DE102006026473A1

DE102006026473A1 - Magnetische Erfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006026473A1
Application number: DE102006026473A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yokotani; Naoki Hiraoka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-06-08
Also published as: US20070170913A1; JP2007198843A; KR20070078035A; DE102006026473B4; KR100788581B1

Abstract

Eine magnetische Erfassungsvorrichtung kann die Produktionskosten in einem wesentlichen Ausmaß reduzieren. Die magnetische Erfassungsvorrichtung umfasst ein magnetisches bewegliches Element (1), das eine erste Aussparung (1a) und eine zweite Aussparung (1b) aufweist, die eine unterschiedliche diametrale Tiefe untereinander aufweisen, ein magnetoresistives Segment (3a), das entfernt von dem magnetischen beweglichen Element (1) angeordnet ist, um sich in einer Stellung zu befinden, wo es der ersten und der zweiten Aussparung (1a, 1b) gemäß des sich bewegenden, magnetischen beweglichen Elements (1) gegenüberliegt, einen Magneten (5), der in der Umgebung des magnetoresistiven Segments (3a) angeordnet ist, um dieses einem Magnetfeld auszusetzen, und ein Verarbeitungs-Schaltkreisteil (4), das unterschiedliche Ausgangssignale gemäß einer Änderung des Magnetfelds, dem das magnetoelektrische Umwandlungselement (3a) ausgesetzt ist, erzeugt, wobei die Änderung des Magnetfelds gemäß der ersten und der zweiten Aussparung (1a, 1b), die dem Verarbeitungs-Schaltkreisteil (4) gegenüberliegen, verursacht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Erfassungsvorrichtung, welche die Bewegung eines magnetischen beweglichen Elements aus einer Änderung des Magnetfelds erfasst, dem ein magnetoelektrisches Umwandlungselement ausgesetzt ist.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Aus der Vergangenheit ist eine magnetische Erfassungsvorrichtung bekannt, die ein magnetisches bewegliches Element, das sich um eine Drehachse dreht und eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, die an einem peripheren Abschnitt des Elements mit vorbestimmten Abständen ausgebildet sind, ein magnetoresistives Segment, das an einer von dem magnetischen beweglichen Element entfernten Stelle in einer diametralen Richtung angeordnet ist, einen Magneten, der in der Umgebung des magnetoresistiven Segments angeordnet ist, um das magnetoresistive Segment einem Magnetfeld auszusetzen, und ein Verarbeitungs-Schaltkreisteil aufweist, das ein Ausgangssignal entsprechend einer Änderung des Magnetfelds, dem das magnetoresistive Segment ausgesetzt ist, erzeugt (vergleiche beispielsweise eine erste Patentschrift: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. 2005-156368).

In dem Fall, wo sich die Drehachse dreht, dreht sich auch das magnetische bewegliche Element, synchronisiert mit der Drehung der Drehachse, so dass das Magnetfeld des Magneten, dem das magnetoresistive Segment ausgesetzt ist, sich zu dem Zeitpunkt ändert, wenn sich das magnetoresistive Segment gegenüberliegend eines Zahnabschnitts befindet, der zwischen benachbarten Aussparungen des magnetischen beweglichen Elements ausgebildet ist, und zu dem Zeitpunkt, wenn sich das magnetoresistive Segment gegenüberliegend einer Aussparung befindet. Der Widerstandswert des magnetoresistiven Segments ändert sich gemäß einer derartigen Änderung des Magnetfelds, so dass ein dieser Änderung des Widerstandswerts entsprechendes Signal ausgegeben wird, wobei der Drehwinkel der Drehachse erfasst werden kann.

In dem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements, das gemäß der obigen Weise gestaltet ist, sind die Vielzahl von Aussparungen ausgebildet, wobei jede eine konstante oder feststehende Umfangsbreite bei gleichen Abständen aufweist, und folglich, wenn beispielsweise der Kurbelwinkel und der Nockenwinkel eines Fahrzeugmotors zu erfassen sind, ist es notwendig, zwei Arten von magnetischen Erfassungsvorrichtungen für die ausschließliche Verwendung für diese Zwecke bereitzustellen, woraus folglich das Problem resultiert, dass sich die Produktionskosten erhöhen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demnach beabsichtigt die vorliegende Erfindung das Problem, auf das oben verwiesen wird, zu umgehen, und hat zum Gegenstand, eine magnetische Erfassungsvorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, die Produktionskosten in einem wesentlichen Ausmaß zu reduzieren.

