特許 6233455 回転機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6233455

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】回転機

(51)【国際特許分類】

   G01P 3/487 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   G01P3/487 D

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-114992(P2016-114992)

(22)【出願日】2016年6月9日

【審査請求日】2017年9月7日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000116655

【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 道治

(72)【発明者】

【氏名】長尾 知彦

(72)【発明者】

【氏名】河野 剛健

(72)【発明者】

【氏名】玄番 弘栄

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６９５２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／０９９０５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５０６０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００７５７０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−５８２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｐ ３／００− ３／８０

Ｇ０１Ｂ ７／００− ７／３４

Ｇ０１Ｄ ５／００− ５／６２

Ｆ０２Ｂ３７／００−３９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を中心に軸回転する回転体と、
導電性材料からなり、上記回転体を収容したハウジングと、
少なくとも一対の磁極の並び方向が上記回転体の径方向を向くように上記回転体に取り付けられた磁石と、
上記ハウジングに取り付けられ、上記磁石から発生した磁界の時間変化を検出することにより、上記回転体の回転速度を検出する磁気センサとを備え、
該磁気センサは、上記径方向において、上記磁石よりも外側に配されており、
上記磁気センサの感磁方向は上記径方向に直交していることを特徴とする回転機。

【請求項2】

上記磁気センサは、上記回転体の軸方向において、上記磁石から所定距離離れた位置に配されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機。

【請求項3】

上記磁気センサは、上記径方向において、上記ハウジングの外面と内面との中間位置よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転機。

【請求項4】

上記ハウジングには、該ハウジングの外面から上記径方向における内側に凹む凹状部が形成され、該凹状部に上記磁気センサが配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転機。

【請求項5】

少なくとも２個の上記磁気センサを備え、該２個の磁気センサは、上記磁石から発生した磁界に基づく出力が互いに異なり、上記２個の磁気センサの出力の差を用いて、上記回転体の回転速度を検出するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転機。

【請求項6】

上記回転機はターボチャージャとして用いられ、上記回転体は上記ターボチャージャのコンプレッサホイールであり、上記ハウジングは上記コンプレッサホイールを収容するコンプレッサハウジングであり、上記磁気センサは上記コンプレッサハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機。

【請求項7】

上記磁気センサはマグネトインピーダンスセンサであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転機。

【請求項8】

上記磁石は上記回転軸に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターボチャージャ等の回転機に関する。

【背景技術】

【0002】

ターボチャージャ等の回転機として、回転軸を中心として軸回転する回転体と、該回転体を収容したハウジングとを備えるものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。この回転機では、回転体の回転速度を測定できるようにするため、回転体に磁石を取り付けてある。磁石は、一対の磁極の並び方向が、回転体の径方向と一致するように、回転体に取り付けられている。また、上記回転機では、ハウジングの外側に磁気センサを設けてある。

【0003】

上記回転体が回転すると、これに伴って磁石が回転する。そのため、磁気センサに作用する、磁石の磁界が時間的に変化し、磁気センサの出力が時間的に変化する。この、磁気センサの出力の時間変化に基づいて、回転体の回転速度を検出するよう構成されている。

【0004】

近年、回転体の回転速度をより正確に測定できるように、磁気センサの出力を高める研究が行われている。そのため、磁気センサをハウジングに取り付け、磁気センサを磁石になるべく接近させる試みが行われている。特に、回転速度が非常に速い場合でも、正確かつ高い感度で、上記回転速度を測定できる技術が求められている。

