JP2007285741A

JP2007285741A - Rotation detection device

Info

Publication number: JP2007285741A
Application number: JP2006110490A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Miyamoto; 寛和宮本; Kazumitsu Kobayashi; 一光小林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-11-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the rotation angle of a rotation axis such as a rotating shaft, in spite of being small in size. <P>SOLUTION: This rotation detection device 10 is provided with a first and second timing rotors 12, 13 which rotate together with a rotating shaft 11, and a rotation detection sensor 14 which detects changes in magnetic fields caused by the rotation of the first and second timing rotors 12, 13, and thereby detects the rotating state of the rotating shaft 11. The first and second timing rotors 12, 13 are arranged close to each other, and a nonmagnetic spacer 15 for suppressing interference between the timing rotors 12, 13 interposes between them. The detection sensor 14 is provided with a first and second magnetic sensors (spin valve GMR circuits) 16a, 16b arranged at its tip, a bias magnet 17 which is provided at their back and generates a magnetic field around the magnetic sensors 16a, 16b, and a case 18 for holding these. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転検出装置に関し、特に、回転シャフトの回転角を高精度に検出するのに好適な回転検出装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation detection device, and more particularly to a rotation detection device suitable for detecting a rotation angle of a rotary shaft with high accuracy.

回転シャフトの回転角を高精度に検出する装置としては従来から種々のものがあるが、例えば特許文献１に示す従来の回転検出装置は、回転検出センサと、回転シャフト（クランクシャフト）に取り付けられたパルサ（タイミングロータ）とで構成され、タイミングロータの外周に等間隔に設けられた多数の歯を回転検出センサで検出することにより、回転シャフトの回転角を検出している。また、タイミングロータの一部に欠歯した部分を設け、その欠歯した部分から回転シャフトの基準位置を検出している。
特開平１１−６２６８１号公報 Conventionally, there are various devices for detecting the rotation angle of the rotation shaft with high accuracy. For example, the conventional rotation detection device shown in Patent Document 1 is attached to a rotation detection sensor and a rotation shaft (crankshaft). The rotation angle of the rotary shaft is detected by detecting a large number of teeth provided at equal intervals on the outer periphery of the timing rotor with a rotation detection sensor. Further, a missing portion is provided in a part of the timing rotor, and the reference position of the rotary shaft is detected from the missing portion.
JP-A-11-62681

特許文献１等に示された従来の回転検出装置においては、例えば１０°毎に歯が設けられたタイミングロータを使用し、回転角を１０°毎に検出し、さらに細かな回転角については時間推定制御により求めている。しかしながら、１０°毎の回転角では、回転シャフトのわずかな回転変動によって所定の制御タイミングが目標とするタイミングからずれるという問題がある。また、欠歯した部分においては、時間推定によって回転角を求めているが、回転シャフトに回転変動があり、一定に回転していない場合には、回転角を正確に演算できないという問題もある。 In the conventional rotation detection device disclosed in Patent Document 1 or the like, for example, a timing rotor provided with teeth every 10 ° is used, the rotation angle is detected every 10 °, and a fine rotation angle is time-consuming. It is obtained by estimation control. However, at a rotation angle of 10 °, there is a problem that a predetermined control timing is deviated from a target timing due to a slight rotational fluctuation of the rotary shaft. Further, in the missing tooth portion, the rotation angle is obtained by time estimation. However, there is a problem that the rotation angle cannot be accurately calculated when the rotation shaft is rotationally varied and is not rotating constantly.

したがって、本発明の目的は、小型でありながら、回転軸の回転角を高精度に検出することが可能な回転検出装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotation detection device that can detect a rotation angle of a rotation shaft with high accuracy while being small in size.

本発明の上記目的は、回転軸に取り付けられ、互いに近接して配置された略円板状の磁性体からなる少なくとも第１及び第２のタイミングロータと、前記第１及び前記第２のタイミングロータの回転による磁界変化を検知する回転検出センサとを備え、前記第１のタイミングロータは、外周に略等間隔に配置された歯を備え、前記第２のタイミングロータは、外周の一部に配置された基準歯を備え、前記回転検出センサは、前記第１のタイミングロータの前記外周の直近に設けられた第１の磁気センサと、前記第２のタイミングロータの前記外周の直近に設けられた第２の磁気センサと、前記第１及び前記第２の磁気センサの周囲に磁界を発生させるバイアス磁石とを備えることを特徴とする回転検出装置によって達成される。 The above object of the present invention is to provide at least first and second timing rotors made of substantially disk-shaped magnetic bodies attached to a rotating shaft and arranged close to each other, and the first and second timing rotors. A rotation detection sensor for detecting a magnetic field change due to rotation of the first timing rotor, wherein the first timing rotor includes teeth disposed at substantially equal intervals on the outer periphery, and the second timing rotor is disposed on a part of the outer periphery. The rotation detection sensor is provided in the immediate vicinity of the outer periphery of the second timing rotor and the first magnetic sensor provided in the immediate vicinity of the outer periphery of the first timing rotor. The rotation detection device includes a second magnetic sensor, and a bias magnet that generates a magnetic field around the first and second magnetic sensors.

本発明においては、前記第１のタイミングロータと前記第２のタイミングロータとの間に信号干渉防止手段として非磁性スペーサが設けられている。これによれば、タイミングロータ間の干渉を低減することができ、２つの磁気センサを用いた高精度な角度検出が可能となる。 In the present invention, a nonmagnetic spacer is provided between the first timing rotor and the second timing rotor as a signal interference preventing means. According to this, interference between timing rotors can be reduced, and highly accurate angle detection using two magnetic sensors becomes possible.

また、本発明においては、非磁性スペーサに代えて、或いは、非磁性スペーサと共に、前記第２のタイミングロータの径を前記第１のタイミングロータの径よりも小さくしてもよく、前記第２のタイミングロータの基準歯の厚みを前記第１のタイミングロータの歯の厚みよりも薄くしてもよい。 In the present invention, the diameter of the second timing rotor may be made smaller than the diameter of the first timing rotor instead of the nonmagnetic spacer or together with the nonmagnetic spacer. The thickness of the reference teeth of the timing rotor may be made thinner than the thickness of the teeth of the first timing rotor.