Vor dem Hintergrund des obigen Gegenstands, umfasst eine magnetische Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein magnetisches bewegliches Element, das mindestens zwei Arten von ungewöhnlich geformten Abschnitten mit wechselweise verschiedenen Formen aufweist; ein magnetoelektrisches Umwandlungselement, das an einer von dem magnetischen beweglichen Element entfernten Stelle angeordnet ist, um sich in einer Stellung zu befinden, wo es einem der ungewöhnlich geformten Abschnitte gegenüberliegt, die sich gemäß des sich bewegenden, magnetischen beweglichen Elements unterscheiden; einen Magneten, der in der Umgebung des magnetoelektrischen Umwandlungselements angeordnet ist, um das magnetoelektrische Umwandlungselement einem Magnetfeld auszusetzen; und ein Verarbeitungs-Schaltkreisteil, das unterschiedliche Ausgangssignale gemäß einer Änderung des Magnetfelds, dem das magnetoelektrische Umwandlungselement ausgesetzt ist, erzeugt, wobei die Änderung des Magnetfelds gemäß den unterschiedlichen, ungewöhnlich geformten Abschnitten, die dem Verarbeitungs-Schaltkreisteil gegenüberliegen, verursacht wird.

Gemäß der magnetischen Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird es möglich, zwei oder mehr Signalausgaben unter Verwendung einer einzelnen magnetischen Erfassungsvorrichtung zu erzeugen, so dass die Produktionskosten außerordentlich reduziert werden können.

Die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter zugänglich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Teil-Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1.
3 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm, der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1.
4 ist ein Betriebs-Wellenformdiagramm der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 5, wenn ein magnetisches bewegliches Element von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils betrachtet wird.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 7, wenn ein magnetisches bewegliches Element von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils betrachtet wird.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 9, wenn ein magnetisches bewegliches Element von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils betrachtet wird.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 11, wenn ein magnetisches bewegliches Element von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils betrachtet wird.
13 ist eine Ansicht einer MR-Schleifencharakteristik eines GMR-Elements in einer magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist ein Teil-Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1. 3 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm, der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1, und 4 ist ein Betriebs-Wellenformdiagramm der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 1.
Die in den obigen Figuren dargestellte magnetische Erfassungsvorrichtung umfasst ein scheibenförmiges, magnetisches bewegliches Element 1, das sich um eine Drehachse 2 dreht, ein magnetoresistives Segment 3a in der Form eines magnetoelektrischen Umwandlungselements, das in einer diametralen Richtung an einer von dem magnetischen beweglichen Element 1 entfernten Stelle angeordnet ist, ein Verarbeitungs-Schaltkreisteil 4, mit dem auf einer oberen Fläche des Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 angeordneten magnetoresistiven Element 3a, und einen Magnet, der an einer Stelle unterhalb des Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 angeordnet ist.
Das Verarbeitungs-Schaltkreisteil 4 enthält darin konstante Widerstände 3b bis 3c, die mit dem magnetoresistiven Segment 3a zusammenwirken, um eine Brückenschaltung zu bilden, einen Differential-Verstärker-Schaltkreis 6, der eine Ausgabe verstärkt, dessen Spannung sich gemäß einer Änderung des Widerstands des magnetoresistiven Segments 3a ändert, einen ersten Vergleichs-Schaltkreis 7, der die Wellenform einer Ausgabe des Differential-Verstärker-Schaltkreises 6 formt, durch Vergleichen dieser mit einem ersten Vergleichspegel, und einen ersten Ausgangsschaltkreis 9, der eine Ausgabe des ersten Vergleichs-Schaltkreis 7 als ein Ausgangssignal A ausgibt.