【0005】

従来、磁気センサの出力を上げるには、磁気センサを、回転体の径方向において磁石に隣り合う位置に配置し、かつ、磁気センサの感磁方向を上記径方向に一致させれば良いと思われていた（図２４参照）。このようにすれば、磁気センサを磁石に接近できると共に、磁石の磁界が磁気センサに、感磁方向に作用するため、磁気センサの出力が高まると考えられていたからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５０３２５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、本発明者らが実験を行ったところ、上記構成を採用すると、回転体の回転速度が高くなるにつれて、磁気センサの出力が低下してしまうことが分かった（図２５参照）。これは、推定であるが、ハウジング内に発生する渦電流が原因だと考えられる。すなわち、ハウジングは金属等の導電性材料によって形成されているため、磁石が回転して、ハウジングに作用する磁石の磁界が時間的に変化すると、ハウジング内に渦電流が発生する。この渦電流によって発生した磁界によって、磁石の磁界が打ち消されるため、磁気センサの出力が低下すると考えられる。磁石の回転速度が高くなると、ハウジングに作用する、磁石の磁界の時間変化率が高くなる。そのため、渦電流が増加し、磁石の磁界が打ち消されやすくなる。したがって、回転速度が高くなるほど、磁気センサの出力が低下すると考えられる。そのため、上記構成は、回転速度が特に速い回転機には適用が難しくなる可能性がある。

【0008】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、回転体の回転速度が高くなっても磁気センサの出力が低下しにくい回転機を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、回転軸を中心に軸回転する回転体と、
導電性材料からなり、上記回転体を収容したハウジングと、
少なくとも一対の磁極の並び方向が上記回転体の径方向を向くように上記回転体に取り付けられた磁石と、
上記ハウジングに取り付けられ、上記磁石から発生した磁界の時間変化を検出することにより、上記回転体の回転速度を検出する磁気センサとを備え、
該磁気センサは、上記径方向において、上記磁石よりも外側に配されており、
上記磁気センサの感磁方向は上記径方向に直交していることを特徴とする回転機にある。

【発明の効果】

【0010】

上記回転機では、磁石を、一対の磁極の並び方向が回転体の径方向と一致するように、回転体に取り付けてある。また、磁気センサをハウジングに取り付けてある。そして、磁気センサの感磁方向を上記径方向に直交させている。
本発明者らは、実験を行ったところ、上記構成を採用すれば、回転体の回転速度が高くなっても、磁気センサの出力が低下しにくくなり、むしろ出力が高くなることを見出した（図８、図９参照）。これは、径方向に直交する方向には、磁石の磁界と、渦電流に起因する磁界とが打消し合わず、同じ方向を向いて、互いに強め合うからだと考えられる。そのため、磁石の回転速度が高くなり、ハウジングに渦電流が多く発生するほど、磁気センサの出力が高くなると考えられる。そのため、感磁方向が径方向に直交するように磁気センサを配置すれば、回転体の回転速度が高くなっても、磁気センサの高い出力を維持でき、回転体の回転速度を正確に検出することが可能になる。

【0011】

以上のごとく、本形態によれば、回転体の回転速度が高くなっても磁気センサの出力が低下しにくい回転機を提供することができる。

【0012】

なお、本発明では、磁気センサによって、磁石の磁界の変化を測定している。そのため、磁気センサを、磁石の磁界を測定できないように取り付けた場合は、本発明から除外される。例えば図２６に示すごとく、軸方向（Ｘ方向）において、磁気センサ５の中心５９と磁石４の中心４９とを一致させ、かつ磁気センサ５の感磁方向（磁気センサ５の長手方向）をＸ方向に向けた場合、磁石４の磁界は磁気センサ５に、中心５９に対して左右殆ど同じ強さで作用する。そのため、磁気センサ５に作用する正味の磁界が殆ど０になってしまう。したがって、磁石４の磁界を測定できず、回転体２の回転速度を測定できなくなる。このような磁気センサ５の取り付け方は、本発明から除外される。

【0013】

また、上述したように、本発明では、磁気センサの感磁方向は上記径方向に直交している。ここで「感磁方向が径方向に直交している」とは、磁気センサ５（図３参照）と回転軸Ａとを通り該回転軸Ａに直交する直線ＳＬに平行な方向（径方向）と、磁気センサ５の感磁方向とが直交していることを意味する。なお、ここでいう「直交」は、厳密なものに限定するものではなく、若干のズレは許容されるものである。具体的には、直交からのズレが±１０°程度は問題なく許容される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１における、回転機の断面図であって、図２のI-I断面図。