本発明においては、前記第１及び前記第２の磁気センサがスピンバルブＧＭＲ回路であることが好ましい。これによれば、多数の歯が狭ピッチに設けられた小型なタイミングロータを近接して配列したとしても、各タイミングロータの回転角を確実に検出することができる。 In the present invention, the first and second magnetic sensors are preferably spin valve GMR circuits. According to this, even if small timing rotors having a large number of teeth provided at a narrow pitch are arranged close to each other, the rotation angle of each timing rotor can be reliably detected.

本発明によれば、回転角の検出には第１のタイミングロータを使用し、基準位置の検出には第１のタイミングロータとは異なる第２のタイミングロータを使用しているため、回転角の常時検出が可能となる。特に、これらのタイミングロータを近接配置する際の信号干渉回避手段として非磁性スペーサ等を使用すると共に、高感度なスピンバルブＧＭＲ回路を利用して正確な検出を行うことから、１つの装置で複数のセンサ出力を得ることが可能であり、大幅にコストアップすることなく、またレイアウト性を損なうことなく、回転検出精度を向上させることができる。 According to the present invention, the first timing rotor is used for detecting the rotation angle, and the second timing rotor different from the first timing rotor is used for detecting the reference position. Detection is always possible. In particular, a non-magnetic spacer or the like is used as a signal interference avoiding means when these timing rotors are arranged close to each other, and accurate detection is performed using a high-sensitivity spin valve GMR circuit. The rotation detection accuracy can be improved without significantly increasing the cost and without losing the layout.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る回転検出装置の構造を示す略正面図である。 FIG. 1 is a schematic front view showing the structure of a rotation detection device according to a preferred embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施形態の回転検出装置１０は、回転シャフト１１と共に回転する第１及び第２のタイミングロータ１２、１３と、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の回転による磁界変化を検知し、これにより回転シャフト１１の回転状態を検出する回転検出センサ１４とを備えている。第１のタイミングロータ１２は、回転シャフト１１の数度毎の回転の検出に用いるものであり、第２のタイミングロータ１３は、回転シャフト１１の基準位置の検出に用いるものである。第１及び第２のタイミングロータ１２、１３は共に略円板状の磁性体であり、回転シャフト１１に直接取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the rotation detection device 10 of the present embodiment is based on the rotation of the first and second timing rotors 12 and 13 that rotate together with the rotating shaft 11 and the first and second timing rotors 12 and 13. A rotation detection sensor 14 that detects a change in the magnetic field and detects the rotation state of the rotary shaft 11 is provided. The first timing rotor 12 is used for detecting the rotation of the rotating shaft 11 every several degrees, and the second timing rotor 13 is used for detecting the reference position of the rotating shaft 11. The first and second timing rotors 12 and 13 are both substantially disk-shaped magnetic bodies and are directly attached to the rotary shaft 11.

第１及び第２のタイミングロータ１２、１３は互いに近接配置されており、両者の間には非磁性スペーサ１５が介在している。この非磁性スペーサ１５は、タイミングロータ１２、１３間の磁気干渉を抑える役割を果たす。非磁性スペーサ１５が介在しない場合には、第２のタイミングロータ１３による影響が大きいため、第１のタイミングロータ１２の回転状態を回転検出センサ１４で正しく読み取ることができない。同様に、第１のタイミングロータ１２による影響が大きいため、第２のタイミングロータ１３の回転状態を回転検出センサ１４で正しく読み取ることもできない。しかし、非磁性スペーサ１５が介在する場合、他方のタイミングロータによる磁界変化の影響が十分に抑制されるため、互いに隣接する２つのタイミングロータ１２、１３の回転状態をそれぞれ正確に検出することが可能となる。つまり、このような非磁性スペーサ１５が介在する場合には、２枚のタイミングロータを近接配置することができ、第１のタイミングロータ１２からの回転角信号と第２のタイミングロータ１３からの基準位置信号とを別々に求めることができる。 The first and second timing rotors 12 and 13 are arranged close to each other, and a nonmagnetic spacer 15 is interposed between them. The nonmagnetic spacer 15 serves to suppress magnetic interference between the timing rotors 12 and 13. When the nonmagnetic spacer 15 is not interposed, the rotation state of the first timing rotor 12 cannot be correctly read by the rotation detection sensor 14 because the influence of the second timing rotor 13 is large. Similarly, since the influence of the first timing rotor 12 is large, the rotation state of the second timing rotor 13 cannot be correctly read by the rotation detection sensor 14. However, when the nonmagnetic spacer 15 is interposed, the influence of the magnetic field change by the other timing rotor is sufficiently suppressed, so that the rotational states of the two timing rotors 12 and 13 adjacent to each other can be accurately detected. It becomes. That is, when such a non-magnetic spacer 15 is interposed, two timing rotors can be arranged close to each other, and the rotation angle signal from the first timing rotor 12 and the reference from the second timing rotor 13 can be arranged. The position signal can be obtained separately.

図２（ａ）は、第１のタイミングロータ１２の略側面図及び略正面図であり、図２（ｂ）は、第２のタイミングロータ１３の略側面図及び略正面図である。 2A is a schematic side view and a schematic front view of the first timing rotor 12, and FIG. 2B is a schematic side view and a schematic front view of the second timing rotor 13.

