおいて磁気センサで検
出した出力波形図と出力波形から得られる制御波形図で
ある。

【図５】従来例の歯付きプーリにおいて磁気センサで検
出した出力波形図と出力波形から得られる制御波形図で
ある。

【図６】比較例の歯付きプーリにおいて磁気センサで検
出した出力波形図と出力波形から得られる制御波形図で
ある。

【図７】参考例の歯付きプーリにおいて磁気センサで検
出した出力波形図と出力波形から得られる制御波形図で
ある。

【符号の説明】

１は、歯付きプーリ ２は、磁気センサ１ １１は、第１の磁石 １２は、第２の磁石 １３は、第３の磁石 １４は、第４の磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性材からなる歯付きプーリのボスある
   いはリブあるいはリムの同一円周上に、回転角度検出用
   として複数個の磁石を表面の極性を同じにして配置した
   ものであって、歯付きプーリ回転中にセンサによってよ
   り先に検出される第１の磁石と、第１の磁石と隣合う第
   ２の磁石を有し、第２の磁石が第１の磁石の磁界の影響
   を受ける位置関係にあるものにおいて、第２の磁石は、
   磁力が第１の磁石より強く、且つ、センサに向き合う面
   の外寸が第１の磁石より小さいことを特徴とする歯付き
   プーリ。