【図2】図１のII矢視図。

【図3】図１の要部拡大図。

【図4】図３のIV矢視図。

【図5】実施形態１における、磁気センサの出力波形。

【図6】実施形態１における、磁気センサの感磁方向をＹ方向に向けた、回転機の断面図。

【図7】図６のVII矢視図。

【図8】図３に示す磁気センサの出力の振幅と、回転体の回転数との関係を表したグラフ。

【図9】図６に示す磁気センサの出力の振幅と、回転体の回転数との関係を表したグラフ。

【図10】実施形態２における、回転機の断面図。

【図11】実施形態３における、回転機の断面図。

【図12】実施形態４における、回転機の断面図であって、図１３のXII-XII断面図。

【図13】図１２のXIII矢視図。

【図14】実施形態５における、回転機の断面図。

【図15】実施形態６における、回転機の断面図であって、図１６のXV-XV断面図。

【図16】図１５のXVI矢視図。

【図17】実施形態６における、第１磁気センサの出力波形。

【図18】実施形態６における、第２磁気センサの出力波形。

【図19】実施形態６における、第１磁気センサの出力波形から第２磁気センサの出力波形を減算したもの。

【図20】実施形態７における、回転機の断面図であって、図２１のXX-XX断面図。

【図21】図２０のXXI矢視図。

【図22】実施形態８における、回転機の断面図であって、図２３のXXII-XXII断面図。

【図23】図２２のXXIII矢視図。

【図24】比較形態１における、回転機の断面図。

【図25】図２４に示す磁気センサの出力の振幅と、回転体の回転数との関係を表したグラフ。

【図26】比較形態２における、回転機の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上記磁気センサは、上記回転体の軸方向において、上記磁石から所定距離離れた位置に配されていることが好ましい。
磁石から発生した磁界の一部は、軸方向において磁石から離れた位置において、ハウジング内を、上記径方向に直交する向きに流れる（図３参照）。そのため、磁気センサを、軸方向において磁石から所定距離離れた位置に配置すれば、磁気センサに感磁方向へ作用する、磁石の磁界の強さを高めることができる。そのため、磁気センサの出力を高くすることができ、回転体の回転速度を正確に検出することができる。

【0016】

また、上記磁気センサは、上記径方向において、上記ハウジングの外面と内面との中間位置よりも内側に位置していることが好ましい。
この場合には、磁気センサを、磁石により近づけることができる。そのため、磁気センサの出力を高くすることができる。したがって、回転体の回転速度をより正確に検出できる。

【0017】

また、上記ハウジングには、該ハウジングの外面から上記径方向における内側に凹む凹状部が形成され、該凹状部に上記磁気センサが配されていることが好ましい。
この場合には、回転機を製造する際に、ハウジングの外側から磁気センサを、ハウジング内に容易に配置することができる。したがって、回転機を容易に製造することができる。また、凹状部内に磁気センサを配置すると、磁気センサを磁石に接近させることができる。そのため、磁気センサの出力を高くすることができ、回転体の回転速度を正確に検出できる。

【0018】

また、少なくとも２個の上記磁気センサを備え、該２個の磁気センサは、上記磁石から発生した磁界に基づく出力が互いに異なり、上記２個の磁気センサの出力の差を用いて、上記回転体の回転速度を検出するよう構成されていることが好ましい。
この場合には、外乱磁場の影響を受けにくくなり、回転体の回転速度をより正確に測定することが可能になる。すなわち、回転機の外部から２個の磁気センサに外乱磁場が作用しても、この外乱磁場に基づく出力は、２個の磁気センサとも殆ど同じになる。そのため、２個の磁気センサの出力の差を算出すれば、出力から外乱磁場の影響を取り除くことができる。したがって、磁石の磁界の時間変化を正確に検出しやすくなり、回転体の回転速度をより正確に検出することが可能になる。