図２（ａ）に示すように、第１のタイミングロータ１２の外周には多数の歯１２ａが等間隔に形成されている。回転シャフト１１の回転を高精度に検出するためには、第１のタイミングロータ１２の歯１２ａをできるだけ多く設けることが好ましく、例えば、９０〜１８０歯であることが好ましい。一方、図２（ｂ）に示すように、第２のタイミングロータ１３の外周には、基準歯として、歯１３ａが１つだけ形成されている。この歯１３ａの位置は所定の回転基準位置（基準回転角）に対応しており、回転検出センサ１４が第２のタイミングロータ１３の歯１３ａを検知することで、基準位置信号が生成され、回転シャフト１１の基準位置（基準角）を判別することができる。このようにして得られる基準位置信号と回転角信号とを利用すれば、回転シャフト１１の回転角や回転数を検出することができる。具体的には、基準位置信号によって回転シャフト１１の基準位置を特定し、回転角信号に基づいてその基準位置からの歯数を特定すれば、回転角を検出することができる。また基準位置信号によって回転シャフト１１の基準位置を特定し、単位時間当たりに検出される基準位置を求めれば、回転数を検出することができる。 As shown in FIG. 2A, a large number of teeth 12 a are formed at equal intervals on the outer periphery of the first timing rotor 12. In order to detect the rotation of the rotating shaft 11 with high accuracy, it is preferable to provide as many teeth 12a of the first timing rotor 12 as possible, for example, 90 to 180 teeth. On the other hand, as shown in FIG. 2B, only one tooth 13a is formed on the outer periphery of the second timing rotor 13 as a reference tooth. The position of the tooth 13a corresponds to a predetermined rotation reference position (reference rotation angle). When the rotation detection sensor 14 detects the tooth 13a of the second timing rotor 13, a reference position signal is generated and rotated. The reference position (reference angle) of the shaft 11 can be determined. By using the reference position signal and the rotation angle signal obtained in this way, the rotation angle and the rotation speed of the rotation shaft 11 can be detected. Specifically, if the reference position of the rotary shaft 11 is specified by the reference position signal and the number of teeth from the reference position is specified based on the rotation angle signal, the rotation angle can be detected. Further, if the reference position of the rotating shaft 11 is specified by the reference position signal and the reference position detected per unit time is obtained, the rotation speed can be detected.

第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の直径ｒ_１、ｒ_２は、その設置スペースの制約を考慮すれば、回転検出センサ１４による検出が可能な限りにおいてできるだけ小さいほうが好ましく、本実施形態においては、例えば、４０〜８０ｍｍ程度に設定される。また、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の厚みＷ_１、Ｗ_２は、回転検出センサ１４による検出が可能な限りにおいてできるだけ薄いほうが好ましく、例えば、１．５〜４ｍｍ程度に設定される。 The diameters r ₁ and r ₂ of the first and second timing rotors 12 and 13 are preferably as small as possible as long as they can be detected by the rotation detection sensor 14 in consideration of the installation space constraints. Is set to about 40 to 80 mm, for example. The thicknesses W ₁ and W ₂ of the first and second timing rotors 12 and 13 are preferably as thin as possible as long as they can be detected by the rotation detection sensor 14, and are set to about 1.5 to 4 mm, for example. .

一方、非磁性スペーサ１５の直径は、特に限定されるものではないが、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の直径ｒ_１、ｒ_２よりもわずかに小さいことが好ましい。このようにすれば、通常の読み取りに悪影響を与えることなく、一方のタイミングロータの読み取り時に他方のタイミングロータからの磁気干渉を抑えることができる。また、非磁性スペーサ１５の厚みは、タイミングロータ１２、１３による磁気干渉を抑制できる限りにおいてできるだけ薄いほうが好ましく、例えば、１．５ｍｍ程度に設定される。 On the other hand, the diameter of the nonmagnetic spacer 15 is not particularly limited, but is preferably slightly smaller than the diameters r ₁ and r _{2 of} the first and second timing rotors 12 and 13. In this way, magnetic interference from the other timing rotor can be suppressed when reading one timing rotor without adversely affecting normal reading. The thickness of the nonmagnetic spacer 15 is preferably as thin as possible as long as magnetic interference by the timing rotors 12 and 13 can be suppressed, and is set to about 1.5 mm, for example.

回転検出センサ１４は、先端部に設けられた第１及び第２の磁気センサ１６ａ、１６ｂと、その背後に設けられ、磁気センサ１６ａ、１６ｂの周囲に磁界を発生するバイアス磁石１７と、これらを保持するケース１８とを備えている。なお、本実施形態においては、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の接線に略直交する方向に磁界を発生するように、バイアス磁石１７は配置されている。第１及び第２の磁気センサ１６ａ、１６ｂとしては、スピンバルブＧＭＲ（Giant Magnetic Resistance）回路を用いることが好ましい。スピンバルブＧＭＲ回路であれば、タイミングロータの回転による微細な磁界変化を高精度に検出することが可能である。 The rotation detection sensor 14 includes first and second magnetic sensors 16a and 16b provided at the tip, a bias magnet 17 provided behind the magnetic sensors 16a and 16b and generating a magnetic field around the magnetic sensors 16a and 16b. A holding case 18 is provided. In the present embodiment, the bias magnet 17 is disposed so as to generate a magnetic field in a direction substantially perpendicular to the tangent line of the first and second timing rotors 12 and 13. As the first and second magnetic sensors 16a and 16b, it is preferable to use a spin valve GMR (Giant Magnetic Resistance) circuit. With a spin valve GMR circuit, it is possible to detect a minute magnetic field change due to rotation of the timing rotor with high accuracy.

第１のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａは回転シャフト１１の数度毎の回転数を検出する役割を果たす。そのため、第１のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａは第１のタイミングロータ１２の直近に設けられており、第１のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａと第１のタイミングロータ１２との間には一定のギャップｇが設けられている。一方、第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ｂは回転シャフト１１の基準位置を検出する役割を果たす。そのため、第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ｂは第２のタイミングロータ１３の直近に設けられており、第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａと第１のタイミングロータ１２との間にも一定のギャップｇが設けられている。スピンバルブＧＭＲ回路１６ａ、１６ｂは並列に配置され、その間隔ｄ_１は２枚のタイミングロータ１２、１３の幅の中心間距離ｄ_２に略等しい。 The first spin valve GMR circuit 16a serves to detect the number of rotations of the rotating shaft 11 every several degrees. Therefore, the first spin valve GMR circuit 16 a is provided in the immediate vicinity of the first timing rotor 12, and there is a constant gap g between the first spin valve GMR circuit 16 a and the first timing rotor 12. Is provided. On the other hand, the second spin valve GMR circuit 16 b serves to detect the reference position of the rotary shaft 11. Therefore, the second spin valve GMR circuit 16b is provided in the immediate vicinity of the second timing rotor 13, and a constant gap g is also present between the second spin valve GMR circuit 16a and the first timing rotor 12. Is provided. Spin valve GMR circuits 16a, 16b are arranged in parallel, the distance _{d 1} is approximately equal to the center-to-center distance _{d 2} of the width of the two timing rotor 12.

次に、図３乃至図５を参照しながら、スピンバルブＧＭＲ回路について説明する。スピンバルブＧＭＲ回路は、４個のスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を含むＩＣがブリッジ回路として組まれた磁気センサ回路である。 Next, the spin valve GMR circuit will be described with reference to FIGS. The spin valve GMR circuit is a magnetic sensor circuit in which an IC including four spin valve GMR elements R1, R2, R3, and R4 is assembled as a bridge circuit.