Zusätzlich enthält das Verarbeitungs-Schaltkreisteil 4 darin zusätzlich einen zweiten Vergleichs-Schaltkreis 8, der die Wellenform der Ausgabe des Differential-Verstärker-Schaltkreises 6 formt, durch Vergleichen dieser mit einem zweiten Vergleichspegel, und einen zweiten Ausgangsschaltkreis 9, der eine Ausgabe des zweiten Vergleichs-Schaltkreis 8 als ein Ausgangssignal B ausgibt.
Erste Aussparungen 1a und zweite Aussparungen 1b, welche ungewöhnlich geformte Abschnitte bilden, sind an dem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements 1 ausgebildet. Die ersten Aussparungen 1a und die zweiten Aussparungen 1b sind unter gleichen Abständen angeordnet. Die zweiten Aussparungen 1b weisen eine größere diametrale Tiefe auf als die ersten Aussparungen 1b.
In der wie oben gestalteten magnetischen Erfassungsvorrichtung dreht sich mit der Drehung der Drehachse 2 ebenfalls das magnetische bewegliche Element 1 synchronisiert mit, wodurch die ersten Aussparungen 1a und die zweiten Aussparungen 1b des magnetischen beweglichen Elements 1, die gegenüberliegend zu dem magnetoresistiven Segment 3a angeordnet sind, kontinuierlich ihre Position gemäß der Drehung des magnetischen beweglichen Elements 1 ändern, so dass sich die Stärke des Magnetfelds, das dem magnetoresistiven Element 3a von dem Magnet 5 aufgeprägt wird, sich ebenfalls entsprechend ändert.
Demzufolge ändert sich auch Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a kontinuierlich gemäß der Änderung der Positionen der ersten Aussparungen 1a und der zweiten Aussparungen 1b des magnetischen beweglichen Elements 1, wie in 4 dargestellt.
Gemäß der Änderung im Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a ändert sich in der Brückenschaltung, an die eine konstante Spannung angelegt ist, eine Mittelpunkt-Spannung zwischen einem Mittelpunkt zwischen dem magnetoresistiven Segment 3a und dem konstanten Widerstand 3b und einem Mittelpunkt zwischen dem konstanten Widerstand 3c und dem konstanten Widerstand 3d, und die Mittelpunkt-Spannung wird mittels des Differential-Verstärker-Schaltkreises 6 verstärkt.
Die Ausgabe des Differential-Verstärker-Schaltkreises 6 wird dem ersten Vergleichs-Schaltkreis 7 zugeführt, wo deren Wellenform durch Vergleich mit einem ersten Schwellwert VrefA geformt wird, und auf diese Weise, wird ein erstes Ausgangssignal A gemäß den ersten Aussparungen 1a und den zweiten Aussparungen 1b von dem ersten Ausgangsschaltkreis 9 ausgegeben.
Ebenso wird die Ausgabe des Differential-Verstärker-Schaltkreises 6 dem zweiten Vergleichs-Schaltkreis 8 zugeführt, wo deren Wellenform durch Vergleich mit einem zweiten Schwellwert VrefB geformt wird, und ein zweites Ausgangssignal B wird von dem zweiten Ausgangsschaltkreis 10 ausgegeben.
Bei dieser Ausführungsform wird das erste Ausgangssignal A ausgegeben, wenn eine der ersten Aussparungen 1a und der zweiten Aussparungen 1b sich gegenüberliegend zu dem magentoresistiven Segment 3a befindet, wobei das zweite Ausgangssignal B nur ausgegeben wird, wenn eine der zweiten Aussparungen 1b sich gegenüberliegend zu dem magnetoresistiven Segment 3a befindet.
Folglich können beispielsweise in der ersten Ausführungsform der magnetischen Erfassungsvorrichtung zwei Arten von Winkeln, wie etwa ein Nockenwinkel oder ein Kurbelwinkel, mittels einer einzelnen magnetischen Erfassungsvorrichtung erfasst werden, und daher kann die Position eines Kolbens in jedem Zylinder eines Motors mittels der Ausgangssignale A, B bestimmt werden, wodurch eine optimale Zündzeitpunkt-Steuerung vorgenommen werden kann.
Ausführungsform 2
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 5, wenn ein magnetisches bewegliches Element 11 von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 betrachtet wird.