【0019】

また、上記回転機はターボチャージャとして用いられ、上記回転体は上記ターボチャージャのコンプレッサホイールであり、上記ハウジングは上記コンプレッサホイールを収容するコンプレッサハウジングであり、上記磁気センサは上記コンプレッサハウジングに取り付けられていることが好ましい。
この場合には、コンプレッサホイールの回転速度を正確に測定することが可能になる。また、コンプレッサハウジングは、ターボチャージャの吸気側のハウジングであるため、排気側のハウジングであるタービンハウジングよりも温度が低い。そのため、磁気センサをコンプレッサハウジングに取り付けることにより、磁気センサが高温になることを抑制でき、磁気センサの低寿命化を抑制できる。

【0020】

また、上記磁気センサはマグネトインピーダンスセンサであることが好ましい。
マグネトインピーダンスセンサ（以下、ＭＩセンサとも記す）は、磁気の検出感度が高く、高速応答にも優れている。そのため、他の磁気センサも使用可能であるが、特に１００００ｒｐｍ以上の高速回転の場合、ＭＩセンサを用いれば、磁石の磁界の時間変化を正確に検出でき、回転体の回転速度を正確に検出することができる。

【0021】

また、上記磁石は上記回転軸に取り付けられていることが好ましい。
磁石を回転軸に取り付ければ、磁石が、回転体の回転に伴って生じる遠心力の影響を受けにくくなる。そのため、遠心力によって磁石が脱落する等の不具合を抑制できる。

【0022】

（実施形態１）
上記回転機に係る実施形態につき、図１〜図９を参照して説明する。図１、図２に示すごとく、本形態の回転機１は、回転体２と、ハウジング３と、磁石４と、磁気センサ５とを備える。回転体２は、回転軸Ａを中心に軸回転する。ハウジング３は、導電性材料からなり、回転体２を収容している。

【0023】

磁石４は、一対の磁極の並び方向が回転体２の径方向を向くように、回転体２に取り付けられている。磁気センサ５は、ハウジング３に取り付けられている。磁気センサ５は、磁石４から発生した磁界の時間変化を検出する。これにより、回転体２の回転速度を検出するよう構成されている。

【0024】

磁気センサ５は、径方向において、磁石４よりも外側に配されている。
磁気センサ５の感磁方向は、径方向に直交している。

【0025】

図１に示すごとく、本形態の回転機１は、車両のエンジン等に取り付けられるターボチャージャ１ａである。ターボチャージャ１ａは、ターボホイール１１と、該ターボホイール１１を収容するターボハウジング１２と、ターボシャフト１３と、コンプレッサホイール２ａと、該コンプレッサホイール２ａを収容するコンプレッサハウジング３ａと、空気入口３０と、空気出口１４と、排気入口１５と、排気出口１６とを備える。ターボシャフト１３は、ターボホイール１１とコンプレッサホイール２ａとを連結している。

【0026】

本形態の回転体２は、ターボチャージャ１ａのコンプレッサホイール２ａである。また、本形態のハウジング３は、上記コンプレッサハウジング３ａである。このコンプレッサハウジング３ａに、磁気センサ５を取り付けてある。コンプレッサハウジング３ａはアルミニウム製である。

【0027】

図示しないエンジンから排気１８が排出されると、ターボホイール１１が回転する。これに伴って、コンプレッサホイール２ａも回転する。そのため、空気入口３０から空気１７が吸い込まれ、エンジンに供給される。

【0028】

また、本形態の磁石４は、その中心が、コンプレッサホイール２ａの回転軸Ａと一致するように取り付けられている。本形態の磁石４は、磁化されたナット（磁化ナット）である。この磁化ナットを用いて、コンプレッサホイール２ａをターボシャフト１３に締結してある。

【0029】

また、図３に示すごとく、磁気センサ５は、軸方向（Ｘ方向）において、磁石４から所定距離Ｌ離れた位置に配されている。本形態の磁気センサ５は、マグネトインピーダンスセンサである。また、ハウジング３には、外面３１から径方向における内側に凹んだ凹状部３３が形成されている。この凹状部３３内に、磁気センサ５を配置してある。