図３（ａ）及び（ｂ）は、スピンバブルＧＭＲ素子の基本構造を示す模式図である。 3A and 3B are schematic views showing the basic structure of a spin bubble GMR element.

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、スピンバルブＧＭＲ素子３０は、強磁性体のピン層３１、非磁性層３２、強磁性体のフリー層３３が順に積層された構造を有している。ピン層３１の磁化方向は外部磁界によって変化せず一定であるが、フリー層３３の磁化方向は外部磁界によって変化する。ここで、フリー層３３の磁化方向（つまり、外部磁界の方向）がピン層３１の磁化方向と直交しているとき、スピンバルブＧＭＲ素子３０の抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）はゼロである。しかし、フリー層３３の磁化方向がピン層３１の磁化方向と平行でその向きが互いに逆向き（つまり、反平行）のとき、スピンバルブＧＭＲ素子３０の抵抗変化率はプラスとなり、高抵抗状態となる。また、フリー層３３の磁化方向がピン層３１の磁化方向と平行でその向きが互いに同じ向き（つまり、順平行）のとき、スピンバブルＧＭＲ素子３０の抵抗変化率はマイナスとなり、低抵抗状態となる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the spin valve GMR element 30 has a structure in which a ferromagnetic pinned layer 31, a nonmagnetic layer 32, and a ferromagnetic free layer 33 are stacked in this order. ing. The magnetization direction of the pinned layer 31 is constant without being changed by the external magnetic field, but the magnetization direction of the free layer 33 is changed by the external magnetic field. Here, when the magnetization direction of the free layer 33 (that is, the direction of the external magnetic field) is orthogonal to the magnetization direction of the pinned layer 31, the resistance change rate (ΔR / R) of the spin valve GMR element 30 is zero. However, when the magnetization direction of the free layer 33 is parallel to the magnetization direction of the pinned layer 31 and the directions are opposite to each other (that is, antiparallel), the rate of change in resistance of the spin valve GMR element 30 becomes positive, and the high resistance state Become. When the magnetization direction of the free layer 33 is parallel to the magnetization direction of the pinned layer 31 and the directions thereof are the same (ie, forward parallel), the resistance change rate of the spin bubble GMR element 30 is negative, and the low resistance state Become.

スピンバルブＧＭＲ回路は、以上のような磁気特性を有する４個のスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を同一平面上に配置したものである。図４に示すように、ピン層の磁化方向が右向きのスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ３を一組とし、ピン層の磁化方向が左向きのスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２、Ｒ４をもう一組とする二つのスピンバルブＧＭＲ素子対４１、４２を並べて配置している。つまり、第１のスピンバルブＧＭＲ素子対Ｒ１、Ｒ３のピン層の磁化方向と、第２のスピンバルブＧＭＲ素子対Ｒ２、Ｒ４のピン層の磁化方向は、互いに逆向きである。これらのＧＭＲ素子対４１，４２は、図示のように、タイミングロータ４３の厚み方向と平行に配置され、ＧＭＲ素子対４１、４２間の中間点がタイミングロータ４３の厚み方向中央に位置決めされている。また、これらのスピンバルブＧＭＲ素子の感磁面は、タイミングロータ４３の外周面に接する平面と平行に配置される。 The spin valve GMR circuit has four spin valve GMR elements R1, R2, R3, R4 having the above magnetic characteristics arranged on the same plane. As shown in FIG. 4, two pairs of spin valve GMR elements R1 and R3 with the pinned layer magnetization direction facing right and another pair of spin valve GMR elements R2 and R4 with the pinned layer magnetization direction facing left. A pair of spin valve GMR elements 41 and 42 are arranged side by side. That is, the magnetization direction of the pinned layer of the first spin valve GMR element pair R1, R3 and the magnetization direction of the pinned layer of the second spin valve GMR element pair R2, R4 are opposite to each other. These GMR element pairs 41 and 42 are arranged in parallel to the thickness direction of the timing rotor 43 as shown in the figure, and the intermediate point between the GMR element pairs 41 and 42 is positioned at the center of the timing rotor 43 in the thickness direction. . Further, the magnetic sensitive surfaces of these spin valve GMR elements are arranged in parallel with a plane in contact with the outer peripheral surface of the timing rotor 43.

こうしたレイアウト構造を有する４個のスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１乃至Ｒ４は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ２の直列回路とスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ４、Ｒ３の直列回路が並列接続されたブリッジ回路を構成しており、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ４の一端には定電圧Ｖｃｃが供給され、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２、Ｒ３の一端はグランドに接続されている。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the four spin valve GMR elements R1 to R4 having such a layout structure include a series circuit of the spin valve GMR elements R1 and R2, and the spin valve GMR elements R4 and R3. A bridge circuit in which series circuits are connected in parallel is configured, and a constant voltage Vcc is supplied to one end of the spin valve GMR elements R1 and R4, and one end of the spin valve GMR elements R2 and R3 is connected to the ground.