Das magnetische bewegliche Element 11 weist eine Scheibenform auf und ist mit ersten Aussparungen 11a und zweiten Aussparungen 11b ausgebildet, welche ungewöhnlich geformte Abschnitte bilden. Die zweiten Aussparungen 11b weisen eine größere Umfangslänge auf als die ersten Aussparungen 11a.
Die Gestaltung dieser zweiten Ausführungsform, die ein andere als die obige ist, ist ähnlich zu der Gestaltung der ersten Ausführungsform.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform ändert sich der Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a kontinuierlich gemäß der Änderung der Positionen der ersten Aussparungen 11a und der zweiten Aussparungen 11b des magnetischen beweglichen Elements 11, so dass unterschiedliche Ausgangssignale von dem ersten Ausgangsschaltkreis 9 bzw. dem zweiten Ausgangsschaltkreis 10 ausgegeben werden.
Ausführungsform 3
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 8 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 7, wenn ein magnetisches bewegliches Element 41 von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 betrachtet wird.
Das magnetische bewegliche Element 41 weist eine Scheibenform auf und ist mit einem Paar von ersten Aussparungen 41a und einem Paar von zweiten Aussparungen 41b ausgebildet, welche ungewöhnlich geformte Abschnitte bilden.
Das Paar von ersten Aussparungen 41a, die in diametral gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind, weist eine größere diametrale Tiefe auf als das Paar von zweiten Aussparungen 41b, die ebenfalls in diametral gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind.
Die Gestaltung dieser dritten Ausführungsform, die ein andere als die obige ist, ist ähnlich zu der Gestaltung der ersten Ausführungsform.
Auch bei dieser dritten Ausführungsform ändert sich der Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a ebenfalls kontinuierlich gemäß der Änderung der Positionen der ersten Aussparungen 41a und der zweiten Aussparungen 41b des magnetischen beweglichen Elements 41, so dass zwei unterschiedliche Ausgangssignale von dem ersten Ausgangsschaltkreis 9 bzw. dem zweiten Ausgangsschaltkreis 10 ausgegeben werden.
Ausführungsform 4
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 10 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 9, wenn ein magnetisches bewegliches Element 21 von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 betrachtet wird.
Das magnetische bewegliche Element 21 weist eine zylindrische Form auf und weist erste Öffnungen 21a und zweite Öffnungen 21b auf, welche ungewöhnlich geformte Abschnitte bilden, die in seiner peripheren Wand unter gleichen Abständen ausgebildet sind.
Die zweiten Öffnungen 21b weisen eine größere axiale Länge auf als die ersten Öffnungen 21a.
Die Gestaltung dieser vierten Ausführungsform, die ein andere als die obige ist, ist ähnlich zu der Gestaltung der ersten Ausführungsform.
Auch bei dieser vierten Ausführungsform ändert sich der Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a ebenfalls kontinuierlich gemäß der Änderung der Positionen der ersten Öffnungen 21a und der zweiten Öffnungen 21b des magnetischen beweglichen Elements 21, so dass unterschiedliche Ausgangssignale von dem ersten Ausgangsschaltkreis 9 bzw. dem zweiten Ausgangsschaltkreis 10 ausgegeben werden.
Ausführungsform 5
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Erfassungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 12 ist eine Seitenansicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung aus 11, wenn ein magnetisches bewegliches Element 31 von der Rückseite eines Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 betrachtet wird.
Das magnetische bewegliche Element 21 weist eine zylindrische Form auf und weist erste Aussparungen 31a und zweite Aussparungen 31b auf, welche ungewöhnlich geformte Abschnitte bilden, die in seiner peripheren Wand unter gleichen Abständen ausgebildet sind.
Die ersten und zweiten Aussparungen 31a, 31b sind gebildet durch Einschneiden oder Wegschneiden der peripheren Wand des magnetischen beweglichen Elements 31 in einer axialen Richtung, ausgehend von einer Endfläche des magnetischen beweglichen Elements 31, und die zweiten Aussparungen 31b weisen eine größere axiale Länge auf als die ersten Aussparungen 31a.
Die Gestaltung dieser fünften Ausführungsform, die ein andere als die obige ist, ist ähnlich zu der Gestaltung der ersten Ausführungsform.