【0030】

図３、図４に示すごとく、磁気センサ５の感磁方向は、軸方向と一致している。また、磁気センサ５は、径方向において、ハウジング３の外面３１と内面３２との中間位置Ｍよりも内側に位置している。

【0031】

回転体２が回転すると、磁石４も回転する。そのため、磁石４から発生しハウジング３に作用する磁界が、時間的に変化する。したがって、図５に示すごとく、磁気センサ５の出力が時間的に変化する。この出力の時間変化を用いて、回転体２の回転速度を検出するよう構成されている。本形態では、回転速度の検出値を、図示しないＥＣＵに送信する。ＥＣＵは、この検出値を、エンジンの制御に利用している。

【0032】

本形態の効果を確認するための実験を行った。まず、図１〜図３に示す回転機１を作成し、本発明の範囲内であるサンプル１とした。また、図６、図７に示すように、磁気センサ５の感磁方向を、軸方向（Ｘ方向）と、凹状部３３の開口方向（Ｚ方向）との双方に直交する方向（Ｙ方向）に向けた回転機１を作成し、本発明の範囲内であるサンプル２とした。さらに、図２４に示すごとく、磁気センサ５の感磁方向が径方向（Ｚ方向）を向いた回転機１を作成し、本発明の範囲外である比較サンプルとした。比較サンプルでは、磁気センサ５を、径方向において磁石４と隣り合う位置に配置した。これらのサンプルの回転体２を１０００〜１７０００ｒｐｍまで回転させ、磁気センサ５の出力電圧の振幅を測定した。そして、回転体２の回転数と、出力電圧の振幅との関係をグラフにした。その結果を図８、図９、図２５に示す。なお、これらのグラフにおいて、磁気センサ５の出力（縦軸）は、回転数１０００ｒｐｍの場合の出力の大きさを１００とした指数比で表示した。

【0033】

図８はサンプル１の測定結果であり、図９はサンプル２の測定結果である。また、図２５は比較サンプルの測定結果である。図８、図９から、本発明の範囲内であるサンプル１、２は、回転体２の回転数が上昇するにつれて、磁気センサ５の出力が徐々に高くなることが分かる。これに対して、図２５に示すごとく、比較サンプルは、回転体２の回転数が上昇するにつれて、磁気センサ５の出力が徐々に低下することが分かる。

【0034】

本発明の作用効果について説明する。図３、図６に示すごとく、本形態では、磁石４を、一対の磁極の並び方向が回転体の径方向と一致するように、回転体２に取り付けてある。また、磁気センサ５をハウジング３に取り付けてある。そして、磁気センサ５の感磁方向を、回転体の径方向に直交させている。
このようにすると、図８、図９に示すごとく、回転体２の回転速度が高くなっても、磁気センサ５の出力が低下しにくくなり、むしろ出力を高くすることができる。これは、推定であるが、径方向に直交する方向には、磁石４の磁界と、ハウジング３に発生した渦電流に起因する磁界とが打消し合わず、同じ方向を向いて、互いに強め合うからだと考えられる。そのため、磁石４の回転速度が高くなり、ハウジング３に渦電流が多く発生するほど、磁気センサ５の出力が高くなると考えられる。そのため、本形態のように、感磁方向が径方向に直交するように磁気センサ５を配置すれば、回転体２の回転速度が高くなっても、磁気センサ５の高い出力を維持でき、回転体２の回転速度を正確に検出することが可能になる。

【0035】

また、図３に示すごとく、本形態の磁気センサ５は、回転体２の軸方向（Ｘ方向）において、磁石４から所定距離Ｌ離れた位置に配されている。
図３に示すごとく、磁石４から発生した磁界Ｈの一部は、軸方向において磁石４から離れた位置において、ハウジング３内を、径方向に直交する向きに流れる。そのため、磁気センサ５を、軸方向において磁石４から所定距離Ｌ離れた位置に配置すれば、磁気センサ５に感磁方向へ作用する、磁石４の磁界Ｈの強さを高めることができる。そのため、磁気センサ５の出力を高くすることができ、回転体２の回転速度を正確に検出することができる。