図６（Ａ）に示すように、バイアス磁石の磁界によって磁化されたタイミングロータの歯（凸部）がスピンバルブＧＭＲ素子の感磁面に近づくとき、スピンバルブＧＭＲ素子の感磁面付近の磁束は、凸部が近づいてくる方向を向くので、そのタイミングロータとの接線方向に磁界成分が生じる。スピンバルブＧＭＲ素子はこの接線方向の磁界成分に反応してフリー層の磁化方向が変化する。例えばスピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ３のフリー層はピン層と同一方向に磁化され、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２、Ｒ４のフリー層はピン層と逆方向に磁化される。そのため、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１及びＲ３の抵抗値が小さくなると共に、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２及びＲ４の抵抗値が大きくなり、ブリッジ回路の出力端Ｐ１、Ｐ２の出力電位は、出力端Ｐ２の電位の方が大きくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴとしては負電位が出力される。さらにタイミングロータの凸部が近づいてくると、タイミングロータの接線方向の磁界成分が小さくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴは小さくなる。そしてタイミングロータの凸部がスピンバルブＧＭＲ素子の感磁ポイントに最も近づいたとき、タイミングロータの接線方向の磁界成分が実質的にゼロとなり、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１乃至Ｒ４の抵抗値は等しくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴがゼロとなる。 As shown in FIG. 6A, when the teeth (convex parts) of the timing rotor magnetized by the magnetic field of the bias magnet approach the magnetic sensitive surface of the spin valve GMR element, the magnetic flux near the magnetic sensitive surface of the spin valve GMR element. Is directed in the direction in which the convex portion approaches, so that a magnetic field component is generated in the tangential direction with respect to the timing rotor. In the spin valve GMR element, the magnetization direction of the free layer changes in response to the magnetic field component in the tangential direction. For example, the free layers of the spin valve GMR elements R1 and R3 are magnetized in the same direction as the pinned layer, and the free layers of the spin valve GMR elements R2 and R4 are magnetized in the opposite direction to the pinned layer. For this reason, the resistance values of the spin valve GMR elements R1 and R3 are decreased, and the resistance values of the spin valve GMR elements R2 and R4 are increased, and the output potentials of the output terminals P1 and P2 of the bridge circuit are equal to the potential of the output terminal P2. Thus, a negative potential is output as the output potential _VOUT . Further, when the convex portion of the timing rotor approaches, the magnetic field component in the tangential direction of the timing rotor decreases, and the output potential _VOUT decreases. When the convex portion of the timing rotor comes closest to the magnetic sensing point of the spin valve GMR element, the magnetic field component in the tangential direction of the timing rotor is substantially zero, and the resistance values of the spin valve GMR elements R1 to R4 are equal. The output potential V _OUT becomes zero.

さらに図６（Ｂ）に示すように、バイアス磁石の磁界によって磁化されたタイミングロータの歯（凸部）がＧＭＲ素子の感磁面から遠ざかって行くと、ＧＭＲ素子の感磁面付近の磁束は、遠ざかって行く凸部の方向を向くので、そのタイミングロータとの接線方向に磁界成分が先程とは逆方向に生じる。この場合、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１、Ｒ３のフリー層はピン層と逆方向に磁化され、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２、Ｒ４のフリー層はピン層と同一方向に磁化される。そのため、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ１及びＲ３の抵抗値が大きくなると共に、スピンバルブＧＭＲ素子Ｒ２及びＲ４の抵抗値が小さくなり、ブリッジ回路の出力端Ｐ１、Ｐ２の出力電位は、出力端Ｐ１の電位の方が大きくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴとしては正電位が出力される。そしてタイミングロータの凸部がさらに遠ざかって行くと、タイミングロータの接線方向の磁界成分は大きくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴも大きくなる。しかしながら、さらに遠ざかって行くと、タイミングロータの凸部による磁界変化が小さくなるので、タイミングロータの接線方向の磁界成分は小さくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴも小さくなって行く。そして、隣り合う２つの歯の中間点がＧＭＲ素子の感磁ポイントに最も近づいたとき、スピンバルブＧＭＲ素子対Ｒ１乃至Ｒ４の抵抗値が等しくなり、出力電位Ｖ_ＯＵＴも再びゼロとなる。以降、タイミングロータの回転に伴ってこの動作を繰り返す。 Further, as shown in FIG. 6B, when the teeth (projections) of the timing rotor magnetized by the magnetic field of the bias magnet move away from the magnetosensitive surface of the GMR element, the magnetic flux near the magnetosensitive surface of the GMR element is Since it faces in the direction of the convex portion going away, a magnetic field component is generated in the direction opposite to the previous direction in the tangential direction to the timing rotor. In this case, the free layers of the spin valve GMR elements R1 and R3 are magnetized in the opposite direction to the pinned layer, and the free layers of the spin valve GMR elements R2 and R4 are magnetized in the same direction as the pinned layer. Therefore, the resistance values of the spin valve GMR elements R1 and R3 are increased, and the resistance values of the spin valve GMR elements R2 and R4 are decreased. The output potentials of the output terminals P1 and P2 of the bridge circuit are equal to the potential of the output terminal P1. Thus, a positive potential is output as the output potential _VOUT . As the convex portion of the timing rotor further moves away, the magnetic field component in the tangential direction of the timing rotor increases and the output potential _VOUT also increases. However, as the distance further increases, the change in the magnetic field due to the convex portion of the timing rotor decreases, so the magnetic field component in the tangential direction of the timing rotor decreases and the output potential _VOUT also decreases. When the midpoint between the two adjacent teeth is closest to the magnetosensitive point of the GMR element, the resistance values of the spin valve GMR element pairs R1 to R4 become equal, and the output potential _VOUT becomes zero again. Thereafter, this operation is repeated as the timing rotor rotates.

このように、タイミングロータの凸部がスピンバルブＧＭＲ素子の感磁ポイントに近づくとき、或いは感磁ポイントから遠ざかるとき、一方のスピンバルブＧＭＲ素子対の抵抗値が共に最大となり、他方のスピンバルブＧＭＲ素子対の抵抗値が最小となるので、これらのスピンバルブＧＭＲ素子を用いてホイートストンブリッジ回路を組んだ場合には、一つのスピンバルブＧＭＲ素子を用いた場合に比べて約４倍の出力レベルを得ることが可能となる。 As described above, when the convex portion of the timing rotor approaches the magnetic sensing point of the spin valve GMR element or moves away from the magnetic sensing point, the resistance value of one spin valve GMR element pair is maximized, and the other spin valve GMR Since the resistance value of the element pair is minimized, when a Wheatstone bridge circuit is assembled using these spin valve GMR elements, the output level is about four times that of a single spin valve GMR element. Can be obtained.