Auch bei dieser fünften Ausführungsform ändert sich der Widerstandswert des magnetoresistiven Segments 3a ebenfalls kontinuierlich gemäß der Änderung der Positionen der ersten Aussparungen 31a und der zweiten Aussparungen 31b des magnetischen beweglichen Elements 31, so dass unterschiedliche Ausgangssignale von dem ersten Ausgangsschaltkreis 9 bzw. dem zweiten Ausgangsschaltkreis 10 ausgegeben werden.
Ausführungsform 6
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt ein Beispiel bei dem magnetoresistives Element mit einem Riesen-Magnetwiderstand (nachfolgend einfach als „GMR-Element" bezeichnet) als magnetoelektrisches Umwandlungselement verwendet wird.
Das GMR-Element ist ein geschichtetes oder aufgestapeltes Erzeugnis in der Form eines sogenannten künstlichen Gitterfilms, der gebildet ist durch abwechselndes Aufstapeln einer Vielzahl von magnetischen Schichten und einer Vielzahl von nicht-magnetischen Schichten, die jeweils eine Dicke von einigen Angström bis zu einigen zehnfachen Angström aufweisen, und (Fe/Cr)n, (Permalloy/Cu/Co/Cu)n, und (Co/Cu)n („n" ist die Anzahl von aufgestapelten Schichten) sind als GMR-Elemente bekannt. Das GMR-Element weist einen MR-Effekt (MR-Änderungsrate) auf, der viel größer ist als der von einem herkömmlichen magnetoresistiven Element (nachfolgend als „MR-Element" bezeichnet), und der MR-Effekt des GMR-Elements hängt ausschließlich von einem Relativwinkel ab, der durch die Magnetisierungsrichtungen der angrenzenden magnetischen Schichten eingeschlossen wird, so dass das GMR-Element ein magnetosensitives Element in Ebene ist, dass die gleiche Widerstandsänderung in bezug auf den durchfließenden Strom annehmen kann, unabhängig von der Richtung eines darauf aufgebachten Magnetfelds, relativ zu der Richtung des Stromflusses. Jedoch kann das GMR-Element durch Schmälern der Breite eines magnetoresistiven Musters eine magnetische Anisotropie aufweisen.
Zusätzlich weist das GMR-Element eine Hysterese auf, die in der Änderung des Widerstandswert vorliegt, bedingt durch die Änderung des aufgebrachten Magnetfelds, und weist auch eine Temperaturcharakteristik, insbesondere mit einem großen Temperaturkoeffizienten auf, wie in der in 13 dargestellten MR-Schleifen-Charakteristik des GMR-Elements.
Auf diese Weise kann durch Verwendung des GMR-Elements als magnetoresitives Element das Signal/Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) verbessert werden, so dass die Rausch-Unempfindlichkeit erhöht werden kann, wodurch es folglich möglich ist, die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
Obwohl in den oben beschriebenen einzelnen Ausführungsformen auf Beispiele bezug genommen wurde, in denen jedes einzelne, magnetische bewegliche Element mit zwei Arten von ungewöhnlich geformten Abschnitten ausgebildet ist, die wechselweise verschiedene Formen aufweisen, kann ein magnetisches bewegliches Element drei oder mehr Arten von ungewöhnlich geformten Abschnitten aufweisen. In diesem Fall sind Vergleichs-Schaltkreise und Ausgangsschaltkreise, deren Anzahl mit den ungewöhnlich geformten Abschnitten korrespondiert, in das Verarbeitungs-Schaltkreisteil eingebaut.
Zusätzlich, obwohl in oben dargelegten, einzelnen Ausführungsformen auf Beispiele bezug genommen wurde, bei denen sich das magnetische bewegliche Element 1, 11, 21, 31 oder 41 um eine Drehachse 2 dreht, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auf ein magnetisches bewegliches Element angewandt werden, das dazu geeignet ist, eine lineare Hin- und Herbewegung durchzuführen.
Ferner, obwohl in den oben dargelegten, einzelnen Ausführungsformen auf den Fall bezug genommen wurde, bei dem das magnetoresistive Segment 3a auf der oberen Fläche des Verarbeitungs-Schaltkreisteils 4 bereitgestellt ist, braucht das magnetoresistive Element 3a, obwohl es in der Umgebung des Magneten 5 angeordnet werden muss, nicht notwendigerweise zusammenhängend mit dem Verarbeitungs-Schaltkreisteil 4 gebildet sein, kann jedoch selbstverständlich getrennt davon ausgebildet sein.