【0036】

また、図３に示すごとく、本形態の磁気センサ５は、径方向において、ハウジング３の外面３１と内面３２との中間位置Ｍよりも内側に位置している。
このようにすると、磁気センサ５を、磁石４により近づけることができる。そのため、磁気センサ５の出力を高くすることができる。したがって、回転体２の回転速度をより正確に検出できる。

【0037】

また、図３に示すごとく、本形態のハウジング３には、外面３１から径方向における内側に凹む凹状部３３が形成されている。そして、この凹状部３３に磁気センサ５が配されている。
そのため、回転機１を製造する際に、ハウジング３の外側から磁気センサ５を、ハウジング３内に容易に配置することができる。したがって、回転機１を容易に製造することが可能となる。また、凹状部３３内に磁気センサ５を配置すると、磁気センサ５を、磁石４に接近させることができる。そのため、磁気センサ５の出力を高くすることができ、回転体２の回転速度を正確に検出することができる。

【0038】

また、図１に示すごとく、本形態の回転機１はターボチャージャ１ａとして用いられる。回転体２はターボチャージャ１のコンプレッサホイール２ａであり、ハウジング３はコンプレッサホイール２ａを収容するコンプレッサハウジング３ａである。磁気センサ５は、コンプレッサハウジング３ａに取り付けられている。
そのため、コンプレッサホイール２ａの回転速度を正確に測定することが可能になる。また、コンプレッサハウジング３ａは、ターボチャージャ１ａの吸気側のハウジング３であるため、排気側のハウジングであるタービンハウジング１２よりも温度が低い。そのため、磁気センサ５をコンプレッサハウジング３ａに取り付けることにより、磁気センサ５が高温になることを抑制でき、磁気センサ５の低寿命化を抑制できる。

【0039】

また、本形態の磁気センサ５はＭＩセンサである。
ＭＩセンサは、磁気の検出感度と応答速度が共に優れている。そのため、ＭＩセンサを用いれば、１００００ｒｐｍを超える高速回転であっても、磁石４の磁界の時間変化を正確に検出でき、回転体２の回転速度を正確に検出することができる。

【0040】

また、図１に示すごとく、本形態の磁石４は、その中心が回転体２の回転軸Ａに一致するように取り付けられている。
磁石４を回転軸Ａに一致するように取り付ければ、磁石４が、回転体２の回転に伴って生じる遠心力の影響を受けにくくなる。そのため、遠心力によって磁石４が脱落する等の不具合を抑制できる。

【0041】

以上のごとく、本形態によれば、回転体の回転速度が高くなっても磁気センサの出力が低下しにくい回転機を提供することができる。

【0042】

なお、本形態の回転機１はターボチャージャ１ａであるが、本発明はこれに限るものではない。例えば、回転機１を、他の種類のターボや、エアモータ等とすることもできる。また、本形態では、磁気センサ５の感磁方向を、回転体２の軸方向（Ｘ方向：図３参照）またはＹ方向（図６参照）に向けているが、本発明はこれに限るものではなく、感磁方向が径方向と直交している限り、Ｘ方向とＹ方向の間の方向に向けても、同様の効果を得ることができる。

【0043】

また、本形態では、一対の磁極を備える磁石４を用いているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、２対以上の磁極を有する磁石４を用いてもよい。従って、複数対の磁極がそれぞれ径方向と一致するように、磁石４を回転体２に取り付けることもできる。

【0044】

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１に用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。

【0045】

（実施形態２）
本形態は、ハウジング３の形状を変更した例である。図１０に示すごとく、本形態では、ハウジング３に、径方向に貫通した貫通孔３４を形成してある。そして、この貫通孔３４内に磁気センサ５を配置し、エポキシ樹脂やセラミック接着剤等の封止部材１９によって、磁気センサ５を貫通孔３４内に封止してある。

【0046】

本形態では、実施形態１と同様に、磁気センサ５の感磁方向が回転体２の軸方向（Ｘ方向）を向くように、磁気センサ５を配置してある。また、磁気センサ５は、径方向において、ハウジング３の外面３１と内面３２との中間位置Ｍよりも、内側に位置している。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