こうして、第１及び第２のタイミングロータの回転による磁界変化を検知することにより、第１のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａから数度毎の回転角信号を出力することができ、第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ｂから基準位置信号することができる。その結果、これらの磁気センサの出力パルスに基づいて、回転シャフトの回転数、回転基準位置、回転角を判別することができる。このとき、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の間に非磁性スペーサ１５を設けたことにより、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３間の磁気干渉を抑制することができ、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の回転を正確に検出することができる。具体的には、非磁性スペーサ１５がない場合には、第１のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａが検出する磁界が第２のタイミングロータ１３の影響を受けて当該第２のタイミングロータ１３の方向に傾き、また第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ｂが検出する磁界が第１のタイミングロータ１２の影響を受けて当該第１のタイミングロータ１２の方向に傾くため、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の接線方向の磁界成分が小さくなり、第１及び第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａ、１６ｂの感度が低下する。しかしながら、非磁性スペーサ１５が設けられている場合には、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の歯１２ａ、１３ａが離間配置されるので、当該第１及び第２のタイミングロータ１２、１３間の磁気干渉、すなわち上述の磁界の傾きによる第１及び第２のスピンバルブＧＭＲ回路１６ａ、１６ｂの感度低下を抑制することができ、第１及び第２のタイミングロータ１２、１３の回転を正確に検出することができる。 Thus, by detecting the change in the magnetic field due to the rotation of the first and second timing rotors, it is possible to output a rotation angle signal every several degrees from the first spin valve GMR circuit 16a, and the second spin valve GMR. A reference position signal can be obtained from the circuit 16b. As a result, the rotation speed, rotation reference position, and rotation angle of the rotating shaft can be determined based on the output pulses of these magnetic sensors. At this time, by providing the nonmagnetic spacer 15 between the first and second timing rotors 12 and 13, magnetic interference between the first and second timing rotors 12 and 13 can be suppressed. The rotation of the first and second timing rotors 12 and 13 can be accurately detected. Specifically, when there is no nonmagnetic spacer 15, the magnetic field detected by the first spin valve GMR circuit 16 a is affected by the second timing rotor 13 and tilts in the direction of the second timing rotor 13. Further, since the magnetic field detected by the second spin valve GMR circuit 16b is influenced by the first timing rotor 12 and tilts toward the first timing rotor 12, the first and second timing rotors 12, 13 are used. The magnetic field component in the tangential direction is reduced, and the sensitivity of the first and second spin valve GMR circuits 16a and 16b is lowered. However, when the nonmagnetic spacer 15 is provided, since the teeth 12a and 13a of the first and second timing rotors 12 and 13 are spaced apart from each other, the first and second timing rotors 12 and 13 are disposed. Between the first and second spin valve GMR circuits 16a and 16b due to the magnetic interference between the first and second spin valves GMR circuits 16a and 16b. Can be detected.

以上説明したように、本実施形態によれば、小型で薄型な２枚のタミングロータ１２、１３の間に非磁性スペーサを設けると共に、高感度なスピンバルブＧＭＲ回路１６ａ、１６ｂを用いることにより、角度検出用のタイミングロータと基準位置検出用のタイミングロータを別々に設けることができ、かつ近接配置することができる。したがって、エンジンの回転変動に影響されることなく、より正確な回転角検出が可能となり、第１のタイミングロータ１２の歯数によっては実角カウント制御の実現も可能である。 As described above, according to the present embodiment, the non-magnetic spacer is provided between the two small and thin Tamming rotors 12 and 13, and the highly sensitive spin valve GMR circuits 16a and 16b are used. A timing rotor for detecting an angle and a timing rotor for detecting a reference position can be provided separately and can be arranged close to each other. Therefore, more accurate rotation angle detection is possible without being affected by engine rotation fluctuations, and actual angle count control can be realized depending on the number of teeth of the first timing rotor 12.

図７は、本発明の第２の実施形態に係る角度検出装置の構成を示す略正面図である。 FIG. 7 is a schematic front view showing the configuration of the angle detection device according to the second embodiment of the present invention.

図７に示すように、本実施形態に係る角度検出装置７０は、第２のタイミングロータの径ｒ_２が第１のタイミングロータ１２の径ｒ_１よりも小さい点に特徴を有している。例えば、本実施形態においては、第１のタイミングロータ１２の直径ｒ_１が４０ｍｍ程度に設定され、第２のタイミングロータ１３の直径ｒ_２が３９ｍｍ程度に設定される。タイミングロータ１２、１３の厚みは同一であり、例えば、１．５〜４ｍｍ程度に設定される。その他の構成については第１の実施形態と同様であることから、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 7, the angle detection device 70 according to the present embodiment is characterized in that the diameter r ₂ of the _second timing rotor is smaller than the diameter r _{1 of} the first timing rotor 12. For example, in the present embodiment, the diameter _{r 1} of the first timing rotor 12 is set to about 40 mm, the diameter _{r 2} of the second timing rotor 13 is set to about 39 mm. The thicknesses of the timing rotors 12 and 13 are the same, for example, set to about 1.5 to 4 mm. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted here.

第１及び第２のタイミングロータ１３は相互に干渉しあうが、特に、第１のタイミングロータ１２の読み取りに対して第２のタイミングロータ１３の磁界変化が与える影響は、第２のタイミングロータ１３の読み取りに対して第１のタイミングロータ１２が与える影響よりも大きい。これは、第１のタイミングロータ１２に比べて第２のタイミングロータ１３の歯数が少ないため、歯１３ａが回転検出センサ１４の近傍を通過する際、比較的大きな磁界変化が生じるからである。しかし、本実施形態のように、第２のタイミングロータ１３の径を第１のタイミングロータ１２の径よりも小さくした場合には、第１のタイミングロータ１２の歯１２ａに対して第２のタイミングロータ１３の歯１３ａが離間配置されるので、第２のタイミングロータ１３が第１のタイミングロータ１２の読み取りに対して与える磁界変化の影響を抑制することができ、回転角の読み取り精度をより一層向上させることができる。 The first timing rotor 13 and the second timing rotor 13 interfere with each other. In particular, the influence of the magnetic field change of the second timing rotor 13 on the reading of the first timing rotor 12 is the second timing rotor 13. This is larger than the influence of the first timing rotor 12 on the reading of. This is because, since the number of teeth of the second timing rotor 13 is smaller than that of the first timing rotor 12, a relatively large magnetic field change occurs when the teeth 13 a pass near the rotation detection sensor 14. However, when the diameter of the second timing rotor 13 is made smaller than the diameter of the first timing rotor 12 as in the present embodiment, the second timing with respect to the teeth 12 a of the first timing rotor 12. Since the teeth 13a of the rotor 13 are spaced apart, the influence of the magnetic field change that the second timing rotor 13 exerts on the reading of the first timing rotor 12 can be suppressed, and the reading accuracy of the rotation angle is further improved. Can be improved.

図８は、本発明の第３の実施形態に係る角度検出装置の構成を示す略正面図である。 FIG. 8 is a schematic front view showing the configuration of the angle detection device according to the third embodiment of the present invention.