Während die Erfindung im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es Fachleuten ersichtlich, dass die Erfindung mit Modifikationen genutzt werden kann, die innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Magnetische Erfassungsvorrichtung, mit: einem magnetischen beweglichen Element (1, 11, 21, 31, 41), das mindestens zwei Arten von ungewöhnlich geformten Abschnitten mit wechselweise verschiedenen Formen aufweist; einem magnetoelektrischen Umwandlungselement (3a), das an einer von dem magnetischen beweglichen Element (1, 11, 21, 31, 41) entfernten Stelle angeordnet ist, um sich in einer Stellung zu befinden, wo es einem der ungewöhnlich geformten Abschnitte gegenüberliegt, die sich gemäß des sich bewegenden, magnetischen beweglichen Elements (1, 11, 21, 31, 41) unterscheiden; einem Magneten (5), der in der Umgebung des magnetoelektrischen Umwandlungselements (3a) angeordnet ist, um das magnetoelektrische Umwandlungselement (3a) einem Magnetfeld auszusetzen; und einem Verarbeitungs-Schaltkreisteil (4), das unterschiedliche Ausgangssignale gemäß einer Änderung des Magnetfelds, dem das magnetoelektrische Umwandlungselement (3a) ausgesetzt ist, erzeugt, wobei die Änderung des Magnetfelds gemäß den unterschiedlichen, ungewöhnlich geformten Abschnitten, die dem Verarbeitungs-Schaltkreisteil (4) gegenüberliegen, verursacht wird.
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das magnetische bewegliche Element (1) eine Scheibenform aufweist, und wobei die ungewöhnlich geformten Abschnitte eine erste Aussparung (1a) und eine zweite Aussparung (1b) aufweisen, die in einem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements (1) ausgebildet sind, wobei die zweite Aussparung (1b) eine größere diametrale Tiefe aufweist als die erste Aussparung (1a).
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das magnetische bewegliche Element (11) eine Scheibenform aufweist, und wobei die ungewöhnlich geformten Abschnitte eine erste Aussparung (11a) und eine zweite Aussparung (11b) aufweisen, die in einem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements (11) ausgebildet sind, wobei die zweite Aussparung (11b) eine größere Umfangslänge aufweist als die erste Aussparung (11a).
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das magnetische bewegliche Element (41) eine Scheibenform aufweist, und wobei die ungewöhnlich geformten Abschnitte ein Paar von ersten gegenüberliegenden Aussparungen (41a) und ein Paar von zweiten gegenüberliegenden Aussparungen (41b) aufweisen, die in einem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements (41) ausgebildet sind, wobei die zweiten Aussparungen (41b) eine größere diametrale Tiefe aufweisen als die ersten Aussparungen (41a).
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das magnetische bewegliche Element (21) eine zylindrische Form aufweist, und wobei die ungewöhnlich geformten Abschnitte ein erste Öffnung (21a) und eine zweite Öffnung (21b) aufweisen, die in einem peripheren Abschnitt des magnetischen beweglichen Elements (21) ausgebildet sind, wobei die zweite Öffnung (21b) eine größere axiale Länge aufweist als die erste Öffnung (21a).
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das magnetische bewegliche Element (31) eine zylindrische Form aufweist, und wobei die ungewöhnlich geformten Abschnitte eine erste Aussparung (31a) und eine zweite Aussparung (31b) aufweisen, die in dem magnetischen beweglichen Element (31) von einer Endfläche desselben eingeschnitten sind, wobei die zweite Aussparung (31b) eine größere axiale Länge aufweist als die erste Aussparung (31a).
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die entsprechenden Ausgangssignale ein Kurbelwinkel-Sensorsignal und ein Nockenwinkel-Sensorignal eines Motors aufweisen.
Magnetische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das magnetoelektrische Umwandlungselement (3a) ein magnetoresistives Element mit einem Riesen-Magnetwiderstand (GMR-Element) aufweist.