【0047】

（実施形態３）
本形態は、磁気センサ５の配置位置を変更した例である。図１１に示すごとく、本形態では、実施形態１と同様に、磁気センサ５を、軸方向（Ｘ方向）において磁石４から所定距離Ｌ離れた位置に配置してある。磁気センサ５は、Ｘ方向において、磁石４よりも回転体２側に位置している。

【0048】

また、ハウジング３には、凹状部３３が形成されている。この凹状部３３に、磁気センサ５を配置してある。磁気センサ５は、径方向において、ハウジング３の外面３１と内面３２との中間位置Ｍよりも、内側に位置している。

【0049】

上記構成にした場合も、実施形態１と同様に、磁石４の磁界Ｈが磁気センサ５に対して感磁方向に作用しやすくなる。そのため、磁気センサ５の出力を高くすることができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

【0050】

（実施形態４）
本形態は、磁気センサ５の配置位置を変更した例である。図１２、図１３に示すごとく、本形態では、磁気センサ５を、径方向において磁石４と隣り合う位置（磁気センサ５の中心が、磁石４を通り径方向に引いた直線ＳＬ上に存在する位置）に配置してある。磁気センサ５は、感磁方向がＹ方向を向くように配されている。

【0051】

図１３に示すごとく、磁石４から発生した磁界Ｈの一部は、磁気センサ５に対してＹ方向、すなわち感磁方向に作用する。そのため、磁気センサ５の出力を高くすることができる。したがって、磁気センサ５によって、磁石４の磁界Ｈの時間変化を正確に検出でき、回転体２の回転速度を正確に測定することが可能になる。

【0052】

なお、図２６に示すごとく、磁気センサ５を、径方向において磁石４と隣り合う位置に配置し、かつ磁気センサ５の感磁方向をＸ方向に向けた場合には、磁石４から発生する磁気が、磁気センサ５の中心５９に対して左右同じ大きさで作用するため、磁気センサ５の出力が小さくなり、好ましくないので注意を要する。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

【0053】

（実施形態５）
本形態は、ハウジング３の形状および磁気センサ５の取り付け位置を変更した例である。図１４に示すごとく、本形態では、ハウジング３に凹状部３３又は貫通孔３４を形成していない。本形態では、磁気センサ５を、ハウジング３の内面３２に取り付けてある。なお、図示しないが、磁気センサ５を、ハウジング３の外面３１に取り付けても良い。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

【0054】

（実施形態６）
本形態は、磁気センサ５の数を変更した例である。図１５、図１６に示すごとく、本形態の回転機１は、第１磁気センサ５ａと第２磁気センサ５ｂとの、２個の磁気センサ５を備える。第１磁気センサ５ａは、第２磁気センサ５ｂよりも、磁石４に近い位置に配されている。そのため、第１磁気センサ５ａには、磁石４の磁界Ｈが、第２磁気センサ５ｂよりも強く作用する。したがって、図１７に示すごとく、第１磁気センサ５ａの出力強度は、第２磁気センサ５ｂの出力強度（図１８参照）よりも高くなる。

【0055】

回転機１の周囲には、外乱磁場を発生する他の部品が配される場合がある。例えば回転機１をターボチャージャに適用する場合、エンジンルーム内には、外乱磁場を発生する他の部品が設けられる。磁気センサ５がこの外乱磁場の影響を受けると、回転体２の回転速度を充分正確に測定できなくなる可能性が生じる。そこで本実施形態では、２個の磁気センサ５ａ，５ｂを用いて、外乱磁場をキャンセルしている。すなわち、図１７、図１８に示すごとく、各磁気センサ５ａ，５ｂから、外乱磁場に起因した出力（ノイズ成分）が同じ様に発生する。ここで、２個の磁気センサ５ａ，５ｂを互いに比較的近い位置に配置すれば、外乱磁場は、２つの磁気センサ５ａ，５ｂに対し略同じ強さで作用する。その結果、各磁気センサ５ａ，５ｂから出力されるノイズ成分は、略同じ強さになる。したがって、第１磁気センサ５ａの出力から第２磁気センサ５ｂの出力を減算すると、図１９に示すごとく、ノイズ成分が除去され、磁石４の磁界Ｈに起因する成分のみが残る。本形態では、この値を用いて、回転体２の回転速度を算出している。