図８に示すように、本実施形態に係る角度検出装置８０は、第２のタイミングロータ１３の厚みＷ_２が第１のタイミングロータ１２の厚みＷ_１よりも薄い点に特徴を有している。例えば、本実施形態においては、第１のタイミングロータ１２の厚みＷ_１が３ｍｍ程度に設定され、第２のタイミングロータ１３の厚みＷ_２が１．６ｍｍ程度に設定される。タイミングロータ１２、１３の直径は同一であり、例えば、４０ｍｍ程度に設定される。その他の構成については第１の実施形態と同様であることから、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 8, the angle detection device 80 according to the present embodiment is characterized in that the thickness W ₂ of the _second timing rotor 13 is thinner than the thickness W _{1 of} the first timing rotor 12. . For example, in the present embodiment, the thickness _{W 1} of the first timing rotor 12 is set to about 3 mm, the thickness _{W 2} of the second timing rotor 13 is set to about 1.6 mm. The diameters of the timing rotors 12 and 13 are the same, for example, set to about 40 mm. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted here.

第１及び第２のタイミングロータ１３は相互に干渉しあうが、特に、第１のタイミングロータ１２の読み取りに対して第２のタイミングロータ１３の磁界変化が与える影響は、第２のタイミングロータ１３の読み取りに第１のタイミングロータ１２が対して与える影響よりも大きい。その理由については上述の通りである。しかし、本実施形態のように、第２のタイミングロータ１３の厚みを第１のタイミングロータ１２の厚みよりも小さくした場合には、第１のタイミングロータの歯１２ａに対して第２のタイミングロータ１３の歯１３ａの厚みが薄くなるので、第２のタイミングロータ１３が第１のタイミングロータ１２の読み取りに対して与える磁界変化の影響を抑制することができ、回転角の読み取り精度をより一層向上させることができる。 The first timing rotor 13 and the second timing rotor 13 interfere with each other. In particular, the influence of the magnetic field change of the second timing rotor 13 on the reading of the first timing rotor 12 is the second timing rotor 13. This is larger than the influence of the first timing rotor 12 on the reading of. The reason is as described above. However, when the thickness of the second timing rotor 13 is smaller than the thickness of the first timing rotor 12 as in the present embodiment, the second timing rotor with respect to the teeth 12a of the first timing rotor. Since the thickness of the 13 teeth 13a is reduced, the influence of the magnetic field change that the second timing rotor 13 exerts on the reading of the first timing rotor 12 can be suppressed, and the rotation angle reading accuracy is further improved. Can be made.

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.

例えば、上記実施形態においては、第２のタイミングロータ１３の歯数が１歯である場合について説明したが、回転シャフト１１の基準位置を特定できるように基準歯としての歯を設ければ、第２のタイミングロータ１３の歯数はいくつであってもよい。ただし、第２のタイミングロータ１３は主として基準位置の判別に用いるものであることから、その歯数はできるだけ少ないほうがよい。要は、第２のタイミングロータ１２の外周の一部に基準位置を特定するための基準歯設ければ、その基準歯の数としては特に限定されない。 For example, in the above embodiment, the case where the number of teeth of the second timing rotor 13 is one was described. However, if teeth as reference teeth are provided so that the reference position of the rotary shaft 11 can be specified, The number of teeth of the timing rotor 13 of 2 may be any number. However, since the second timing rotor 13 is mainly used for discrimination of the reference position, the number of teeth should be as small as possible. In short, if the reference teeth for specifying the reference position are provided on a part of the outer periphery of the second timing rotor 12, the number of reference teeth is not particularly limited.

また第３の実施形態では、第１のタイミングロータ１２の厚みに対して第２のタイミングロータ１３の厚みを薄くした場合について述べたが、第２のタイミングロータ１３の本体部分は第１のタイミングロータ１２と同じ厚みにし、第２のタイミングロータ１３の歯１３ａの厚みを第１のタイミングロータ１２の歯１２ａの厚みよりも薄くするようにしても同様の効果を得ることができる。 In the third embodiment, the case where the thickness of the second timing rotor 13 is made thinner than the thickness of the first timing rotor 12 is described. However, the main body portion of the second timing rotor 13 is the first timing. The same effect can be obtained even if the thickness of the teeth 13a of the second timing rotor 13 is made smaller than the thickness of the teeth 12a of the first timing rotor 12 with the same thickness as the rotor 12.

また、第２及び第３の実施形態では、第１のタイミングロータ１２と第２のタイミングロータ１３との間に非磁性スペーサ１５を設けているが、非磁性スペーサ１５は必須ではなく、第２のタイミングロータ１３の径を第１のタイミングロータ１２よりも小さくし、かつ非磁性スペーサを介在させることなく２枚のタイミングロータ１２、１３を直接組み合わせた構成であっても干渉の低減が可能である。同様に、第２のタイミングロータ１３の厚みを第１のタイミングロータ１２よりも薄くし（又は第２のタイミングロータ１３の歯１３ａの厚みを第１のタイミングロータ１２の歯１２ａの厚みよりも薄くし）、かつ非磁性スペーサ１５を介在させることなく２枚のタイミングロータ１２、１３を直接組み合わせた構成であっても干渉の低減が可能である。さらにまた、これらのすべての組み合わせを採用しても良い。すなわち、第１のタイミングロータ１２と第２のタイミングロータ１３との間に非磁性スペーサ１５を挿入し、第２のタイミングロータ１３の径を第１のタイミングロータ１２よりも小さくし、かつ第２のタイミングロータ１３の厚みを第１のタイミングロータ１２よりも薄くする（又は第２のタイミングロータ１３の歯１３ａの厚みを第１のタイミングロータ１２の歯１２ａの厚みよりも薄くする）構成を採用してもよい。このように、すべてを組み合わせた場合には、２枚のタイミングロータ１２、１３間の干渉を最小限に抑えることができる。 In the second and third embodiments, the nonmagnetic spacer 15 is provided between the first timing rotor 12 and the second timing rotor 13, but the nonmagnetic spacer 15 is not essential, and the second timing rotor 12 is not essential. Even if the timing rotor 13 is made smaller in diameter than the first timing rotor 12 and the two timing rotors 12 and 13 are directly combined without interposing a nonmagnetic spacer, interference can be reduced. is there. Similarly, the thickness of the second timing rotor 13 is made thinner than that of the first timing rotor 12 (or the thickness of the teeth 13a of the second timing rotor 13 is made thinner than the thickness of the teeth 12a of the first timing rotor 12). In addition, interference can be reduced even with a configuration in which the two timing rotors 12 and 13 are directly combined without interposing the nonmagnetic spacer 15. Furthermore, all of these combinations may be adopted. That is, the non-magnetic spacer 15 is inserted between the first timing rotor 12 and the second timing rotor 13, the diameter of the second timing rotor 13 is made smaller than that of the first timing rotor 12, and the second The timing rotor 13 is made thinner than the first timing rotor 12 (or the teeth 13a of the second timing rotor 13 are made thinner than the teeth 12a of the first timing rotor 12). May be. Thus, when all are combined, the interference between the two timing rotors 12 and 13 can be minimized.