【0056】

本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、磁気センサ５ａ，５ｂの出力から、回転速度の検出に必要となる、磁石４からの磁界に基づく出力を残し、外乱磁場に基づくノイズ成分のみを除去することができる。そのため、回転体２の回転速度をより正確に測定することができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

【0057】

（実施形態７）
本形態は、２個の磁気センサ５ａ，５ｂの配置位置を変更した例である。図２１に示すごとく、本形態では、軸方向（Ｘ方向）から見たときに、第１磁気センサ５ａと、回転軸Ａと、第２磁気センサ５ｂとのなす角度が９０°となるように、各磁気センサ５ａ，５ｂを配置してある。また、図２０に示すごとく、Ｘ方向において、個々の磁気センサ５ａ，５ｂから磁石４までの距離Ｌは、互いに等しくされている。

【0058】

このようにすると、磁石４から各磁気センサ５ａ，５ｂまでの距離Ｌが互いに等しいため、各磁気センサ５ａ，５ｂの出力の振幅は等しくなる。しかしながら、各磁気センサ５ａ，５ｂの出力の位相は互いに異なるため、２個の磁気センサ５ａ，５ｂの出力の差を算出すると、外乱磁場によるノイズ成分が除去された、一定の振幅をもった出力波形を得ることができる。この出力波形を用いることにより、回転体２の回転速度を正確に算出することができる。
その他、実施形態６と同様の構成および作用効果を備える。

【0059】

（実施形態８）
本形態は、２個の磁気センサ５ａ，５ｂの配置位置を変更した例である。図２３に示すごとく、本形態では、軸方向（Ｘ方向）から見たときに、第１磁気センサ５ａと、回転軸Ａと、第２磁気センサ５ｂとのなす角度が１８０°となるように、各磁気センサ５ａ，５ｂを配置してある。また、図２２に示すごとく、Ｘ方向において、個々の磁気センサ５ａ，５ｂから磁石４までの距離Ｌは、互いに等しくされている。

【0060】

このようにすると、磁石４から各磁気センサ５ａ，５ｂまでの距離Ｌが互いに等しいため、各磁気センサ５ａ，５ｂの出力の振幅は等しくなる。しかしながら、各磁気センサ５ａ，５ｂの出力の位相は１８０°ずれているため、２個の磁気センサ５ａ，５ｂの出力の差を算出すると、外乱磁場によるノイズ成分を除去できるとともに、算出後の出力の振幅を、元の磁気センサ５ａ，５ｂの出力の振幅の２倍の強さにすることができる。そのため、回転体２の回転速度を、より正確に測定することが可能になる。
その他、実施形態６と同様の構成及び作用効果を備える。

【符号の説明】

【0061】

１ 回転機
２ 回転体
３ ハウジング
４ 磁石
５ 磁気センサ
Ａ 回転軸

【要約】

【課題】回転体の回転速度が高くなっても磁気センサの出力が低下しにくい回転機を提供すること。
【解決手段】回転体２と、ハウジング３と、磁石４と、磁気センサ５とを備える。回転体２は、回転軸Ａを中心に軸回転する。ハウジング３は、導電性材料からなり、回転体２を収容している。磁石４は、一対の磁極の並び方向が回転体２の径方向を向くように回転体２に取り付けられている。磁気センサ５は、ハウジング３に取り付けられている。磁気センサ５は、磁石４から発生した磁界の時間変化を検出する。これにより、回転体２の回転速度を検出するよう構成されている。磁気センサ５は、径方向において、磁石４よりも外側に位置している。磁気センサ５の感磁方向は径方向に直交している。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】