また、上記実施形態においては、２枚のタイミングロータを用いた場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、３枚以上のタイミングロータを用いてもよい。 In the above embodiment, the case where two timing rotors are used has been described. However, the present invention is not limited to such a case, and three or more timing rotors may be used.

また、上記実施形態においては、回転シャフト１１の回転角を検出する場合を例に説明したが、本発明の回転検出装置はこのような場合に限定されるものではなく、ある回転軸の角度と共に基準位置を高精度に検出するような種々の用途に利用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the case where the rotation angle of the rotating shaft 11 was detected was demonstrated to the example, the rotation detection apparatus of this invention is not limited to such a case, Along with the angle of a certain rotating shaft The present invention can be used for various purposes such as detecting the reference position with high accuracy.

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る回転検出装置の構造を示す略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing the structure of a rotation detection device according to a preferred embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、第１のタイミングロータ１２の側面図であり、図２（ｂ）は、第２のタイミングロータ１３の側面図である。2A is a side view of the first timing rotor 12, and FIG. 2B is a side view of the second timing rotor 13. 図３（ａ）及び（ｂ）は、スピンバブルＧＭＲ素子の基本構造を示す模式図である。3A and 3B are schematic views showing the basic structure of a spin bubble GMR element. 図４は、スピンバルブＧＭＲ回路のレイアウトを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the layout of the spin valve GMR circuit. 図５（ａ）及び（ｂ）は、スピンバルブＧＭＲ回路の回路図である。5A and 5B are circuit diagrams of a spin valve GMR circuit. 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、タイミングロータの歯（凸部）の位置と感磁ポイントでの磁界の向きとの関係を示すものであり、図６（Ａ）は凸部がスピンバルブＧＭＲ素子に近づく時、図６（Ｂ）は凸部がスピンバルブＧＭＲ素子から遠ざかる時の説明図である。6 (A) and 6 (B) show the relationship between the position of the teeth (convex part) of the timing rotor and the direction of the magnetic field at the magnetic sensitive point. FIG. 6 (A) shows the relation where the convex part is a spin valve. When approaching the GMR element, FIG. 6B is an explanatory diagram when the convex part moves away from the spin valve GMR element. 図７は、本発明の第２の実施形態に係る角度検出装置の構成を示す略正面図である。FIG. 7 is a schematic front view showing the configuration of the angle detection device according to the second embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第３の実施形態に係る角度検出装置の構成を示す略正面図である。FIG. 8 is a schematic front view showing the configuration of the angle detection device according to the third embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１０回転検出装置
１１回転シャフト（回転軸）
１２タイミングロータ
１２第１のタミングロータ
１２ａ第１のタイミングロータの歯
１３第２のタイミングロータ
１３ａ第２のタイミングロータの歯
１４回転検出センサ
１５非磁性スペーサ
１６ａ第１のスピンバルブＧＭＲ回路（磁気センサ）
１６ｂ第２のスピンバルブＧＭＲ回路（磁気センサ）
１７バイアス磁石
１８ケース
３０スピンバルブＧＭＲ素子対
３１ピン層
３２非磁性層
３３フリー層
４１第１のスピンバルブＧＭＲ素子対
４２第２のスピンバルブＧＭＲ素子対
４３タイミングロータ
２０角度検出装置
３０角度検出装置
Ｒ１〜Ｒ４スピンバルブＧＭＲ素子

10 Rotation detection device 11 Rotating shaft (Rotating shaft)
12 Timing rotor 12 First timing rotor 12a First timing rotor teeth 13 Second timing rotor 13a Second timing rotor teeth 14 Rotation detection sensor 15 Nonmagnetic spacer 16a First spin valve GMR circuit (magnetic sensor) )
16b Second spin valve GMR circuit (magnetic sensor)
17 Bias magnet 18 Case 30 Spin valve GMR element pair 31 Pin layer 32 Nonmagnetic layer 33 Free layer 41 First spin valve GMR element pair 42 Second spin valve GMR element pair 43 Timing rotor 20 Angle detection device 30 Angle detection device R1 to R4 spin valve GMR elements

Claims

At least first and second timing rotors made of substantially disc-shaped magnetic bodies attached to a rotating shaft and arranged close to each other, and a change in magnetic field due to rotation of the first and second timing rotors are detected. A rotation detection sensor that
The first timing rotor includes teeth arranged on the outer periphery at substantially equal intervals,
The second timing rotor includes a reference tooth disposed on a part of the outer periphery,
The rotation detection sensor includes: a first magnetic sensor provided in the immediate vicinity of the outer periphery of the first timing rotor; a second magnetic sensor provided in the immediate vicinity of the outer periphery of the second timing rotor; A rotation detection apparatus comprising: a bias magnet that generates a magnetic field around the first and second magnetic sensors.

The rotation detection device according to claim 1, further comprising a nonmagnetic spacer provided between the first timing rotor and the second timing rotor.

The rotation detection device according to claim 1, wherein a diameter of the second timing rotor is smaller than a diameter of the first timing rotor.

4. The rotation detection device according to claim 1, wherein a thickness of a reference tooth of the second timing rotor is thinner than a thickness of a tooth of the first timing rotor. 5.

5. The rotation detection device according to claim 1, wherein the first and second magnetic sensors are spin valve GMR circuits. 6.

The rotation detection device according to claim 1, wherein the second number is one.